miércoles, 29 de octubre de 2008

esmeril

Historia:

Rectificar siempre ha sido de sabios

Si el afilado de piezas metálicas es un proceso que se remonta a los inicios de la metalurgia, los modernos procesos de rectificado no empiezan a desarrollarse hasta las últimas décadas del siglo XIX. Es entonces cuando surge la necesidad de obtener un acabado de precisión en las piezas templadas que conforman los motores de los primeros automóviles. Y es entonces también cuando se produce el feliz descubrimiento del primer abrasivo artificial, el carburo de silicio o carborundum.

Desde que el hombre, en los albores de la historia, empezó a fabricar y utilizar armas o herramientas de metal, cortantes y pulidas, surgió la necesidad de encontrar algún tipo de sistema o mecanismo que permitiera el conveniente afilado, sin el cual la herramienta perdía su funcionalidad. El procedimiento usual para realizar este proceso ha sido, durante siglos, el afilado a mano mediante piedra de arenisca. En su versión más antigua, la piedra se mantenía estática y el filo del arma o herramienta se movía convenientemente presionando sobre aquella. Posteriormente el proceso empezó a realizarse de modo inverso, manteniéndose fija la pieza a afilar y moviendo manualmente la piedra. Hoces y guadañas han sido afiladas tradicionalmente mediante este sistema. Una variante del mismo, antecedente remoto de las actuales afiladoras, fueron los primeros tornos de afilar, consistentes en una piedra giratoria montada sobre un eje y movida de forma manual o a pedal. A medida que lo fue permitiendo el avance de la tecnología el accionamiento manual fue substituido por transmisión hidráulica o mediante máquina de vapor.
Máquina para afilar y rectificar superficies planas. “Catálogo General de Máquinas-Herramientas” 1913

Del papel de lija a la muela de esmeril

El papel de lija se empezó a utilizar durante el siglo XVIII, convirtiéndose desde entonces en un elemento imprescindible para cualquier artesano cuya actividad le obligara a pulir piezas metálicas, y fue especialmente útil para el pulido de armas, hasta el punto de que, según indica Patxi Aldabaldetrecu, adquirió la denominación de papel para limpiar armas. El término papel de lija deriva del pez llamado pintarroja o lija, cuya piel es áspera y rugosa y era utilizado en los astilleros para pulir la madera de los barcos.
En cuanto a las muelas obtenidas mediante aglomerado artificial (muelas de esmeril) su nacimiento data de principios del siglo XIX, aunque el esmeril – procedente sobretodo de Asia Menor y Grecia- ya era utilizado por los antiguos egipcios en sus herramientas para serrar y perforar. Ese mismo esmeril en grano, aglomerado mediante cemento, fue la base de la muela de esmeril que, a partir de 1830, fue implantándose de forma rápida en toda la industria, ansiosa de trabajar a las altas velocidades que permitía este nuevo tipo de abrasivo. De esa misma época son las primeras máquinas para el rebarbado y pulido de piezas, como la de Nasmyth & Gaskell, de 1838.
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Del rebarbado al rectificado


Al parecer, la primera muela de rectificar data de 1843, pero hasta que no se dispuso de los medios mecánicos adecuados, no puede hablarse propiamente del rectificado como operación abrasiva diferenciada del rebarbado, el pulido o el afilado. De hecho, la tecnología del rectificado se desarrolla ante la necesidad de ajustar el acabado de piezas previamente torneadas, en las cuales el posterior tratamiento térmico había producido alguna deformación, cuestión esencial en el primer desarrollo de la industria del automóvil.
Antes de diseñarse la primera rectificadora, el rectificado cilíndrico se realizaba en el torno, al cual se acoplaba un cabezal porta-muelas (grinding lathe), proceso que todavía sigue utilizándose para operaciones específicas o para solventar necesidades ocasionales en ausencia de rectificadora. La primera rectificadora cilíndrica propiamente dicha de la que tenemos conocimiento fue construida por Charles Moseley en 1860. En 1870, J.P.Morton Poole desarrolló la primera gran rectificadora para rodillos pesados. Y en 1880 Brown&Sharpe acopló a su rectificadora cilíndrica un dispositivo para el rectificado interior, naciendo de esta forma la primera rectificadora universal, concepto que alcanzaría una extraordinaria difusión durante todo el siglo XX.
La tecnología del rectificado se desarrolla a finales del siglo XIX, ante la necesidad de ajustar el acabado de piezas previamente torneadas, en las cuales el posterior tratamiento térmico había producido alguna deformación


El rectificado de superficies planas y de interiores

El rectificado de superficies planas se solucionaba, antes de la aparición de las primeras rectificadoras específicas, mediante la adaptación de cabezales porta-muelas a los cepillos-puente. Las primeras experiencias en rectificadoras con eje portamuelas horizontales las realizó la empresa Norton, creada en 1885 en Worcester (Massachusets) y especializada en la fabricación de muelas abrasivas a gran escala. En las últimas décadas del siglo XIX fue Brown&Sharpe quien lideró el desarrollo de este tipo de máquinas realizando diseños específicos para piezas de gran tamaño y para pequeñas piezas. Ya en el siglo XX, Mayer&Schmidt perfeccionó el sistema de Norton obteniendo el movimiento transversal de la muela por deslizamiento automático de la columna portacabezal. Las compañías británicas Selson y Churchill desarrollaron posteriormente rectificadoras planas con cabezal vertical, para trabajar con muela de vaso, con avance e inversión automáticos.
En cuanto al rectificado de interiores, esencial en la fabricación de numerosas piezas para la industria automovilística, los grandes avances se producen simultáneamente en Estados Unidos, Alemania y Gran Bretaña, con marcas míticas como Heald, Van Norman o Cincinnati. Esta última fue la que desarrolló también, a principios de la década de 1920, las rectificadoras sin centros (centerless), después de litigar durante varios años con la Norton Co por un problema de patentes.
En 1880 Brown&Sharpe acopló a su rectificadora cilíndrica un dispositivo para el rectificado interior, naciendo de esta forma la primera rectificadora universal, concepto que alcanzaría una extraordinaria difusión durante todo el siglo XX

