ES2185608T5 - Proceso de reciclado de planchas laterales para la colada de chapas finas de acero. - Google Patents
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Abstract
Proceso para el reprocesamiento respetuoso con el medio ambiente y pobre en residuos de planchas laterales para la colada de chapas finas, de acero con una superficie desgastada mecánica o químicamente, que se caracteriza porque la superficie desgastada mecánica o químicamente de las planchas laterales se limpia por medio de un proceso conocido en sí mismo y la plancha lateral se transforma a continuación por fragmentación y molienda en un polvo que contiene BN.
Description
Proceso de reciclado de planchas laterales para
la colada de chapas finas de acero.
La invención se refiere a un proceso de
reciclado de planchas laterales para la colada de chapas finas de
acero.
El nitruro de boro (BN) hexagonal se comprime
convencionalmente por prensado en caliente de BN en polvo a cuerpos
que tienen alta densidad de sinterización. A partir de estos cuerpos
sinterizados se elaboran planchas laterales (denominadas
"side-dams" -damas laterales-) para la colada
de chapas finas de acero por aserrado, torneado o fresado. Además
de BN puro se fabrican también materiales cerámicos mixtos
diferentes a partir de BN y óxidos, a partir de BN y una mezcla de
óxidos y carburos o a partir de BN y sialonas por prensado en
caliente. Las materias primas de este tipo se describen p. ej. en
las patentes EP 447940, EP 0 195 417, DE 38 24 849 A1 y US
4.885.264. Las formulaciones convencionales de cerámicas mixtas de
este tipo son, para
- a)
- cerámicas mixtas BN-óxido-carburo:
- \quad
- 30 - 85% en peso de BN
- \quad
- 10 - 50% en peso de ZrO_{2}, MgO
- \quad
- 5 - 20% en peso de SiC, ZrC, TiC
- b)
- cerámicas mixtas BN-óxido:
- \quad
- 60 - 80% en peso de BN
- \quad
- 20 - 40% en peso de ZrO_{2}, MgO
En el documento
DE-A-10015849, no publicado
previamente, se describen formulaciones, con las cuales puede
evitarse una absorción de humedad después de la sinterización por
eliminación por reacción del B_{2}O_{3} en el transcurso de la
sinterización. Las formulaciones de este tipo son, para:
- c)
- cerámicas mixtas BN-óxido-carburo:
- \quad
- 21 - 83,8% en peso de BN
- \quad
- 10 - 50% en peso de ZrO_{2}, MgO
- \quad
- 5 - 20% en peso de SiC, ZrC, TiC
- \quad
- 1,2 - 9% en peso de un aditivo seleccionado del grupo de los óxidos, carburos y nitruros de los elementos Si, Al, Ti así como productos de transformación de los aditivos mencionados con B_{2}O_{3}.
- d)
- cerámicas mixtas BN-óxido:
- \quad
- 51 - 78,8% en peso de BN
- \quad
- 20 - 40% en peso de ZrO_{2}, MgO
- \quad
- 1,2 - 9% en peso de un aditivo seleccionado del grupo de los óxidos, carburos y nitruros de los elementos Si, Al, Ti así como productos de transformación de los aditivos mencionados con B_{2}O_{3}.
Las planchas laterales para la colada de chapas
finas de acero presentan después de su empleo típicamente marcas de
desgaste mecánico y desgaste químico en los puntos de contacto con
la masa fundida metálica. La vida útil de los elementos de
construcción está determinada, o bien por el desgaste mecánico y/o
químico, o por parámetros de la planta o del proceso, tales como la
magnitud de la carga de la masa fundida a colar o las condiciones
de colada. Típicamente, al final de la vida útil más del 90% del
volumen del componente de construcción no está desgastado mecánica
ni químicamente. Sin embargo, hasta ahora los componentes de
construcción se desechan por completo y se cambian por componentes
de construcción nuevos.
El objeto de la invención es proporcionar un
proceso que permite un reprocesamiento respetuoso con el medio
ambiente y pobre en residuos de las planchas laterales (denominadas
"side-dams" - damas laterales -) para la
colada de chapas finas de acero, designadas en lo sucesivo como
planchas laterales, con una superficie desgastada mecánica o
químicamente.
El objeto se resuelve por un proceso, que se
caracteriza por el hecho de que la superficie desgastada mecánica o
químicamente de las planchas laterales se limpia por medio de un
proceso conocido en si mismo y la plancha lateral se transforma a
continuación por fragmentación y molienda en un polvo que contiene
BN.
La limpieza de la plancha lateral se realiza
preferiblemente de tal manera que la superficie de desgaste de la
plancha lateral, que ha estado en contacto con una masa fundida
metálica, se trabaja mecánicamente por rectificación. Mediante la
rectificación, se desprende la capa de reacción que se forma en el
empleo metalúrgico de la plancha lateral. La plancha lateral exhibe
después del desbastado de la capa de reacción la misma composición
que una plancha lateral sin usar.
Una plancha lateral limpiada de este modo se
pretritura groseramente con una trituradora de mandíbulas y se
muele a continuación con un equipo de molienda convencional, tal
como p. ej. un molino de bolas, molino de vibración o molino de
planchas de rebote, para conseguir un polvo.
En este caso el polvo tiene preferiblemente una
granulometría como la de un polvo nuevo correspondiente, que se
emplea para la fabricación de una plancha lateral. Por regla
general, dicha granulometría está comprendida entre aproximadamente
10 y 15 \mum de tamaño medio de partícula.
