Escala de molino: qué es y cómo eliminarla

La cascarilla de laminación es la superficie escamosa del óxido de hierro de color gris azulado que se forma en el acero caliente a medida que se enfría después del procesamiento. Si bien puede parecer simplemente un problema cosmético, las incrustaciones de laminación pueden interferir con diferentes aplicaciones industriales, especialmente la soldadura y la pintura. 

Además de afectar la calidad de la soldadura, las incrustaciones de laminación también pueden impedir que la pintura y otros revestimientos se adhieran correctamente, lo que puede provocar corrosión y deterioro. Por lo tanto, comprender cómo eliminarlo es clave para garantizar la longevidad y durabilidad de los productos de acero en diversas industrias. En este blog, el equipo de Abrasivos de etiqueta roja explica qué son las incrustaciones, cómo se forman y los mejores métodos para eliminarlas.

Comprender la escala del molino

La cascarilla de laminación es un subproducto común del acero laminado en caliente. Es esencialmente un tipo de óxido de hierro que se desarrolla durante el proceso de fabricación del acero. Cuando el acero se calienta en un laminador, su superficie reacciona con el oxígeno del aire para formar esta capa de óxido. 

Origen y Formación

Las incrustaciones se producen en la línea de producción de acero, principalmente durante el proceso de laminación en caliente. A medida que el acero se procesa a temperaturas superiores a 1832 °F (1000 °C), el alto calor hace que la superficie del hierro reaccione con el oxígeno del aire o el vapor de agua, lo que da como resultado la formación de óxido de hierro. Esta capa se forma a medida que la superficie exterior del acero se enfría, creando lo que conocemos como cascarilla de laminación.

Componentes primarios

El componente principal de las cascarillas de laminación es el óxido de hierro, predominantemente en forma de magnetita (Fe3O4), hematita (Fe2O3) y wustita (FeO), siendo la magnetita la más común. Este óxido de hierro le da a la cascarilla su característico color negro azulado. La composición puede variar ligeramente dependiendo de las condiciones específicas de la producción de acero, incluido el tipo de acero y la atmósfera en la fábrica.

Características y propiedades físicas

Las escamas de laminación suelen ser espesas, densas y quebradizas. Su espesor puede variar, oscilando normalmente desde una capa fina hasta varios milímetros de espesor, dependiendo del proceso de producción del acero y del tiempo de exposición del acero a altas temperaturas. El color es generalmente negro azulado, pero puede variar desde un tono azul oscuro hasta un tono negro más oscuro. Inicialmente, esta capa se adhiere bien a la superficie del acero, pero puede aflojarse con el tiempo o cuando se manipula.

Impacto en superficies metálicas

Inicialmente, las cascarillas de laminación actúan como una barrera entre la superficie del acero y el medio ambiente, ofreciendo cierto grado de protección contra la corrosión. La densa capa de óxidos de hierro evita el contacto directo con la humedad, el oxígeno y otros elementos corrosivos, que pueden retrasar la aparición de oxidación en la superficie del acero. Este efecto protector es particularmente relevante durante el corto período en el que el acero se almacena o transporta antes de su posterior procesamiento o instalación.

A pesar de estas cualidades protectoras iniciales, las incrustaciones de laminación pueden, en última instancia, dañar las estructuras de acero de varias maneras:

• Problemas de adhesión:La presencia de cascarilla de laminación puede crear desafíos al soldar, pintar y recubrir. Durante la soldadura, las escamas de laminación pueden provocar una fusión deficiente y soldaduras débiles debido a su tendencia a crear una barrera entre las superficies metálicas que se unen. Para pintar y recubrir, se debe quitar completamente para asegurar una adhesión adecuada. La pintura aplicada sobre cascarilla de laminación es propensa a pelarse y formar ampollas, ya que la cascarilla puede desprenderse de la superficie del acero, llevándose consigo la capa protectora.
• Corrosión debajo: Si las escamas de laminación se agrietan o dañan, pueden atrapar humedad contra la superficie del acero, lo que acelera la corrosión. Con el tiempo, estas áreas pueden convertirse en importantes puntos de óxido que debilitan la estructura de acero, especialmente en ambientes con alta humedad o exposición a productos químicos corrosivos.
• Inconsistencia e imprevisibilidad:El espesor y la integridad de las cascarillas de laminación pueden variar entre diferentes secciones de acero, lo que genera una protección inconsistente. Las áreas con escamas de laminación más delgadas o comprometidas son más susceptibles a la corrosión, lo que hace que la estructura de acero sea vulnerable a daños localizados.

