Una presa de lavado ADtech (deflector refractario / pared de desbordamiento) colocada dentro de un tanque de lavado o sedimentación aumenta el tiempo de residencia, promueve la flotación de óxidos y escoria, controla el caudal y evita el arrastre de escoria a las etapas de desgasificación y filtración posteriores; cuando se dimensiona e instala correctamente es un componente de bajo coste y alto impacto que mejora la limpieza de la masa fundida, protege los filtros y aumenta el rendimiento de la colada de primera pasada.

Finalidad y lugar que ocupa una presa de lavado en el tren de fusión

Una presa de lavado es un inserto refractario con forma, a menudo un bloque desmontable, deflector o vertedero, instalado dentro de lavaderos, tanques de sedimentación o artesas para:

• Crear una trayectoria de flujo en “U” o escalonada que aumente el tiempo de residencia y favorezca que las impurezas flotantes suban a la superficie.

• Evitar las corrientes de chorro directas y reducir las turbulencias para que los óxidos superficiales no sean arrastrados aguas abajo.

• Medir la descarga a través de una abertura controlada (ranura, muesca u orificio) para que el equipo aguas abajo (desgasificador, filtro, pico vertedor) reciba un caudal más constante.

Si se utilizan correctamente, los diques reducen la reentrada de escoria y prolongan la vida útil de los filtros cerámicos y desgasificadores posteriores.

Principales ventajas del diseño ADtech (lo que hace diferente a nuestra presa de lavado)

• Composición refractaria de alto contenido en silicio adaptados a las lavadoras ADtech para garantizar la compatibilidad química y el rendimiento antiadherente.

• Geometría del rebosadero optimizada (alturas de ranura ajustables, muescas desmontables) para ajustar el tiempo de residencia y la pérdida de carga de descarga.

• Montaje de bajo perfil y cambio rápido para que los operarios puedan intercambiar presas durante las pausas programadas sin tener que trabajar en la línea fría.

• Recubrimiento opcional de nitruro de boro o antihumedad para líneas de aleación muy limpias para reducir la adherencia del metal y facilitar la limpieza.

Funcionamiento de una presa de lavado, dinámica de fluidos y metalurgia

Cuando el aluminio fundido entra en un compartimento de decantación con una presa, la trayectoria de descarga se fuerza a través de una abertura controlada por debajo de la superficie de la masa fundida. Esto crea una circulación suave (un giro en U) que aumenta el tiempo para que los óxidos más ligeros y la escoria floten hacia la superficie en lugar de pasar directamente a la corriente de salida. La presa también disipa la energía cinética de los chorros entrantes y convierte el flujo caótico en un patrón más laminar. Los efectos hidrodinámicos y de flotabilidad combinados reducen el transporte de inclusiones a las operaciones aguas abajo y protegen las caras del filtro del impacto directo de los chorros.

Tipos de presas de lavado y cuándo utilizarlas

Selección de materiales y consideraciones refractarias

• Hormigones de alto contenido en silicio / refractarios moldeados de alto contenido en silicio se prefieren para el contacto con aluminio porque resisten el ataque químico y reducen la adherencia del metal.

• Calidades reforzadas con SiC o ricas en alúmina puede utilizarse cuando la resistencia al impacto/erosión y la tolerancia al choque térmico son prioritarias.

• Revestimientos (BN, capas antihumectantes a base de grafito) suelen aplicarse en la cara expuesta para mejorar el desprendimiento de escoria y prolongar la vida útil.

Nota de diseño: elija un sistema de materiales compatible con el revestimiento de la lavadora para reducir el desgaste diferencial en los puntos de contacto.

Reglas generales de dimensionamiento y orientación hidráulica

• Hacer que la altura de la cresta de la presa y la geometría de la ranura sean tales que la velocidad de descarga aguas abajo se mantenga baja (evitar el pico del chorro) y que el número de Reynolds en las salidas del lavadero se reduzca hacia el rango laminar/transicional cuando sea posible. La reducción de la turbulencia reduce el reintroducción.

• Aumente el tiempo de residencia utilizando una presa más alta o deflectores multietapa cuando necesite más tiempo de flotación para finos y óxidos. Las bolsas de decantación típicas utilizan al menos un tiempo de residencia equivalente a un ciclo de cucharón a vertido para una flotación eficaz (específico del emplazamiento).

• Para los sistemas ajustables, proporcione una escala calibrada sencilla para que los operarios puedan ajustar la apertura de la ranura para pesos de lote estándar.

Especificación：

Integración: dónde colocar la presa y cómo interactúa con los equipos aguas arriba/aguas abajo.

Secuencia recomendada para un mejor efecto:

1. 1. Horno/pozo caliente → 2. Puerto de desnatado → 3. Bolsillo de asentamiento con presa de lavado → 4. Desgasificación (rotativa/vacío) → 5. Filtración (placa/cartucho/espuma) → 6. Vertido.

Coloque la presa antes de la desgasificación y la filtración para que la escoria y los óxidos de gran tamaño se eliminen o concentren en la superficie y se puedan desnatar antes de que el metal llegue a los costosos medios posteriores. Proporcione un acceso de desespumado adyacente a la zona de la presa para eliminar la escoria acumulada de forma rápida y segura.

Lista de comprobación de la instalación, la puesta en marcha y el funcionamiento

Preinstalación

• Comprobar la compatibilidad del material de la presa con el revestimiento de la lavandería.

• Confirme las distancias físicas, los puntos de elevación y el método de sellado.

