Revista Mundo Ferrosiderurgico N 37

Presidente: Abg. Abel Jiménez

Año VIII No 37 / Edición: Noviembre 2019 CVG Ferrominera Orinoco C.A. Depósito Legal No: ppi2012BO4212 ISSN: 2343-5569 (Internet)

Director: Ing. MSc. Héctor Rodríguez hectorar@ferrominera.gob.ve

Contenido Editorial

Editor:

3

Sección I+D+i

4-29

Asesores Técnicos:

Evaluación de los parámetros que inciden en el deterioro producido por la Carburización Catastrófica (Metal Dusting), en los recalentadores de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A.

Ing. MSc. Héctor Rodríguez hectorar@ferrominera.gob.ve

Ing. MSc. Leoner Rodríguez Ing. Pedro Vásquez Ing. Msc. Rafael Villarroel Econ. Alejandro Hernández

Comité de Redacción: Ing. Debrajanice Guerra Ing. Diana Guillén Geól. Rodrigo Leyton Geól. Karla Aponte Ing. Francisca Marín Ing. Nairim Silva T.S.U. Dubraska Aguilera Ing. Francelys Barreto

5

Evaluación del comportamiento térmico durante la solidificación de cilindros para extrusión en la colada vertical semicontinua de CVG ALCASA, mediante elementos finitos.

16

Sección Eventos Sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)

30

Abg. Lisandro Cedeño T.S.U. Damelys Acevedo T.S.U. Freddy Rodríguez Lic. Milagros Cordero T.S.U. Luis Muñoz T.S.U. Carlos Moreno Solange Bolívar

Sección Efemérides (CTI)

33

Ing. MSc. Héctor Rodríguez

Gestión Informativa y de Difusión:

Diagramación: Diseño Gráfico de Portada: T.S.U. Gabriel Morales Foto: Compresor de Lóbulo de Gas Tope, Planta de Briquetas, CVG Ferrominera.

Fuente: Archivo

Contacto: +58 286 930.43.44 hectorar@ferrominera.gob.ve https://issuu.com/mundoferrosiderurgico mundoferrosiderurgico@gmail.com

La minería del hierro en 2012 @Ferrosiderurgic Empresas, producción y comentarios

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Mund Ferrosiderúrgico

Perspectivas del mercado - la opinión de los expertos

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REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO • AÑO VIII • NÚMERO 37• NOVIEMBRE DE 2019

EDITORIAL Edición No. 37 Noviembre 2019

H

acemos una nueva entrega de la Revista Mundo Ferrosiderúrgico, esta vez ofreciendo la edición N°37, enfocados en nuestro firme compromiso con CVG Ferrominera Orinoco C.A. que radica en ser los impulsores de proyectos de investigación, desarrollo e innovación en el ámbito del mineral de hierro y en los procesos siderometalúrgicos.

El primer tema de investigación que se presenta, “Evaluación de los parámetros que inciden en el deterioro producido por la Carburización Catastrófica (Metal Dusting), en los recalentadores de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A”, hace referencia a una forma catastrófica de corrosión que ocurre en ambientes con alta actividad de carbono entre 350°C y 800°C. El carbono se difunde en el material base y produce una mezcla en polvo de carbono, carburos metálicos y óxidos. La Carburización Catastrófica suele presentarse en una amplia gama de entornos industriales que incluyen: • Producción de hidrógeno por reformado con vapor.

• Producción de Syngas / HyCO • Carburación de metales.

• Gasificación de carbón • Captura y almacenamiento de carbono (CCS) • Producción de metanol y amoníaco.

• Refinación de petróleo, particularmente regeneración de catalizador • Reducción directa de hierro (DIR) • Celdas de combustible El artículo mencionado, resulta ser un interesante trabajo de investigación, ejecutado en la Gerencia de Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. de la batuta del destacado autor Lic. Siullman Carmona, en conjunto con la Jefa del Departamento de Corrosión de la Universidad Nacional Experimental Politécnica "Antonio José de Sucre" (UNEXPO), Dra. Linda Gil, trabajo presentado para optar al título del ahora Ingeniero Metalúrgico Juan Pablo Álvarez. En la investigación se evaluaron los parámetros que inciden en el fenómeno corrosivo en el área de los recalentadores de gas reductor de la Planta de Briquetas. La investigación se realizó con el fin de conocer el impacto de los parámetros en el proceso de

corrosión y así disminuir la frecuencia de fallas y paradas de planta imprevistas.

El segundo tema de investigación es presentado por CVG ALCASA, empresa básica del estado venezolano, que se dedica a la producción, transformación y comercialización de productos de aluminio, con el tema “Evaluación del comportamiento térmico durante la solidificación de cilindros para extrusión en la colada vertical semi-continua de CVG ALCASA, mediante elementos finitos”. En la investigación se aplica uno de los métodos más utilizados en el análisis numérico, el de elementos finitos, el cual en sus inicios se usó para la resolución de problemas en la mecánica del estado sólido, específicamente en los problemas de flexión de placas, sin embargo, una vez evaluado su alto impacto para analizar y comprender el comportamiento de los materiales, se ha venido utilizando en una amplia gama de aplicaciones de la física e ingeniería computacional, además de su fácil aplicación y adaptación a una variada circunstancias de problemas numéricos, resulta en una herramienta práctica y universal para resolver ecuaciones diferenciales numéricamente. El estudio presentado evaluó el comportamiento térmico en la etapa de colada semi-continua de los cilindros de 7” elaborados por CVG ALCASA, mediante una simulación en condiciones estacionarias para los primeros 5 minutos de colada, tiempo suficiente para la formación del perfil de solidificación.

Con los artículos de investigación presentados en esta edición, seguimos con nuestro propósito trascendental, estratégico e indispensable que constituye el potenciar la investigación, como herramienta para la apropiación y el dominio del conocimiento en búsqueda de soluciones para mejorar y optimizar los procesos medulares en las empresas del sector ferrosiderúrgico, poniendo énfasis en el rol protagónico del investigador y de las autoridades para impulsar la transformación del sector productivo nacional.

Finalmente, quieremos hacerles llegar un abrazo afectuoso en nombre de toda la familia que trabaja para ustedes en la Revista Mundo Ferrosiderúrgico, con el deseo de que este año nuevo sea de bendiciones para todos.

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I+D+i

Torre del Reloj de la UCV, monumento tipo campanario que se localiza a un lado de la plaza del rectorado de la Universidad Central de Venezuela en la Ciudad Universitaria de Caracas.

Diseño del arquitecto venezolano Carlos Raúl Villanueva en un trabajo conjunto con el ingeniero Juan Otaola Paván. Es una torre de 25 m, construida en 1953. Sus tres bases simbolizan el arte, la arquitectura y la academia. Como parte de la Ciudad Universitaria es patrimonio mundial de la humanidad desde el año 2000. Es un ícono de la academia y las ciencias en Venezuela.

Evaluación de los parámetros que inciden en el deterioro producido por la Carburización Catastrófica, en los recalentadores de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. (Pág. 5) Por: Lic. Siullman Carmona, Ing. Linda Gil, Ing. Juan Álvarez.

En esta sección presentamos los desarrollos, innovaciones e investigaciones del know how plasmado en papel de los trabajadores de CVG Ferrominera Orinoco C.A., empresas hermanas de la Corporación Venezolana de Venezuela, Academia entre otros, en pro de las mejoras de los procesos operativos y administrativos de la Industria del Hierro y el Acero.

Evaluación del comportamiento térmico durante la solidificación de cilindros para extrusión en la colada vertical semi-continua de CVG ALCASA, mediante elementos finitos.

(Pág. 16) Por: Ing. José Pérez. Ing. Arístides Gutiérrez. Ing. Andrea Barreto.

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INVESTIGACIÓN: Evaluación de los parámetros que inciden en el deterioro producido por la Carburización Catastrófica (Metal Dusting), en los recalentadores de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. Lic. Siullman Carmona.1 Dra. Linda Gil.2 Ing. Juan Alvarez3 1

Licenciado en Química.

Docente de Postgrado y Pregrado, Jefe Departamento de Corrosión, UNEXPO. 3 Ingeniero Metalúrgico. Ingeniero Entrenante - Gerencia de Planta de Pellas, CVG Ferrominera Orinoco C.A. Correspondencia: Gerencia Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento CVG Ferrominera Orinoco C.A. Ciudad Guayana. Estado Bolívar - Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 930.43.44 Email: siullmanc@gmail.com; lindaegil@gmail.com; jpaj95@hotmail.com Recibido: Agosto 2019 - Aceptado: Noviembre 2019 2

Resumen: En la presente investigación se evaluaron los parámetros que inciden en el fenómeno corrosivo de Carburización Catastrófica (Metal Dusting), en el área de los recalentadores de gas reductor de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. La investigación se realizó con el fin de conocer el impacto de éstos parámetros en el proceso de corrosión y así disminuir la frecuencia de fallas y paradas imprevistas. En primer lugar, se comenzó a estudiar las condiciones de diseño y operación del Recalentador, el cual mostró que existe un déficit de operatividad en el rango del tiempo evaluado, además, de conocer que la presión de trabajo es menor que la presión nominal (2,4 Bar) y la composición de H 2S presente es de 5 ppm en vez de 12 a 15 ppm, como se establece en los documentos internos. Se determinó que la composición química por microanálisis, de las muestras tomadas, arrojando los resultados que solo la muestra del Termopozo concuerda con la composición de la aleación 800HT. Luego se caracterizó microestructuralmente la muestra, observándose una matriz austenítica, además de fases con diversos granos en formas de franjas, con tamaño de grano de 5 ASTM, de inclusiones de carburos y nitruros e identificando los productos de corrosión, resultando que los de mayor intensidad fueron Fe3O4 seguido de FeCr2O4 y Cr2O3. Por último, se plantean de acuerdo a la revisión del estado del arte, seis alternativas que pueden ayudar a disminuir en menor o mayor medida la Carburización Catastrófica.