El carborundum

Un hito de importancia singular en el desarrollo de los distintos procesos de rectificado fue el descubrimiento, por parte de Edward G. Acheson (1856–1931) del carburo de silicio, a finales del siglo XIX. Acheson hizo una serie de pruebas mezclando arcilla y carbón y sometiéndolo a altas temperaturas, consiguiendo unos pequeños cristalitos brillantes y agudos de gran dureza. Ligando los cristales descubiertos a un disco de hierro y adaptándolo a un torno lubricado con aceite, logró tallar las facetas de un diamante. Era el primer abrasivo artificial. El nombre con el que le bautizó, carborundum, dio lugar a su vez a la Carborundum Co, la compañía fundada por Acheson, instalada desde 1895 en las cataratas del Niágara. Poco después, en 1899, fue descubierto el procedimiento para fabricar alúmina cristalina. Con todo ello, y con los avances en nuevos aglomerantes, logró establecerse una gama de muelas de características distintas que permitieron obtener calidades y velocidades en el rectificado hasta entonces impensables.


ESMERIL

Se utiliza para afilar las herramientas de taller y también para desbarbar piezas pequeñas. Generalmente lleva fijadas en cada extremidad del eje motor dos muelas o dos herramientas abrasivas.
Para amolar la pieza, ésta se sujeta con la mano apoyando sobre el soporte de pieza.
Recomendaciones
- No se instalará parada de emergencia, ya que el frenado brusco ocasionaría un desamarre de las herramientas siendo esto peligroso para el operario.
- Se señalizará el uso obligatorio de gafas de seguridad. Así mismo se colocarán pantallas transparentes para evitar la proyección de chispas, etc.
- Se tomarán las medidas adecuadas cuando se vaya a esmerilar piezas de material cuyo polvo presente riesgo de explosión e incendio.
- Aquellas máquinas que dispongan de variador de velocidad y alcancen velocidades elevadas, es recomendable que dispongan interiormente a la carcasa una capota que cierre la apertura de ésta en caso de rotura de la muela.
- En cuanto a la carcasa de protección, ésta tendrá en la parte de trabajo una abertura inferior a 90º siendo inferior a 50º el ángulo formado entre la horizontal y la parte superior.
- Se instalará un dispositivo para permitir el ajuste entre la muela y la carcasa a una distancia inferior a 5 mm en el caso de que el diámetro de la muela sea ≥ 125 mm.
- La distancia entre las partes laterales de la carcasa y la muela será ≤ 10 mm.
- En el caso de esmerilado lateral, la muela sólo será accesible en la parte próxima al diámetro. Deberá tener también apoya-piezas.



alumina

La alumina es un material cerámico muy versátil, sus propiedades la hacen especialmente apta para aplicaciones en donde la temperatura es un factor critico, además de su relativa facilidad para adaptarse a diversos trabajos y usos.
Su dureza ha permitido darle forma a la
industriadel abrasivo, que es de las más antiguas, y rentables, ya que en el mundo, en un momento determinado, una empresa esta utilizando un abrasivo para dar forma a piezas de manufactura.
A continuación se presenta al lector una humilde recopilación de las propiedades, usos, obtención, así como también algunos ejemplos de
empresas exitosas que han dedicado sus esfuerzos y obtenido grandes resultados con la empresa de la alúmina.


DEFINICIÓN
Alumina es el oxido de
aluminio (Al2O3). Junto con la sílice, es el ingrediente más importante en la constitución de las arcillas y los barnices, impartiéndoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración.
El oxido de aluminio existe en la
naturaleza en forma de corindón, y de esmeril. Ciertas piedras preciosas, como el rubí, el zafiro, son formas de alumina coloreadas por indicios de óxidos de metales pesados; se pueden fabricar piedras artificiales por fusión en la llama oxhídrica. La alumina Al2O3 se halla también en forma de óxidos hidratados que son los componentes de la Bauxita y de la laterita (esta consta principalmente de hidróxidos aluminico y ferrico, sílice y menores proporciones de otros óxidos).
El oxido de aluminio fundido y vuelto a cristalizar es idéntico en sus propiedades químicas y físicas al corindón natural. Solo le superan en dureza al diamante y algunas sustancias sintéticas, concretamente el carborundo o carburo de silicio. Tanto el corindón natural impuro (esmeril), como el corindón artificial puro (alundo) se utilizan como abrasivos. A temperatura ordinaria, el oxido de aluminio es insoluble en todos los reactivos químicos comunes.






TIPO DE MATERIAL Y ESTRUCTURA CRISTALINA
Los cristales de oxido de aluminio son normalmente hexagonales y de tamaño diminuto. Los tamaños mayores de los granos se forman de numerosos cristales, a diferencia de los grandes granos monocristalinos del carburo de silicio. Su peso especifico de 3.95; aproximadamente, y la dureza de hasta 2000 Knoop.
La estructura en forma de octaedro de alumina, en el cual 6
grupos hidroxilos (OH-)
o átomos de
oxigeno están dispuestos de tal manera que cada uno forma un vértice de un octaedro que se mantiene unido por un átomo de aluminio en el centro, algunas veces el aluminio es sustituido por fierro en estado ferroso o ferrico. Los octaedros se encuentran unidos entre si en una hoja o lamina conocida como hoja de alumina u octaédrica.

