El uso de un fundente de refinado de cloruro/fluoruro correctamente formulado, aplicado con una técnica controlada, disminuirá notablemente el contenido de hidrógeno y reducirá las inclusiones de óxido en el aluminio fundido, mejorando el acabado de la superficie de fundición, la integridad mecánica y el rendimiento. En la práctica típica de la fundición, un fundente correctamente elegido combinado con la desgasificación reduce el hidrógeno a niveles cercanos o inferiores a 0,1 ml/100 g de Al y reduce los defectos relacionados con el óxido en decenas de puntos porcentuales, cuando se combina con una manipulación y un control de la temperatura correctos.

Por qué es importante para una fundición de aluminio

En pocas palabras: un metal más limpio significa menos piezas desechadas, menos mecanizado, menos rechazos y componentes más resistentes. El fundente de refinado desempeña un papel fundamental en la consecución de un metal más limpio, ya que elimina el gas disuelto, captura los óxidos y favorece la formación de una capa de escoria que puede desespumarse. La química moderna de los fundentes, la dosificación correcta y una técnica de aplicación adecuada marcan la diferencia entre las piezas de fundición de calidad normal y las de nivel superior.

Cómo funciona realmente el fundente de refinado

Los fundentes para aluminio fundido son mezclas de sales de cloruro, sales de fluoruro y aditivos elegidos por su punto de fusión, humectabilidad y reactividad. Cuando se coloca sobre el aluminio fundido o se inyecta en él, el fundente se funde, se extiende, captura los óxidos y forma una capa de escoria más ligera que flota en la superficie. Algunos fundentes liberan especies reactivas que ayudan a las burbujas de gas a transportar el hidrógeno disuelto hacia arriba. El resultado combinado es una menor solubilidad del hidrógeno, menos inclusiones y un desespumado más fácil.

Mecanismos clave

• Humectación y adsorciónEl fundente entra en contacto con las películas de óxido, reduce el ángulo de contacto y, a continuación, adsorbe o disuelve los fragmentos de óxido.

• Transporte asistido por burbujasburbujeo de gas inerte o pastillas de fundente generan burbujas; estas burbujas adhieren las inclusiones y las arrastran hacia arriba.

• Reacción química: ciertos componentes fluorados interactúan con las películas de alúmina, debilitándolas, por lo que se eliminan de la masa fundida.

Composición típica de los fundentes

Muchos fundentes comerciales utilizan una mezcla eutéctica base de cloruro potásico más cloruro sódico, con pequeñas fracciones de fluoruros que reducen el punto de fusión y mejoran la interacción con el óxido. Entre los fluoruros añadidos más comunes se encuentran el fluoruro sódico y el hexafluoroaluminato sódico. Los porcentajes varían según la formulación. A continuación se muestra una tabla compacta de los rangos de componentes comunes utilizados en los fundentes de fundición.

Tabla 1: Rangos típicos de componentes para formulaciones de fundentes de refinado

Los materiales de origen muestran mezclas comunes, incluida una fórmula típica de fundente de cobertura cercana a 47,5% NaCl, 47,5% KCl, 5% sal de flúor en la práctica industrial.

Tipo de fundente de refinado estándar

Tipo	Función	Ámbito de aplicación	Dosis por tonelada	Temperatura de refinado
3RF	Desgasificación y desescoriado	Desgasificación, desescoriado y purificación de aluminio fundido y aleaciones	1,5-2,5 kg	700- 740℃
6RF	Desgasificación y desaglomeración, mejor que 3RF	Perfeccionamiento de la fundición de precisión de varilla de cable y varilla de aleación	s1,0-1,5kg	700- 740℃
9RF	Medioambiental, sin C2Cl6	Refinado de aleación fundida de magnesio de alta pureza y alto contenido en magnesio en horno	1,5-2,0 kg	700- 740℃
420RF	Tipo de desgasificación	Refinado y purificación de aluminio de alta precisión, como A356.2 y hub	1,5-2. 5kg	710 - 730℃
560RF	Tipo libre de Na, desgasificación y desescoriado	Refinado y purificado de aleación de aluminio serie 5 y cubo en el horno	1. 5-2,0kg	720 - 740℃
33SF	Desgasificación y desescoriado	Refinado y purificación del cuerpo de preforma de doble lámina Cero en horno	1. 5-2,0kg	720 - 740℃
66SF	Desgasificación y desescoriado	Refinado y purificación de la aleación de aluminio de colada precisa en horno	1. 5-2,0kg	720 - 740℃
120SF	Tipo denatrium y dicálcico	Eliminación de microescala de Na、Ca、H、Li en aluminio fundido y aleación en el horno, refinado y eficiencia de purificación.	1. 5-4,0kg	735 - 745℃
220SF	Demagnesio	Eliminación de microescala de Mg en aluminio fundido y aleación en el horno, refinado y eficiencia de purificación	Puede eliminar 1kg Mg con 5kg 220SF	735 - 745℃