Pasos de la puesta en marcha

1. Precaliente la presa y la zona de lavado siguiendo el programa de precalentamiento del proveedor para evitar el choque térmico.

2. Instale la presa y ajuste la cresta/ranura a la abertura conservadora (inferior) para la primera prueba.

3. Ejecutar el vertido o vertidos de prueba instrumentados: registrar la velocidad de vertido, la altura estática, la pérdida de temperatura y tomar muestras RPT/micrográficas aguas arriba y aguas abajo de la zona de la presa.

4. Ajuste la apertura de la presa y la frecuencia de desespumado hasta que observe mejoras en la RPT y una reducción del número de inclusiones aguas abajo.

Comprobaciones recomendadas para el operador

• Comprobación visual de la acumulación de escoria detrás de la presa.

• Confirmar que la presa no se ha desplazado y que las juntas están intactas.

• Desnatar la espuma superficial y registrar la masa desnatada.

• Observe el perfil del vertido y cualquier signo de erosión localizada.

Especificaciones técnicas típicas

Mantenimiento, control del desgaste y piezas de recambio

• Diario/turnoDesespumado y eliminación de la escoria superficial, barrido de los orificios de la espumadera, comprobación visual de la existencia de desconchados.

• SemanalMedición del adelgazamiento progresivo en el frente de la presa y registro de la masa de escoria desespumada.

• Mensualmente: inspeccionar las superficies de asiento y sustituir las presas de alto desgaste o el revestimiento si la erosión >10% del espesor original.

• Recambios: mantenga al menos una presa de repuesto de cada geometría de ranura común por línea crítica, además de juntas/abrazaderas de repuesto.

Consejo: realice un seguimiento de la vida útil de la presa frente al tonelaje procesado para predecir la cadencia de sustitución y evitar cambios de emergencia.

Matriz de resolución de problemas

Salud, seguridad y medio ambiente

• Precaliente los componentes refractarios y elimine la humedad antes del primer contacto con el metal fundido para evitar explosiones de vapor.

• Prever procedimientos seguros de desespumado y extracción de humos cerca de la presa/zona de asentamiento; la eliminación de escoria puede generar partículas peligrosas.

• Tratar las espumas usadas como residuos del proceso: separarlas para la recuperación de metales cuando sea posible y cumplir las normas locales sobre residuos peligrosos.

• Utilizar un EPI completo de metal fundido para el mantenimiento o la intervención en las zonas de lavado.

Consideraciones sobre el valor económico y el rendimiento de la inversión

Impulsores de valor:

• Menor carga de consumibles en las unidades de filtración (mayor vida útil del filtro).

• Reducción de la chatarra y el reprocesado por defectos superficiales y escoria arrastrada.

• Menores costes de mano de obra y acabado gracias a la mejora de la calidad de la superficie.

Ejemplo de instantánea de ROI

Para obtener un retorno de la inversión exacto es necesario conocer los índices locales de chatarra, el precio de los metales y las mejoras en la vida útil de los filtros.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es la principal ventaja de instalar una presa de lavado?
   Aumenta el tiempo de residencia y reduce las turbulencias, de modo que los óxidos y la escoria de la superficie pueden flotar y desespumarse, reduciendo la contaminación aguas abajo y protegiendo los filtros.

2. ¿Con qué frecuencia debe inspeccionarse o sustituirse una presa?
   Inspección diaria/por turno para comprobar las necesidades de desespumado; sustitución en función del desgaste (que suele medirse en días o meses en función del servicio). Realice un seguimiento del tonelaje por presa para establecer intervalos de sustitución predecibles.

3. ¿Puede ajustarse la presa para distintas series de producción?
   Sí: los diseños de ranura ajustable o muesca extraíble permiten un ajuste rápido para diferentes tamaños de cacillo o volúmenes de vertido.

4. ¿Qué material elegir para una presa?
   Para la mayoría de las líneas de aluminio, los refractarios de alto contenido en silicio o la alúmina reforzada con SiC ofrecen un buen equilibrio entre resistencia a la corrosión y tenacidad; los revestimientos (BN) mejoran la antihumectación.

5. ¿En qué parte de la lavandería debo colocar la presa?
   Instalar antes de las estaciones de desgasificación y filtración y cerca de un punto de acceso de espumado para que la escoria acumulada pueda retirarse fácilmente.

6. ¿Aumentará una presa la pérdida de carga de vertido y ralentizará el vertido?
   Se espera cierta pérdida de carga; diseñe la geometría de la ranura para que coincida con la altura de vertido y los requisitos de caudal. Los diques ajustables permiten equilibrar la limpieza y el caudal.

7. ¿Cómo puedo eliminar la escoria acumulada de forma segura?
   Utilice los puertos de desnatado designados y desnatadores mecánicos o desnatadores manuales con el EPI correcto; nunca agite el baño durante el desnatado.

8. ¿Son necesarios revestimientos en la cara de la presa?
   Los revestimientos como el nitruro de boro reducen la adherencia del metal y simplifican la limpieza, lo que resulta útil para líneas de aleación muy limpias o cuando la vida útil de la presa es corta.

9. ¿Puede instalarse una presa en un lavadero ya existente?
   Sí; muchas presas están diseñadas como insertos desmontables o bloques atornillados que pueden readaptarse con cambios estructurales mínimos.

10. ¿Qué datos de rendimiento debe proporcionar un proveedor?
    Solicite geometrías de cresta recomendadas, rangos de ranura, grados de material, ciclos de precalentamiento y cualquier dato de prueba que muestre antes/después de RPT o mejoras en la vida útil del filtro.