La Fusión de Los Metales y Las Aleaciones Se Lleva a Cabo en Hornos Que Se Adecuan a Los Metales
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8/19/2019 La Fusión de Los Metales y Las Aleaciones Se Lleva a Cabo en Hornos Que Se Adecuan a Los Metales
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La fusión de los metales y las aleaciones se lleva a cabo en hornos que se adecuan a los metales, a la cantidad
de piezas a moldear, al tipo y tamaño de la empresa que los utiliza.
En estos hornos no sólo se lleva a cabo la fusión de los metales, sino también el control del material,
de las composiciones y, por consiguiente, tendrá que disponer del personal y los medios que hagan posibles
estas tareas.
Los principales hornos empleados son
• Cubilotes
• Reverbero
• Rotativos
• De crisol
• Eléctricos
1.- CUBILOTES
Los cubilotes son hornos de forma cil!ndrica vertical que tienen una envoltura formada por una chapa
de acero recubierta por el interior con una capa de material refractario de unos "# cm. de espesor. El horno se
sustenta sobre unos pilares que se denominan pies de sostén.
En el fondo llevan unas compuertas que van a abrirse después de las coladas y por ellas se arro$an al
e%terior las escorias que se van acumulando.
En el frente y cerca del fondo tienen un agu$ero denominado piquera de colada para la e%tracción del
metal fundido. Ese agu$ero da a un canal de chapa recubierto también con material refractario que conduce el
metal l!quido a las cucharas de colada o al antecrisol.
En la parte posterior del horno hay otro agu$ero, denominado piquera de escoria o escorial, por el que
también se e%traen las escorias.
&or encima del plano de la piquera de escorias está el plano de toberas, que es por donde va a entrar el
aire para facilitar la combustión. Las toberas están separadas unas de otras regularmente y se sit'an alrededor
de todo el cubilote. ( veces puede haber dos planos de toberas dispuestos de tal manera, que el aire puede
entrar al cubilote por un plano, por el otro o por los dos. Este sistema de doble plano es muy aconse$able, ya
que las toberas suelen obstruirse con cierta facilidad.
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• *uando el fuego vuelve a ser de color ro$o cereza se le adiciona otro 7 del coque.
• 8na vez encendido el coque, se cierran las piqueras y se mira la carga por si hay que adicionar
algo.
1..- C"R#" DEL CUBILOTE
La carga del cubilote no es homogénea, sino que puede tener diversos componentes )chatarra,
arrabios,9-. La carga de coque depende de la carga metálica, puesto que cada metal necesita más o menos
coque. El tamaño de las piezas debe ser, como mucho, 7 del diámetro del cubilote. :ay que tener en cuenta
que la cantidad de caliza también depende de la cantidad de carga metálica.
1.$.- %"RC&" DEL CUBILOTE
( medida que se vayan haciendo sangr!as tendremos que ir recargando el horno. Estas quedan
espaciadas en torno a una hora y serán más o menos grandes en función de las necesidades. 8na vez que no se
necesita el horno, no se apaga, sino que se de$a mantenido. En el caso en que no se prevean más necesidades
pró%imas, se procede a apagarlo.
*uando se apaga el horno hay que realizar ciertas operaciones
• Eliminar los residuos
• ;egar con agua
• 6eparar el coque que no se haya quemado
1.'.- (O!"S DEL CUBILOTE
e arriba aba$o
• (o)a *e *es+i*rataci,) temperatura ba$a )< #334 *-, la carga se va deshidratando e
incrementa su temperatura pero no ocurren transformaciones mayores.
• (o)a *e usi,) aqu! la temperatura está en torno a los ="33 > =#334 *. El coque está
totalmente incandescente y el metal empieza a fundir.
• (o)a *e co/busti,) la temperatura de esta zona se encuentra por encima de los =#334 *. El
coque se quema totalmente. Es una zona de má%ima temperatura.
• (o)a *e crisol es la parte más ba$a, donde se recibe el metal fundido en la zona superior.
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1.0.- U!CIO!"%IE!TO DEL CUBILOTE
*omo consecuencia del calor producido por la combustión del coque y el o%!geno del aire se produce
dió%ido de carbono * ? +" @ *+".
El dió%ido de carbono que sube de la zona de combustión se encuentra con el coque encendido en la
zona de fusión y se reduce seg'n la reacción *+" ? * @ "*+.
( la vez que esta reacción, se dan también otras como son la o%idación del silicio y el manganeso e,
incluso, de partes del hierro. Estos ó%idos de hierro y magnesio reaccionan con la s!lice, produciendo
silicatos, que, a su vez, reaccionan con la cal y, en cierto modo, van a ser responsables del control adecuado
de la fusión y la desulfuración del metal.
.- &OR!O DE RE2ERBERO
6on un tipo de horno que se utiliza para piezas de gran tamaño. 6on más largos que altos. En un
e%tremo tienen el hogar y en el otro la chimenea. Las llamas y todos los productos de combustión van a
atravesar el horno, por eso, dando una forma adecuada a la chimenea, el calor se dirige al hogar )solera-,
haciendo lo me$or posible la fusión de la carga que se va a fundir por un lado al quedar en contacto con la
llama y, por otro, por la radiación de calor de la bóveda.