PROPIEDADES
Propiedades Eléctricas
Constante Dieléctrica
9,0-10,1
Resistencia Dieléctrica ( kV mm-1)
10-35
Resistividad de
Volumen @25C (Ohmcm)
>1014
Propiedades Físicas
Absorción de
Agua – saturación (%)
0
Densidad ( g cm-3)
3,9
Porosidad Aparente (%)
0
Propiedades Mecánicas
Dureza –Knoop ( kgf mm ²)
2100
Dureza – Vickers ( kgf mm ²)
1500-1650
Modulo de Tracción ( GPa )
300-400
Resistencia a la Cizalla ( MPa )
330
Resistencia a la Comprensión ( Mpa )
2200-2600
Resistencia a la Tracción ( MPa )
260-300

Propiedades Térmicas
Calor Especifico @25C ( J K ¹ kg ¹ )
850-900
Temperatura Máxima de Utilización Continua (C)
1700
Dilatación Térmica, 20-1000C ( x 10 K ¹)
8,0
Conductividad Térmica @20C (W m ¹
K ¹)
26-35
Punto de Recocido ( C )
2100
Resistencia Química
Ácidos – concentrados
Buena
Ácidos – diluidos
Buena
Álcalis
Buena
Metales
Buena
Halógenos
Buena
Materiales Unidades Valor
Material Al2O3
Densidad g/cm³ 3,80
Resistencia flexión Kg/cm² 340
Resistencia Kg/cm² 2200
comprensión
Modulo de Young Kg/cm² 3.4x10-
Dureza HV10 1350
Coef. Expansión 10 C ¹ 7,9
térmica
Conductividad W/mK 24
térmica

TIPOS DE ALÚMINA










Alúmina activada o adsorbente
La alúmina activada es una forma porosa y adsorbente que se produce calentando los hidratos a temperatura superficie para expulsar la mayor parte del agua combinada. Es necesario regular el calentamiento, pues si la temperatura es demasiado alta no se obtiene la extensión máxima de superficie. La sustancia comercial viene en granos gruesos, en terrones, bolas y tabletas de diversos tamaños.
Una de las aplicaciones más importantes que tienen estas sustancias es la desencadenación de
gases y líquidos. La alúmina activada tiene la propiedad de secar el aire hasta dejarle muy poca humedad. Los experimentos efectuados por el National Bureau of Standards indican la potencia de diversas desecantes.
La alúmina activada es un material con buenas propiedades de adsorción de fluoruros del agua y constituyen el material adsorbente mas usado para este fin.
Los tipos muy adsorbentes o alúminas activadas se expanden en forma granular y de tabletas de tamaño apropiado para lechos catalizadores fijos. La magnitud de su superficie depende del
método de preparación y del grado de activación. Las formas comerciales tienen entre 100 y 400m2 de área por gramo. La mayoría de los tipos contienen carbonato sódico como impureza, pero en algunas variedades solo llega al 0.1% o menos. Algunas alúminas activadas tienen resistencia excepcional al calor y conservan su área a 800°C.
Se emplean las alúminas activadas en reacciones de deshidratación, como la conversión de
alcohol etílico en etileno, y en otras reacciones en que el agua es el reactante o el producto.
Esta
clase de alúmina tiene actividad para muchas otras reacciones; por ejemplo: la descomposición pirogenada (cracking), isomerización, deshidrogenación, desfluoración y desulfuración. Son tan estrictos los requisitos de un catalizador eficaz, que rara ves se ajusta a ellos un solo compuesto, y muchos catalizadores comerciales son mezclas de 2 o mas sustancias; la alúmina activada es una sustancia útil que entra en muchas de esas composiciones. Se suele emplear para conseguir gran área, más estabilidad, forma física más conveniente y bajo costo.
Los óxidos de molibdeno, cromo y vanadio que impregnan la alúmina activada son buenos catalizadores de la deshidrogenacion, como en la conversión de butano en butadieno, así como la deshidrogenación ciclizante, fuente de tolueno y otros
hidrocarburos aromáticos. Los metales de actividad catalítica, como el níquel, el Hierro, cobalto y platino, se emplean con soporte de alúmina con el fin de elevar su potencia de hidrogenación y de síntesis.
Desafortunadamente la alúmina activada no se produce en el país y su adquisición resulta prohibitiva para algunas aplicaciones como las de
salud pública.

-Alfa Alúmina (α, corindón)
La alúmina se usa principalmente para la obtención de aluminio metálico, para lo cual debe de ajustarse a ciertas
normas de pureza, con propiedades físicas adecuadas para la reducción electrolítica. A cause de la gran proporción de alúmina que contiene la bauxita, y de que se puede refinar económicamente, esta es la principal sustancia comercial de que se obtiene esta alúmina. El proceso Bayer, generalmente se emplea para la refinación de la Bauxita. Se produce α-Alumina sin otras fases cristalinas cuando por varias horas se calienta cualquiera de las alúminas hidratadas puras o γ-Alumina a 1250°C o mas.
Esta variedad de alúmina tiene multitud de aplicaciones en la industria y se producen diversas calidades conforme la necesidad. Uno de los caracteres notables de la α-Alumina es su dureza, 9 de la
escala de Mohs; por consiguiente, puede servir bien como abrasivo.
Entre otras aplicaciones de la α-Alumina son de mencionar su
empleopara lechos en el tratamiento de aceros especiales de aleaciσ n, como fundente en la fusión de aceros especiales, componente de vidrios de poca dilatación térmica y de vidriados para porcelana y como materia prima para la fabricación de porcelanas dentales. Con poca proporción de carbonato sódico se usa como material refractario para aisladores eléctricos, en los que conviene que no halla carbonato.