Palabras claves: Aleación 800HT, Corrosión, Carburización Catastrófica, Recalentador.

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Abstract: In the present research, the parameters that affect the corrosive metal dusting phenomenon in the area of reducing gas superheaters of the CVG Ferrominera Orinoco briquette plant were evaluated. It was carried out, due to the company's requirement to know the impact of these parameters on the corrosion process and thus reduce the frequency of failures and unexpected plant shut downs. First, the design and operation conditions of the Reheater were studied, which indicated that there is a deficit of operability in the evaluated time range, in addition to knowing that the working pressure is lower than the nominal pressure (2.4 Bar) and the composition of H2S present is 5 ppm instead of 12 to 15 ppm as stated in the internal documents. The chemical composition was obtained by microanalysis of the samples taken, showing that only the sample of the Thermowell matches the composition of the 800HT alloy. The sample was microstructurally characterized, observing an austenitic matrix in addition to phases with various grains in strip shapes, with grain size 5 ASTM, in addition to inclusions of carbides and nitrides. Corrosion products were identified, the most intense were Fe3O4 followed by FeCr2O4 and Cr2O3. Finally, six alternatives are proposed according to the review of the state of the art that can help to lessen the metal dusting to a lesser or greater extent.

Keywords: 800HT Alloy, Corrosion, Metal Dusting, Reheater.

1. INTRODUCCIÓN

E

n una planta de briquetas con un reactor y reformador MIDREX®, y que también posee tecnología LUMMUS®, la cual, está integrada por tres (03) reformadores y tres (03) recalentadores. En estos procesos de reformación, se puede encontrar de manera usual varios fenómenos corrosivos, por la cual los componentes internos de dichos recalentadores como tubos radiantes, bridas ciegas, válvulas WADAS®, y termopozos, se encuentran expuestos a este tipo de ambiente, reductor y de altas temperaturas.

Una de las formas de corrosión a alta temperatura más observadas en la industria de reducción directa es la Carburización Catastrófica (Metal Dusting). Éste fenómeno de corrosión, es el que se ha estado presentado en los recalentadores LUMMUS®, con fugas de gas y fallas tipo picaduras ocasionando paradas en planta y disminución en la capacidad de producción.

logrando un mejor entendimiento de las causas de la corrosión presente en los componentes, y así disminuir paradas del proceso productivo, así como alargar la vida útil de los equipos relacionados.

2. MARCO TEÓRICO 2.1. Carburización Catastrófica Mecanismo de falla, que consiste en la desintegración del hierro, aceros de baja y alta aleación y aleaciones base Ni y Cr, en polvo de grafito y partículas finas metálicas o de óxidos causadas por la formación de carburos y carbono en la superficie de éstos en una atmósfera que contienen gases carburizantes (CO, CO2, CH4, etc.), en un rango de temperatura de 400°C a 800°C y la actividad del carbón (AC)>1 [11]. Este fenómeno se esquematiza en la Figura 1.

Con la finalidad de realizar mejoras en el proceso de reducción directa de la Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. (CVG Ferrominera), se planteó la elaboración de ésta investigación, involucrando los parámetros operativos con la incidencia del fenómeno de Carburización Catastrófica,

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3.2. Toma de Muestras Se tomĂł una secciĂłn de un termopozo que habĂ­a sido desincorporado por sufrir altas afecciones por la CarburizaciĂłn CatastrĂłfica, el cual segĂşn ficha tĂŠcnica estĂĄ fabricado de la aleaciĂłn INCOLOY 800 HT. Dicha secciĂłn del termopozo se muestra a continuaciĂłn.

Figura 1. Mecanismo de CarburizaciĂłn CatastrĂłfica en aceros inoxidables.

2.2. Actividad del Carbono en la CarburizaciĂłn CatastrĂłfica.

En ambientes carburizantes con la actividad de carbono menor que la unidad (AC<1) y a temperaturas mayores a 800°C, la carburizaciĂłn causa la degradaciĂłn de propiedades mecĂĄnicas por difusiĂłn de carbono (C) y formaciĂłn de carburos internos. En ambientes con (AC>1) y a temperaturas entre 350 y 900 °C, ocurre el proceso de CarburizaciĂłn CatastrĂłfica, que causa no solo cambios de fase, sino tambiĂŠn, la remociĂłn del material como picaduras [15]. Estos dos procesos se desarrollan mediante siguientes reacciones 1,2 y 3: đ?&#x2018;Şđ?&#x2018;ś + đ?&#x2018;Żđ?&#x;? â&#x2021;&#x152; đ?&#x2018;Ş + đ?&#x2018;Żđ?&#x;? đ?&#x2018;ś đ?&#x2018;Şđ?&#x2018;ś â&#x2021;&#x152; đ?&#x2018;Ş + đ?&#x2018;Şđ?&#x2018;śđ?&#x;? đ?&#x2018;Şđ?&#x2018;Żđ?&#x;&#x2019; â&#x2021;&#x152; đ?&#x;? đ?&#x2018;Żđ?&#x;?

đ??&#x2018;đ??&#x17E;đ??&#x161;đ??&#x153;đ??&#x153;đ??˘Ăłđ??§ đ?&#x;?. đ??&#x2018;đ??&#x17E;đ??&#x161;đ??&#x153;đ??&#x153;đ??˘Ăłđ??§ đ?&#x;?. đ??&#x2018;đ??&#x17E;đ??&#x161;đ??&#x153;đ??&#x153;đ??˘Ăłđ??§ đ?&#x;&#x2018;.

Figura 2. Muestra 1 del termopozo.

En la figura 3, se presenta la muestra 2, la cual se extrajo de las bridas ciegas ubicadas en el colector de salida de gas de los tres recalentadores, que se desmontaron aprovechando inspecciones tĂŠcnicas por parada de planta y se obtuvo 0,70g de muestra proveniente de la superficie expuesta a la atmĂłsfera reductora.

3. MARCO METODOLĂ&#x201C;GICO 3.1. Condiciones de DiseĂąo y OperaciĂłn Se realizĂł una revisiĂłn de manuales de operaciĂłn y de mantenimiento con la finalidad de conocer el diseĂąo del sistema y de los equipos instalados, asĂ­ como, su funcionamiento y pautas de mantenimiento para los tres recalentadores LUMMUSÂŽ de gas reformado.

TambiĂŠn se obtuvo el historial de operaciĂłn desde el aĂąo 2013 hasta 2017, asĂ­ como, los valores de temperatura, presiĂłn y composiciĂłn del gas reformado durante ese lapso de tiempo. Por Ăşltimo, se tomĂł en consideraciĂłn un cuarto parĂĄmetro siendo ĂŠste, la inyecciĂłn del Dimetil Sulfuro (DMS), midiĂŠndose en partes por millĂłn (ppm), de Sulfuro Acido, H2S.

Figura 3. Muestra 2, productos de corrosiĂłn.

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3.3. Microscopía Electrónica de Barrido (MED), Microanálisis.

Se realizó MEB-Microanálisis a la muestra 1 (Ver figura 2), bajo las siguientes condiciones:    

Software INCA, acoplado al MEB Marca FEI Modelo Quanta 200.

Modalidad de alto vacío, presión de 5.7e-3.

Emisión de corriente 97 µA. Corriente de 2.53 A.

3.4. Caracterización Microestructural Con el objetivo de obtener las dimensiones necesarias para la buena manipulación de la probeta, se procedió al corte de la muestra 1 (Ver figura 2), mediante sierra aunada a refrigeración. Posteriormente se realizó la preparación superficial de la probeta de la siguiente manera:    

Desbaste: Papel de lija (60, 120, 180, 240, 320, 400 hasta 600), respectivamente.

Pulido grueso: Suspensión de alúmina (1 μm).

Pulido intermedio: Alúmina (0.3 μm).

Pulido fino: Alúmina (0.02 μm).

Para obtener las fases presentes se trató la probeta previamente preparada superficialmente, con Glyceregia Acético, para luego tomarles fotomicrografías a diferentes aumentos con un microscopio óptico modelo Nikon Eclipse TS100 y acoplado a un analizador de Imágenes, LECO® IA 32.

3.5. Identificación de Productos de Corrosión Se utilizó la técnica de Espectroscopía de Difracción de Rayos X (DRx), la cual permite identificar elementos cristalinos para determinar productos de corrosión de metales. El ensayo se realizó bajo las siguientes condiciones:      

Equipo DRx Bruker, D8 Advance.

Tubo de Cobre (1.5418 Å), Voltaje de 40 kV y Corriente de 40 mA. Barrido 10° a 90° - Paso 0.015° y Tiempo de Paso de 0.5 s.

Apertura de Óptica primaria fija 1 mm.

Discriminación de energía 0.11- 0.25.

Identificación de Fases (Difrac.Eva V3.0.)

3.6.

Proposición de alternativas tecnológicas de mejora.

Se efectuó una investigación a partir de bases de datos, con el fin principal de disminuir y prevenir los efectos de la Carburización Catastrófica, con la información recientes, definida como revisión del estado del arte.

Así como también, se hizo la búsqueda de trabajos internos como investigaciones y reparaciones por fallas presentadas. Por último, se realizaron las propuestas de mejora o prevención más relevantes al caso de este sistema, donde dichas propuestas se tomaron de manera general y basadas en la revisión del estado del arte efectuado y en resultados obtenidos en esta investigación.

4. RESULTADOS 4.1. Condiciones de Diseño y Operación En primer lugar, la planta estaba diseñada para que el gas del reformador 1 fluyera al recalentador 1 y así sucesivamente. Debido a repetidas fallas, el diseño fue modificado para que el gas de cualquier reformador pudiese fluir a cualquier recalentador, incorporando un cabezal común a la entrada de los recalentadores [15].