Especificaciones de embalaje:

Artículo	Embalaje interno	Envases de cartón	Embalaje de palés	Embalaje especial	Almacenamiento y garantía
Índice	2-5kg/saco	25 kg/caja	1T／palet	Según las necesidades	Almacenado en un ambiente ventilado y seco, de 6 a 12 meses

Instrucciones:

Tipo	Ventajas	Instrucciones
3RF,6RF,9RF	1. Buena liquidez, buen rendimiento en desgasificación y desescoriado 2. Purificación superior, poca contaminación, poca dosificación, bajo coste 3. El uso continuo evitará eficazmente la acumulación de óxido en la superficie interior del horno. 4. Fácil separación del aluminio y la escoria 5. 6RF es respetuoso con el medio ambiente, no tiene olor irritante y no daña la salud.	Retire el embalaje, y ponga el fundente en el equipo de pulverización, el fundente pasa a través de la jarra de pulverización con gas N2 o Ar como portador, pulverizando uniformemente dos veces al metal fundido. Asegúrese de que las salidas de la boquilla lo más cerca posible de la capa inferior de metal fundido, y mover la boquilla hacia adelante y hacia atrás, de modo que el flujo es totalmente en contacto con el aluminio fundido. A continuación, refine el metal fundido con gas N2 o Ar por turnos en la capa inferior durante 20 minutos. Tras los cambios físicos y químicos en el aluminio fundido, se forman numerosas burbujas pequeñas con separación de escoria oxidada. Las burbujas que transportan átomos de hidrógeno se elevan lentamente y salen flotando, con lo que se consigue el objetivo de desgasificación y desescoriado de la purificación.
420RF,560RF	1. Con poco sodio, no veneno, y peculiar olor libre, no hace ningún efecto sobre el estroncio modificar 2. Buena liquidez, buen rendimiento en desgasificación y desescoriado 3. Purificación superior, poca contaminación, poca dosificación, bajo coste 4. El uso continuo evitará eficazmente la acumulación de óxido en la superficie interior del horno. 5. Fácil separación del aluminio y la escoria.	Retire el embalaje, el fundente pasa por la boquilla de pulverización con gas como portador, y se pulveriza en el metal fundido. Asegúrese de que las salidas de la boquilla estén lo más cerca posible de la capa inferior de metal fundido, y mueva la boquilla hacia adelante y hacia atrás, de modo que el fundente esté totalmente en contacto con el aluminio fundido, para lograr fines de refinado. Después de la pulverización, sacar la escoria que flota en la superficie del aluminio fundido.
33SF,66SF	1. No tóxico y sin olor peculiar, efecto óptimo para una fundición precisa. 2. Buena liquidez, buen rendimiento en desgasificación y desescoriado 3. Purificación superior, poca contaminación, poca dosificación, bajo coste 4. El uso continuo evitará eficazmente la acumulación de óxido en la superficie interior del horno. 5. Fácil separación del aluminio y la escoria.	Retire el embalaje, el fundente pasa por la boquilla de pulverización con gas como portador, y se pulveriza en el metal fundido. Asegúrese de que las salidas de la boquilla estén lo más cerca posible de la capa inferior del metal fundido, y mueva la boquilla hacia adelante y hacia atrás para que el fundente esté totalmente en contacto con el aluminio fundido, para lograr fines de refinado. Después de la pulverización, saque la escoria que flota en la superficie del aluminio fundido.
120SF	1. Compuesto principalmente de potasio anhidro, con un rápido efecto de refinado. 2. Eliminar eficazmente el sodio, el litio y el calcio en la aleación fundida de aluminio y magnesio y en la aleación de aluminio y zinc. 3. Eliminar una variedad de inclusiones no metálicas como óxidos, carburos y boruros al mismo tiempo, junto con el esfuerzo de desgasificación, a fin de lograr el propósito de purificación del aluminio fundido.	1. La dosificación depende de la cantidad original de inclusiones, H, Li, Ca, y de la norma de refinado prevista. 2. Eliminar el metal básico del aluminio fundido en el horno de fundición y recepción. 1-1,5 kg de dosificación por tonelada de aluminio fundido, fundente de pulverización obtendrá un mejor efecto de hidrógeno, metal básico, y la eliminación de inclusiones. 3. La temperatura del horno de aluminio fundido debe ser 710-745 ℃. 4. Tomar muestras en 3 capas de aluminio fundido y hacer análisis de Na、H、Ca y Li, llevar a cabo un procedimiento de eliminación de inclusiones no metálicas.
220SF	220SFis partículas de polvo blanco, compuesto principalmente de cloruro, fluoruro y otros elementos. Con la función de pequeñas burbujas de gas de propagación y solvencia activa, ajustar la velocidad de la reacción química, a fin de eliminar fuertemente elemento Mg en aleación fundida. Al mismo tiempo, este proceso también expulsa el calcio y otros elementos metálicos, lo que aporta un refinado de desgasificación eficaz, elimina las inclusiones y ayuda a minificar el cristal y otros efectos similares. De forma económica y estable, la escoria tras el proceso es incompacta y seca, fácil de retirar.	1. Para eliminar 1 kg de Mg en una aleación de aluminio se necesitan 5 kg de 220SFin de media 2. Cálculo: Dosis=(contenido de Mg antes de dañar- contenido objetivo de Mg)*peso de aluminio fundido *（5±0,5kg） 3. Analizar una muestra de aluminio fundido, determinar la proporción de elementos metálicos y calcular la dosis de 220SF según la fórmula 4. Temperatura de aplicación: 735-745℃ 5. Pulverizar 220SF con nitrógeno como portador en el horno en 2 pasos y asegurar el contacto total. El primer paso toma la mitad de 220SF y refina durante 20-25 minutos, luego escoria. El segundo paso toma el 220SF restante, refina durante 15-20 minutos, y otra vez. Cuando termine, cierre la puerta del horno y mantenga el recocido durante 10 minutos. 6. Tomar muestras en 3 capas de aluminio fundido y realizar el análisis de magnesio, llevar a cabo el procedimiento de dañado y refinado.