Si bien las incrustaciones de laminación pueden proporcionar inicialmente una capa protectora contra la corrosión para las estructuras de acero, su presencia a largo plazo suele ser más dañina que beneficiosa. Para que el acero se utilice en la construcción, la fabricación o cualquier aplicación que requiera durabilidad y longevidad, es esencial eliminar las incrustaciones de laminación y aplicar revestimientos protectores adecuados. Esto asegura que la superficie del acero esté adecuadamente preparada para soldar, pintar o recubrir.

Métodos para eliminar las incrustaciones de laminación

La eliminación de las incrustaciones de laminación es un paso importante en la preparación de superficies de acero para soldadura, pintura y revestimiento. Existen varias estrategias de eliminación, cada una con sus propias ventajas y aplicaciones. Estos métodos se pueden clasificar ampliamente en técnicas mecánicas, químicas y térmicas.

Métodos mecánicos

Los métodos mecánicos para eliminar las incrustaciones de laminación utilizan fuerza o abrasión para quitar la capa de óxidos de hierro de la superficie del acero laminado en caliente. Estos métodos no dependen de productos químicos ni de calor, sino que utilizan medios mecánicos para limpiar el acero. 

• Arenado:Este método utiliza arena de alta velocidad u otros materiales abrasivos propulsados ​​por aire o agua para eliminar las incrustaciones del molino. El chorro de arena es eficaz para superficies grandes y puede eliminar rápidamente capas gruesas de cascarilla de laminación. Sin embargo, requiere equipo especializado y medidas de seguridad para proteger contra la inhalación de partículas de polvo.
• Molienda: El rectificado implica el uso de muelas o discos abrasivos como nuestro Discos de láminas cerámicos EdgeCore para desgastar la cascarilla del molino. Este método ofrece un control preciso sobre el proceso de eliminación y puede usarse en áreas más pequeñas o para trabajos de acabado.
• Cepillado de alambre:El cepillado con cepillo de alambre utiliza un cepillo de alambre conectado a una amoladora o taladro manual para quitar las cascarillas del molino de la superficie de acero. Es adecuado para la eliminación de incrustaciones de ligeras a moderadas y se puede utilizar en superficies irregulares. Este método requiere mucha mano de obra pero es eficaz para proyectos más pequeños o en situaciones donde otros métodos no son viables.

Consejo profesional:Los mejores abrasivos para esta tarea son aquellos que pueden eliminar completamente las escamas de laminación sin causar daños excesivos al metal subyacente. Uno de los mejores abrasivos para eliminar las incrustaciones de laminación es la cerámica. La cerámica es uno de los granos abrasivos más fuertes y duraderos del mercado. Puede lijar acero de forma eficaz y eliminar las incrustaciones de laminación rápidamente. fabricamos bandas de lijado de cerámica, así como discos de láminas de cerámica. En algunos casos, se puede utilizar una combinación de abrasivos para lograr el resultado óptimo.

Métodos químicos

Estos métodos implican el uso de reacciones químicas para disolver o aflojar las escamas del molino. A diferencia de los métodos mecánicos, que dependen de la fuerza física o la abrasión, los métodos químicos utilizan sustancias que reaccionan con las incrustaciones del molino para facilitar su eliminación. Estos procesos son particularmente útiles para tratar grandes superficies o formas complejas. Estos son los principales métodos químicos utilizados para la eliminación de incrustaciones de laminación:

• Decapado ácido:Este es el método químico más común para eliminar las incrustaciones de laminación. Implica sumergir el acero en un baño de ácido diluido (normalmente ácido clorhídrico o sulfúrico), que reacciona con los óxidos de hierro para disolverlos y separarlos de la superficie del acero. Después del decapado, el acero se enjuaga minuciosamente y, a menudo, se neutraliza con una solución alcalina para detener la reacción ácida y prevenir la corrosión.
• Tratamientos con ácido fosfórico: A diferencia de los ácidos clorhídrico o sulfúrico, más agresivos, el ácido fosfórico no solo elimina las incrustaciones de laminación, sino que también deja una capa protectora de fosfato en el acero. Este recubrimiento mejora la adherencia de la pintura y proporciona cierta resistencia a la oxidación. Los tratamientos con ácido fosfórico se utilizan a menudo como paso de preparación antes de pintar o recubrir superficies metálicas.

Estos métodos requieren un manejo cuidadoso debido a la naturaleza peligrosa de los químicos involucrados. El equipo de protección, la ventilación adecuada y el cumplimiento de las normas ambientales son esenciales para la seguridad de los trabajadores. 