En la tabla 1, se presentan las condiciones de diseño y los promedios de operación real de los tres recalentadores, donde puede observarse que la temperatura se encuentra dentro del rango establecido, mientras que la presión está por debajo de los estándares de trabajo según el diseño de los mismos, debido que, en ese lapso de operación, la planta estaba operando al 50% de su capacidad de producción.

Tabla 1. Condiciones de Diseño y Operación Real s.

Tsalida °C Ptrabajo (Bar) Diseño 850-950 2,400 Recalentador 1 872 0,955 Recalentador 2 913 (X) 0,932 Recalentador 3 915 (X) 0,911 Desviación ±5 ±0,010 4.1.1. Lapsos de Operación Reales En la tabla 2, se presentan los lapsos de operación de los tres recalentadores, donde se visualiza un déficit en la operación de los mismos, excepto en el lapso de enero a mayo de 2017.

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Figura 4a. Composición real de H2 y CH4 del gas reformado.

2017

2016

2015

2014

2013

Tabla 2. Condiciones de Diseño y Operación Real de los recalentadores 1,2 y 3, durante el periodo 2013-2017.

E F M A M J J A S O N D R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 Operativo

No Operativo

4.1.2. Composición de Diseño y Real del Gas Reformado.

En la tabla 3, se muestra la composición química del gas reformado, los rangos de variación en su composición, se usó para definir los mínimos y máximos del contenido de Hidrógeno, Metano, Monóxido de Carbono y Dióxido de Carbono, tal como se visualiza en la figura 4a y 4b. Los valores registrados se encontraban todos dentro de los rangos normales esperados, excepto el Hidrógeno, que a pesar de registrar un valor menor al 1% por encima del nivel máximo permitido, no afectó el proceso de estudio.

Tabla 3. Composición de diseño del gas reformado.

H2 CH4 CO N2 CO2 (70-75)% (1-7)% (14-20)% (0-1)% (3-9)%

Figura 4b. Composición real de CO y CO2 del gas reformado.

En la figura 5, se muestra el contenido de Nitrógeno en el gas reformado, utilizado para el arrastre del gas reformado remanente dentro del sistema. Sus valores se encuentran dentro de los valores esperados, por lo tanto su concentración no afecta el proceso corrosivo.

Figura 5. Contenido real de N2 en el gas reformado.

4.1.3. Concentración de H2S. Para minimizar los efectos que ocurren permanentemente por las condiciones a que está sometido el sistema, el sulfuro de hidrógeno (H2S), es utilizado como inhibidor, este gas es obtenido a partir del Dimetil Sulfuro (DMS). Según documentos internos de la planta, dicho inhibidor debería estar cerca de una concentración de 15 ppm, pero su concentración real de operación se encuentra en 5 ppm, lo cual agrava aún más los efectos de la Carburización Catastrófica.

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4.2.

Microscopia electrónica de barrido (MEB), Microanálisis.

En la figura 6, se presenta el área analizada.

Figura 7. Microestructura obtenida del termopozo: A) Nitruro de titanio; B) Carburos y C) Fases y formas de grano.

Figura 6. Área analizada del termopozo por MEB. En la tabla 4, se presenta la composición obtenida por la técnica de microanálisis, los resultados obtenidos evidencian la presencia de los elementos Fe, Cr, Ni y Ti, con una concentración porcentajual correspondiente al acero tipo 800HT, tal como se muestra en las especificaciones de la tabla 5.

Tabla 4. Microanálisis por DRx del Termopozo.

Espectro Ti Cr Fe Ni Total DRx 0,99 21,42 44,88 32,71 100,00% a 100x

Tabla 5. Composición Incoloy 800HT. Ni (30,0 – 35,0)% Cr (19,0 – 23,0)% Fe 39,5% min.

C (0,06 – 0,10)% Al (0,25 – 0,60)% Ti (0,25 – 0,60)% Al + Ti (0,85 – 1,20)% 4.3. Caracterización Microestructural.

En la figura 7, se presenta la microestructura obtenida para la muestra del termopozo.

Se observa una matriz de fase Gamma (austenítica), resultando la fase más clara y de mayor proporción.

También se visualiza una tonalidad más oscura, la fase gamma prima típica de aleaciones Fe-Ni-Cr, la cual por definición, está compuesta a partir de fase gamma en conjunto con precipitados intermetálicos tipo Ni3(Al.Ti) [9]. En la figura 7A, se observa lo que pudiese ser un nitruro de tipo TiN, aunque también en algunas ocasiones se le pueda denominar como inclusión, ya que se forma sin ser tomado en cuenta en la microestructura de la aleación, sin embargo, la presencia de estos nitruros resulta favorable, dado que le confieren dureza a la aleación.

En la figura 7B, se observan posibles estructuras de carburos de cromo de tipo Cr23C6, los cuales precipitan a partir del tratamiento térmico aplicado a la aleación y también, a lo largo de los años de servicio de la misma [7]. Se observaron granos de una sola fase y de dos fases, en forma de lajas o franjas, lo cual concuerda con lo esperado en este tipo de aleaciones [5] (Ver figura 7C). Adicionalmente a lo anteriormente descrito, se observa también, un gran tamaño en los granos, de 5 ASTM, calculado bajo el procedimiento ASTM, resultando en valores que se encuentran dentro de los estándares para esta aleación [5].

4.4. Identificación de Productos de Corrosión.

En la figura 8, se muestra el espectro resultante de Difracción de Rayos X en la muestra 2. Los compuestos con mayor intensidad corresponden a la Magnetita

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(Fe3O4) Cromita (FeCr2O4) y Eskolaita (Cr2O3) respectivamente. Los compuestos con menor intensidad fueron Pyrrothita (Fe7S8), Hematita (Fe2O3), óxidos de níquel-hierro como Trevorita (NiFe2O4), óxidos níquel-cromo Nicromita (NiCr2O4) y también oxido de níquel (Ni15O16), además de carbono en forma de Grafito y Carburo de hierro (Fe5C2).

Figura 8. Patrón de DRx, muestra 2.

Los compuestos obtenidos en el análisis de DRx, son típicos de los residuos originados por el fenómeno catastrófico de la Carburización, debido a que los óxidos hallados son producidos por la desintegración de la aleación dada la aparición de grafito, después que dichos carburos se vuelven inestables, los compuestos de esa zona terminan convirtiéndose en óxidos [11]. La aparición de carbono en forma de grafito es la evidencia más contundente, producto de las reacciones 1, 2 y 3, planteadas en el marco teórico, lo que indica que la aleación sufrió daños mediante los mecanismos de Carburización Catastrófica [11].

La presencia de Pyrrothita (Fe7S8), en los productos de corrosión, es debido a la sulfuración de la aleación por el contenido de H2S en el gas reductor, donde en este caso, dicha sulfuración permite la inhibición de la Carburización Catastrófica, dado que el azufre ocupa los sitios activos y retarda o disminuye la carburización de la aleación afectada [15].

4.5. Identificación de Productos de Corrosión.

En la tabla 6, se presenta una enumeración de los títulos y referencias de las investigaciones que sustentan las alternativas de mejora.

Tabla 6. Revisión técnica de las alternativas tecnológicas de mejora.

Nº Título Referencia Análisis de falla al codo de Tubo Radiante del Recalentador nº2 de 1 gas reformado de la Planta de [15] Reducción Directa de CVG Ferrominera Orinoco.

Evaluación de costos de pérdidas en producción por déficit de Dimetil 2 Sulfuro en Sistemas de Gas [13] Reformado de Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco.

Estudio de la dinámica de fluidos en 3 [8] un cabezal de entrada de gases CFD. Metal dusting corrosion of austenitic alloys at low and high 4 [3] pressure with effects of Cr, Al, Nb and Cu. “Carburization of high-temperature 5 steels: A simulation-based ranking [16] of carburization resistance”.

“Thermodynamic roles of metallic 6 elements in carburization and metal [18] dusting, oxidation of metals”.

“Performance of Cr oxide coating on 7 [14] 304 steel against metal dusting”.

“Inhibition of metal dusting using 8 thermal spray coating and laser [17] treatment”.

“Protective coatings against metal 9 [2] dusting”.

“Role of Al oxide PVD coating in the 10 [1] protection against metal dusting”.

“Prevention of metal dusting on Ni11 [4] based alloys by MCrAlY coatings”.

“Microstructural evolution of germanium modified AlSi-slurry 12 [12] coating on alloy 600 at 620°C in metal dusting environment”.

A continuación en la figura 9, se presentan las alternativas de mejora en conjunto con las referencias que las fundamentan.

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

reducción.

Químicos similares al DMS, como por ejemplo TBPS. [13]

Alternativa 3: Surge de la muestra 1, debido a que la causa de su desinstalación se originó por la afección de la Carburización Catastrófica en la zona que mantiene contacto directo con el flujo del gas, por esto se plantea que dicha simulación permita lo siguiente [8]: 



 Figura 9. Alternativas y referencias.

4.5.1. Discusión de Alternativas de Mejora.

A continuación, se discutirá a detalle las alternativas de mejora propuestas en la figura 9.

Alternativa 1: Considerando los resultados obtenidos, donde se observaron niveles fuera de estándar en la presión y en la concentración de H2S, sin embargo los parámetros de temperatura y composición del gas se mantuvieron dentro del rango. Se encontraron niveles altos en la concentración de carbono cuando la temperatura de los recalentadores alcanzó niveles inferiores a 800 °C [15]. Por esto, es imprescindible contar con un sistema de monitoreo que cumpla con lo siguiente:    

Visualización de parámetros de T, P, %Gas y H2S en tiempo real.

Conexión directa a sala de control.

Detección y alerta de valores anormales.

Registro de anomalías.

Alternativa 2: Fundamentada en los resultados de concentración de H2S, debería obtenerse una fuente adicional de H2S, a un menor costo y a largo plazo. 

Aprovechamiento del azufre contenido en el gas de tope liberado del calibrado (30 ppm) perteneciente a la carga del reactor de

Verificación de la velocidad de ataque con respecto a la velocidad y dirección del flujo de gas contra la superficie del metal.

