Hornos industriales

INTRODUCCIÓN

En la industria química, existe una amplia gama de equipos que permiten llevar a cabo de forma óptima los procesos necesarios para obtener un determinado producto. Dentro de esta variedad de equipos se encuentran los intercambiadores de calor, cuya función es transferir energía de un cuerpo a otro. Las aplicaciones comerciales más importantes de la transferencia de calorradiante se encuentran en el cálculo y diseño de calderas generadoras de vapor y hornos usados en las diferentes industrias.
El propósito de este breve trabajo es analizar y describir los aspectos básicos relacionados a los hornos. En el área industrial, y para límites de este trabajo, nos referimos a los hornos como un equipo de transferencia de energía a fuego directo, que se encuentra dentro de laextensa clasificación de los intercambiadores de calor. Estos equipos poseen gran importancia en la industria puesto que su función principal es elevar la temperatura de ciertos cuerpos, permitiendo la obtención de diversos productos, subproductos y materias primas para procesos posteriores.
En el presente análisis investigativo se explicarán los conceptos básicos relacionados a los hornosindustriales, como son, la definición exacta de éstos importantes equipos, la clasificación o tipos y el balance energético que los implica. Únicamente consideramos los hornos industriales, es decir, los utilizados en todo tipo de industria, dejando fuera los hornos domésticos.
Vale destacar que en este trabajo se tratarán esencialmente los hornos de fusión de metales aunque existen otros tipos dehornos utilizados en la industria. Además, no se profundizará en ecuaciones matemáticas referentes al diseño por poseer estas un alto nivel de complejidad.

HORNOS INDUSTRIALES

Definición.

Entendemos por hornos industriales los equipos o dispositivos utilizados en la industria, en los que se calientan las piezas o elementos colocados en su interior por encima de la temperatura ambiente. Elobjeto de este calentamiento puede ser muy variado, por ejemplo:
 Fundir.
 Ablandar para una operación de conformación posterior.
 Tratar térmicamente para impartir determinadas propiedades
 Recubrir las piezas con otros elementos, operación que se facilita frecuentemente operando a temperatura superior a la del ambiente.
Hay que señalar que esta definición, aparentemente clara, no lo estanto en la práctica, ya que es frecuente utilizar otros términos tales como:
 Estufas, para hornos que operen a baja temperatura pero sin definir esta, normalmente hasta 500-600ºC. En realidad el término estufa se aplica a un determinado tipo de construcción con doble o triple calderería (la exterior, la intermedia para sujetar el aislamiento y la de canalización de aire o humos). Sin embargo, estetipo de construcción se aplica cada vez mas a mayores temperaturas, invadiendo claramente el campo tradicional de lo que se entendía por hornos industriales. Por otro lado, se sigue denominando horno de revenido a un equipo que realiza este tratamiento aunque sea a 180ºC (muy frecuente en piezas de automóvil cementadas y templadas) y aunque su diseño sea idéntico al tradicional de una estufa.
Secaderos (también denominados, cuando sea realiza por elevación de la temperatura, estufas de secado). La temperatura de secado puede ser elevada y adoptar una técnica de construcción similar a la de los hornos.
 Baterías de coque son las series de hornos en forma de celda, utilizadas en la producción del cok, requerido, por ejemplo, en los altos hornos a partir del carbón de hulla (hullacoquizable).
 Arcas de recocer en la industria del vidrio.
 Incineradores, equipos destinados a la combustión y eliminación de residuos.
En sentido más concreto, el término “hornos” se define, a nivel industrial, como los dispositivos en los que un sólido o un fluido se calientan básicamente por radiación mediante la combustión en un recinto cerrado de un combustible cualquiera. Puede ser...