Elección del fundente por familia de aleación

Las distintas aleaciones exigen propiedades de fundente diferentes. Las aleaciones de aluminio con alto contenido en magnesio, por ejemplo, necesitan fórmulas que eviten reacciones agresivas con el Mg sin dejar de eliminar los óxidos. A continuación se muestra una tabla de decisiones para ajustar el tipo de fundente al grupo de aleación.

Tabla 2: Matriz de selección de flujo por familia de aleación

Utilice los datos del fabricante para ajustar la dosificación porcentual. Los ensayos de laboratorio dan los mejores resultados a largo plazo.

Métodos de aplicación: fundente, pastilla, inyección

Existen tres vías principales de aplicación: recubrimiento de superficies, dosificación en pastillas e inyección (lanza o inyección rotativa). Cada una tiene sus ventajas y desventajas en cuanto a velocidad, consumo de flujo, seguridad del operario y eficacia.

Cuadro 3: Métodos de aplicación con ventajas e inconvenientes

La inyección con una lanza emparejada a menudo produce una homogeneización más rápida y un menor uso total de fundente en fundiciones de gran volumen. La bibliografía reciente sobre productos muestra que las combinaciones de pastilla y fundente de recubrimiento proporcionan una desgasificación uniforme con una baja pérdida de escoria metálica.

