Maquinas de fundición HORNOS


CAPITULO III.
1.-EQUIPOS USADOS EN FUNDICION.


1.1 EQUIPOS PARA FUSION.
De acuerdo al combustible usado, se pueden clasificar de la siguiente manera(1):

Combustible
Metal que se funde
Tipo de Horno
Carbón
Hierro
Reverbero
Coque
Hierro
Cubilote
Aceite o gas
Hierro, Acero, y no ferrosos
Hornos de Crisol
Electricidad
Todos
Inducción

Acero, Hierro
ArcoDirecto

Hierro, Acero
Arco Indirecto

No ferrosos
de Resistencia

1.1.1.-HORNOS DE CRISOL.

Son los más simples, consisten de una coraza de acero recubierta con refractario que poseen una cubierta móvil. La capacidad del horno está limitada por el tamaño del crisol, que puede ser de arcilla-grafito o de arcilla-silicio-grafito. Se esquematiza(1) en la figura 3.1. La carga metálica debeser limpia para evitar la formación de escoria que puede atacar al refractario del crisol.


1.1.2.-HORNOS DE REVERBERO.

El combustible usado es carbón pulverizado que se inyecta por un lado, también se usan mezclas de gas-aceite que es lo más común en fundiciones pequeñas, o gas en hornos de reverbero de gran tamaño. Del lado opuesto al quemador o quemadores, hay una chimenea donde secoloca la carga, que es precalentada por los gases efluyentes, figura 3.2(1). Este tipo de horno es muy usado para producir fundiciones blancas que luego se maleabilizan mediante tratamientos térmicos. Los hornos de reverbero son de llama directa y por lo tanto, el líquido está expuesto tanto a la acción directa de la llama como a la absorsión de grandes cantidades de gases.

1.1.3.-HORNO DECUBILOTE.

Se define(2) este tipo de horno como una cavidad revestida de refractario, con las aberturas necesarias para el escape de los gases y para la carga de los materiales, y en el fondo para la entrada del aire soplado y para la extracción del hierro fundido y de la escoria. En realidad es un horno de eje vertical, donde el combustible es coque cargado de manera alternativa junto con la matriaprima y el fundente. Este coque añadido se usa para recuperar el correspondiente a la "cama" que es inicialmente añadido para iniciar la combustión. La figura 3.3 muestra(3) en un corte vertical, cómo es un horno de cubilote, donde también se presentan las principales reacciones químicas que son la fuente generadora del calor para fundir la materia prima.

El horno de cubilote pertenece a lafamilia de hornos verticales donde se incluye a los altos hornos y a ciertos tipos de hornos gasificados con carbón; donde todos ellos operan bajo el principio de flujo en contracorriente. En el horno de cubilote, la materia prima sólida, el coque y el fundente se añaden por la puerta de carga, figura 3.3, ubicada en la parte superior. A medida que se produce la combustión del coque en una regióncercana al fondo, los gases calientes ascienden a través de la carga sólida para producir calentamiento y fusión de la carga metálica que va descendiendo de manera progresiva. El metal líquido, de manera simultánea va descendiendo sobre la superficie de las partículas de coque que constituyen la cama de coque, para ser extraído por el fondo del cubilote, en la zona justamente debajo de la zona defusión, figura 3.3. Las principales funciones del horno de cubilote son: (1), fundir los materiales metálicos, para proveer una composición química específica al hierro colado; (2), sobrecalentar el hierro fundido hasta una temperatura específica; y (3), transferir parte del carbono del coque hacia el hierro líquido durante su descenso.

La altura de la cama de coque está dada por(2,4) laexpresión:


generalmente F = 6. Cuando no se conocen las condiciones de operación puede variar desde 12 hasta 18 como máximo.

La carga típica para un cubilote está mayormente determinada por la disponibilidad de la materia prima, por la composición química requerida en el producto final, y por los costos. En general, la carga metálica consiste de retornos de fundición gris, tales como...