Estudiar causas y tiempos de permanencia en sitios preferenciales de ataque de la Carburización Catastrófica.

Identificar puntos críticos del sistema y evidenciar los factores más susceptibles a este fenómeno corrosivo.

Alternativa 4: Esta alternativa permite tener una visión clara del sistema, de los factores que requieren mayor atención y que favorecen el fenómeno corrosivo. Esto puede lograrse mediante un estudio estadístico, revisión bibliográfica de fallas en plantas similares, haciendo énfasis en los componentes propensos a este tipo de afecciones, dado que la Incoloy 800HT, es el tipo de aleación más indicada y con mejor comportamiento en estos estándares de operación [3],[16],[18].

Alternativa 5: Esta alternativa garantiza un tiempo de funcionamiento prolongado, puesto que se reforzaría la superficie expuesta al fenómeno corrosivo en sitios clave del sistema, permitiendo mayores tiempos de vida útil, reduciendo gastos de mantenimiento y pérdidas de producción. Aunado a eso, ésta alternativa requiere de pruebas de laboratorio para asegurar su efectividad y también identificar el mecanismo más viable para realizar el recubrimiento, debido a que se identificaron vías y parámetros de solución como: Cr en acero 304 [14], rociado térmico y tratamiento con láser [17], recubrimientos de PDV en sustratos HK40 [2], recubrimientos de PDV con aluminio [1], Recubrimientos MCrAlY en aleaciones base Ni [4] y Iodos de Al-Si modificados con Germanio [12].

Alternativa 6: La apertura de líneas de investigación enfocadas en la Carburización Catastrófica, que permitiría aportar respuestas rápidas y eficaces al

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problema corrosivo en estudio. Proporcionarían pruebas de laboratorio de análisis de la velocidad de corrosión y soluciones para su mitigación e identificar las variables más importantes como la densidad del recubrimiento y adhesión a la superficie metálica.

5. CONCLUSIONES 1. Se establecieron las condiciones de diseño, así como las de operación real, comenzando por el tiempo de operación que reveló un déficit de operatividad por causas variadas, continuando con la presentación de los parámetros operativos como la temperatura y la composición del gas que se mantuvieron en su rango de trabajo a excepción de la presión y la concentración de H2S que estaban muy por debajo de su rango ideal.

2. La composición química del “Termopozo” concuerda con la aleación 800HT, indicando que efectivamente los componentes del sistema de gas reductor de los recalentadores están fabricados con ésta aleación.

3. La microestructura del termopozo presentó una matriz austenítica y como fase secundaria gamma prima, con presencia de precipitados intermetálicos de tipo Ni3(Al,Ti) y de posibles Carburos de Cromo en toda su microestructura. Se determinó un tamaño de grano de 5 ASTM. 4. Los productos de corrosión obtenidos en el análisis de DRx fueron el óxidos de cromo (Cr2O3), hierro (Fe3O4, Fe2O3), níquel (Ni15O16) y combinados (FeCr2O4, NiFe2O4, NiCr2O4), así como, también, carburo de hierro (Fe5C2), sulfuro de hierro (Fe7S8) y carbono grafítico (C Grafito).

La presencia de grafito es evidencia concluyente de la ocurrencia del fenómeno de Carburización Catastrófica.

5. Las alternativas de mejora propuestas fueron las siguientes:  Implementación de un simulador de monitoreo de los parámetros operativos.  Sustitución de la inyección del DMS por otro método de obtención de H2S.  Simulaciones de flujo másico o dinámica de fluidos del gas reductor.  Identificación de los componentes que fallan con mayor recurrencia.  Utilización de recubrimientos en los componentes identificados.  La apertura de una línea de investigación sobre la corrosión, con especial énfasis en la Carburización Catastrófica.

6. RECOMENDACIONES 1. Evitar al máximo las paradas no contempladas y llevar un buen mantenimiento, en el momento de la parada hacer el mayor número de reparaciones correctivas y preventivas para mantener la planta operativa el mayor tiempo.

2. Mantener un registro general y digital permanente de las fallas por corrosión en el sistema de los recalentadores.

3. Digitalizar el registro de informes de jefe de turno de la Planta de Briquetas.

4. Realizar un análisis de falla profundo a componentes como las bridas ciegas, válvulas wada y termopozos en el momento de su falla.

5. De manera muy importante se recomienda que las alternativas de mejora propuestas se pongan en práctica en conjunto y así se obtendrá una mejora muy notoria tanto en el funcionamiento como en la reducción de los tiempos o lapsos de mantenimiento.

6. Realizar un análisis de costos a todo el proyecto que conllevaría la implementación de las alternativas de mejora presentadas.

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I+D+ide los parámetros que inciden en el deterioro Evaluación Evaluación del la solidificación producido porcomportamiento la cavitación, térmico en los durante recalentadores de lade cilindros para extrusión en la colada vertical semi-continua de CVG Planta de Briquetas de CVG Ferrominera Orinoco C.A. ALCASA, mediante elementos finitos.

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INVESTIGACIÓN: Evaluación del comportamiento térmico durante la solidificación de cilindros para extrusión en la colada vertical semi-continua de CVG ALCASA, mediante elementos finitos.

Ing. José Pérez.1 Ing. Arístides Gutiérrez.2 Ing. Andrea Barreto3 1

Docente de Pregrado, UNEXPO. Ingeniero de Procesos, CVG ALCASA. 3 Ingeniero Metalúrgico. Ingeniero entrenante en CVG Ferrominera Orinoco C.A. 2

Correspondencia: Gerencia Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento CVG Ferrominera Orinoco C.A. Ciudad Guayana. Estado Bolívar - Venezuela Teléfonos de contacto:+58 286 930.43.44 Email: josecarlos2250@gmail.com ; gutierrezaris@gmail.com ; ingandreaa@gmail.com Recibido: Septiembre 2019 - Aceptado: Noviembre 2019

Resumen: En la presente investigación, se evaluó el comportamiento térmico en la etapa de colada semi-continua de los cilindros de 7” elaborados por CVG ALCASA, mediante una simulación en condiciones estacionarias para los primeros 5 minutos de colada, tiempo suficiente para la formación del perfil de solidificación. Este estudio, se realizó por requerimiento de la empresa para optimizar su proceso productivo, a través del conocimiento del perfil térmico que se generó en la colada. En primer lugar, se realizó un diagnóstico de las condiciones actuales del sistema de colada, obteniendo un 25% de operatividad en los hornos y un 50% de las mesas de colada totales para colar cilindros; de igual manera, se establecieron como condiciones de borde las temperaturas del agua para enfriamiento de 30 °C, del metal de 675,62°C, 690 °C, 700°C, y 720°C, así como, los coeficientes de convección (h), de 50.0000 W/m2°C, 10.000 W/m2°C y 24 W/m2°C para el metal, molde y metal-aire respectivamente. Se realizó luego la geometría y mallado del molde de colada, cargando las propiedades de los volúmenes que lo conforman. El perfil de simulación obtenido, muestra un buen comportamiento con temperaturas de salida de metal que van desde 567 °C a 389 °C. Por otro lado, el coeficiente de convección en el molde solo influyó a la salida y en la parte externa del mismo.

Palabras claves: Colada, Elemento finito, Simulación, Perfil térmico.

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Abstract: In the present research, the thermal behavior was evaluated in the semi-continuous casting stage of the 7” cylinders made by CVG ALCASA, by simulation in stationary conditions for the first 5 minutes of casting, sufficient for the solidification profile formation. This study was carried out due to the company’s requirement to optimize its production process, through the knowledge of the thermal profile that is generated by casting procedures. In the first place, a diagnosis of the current conditions of the casting system was made, obtaining that only 25% of the furnaces and 50% of the total casting tables are operational for casting cylinders, likewise, the temperatures of the cooling water of 30 °C, of the metal of 675,62 °C, 690 °C, 700 °C, y 720 °C were established as edge conditions, as well as the convection coefficients (h), of 50.0000 W/m2°C, 10.000 W/m2°C y 24 W/m2°C for the metal, mold and metal-air respectively. The geometry and meshing of the casting mold was then carried out, loading the properties of the volumes that comprise it. The simulation profile obtained, shows a good performance with metal outlet temperatures ranging from 567 °C to 389 °C. On the other hand, the convection coefficient in the mold only influenced the outlet and the outside of it.

Keywords: Cast, Simulation, Finite element, Thermal profile.

1. INTRODUCCIÓN.

U

na de las principales aplicaciones del aluminio es como material estructural, se encuentra presente en innumerables proyectos de construcción por sus propiedades y precio en el mercado. La manufactura de productos semi-acabados del aluminio, se ha convertido actualmente en un negocio favorable y a la vez competitivo, cada empresa desea elaborar productos con una mejor calidad que genere los mayores beneficios económicos. Dentro de la industria del aluminio, la generación de cilindros para el mercado de extrusiones se ha convertido en un negocio rentable siempre y cuando se manejan adecuadamente los parámetros relacionados al proceso de la colada.

En tal sentido, CVG ALCASA empresa básica del estado, se enfoca en garantizar al sector transformador cilindros de aluminio de la aleación Al-MgSi, con las mejores propiedades metalúrgicas, centrándose en un proceso productivo manejado adecuadamente, el cual genere la menor cantidad de defectos y desperdicios, con una tecnología de colada vertical semi-continua “Hot Top”. Las características más resaltantes de esta tecnología, es el uso de moldes más cortos y la inyección de una mezcla de oxígeno y nitrógeno (aire seco en este caso), a través de un anillo, con el objeto de minimizar el enfriamiento primario.

El momento del arranque de una mesa de colada, es la etapa de mayor dificultad, dado que las condiciones del arranque afectan la cantidad y distribución de energía en el sumidero o isoterma de solidificación, afectando la calidad del cilindro.