Métodos térmicos

Estos métodos utilizan altas temperaturas para hacer que las escamas de laminación se agrieten, se desprendan o sean más fáciles de eliminar de la superficie del acero. Las técnicas térmicas, que se destacan a continuación, pueden ser particularmente efectivas para ciertas aplicaciones.

• Limpieza con llama: Este método utiliza un soplete de oxiacetileno para aplicar calor intenso directamente a la superficie del acero. El rápido calentamiento hace que las escamas de laminación se expandan a un ritmo diferente al del metal subyacente, lo que provoca grietas y descamación de las escamas. La limpieza con llama es un proceso que requiere mucha habilidad y requiere operadores experimentados para evitar dañar el acero con calor excesivo.
• Calentamiento por inducción: Este método utiliza inducción electromagnética para calentar rápidamente la superficie de acero. Se coloca una bobina de inducción cerca del acero (pero no en contacto con él) y se hace pasar una corriente alterna a través de la bobina. El campo magnético resultante induce corrientes en la superficie del acero, calentándola rápidamente. Este calentamiento localizado puede hacer que las cascarillas de laminación rompan su unión con la superficie del acero, lo que facilita su eliminación mecánica o mediante procesamiento posterior.

Los métodos térmicos ofrecen varias ventajas, incluida la capacidad de apuntar a áreas específicas de una pieza de acero. Sin embargo, también requieren equipos especializados y pueden consumir mucha energía. También se debe tener cuidado para evitar deformaciones o alteraciones de las propiedades del acero.

Preparación de superficies después de la eliminación de incrustaciones

Después de eliminar las incrustaciones de laminación, especialmente con métodos químicos, es esencial lavar minuciosamente la superficie del acero. Este proceso de lavado, que generalmente implica agua mezclada con detergentes químicos, elimina los residuos químicos, el polvo o los residuos que quedan del proceso de eliminación. El objetivo es conseguir que el acero esté completamente limpio y libre de sustancias que puedan interferir con la adhesión o provocar corrosión.

Si se eliminaron las incrustaciones de laminación mediante decapado con ácido u otros métodos químicos, es esencial neutralizar cualquier ácido restante. Por lo general, esto implica aplicar una solución neutralizante, como una solución alcalina diluida, al acero para contrarrestar el ácido. La neutralización adecuada detiene la acción corrosiva del ácido y prepara el acero para el secado y procesamiento posterior.

Aplicar revestimientos protectores

Aplicar una imprimación es el siguiente paso después de limpiar y neutralizar. La imprimación sirve como capa base que mejora la adhesión de la pintura y proporciona una capa adicional de protección contra la corrosión. Después de la imprimación, la pintura se puede aplicar en una o más capas. La elección de la pintura y la imprimación depende del uso previsto del acero y del entorno al que estará expuesto. Estos recubrimientos no sólo protegen el acero de la corrosión y el desgaste sino que también le dan un acabado atractivo.

Si prefiere no pintar, hay otras opciones de recubrimiento disponibles. La galvanización, que recubre el acero con una capa de zinc, es un método popular para brindar protección contra la corrosión a largo plazo. Otros recubrimientos, como los recubrimientos epoxi, los recubrimientos en polvo y la pulverización térmica, ofrecen opciones adicionales de protección contra la corrosión.

Al lavar y neutralizar minuciosamente la superficie y luego aplicar revestimientos protectores adecuados, el acero queda protegido contra la corrosión y preparado para su uso en una amplia gama de aplicaciones. La preparación adecuada de la superficie sienta las bases para el rendimiento, la apariencia y la longevidad del acero, lo que lo convierte en un proceso esencial en la producción y fabricación de acero.

Consideraciones de seguridad y mejores prácticas

Al eliminar cascarillas de laminación y preparar superficies de acero, la seguridad es lo primero. La manipulación y eliminación de materiales peligrosos, el uso de equipo de protección personal (EPP) adecuado y la minimización del impacto ambiental son aspectos clave de una operación segura y responsable.

Manejo y eliminación de materiales peligrosos

El uso de productos químicos, como ácidos para la eliminación de incrustaciones de laminación, introduce la necesidad de prácticas cuidadosas de manipulación y eliminación. Los ácidos usados ​​y otros materiales peligrosos deben tratarse con respeto para evitar daños a los trabajadores y al medio ambiente. Es esencial:

• Utilice contenedores seguros para transportar y almacenar productos químicos para evitar fugas y derrames.
• Siga las regulaciones y pautas locales para la eliminación de desechos peligrosos. Esto puede implicar neutralizar los ácidos antes de su eliminación y garantizar que los residuos se eliminen en una instalación certificada.
• Implemente procedimientos de respuesta a derrames para abordar de manera rápida y segura cualquier liberación accidental, minimizando el riesgo de exposición y contaminación ambiental.

