Las barras de control de flujo y los tubos de flujo (barras de cierre) ADtech proporcionan una medición y cierre precisos del aluminio fundido en líneas de fundición de baja presión y alimentadas por gravedad, protegiendo los equipos de desgasificación y filtración aguas abajo, permitiendo perfiles de colada estables para piezas fundidas de alta precisión y proporcionando una larga vida útil cuando se fabrican con materiales refractarios no humectantes de alto contenido en silicio y se instalan con las prácticas correctas de precalentamiento y sellado.

Descripción general del producto y aplicaciones previstas

Las barras de control de flujo y los tubos de flujo son componentes refractarios compactos que se utilizan para regular el flujo de metal fundido a través de coladas, caños y boquillas. Son esenciales en coladas de baja presión, coladas de lingotes y líneas que requieren velocidades de llenado repetibles o cierre de emergencia. Los componentes ADtech se fabrican con mezclas refractarias de alto contenido en silicio y alúmina que resisten la corrosión, minimizan la humectación del metal y soportan ciclos térmicos repetidos. Se utilizan junto con soportes de tubos, conjuntos de tapones y, opcionalmente, con sistemas de actuadores para control manual o automatizado.

Funcionamiento y mecánica práctica

• Tubo de flujo (tapón)Tubo refractario cilíndrico: tubo refractario cilíndrico insertado en el lavador o la tobera; el metal fluye por el centro hueco o por aberturas calibradas. Al levantar o bajar el tubo, cambia el área efectiva de apertura y, por tanto, el caudal.

• Barra de control de caudaluna barra refractaria ranurada o perfilada colocada a lo largo de una boquilla o ranura para formar un espacio de dosificación. El ajuste de la posición de la barra o la inserción de barras de perfil diferente modifica el área de descarga y la velocidad de vertido.

• Uso cooperativoEn muchas líneas se utiliza un tubo de flujo junto con una barra de control de flujo o un soporte de tubo para que los operarios puedan ajustar el flujo y realizar un cierre rápido. Los diseños pueden ser puramente manuales o integrarse con actuadores eléctricos/hidráulicos para sistemas automatizados.

Principales características y ventajas de ADtech

• Cuerpo refractario de alto contenido en silicio/alúmina proporciona resistencia a la corrosión, baja adherencia al metal y larga duración en fundiciones de aluminio.

• Cocción de baja porosidad y alta resistencia reduce la erosión y permite su reutilización repetida con una deformación mínima.

• Compatibilidad con revestimientos BN para reducir aún más la humectación y facilitar la limpieza.

• Múltiples opciones de longitud y diámetro para adaptarse a cucharones, lavaplatos y caños de cámara de presión.

• Soportes para tubos y juntas intercambiables para una sustitución rápida y un tiempo de inactividad mínimo.

• Diseño opcional preparado para actuador para su integración en sistemas automatizados de control de caudal o lazos de detección de nivel.

Materiales, revestimientos y notas de fabricación típicos

• Química de referenciacuerpos fundidos o sinterizados, ricos en alúmina y a base de SiO2, con porosidad controlada para mayor solidez y resistencia a la erosión.

• RevestimientosNitruro de boro: a menudo se aplican capas antihumectantes a las superficies externas para reducir la adherencia del metal y simplificar el desespumado y la limpieza.

• Fabricación: la precisión de la cocción y el control dimensional son fundamentales porque las caras de sellado y las tolerancias de los tubos determinan el riesgo de derivación y la vida útil.

Tamaños comunes, configuraciones y guía de selección

Tabla 1: Especificaciones típicas de las familias de piezas

La selección depende de la masa de vertido, la altura de vertido requerida, la geometría de la boquilla y el nivel de automatización. Empiece con la mayor apertura nominal que proporcione una pérdida de carga aceptable para que el componente no se convierta en un punto de estrangulamiento.

Lista de comprobación de instalación, precalentamiento y puesta en marcha

1. Verificar el ajuste dimensionalConfirmar las tolerancias del diámetro exterior del tubo y del asiento del soporte para evitar la derivación.

2. Precalentar los componentesTubos, barras y soportes de flujo de calor: se calientan gradualmente hasta alcanzar una temperatura próxima a la de fusión para eliminar la humedad y evitar el choque térmico. El precalentamiento típico se realiza en hornos o con mantas de inducción.

3. Junta y abrazaderaAsientos refractarios y juntas de alta temperatura: garantizan que los asientos refractarios y las juntas de alta temperatura se compriman uniformemente para impedir el desvío de metal alrededor del tubo/barra.

4. Prueba funcionalVerificación en frío del recorrido del actuador y, a continuación, pruebas en caliente por etapas con muestreo para verificar las curvas de flujo en aperturas incrementales. Registrar la velocidad de vertido en función de la apertura para cada aleación y altura de vertido.

Ajuste del flujo: ejemplos prácticos y tabla de consulta

Tabla 2: Ejemplo de búsqueda de ajuste de flujo

Validar siempre in situ. Las curvas de vertido dependen de la geometría de la boquilla, la viscosidad de la masa fundida y la temperatura.

Sellado, prevención de derivaciones y control de fugas

Un modo de fallo clave es la derivación metálica entre el tubo y el asiento. Medidas paliativas:

• Utiliza asientos rectificados de precisión y diámetros exteriores de tubo coincidentes.

• Instalar juntas compresibles de alta temperatura o juntas de cable refractario cuando proceda.

