Efecto De La Geometría De Los Depósitos De Soldadura De Recubrimiento En El Desgaste De Acero Bajo Al Carbono En Contacto Con Bagazo De Caña De Azúcar.

Una de las etapas del proceso de producción de azúcar es la extracción de jugo, es decir, la separación de la sacarosa y la fibra de la caña a través de la molienda. No obstante, el proceso de molienda se ve afectado por el desgaste que se presenta en las mazas de los molinos, que genera una extracción insuficiente de jugo de la caña y pérdida de agarre en las mazas, lo cual dificulta la alimentación en los molinos.

El desgaste de la superficie de la maza se debe principalmente a la abrasión producida por el contenido de materia extraña mineral en la caña. El desgaste hace que la superficie de la maza pierda su rugosidad y que, así, disminuya el agarre. Ello acelera el proceso de desgaste y merma el desempeño del molino. Cuando alguna zona del diente de maza se encuentra desprotegida de depósitos de soldadura, porque no se han aplicado o porque se han desprendido, sobre esa zona desprotegida se genera un desgaste intensivo, que socava la parte lateral y la parte superior del diente de maza.

El material comúnmente utilizado para recubrir las mazas son fundiciones blancas del tipo Fe-Cr-C, aplicadas por soldadura sobre crestas y los flancos de los dientes de maza.

La presente investigación va dirigida a evaluar la influencia de la geometría de los depósitos de recubrimiento en el desgaste de los dientes de maza de molino de caña de azúcar. Para ello se utilizó un banco de pruebas que permite someter probetas a desgaste, bajo condiciones similares a las que se presentan en las mazas de los molinos de caña. El desgaste fue medido como la pérdida de peso de las probetas en función de la distancia lineal recorrida por las probetas.

Procedimiento experimental

Las pruebas de desgaste se realizaron en una máquina basada en el prototipo de la prueba estándar ASTM G65. Esta máquina usa bagazo con jugo y materia mineral extraña como material abrasivo. Consta de un tornillo de trasporte, que toma bagazo de una tolva y lo comprime a través de un tubo contra un aro que se encuentra girando en su extremo. Sobre el tornillo se aplica una carga controlada mediante un peso.

Al deslizarse la rueda respecto al bagazo, también hay desgaste. El deslizamiento presentado en esta máquina es similar al que se da en una maza cuando la alimentación es deficiente o a la acción del raspador sobre la maza. El diámetro de la rueda empleada en el prototipo utilizado es similar a la rueda de caucho de la máquina ASTM G65 con un valor de 282 mm.

El valor de la carga evaluada correspondió a 400 N (P en la figura 3a). Esta carga se controla mediante un peso sobre un mecanismo amplificador y se aplica sobre el tornillo, el cual a su vez la aplica al bagazo. De esta manera se simula la carga que realiza la maza superior sobre la maza cañera y la maza bagacera.

El factor evaluado en este estudio es la geometría de los depósitos de soldadura, la cual influye en el desgaste. Como geometría de depósitos se evaluaron pepas radiales. A esta geometría se le varió el paso y se fijó el ángulo con respecto al radio. El paso corresponde a la distancia entre pepas medido sobre el diámetro exterior. El ángulo de inclinación corresponde a la distancia angular medida entre las pepas y un plano formado por el eje central de la maza y un vector.

Las pruebas realizadas indicaron que el desgaste aumenta rápidamente en tempranas distancias de deslizamiento; pero tiende a amortiguarse y a ser constante a medida que aumenta el recorrido, lo que indica un periodo de asentamiento de las superficies soldadas respecto al bagazo.

Dado que el comportamiento ante el desgaste fue diferente en las configuraciones analizadas, se concluye que la geometría de los depósitos de soldadura influye en el desgaste de las mazas; por lo tanto, se puede buscar una configuración adecuada para aumentar la vida útil de las mazas de

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