En pro de realizar continuamente mejoras en el proceso de colada, se planteó el presente estudio a fin de conocer la distribución térmica del cilindro de solidificación en la etapa de colada bajo condiciones actuales de operación y funcionamiento de equipos.

2. MARCO TEÓRICO. 2.1. Termodinámica de la solidificación.

La solidificación ocurre al descender la temperatura del líquido hasta el punto de solidificación (punto de fusión), estableciéndose en ese punto un equilibrio en la inter-cara sólido-líquido y el molde. En el proceso de solidificación, se dan dos fenómenos de transferencia de energía, el primer fenómeno ocurre cuando los átomos pasan del estado líquido al sólido liberando la energía ΔG y el segundo ocurre cuando los átomos que forman la superficie del sólido absorben la energía λ.

En general, la solidificación del material ocurre por un proceso de nucleación y crecimiento. El aspecto que cada grano (cristal), adquiere después de la solidificación del metal, depende de varios factores y

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entre los más importantes están los gradientes térmicos.

2.2. Solidificación de las aleaciones.

Como la solidificación de las aleaciones se efectúa dentro de un margen mayor o menor de temperaturas, sus constituyentes presentan amplios márgenes de composición. Durante la solidificación, no todos los puntos de la masa están a la misma temperatura, permitiendo que haya zonas que se enfríen antes que otras, ocasionando que la composición química de la aleación no sea regular, sino que sea fuertemente afectada por el proceso de enfriamiento de la misma.

2.4. Transferencia de calor.

Siempre que exista una diferencia de temperatura (gradiente térmico), en un sistema o bien cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, existe una transferencia de energía en forma de calor, denominada transferencia de calor, la energía se transfiere de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura. Para proceder a realizar un análisis completo de la transferencia del calor, es necesario considerar los tres diferentes mecanismos por los cuales ocurre el flujo de calor: conducción, convección y radiación [11].

2.5. Elementos finitos (MEF).

Constituye uno de los métodos numéricos más ampliamente usado para obtener la formulación matemática de un problema de conducción de calor. La idea general del método, es la división de un continuo en un conjunto de pequeños elementos interconectados por una serie de puntos llamados nodos. Las ecuaciones que rigen el comportamiento del continuo, regirán también al elemento. De esta forma, se consigue pasar de un sistema continuo (infinitos grados de libertad), regido por una ecuación diferencial o un sistema de ecuaciones diferenciales, a un sistema con un número de grados de libertad finito, cuyo comportamiento se modela por un sistema de ecuaciones, lineales o no.

3. MARCO METODOLÓGICO 3.1. Procedimiento de Recolección de Datos en el Área de Trabajo.

Con el propósito de evaluar la transferencia de calor y obtener la distribución de temperaturas durante el

proceso de colada, como primer paso, se realizó una inspección visual de todo el sistema que conforma el área de fundición relacionado a la parte de los cilindros, desde los hornos de retención – fusión, pasando por los canales de colada, mesas de colada, tuberías, sistema de refrigeración y en general, las estructuras que toman parte en la colada de cilindros y de esta manera, relacionar el estado de las mismas con la operación de colada.

Posterior a la inspección visual, se identificaron los formatos donde se registran los parámetros de colada (velocidad de colada, flujo de agua, temperatura de la mesa y temperatura del horno), en el área de control de calidad con los inspectores de las mesas de colada, así como, de los problemas o defectos ocurridos durante la colada en los cilindros o en la operación general. De igual manera, en las normas técnicas y prácticas operativas del área se encontró todo lo concerniente a las propiedades químicas y físicas de la aleación involucrada y del agua de enfriamiento empleada, datos que fueron utilizados para cargar las propiedades reales en el software de simulación.

3.2. Procedimiento de solución mediante elementos finitos.

El primer paso fue construir la geometría del molde en el programa, luego se seleccionó el tipo de estudio, al igual que se cargaron las propiedades de los materiales.

Seguidamente, se procedió a mallar la pieza diseñada, para finalmente efectuar la carga de las condiciones de borde y la puesta en marcha del simulador. Una vez que se generó una solución, se extrajeron las imágenes y datos obtenidos por vía no experimental, las mismas fueron analizadas posteriormente. Es importante resaltar que la validación en planta no fue posible, debido a que al momento del estudio la mesa de colada destinada a cilindros estaba parada por falta de insumos.

3.3. Construcción de la geometría del modelo. Ésta se realizó con base a la forma y medida de uno de los orificios de colada de la mesa wagstaff, en este caso en 3D, la cual representa la sección superior de la mesa y la sección correspondiente al molde, dicha geometría se pudo realizar gracias a los planos suministrados por el Departamento de Planoteca de CVG ALCASA.

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3.4 Carga de propiedades de los materiales.

En el caso de las propiedades de los materiales de la mesa de colada, se toma en cuenta la densidad y conductividad térmica de cada uno. En el estudio, se trabajó con cinco (5) volúmenes, es decir cinco (5) tipos de materiales que conforman la geometría del modelo, en la tabla 1 se encuentran los valores de dichas propiedades.

Tabla 1: Propiedades de los materiales de Mesa.

Conductividad Densidad Nº Material Térmica (Kg/m3) (w/m.K) Grafito 1 1.790,88 6,8318 (anillo de molde)

Marinita 2

3

(inserto y anillo que recubre el molde)

Sílice Fundida (Bocina)

4

Alto en SiO2 y Al2O3

5

Aluminio 6063

(Refractario de Mesa)

7.370,00

0,2180

1.700,00

260°C: 4,9 537°C: 5,8 815°C: 6,7 1.092°C: 6,3

1.960,00

0,6700

2.700,00

660°C: 90,3200(l) 26°C: 243,6790(s)

3.5 Generación del mallado.

Este es el punto de origen para trabajar con el método de elementos finitos, pues es la partición de la geometría de la pieza en pequeñas unidades de una forma simple, para el método en 3D a las particiones de los subdominios tetraédricos o triangulares cuyas caras, bordes y esquinas se les denomina caras de mallas, malla de borde o vértice de malla respectivamente.

3.6 Carga de condiciones de frontera.

Las condiciones de frontera son muy importantes, debido a que éstas proporcionan al método numérico la información necesaria para realizar el cálculo de las variables involucradas. En el caso de este estudio, por tratarse de un estudio térmico, las condiciones de borde involucran elementos como el flujo de metal y agua de enfriamiento, temperaturas del metal y agua, velocidad, y tiempo.

4. RESULTADOS. 4.1 Diagnóstico de la condición actual del sistema de colada vertical de CVG ALCASA. El diagnóstico fue efectuado mediante inspección visual de las estructuras presentes en el sistema de colada de cilindros, para ello, fueron primordiales los datos e información suministrada por los inspectores, fundidores y equipo de trabajo que acondicionan las mesas para la colada. Se evaluó el área correspondiente a la colada de cilindros constituida por: Cuatro (4) hornos de retención – fusión (Horno A, Horno V, Horno B, y Horno C), dos (2) mesas de colada Wagstaff (mesa I y II), con sus respectivos canales de colada y caja porta filtro, así como tambièn, el panel de control y demás herramientas utilizadas. En la Figura 1, se observa la distribución correspondiente al área de fundición de CVG ALCASA, en donde se encuentra ubicada el área de colada de cilindros.

Figura 1: Esquema de distribución del área de colada de cilindros de fundición de CVG ALCASA. En la figura 2, se evidencia la demora acumulada en horas, que representan las paradas en los equipos del área de fundición hasta el mes de agosto de 2016, evidenciando la falta de filtro cerámico para los hornos A, B y V, así como, la reconstrucción del horno A, lo que generó un incremento en las paradas del proceso de colada, es decir, las paradas en la operación de colada están relacionadas con la falta de insumos y reconstrucción o mantenimiento de los equipos y no por las condiciones de éstos, sin embargo, lo que más puede afectar al proceso de colada es la fuga de agua en la mesa I, dado que éste impacta directamente en el enfriamiento del cilindro.

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Figura 2: Demoras acumuladas en los equipos de fundición de enero hasta agosto de 2016.

Por último, en la tabla 2 se muestra un resumen del diagnóstico realizado en el área de colada semicontinua de CVG ALCASA. Tabla 2: Diagnóstico de equipos cilindros.

Equipo Cantidad Horno A Horno B Horno retención - fusión Horno V Horno C Mesa I Mesa de Colada Mesa II Hornos Operativos Hornos No Operativos Mesas de Colada Operativa Mesas de Colada No Operativa

para colada de Condición No Operativo No Operativo Operativo No Operativo Operativo No Operativo 25% 75% 50% 50%

4.2. Condiciones de borde necesarias para la implementación del método de elementos finitos.

En la tabla que sigue a continuación, se describen las condiciones necesarias de la mesa Wagstaff.

Tabla 3: Propiedades de los materiales de Mesa.

Condiciones Mesa Wagstaff Diámetro de 7” 0,18m Moldes Longitud de 230” 5,842m fundición Tiempo de 45-60 min.

Colada Tiempo de 17,5s Espera Tiempo de 49s Llenado Temperatura 86°F 30°C Agua Inicio L. Frío: 690°C Temperatura L. Frío: 1280°F L.Caliente (Metal) Mesa L.Caliente 1290°F 700°C Flujo de Metal 0,90 gpm/in 0,0567 lts/s Molde Flujo de Agua (1200-1300)gpm Inicial de Colada Flujo de Agua en (1800-2400)gpm Régimen Flujo de Agua 1375 gpm 86,75 l/s (80°F) Flujo de Agua 1504 gpm 94,89 l/s (90°F) Flujo de Agua 1633 gpm 103 l/s (100°F) Flujo de Agua 1762 gpm 111,2 l/s (110°F) Consumo de Gas 3,5 pies3 99,09 l Velocidad Inicial 3,9”/min 0,0017 l/s Velocidad (3”) 4,9“/min 0,0021 l/s Velocidad Final 3,9”/min 0,0017 l/s En la investigación, se tomaron como condiciones iniciales o de borde, la temperatura del agua al inicio de la colada, que se ubica en 30°C (Ver Tabla 3). De igual manera, la temperatura inicial del metal, con un valor que varía entre 690°C y 700°C (parámetro ideal), y temperaturas iniciales del metal fuera de ese rango de 675,62°C, resultante del promedio de temperaturas históricas registrados de las coladas desde el mes de marzo a junio de 2016. Igualmente, se toma el valor de 720°C, temperatura de metal crítica para la colada.

