¿Qué es un Hornos de Fusión de Metales?
Un hornos de fusión de metales es un horno en el que calienta y funde metales. Existen varios tipos de hornos de fusión. Los más comunes son los de cubilote para fundición ordinaria, los eléctricos y de inducción para fundición de acero, fundición especial, acero al carbono y acero aleado, y los de crisol y reverbero para aleaciones de cobre y aluminio.
Los hornos de fusión en los que las materias primas se alimentan por el lateral del horno se denominan de carga lateral, mientras que los hornos de fusión en los que las materias primas se alimentan por el techo se denominan de carga superior. Existen dos tipos de hornos: los fijos, en los que el horno no se mueve, y los basculantes, en los que el horno puede inclinarse.
Usos de los Hornos de Fusión
El metal fundido se utiliza como materia prima para diversas aplicaciones, como la fundición de hierro, la fundición de acero, las aleaciones de cobre y las aleaciones de aluminio. Como las condiciones de fusión varían con cada metal, se suelen utilizar diferentes estructuras de horno y fuentes de calor.
Además de los cubilotes, los hornos eléctricos y los hornos de crisol, los metales se funden utilizando diversos hornos de fusión, como los hornos de reverbero, los hornos Rupp, los hornos de arco y los hornos de inducción de alta frecuencia. Los hornos de reverbero tienen un rendimiento térmico muy elevado y son adecuados para fundir grandes cantidades. Como se pueden fundir grandes cantidades, la fusión se puede llevar a cabo a un coste relativamente bajo, pero la calidad del metal fundido es pobre y se requiere un tratamiento separado del metal fundido.
En los hornos de crisol, la fusión se realiza por calentamiento indirecto. Esto significa que el metal fundido está menos contaminado y es de mejor calidad. Por otro lado, los hornos de crisol no son adecuados para fundir grandes cantidades.
Principios de los Hornos de Fusión
En un hornos de fusión de metales, se recibe la materia prima, se funde el material, se mide la composición del material, se ajusta la composición y se descarga el metal fundido. El ajuste de la composición implica una serie de ajustes y contribuye a la producción de materiales de alta calidad. Algunos ejemplos son los procesos de desgasificación y el tratamiento de residuos.
Cuando se disuelven los materiales, el agua y otras materias orgánicas que contienen generan hidrógeno. El hidrógeno gaseoso se disuelve en el metal fundido y forma poros en los lingotes resultantes debido a los cambios de temperatura. La desgasificación es un proceso para evitarlo. Generalmente, se insufla gas inerte o sustancias volátiles como el cloro en el metal fundido para adsorber y eliminar el gas hidrógeno.
El tratamiento de colas es un proceso para eliminar las inclusiones no deseadas del metal fundido. Las inclusiones se eliminan mediante filtración. Se utilizan varios métodos para calentar el hornos de fusión de metales.
1. Calentamiento Eléctrico
En el calentamiento eléctrico, si el material fundido es un material conductor, se hace pasar una corriente eléctrica a través del objeto, que se calienta por calor Joule y se funde.
2. Calentamiento por Inducción
En el calentamiento por inducción, se hace pasar una corriente de alta frecuencia a través de una bobina para crear un fuerte campo magnético, que genera corrientes parásitas en el propio metal fundido. Las corrientes parásitas generan calentamiento Joule y pérdidas por histéresis.
3. Calentamiento por Descarga de Arco
Este método calienta el material fundido mediante una descarga de arco. Se utilizan arcos de alta frecuencia porque el material fundido es atraído hacia los electrodos en el caso de los arcos de corriente continua.
4. Calentamiento Óptico
El calentamiento óptico es un método para calentar el material fundido colocando una fuente de luz en un punto focal y concentrando la luz en el otro punto focal, siendo la superficie reflectante un elipsoide giratorio. Se utilizan infrarrojos u otras fuentes de luz.
5 Calentamiento por Gas
El calentamiento por gas es un método en el que el material disuelto se calienta aplicando gas de combustión como hidrógeno, gas calentado a alta temperatura o vapor calentado al material disuelto. Tiene el inconveniente de que el flujo de gas puede afectar a la retención.
Más Información sobre los Hornos de Fusión
1. Características de los Hornos de Inducción
De los distintos métodos de calentamiento, el calentamiento por inducción se utiliza cada vez más debido a sus ventajas medioambientales, como el alto rendimiento sin emisión de gases de escape. Los hornos de inducción presentan varias características
Fundición Eficiente
El calentamiento directo del metal fundido por inducción electromagnética garantiza una fusión muy eficaz.
Buen Entorno de Trabajo
En comparación con los hornos de combustión, los hornos de inducción producen menos humos, y por tanto, mejoran el entorno de trabajo.
Fusión Rápida
La fusión rápida es posible, especialmente en los hornos de inducción de media y alta frecuencia.
Reducción de las Emisiones de CO2
Dado que el calentamiento se realiza con electricidad, existe la ventaja de que las emisiones de CO2 son reducidas.
2. Hornos de Fusión de Aluminio
Los hornos de fusión para aluminio calientan lingotes, chatarra y otros materiales de aluminio a temperaturas de alrededor de 700-800 °C y luego los funden. A continuación se muestran ejemplos de hornos de fusión:
Hornos de Fusión por Inmersión
Se trata de un método de calentamiento indirecto que utiliza un quemador de inmersión. Como se puede suprimir la generación de óxido, se puede mantener una alta calidad del metal fundido, la precisión de la temperatura es excelente y se ahorra energía.
Hornos de Fusión Compactos
La cámara de fusión y la cámara de mantenimiento están dispuestas verticalmente para reducir la superficie de instalación. Los óxidos del horno pueden limpiarse fácilmente, lo que mejora la calidad del metal fundido, reduce la frecuencia de las reparaciones del hornos de fusión de metales y prolonga la vida útil del horno.
Grandes Hornos de Fusión Continuos
Los hornos de fusión centralizados de tipo torre suministran aluminio fundido a los hornos de mantenimiento de varias máquinas de colada.