• Inspeccione periódicamente las superficies de los asientos en busca de estrías y sustituya los asientos desgastados en lugar de apretar en exceso las abrazaderas.

• Considere la posibilidad de recubrir o lapear las superficies de contacto para mejorar la estanqueidad y facilitar el mantenimiento.

Mantenimiento, desgaste y vida útil

• Puntos típicos de desgastePunta del tubo orientada hacia el chorro, cara del asiento, orificio interior para los tubos huecos.

• Indicadores a sustituirAumento de las fugas de derivación, erosión o agrietamiento visibles, cambio en las curvas de vertido registradas para la misma abertura.

• Recambios previstosMantenga al menos un tubo de repuesto por boquilla crítica y juegos de juntas para un cambio rápido.

• Ampliación del ciclo de vida: La reaplicación del revestimiento BN y el ligero mecanizado de los asientos pueden prolongar la vida útil entre sustituciones completas.

Seguridad y medio ambiente

• Precalentar para evitar vapores o desprendimientos explosivos por humedad en las piezas refractarias.

• Cuando se utilicen actuadores, instale topes mecánicos y límites de par de apriete para evitar sobrecarreras catastróficas en metal fundido.

• Utilice la extracción local de humos si el fundente o la espumadera se producen cerca del punto de control.

• Controlar los conductos de gas inerte y vigilar el oxígeno si se utilizan atmósferas de argón o nitrógeno cerca de los conjuntos de control.

Referencia rápida para la resolución de problemas

Cuadro 3: Problemas, causas y medidas correctoras

Registre los incidentes para realizar un seguimiento de los índices de desgaste frente a la producción y planificar mejor las piezas de repuesto.

Integración con la automatización y el control de procesos

Los tubos y barras de flujo pueden equiparse con transductores de realimentación de posición e integrarse en recetas de PLC para que los perfiles de vertido sean repetibles en todos los turnos. El control en bucle cerrado puede utilizar sondas de nivel, células de carga o sensores de velocidad de vertido para modular automáticamente la elevación del tubo y conseguir velocidades de llenado constantes. Existen sistemas patentados de pasadores de control y actuadores para un control electromecánico preciso.

Argumentos económicos, retorno de la inversión y aumento de la productividad

Impulsores de valor:

• Reducción de los defectos de colada por vertido inestable.

• Menor erosión del filtro y mayor vida útil gracias a un flujo más suave.

• El cierre más rápido reduce la pérdida de metal y la chatarra de emergencia.

• Reducción de la intervención manual cuando se automatiza.

Cuadro 4: Instantánea ilustrativa del ROI

Calcule el retorno de la inversión específico del emplazamiento con los costes medidos de chatarra y mano de obra para mayor precisión.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es la diferencia entre un tubo de flujo y una barra de control de flujo?
   Un tubo de flujo suele ser un tapón cilíndrico insertado en una boquilla para medir el flujo, mientras que una barra de control de flujo abarca una ranura o muesca y forma un espacio calibrado para la medición. Su uso depende del diseño de la boquilla y de la resolución de control requerida.

2. ¿Necesitan precalentamiento los tubos de flujo?
   Sí. Precaliente para eliminar la humedad y evitar el choque térmico. Los métodos típicos de precalentamiento incluyen hornos, mantas de inducción o cajas calientes.

3. ¿Con qué frecuencia debo sustituir un tubo de flujo?
   Sustitúyalos cuando observe un aumento de las fugas, grietas o cuando las curvas de vertido dejen de coincidir con los datos históricos. Los intervalos de sustitución varían mucho según el servicio; tenga repuestos a mano.

4. ¿Pueden utilizarse estas piezas con actuadores automáticos?
   Sí. Muchos diseños incluyen bridas o interfaces de accionamiento para accionamientos eléctricos o hidráulicos y retroalimentación de posición para control en bucle cerrado.

5. ¿Cómo evito la derivación metálica alrededor del tubo?
   Utilice asientos de precisión, juntas comprimibles para altas temperaturas y asegúrese de que las caras de contacto estén limpias y sin daños. La inspección periódica evita la derivación progresiva.

6. ¿Qué revestimientos ayudan al rendimiento?
   El nitruro de boro y determinados recubrimientos antihumectantes patentados reducen la adherencia del metal y aceleran la limpieza. Vuelva a aplicar los revestimientos según los programas del proveedor.

7. ¿Son mejores los tubos huecos que los macizos?
   Los tubos huecos pueden permitir el flujo a través del núcleo o alojar calentadores internos, pero la elección depende del diseño de la boquilla y de consideraciones relativas a la erosión. Los diseños huecos pueden requerir una inspección más cuidadosa del desgaste del orificio.

8. ¿Funcionarán estas piezas con todas las aleaciones de aluminio?
   Los materiales ADtech se adaptan a las aleaciones de fundición más comunes. Para productos químicos exóticos, realice una breve prueba de compatibilidad antes de la aplicación a gran escala.

9. ¿Qué documentación debo solicitar al proveedor?
   Solicite certificados de materiales, ciclos de precalentamiento recomendados, tolerancias dimensionales, curvas de vertido, juntas recomendadas y asistencia para la puesta en servicio de la instalación.

10. ¿Pueden los tubos de flujo mejorar la vida útil del filtro?
    Sí. Una medición adecuada del caudal reduce el impacto del chorro en los filtros y disminuye las velocidades locales que aceleran la erosión del filtro. Para obtener mejores resultados, combine el control de caudal con el desnatado aguas arriba.