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PLANTA DE FUNDICIÓN.

1.     INTRODUCCIÓN.

La fundición es el proceso de producción de un objeto metal por vaciado de un metal fundido dentro de un molde y que luego es enfriado y solidificado. Desde tiempos antiguos el hombre a producido objetos de metal fundido para propósitos artísticos o prácticos. Con el crecimiento de la sociedad industrial, la necesidad de fundición de metales ha sido muy importante. El metal fundido es un componente importante de la mayoría de maquinarias modernas, vehículos de transporte, utensilios de cocina, materiales de construcción, y objetos artísticos y de entretenimiento. También está presente en otras aplicaciones industriales tales como herramientas de trabajo, maquinarias de manufactura, equipos de transporte, materiales eléctricos y electrónicos, objetos de aviación, etc. La mejor razón de su uso es que puede ser producida económicamente en cualquier forma y tamaño. El tipo más común de molde de fundición es hecho de arena y arcilla, en donde el diseño forma una cavidad en la cual se vaciará el material fundido. Los moldes deben ser fuertes, resistentes a la presión del metal derretido, y suficientemente permeable para permitir el escape de aire y otros gases desde la cavidad de los moldes. El material del molde también debe resistir la fusión con el metal.

La fundición es una de las profesiones más antiguas. La producción de diseños para ser usados en fundición requiere cuidado, precisión y técnica. El proceso de fundición tradicional ha sido reemplazado por una fundición mecanizada. Con la crisis energética en años recientes, la racionalización de líneas de producción automáticas y mecánicas han reducido el costo del producto y han elevado su calidad siendo un paso esencial en el desarrollo de la fundición. Las industrias de fundición en Taiwan han desarrollado, en efecto, desde equipos de mecanización simples hasta líneas de producción automáticas y continuas.

2.     INFORMACIÓN GENERAL DEL PROCESO.

2.1  DIAGRAMA DE FLUJO.

2.2  DESCRIPCIÓN DEL PROCESO.

A.    Proceso de arenado.

1.     La operación empieza con la separación de trozos de hierro mezclados en la arena a través de un separador magnético. Luego, estos son transportados a la máquina tamizadora y quebradora para romper los bloques de arena, y remover los granos de gran tamaño, no quebrados. La arena tamizada es enviada a una cabina de arena para su almacenamiento.

2.     La arena tomada en proporciones medidas desde la cabina de arena es añadida con aglutinantes, arena de sílice, aditivos, agua y mezclados homogéneamente. La mixtura tendrá un contenido suficiente de agua y será suficientemente resistente para la producción de los moldes.

3.     En este proceso de moldeado, se hace primero un diseño, usualmente en dos partes, la base es colocada en un matraz (estuche de moldeado) Después la arena es atestada contra este, luego el matraz es volteado, y la parte superior del matraz es colocado conjuntamente con el núcleo y el diseño. Después que la arena es prensada, el matraz es separado, los diseños removidos, y el molde sujetado para mantener el núcleo en su posición correcta, quedando listo para su vaciado.

4.     Los lingotes y los trozos de hierro después de haber sido fundidos, son vaciados dentro del molde a través de un canal o conducto. Después que se ha enfriado y solidificado, el fundido es liberado del molde. La arena puede ser reciclada y usada nuevamente.

5.     Luego, los objetos fundidos son limpiados con un chorro de arena. El metal solidificado en el canal o conducto es recortado.

B.    Proceso de arenado con resinas artificiales (Furan)

1.     Los bloques de arena, después que han sido triturados en granos son transportados al separador magnético donde los trozos de hierro son removidos de la mixtura de arena. Luego, pasa a través de un tamiz vibratorio para remover materiales sucios. La arena tamizada adecuadamente es enviada instantáneamente a un recuperador de arena.

2.     La resina desactivada pegada en la superficie de los granos de arena es sacudida por el recuperador de arena por medio de principios aerodinámicos para restituir la actividad de la arena. Si la temperatura de la arena activada es más elevada que la requerida, esta podría ser enfriada por medio de un enfriador de arena, y luego enviada a la cabina de arena para su almacenamiento.

3.     La arena tomada en proporciones medidas desde la cabina de arena es añadida con resina y catalizadores furan. Después que estos son cribados para lograr una mixtura homogénea, quedan listos para producir los moldes.

4.     En el proceso furan, el primer paso es hacer un diseño de madera, plástico o metal que es ligeramente más grande que el fundido final para compensar el encogimiento del metal fundido cuando es enfriado en el molde. Un matraz de metal es colocado alrededor del diseño. La arena y la arcilla es prensada contra el diseño para llenar el matraz. Luego el matraz es volteado, y la superficie es allanada con una paleta y cortado para que el diseño pueda posteriormente ser removida desde el molde. Otro matraz es colocado firmemente y precisamente en la parte superior del primer matraz. Un orificio de colada es colocado en el matraz superior para la entrada del metal fundido en la cavidad del molde. Después que la mitad superior del molde es llenado con arena, el orificio es removido. La mitad superior del molde es elevada de la base media, luego el diseño es removido del arrastre. Después que el núcleo es reemplazado del arrastre, y las mitades son sujetadas conjuntamente para mantener el núcleo en su correcta posición, el molde es recubierto, y después secado, quedando listo para su vaciado.