Parámetros de proceso que importan

Manténgalos controlados para obtener resultados predecibles:

• Temperatura de fusión: mantener el objetivo constante; los fundentes de bajo punto de fusión requieren un control cuidadoso cerca del rango eutéctico.

• Sequedad del fundente: el fundente húmedo se apelmaza, no se funde correctamente y produce una cobertura deficiente. Almacenar en condiciones secas.

• Intensidad de agitación: una agitación moderada tras la aplicación del fundente ayuda a distribuir el fundente y a liberar los gases adheridos.

• Tiempo de remojo: deje tiempo para que el fundente se derrita, interactúe y salga a la superficie antes de espumar.

• Dosificación: una dosis insuficiente produce un refinado deficiente; una dosis excesiva desperdicia material y puede aumentar la escoria.

Seguridad, almacenamiento, control medioambiental

Los fundentes contienen sales y compuestos fluorados que pueden producir humos o reaccionar cuando se manipulan incorrectamente. Hay que aplicar EPI, controles técnicos y protocolos de manipulación estrictos. Las directrices del Banco Mundial y de la industria recomiendan el control del polvo, la ventilación local y la formación del personal que manipula fundentes y escorias. Para la manipulación de la escoria, evite exponer la escoria caliente a corrientes de aire, esparza el material caliente para dejarlo enfriar y cúbralo con sal inerte si existe riesgo de termita.

Lista de normas clave

• Conservar el fundente en recipientes herméticos y secos.

• Evitar la inhalación utilizando mascarillas clasificadas para partículas y polvo fluorado.

• Llevar protección ocular y facial y guantes aislantes para la aplicación.

• Utilice el escape local cerca de los puntos de inyección.

• Mantener procedimientos escritos para el enfriamiento y almacenamiento de la escoria.

Cómo medir el éxito: KPI prácticos

Realice un seguimiento de estas métricas para demostrar la mejora:

• Contenido de hidrógeno (ml/100 g Al) medido por extracción al vacío o método del gas portador.

• Rendimiento de filtración y frecuencia de obstrucción del filtro.

• Fracción de recuperación de escoria metálica.

• Porcentaje de rechazos o retrabajos por lote.

• Métricas visuales de calidad superficial para piezas de fundición críticas.

Los informes del sector indican que la aplicación adecuada de fundente y la desgasificación pueden elevar los niveles de hidrógeno hasta 0,1 ml/100 g en muchas aleaciones, un nivel asociado a la reducción de la porosidad y a piezas de fundición más resistentes.

validación del laboratorio a la planta: ensayos recomendados

Realice fusiones paralelas con materiales de carga y ajustes de proceso idénticos, variando únicamente la química del fundente o el método de aplicación. Medir el hidrógeno, incluir metalografía para cuantificar las inclusiones, registrar el peso de la escoria y el metal perdido. Los ensayos deben ser breves pero estadísticamente significativos, con al menos 3 repeticiones por condición.

Caso práctico: Instalación de ADtech en una fundición rusa

Visión general
Cliente: una planta rusa de fundición de aluminio de tamaño medio que produce componentes de automoción. Reto: frecuentes quejas por porosidad interna en las carreras de la carcasa del pistón y altos índices de desechos durante los meses de invierno.

Solución suministrada

• ADtech suministró una mezcla de fundentes a medida (base KCl/NaCl, fracción de fluoruro a medida, agente antiaglomerante) adaptada a la materia prima de aleación Al-Si de la planta.

• Retroadaptación de la lanza de inyección al horno existente con programa de formación de operarios.

• Procedimiento operativo estándar para la dosificación, agitación y desnatado.

Resultados (media de los resultados a los 3 meses)

• El contenido de hidrógeno descendió de 0,25 ml/100 g Al a 0,09 ml/100 g Al.

• Los rechazos relacionados con la porosidad disminuyeron en 48%.

• El metal neto recuperado de la escoria aumentó en 12% debido a un desespumado más limpio y a un menor metal arrastrado.

• El consumo de fundente por tonelada de metal fundido disminuyó en 18% tras la optimización.

Por qué se produjo el éxito

• Adaptación de la química del fundente a los parámetros de la aleación y el proceso.

• Dosificación consistente desde la inyección, reduciendo la variabilidad del operador.

