Tipos de hornos de fundición
Los hornos de calentamiento y fundición juegan un papel crucial en varios procesos industriales que involucran el trabajo con metales. Estos hornos proporcionan el calor necesario para elevar la temperatura de los metales hasta sus puntos de fusión, lo que permite moldearlos, fundirlos o transformarlos en las formas deseadas.
Se utilizan diferentes tipos de hornos de fundición según los requisitos específicos del proceso, el tipo de combustible disponible y las propiedades del metal con el que se trabaja. En este artículo de ElectroHeat Induction, conocerás los distintos tipos de hornos de calentamiento y fundición para metales, incluidos los hornos de combustible y los eléctricos, como se muestra en el diagrama anterior.
Tipos de hornos de fundición de combustible
Los hornos de combustible son sistemas de calentamiento y fusión que utilizan diversos tipos de combustible, como carbón, aceite o gas, para generar calor para los procesos industriales. El calor se transfiere a la carga metálica o al material que se está procesado mediante conducción, convección o radiación, dependiendo del diseño del horno. Estos hornos se utilizan comúnmente en industrias que requieren altas temperaturas para derretir, fundir o tratar térmicamente metales y otros materiales.
Hornos a carbón
1.1 Horno PIT: el horno PIT (Pneumatic Injection Technology) es un tipo de horno a carbón utilizado para procesos de tratamiento térmico como el recocido, el templado y la normalización. Tiene una estructura similar a un pozo que permite cargar y descargar fácilmente los componentes metálicos. El horno se calienta quemando carbón o coque, y las piezas metálicas se colocan dentro para el tratamiento térmico que se busca.
1.2 Horno de cúpula: este es un horno vertical tradicional y alto utilizado para fundir hierro y otros metales. Funciona quemando coque o carbón en la parte inferior, mientras que la carga de metal se introduce por la parte superior del horno. El calor generado por el proceso de combustión funde el metal, que luego se acumula en la parte inferior para su fundición.
1.3 Horno rotativo: este horno se utiliza comúnmente para procesos de reciclaje y recuperación. Consiste en un horno cilíndrico revestido de material refractario que gira alrededor de su eje. La rotación permite calentar y fundir eficazmente la chatarra metálica, proporcionando una alta eficiencia térmica y un calentamiento uniforme.
Hornos a aceite
Este equipo utiliza combustible líquido, como diésel o aceites pesados, para generar calor. Ofrece capacidades de alta temperatura y se utilizan a menudo en aplicaciones donde se requiere un control preciso de la temperatura.
Hornos a gas
Los hornos a gas emplean gas natural o propano como fuente de combustible. Son ampliamente utilizados en diversas industrias debido a su combustión limpia, la facilidad de su operación y su capacidad para alcanzar altas temperaturas. Los hornos a gas pueden equiparse con sistemas de control avanzados para una regulación precisa de la temperatura.
Tipos de hornos de fundición eléctricos
Los hornos eléctricos son sistemas que utilizan la energía eléctrica como fuente principal de calor. Ofrecen varias ventajas, incluyendo un control preciso de la temperatura, un funcionamiento limpio y eficaz, tasas de calentamiento rápidas y la capacidad de alcanzar altas temperaturas. También permiten un mejor control del proceso de calentamiento y pueden ser más respetuosos con el medio ambiente en comparación con las alternativas que queman combustible.
En la Figura 3 se muestran los tipos de hornos eléctricos más comunes.
Horno de inducción
Tipos de hornos eléctricos de fundición de metales
Horno de resistencia
Los hornos de resistencia utilizan la resistencia eléctrica como mecanismo de calentamiento. Se emplean comúnmente para aplicaciones que requieren un control preciso de la temperatura y procesos de calentamiento limpios. Estos hornos pueden alcanzar altas temperaturas y ofrecen una excelente uniformidad en la distribución del calor.
Horno arco
2.1 Horno de arco de AC: los hornos de arco de corriente alterna (CA, en español) se usan principalmente para la fabricación de acero y la fundición de metales no ferrosos. Funcionan generando un arco eléctrico entre los electrodos y la carga de metal. El intenso calor del arco funde el metal, permitiendo procesos de refinación, aleación y vaciado.
2.2 Horno de arco de DC: los hornos de arco de corriente continua (CC, en español) son similares a los hornos de arco de corriente alterna, pero funcionan con una fuente de energía de corriente continua. Se utilizan ampliamente en la producción de aceros y aleaciones especiales que requieren un control preciso de la temperatura y la composición.
2.3 Horno de arco sumergido ARC: estos hornos están diseñados específicamente para la producción de ferroaleaciones. Los electrodos están sumergidos en el baño de metal fundido, y el arco se genera bajo la superficie. Esta configuración evita la pérdida excesiva de calor y permite una producción eficiente de aleaciones.
Hornos de inducción
3.1 Horno de frecuencia de red: en el grupo de hornos de inducción, los de frecuencia de red se utilizan comúnmente para fundir y moldear metales ferrosos y no ferrosos. Funcionan según el principio de inducción electromagnética, en el que se pasa una corriente alterna de alta frecuencia a través de una bobina para crear un campo magnético que induce corrientes dentro de la carga de metal, generando calor.
3.2 Horno de canal (tipo núcleo): también conocidos como hornos tipo núcleo, se utilizan para fundir y mantener metales. Presentan un crisol en forma de canal rodeado por una bobina de inducción primaria. La carga de metal se coloca dentro del canal y la corriente inducida calienta la carga, permitiendo la fundición y posterior colada.
3.3 Horno sin núcleo: también se utilizan ampliamente para fundir y mantener metales ferrosos y no ferrosos. Pero la diferencia principal de los hornos sin núcleo vs los de canal es que al no tener un núcleo tienen mayor flexibilidad en cuanto al tamaño y la composición de la carga de metal. Los hornos sin núcleo son altamente eficientes y ofrecen un excelente control de la temperatura.
Conclusión
Existen varios tipos de hornos de fundición y calentamiento de metales, y cada uno de ellos está diseñado para satisfacer requisitos industriales específicos. Los hornos a combustible, como los hornos de carbón, aceite y gas, se utilizan ampliamente y ofrecen diferentes ventajas según las fuentes de combustible disponibles y las necesidades del proceso.
Los hornos eléctricos, incluidos los hornos de resistencia, hornos de arco (CA, CC y sumergidos) y los hornos de inducción (de frecuencia de red, canal y sin núcleo), brindan un control preciso de la temperatura y flexibilidad para fundir y refinar toda clase de metales.
Conocer los diferentes tipos de hornos de fundición es crucial para seleccionar el horno más adecuado para un proceso de fundición de metales en particular, garantizando operaciones eficientes y confiables en diversas industrias. Si quieres probar los hornos de inducción en tu industria, te invitamos a solicitar una cotización sin costo.
References:
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