Tipos De Hornos

CAPITULO III

EQUIPOS PARA FUNDIR: HORNOS.

INTRODUCCIÓN.

En todos los hornos, para su construcción, se utilizan materiales refractarios.

Se llama material refractario aquel que es capaz de resistir las elevadas temperaturas sin fundirse y reunir además las siguientes condiciones:

a) Ser buen aislante térmico y eléctrico;

b) Soportar los cambios bruscos de temperatura;

e) Resistir la erosión causada por el torrente de gases ascendentes, el descenso de las cargas y de la escoria;

d) Tener alta resistencia a la compresión.

Para conocer la calidad de un material refractario, éste es sometido a una serie de pruebas físicas que son: determinación del punto de reblandecimiento y de fusión; densidad; porosidad; resistencia a la compresión; conductividad térmica y eléctrica; propiedades dieléctricas, calor específico y coeficiente de expansión térmica.

Por su comportamiento químico los materiales refractarios se clasifican en tres grupos: ácidos; básicos y neutros.

Materiales refractarios ácidos. El principal representante de este grupo es la sílice, Sf02, bióxido de silicio. Este material abunda en la corteza terrestre en muy diversas formas: como arena sílice, rocas cuarzosas, tierra de infusorios, etc. Con este material se fabrican ladrillos, cuñas, tabiques, etc., para la construcción y reparación de pisos, paredes y bóvedas de diversos hornos; también se utiliza en forma de mortero.

Otro ejemplo de material refractario ácido es el gánister; es una mezcla de cuarzo triturado con arcilla refractaria. Con este material se forran las tinas y cucharas para recibir y vaciar el acero fundido.

La arcilla o barro refractario ácido es un material a base de silicato de alúmina y se fabrican con este material ladrillos, tabiques, y numerosas piezas para la construcción y reparación de pisos y paredes de hornos de crisol y cubilotes; también para forrar cucharas para el vaciado del hierro colado.

Materiales refractarios básicos. La magnesita, MgCO3, carbonato de magnesio es un ejemplo de material refractario básico muy útil. Se fabrican diferentes tipos de piezas para construir y reparar hornos eléctricos, hornos de hogar abierto, etc., operados con proceso básico. También se utiliza en forma de mortero.

La dolomita, es otro ejemplo de refractario básico; es una mezcla equimolecular natural de carbonato de magnesio y carbonato de calcio, MgCO3.CaCO3 muy abundante y se usa triturada, para resanar crisoles y paredes de hornos operados con proceso básico.

La cal, CaO óxido cálcico también es considerado como refractario básico; se obtiene fácilmente a partir de la calcinación de la piedra caliza a 800°C según: CaCO3+calor —— CaO+C02. Este material se utiliza únicamente en forma de morteros para resanar paredes, pisos o crisoles de hornos eléctricos de arco.

Materiales refractarios neutros. Entre estos se encuentra el grafito que es una forma alotrópica del carbono puro. Con este material se fabrican principalmente crisoles para fundir numerosas aleaciones no—ferrosas, hierros colados y algunos aceros al crisol.

La cromita es otro material refractario neutro; es un sesquióxido de cromo y Fe, FeO. Cr203; se usa en forma de mortero como separador durante el forrado de pisos, crisoles y paredes de hornos de hogar abierto y eléctricos de arco.

El asbesto es otra variedad de material refractario neutro; es un silicato hidratado de calcio y magnesio; se usa en muchas formas: placas, láminas y hojas, cordones, fibras, etc.; es un poderoso aislante térmico y eléctrico usado en diversos aparatos eléctricos y térmicos tales como planchas, hornos eléctricos de inducción; en tuberías como revestimientos calorífugos.

III.1. - HORNOS. El horno ms sencillo es el de crisol, cuya forma usual es la cilíndrica-cónica, hecho de material refractario. El crisol puede estar instalado dentro de una fosa revestida con refractario; también puede estar colocado en un tambor de acero forrado de refractario, montado sobre dos soportes que facilitan su volteo, durante el vaciado. El calor puede suministrarse usando combustibles o calefactores eléctricos de resistencia. Estos hornos se utilizan de preferencia, para fundir metales y producir aleaciones; tienen capacidades entre 20 y 250 Kg. También se utilizan para tratamientos térmicos. Véase Fig.1.

III.2. — Hornos de cuba o de soplo. Un horno de cuba es una construcción cilíndrica vertical de placa de acero, montada sobre una base de concreto, de un metro aproximado de diámetro y cuatro a seis metros de altura, forrada interiormente con barro o ladrillos refractarios neutros; su crisol tiene una ligera inclinación y en su parte más baja, a la altura del suelo, se le hace canal de colada. En la parte opuesta a este canal, a una altura superior del piso del crisol, se hace otro pequeño canal conocido como escoriadero. También el horno tiene otros orificios a 1.5 metros de altura, arriba del piso de crisol que se llaman toberas, las cuales están rodeadas por una caja de viento en forma de anillo hueco, instalada sobre la parte exterior del horno a esa altura. Esta caja está unida está unida a un tubo conectado a un ventilador. En frente de cada tobera, sobre la caja de viento, hay unas mirillas por las que puede observarse el proceso de fusión durante su funcionamiento. En la parte superior del horno puede haber un dispositivo para capturar los gases que arrastran polvos durante el proceso. Aproximadamente a esta altura, el horno tiene una puerta de trabajo o de carga por donde se le alimenta con dichas cargas y debajo de la puerta se encuentra el piso de cargas.

Este horno es ideal para la metalurgia de plomo, por su gran rendimiento y velocidad de producción; también es útil para las metalurgias de estaño, cobre y níquel. El proceso de este horno es continuo.

III.3. — Cubilote. Un cubilote es una construcción similar a un horno de Cuba, pero con mayores dimensiones en diámetro y altura; además el crisol No hace contacto con el suelo, pues el cilindro vertical está montado sobre cuatro soportes que lo separan del piso, por lo menos 50 centímetros arriba de la base de concreto;

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