5.     Después que ha sido fundidos, los lingotes y trozos de hierro, son vaciados dentro de los moldes a través de canales o cubiertas. Después de enfriado y solidificado, el fundido es liberado del molde. La arena puede ser transportada a la trituradora para su reciclado.

6.     Luego los objetos fundidos son limpiados por una máquina de chorro de arena. El metal solidificado en el conducto es recortado.

3.     DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA.

3.1  CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN.

La planta equipada con la maquinaria y equipo descrita en la sección 3.4 de este estudio, operando ocho horas diarias, 25 días al mes, es capaz de producir 150 toneladas mensuales de productos fundidos para el proceso de arenado, y 100 toneladas mensuales de productos fundidos para el proceso furan.

3.2  MATERIAS PRIMAS.

Lingotes de hierro.

Trozos de acero.

Aleación ferrosa (fierro-sílice, fierro-magnesio, etc.)

Arena sílice.

Materiales auxiliares para el proceso de arenado:

Bentonita.

Aditivos (carbón, almidón, etc.)

Materiales auxiliares para el proceso furan:

Resina furan.

Catalizador furan.

3.3  MANO DE OBRA REQUERIDA.

A.    Proceso de arenado.

CLASIFICACIÓN DEL TRABAJO.                        PERSONAS/TURNO.

Administrador de la planta.                                                                   1

Personal de mantenimiento.                                                                           2

Preparación de la arena.                                                                         1

Moldeado.                                                                                             3

Fundido.                                                                                                 2

Vaciado.                                                                                                2

Tratamiento de la superficie y línea de acabado.                                   5-7

            TOTAL.                                                                                16-18

B.    Proceso furan.

CLASIFICACIÓN DEL TRABAJO.                        PERSONAS/TURNO.

Administrador de la planta.                                                                1

Personal de mantenimiento.                                                                        2

Recuperación de arena.                                                                     1

Moldeado.                                                                                          2

Fundido del molde.                                                                         2

Cerrado del molde.                                                                         2

Fundido.                                                                                              2

Vaciado.                                                                                             2

Liberación del molde.                                                                         2

Tratamiento de la superficie y línea de acabado.                                 5

            TOTAL.                                                                                21

3.4  MAQUINARIA Y EQUIPO.

A.    Proceso de arenado.

ITEMS. NX DE MÁQUINAS.

Máquina de moldeado automático.                                                     1

Balanza y dispositivo de cambio de cubierta.                                  1

Camión de transferencia.                                                              2

Rieles.                                                                                                1

Descargador de moldes.                                                                  1

Transportador de moldes.                                                                  1

Tapas de cubiertas.                                                                                1

Balanzas.                                                                                            1

Alimentador de correa.                                                                    1

Transportador de moldes.                                                                  1

Panel de control.                                                                                   1

Dispositivo de vaciado.                                                                      1

Máquina de moldeado.                                                                   2

Transportador de paletas.                                                                   2

Plataformas.                                                                                        1

Dispositivos de vaciado.                                                                 1

Transportador de oscilación.                                                             1

Tambor liberador de moldes.                                                                       1

Transportador de mandil.                                                                   1

Transportador de correa.                                                                    1

Elevador de contenedores.                                                              1

Almacén de arena triturada.                                                                        1

Transportador aéreo.                                                                          1

Adicionador de humedad.                                                                1

Refrigerador de arena.                                                                     1

Almacén de arena.                                                                          1

Transportador de correa.                                                                    2

Elevador de contenedores.                                                              1

Dispositivo de transporte de adhesivos.                                           1

Tolva de adhesivos.                                                                               1

Transportador de tornillo.                                                                  3

Caja mezcladora de arena.                                                              1

Transportador de correa.                                                                    1

Transportador aéreo.                                                                          1

Refrigerador.                                                                                      1

Transportador de correa.                                                                    1

Colector de polvo.                                                                         1

Panel de control.                                                                                   1

Horno de fundición.                                                                                1

Máquina de explosión.                                                                   2

Trituradora.                                                                                        3

B.    Proceso furan.

ITEMS. NX DE MÁQUINAS.