Alúmina tabular
La alúmina tabular es una variedad porosa de poca área, que conserva su porosidad a temperaturas comprendidas en el intervalo de fusión de la alúmina. En vista de su gran estabilidad, se recomienda como portador de agentes
activos en reacciones en que no es necesaria gran superficie. Las reacciones de oxidación son de esta índole; por ejemplo: se puede convertir naftaleno en anhídrido ftálico sobre alúmina o algún catalizador con soporte de alúmina. La alúmina tabular se obtiene en variedades con menos de 0.05% de carbonato sódico. La gran pureza y estabilidad de esta clase de alúmina la hace adecuada como material inerte para intercambio de calor o reserva de calor a reservas catalizadas. Bolas de alúmina tabular calentadas a alta temperatura por combustión superficial se usan en el cracking térmico de gases de hidrocarburos para la obtención de olefinas.
La alúmina tabular se prepara calentando alúmina calcinada por el proceso Bayer, a temperatura no mucho menor del punto de fusión, y tiene la forma cristalina del corindón. Se obtiene en tamaños que varían desde terrones de unos 25mm hasta polvo pasado por el tamiz numero 300. Por razón de su punto de fusión relativamente alto, de su poca contracción y su inercia
química, esta alúmina es conveniente como materia refractaria para altas temperaturas.
Tiene mucha aplicación en la fabricación de ladrillos de alta
calidad y formas para hornos de fusión de metales, tanques de vidrio, boquillas de quemadores y usos similares en rudas condiciones de servicio. La alúmina tabular es un material
Excelente para cuerpos de aisladores eléctricos para la industria del
radio y para cuerpos de aisladores de bujías de encendido para aeroplanos y automóviles.
Se usan también como portador de catalizadores cuando es indispensable la estabilidad a altas temperaturas. Aunque se emplea alúmina refinada para cuerpos refractarios, se hacen ladrillos refractarios y otras formas de alúmina menos pura.


Beta Alumina (β)
Hay referencias de una forma llamada β-Alumina, pero Ridgway y sus colaboradores observaron que esta alúmina solo se forma en presencia de un álcali; por consiguiente, es esencialmente un aluminato cuya composición aproximada es Na2O.11Al2O3 o Na2.O12Al2O3.


Gama Alumina (γ)
Cuando se calienta a temperatura suficientemente alta los trihidratos de alumina o el alfa-monohidrato, pierden su agua combinada, y a 900°C. Se forma una nueva variedad cristalina de alumina llamada γ-Alumina. Calentando la alumina a mas de 1000°C., se convierte en α-Alumina. En consecuencia la γ-Alumina es una forma cristalina i ntermedia del oxido. La formación de la γ-Alumina en la descomposición de un hidrato es progresiva, y la
imagen de difracción de los rayos X cambia en complejidad y precisión de líneas al aumentarse la temperatura de calentamiento.
En la
literatura se mencionan las aluminas gamma, gamma´ y algunas otras variedades de gamma o aluminas afines. La creciente perfección de la estructura cristalina de la γ-Alumina por la acción del calor, tiene relación intima con el crecimiento de los cristalinos. En determinadas condiciones de formación, particularmente con tensión de más de 100V, el recubrimiento anódico formado
Sobre el aluminio contiene γ-Alumina, segϊn indican las
imágenes de refracción de rayos X.
-Aluminas hidratadas
Los precipitados que se forman cuando se tratan
soluciones de sales de aluminio con iones hidroxilos contienen proporción variable de agua y se pueden representar con la formula AL2O3Xh2o. Ello no obstante, hay varias aluminas hidratadas que dan imágenes de rayos x bien definidas; son los monohidratos alfa y beta y los trihidratos alfa y beta, según la terminología introducida por Edwards.
Esta sustancia se conoce también en la literatura con el nombre de hidróxidos de aluminio. En este caso se suele asignar al trihidrato, la formula al(OH)3; el monohidrato se denomina también hidroxioxido con la formula alo(OH). En la industria, se dan al trihidrato de alumina las denominaciones "Hidrato de Aluminio" y "Trihidrato de Aluminio" que no son correctas.
El monohidrato de alfa alumina es un componente de muchas bauxitas, de las que son representaciones típicas las bauxitas francesas.
Se forma rápidamente calentando el alfa trihidrato en solución acuosa diluida de álcali a temperatura de unos 200°C. El monohidrato preparado de esta manera tiene de ordinario cristales sumamente finos, da al tacto sensación parecida a la
Del talco y embadurna el vidrio. Su
densidadaparente es muy baja, hasta de 80 gramos /dm3.
La conversión de alfa trihidrato en alfa monohidrato se efectúa lentamente calentando y dejando envejecer suspensiones de los trihidratos en álcali diluida a temperaturas algo menores a los 100°C. Por lo general, se forma algo de monohidrato cuando se expulsa el agua combinada del trihidrato por calentamiento en aire a temperaturas de 300 a 400Cuando se calienta el alfa monohidrato a unos 450°C pierde rápidamente el agua combinada y por lo común se observa una detención térmica a esa temperatura en la curva de calentamiento. El monohidrato se disuelve con menos facilidad en acido y álcali que el trihidrato.



El monohidrato de beta alumina se halla en la naturaleza en forma de mineral diásporo, que suele estar contaminado con arcilla y otros
minerales y es difícil de obtener en forma pura. Según Laubengayer y Weisz, el diásporo se forma lentamente calentando gama alumina o alfa monohidrato en agua a presión, a unos 400°C, en presencia de cristales de diásporo que sirven de núcleo. El beta monohidrato es menos soluble que la forma alfa y se convierte en alfa alumina por calcinación.
El trihidrato de alfa alumina es el trihidrato cristalino que se produce en el proceso Bayer mediante siembra de núcleos y enfriamiento de la solución de aluminato sódico obtenido por digestión de la bauxita. Se halla en la naturaleza en forma del mineral gibbsita y es el principal componente de una variedad de bauxita.
El alfa trihidrato empieza a perder agua al pasar de unos 150°C; la perdida es rápida hacia 300°C y por lo general se observa una detención térmica a esta temperatura en la curva de temperatura y
tiempo.

El alfa trihidrato se usa mucho para producir compuestos de aluminio, como el sulfato aluminico sin hierro, el aluminato sódico, el sulfato aluminico básico, el cloruro y el fosfato, puesto que reacciona fácilmente con
ácidos inorgánicos y álcalis fuertes. Otras importantes aplicaciones son la fabricación de vidrio, esmaltes vítreos, esmaltes de cerámica, artículos de cerámica y vidriados para porcelana. Añadiendo este hidrato al vidrio, aumenta la resistencia mecánica de esta y su resistencia al choque térmico, y el vidrio se hace más resistente a la desvitrificación, a los agentes atmosféricos y al ataque de líquidos.


