Los requisitos fundamentales para la fundición de aleaciones se pueden resumir en cinco aspectos: alta calidad, alto rendimiento, bajo consumo, larga vida útil y conveniencia operativa. Su tarea principal es cumplir con especificaciones técnicas como la temperatura y la composición del metal fundido. En la producción metalúrgica moderna, el pretratamiento del metal fundido y el refinado secundario son tecnologías de fundición ampliamente adoptadas para producir piezas fundidas de alta-calidad.
(1) Fundición de hierro fundido
Los hornos de cubilote son equipos tradicionales de fundición de hierro fundido, conocidos por su alta eficiencia de producción y bajo costo. Sin embargo, la fundición en cúpula genera importantes emisiones de escape, que pueden contaminar fácilmente la atmósfera circundante. Además, la composición del hierro fundido tiende a fluctuar y es difícil de controlar con precisión, lo que lo hace inadecuado para fundir aleaciones de hierro fundido. La dirección del desarrollo tecnológico de la fundición en cubilote es hacia una mayor escala, inteligencia y fundición continua, con control y monitoreo por computadora para mejorar la estabilidad de la composición del hierro fundido.
Los hornos de inducción, por otro lado, producen menos emisiones de escape y tienen un menor impacto medioambiental. Permiten un ajuste y control más sencillos de la temperatura y la composición química del hierro fundido. Actualmente, los hornos de inducción para fundición de hierro fundido incluyen hornos de inducción de frecuencia industrial, hornos de inducción de frecuencia media y hornos de inducción de frecuencia variable. Los hornos de inducción a frecuencia industrial son cada vez menos utilizados debido a su baja eficiencia y complejidad operativa. Los hornos de inducción de frecuencia variable, con sus ventajas de ahorro de energía-, bajo-consumo y alta productividad, están ganando una aplicación más amplia en la producción de hierro fundido.
El proceso de fundición dúplex en horno de inducción de cubilote-es un método ideal para la fundición de hierro fundido. El cubilote suministra hierro fundido al horno de inducción, que luego calienta y ajusta la composición química del hierro fundido. Este enfoque mejora la calidad metalúrgica del hierro fundido al tiempo que reduce los costos. Además, el proceso dúplex ayuda a equilibrar la oferta y la demanda de hierro fundido, maximiza la capacidad de fusión del cubilote y facilita la organización de la producción.
(2) Fundición de acero fundido
El acero fundido normalmente se funde utilizando hornos de arco eléctrico y hornos de inducción de frecuencia media. Los hornos de arco eléctrico generalmente emplean métodos de oxidación-reducción para la fundición de acero fundido. Los hornos de inducción de frecuencia media son fáciles de operar y se pueden utilizar para fundir acero al carbono, acero de baja-aleación, diversos aceros de alta-aleación y aleaciones a base de níquel-. Independientemente de si se utiliza un horno de arco eléctrico o un horno de inducción de frecuencia media, la desoxidación es un paso final esencial en la fundición de acero fundido. La desoxidación final normalmente se realiza en la cuchara durante el roscado, siendo el aluminio el desoxidante final más utilizado. La desoxidación de compuestos de aluminio-calcio también se puede emplear para mejorar la eficacia de la desoxidación.
A medida que los requisitos de calidad para los componentes de acero fundido siguen aumentando, se produce un número cada vez mayor de piezas fundidas de alta-tecnología utilizando tecnologías de refinación secundaria. Estos incluyen la descarburación al vacío, la descarburación por soplado de oxígeno, la desulfuración por inyección de polvo y el soplado de argón. Las tecnologías de refinación como la fusión por electroescoria, la agitación con argón, la descarburación con argón-oxígeno (AOD) y la descarburación con oxígeno al vacío (VOD) pueden reducir los requisitos de adición de aleaciones, mejorar la pureza del acero fundido, mejorar la resistencia y tenacidad de las piezas fundidas y reducir las tasas de rechazo de las piezas fundidas.
(3) Fundición de aleaciones de aluminio
Si el proceso de fundición de la aleación de aluminio no se controla estrictamente, es probable que se produzcan defectos de fundición como poros, inclusiones de óxido y porosidad por contracción. Las tecnologías y métodos de ahorro de energía-para la fundición de aleaciones de aluminio incluyen el diseño de la estructura del horno, la tecnología de agitación con imanes permanentes, la tecnología de combustión de aire a alta-temperatura, la tecnología de combustión-enriquecida con oxígeno, la tecnología de fundición isotérmica, así como el uso de nuevos materiales de revestimiento-que ahorran energía, recuperación y utilización del calor residual.
En la fundición de aleaciones de aluminio, los procesos tradicionales de refinación basados en cloruro-que utilizan cloruros como sales de cloro y hexacloroetano se están eliminando gradualmente debido a su contaminación ambiental y efectos nocivos para la salud humana. Actualmente, para el refinado se utilizan principalmente gases inertes como el argón y el nitrógeno.