• La retroalimentación en tiempo real mediante pruebas de hidrógeno en vacío permitió una rápida puesta a punto.

Este caso pone de relieve las ventajas de combinar una química adecuada con un hardware de aplicación y un protocolo de operación modernos.

Solución de problemas comunes

Problema: el fundente flota pero quedan inclusiones
Posibles causas: agitación insuficiente, dosificación insuficiente, fundente degradado por la humedad. Remedios: aumentar la agitación controlada, comprobar el almacenamiento, añadir pequeñas dosis incrementales durante la fusión de prueba.

Problema: formación excesiva de espuma o escoria que atrapa el metal
Posibles causas: fracción de fluoruro demasiado alta, adición rápida, combinación aleación-flujo incorrecta. Soluciones: reducción de la fracción de fluoruro, adición más lenta, menor turbulencia de la masa fundida.

Problema: Consumo rápido de flujo con efecto marginal
Posibles causas: escasa pureza del fundente, presencia de contaminantes, fuente de oxidación repetida en la masa fundida. Remedios: comprobar la calidad de la chatarra, prelimpiar la carga, considerar la mejora de la filtración antes de fundir.

Problema: vapores fuertes o irritación local
Posibles causas: sobrecalentamiento, fundente húmedo, mala ventilación. Remedios: detener las adiciones, ventilar, revisar el EPI, comprobar la hoja de seguridad del proveedor del fundente.

Filtración más flujo: un enfoque sistémico

El fundente elimina los óxidos y favorece la salida del gas, mientras que los filtros cerámicos atrapan las inclusiones no metálicas restantes. La combinación de ambos en un flujo de trabajo coherente proporciona la máxima calidad. Secuencia típica: precalentar el crisol o la cuchara, verter en el molde a través de un filtro cerámico en línea, aplicar fundente y desgasificar la cuchara cuando sea necesario, desespumado final antes de verter los moldes críticos.

Cuadro 4: Lista de comprobación del proceso para un ciclo de fusión único

Notas prácticas sobre el almacenamiento y la conservación

Almacenar el fundente en locales secos y con calefacción siempre que sea posible. Mantenga la humedad baja para evitar la formación de grumos. Los lotes pueden absorber humedad rápidamente en ambientes húmedos, reduciendo el rendimiento. Utilice el sistema de inventario "primero en entrar, primero en salir" y etiquete las bolsas con la fecha de producción. Realice pequeñas pruebas en cada nuevo lote para detectar material fuera de especificación.

Tratamiento medioambiental de escorias y fundentes usados

La escoria contiene metal arrastrado, óxidos y residuos de fundente. Recuperar el metal siempre que sea posible mediante hornos de recuperación o prensas de escoria. Siga la normativa local sobre residuos para eliminar el fundente usado que contenga fluoruros reactivos. La recuperación térmica a menudo devuelve metal utilizable, reduciendo el coste total de la fusión.

Reglas prácticas de dosificación

• Comience con la dosis recomendada por el proveedor por tonelada.

• Para la inyección, procure una dosificación fina y distribuida para favorecer una reacción rápida.

• Para cubrir a mano, asegúrese de que el fundente esté seco y extiéndalo para formar una capa fina y continua.

• Realice pruebas de hidrógeno en vacío después de la dosis inicial de prueba y, a continuación, reduzca la dosis hasta alcanzar el nivel mínimo efectivo.

Herramientas de control y métodos de prueba

• Medición de hidrógeno por extracción al vacío para un hidrógeno disuelto preciso.

• Microscopía óptica en muestras grabadas para cuantificar la fracción de área de inclusión.

• Espectrometría de chispa para la verificación de la aleación después del flujo, a fin de garantizar la ausencia de contaminación.

• Ensayos de composición de la escoria para medir el potencial de recuperación de metales.

Datos reglamentarios y de seguridad de los materiales

Consulte siempre la hoja de datos de seguridad del material (MSDS) del proveedor para conocer la clasificación de peligros. Los fundentes que contienen flúor pueden requerir procedimientos especiales de emergencia en caso de ingestión o contacto con los ojos. Los operarios deben tener formación sobre respuesta ante derrames y primeros auxilios.