Este trihidrato es buena materia prima para la preparación de alumina activada. En la precipitación del hidrato por medio del proceso Bayer, los tanques quedan revestidos de una capa gruesa y dura del trihidrato. Este material machacado para convertirlo en terrones y granos y calentado para expulsar el agua combinada, es un magnifico adsorbente y portador de catalizadores.
El trihidrato de beta alumina se puede preparar neutralizando una solución de aluminato sódico con dióxido de
carbono a temperatura de 20 a 30°C. Es indispensable para su formación la precipitación rápida. También se puede formar el beta trihidrato durante la precipitación de alumina por álcalis en soluciones de sales y aluminio. Este compuesto es meta estable y se convierte lentamente en alfa trihidrato cuando se deja reposar en contacto con álcali. La transformación se acelera por el calor. El beta trihidrato nos se halla en la naturaleza. Algunas veces se le da el nombre de bayerita.
El beta trihidrato y las mezclas de este y el alfa trihidrato se preparan en forma de polvos livianos y sedosos formados por partículas sumamente pequeñas y de tamaño uniforme. Estas aluminas finas son buenos pigmentos reforzadores del
caucho. Se usan con algunos cauchos sintéticos, particularmente con el G-RS. Sirven también para glasear el papel, como base de polvos cosméticos, como un pigmento para pinturas de caseína y como material de relleno para compuestos plásticos moldeables.

MÉTODO DE OBTENCIÓN
Se realiza con la explotación del yacimiento a cielo abierto, sin voladuras. El mineral se obtiene directamente de los diferentes bloques del yacimiento con el fin de obtener la calidad requerida del mineral, con palas que arrancan y cargan la bauxita en camiones de alto tonelaje que la transportaran hasta la estación de trituración. En el
sistema de trituración, la bauxita es trasladada hasta un molino, que reducirá el material a un tamaño de grano inferior a los 100mm para su fácil manejo y traslado.
Predesilicación
Consta de 4 tanques calentadores de 1.7m3 y
bombas destinados a controlar los niveles de sílice (SiO2), en el licor de proceso y la alumina. El proceso consiste en elevar la temperatura de 650m3/h de pulpa de bauxita a la temperatura de 100°C, manteniéndola durante 8 horas, al tiempo que se agita el material.
Trituración y molienda
Tiene como
función reducir el mineral de bauxita a un tamaño de partículas apropiado para extracción de alumina.
Desarenado
Separa los desechos insolubles de tamaño comprendidos entre .1 y .5 mm, los cuales se producen en la etapa de disolución de la alumina en el licor cáustico.
Separación y lavado de lodo
Esta área tiene como función la separación de la mayor parte de los desechos indisolubles, comúnmente llamados lodos rojos, producto de la disolución de alumina en el licor cáustico y la recuperación de la mayor cantidad de soda cáustica asociada a estos desechos, empleando para ello una operación de lavado con agua en contracorriente.
Caustificación de carbonatos
Controla los niveles de
contaminación del licor de proceso a través del carbonato de sodio (Na2 CO3). Capacidad: 600m3 de licor/hora, para la conversión de 4 toneladas de carbonato de sodio a carbonato de calcio (CaCO3) por hora, el cual se elimina el proceso.
Apagado de cal
Tiene la función de apagar la cal viva y producir una lechada de hidróxido de calcio que se utiliza en la separación y lavado del lodo, en la caustificacion de carbonatos y la filtración de
seguridad.
Filtración de seguridad
Separa las trazas el lodo rojo en el licor madre saturado en alumina.
Enfriamiento por expansión
Opera la reducción de la temperatura del licor madre al
valor requerido para el proceso de precipitación de alumina.
Precipitación
En esta área la alumina es disuelta en el licor madre y en estado de sobresaturación es inducida a cristalizar en forma de trihidroxido de aluminio sobre una semilla del mismo compuesto.
Clasificación de hidrato
Clasificación por tamaño de partículas del trihidroxido de aluminio, conocido como hidrato, producto que se utiliza para calcinar semilla fina y semilla gruesa.
Filtración y calcinación de producto
En estas áreas se convierte el trihidroxido de aluminio en alumina grado metalúrgico, con máxima reducción de sodio soluble asociado al hidrato.
Filtración de semilla final
Filtración y lavada con agua caliente de la semilla fina a ser reciclada en el área de precipitación, a fin de eliminar el oxalato de sodio y otras impurezas precipitadas en ella y así garantizar el
control de granulometría del hidrato.
Filtración de semilla gruesa
Filtración de la semilla gruesa con el fin de reducir al máximo el
reciclajede licor agotado, con poca capacidad para precipitar el hidrato.


OBTENCIÓN DE POLVOS DE ALUMINA
PARA LA INDUSTRIA
NO-METALÚRGICA



Los distintos hidróxidos y óxidos de aluminio poseen una aplicación muy amplia en las
industrias, sin embargo sus propiedades se ven limitadas por el contenido de óxido de sodio presente. En Venezuela la producciónde alúmina a partir del proceso Bayer se destina exclusivamente a la obtención de aluminio primario, mientras que las empresas de otros sectores deben importar la alúmina que utilizan en sus productos.
En el presente
trabajo se pretende realizar un estudio que permita la obtención de polvos de alúminas de transición y alúmina alfa, con bajos tenores de Na2O, mediante tratamientos térmicos de calcinación, lavados y adición de mineralizadores. Para ello se utilizó, como materia prima, hidróxido de aluminio proveniente del proceso Bayer, tomado antes de la calcinación, suministrado por la empresa nacional.
Al hidróxido de aluminio se le realizó un
análisistérmico diferencial para determinar las temperaturas a utilizar en los tratamientos térmicos posteriores. La calcinación se llevó a cabo en un horno eléctrico en atmósfera de aire a temperaturas de 227, 305 y 554° C durante tiempos de 1, 2 y 5 horas para cada caso. A la muestra que presentó mayor área superficial se sometió a un máximo de tres lavados, con su posterior análisis químico. Seguidamente, a la muestra se le agregó AlF3 como mineralizador y se calcinó a 1150° C por 2 horas en aire para obtener alúmina alfa. La caracterización de estos polvos se realizó por difracción de rayos x (DRX), Microscopía electrónica de Barrido (MEB), ensayos de área superficial y análisis de densidad.
Los resultados revelaron que por las características del hidróxido de aluminio (gibosita) en estudio, no logra la obtención de alúminas de transición tipo Chi y kappa, sino que la transformación ocurre a través de la fase bohemita. Se logró disminuir el contenido de soda de la materia prima de 3200 ppm hasta 660 ppm en la alúmina alfa sin modificar el proceso Bayer.