La carga va a ser chatarrilla, chatarra un poco mayor y se suele terminar con un poco de arrabio. El
contenido de carbono de toda esa masa no se incrementa, puesto que la carga metálica no tiene contacto
directo con el combustible, pero si se producen o%idaciones.
Estos hornos producen una fundición más uniforme, más e%acta y, por tanto, más sencilla. 6uele durar
en torno a las diez horas.
$.- &OR!O ROT"TI2O
6on una envoltura cil!ndrica de acero, recubierta interiormente por material refractario, que termina en
dos troncos de cono. En uno disponemos el quemador y, en el otro, la salida de gases, que son aprovechados
mediante recuperadores. Este aire nos sirve para conducirlo en el soplado de aire de combustión.
El combustible puede ser gasoil, carbón,9
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6e puede decir que estos hornos son hornos de reverbero perfeccionados, puesto que la carga recibe el
calor del contacto con la llama y por radiación de la bóveda. 0ambién se calienta al ir girando el horno e ir
quedando la carga en contacto con las paredes del horno.
La capacidad de estos hornos es muy variada, desde unos #3 Ag. hasta # o B 0m.
El giro siempre es conseguido de forma mecánica. 0ambién puede que no sean rotativos, sino
oscilantes.
'.- &OR!O DE CRISOLES
Los crisoles son recipientes de arcilla con grafito y otras sustancias. 0ienen una tapa y una vez que se
cargan y se cierran, se caldea en los denominados hornos de crisoles. Es el procedimiento más antiguo y
sencillo para fundir metales que se utiliza actualmente.
Los hornos de crisoles, si bien en su concepción son uniformes, han ido variando tecnológicamente.
La venta$a en este tipo de hornos, que pueden ser fi$os o basculantes, es que la carga queda totalmente
aislada.
La capacidad suele estar como mucho en =33 Ag.
El crisol hay que sustituirlo cada "3 > 3 sesiones.
0.- &OR!OS EL3CTRICOS
&resentan grandes venta$as respecto a los vistos hasta ahora
• *onsiguen temperaturas más elevadas )hasta #334 *-, que se pueden conseguir más o menos
rápidamente, ya que el incremento de temperatura en función del tiempo es regulable a nuestra
voluntad.
• Es una operación limpia ya que no hay elementos e%traños.
• La atmósfera resultante de la fusión puede ser controlada muy fácilmente, incluso se puede
hacer el vac!o para evitar las o%idaciones.
• Los revestimientos no sufren tanto, ya que no hay abrasión como consecuencia de las llamas.
• 6e pueden instalar en un espacio pequeño.
• (l no haber gases procedentes de la combustión, no contaminan.
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0.1.- &OR!O EL3CTRICO POR "RCO
• ST"SS"!O la forma de producirse el arco es entre dos electrodos. Es el que primero se
inventó y hoy d!a carece de virtualidad. &uede ser basculante o fi$o.
• #IROD el arco se produce a través del electrodo y el baño. La solera tiene que ser
conductora.
• &EROULT en a bóveda se disponen los electrodos. El arco eléctrico pasa a través del baño
para ir al otro electrodo.
*asi siempre se utiliza este 'ltimo modelo y, además, basculante.
0..- &OR!O EL3CTRICO POR I!DUCCI4!
• Ba5a recue)cia el calor se produce por el efecto Coule de la corriente inducida por corriente
alterna a través del metal que queremos fundir.
• "lta recue)cia el calor lo producen las corrientes de Doucault, ordinariamente consideradas
como parásitas, inducidas en el metal, que act'a como n'cleo de un selenoide.
• &or)os electr,)icos el calor se produce por la vibración molecular del cuerpo que se trata
de calentar cuando es sometido a un fuerte campo de radiaciones electromagnéticas de muy alta
frecuencia.
Los hornos eléctricos por inducción presentan las siguientes cualidades
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• uen rendimiento, puesto que el calor se genera en la masa de metal fundido.
• Las corrientes electromagnéticas producen un movimiento beneficioso, puesto que
uniformizan la masa a fundir.
• El control de la transmisión de temperatura se haga más o menos rápido es muy preciso.
• 6e puede fundir en vac!o.
• Las o%idaciones son muy pequeñas.
0.$.- &OR!OS EL3TRICOS DE RESISTE!CI"
Los hornos eléctricos de crisol son el mismo tipo que vimos, al que se le ha dotado de una serie de
varillas de FiG*r que van a calentarse cuando pase por ellos una corriente eléctrica. 6e limitan a aleaciones de
ba$o punto de fusión.
Los hornos eléctricos de reverbero se calientan cuando pasa una corriente eléctrica a través de una
serie de resistencias de FiG*r o de grafito en forma cil!ndrica dispuestas en un e$e vertical.
Los hornos eléctricos rotativos se calientan cuando pasa una corriente eléctrica a través de una serie de
resistencias de FiG*r o de grafito en forma cil!ndrica dispuestas en un e$e horizontal
Los hornos eléctricos de reverbero se calientan cuando pasa una corriente eléctrica a
través de una serie de resistencias de Ni-Cr o de Los hornos eléctricos de reverbero se calientan
cuando pasa una corriente eléctrica a través de una serie de resistencias grafto en orma cilíndrica
dispuestas