Tipos De Hornos

Tipos de hornos usados en la fusión

Hornos de cubilote

Este es un tipo de horno cilíndrico vertical de aproximadamente 6 metros de alto, el cual lleva los metales en el colocados, hasta el estado líquido y permite su colado, puede ser utilizado para la fabricación de casi todas las aleaciones de Hierro, tiene ventilación forzada por toberas ubicadas en la parte inferior del mismo. El material se distribuye en forma de capas de aproximadamente 30 o 40 cm en su interior, alternado con carbón el cual permite que el proceso sea continuo.

Este tipo de horno esta recubierto de material refractario en su interior, el cual debe ser inspeccionado antes de cada carga ya que debido a la tempe ratura que se evidencia en su interior ( aprox. 1500 C) podría perforar la estructura tubular y caer sobre los operarios que se encuentran realizando el proceso de colado en la base del horno.

Este material refractario esta usualmente constituido por ladrillos refractario que como tales tiene caras lisas, y son muy resistentes a la temperatura y la abrasión, su precio suele ser superior a 10 veces el del ladrillo convencional, se los suele clasificar según su composición en 4 grandes grupos; Los ácidos aquellos que contiene arcilla, sílice y sulfato de aluminio, suelen ser más baratos que el resto y mientras más sílice son más resistentes al metal. La segunda clasificación la hace aquellos denominados como Básicos constituidos por Oxido de Manganeso son más resistentes que los anteriores, pero más costosos, tenemos también los neutros que son elaborados por elementos neutros como la magnesia. Y aquellos denominados especiales constituidos por carburos y circonio útiles por su capacidad de lubricación, eventualmente se colocan elementos cerámicos en todas estas mezclas con el objetivo de mejorar aún más la resistencia mecánica y térmica del conjunto.

Es usual que el colado se realice en moldes de arena en la base del mismo, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos.

Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado, es usual también que se coloquen modelos de cera , la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse.

El personal asignado a este proceso es muy experimentado y debe tener las protecciones respectivas.

En el país la utilización de cubilotes esta orientada a la fabricación fundamentalmente de piezas para alcantarillado (rejillas, tapas de revisión), herramientas manuales para el área de la construcción y elementos de bronce, usualmente su instalación se encuentra complementado con un taller de maquinas herramientas para dar el acabado a las piezas por el producidas.

Hornos de reversos

En estos hornos se quema el combustible en uno de los extremos de la cámara; la llama y los otros productos de la combustión son dirigidos por la forma de bóveda hacia la carga existente ene la solera, que se encuentra en el trayecto de lo9s gases hacia la salida de humos y la chimenea. El calor de la bóveda se transmite por radiación hacia la carga que queda debajo. Son ejemplos de esos tipos de hornos los de pudelado, que se empleaban para fabricar el llamado hierro forjado, y los utilizados en la fabricación de fundición maleable, y la fundición de metales no ferrosos.

La carga se funde en una solera de poca profundidad, mediante la llama producida en un quemador o lugar situado en uno de los extremos de la solera. Los primeros solo tenían capacidad solo de 350 a 450 kilogramos de metal, pero en los modernos la capacidad es de 10 a 30 toneladas llegando incluso a 80.la figura muestra un clásico horno de reverbero. Es muy adecuado para la fabricación de piezas coladas de fundición maleables de núcleo negro, para cilindros de laminación y grandes piezas de bronce por ejemplo, hélices de barco, la lentitud de la fusión y el sistema de control por cargas permiten una gran precisión en la fusión.

En los hornos para fundición maleable las paredes suelen ser de ladrillos refractarios neutros, encerrados en una vuelta de acero o fundición y la solera es de ladrillos o arena de sílice fritada. El ancho interior es de generalmente de entre 150 y 300 cm. de ancho y su longitud varía entre 450 a 1500 cm. La bóveda esta formada por una serie de arcos de ladrillos refractarios. La bóveda es inclinada descendiendo desde el hogar hasta el extremo en que se encuentra la chimenea. Le altura de la bóveda depende de el volumen que ocupa la carga no fundida, que es de de 0.5 a 0.6 m por tonelada de carga.

Si el horno se calienta con carbón en trozos es necesaria una parrilla separada de la solera por un muro bajo el altar del hogar de 45 a 90 cm. de altura. La solera tiene una inclinación hacia la piquera de la colada, situada generalmente entre el centro del horno y el extremo del hogar. Los hornos grandes suelen calentarse con carbón pulverizado o con aceite, es importante la altura del baño. Una solera extensa y un baño de poca altura aseguran un rápido sobrecalentamiento del metal fundido a expensas de perdidas por oxidación. El diseño debe procurar una compensación económica.

La práctica usual de carga consiste en empujar chatarra ligera hacia cilindros de laminación, y finalmente se pone de arrabio por encima. De esta forma el material más pequeño queda próximo al fondo y es protegido de la oxidación excesiva por el más grueso que se encuentra arriba. En la parte superior quedan los materiales de mas bajo punto de fusión, la carga suele efectuarse a través de la bóveda, pero, algunos hornos se cargan por las puertas, que sirven también para el rebelo y la toma de muestras. Las puertas deben ser lo mas estancas al aire que se queda para que se mantenga al máximo el tiro de la chimenea.

Una colada de 30 toneladas se puede fundir a mayor velocidad que una de 15 toneladas, pero la duración total de la fusión es mayor que en la colada más grande. Esto lleva muchas veces a instalar

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