USOS Y APLICACIONES DE LA ALUMINA
Alumina como catalizador y portador de catalizadores
La alumina tiene usos importantes como catalizador y portador de catalizadores, y para este fin se emplean diversos tipos, según las características que se deseen.
La alumina empleada como portador de catalizadores puede modificar notablemente la función del catalizador aunque por si misma tenga poca actividad respecto de la reacción catalizada. Es necesario escoger el tipo adecuado de alumina para determinada aplicación. Además es preciso determinar la cantidad de agente activo que ha de sostener la alumina, considerando debidamente la actividad, estabilidad y el costo de la composición.
Alumina como abrasivo y refractarios
La alumina calcinada ordinaria que resulta del proceso de Bayer tiene muchos usos como abrasivos. Sus propiedades su pueden modificar variando la temperatura de calcinación y el tamaño de partícula. Ciertas calidades se emplean en el acabado de metales, particularmente de superficies duras de
acero inoxidable y chapado de cromo.
La alumina fundida de pureza ordinaria producida en horno de acero eléctrico tiene muchas aplicaciones como material abrasivo y para preparar
materiales refractarios. Hay dos tipos principales de abrasivos artificiales: el carburo de silicio y el oxido de aluminio, que se complementan en los usos y, en general no compiten entre si. Por ejemplo, por su gran fragilidad, el carburo de silicio se usa para desgastar materiales de baja resistencia a la tracción, como la fundición de hierro y aluminio, y los abrasivos de alumina en virtud de su gran tenacidad, se usan sobre materiales de gran resistencia a la tracción, como el acero. Por muchos años la producción de abrasivos de alumina fundida ha sido por termino medio dos o tres veces mayor que la del carburo de silicio. La mayor parte del abrasivo artificial que se fabrica en el continente americano se hace en Canadá, y casi todo se envía en estado impuro a las plantas matrices en los Estados Unidos para su ulterior tratamiento.
Para ciertas
operaciones de esmerilado, en particular las que requieren corte en frió, se necesita alumina fundida especial, algo mas pura y quebradiza que la ordinaria. El titanio, que da tenacidad al producto no se puede eliminar económicamente durante la producción de la alumina fundida, y, por consiguiente, la materia usada es un polvo blanco de alumina pura producida por el proceso Bayer.

La producción de alumina fundida especial es aun mas complicada que la calidad ordinaria. Se emplea la misma clase de horno, pero se necesitan electrodos de grafito para no introducir impurezas.
Es esencialmente un proceso de fusión, en el cual se introduce rápidamente la alumina. La sobre reducción origina la formación de carburo de aluminio que produce efecto perjudicial en el material acabado; este tiene
color casi blanco y multitud de diminutos poros y perforaciones formados por pequeñas cantidades de vapor procedente del álcali que se usa en la preparación de la materia prima. Se puede aumentar la porosidad añadiendo a la carga carbonato sódico.
El análisis del producto da mas de 99% de oxido de aluminio. El
consumo de energía es 50 a 60% del consumo para la calidad ordinaria, y el rendimiento es grande.
También se ha usado corindón natural puro como materia prima para este proceso, pero dado que contiene más impurezas que la alumina obtenida por el proceso de Bayer, la operación es intermedia entre la ordinaria y la especial arriba
Escrita. Se emplean virutas de hierro y cocque con adiciones para contrarrestar la sobre reducción y la formación de carburo de aluminio.


Un proceso reciente de reducción con carbono comienza con bauxita y emplea adiciones de sulfuro de hierro y cal para formar la mezcla fundida. Esta, además de alumina, contiene sulfuros de aluminio, hierro, calcio y magnesio que obran como disolventes de la alumina y de impurezas indeseables. Mediante el enfriamiento debidamente regulado de la mezcla fundida se separa la alumina en cristales de gran pureza, que crecen hasta adquirir tamaños diversos en el intervalo de los tamices 10 y 200. Estos cristales están incluidos en una
matriz que contiene sulfuro y se descompone por la acción del vapor o el agua.
Los cristales de alumina en forma de granos son separados, lavados con acido, secados, tamizados, y entonces ya se pueden usar. Estos cristales sin poros son fuertes, ásperos y aguzados. Por razón de su
eficiencia abrasiva mayor que la del grano que se produce triturando lingotes de alumina fundida, el material es particularmente eficaz para las ruedas que sirven para esmerilar aceros de gran resistencia.



Óxido de Aluminio Marrón (A)

Grano abrasivo robusto y poco friable. Es utilizado en operaciones de corte, desbaste y rectificación en aceros de bajo carbono, cuchillos, palancas, zapapicos, tijeras, etc. También es indicado para materiales no ferrosos como
madera dura y aluminio.
Óxido de Aluminio Blanco (38A)
Operaciones de precisión (terminado) y afilado de
herramientas de acero rápido. Es indicado para trabajar en materiales no ferrosos como madera y cuero.

Esmeril
El Esmeril sintético es un oxido de aluminio con un bajo contenido de oxido férrico, dando como resultado un mineral de alta durabilidad y resistencia en comparación del Esmeril tradicional. Se utiliza básicamente para pulidos
manuales de materiales ferrosos y no ferrosos.

Óxido de Aluminio 19ª
Utilizado en operaciones específicas donde es necesaria la robustez del grano "A" con la friabilidad del grano "38A".Óxido de Aluminio 25DR
Grano abrasivo friable, indicado para operaciones de afilado de herramientas, rectificaciones cilíndricas y planas y operaciones con puntas montadas.Óxido de Aluminio 55A
Utilizado en operaciones de precisión, proporciona acción de corte rápido y friable con excelente
mantenimiento de perfil.