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Por otro lado, los coeficientes de convección utilizados fueron: para el aluminio liquido de 500.000 W/m2°C, valor que tiende al infinito y que fue asumido debido a la alta conductividad térmica del aluminio, el coeficiente en el área del molde de grafito teóricamente es de 10.000 W/m2°C, facilitado por los registros de datos para cada aleación procesada en las mesas Wagstaff, por último se considera un coeficiente de h igual a 24 w/m2 °C, aportado mediante ensayo y error en la sección metal sólido-aire.

4.3 Geometría del molde de colada semi-continua mediante software de elementos finitos.

El primer paso que se requiere para la simulación, es la geometría de la pieza de estudio, en este caso se realizó un modelo representativo de 1/68 de la mesa de colada Wagstaff, creando un sólido en 3D con las medidas de uno de los moldes de dicha mesa con los detalles y materiales que lo conforman, en la Figura 3, se puede apreciar el plano que originó la geometría del modelo.

En la tabla 4, se resumen las condiciones de borde empleadas para la simulación en estado estacionario bajo las condiciones ideales y parámetros reales de la planta de fundición de CVG ALCASA, variando la temperatura inicial de colada y el coeficiente de convección en el área de enfriamiento, con valores de h correspondientes a 5000 W/m2°C y 7500 W/m2°C, junto con el valor ideal, para observar la influencia en el comportamiento térmico de la colada.

Coeficiente de Convección Molde (W/m2°C)

500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000 500000

1.000 7.500 5.000 10.000 7.500 5.000 10.000 7.500 5.000 10.000 7.500 5.000

24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24

Temperatura del Agua (°C)

Coeficiente de Convección Metal (W/m2°C)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Coeficiente de Convección Metal Sólido-Aire (W/m2°C)

Simulación

720°C

700°C

690°C

675,62°C

Temperatura Metal

Tabla 4: Diagnóstico de equipos para la colada de cilindros.

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

Cabe destacar que éstas simulaciones se realizan para los primeros 5 minutos de colada, donde se evidencia la formación del frente de solidificación y el paso de líquido al estado sólido del metal, considerando esta etapa la más importante del proceso.

Figura 3: Plano de la pieza de estudio.

Para la elaboración de la pieza en 3D se dividió la geometría realizando primero todo el conjunto del molde que muestra la anterior (Figura 3), y luego se realizó la parte superior que correspondía al refractario y mesa de colada, por donde fluye el metal líquido.

Antes de comenzar la generación del modelo, se eligió el tipo de elemento, en este caso el utilizado es el SOLID70, por tratarse de un estudio térmico.

Al molde lo conforman 5 volúmenes que están representados por el metal, el refractario de la mesa, la bocina por donde cae el metal, la Marinita que es el material que recubre la bocina y parte del molde y por último el anillo de grafito donde se forma el cilindro. Las propiedades de cada uno de estos materiales son cargadas al programa luego de generar la geometría del modelo. Seguidamente, se procedió a la generación del mallado de cada una de los materiales utilizando un número de mallado 4, de elementos hexagonales.

En la figura 4, se muestra el volumen del refractario considerado como el volumen uno (1). La figura A y B muestra el volumen realizado donde se observa el

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centro hueco, en el que entra el metal al molde, y la figura C muestra este mismo volumen mallado.

Para el cuarto volumen, se consideró el molde hueco constituido por un anillo de grafito, en donde solidifica el cilindro, tal como se muestra en la Figura 7. Este anillo se encuentra refrigerado con agua, por medio de unos orificios en la parte interna del mismo, el cual por simplificación del modelo y por no contar con los planos adecuados para observar los detalles fueron omitidos, sin embargo, se tomaron en consideración el enfriamiento por conducción ocurrido en esa sección.

Figura 4: Volumen 1 Refractario.

Seguidamente, se crea el volumen 2 el cual corresponde a la Marinita, la cual recubre a la bocina.

En la Figura 5 se puede observar su geometría del material mencionado junto con el mallado levantado.

Figura 6: Volumen 3 Bocina.

Figura 5: Volumen 2 Marinita.

Figura 7: Volumen 4 anillo de grafito.

De igual manera, se elaboró la parte correspondiente a la Bocina. En la geometría, la sección es de un menor diámetro y sirve de canal para el paso del metal al molde, en la Figura 6 se aprecia su geometría y el mallado generado.

Por último, se creó el volumen del metal, éste se generó llenando las cavidades de todas las geometrías anteriores. En la Figura 8, se muestra la geometría que queda del metal junto con su mallado.

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Figura 8: Volumen 5 Metal.

4.4.1 Temperatura metal de 675,62 °C Para un h = 10.000 W/m2°C: Esta simulación se realizó bajo condiciones por debajo del rango establecido entre los parámetros ideales, para el valor de temperatura inicial del metal líquido junto con un coeficiente h ideal. La simulación generada se muestra en la figura 9, donde se aprecia la sección transversal del conjunto, obteniendo un perfil con un comportamiento esperado, pues el metal empieza a solidificar en el área representado de colo naranja, inmediatamente después de pasar por la zona de enfriamiento indirecto mediante el molde refrigerado, con una temperatura que va en un rango de 604,008 °C a 532,396 °C.

La geometría final es mostrada en la figura 9, donde la figura A destaca la vista transversal en 2D de todo el conjunto, en ella se pueden distinguir los distintos materiales presentes. En la figura B, se presenta la pieza completa en 3D en vista isométrica y la figura C muestra la pieza mallada, de esta manera el diseño está terminado.

Figura 10: Perfil térmico para 675,62 ºC (h= 10.000 W/m2 °C).

Figura 9: Volumen 5 Metal.

4.4 Perfil de temperatura en condiciones estacionarias durante la solidificación de cilindros en la mesa de colada vertical semi-continua de CVG ALCASA, bajo parámetros ideales y no ideales.

Una vez elaborada la geometría de la pieza, cargada las propiedades de los materiales, realizado el mallado y cargada las condiciones de borde, se procedió a pasar a la etapa de post procesamiento del estudio térmico en estado estacionario. El estudio se realizó como se indica en la tabla 4, bajo doce (12) condiciones, variando el coeficiente de convección para el enfriamiento con respecto a la temperatura inicial del metal.

Cuando el metal sale del molde lo hace en estado sólido, zona de color verde clara, con una temperatura que va desde 460,784°C a 389,171°C. Además, se observa que el enfriamiento empieza desde las paredes hacia el centro, demostrando un buen comportamiento en la formación del sólido desde los bordes hacia el centro del mismo. Sin embargo, existen fracciones sólidas en las paredes de la bocina, pequeñas zonas naranjas antes de entrar al enfriamiento, esto resulta importante, pues indica que el metal está entrando a una temperatura más baja de la que debería, para garantizar que el enfriamiento empiece a suceder justamente en la sección del molde y no ocurra antes, generando taponamiento por metal sólido en el área de la bocina. Es por ello que a pesar de que a simple vista se note un buen comportamiento y formación de frente de solidificación, el detalle predominante y más interesante es que la solidificación está ocurriendo antes de la zona del molde.

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Para un h= 5.000 W/m2°C: De igual manera para la condición 2 con un h = 5.000 W/m2°C, se observó un comportamiento similar, un sólido que se empieza a formarse desde las paredes hacia el centro, donde las primeras fracciones de solido empiezan a formarse un poco antes de llegar a la zona del molde (ver figura 11), además de ello, como el coeficiente h se redujo a la mitad del caudal de agua para realizar el enfriamiento, también se redujo a la mitad, pues están directamente relacionados, presentando una temperatura a la salida del molde entre 461,215 °C y 390,751 °C, zona verde claro.

4.4.2 Temperatura metal de 690 °C Para un h = 10.000 W/m2°C: Para este caso, se presenta una temperatura inicial considerada como mínima para la colada en la planta de fundición, con un coeficiente h ideal, se observa el perfil térmico en la figura 13, mostrando un comportamiento aceptable, donde el mayor enfriamiento se realiza en la zona del molde refrigerado y el metal se solidifica desde las paredes al centro (zona naranja), ya a la salida del molde, en la zona verde claro, la pieza sale con una temperatura entre 470,378°C y 397,171 °C.

Figura 11: Perfil térmico para 675,62 °C (h= 5000 W/m2 °C).

Figura 13: Perfil térmico para 690 °C (h= 10.000 W/m2 °C).

Para un h= 7.500 W/m2°C:

Para un h= 7.500 W/m2°C:

Figura 12: Perfil térmico para 675,62 °C (h= 7.500 W/m2 °C).

Figura 14: Perfil térmico de 690 °C (h = 7500 W/m2 °C).

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Para un h= 5000 W/m2°C: Para finalizar, con esta temperatura se muestra la simulación con un coeficiente de convección que se reduce a la mitad, en la figura 15 se muestra el perfil térmico. A la salida del molde se encuentra a una temperatura entre 470,823°C y 397,764°C, zona verde clara. No se registra una gran variación en la forma ni temperaturas del perfil de solidificación para esta temperatura de colada y los valores de h asumidos. De igual forma, se esperaba un comportamiento de la copa de solidificación diferente a la temperatura anterior, la cual al estar a una temperatura más cercana al punto de solidificación, la copa de solidificación debería ser más alta para 690°C, sin embargo, ambas simulaciones presentaron comportamientos muy similares.