Entre las principales recomendaciones de las directrices internacionales sobre medio ambiente, salud y seguridad figuran los controles técnicos del polvo, los respiraderos del proceso cerca de los puntos de inyección y el mantenimiento de registros sobre el uso de materiales peligrosos.

Cómo la investigación moderna determina el diseño de los flujos

Trabajos recientes revisados por expertos demuestran el papel de la química de la superficie, el ángulo de contacto entre el fundente y la alúmina y la actividad termodinámica en la eficacia de la eliminación. Los fundentes optimizados pueden tener puntos de fusión muy inferiores a las temperaturas de refinado, lo que permite una mejor humectación y una captura más rápida de las inclusiones. La investigación de laboratorio respalda la práctica industrial de que el ajuste de la composición produce mejoras de rendimiento mensurables.

Preguntas frecuentes

1) ¿Cuál es la función principal de un fundente de refinado?
Un fundente de refinado captura los óxidos y favorece la eliminación del hidrógeno disuelto, formando una capa de escoria espumable que mejora la calidad de la masa fundida.

2) ¿Qué química de fundentes funciona para las aleaciones de fundición en general?
Una base de KCl/NaCl con una pequeña fracción de sales de fluoruro se adapta a muchas aleaciones de fundición Al-Si, y luego se ajusta según el tipo de aleación.

3) ¿Qué cantidad de fundente debo dosificar por tonelada?
Siga los puntos de partida del proveedor; los rangos típicos son 0,1-1,0% por peso de metal, dependiendo del método. Optimice en el taller.

4) ¿Debo inyectar fundente o esparcirlo por la superficie?
La inyección proporciona una acción más rápida y uniforme para operaciones de gran volumen. El recubrimiento de superficies sigue siendo válido para talleres más pequeños con buenos protocolos.

5) ¿Cuánto tiempo hay que esperar tras la aplicación del fundente antes de espumar?
Deje tiempo suficiente para la fusión del fundente y la subida de las burbujas, normalmente entre 3 y 10 minutos, dependiendo de la dosificación y la agitación.

6) ¿Puede el fundente dañar la química de la aleación?
Si se empareja correctamente y se dosifica adecuadamente, el fundente no cambia significativamente la composición de la aleación, pero hay que comprobar el riesgo de contaminación y controlarlo con espectrometría.

7) ¿Cómo manipular el fundente húmedo o apelmazado?
Desechar o reacondicionar; el fundente húmedo se apelmaza y funciona mal. Almacenar en seco.

8) ¿Son eficaces los fundentes sin flúor?
Existen algunas mezclas sin flúor, pero su rendimiento puede ser diferente. El rendimiento debe validarse con ensayos antes de su adopción total.

9) ¿Cómo medir la mejora del hidrógeno?
Utilizar métodos de extracción al vacío o con gas portador para medir el hidrógeno disuelto en ml/100 g de Al antes y después del refinado.

10) ¿Cuál es el error común del operador que hay que evitar?
La sobredosificación, la adición rápida que produce espuma, la aplicación en zonas ventosas o con corrientes de aire y no dejar suficiente tiempo de remojo son errores frecuentes.

Lista de control final para la aplicación

• Elija una formulación de fundente adaptada a la familia de aleaciones.

• Decidir el método de aplicación adecuado al volumen de producción.

• Formar a los operadores sobre la dosis, el momento y la seguridad.

• Supervisar las métricas de hidrógeno e inclusión.

• Recuperar la escoria metálica siempre que sea posible.

• Mantener el almacenamiento en seco y el control de inventario.

Recomendaciones finales

Invierta tiempo en pruebas a pequeña escala con su combinación exacta de tarifas. Supervise los indicadores clave de rendimiento (KPI) y, a continuación, modifique los cambios que muestren una mejora clara y repetible. Combine la selección de fundentes con mejoras en los equipos de filtración y desgasificación para obtener los mayores beneficios en la calidad y el rendimiento de la colada. La química correcta, aplicada con una técnica repetible, produce reducciones tangibles en porosidad, reprocesado y desechos, lo que le proporciona un camino directo hacia un mejor valor del producto y un menor coste del ciclo.