Óxidos de Aluminio Cerámicos (SEEDED GEL®)
Granos abrasivos con estructura cristalina submicrométrica derivada de un exclusivo proceso de aglomeración. Poseen dureza y resistencia superiores comparados a los óxidos de aluminio convencionales obtenidos por el proceso de fusión. Son indicados para la utilización en materiales de difícil rectificación, en que la
productividad, calidad y reducción de costos necesitan ser minimizadas. Son producidos por proceso químico y cerámico que resulta en un material denso, duro y robusto. El proceso de fabricación produce un grano de óxido de aluminio de excepcional pureza que proporciona un abrasivo afilado micro-cristalino que produce resultados superiores.Óxido de Aluminio Cerámico
Estos granos poseen un formato redondeado y extrema friabilidad. Son utilizados en rectificaciones de precisión, en herramentales y terminado, en rectificaciones cilíndricas e internas donde el más importante es la integridad metalúrgica de la pieza-obra.Este grano es utilizado por NORTON con las siguientes especificaciones:- 1SG: 10% de óxido de aluminio cerámico (Seeded Gel) y 90% de óxido de aluminio convencional.- 3SG: 30% de óxido de aluminio cerámico (Seeded Gel) y 70% de óxido de aluminio convencional.- 5SG: 50% de óxido de aluminio cerámico (Seeded Gel) y 50% de óxido de aluminio convencional.Óxido de Aluminio Cerámico
El formato más puntiagudo de este grano hace que sea más friable, permitiendo así micro fracturas en operaciones de baja presión. Es indicado en operaciones de rectificación interna, principalmente en fabricantes de rodamientos en la rectificación de pista y agujero. Elimina el uso del producto tratado con azufre.Este grano es utilizado por NORTON con las siguientes especificaciones:- 1SGQ: 10% de óxido de aluminio cerámico (SGQ) e 90% de óxido de aluminio convencional;- 3SGQ: 30% de óxido de aluminio cerámico (SGQ) e 70% de óxido de aluminio convencional;- 5SGQ: 50% de óxido de aluminio cerámico (SGQ) y 50% de óxido de aluminio convencional.Óxido de Aluminio Cerámico (Targa)



Grano de formato puntiagudo, proporcionando mayores tasas de remoción y menor generación de calor. Es utilizado en operaciones de desbaste pesado, rectificación cilíndrica e interna, operaciones de terminado y herramental.Almohadillas de mano
Tipos: Uso industrial y comercial.Tamaño: 150 mm x 230 mm (6" x 9")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.
Aplicaciones: acabados satinados en aluminio y acero inoxidable; eliminar rebabas pequeñas; preparar superficies para pintar; desvanecer rasguños leves; quitar
corrosión y oxidación; limpiar y desmanchar acero inoxidable.


Rodillos de fibra
Tipos: Rollos de 9 m (30 ft).Anchos: 50 mm y 100 mm (2" y 4")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.Grado: ultra fino, muy fino, fino y mediano.
Aplicaciones: eliminar rebabas mínimas; quitar recubrimientos, corrosión de superficies y oxidación; desvanecer
marcas de fresadora y rasguños leves.

Ruedas de acabado de fibra
Diámetros: 150 mm y 200 mm (6" y 8")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino y mediano.
Aplicaciones: limpiar superficies de metal antes de cubrirlas; eliminar rebabas leves; limpiar fibras; aplicar acabado satinado; eliminar óxido; acabado de partes con contornos definidos.Herramienta: esmeril de
banco.
Bandas para acondicionamiento de superficies
Longitudes: 457 mm a 1524 mm (18" a 60")Anchos: 12 mm a 150 mm (1/2" a 6")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino, mediano y grueso.
Aplicaciones: pulir sin centro, desvanecer, pulir y acabar superficies metálicas; acabados No.3 y 4 en acero inoxidable; acondicionar el esmerilado; limpiar superficies de madera; acabado satinado en láminas metálicas y rollos de material; levantar el recubrimiento base; lijar rellenos.Herramienta: esmeriladora de banda.


Discos para acondicionamiento de superficies
Tipos: Botón de
plástico (cambio rápido) y de velcro.Diámetros: 63 mm a 200 mm (1-1/2" a 8")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino, mediano y grueso.
Aplicaciones: eliminar rasguños; eliminar destellos, corrosión y oxidación; eliminar rebabas leves; desvanecer fundiciones que sobresalen; retirar
empaque; limpiar, emparejar y acondicionar superficies de metal.Uso de la herramienta: esmeriladora pequeña de ángulo recto, esmeriladora neumática de ángulo recto y esmeriladora de troquel.


Ruedas de aletas
Tipos: con vástago y sin vástago.Diámetros: 50 mm a 200 mm (2" a 8")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.Grado: muy fino, fino y mediano.
Aplicaciones: acabado decorativo en general; acabados satinados; acabados antiguos; lijados finales; acabado de metal suave; eliminar óxidos de metales preciosos; eliminar rebabas finas en metal fileteado. Uso de la herramienta: esmeril de banco, esmeriladora neumática de ángulo recto y esmeriladora de troquel.
Ruedas comprimidos




Tipos: MRO / Uso general, eliminación de rebabas y ruedas de alto rendimiento.Diámetros: 150 mm a 300 mm (6" a 12")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.Grado: fino y mediano.
Aplicaciones: limpiar y pulir superficies de metal; eliminar rebabas de partes metálicas troqueladas; eliminar líneas de abrasivos cubiertas; pulir y acabar partes de
máquinas; eliminar líneas divisoras.Uso de la herramienta: esmeril de banco.
Tipos: Serie 2 (Limpieza y acabado), Serie 4 (Uso general), Serie 6 (Limpieza de rebabas) y Serie 8 (Limpieza de rebabas de alto rendimiento y pulido).Diámetros: 25 mm a 75 mm (1" a 3")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.Grado: fino, mediano y grueso.
Aplicaciones: eliminar rebabas de superficies acabadas con maquinaria; eliminar decoloración por calor; eliminar corrosión y oxidación; desvanecer marcas de sierra y máquina.Uso de la herramienta: esmeriladora neumática de ángulo recto y esmeriladora de troquel.
Discos de aletas abrasivas



