RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.2.1 Medición y control de
• Atmósfera reductora.
El elemento de la atmósfera que más influye en la oxidación durante los procesos de fundición en un horno es el oxígeno, pero también se encuentran otros gases oxidantes, tales como el vapor de agua y el dióxido de carbono, que a la vez que puede producir todos o la mayoría de los productos formados por el oxígeno, son más útiles por que sus reacciones se pueden regular en lo que respecta a su velocidad y extensión. Esto es debido a que en los últimos casos a diferencia de la reacción con el oxígeno, los productos de oxidación incluyen él hidrogeno y el monóxido de carbono, los dos gases reductores. Es evidente que en definitiva la proporción del gas reductor es suficientemente grande para hacer más lenta la reacción y finalmente para la acción reductora del vapor de agua y del dióxido de carbono.
Además estas reacciones se pueden regular de modo que sean oxidantes, reductoras o neutras, según las proporciones presentes de los gases oxidantes y reductores ya que son reacciones reversibles se presentan las relaciones de los equilibrios CO: CO2 y H2: H2O, para una gran zona de temperaturas. Estas curvas ponen de manifiesto que, mientras una atmósfera reductora admite proporciones crecientes de vapor de agua, en la relación con el contenido de hidrogeno, al aumentar la temperatura ocurre lo contrario con el dióxido de carbono en la relación CO: CO2. Las acciones opuestas a estas relaciones se pueden combinar y regular por la reacción:
Cuya constante es:
Es función de la temperatura. • Atmósfera oxidante.
El elemento de la atmósfera que más influye en la oxidación durante los procesos de fundición en un horno es el oxígeno, pero también se encuentran otros gases oxidantes, tales como el vapor de agua y el dióxido de carbono, que a la vez que puede producir todos o la mayoría de los productos formados por el oxígeno, son más útiles por que sus reacciones se pueden regular en lo que respecta a su velocidad y extensión. Esto es debido a que en los últimos casos a diferencia de la reacción con el oxígeno, los productos de oxidación. Además estas reacciones se pueden regular de modo que sean oxidantes, reductoras o neutras, según las proporciones presentes de los gases oxidantes y reductores ya que son reacciones reversibles
• Atmósfera neutra y al vacío.
En la metalurgia extractiva de algunos metales es necesario trabajar en una atmósfera especial, distinta del medio ambiente natural.
Actualmente se construyen hornos para fundir y moldear en vacío, con capacidad
de toneladas de metal para obtener lingotes de metales libres de gases.
El método de la metalurgia en vacío se adapta bien a los metales muy activos que reaccionan con los componentes de la atmósfera, tales como el titanio, circonio y otros.
Además de operar en vacío la obtención y fusión de determinados metales se puede realizar en atmósferas formadas por gases inertes, tales como helio y argón y también nitrógeno. En ciertos casos se emplea la atmósfera de hidrogeno. Pero en general lo que se hace es aprovechar su poder reductor.
• Generador exotérmico de gas.
Los primeros generadores de atmósferas especiales estaban basados en los principios de la combustión parcial de gases hidrocarburados con aire, para formar una mezcla gaseosa que contenía monóxido y dióxido de carbono, hidrogeno y vapor de agua en proporciones reguladas para obtener la reacción deseada.
Este tipo de generador exotérmico de una atmósfera especial es aún uno de los más empleados en el recocido del cobre brillante, aleaciones ricas en cobre y aceros dulces.
Su forma más sencilla se muestra en la figura y consiste en un mezclador para el gas hidrocarburado y el aire, una bomba mezcladora, una cámara de combustión y un refrigerador de agua de tipo directo o indirecto según se desee.
Generador exotérmico de gas. • Analizadores de gases.
Se utilizan principalmente para la detección y medición de metano, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono y oxígeno (también posible otros 50 gases). La función de autocalibración permite una fácil calibración de los analizadores de gases.
Algunos de ellos poseen la función de almacenamiento y posterior transferencia de los valores de medición a un ordenador. Un accesorio particular es el juego de bombas de aspiración manual. Con esta herramienta podrá aspirar gases al interior de los analizadores, p. ej. a partir de carga a granel o de gravilla, a través de un tubo de 2 m de longitud, y con ello realizar también mediciones sin cercanía directa a la fuente de gases o determinar la concentración de gases en lugares de difícil acceso. Además, disponemos de una serie de analizadores de gases para su instalación fija. Estos se pueden accionar individualmente o en conexión con una instalación de detección
instalación fija pueden suministrarse con las variantes de con o sin pantalla, salida de conmutación.
Elaborará en forma individual un cuadro sinóptico de las unidades de medición en el control de atmósferas.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia de calidad.
Verificar las especificaciones de
productos en cuanto a normatividad y especificaciones.
El alumno:
• De acuerdo a una pieza de aluminio (carter para vehículo) recopilar las especificaciones y normatividad del producto en donde determine de que manera afectan un mal control de las atmósferas.
Competencia emprendedora.
Identificar los criterios que se deben
tomar en cuenta para la eliminación de porosidad en una pieza fundida.
El alumno:
• Obtendrá una base de plancha a la cual le hará varios cortes en donde observe de que manera influye un mal control de atmósferas en el proceso de fundido de un aluminio.