Hornos De Fundicion

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

Facultad de Ingeniería Mecánica

Tecnología de Fundición

Hornos de Combustible
Horno Cubilote
Estructura
El horno cubilote es la instalación industrial dónde se transforma o trabaja el mineral de hierro. Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de 30 m de alto, forrada con un material no metálico y resistente al calor, comoasbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabiocuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza. Una vez obtenido el acero líquido, se puedeintroducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.
Por cada kilogramo de coque que se consume en el horno, se procesan de 8 a 10 kilogramos de hierro ypor cada tonelada de hierro fundido se requieren 40kg de piedra caliza y 5.78 metros cúbicos de aire a 100 kPa a 15.5°C.
Funcionamiento
En la conducción correcta del cubilote se empieza por encender un fuego sobre el fondo y se añade coque en pequeñas cantidades hasta alcanzar el nivel de las toberas, el fuego asciende progresivamente hasta que todo el coque está caliente alimentado por tironatural, el aire es succionado a través de los agujeros de limpieza y de escoria que se mantienen abiertos. A veces se emplean toberas auxiliares o un pequeño soplante para quemar rápidamente el lecho del coque. Cuando el coque está bien encendido se cierra con arena el agujero de limpieza y se tapa con una placa de acero. Se añade mas coque para alcanzar el lecho de la altura requerida, el cual secomprueba con una barra de medida introducida por la puerta de carga. Antes de introducir cualquier carga hay que estar seguro de que el coque está bien encendido y que arde fácilmente en las toberas.
Cuando el lecho está apunto se añaden las cargas para llenar el horno hasta el nivel del tragante. Se alternan las cargas de metal y coque, el fundente, que normalmente es caliza, se carga con elcoque. Cuando el cubilote está lleno se comienza el soplado, y a los 5 ó 7 min. Debe verse pasar el metal fundido por delante de las toberas.
Algunos fundidores prefieren mantener abierto el agujero de colada hasta que el metal ya fundido salga caliente del horno, entonces se cierra con un tapón de arcilla. Otros cierran el agujero, una vez que el secado es completo, antes de empezar a soplar. Elmetal se va acumulando en el crisol o pozo y cuando se supone que hay cantidad suficiente (según experiencia), se sangra el horno.
Al fin de la colada se deja de cargar y se mantiene el viento hasta que por inspección a través de las toberas se vea que todo el metal ha fundido. Inmediatamente se suprime el soplado. En el cubilote de fondo móvil se abre y se descargan por caída todos los residuosque quedaban en el horno. Estos residuos se enfrían bruscamente.
Tamaños más comunes
Consisten en un tubo de más de 4 metros de longitud y pueden tener desde 0.8 a 1.4 m de diámetro, se cargan por la parte superior con camas de chatarra de hierro, coque y piedra caliza.
Ventajas
Los hornos de cubilote pueden producir colados de hasta 20 toneladas cada tres horas.
Desventajas
El mayor...