Requisitos del equipo de protección personal (EPP)

El equipo de protección personal protege a los trabajadores de la exposición a sustancias químicas, escombros voladores y otros peligros asociados con la eliminación de incrustaciones de laminación. El EPP esencial incluye:

• Gafas protectoras o protectores faciales para proteger contra salpicaduras de químicos y partículas voladoras.
• Guantes resistentes a los químicos utilizados en los procesos de remoción de incrustaciones de laminación.
• Protección respiratoria cuando se trabaje con métodos que generen polvo o humos peligrosos.
• Ropa protectora para evitar el contacto de la piel con sustancias nocivas.

Capacitar a los trabajadores sobre el uso y mantenimiento adecuados del EPP es tan importante como proporcionar el equipo en sí.

Consideraciones de impacto ambiental

Los procesos utilizados para eliminar las incrustaciones de laminación y preparar las superficies de acero pueden tener impactos ambientales significativos, particularmente cuando se trata de productos químicos. Para minimizar estos impactos, tome las siguientes medidas:

• Opte por productos químicos y métodos respetuosos con el medio ambiente siempre que sea posible. Por ejemplo, elija ácidos menos dañinos o métodos de eliminación mecánica que no generen desechos peligrosos.
• Implementar prácticas de reducción y reciclaje de residuos. Reutilice o recicle materiales siempre que sea posible y reduzca el uso de artículos de un solo uso.
• Utilizar sistemas de tratamiento de agua para limpiar las aguas residuales de los procesos de lavado antes de su vertido, asegurando que cumplan con los estándares ambientales.

Con estas pautas, las operaciones de fabricación y procesamiento de acero pueden garantizar el bienestar de sus empleados y el medio ambiente.

Elegir el método de eliminación adecuado

Seleccionar el método de eliminación de incrustaciones adecuado es clave para lograr los mejores resultados. En esta decisión influyen varios factores, desde el tipo de metal y espesor de la escama de laminación hasta el acabado deseado y los recursos disponibles para el trabajo.

Tipo de metal

Los diferentes metales reaccionan de manera diferente a los procesos de eliminación de incrustaciones de laminación. Por ejemplo, los metales más blandos pueden requerir métodos mecánicos más suaves o tratamientos químicos específicos para evitar daños en la superficie. Por el contrario, los metales más duros pueden soportar un lijado abrasivo más agresivo sin comprometer la integridad del material. Conocer las propiedades del metal con el que está trabajando es el primer paso para seleccionar un método de eliminación adecuado.

Espesor de escala

La cascarilla de laminación puede variar en espesor desde una película delgada hasta varios milímetros. Las capas más gruesas pueden requerir métodos de eliminación más agresivos, como limpieza con chorro abrasivo con arena de acero o limpieza con llama. Las capas más delgadas se pueden eliminar eficazmente con lijado abrasivo, cepillo de alambre o tratamientos químicos, que pueden ser menos dañinos para la superficie del metal.

Acabado deseado

La forma de eliminar las incrustaciones depende de para qué se utilizará el metal. Si se requiere una superficie lisa y pulida, es posible que se necesiten abrasivos más finos y métodos de acabado detallados. Si el acabado de la superficie es menos crítico, se pueden emplear métodos más rentables y que ahorren más tiempo.

Rentabilidad

Es importante considerar su presupuesto al elegir un método de eliminación de incrustaciones. Los métodos mecánicos como el esmerilado y el cepillado de alambre pueden requerir una menor inversión inicial en comparación con la instalación de tratamientos químicos o la compra de equipos especializados para limpieza abrasiva. Sin embargo, también se deben considerar los costos laborales y la inversión de tiempo, ya que algunos métodos pueden llevar más tiempo que otros.

Elimine las incrustaciones de molino de sus proyectos con abrasivos de etiqueta roja

La eliminación de las incrustaciones de laminación es un paso fundamental en la preparación de las superficies de acero para su posterior procesamiento, ya sea para soldar, pintar o aplicar otros recubrimientos. La eliminación adecuada es esencial no sólo por motivos estéticos sino también para garantizar la longevidad y durabilidad del acero. 

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