La formulación del polvo así obtenido
corresponde de modo aproximado a la de la mezcla de polvo empleada
originalmente. En el transcurso del tratamiento correspondiente a
la invención puede producirse exclusivamente un pequeño incremento
de oxigeno, que sin embargo puede limitarse notablemente por
procesos de elaboración apropiados, p. ej. molienda bajo gas de
protección.
Preferiblemente, la molienda en el proceso
correspondiente a la invención se realiza por tanto bajo gas de
protección, preferiblemente nitrógeno o argón.
El polvo de reciclado así obtenido puede
incorporarse como materia prima para la fabricación de nuevas
planchas laterales.
El polvo de reciclado se emplea en forma pura,
pero preferiblemente con la adición de materia prima nueva
reciente.
La proporción de polvo de reciclado está
comprendida en este caso preferiblemente entre 10 y 60% en peso, de
modo particularmente preferido entre 20 y 50% en peso, y con
especial preferencia entre 25 y 35% en peso.
De manera sorprendente, se ha observado que las
planchas laterales fabricadas a partir de polvo de reciclado o con
el empleo del polvo de reciclado presentan mejores propiedades que
las planchas laterales que se han fabricado exclusivamente a partir
de materias primas nuevas.
Particularmente, las planchas laterales con un
contenido de 10-60% en peso de polvos de reciclado,
preferiblemente de 20-50% en peso de polvos de
reciclado, y de modo particularmente preferible de
25-35% en peso de polvos de reciclado, presentan
inesperadamente propiedades mejoradas tales como p. ej. mayores
densidades, resistencias a la rotura por flexión y dureza.
La invención se refiere por tanto también a
planchas laterales para aplicaciones metalúrgicas, que se
caracterizan por el hecho de que se han fabricado con el empleo de
un polvo de reciclado correspondiente a la invención.
Los ejemplos siguientes sirven para ilustrar aún
más la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Planchas laterales, que se habían contaminado
durante el uso por entrar en contacto con masas fundidas de acero,
constituyeron el material de partida para la elaboración de un polvo
de reciclado. Las superficies contaminadas se mecanizaron por
rectificación de tal manera que no quedasen en absoluto trazas de
contaminación, adherencias o zonas de reacción. Como disco de
rectificación se empleó un disco de rectificación de diamante
convencional en el tratamiento de los materiales cerámicos. A
continuación se realizó la trituración grosera de las piezas
obtenidas por medio de una trituradora de mandíbulas. Por molienda
durante 1 hora del material groseramente pretriturado en un molino
de vibración se alcanzó un tamaño medio de partícula de
10-15 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se produjeron mezclas homogéneas en polvo de las
formulaciones siguientes:
EB: un 34,3% de BN, un 28% de ZrO_{2}, un 5,6%
de SiC, un 2,1% de B_{2}O_{3} y un 30% de polvo de reciclado que
tenia la formulación de un 49% de BN, un 40% de ZrO_{2}, un 8% de
SiC, un 3% de B_{2}O_{3}.
VB: un 49% de BN, un 40% de ZrO_{2}, un 8% de
SiC, un 3% de B_{2}O_{3}.
Las mezclas homogéneas de polvo se comprimieron
por prensado axial en caliente por ambos lados en matrices de
grafito a temperaturas superiores a 1650ºC y a una presión de >
25 MPa para dar cuerpos sinterizados con una densidad mayor que el
94% de la densidad teórica. A partir de los cuerpos sinterizados, se
elaboraron por medio de sierras de cinta, probetas para la
determinación de las propiedades físicas y mecánicas siguientes:
El material correspondiente a la invención tiene
en las condiciones seleccionadas mejores propiedades mecánicas que
el material correspondiente de la técnica anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias bibliográfica
mencionada por el solicitante se ha incorporado exclusivamente para
información del lector, pero no forma parte integrante de la
documentación de la patente europea. Aún habiéndose recopilado
estas referencias bibliográficas con sumo cuidado, no pueden
excluirse errores u omisiones, por lo que la EPO declina toda
responsabilidad a este respecto.
\bullet EP 447940 A
\bullet EP 0195417 A
\bullet DE 3824849 A1
\bullet US 4885264 A
\bullet DE 10015849 A
Claims (6)
1. Proceso para el reprocesamiento respetuoso
con el medio ambiente y pobre en residuos de planchas laterales
para la colada de chapas finas, de acero con una superficie
desgastada mecánica o químicamente, caracterizado por el
hecho de que la superficie desgastada mecánica o químicamente de las
planchas laterales se limpia por medio de un proceso conocido en si
mismo y la plancha lateral se transforma a continuación por
fragmentación y molienda en un polvo que contiene BN.
2. Un método según la reivindicación 1ª,
caracterizado por el hecho de que la superficie de desgaste
de la plancha lateral, que ha estado en contacto con una masa
fundida metálica, se trabaja mecánicamente por rectificación.
3. Un método según la reivindicación 1ª o 2ª,
caracterizado por el hecho de que la plancha lateral
limpiada se somete a pretrituración grosera con una trituradora de
mandíbulas y se muele a continuación con un equipo de molienda
convencional para conseguir un polvo.
4. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado por el hecho de que
la molienda se realiza bajo gas de protección.
5. Una plancha lateral para la colada de chapas
finas de acero, caracterizada por el hecho de que la misma
se ha fabricado con el empleo de una mezcla de polvo de BN producida
según un proceso conforme a una cualquiera de las reivindicaciones
1ª a 4ª.
6. Una plancha lateral según la reivindicación
6ª, caracterizada por el hecho de que la proporción de la
mezcla de polvo de BN según la reivindicación 5ª está comprendida
entre un 10 y un 60% en peso.
Applications Claiming Priority (2)
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