Tipos: Tiger® Disc para ambientes de mediano a alto producción incluye una línea completa de discos para aplicaciones específicos (Big Cat®, BobCat™. Esmerilado sin manchar) o Vortec™ Professional para ambientes de baja a mediano producción.
Tamaños: 2", 3", 4", 4-1/2", 5" y 7".Grano: circonio y óxido de aluminio.Aplicaciones: acabados; limpieza; industria del metal; industria del aluminio; limado de áreas soldadas; esmerilado y limpieza de rebabas de acero inoxidable; eliminación de material y revestimiento.
Uso de las herramientas: esmeril de ángulo recto, herramienta neumática de ángulo.
Discos de fibra de resina
Tamaños: 4", 4-1/2", 5", 7" y 9".
Grano: cerámico, circonio y óxido de aluminio.
Aplicaciones: eliminar material; desbastado y limpieza de soldaduras; esmerilado y aplicación de acabados en metal, plástico, madera y fibra de vidrio; eliminación de óxido y
pintura.


Uso de las herramientas: esmeril de ángulo recto.
Discos AL-tra CUT™ para esmerilar aluminio
Tamaños: 2", 3", 4-1/2" y 7".
Grano: óxido de aluminio.
Aplicaciones: esmerilado de aluminio sin carga.
Uso de las herramientas: esmeril de ángulo recto, herramienta neumática de ángulo recto.
Tipos: de eje metálico y de botón de plástico.Tamaños: 1-1/2", 2" y 3".Grano: circonio, óxido de aluminio y óxido de aluminio de mayor calidad.
Aplicaciones: limado y aplicación de acabados a superficies de metal; eliminación de soldaduras leves; eliminación de marcas de manipulación, imperfecciones de superficies y marcas de fresado.Uso de las herramientas: herramienta neumática de ángulo recto.








Discos TRIM-KUT®
Tamaños: 3" y 5". Grano: óxido de aluminio.
Aplicaciones: eliminación de rebabas; limado de bordes; desbastado de uniones de soldaduras; preparación para pintura y aplicación de acabados a superficies. Uso de las herramientas: herramienta neumática de ángulo recto.
Discos de aletas
Tipos: montadas y desmontadas. Tamaños: 1", 1-1/2", 2", 2-1/2", 3", 4" y 6". Grano: óxido de aluminio.
Aplicaciones: aplicación de acabados finales a superficies de metal; eliminación de rebabas y remoción de desniveles en piezas fresadas; limado de bordes; desbastado y acabado de troqueles, moldes, herramientas, tubería y canales; limpieza de; desbastado de metal, plástico y madera; acabado previo a pintura o aplicación de chapa metálica.Uso de las herramientas: herramienta neumática de ángulo recto y esmeril de troquel.

SEGURIDAD INDUSTRIAL










Riesgos

El principal riesgo de estas máquinas estriba en la rotura del disco. - Heridas de diversa consideración en manos y ojos.- Choque eléctrico.- Inhalación de polvos.


Causas de accidentes -
Uso de disco incorrecto para la tarea o deteriorado.- Montaje incorrecto del disco.- Fallas del casquete protector.- Deficiente calidad de la máquina.- Falta de experiencia en el manejo.- Mantenimiento insuficiente.- Utilización inadecuada. - Someter el disco a velocidades mayores a las recomendadas.Seguridad Personal - Manténgase alerta, observe lo que está haciendo y use sentido común cuando esté cansado o bajo medicamentos. - Evite la puesta en marcha accidental. Asegúrese de que el interruptor esté en la posición "Off" (apagado) antes de enchufar la herramienta. - Saque las llaves de ajuste o llaves inglesas antes de poner en marcha la herramienta. - No use la herramienta a una distancia demasiado alejada. - Mantenga siempre un buen equilibrio y una posición firme. - Use su equipo de seguridad. Use siempre lentes o protectores faciales.

REGLAS DE SEGURIDAD -

No use la herramienta si el interruptor no funciona debidamente. - Desenchufe la herramienta antes de hacer ningún ajuste, cambiar accesorios o guardarla. - Use solamente los accesorios recomendados por el fabricante para su modelo. - Siempre use el protector adecuado con la muela de esmeril. - La muela de esmeril y el protector deben estar firmemente instalados - Las muelas de esmeril deben ser guardadas en un lugar seco y verifique si tiene defectos visibles. - Asegúrese de que el protector esté en buen estado y firmemente instalado antes de usar la esmeriladora - Cuando esté trabajando, siempre sujete firmemente la esmeriladora con ambas manos. - Nunca cubra con sus manos los respiraderos de aire.- Mantenga la herramienta y su manija seca, limpia y sin aceite ni grasa. - Conozca su herramienta mecánica. Lea cuidadosamente el manual del usuario. - Use siempre lentes protectores. - Proteja sus pulmones. - Proteja su audición. - Inspeccione los cordones de la herramienta periódicamente. - Asegúrese de que su cordón de extensión esté en buen estado.

Caso para analizar: Cuando un trabajador debía trasladar una herramienta portátil eléctrica (esmeril angular y procedía a recogerla, el cable de alimentación hizo contacto con una solución acuosa, produciendo un choque eléctrico que alcanzo al trabajador que se encontraba en contacto con la solución de la cubeta.
-Usar equipos eléctrico en piso húmedo-No revisar las condiciones del cable del esmeril.-Falta de protección del sistema eléctrico, sin tener tablero de protección.-Liderazgo y Supervisión deficiente.-Falta de programa de administración de riesgos

1 comentario:

alejandroportu dijo...

nojoda esa vaina no tiene lo que yo busco!!!
seraaa que pueden colocar las partes del taladro
thank you