Durante el vertido, la escoria fundida fluye hacia la cavidad del molde junto con el metal fundido, lo que provoca defectos de fundición conocidos como poros de escoria. En la producción de fundición, numerosas piezas se desechan debido a estos poros, que se han convertido en una causa importante de rechazo, especialmente en componentes hidráulicos de máquinas herramienta de alta precisión. Los poros de escoria se originan por diversos factores, como las condiciones de fusión, las operaciones de vertido, los procesos de moldeo y el diseño del sistema de alimentación.

1. Medidas de eliminación de escoria en el proceso de fundición

Durante la fusión del hierro fundido se genera una gran cantidad de escoria. Es fundamental separar completamente el hierro fundido de la escoria antes de que este entre en la cuchara. La presencia de escoria en la cuchara aumenta el riesgo de que fluya hacia la cavidad, y la eliminación de la escoria dentro de la cuchara reduce la temperatura del hierro fundido. Por lo tanto, es crucial retirar la escoria a tiempo durante la fundición.

En los hornos de cubilote, se forma escoria fundida viscosa a partir de cenizas de coque, granos de arena y materiales refractarios desprendidos, la cual es difícil de descargar. Se debe agregar un fundente de caliza adecuado durante la fusión. La caliza se descompone en óxido de calcio a alta temperatura y reacciona con la escoria del horno para formar escoria de bajo punto de fusión. Esta escoria fluye hacia el antehogamiento junto con el hierro fundido y se estratifica por densidad, con el hierro fundido en el fondo y la escoria flotando en la superficie. Se debe abrir regularmente la salida de escoria del antehogamiento para extraer la escoria y lograr la separación de hierro y escoria. Un fundente insuficiente produce una escoria espesa que no puede fluir con facilidad.

Eleve adecuadamente la temperatura del hierro fundido. Una temperatura baja hace que la escoria se vuelva viscosa y difícil de descargar, y también aumenta la resistencia de la escoria fina en suspensión a flotar hacia arriba, lo que dificulta su eliminación eficaz.

2. Eliminación de escoria antes y durante el vertido.

Inevitablemente, cierta cantidad de escoria fluye hacia la cuchara al transferir el hierro fundido desde el horno de arco. Es necesario retirar completamente la escoria de la cuchara antes del vertido para evitar la formación de agujeros.

Rocíe uniformemente el coagulante de escoria sobre la superficie del hierro fundido en la cuchara para aglutinar la escoria flotante y facilitar su eliminación con varillas de hierro. Entre los coagulantes de escoria más comunes se encuentran la perlita y la ceniza volcánica, siendo la perlita la que ofrece mejores resultados. La ceniza de cáscara de arroz puede mantener caliente el hierro fundido, pero su capacidad para recoger la escoria es baja; la arena seca prácticamente no la recoge.

Asigne operarios específicos para bloquear la escoria flotante con tapones durante el vertido. Evite interrupciones en el vertido, ya que esto podría impedir el llenado completo del bebedero, dañar la función de retención de escoria del sistema de compuertas y permitir que la escoria retenida en la copa de vertido entre en la cavidad y provoque defectos.

3. Prevención de escoria en la operación de moldeo

La escoria visible se puede bloquear manualmente, mientras que la escoria fina invisible debe ser atrapada por sistemas de compuertas bien diseñados.

• Optimizar el diseño del vaso de vertido para evitar vórtices de líquido y retener la escoria flotante en el interior del vaso.

• Estandarizar la forma de la sección transversal de las compuertas y los canales de alimentación. La función principal de los canales es la retención de escoria. Los canales adoptan secciones trapezoidales altas o trapezoidales de parte superior redondeada, lo que permite que la escoria flote hacia arriba y permanezca en la parte superior, mientras que el hierro fundido limpio fluye hacia la cavidad desde abajo. Las compuertas trapezoidales planas reducen el alcance de succión y refuerzan el efecto de retención de escoria.

• Mantenga una distancia suficiente entre la primera fila de bebederos y el canal de colada para asegurar que la escoria fina tenga tiempo suficiente para flotar hacia arriba.

4. Sistemas de compuertas especiales para una mejor eliminación de escoria.

Los sistemas de alimentación convencionales tienen una capacidad limitada para separar la escoria. Se adoptan estructuras especializadas para piezas fundidas con estrictos requisitos de calidad.

• Los canales de flujo lento se utilizan ampliamente para la producción en masa de piezas fundidas importantes de tamaño mediano y pequeño; los canales estranguladores se aplican para productos que requieren una alta exclusión de escoria.

• Para piezas clave de gran y mediano tamaño, se instalan trampas de escoria centrífugas entre los canales de alimentación y las compuertas. El hierro fundido fluye tangencialmente hacia la trampa, formando un remolino. Bajo la acción de la fuerza centrífuga y la flotabilidad, la escoria se acumula en la parte superior central, logrando una excelente eliminación.

• Integrar trampas de escoria centrífugas con mazarotas para piezas fundidas pequeñas de paredes gruesas y de alta calidad, con el fin de lograr tanto la alimentación como la eliminación de escoria, mejorando así el rendimiento del proceso.

Implementar una extracción oportuna de la escoria durante la fundición, un desnatado completo antes del vertido, un bloqueo eficaz de la escoria durante el vertido y un diseño racional del sistema de compuertas y mazarotas. Controlar rigurosamente cada etapa del proceso para evitar que la escoria fundida penetre en las cavidades del molde y eliminar de raíz los defectos causados ​​por la formación de agujeros de escoria.