Trituradora de arena.                                                                          1

Separador magnético.                                                                               1

Recuperador neumático de arena.                                                  1

Cámara a prueba de sonido.                                                                        1

Equipo de enfriamiento de arena.                                                         1

Elevador de contenedores.                                                              1

Almacén de arena.                                                                          1

Mezcladora de un toque.                                                                     1

Transportador de correa giratorio.                                                         1

Colector de polvo.                                                                         1

Torre de enfriamiento.                                                               1

Transportador de rodillos.                                                                 1

Panel de control.                                                                                   1

Horno de fundición.                                                                                1

Grúa aérea.                                                                                         1

Máquina de explosión.                                                                   1

Esmeril portátil.                                                                                   5

3.5  GASTOS GENERALES DE LA PLANTA.

A.    Proceso de arenado.

Potencia eléctrica: 110 Kw.

Consumo de agua: 1,500 litros por hora.

B.    Proceso furan.

Potencia eléctrica: 75 Kw.

Consumo de agua: 1,000 litros por hora.

3.6  LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA.

La localización de la planta tiene un efecto crucial en la rentabilidad del proyecto, así como en su futura expansión. Las siguientes condiciones podrían ser tomadas en consideración cuando seleccionamos una ubicación para la planta:

(1)  Rutas y medios de transporte adecuados tanto para materias primas como para los productos acabados.

(2)  Suministros suficientes de agua, electricidad y, bajos salarios.

3.7  ÁREA REQUERIDA DE LA PLANTA.

A.    Proceso de arenado.

Área total de la planta: 18m (L) x 60m (A) = 1,080 m2.

B.    Proceso furan.

Área total de la planta: 18m (L) x 8m (A) = 864 m2.

3.8  DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.

A.    PROCESO DE ARENADO.

a.      Área de horno de fusión.

b.     Almacén de materias primas.

c.      Área de tratamiento posterior.

d.     Oficina.

e.      Área de despacho.

f.       Área de parqueo.

g.      Guardianía.

h.      Area de pesado.

1.   Máquina de moldeado automático.                                                    

2.   Balanzas con dispositivo de cambio de cubierta.                                                         

3.   Camión de transferencia.

4.   Camión de transferencia.                                                             

5.   Rieles.                                                                                                     

6.   Descargador de moldes.                                                                 

7.   Camión transportador de moldes.                                                                 

8.   Tapas de cubiertas.                                                                               

9.   Balanzas.                                                                                     

10. Alimentador de correa.                                                                   

11. Transportador de moldes.                                                                 

12. Panel de control.                                                                                  

13. Dispositivo de vaciado.                                                                     

14. Máquina de moldeado.                                                             

15. Transportador de paletas.                                                                  

16. Plataformas.                                                                                       

17. Dispositivos de vaciado.                                                                

18. Transportador de oscilación.                                                            

19. Tambor liberador de moldes.                                                                      

20. Transportador de mandil.                                                                  

21. Transportador de correa.                                                                   

22. Elevador de contenedores.                                                             

23. Almacén de arena triturada.                                                                                

24. Transportador aéreo.                                                 

25. Adicionador de humedad.                                                               

26. Refrigerador de arena.                                                                    

27. Almacén de arena.                                                                                

28. Transportador de correa.                                                                   

29. Elevador de contenedores.                                                             

30. Dispositivo de transporte de adhesivos.                                          

31. Tolva de adhesivos.                                                                              

32. Transportador de tornillo.                                                                 

33. Caja mezcladora de arena.                                                             

34. Transportador de correa.                                                                   

35. Transportador aéreo.                                                 

36. Refrigerador.                                                                                     

37. Transportador de correa.                                                                   

38. Colector de polvo.                                                                                

39. Panel de control.                                                                                  

40. Horno de fundición.                                                                               

41. Máquina de explosión.                                                             

42. Trituradora.   

B.    PROCESO FURAN.

a.      Área de vaciado.

b.     Área de horno de fundición.

c.      Área de tratamiento posterior.

d.     Oficina.

e.      Área de despacho.

f.       Almacén de materias primas.

g.      Área de parqueo.

h.      Guardianía.

i.       Cuarto de pesado.

1.   Trituradora de arena.                                                                         

2.   Separador magnético.                                                                              

3.   Recuperador neumático de arena.                                                 

4.   Cámara a prueba de sonido.                                                                       

5.   Equipo de enfriamiento de arena.                                                        

6.   Elevador de contenedores.                                                             

7.   Almacén de arena.                                                                                

8.   Mezcladora de un toque.                                                                    

9.   Transportador de correa giratorio.                                                        

10. Colector de polvo.                                                                                

11. Torre de enfriamiento.                                                              

12. Transportador de rodillos.                                                                

13. Panel de control.                                                                                  

14. Horno de fundición.                                                                               

15. Grúa aérea.                                                                                               

16. Máquina de explosión.                                                             

17. Esmeril portátil.                                  

 

Información de proveedores:
Taiwan Turnkey Project Association
http://www.tpcc.org.tw/index-english.asp
Email: public@tpcc.org.tw

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