Figura 16: Perfil térmico para 700 °C (h= 10.000 W/m2 °C).

Para un h = 7.500 W/m2°C:

Figura 15: Perfil térmico para 690 °C (h= 5.000 W/m2 °C).

4.4.3 Temperatura metal de 700 °C Para un h = 10.000 W/m2°C: La siguiente simulación se realizó aumentando 10°C de temperatura más que la anterior, dentro del rango de temperaturas iniciales del metal líquido, usadas en la colada semi-continua de cilindros en planta, en esta oportunidad con un h igual a 10.000 W/m2 °C, el perfil arrojado se muestra en la figura 16, donde se observa un comportamiento similar a los anteriores, con una zona naranja más marcada, con temperaturas que varían entre 625,684 °C y 551,367 °C. A la salida del molde, se nota una zona verde clara ubicada en una zona más alta y con una temperatura entre 477,051°C y 402,735°C.

Figura 17: Perfil térmico para 700 °C (h= 7.500 W/m2 °C).

Para un h =5000 W/m2°C: Con un valor igual a la mitad del coeficiente de convección, se muestra el perfil realizado en la figura 18, donde se aprecia que la zona naranja se encuentra entre 625,834°C y 551,669°C. El perfil sale con una temperatura comprendida entre 477,007°C y 403,338°C.

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Para un h = 7.500 W/m2°C:

Figura 18: Perfil térmico para 700 °C (h= 5.000 W/m2 °C).

Para esta simulación no se observaron variaciones, debido a que la temperatura de colada inicial muestra una copa de solidificación adecuada, que se considera favorable para la formación del cilindro.

Figura 20: Perfil térmico para 720 °C (h= 7.500 W/m2 °C).

Para un h = 5.000 W/m2°C:

4.4.4 Temperatura metal de 720 °C Para un h = 10.000 W/m2°C:

Figura 21: Perfil térmico para 720 °C (h= 7.500 W/m2 °C).

Figura 19: Perfil térmico para 720 °C (h= 10.000 W/m °C).

2

4.5 Influencia del coeficiente de convección h y la temperatura inicial de colada en el perfil térmico simulado.

Luego de haber realizado la simulación y obtenido la distribución de la temperatura en cada corrida, se procedió a analizar la influencia de los parámetros: coeficiente de convección en el molde y temperatura inicial de colada en el perfil térmico, realizando una comparación de las curvas generadas entre cada temperatura de colada con respecto al coeficiente de convección utilizada, involucrando nodos específicos de temperatura en el perfil, como se muestra en la figura 22.

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Figura 23: Comportamiento del Nodo 5745.

Figura 22: Nodos críticos para el perfil térmico.

Los nodos críticos considerados son los correspondientes a: la temperatura de metal a la entrada del molde de colada (nodo 5745), temperatura en la zona molde-metal (nodo 6824), temperatura en la zona molde-aire (nodo 8186), temperatura de la salida de metal del molde (nodo 1586) y temperatura final del cilindro (nodo 1870). Tomando un tiempo de 5 minutos de colada, para cada temperatura inicial de colada se trabajó con tres (3) valores de coeficiente h, de esta manera se analizaron entonces los resultados con respecto a estos nodos, de la siguiente manera: 4.5.1 Nodo 5745 De acuerdo a lo observado en la figura 23, para cada temperatura de metal inicial estudiado, se muestra un comportamiento lineal con respecto a los coeficiente de convección empleados, evidenciando que los coeficientes utilizados no tienen una influencia en la temperatura de la zona de entrada al molde y por lo tanto cualquier valor de h empleado, no genera una variación en el perfil de esta zona. Esto concuerda con lo esperado, dado que el coeficiente para el enfriamiento está aplicado justamente en la zona del molde y no antes del mismo.

4.5.2 Nodo 6284 En la figura 24 se muestra un comportamiento casi lineal de la temperatura, y por ello se puede afirmar que en la zona molde-metal de la mesa de colada, el coeficiente de convección no muestra casi ninguna influencia, dado que el enfriamiento se realiza al molde internamente y este mediante un mecanismo de transferencia de calor por conducción, es el que enfría al metal, por lo tanto la convención no tiene influencia en esta zona.

Figura 24: Comportamiento del Nodo 6284.

4.5.3 Nodo 8186 Para el caso del nodo correspondiente a la zona del molde cercana al exterior, se muestra una marcada influencia del coeficiente de convección, debido a que es el punto donde es aplicado el enfriamiento indirecto, en el gráfico 25, se muestra un distanciamiento muy corto entre las curvas para las temperaturas de 675,62°C, 690°C y 700 °C. En lo que respecta a la curva de 720°C, muestra un nivel más elevado, por encima de las demás, observándose más alejada para un valor de h

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de 7.500 W/m2°C, demostrando que a mayor coeficiente de convección significa una menor temperatura en esta zona, y por lo tanto una mayor extracción de calor.

5. CONCLUSIONES. 



 

Figura 25: Comportamiento del Nodo 8186.

4.5.4 Nodo 1870 Para culminar, en lo que respecta al nodo asociado a la temperatura experimentada por el cilindro en el punto final, figura 26, evidentemente para un coeficiente h mayor el cilindro experimentaría una menor temperatura para el mismo tiempo de colada y en caso contrario igualmente sucede, si la convección es menor, el cilindro saldrá con una mayor temperatura. Por lo tanto, el coeficiente de convección aplicado al modelo sí influye en el perfil de enfriamiento, principalmente porque en esta zona el enfriamiento secundario, está regido por la convección atribuida al flujo de agua sobre los cilindros solidificados.

Figura 26: Comportamiento del Nodo 6284.

La planta presenta un 25% de hornos de retención – fusión operativos para el manejo de metal líquido destinado a colada semi-continua de cilindros.

El área de fundición cuenta con un 50% de operatividad con respecto a las mesas de colada disponible para la fabricación de cilindros.

La mesa de colada operativa presenta fugas en las tuberías de agua de refrigeración.

La falta de insumos para la colada (filtros cerámicos, grafito y desmoldeante), representa la mayor razón de las paradas de la planta de fundición de CVG ALCASA.

Con respecto a las condiciones de borde necesarias para la simulación se pudo establecer que:  La temperatura inicial del metal fue de: 675,62°C, 690°C, 700°C y 720°C.  La temperatura inicial del agua de enfriamiento de 30°C.  El coeficiente de convección del metal que tiende a infinito de 50.0000 W/m2°C, en la parte metal– molde de 10.000 W/m2°C y el coeficiente para metal solido – aire de 24 W/m2°C. De acuerdo al diseño de la geometría del molde de colada semi-continua se estableció que:  La generación del modelo se efectuó de acuerdo a los planos suministrados en planta.  El tipo de estudio seleccionado fue térmico en SOLID70, se cargaron las propiedades y se generó un mallado número 4.

Luego de la simulación del perfil térmico en condiciones estacionarias se tiene que:  Se observó la formación de un perfil de solidificación adecuado para la colada de cilindros.  No se evidencia la presencia de cambios resaltantes en el perfil térmico, variando la temperatura inicial de colada en 675,62°C, 690°C, 700°C y 720°C.  La utilización del coeficiente de transferencia de calor por convección teórico de 10.000 W/m2°C, para el área del molde refrigerado presenta un comportamiento eficiente y la variación de éste a valores de 7500 W/m2°C y 5000 W/m2°C, no presenta cambios significativos en la forma del perfil térmico.

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6. RECOMENDACIONES. 

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Evaluar el perfil térmico bajo un coeficiente de convección con un valor mucho más bajo que el empleado, para evaluar su influencia en la forma del mismo.

Recalcular el coeficiente de convección teórico manejado en planta en la etapa de enfriamiento primario.

Desarrollar un estudio que involucre la variación de más parámetros de operación, para así, poder observar otros comportamientos del perfil térmico de los cilindros.

Implementar herramientas de medición adecuadas para realizar la validación de la simulación generada en este estudio.

Llevar en planta un mejor registro de todos los puntos de control, donde se puedan tomar las temperaturas involucradas en el proceso y que actualmente no se manejan, como por ejemplo la temperatura del agua de enfriamiento a la salida del molde, temperatura de metal en el molde, y temperatura de salida de metal.

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Eventos sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI) La Revista Mundo Ferrosiderúrgico lista una serie de Eventos relacionados con la Ciencia, Tecnología e Innovación, tales como: Seminarios, Simposios, Congresos, Jornadas y Charlas Técnicas de importancia para el sector ferrosiderúrgico, que se realizarán a Nivel Regional, Nacional e Internacional en los meses de diciembre de 2019, enero, febrero marzo y abril de 2020.

Se les recuerda que esta sección es informativa, la Revista Mundo Ferrosiderúrgico y el CIGC, no gestiona ninguna de éstas actividades.

Sí usted tiene información sobre un evento relevante que desee compartir, comunicarse por el correo: hectorar@ferrominera.gob.ve

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European Mining Convention.

03-04 de Diciembre, 2019 La Convención Europea de Minería (EMC - 2019), tiene como objetivo conectar la industria minera europea con el resto del mundo para replantear la sostenibilidad con innovación y experiencia. Este evento, que se realizará en el Centro de Convenciones de Dublín, Irlanda, reunirá a los Ministerios de Minería, las principales compañías internacionales de minería y canteras, instituciones de exploración e investigación geológica, cámaras y asociaciones mineras, proveedores de servicios y tecnología, minería. Evento planificado para que los líderes, inversores, organizaciones consultoras e investigadores intercambiaran sus experiencias y exploraran numerosas oportunidades comerciales a nivel internacional.

The Convention Centre Spencer Dock, N Wall Quay, North Wall, Dublin, D01 T1W6, Irlanda.

