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19th Symposium on Welding and Materials "COMEC 2025"

XII International Conference on Mechanical Engineering

COMEC 2025

19th Symposium on Welding and Materials

Study of the superheater steel of a bioelectric plant boiler to prevent failures

Problem: Bioelectric plants operate under temperature and pressure conditions that differ from those traditionally used in sugar mill boilers, which are the entities that operate them; therefore, the steels used differ from those frequently used by AZCUBA in boiler manufacturing and design.
Objective(s): To establish criteria for the appropriate use of steel for a superheater in a bioelectric plant, through chemical and microstructural characterization.
Methodology: Samples are extracted from the tube under study and prepared for metallographic characterization and chemical analysis. Metallographic analysis is performed by Optical Microscopy using Image J software. The composition is determined by Optical Emission Spectral Analysis. Hardness is also determined.
Results and Discussion
The chemical and microstructural composition of the superheater steel is determined. It corresponds to a C-Cr-Mo-V steel system, with low phosphorus and sulfur contents, a ferrite-pearlitic structure, and fine grain size (7). Non-metallic inclusions of type D (globular oxides) are observed. The hardness results show little dispersion, which indicates the microstructural homogeneity of the material.
Conclusions:
The characterized steel corresponds to 12X1MΦ, according to GOST 5020-79. It is established that the tube material guarantees adequate performance for the service conditions, pressures, and working temperatures of the boiler superheater tube.

Problemática: Las centrales bioeléctricas trabajan en condiciones de temperatura y presión, que difieren de las tradicionalmente utilizadas en calderas de centrales azucareros, que son las entidades que las operan; por lo que, los aceros a emplear difieren de los que frecuentemente utiliza AZCUBA en la fabricación y diseño de calderas.
 Objetivo(s): Establecer criterios sobre el adecuado empleo de un acero para un sobre calentador de una central bioeléctrica, mediante la caracterización química y microestructural.
Metodología: Del tubo objeto de estudio se extraen y preparan muestras para la caracterización metalográfica y el análisis químico. Se realiza el análisis metalográfico por Microscopía Óptica, utilizando el Software Image J. Se determina la composición por Análisis Espectral Emisión Óptica. Además, es determinada la dureza.
Resultados y discusión
Se determina la composición química y la microestructural del acero del sobrecalentador. Se corresponde a un acero del sistema C-Cr-Mo-V, con bajo contenido de fósforo y azufre, de estructura ferrito- perlítica, con tamaño de granos finos (7). Se observan inclusiones no metálicas del tipo D (óxidos tipo globular). Los resultados de la dureza manifiestan poca dispersión, lo cual da criterio acerca de la homogeneidad microestructural del material.
Conclusiones:
El acero caracterizado se corresponde al 12X1MΦ, según GOST 5020-79. Se establece que el material del tubo garantiza el desempeño adecuado para las condiciones de servicio, a las presiones y temperaturas de trabajo del tubo del sobrecalentador de la caldera.

About The Speaker

Michel Fernández Velazquez

Michel Fernández Velazquez

UCLV Flag of Cuba

Discussion

Practical Info
Spanish / Español
October 24, 2025 7:43 AM
15 minutes
Sala Virtual 1 Hotel Melia Las Dunas
Authors
Michel Fernández Velazquez
Alejandro Duffus Scott
Lizet Rodriguez Machin
Amado Cruz-Crespo
Jorge Victor Miguel Oria
Keywords
acero de baja aleación
bioelectric
bioeléctrica
chemical composition
composición química
low alloy steel
microestructura
microstructure
sobrecalentador
superheater
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