HORNOS PARA FUNDICIÓN 

¿QUÉ ES FUNDICIÓN?

La fusión consiste en hacer pasar los metales y sus aleaciones del estado solido al estado líquido, generando determinada cantidad de calor, bien definida y característica para cada metal y aleación. Después de que se ha alcanzado la temperatura o punto de fusión es necesario generar calor para poder transformar el metal o la aleación de solido a liquido.

HORNOS

Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varían mucho en capacidad y diseño. Varían desde los pequeños hornos de crisol que contienen unos pocos kilogramos de metal hasta hornos de varios centenares de toneladas de capacidad del horno.

El horno de fundición es usado para crear metales a partir de su forma mineral como el aluminio o acero

Los tipos de hornos que se usan en un proceso de fundición son:

· Horno de crisol

· Horno eléctrico.

· Horno por inducción.

· Horno de arco eléctrico.

· Horno basculante.

· Horno de cubilote.



HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO

Estos hornos tienen tapas removibles para cargarlos por arriba y el sangrado se realiza inclinando el horno.

Existen normalmente 3 electrodos de grafito en el horno que pueden ser de asta 750 mm de diámetro y de 1.5 mts a 2.5 mts de longitud. Su altura dentro del horno se puede ajustar de acuerdo a la cantidad de metal presente y al desgaste de los electrodos.

En el horno eléctrico se introduce hierro y acero junto con los ingredientes aleantes (adecuadas para tal composición deseada) y la piedra caliza (fundente) la tapa se cierra y se bajan los electrodos. Se establece la conexión y dentro de un periodo de aproximadamente 2 horas el metal se funde (el tiempo varia de acuerdo a las necesidades), la corriente es desconectada, se elevan los electrodos, el horno es inclinado y el metal fundido es vaciado en un recipiente de traslado hacia moldes. La capacidad de los hornos eléctricos va de 60 a 90 toneladas de acero.





HORNOS DE RESISTENCIA

En este tipo de hornos el calor es originado por la corriente que recorre los hilos de los electrodos de aleaciones múltiples especiales o de grafito envueltos en espiral o doblados en forma de “S”, esto con el fin de que puedan desarrollar la máxima longitud en el mínimo espacio.

La temperatura máxima de trabajo que pueden resistir para un trabajo continuo se encuentra entre los 1000 y 1300 ºC.

Los hornos son de construcción distinta según el empleo que se vaya a dar. Este tipo de horno se utiliza actualmente en fundiciones que trabajan con aleaciones ligeras porque en el mismo se puede regular automáticamente la necesaria temperatura de trabajo.




HORNOS DE INDUCCION

Un horno de inducción usa corriente alterna a través de una bobina que genera un campo magnético en el metal, el resultado de la corriente inducida causa un rápido calentamiento y la fusión del metal

El campo de fuerza electromagnético provoca una acción de mezclado en el metal líquido. Además el metal no esta en contacto directo con ningún elemento de calefacción, se uede controlar cuidadosamente el ambiente donde tiene lugar la fusión. El resultado es una fundición de alta calidad y pureza. Los hornos de inducción se usan para casi cualquier aleación cuyos requerimientos de calidad sean importantes. Sus aplicaciones para fundir aleaciones de acero, hierro gris nodular y aluminio son las más comunes que se pueden hacer



VENTAJAS DEL CALENTAMIENTO ELÉCTRICO
1. Ausencia de humos de combustión

2. Mejores condiciones de trabajo alrededor del horno y ambientales por el exterior

3. Mayor seguridad del personal

4. Posibilidad de mantener los hornos sin vigilancia fuera de las horas de trabajo por eliminación del peligro de explosiones

5. Más simple utilización de las fibras cerámicas como aislamiento del horno

6. Gran elasticidad de funcionamiento y sencilla automatización de los hornos



HORNOS DE CRISOL

Estos hornos utilizan un recipiente o crisol, hecho de material refractario (arcilla y grafito) o de acero aleado a alta temperatura para contener la carga a fundir.

La fuente de energía es el calor de una llama, generalmente producto de la combustión de un aceite, gas o carbón pulverizado.

Se utilizan para la fundición de aleaciones no ferrosas tales como latón, bronce, aleaciones de zinc, aluminio y otras más.



EXISTEN 3 TIPOS DE HORNOS


CRISOL MÓVIL

El crisol se coloca dentro del horno y una vez fundida la carga el crisol se levanta y saca del horno y se usa como cuchara colada.


CRISOL ESTACIONARIO

Posee un quemador integrado y el crisol no se mueve, una vez hundida la carga esta se saca con cucharas fuera del recipiente.


CRISOL BASCULANTE

También posee generalmente el quemador integrado y el dispositivo entero se inclina o bascula para vaciar la carga



HORNO DE CUBILOTE
Un cubilote es un horno cilíndrico vertical de acero recubierto de refractario, es el más usado en la fundición de hierro colado.

La carga que utiliza está constituida por hierro, coque, fundente y otros elementos de aleación que se cargan a través de una puerta ubicada en la parte superior. El coque constituye el combustible para calentar el horno a través de las aberturas cerca del fondo de la carcasa, se introduce aire forzado para la combustión del coque.

El fundante es cal, compuesto alcalino que reacciona con la ceniza de coque y otras impurezas para formar la escoria, que sirve para cubrir la fundición, protegiéndola de reaccionar con la atmosfera interior del cubilote y reduciendo las perdidas de calor. Los cubilotes operan de manera continua, tiene elevadas velocidades de fusión y producen grandes cantidades de metal líquido.




SELECCIÓN DEL HORNO

Para la selección adecuada del horno se requiere tomar en consideración varios factores que pueden influir de manera significativa en la calidad de las fundiciones, así como la economía de las operaciones de fundición. Dentro de las necesidades de selección de un horno en general depende de los siguientes factores entre otros:

· Consideraciones económicas, como costo inicial, costo de operación y mantenimiento, costo de combustibles.

· La composición y el punto de fusión de la aleación a fundir, así como la facilidad para controlar sus características químicas

· El control de la atmosfera del horno para evitar contaminación del metal

· La capacidad y la rapidez de fusión requeridas

· Consideraciones de tipo ecológico como contaminación del aire y ruido

· Suministro de energía y su disponibilidad

· Facilidad de sobrecalentamiento del metal

· Tipo de material de carga que es posible utilizar