Tech Mining Russia 2019 05-06 de Diciembre, 2019 Tech Mining es una conferencia y exposición internacional centrada en tecnologías innovadoras en la industria minera. Es una plataforma para intercambiar conocimientos claves, establecer conexiones comerciales, debates profesionales sobre temas y perspectivas de desarrollo de una industria tan importante en Rusia.

Marriott Moscú Paveletskaya Kozhevnicheskaya Str, bl. 8/3, Moscú, 115114, Rusia

CONEXPO-CON/AGG 2020 10-14 de Marzo, 2020 Celebrado cada tres años, CONEXP-CON/AGG, es el evento imprescindible para los profesionales de la industria de la construcción. El programa presenta los últimos equipos, productos, servicios y tecnologías para la industria de la construcción, así como también, sobre las nuevas tendencias de formación en la industria.

Las Vegas Convention Center 3150 Paradise Rd, Las Vegas, Nevada, 89109, United States

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Geo Connect Asia 2020 18-19 de Marzo, 2020 Soluciones globales para los mercados de inteligencia geoespacial y de ubicación de Asia. Feria comercial | Conferencias | Seminarios | Redes.

Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre.

Halls 403 – 404,, 1 Raffles Boulevard, , 039593, Singapore

Mining World Russia 2020 21-23 de Abril, 2020 XXIV Exposición internacional de máquinas y equipos para minería, procesamiento y transporte de minerales.

Crocus Expo, IEC 65-66 km Moscow City Ring (MKAD) , Moscow, 143 401, Russia

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Efemérides sobre Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI)

Lanzamiento del satélite VENESAT-1 (Simón Bolívar), primer satélite artificial propiedad del Estado venezolano lanzado desde el Centro Espacial de Xichang, China el 29 de octubre de 2008. Es administrado por el Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y Tecnología a través de la Agencia Bolivariana para Actividades Espaciales (ABAE) de Venezuela para el uso por el Ministerio de Ciencia y Tecnología a mediados de 2004. Su principal aplicación es de comunicaciones, posee una masa de 5100 kg y sus dimensiones son 3,6 m de altura, 2,6 m en su lado superior y 2,1 m en su lado inferior.

La Revista Mundo Ferrosiderúrgico, informa sobre los acontecimientos científicos y tecnológicos más importantes de la Historia en Venezuela y el Mundo entre los meses de diciembre 2019, enero y febrero 2020.

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REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO •ISSN: 2343-5569 (Internet) •AÑO VIII • NÚMERO 37 • NOVIEMBRE DE 2019 EFEMÉRIDES DE DICIEMBRE 1º de diciembre 1743–Nace Martin Heinrich Klaproth, químico alemán. También minerólogo y farmacéutico, descubrió los elementos circonio, uranio, titanio y cerio.

2 de diciembre

1972 – Despega el Apolo XVII, última misión tripulada a la Luna.

14 de DICIEMBRE 1990 - Max Planck publica su primer paper base de la mecánica cuántica.

1868 - Nace el astrónomo José Comas y Solá.

3 de diciembre 22 de diciembre 1963 - En La Habana se inaugura el Museo Nacional de Historia de las Ciencias Carlos J. Finlay

1967 - Christiaan Barnard realiza el primer trasplante de corazón en un ser humano.

1887 - Nace el genio matemático indio SrinivasaRamanujan.

24 de diciembre 1818 – Nace el físico James P. Joule.

4 de diciembre 1996 - Lanzamiento del Mars Pathfinder, primera misión con rovers a Marte.

30 de diciembre

5 de diciembre

1924 - Edwin Hubble confirma la existencia de otras galaxias.

1901 – Nace el matemático Werner Heisenberg.

EFEMÉRIDES DE ENERO 1° de enero 6 de diciembre 1778 – Nace el químico y físico Joseph Louis Gay-Lussac.

1942- Nace el biomédico y físico Edward Joseph Hoffman quien inventó junto con Michael Phelps y otros colaboradores la tomografía de emisión de positrones.

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REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO •ISSN: 2343-5569 (Internet) •AÑO VIII • NÚMERO 37 • NOVIEMBRE DE 2019 1894 - Nace el físico indú Satyendra Nath Bose, quien desarrolló en 1924 un estudio estadístico de la luz, misma que consideró como un gas.

Encontró una ley de la física llamada ley de Planck. Así fundamentó una línea de trabajo que ahora se llama física estadística cuántica. Su trabajo le sirvió a Einstein para generalizar sus ideas a gases formados por moléculas. Estos fueron después bautizados con el nombre de bosones.

3 de enero 1858 - Muere Enrique Filiberto Gaspard Darcy, ingeniero hidráulico francés a quien le encargaron que diseñara un mecanismo para purificar agua, Estudiando las leyes físicas del flujo de agua a través de pequeños tubos, logro descubrir una ecuación que se llama la ley de Darcy.

6 de enero 1655 – Nace Jacobo Bernoulli, matemático suizo quien fue uno de los primeros en utilizar el cálculo diferencial, introdujo la palabra integral e hizo contribuciones importantes a la lógica y al álgebra. Trabajó sobre teoría de la probabilidad y geometría. Fue el primero de una familia de matemáticos.

1884 - Nace Gregorio Mendel, pionero en el estudio de los factores hereditarios y creador de una corriente científica llamada el Mendelismo. En otro programa se mencionaron sus contribuciones al tema.

12 de enero 1907 - Nace Sergey Pavlovich Korolev, diseñador soviético de naves y de misiles.

Fue fundador del Grupo Moscú Para el Estudio Movimiento Reactivo. Participó en 1933 en el primer lanzamiento de un cohete soviético que usaba combustible líquido.

16 de enero 1967 - muere el físico e inventor estadounidense Robert Jemison Van der Graaff. Es el inventor de un generador electrostático de alto voltaje, que se usó para acelerar partículas hasta a 5 millones de electronvolts. Versiones pequeñas se usan en laboratorios de enseñanza y en procesos industriales de esterilización de alimentos.

20 de enero 1921 - Muere Mary Watson Whitney, astrónoma estadounidense quien estudió con Maria Mitchell, a quien sucedió como directora del Observatorio del Colegio Vassar. Igual que Maria Mithcell impulsó el desarrollo de oportunidades profesionales para las mujeres.

Desarrolló el departamento de astronomía del colegio mencionado, diseñó ocho cursos de astronomía, y cuando ella se retiró, había allí 160 estudiantes. Durante su dirección, el personal del observatorio publicó 102 artículos de alto nivel en astronomía.

1907 - Muere Dimitry Ivanovich Mendeleyiev, químico ruso quien desarrolló la clasificación de los elementos en la tabla periódica.

25 de enero 1977 - Francia inaugura su primera planta solar para generar energía, situada en Odeillo, en los Pirineos, se pone en operación con una salida de 64,000 watts, que alcanzan para prender hasta mil focos de 60 watts.

Fue conectada a la red nacional de electricidad.

La planta era parte de un proyecto para construir un horno solar desarrollado por el Centro Nacional para la Investigación Cienfíca.

El sistema consistía de 63 grandes espejos colocados en una colina, con un mecanismo que seguía al sol. Lo enviaban a un gran espejo de forma parabólica que reenfocaba la luz en una caldera productora de vapor, que a su vez se utilizaba para mover una turbina que movía al generador eléctrico.

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REVISTA MUNDO FERROSIDERÚRGICO •ISSN: 2343-5569 (Internet) •AÑO VIII • NÚMERO 37 • NOVIEMBRE DE 2019 27 de enero 1926 - El inventor escocés John Logie Baird hizo la primera demostración pública de un sistema de televisión en Londres. El llamó al aparato televisor

8 de febrero 1672 - Isaac Newton lee su trabajo sobre óptica en la Royal Society.

13 de febrero 1678 - Tycho Brahe publica su "sistema Tychonico" sobre el sistema solar.

29 de enero 1926 - Nace del físico paquistaní, Abdul Salam, quien compartió el premio nobel en 1979 por la descripción de las fuerzas débiles que ocurren en el núcleo e intervienen en la emisión de electrones desde el núcleo atómico. Los otros ganadores fueron Steven Weinberg y Sheldon Lee Glashow..

30 de enero

14 de febrero 1967 - Los ministros de Relaciones Exteriores de 14 países de Iberoamérica adoptan la "Declaración de Tlatelolco" (para prohibir la fabricación y uso de armas nucleares en América Latina).

1951 - Muere Ferdinand Porsche diseñador del popular automóvil volkswagen, conocido en México como el vochito.

EFEMÉRIDES DE FEBRERO 1 de febrero 1788 - Isaac Briggs y William Longstreet patentan el barco de vapor

2 de febrero 1913 - Se inaugura en la ciudad de Nueva York la mayor estación ferroviaria del mundo.

1962 - Ocho de los 9 planetas se alinean por primera vez en 400 años.

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Revista Mundo Ferrosiderúrgico Es una publicación de la Gerencia Centro de Investigación y Gestión del Conocimiento de CVG Ferrominera Orinoco C.A. Política de Ciencia, Tecnología e Innovación de Ferrominera Orinoco.

Promover la investigación para la generación, aplicación y divulgación de conocimientos, técnicas y tecnologías, con base en las necesidades de la organización en materia de ciencia, tecnología e innovación, mediante el fortalecimiento de las actividades de desarrollo tecnológico, vigilancia y resguardo de la información, transferencia y consolidación de redes de conocimiento y de apoyo en la ejecución y seguimiento de proyectos conjuntos de investigación, desarrollo e innovación; a los fines de incrementar el capital intelectual y aumentar su valor dentro del entorno organizacional, mejorar continuamente los procesos y la competitividad; así como fortalecer las relaciones entre los actores regionales, nacionales e internacionales, asociados a la gestión tecnológica. http://www.ferrominera.gob.ve/ http://www.ferrominera.gob.ve/cigc http://issuu.com/mundoferrosiderurgico

Depósito Legal No: ppi2012BO4212 ISSN: 2343-5569 (Internet) Ciudad Guayana. Estado Bolívar - Venezuela

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