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INTEGRANTES: Alex Andrango; Javier Masabanda; Katherine Paz; Jonathan Taco ASIGNATURA: Tecnología de los Materiales FECHA: 23/JULIO/2017 NRC: 1425 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

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Horno eléctrico.

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Horno por inducción.

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Horno de arco eléctrico.

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Horno basculante.

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Horno de cubilote.

HORNOS DE INDUCCIÓN Un horno de inducción es un horno eléctrico en el que el calor es generado por la inducción eléctrica de un medio conductivo (un metal) en un crisol, alrededor del cual se encuentran enrolladas bobinas magnéticas. Una ventaja del horno de inducción es que es limpio, eficiente desde el punto de vista energético, y es un proceso de fundición y de tratamiento de metales más controlable que con la mayoría de los demás modos de calentamiento. Otra de sus ventajas es la capacidad

para generar una gran cantidad de calor de manera rápida. Los principales componentes de un sistema de calentamiento por inducción son: el cuerpo de bobinas , conformado por las bobinas de fuerza (donde como están dispuestas físicamente es donde hay mayor agitación del baño líquido) y por las bobinas de refrigeración , la fuente de alimentación, la etapa de acoplamiento de la carga, una estación de enfriamiento, el material refractario que protege a las bobinas del baño líquido y la pieza a ser tratada. La fusión por inducción es un proceso donde un metal es fundido en el crisol de un horno por efecto de una corriente alterna. El calentamiento por inducción se emplea industrialmente para múltiples aplicaciones como tratamientos térmicos, principalmente temple, revenido y normalizado por inducción; generación de plasma; procesos de unión como braseado y soldadura, forja y, por supuesto, fundición por inducción.

VENTAJAS  Puede variar el número de ciclos de acuerdo al tipo de material a fundir.  Pueden usar una línea de corriente directa.  El costo en refractarios es más bajo que el de los otros hornos.  Logra buenas temperaturas de fusión en tiempos relativamente cortos. DESVENTAJAS  La duración del refractario depende del material a fundir.  Utiliza asbesto interiormente, y el mismo es un material muy dañino para los pulmones de las personas.  El costo de funcionamiento depende del costo de la electricidad. HORNOS ELÉCTRICOS DE ARCO Los hornos eléctricos de arco están formados por una cuba de chapa de acero revestida de material refractario, provista de electrodos de grafito o de carbón amorfo. Los electrodos de carbón amorfo se forman en el mismo horno, llenando las camisas que

llevan los porta-electrodos de una mezcla formada por antracita, cok metalúrgico, cok de petróleo y grafito amasados con alquitrán.

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 HORNO DE AIRE O CRISOL Es una cavidad en los hornos que recibe el metal fundido. El crisol es un aparato que normalmente está hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar elementos a altas temperaturas, ya sea el oro derretido o cualquier otro metal, normalmente a más de 500 °C. Algunos crisoles aguantan temperaturas que superan los 1500 °C. También se le denomina así a un recipiente de laboratorio resistente al fuego y utilizado para fundir sustancias. Es utilizado en los análisis gravimétricos. 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

Dentro de las Ventajas tenemos: Son de bajo costo. Son muy útiles para producciones de baja cantidad de material. Son ideales para la producción de materiales no ferrosos.

Dentro de las Desventajas: Necesitan cambiar el tipo de combustible de acuerdo al material a fundir Su capacidad de carga no es grande. El proceso no es muy depurado como en los convertidores LD o Siemens.

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.

VENTAJAS  Es un horno muy económico.  El combustible que utiliza es más barato que otros.  El mantenimiento no detiene la producción ya que estos hornos se instalan en pares y si uno se detiene el otro continúa funcionando. DESVENTAJAS  La fusión deja un alto nivel de escoria.  Los metales en este proceso pueden tener altos niveles de contaminación de materias como oxígeno, fósforo y silicio.  Es un proceso que utiliza métodos antiguos, por lo que no se utiliza mucho a nivel de gran producción.  El mismo es alimentado de aire por ventiladores, lo cual aumenta el riesgo de contaminación del material. HORNO DE REVERBERO

Los hornos de reverbero se utilizan para la fundición de piezas de grandes dimensiones, tanto de metales férreos como de metales no férreos, como cobre latón, bronce y aluminio. Los hornos de reverbero son de poca altura y gran longitud. En uno de los extremos se encuentra el hogar donde se quema el combustible, y en el extremo opuesto la chimenea. Las llamas y productos de la combustión atraviesan el horno y son dirigidos, por la bóveda de forma adecuada hacia la solera del horno, donde está situada la carga del metal que se desea fundir. Esta carga se calienta, no solo por su contacto con las llamas y gases calientes sino también por el calor de radiación de la bóveda del horno de reverbero.Aproximadamente, la superficie de la solera es unas tres veces mayor que la de la parrilla y sus dimensiones oscilan entre un ancho de 150 a 300 cm. y una longitud de 450 a 1500 cm. La capacidad de los hornos de reverbero es muy variable y oscila entre los 45 kg. a los 1000 kg. Que tienen los empleados para la fusión de metales no férreos, hasta las 80 toneladas métricas. Que tienen los mayores empleados para la fusión de la fundición de hierro. ALTO HORNO Es un horno especial en el que tienen lugar la fusión de los minerales de hierro y la transformación química en un metal rico en hierro llamado arrabio. Está constituido por dos troncos en forma de cono unidos por sus bases mayores. Mide de 20 a 30 metros de alto y de 4 a 9 metros de diámetro; su capacidad de producción puede variar entre 500 y 1500 toneladas diarias.

PARTES DE UN ALTO HORNO La cuba: Tiene forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona más estrecha y alta de la cuba (llamada tragante) se introduce la carga. La carga la componen...- El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematita.- Combustible: que generalmente es carbón de coque.El carbón de coque, además de actuar como combustible provoca la reducción del mineral de hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe del oxígeno.

HORNO A CIELO ABIERTO Es uno de los hornos más populares en los procesos de producción del acero. Un horno de este tipo puede contener entre 10 y 540 toneladas de metal en su interior. Tiene un fondo poco profundo y la flama da directamente sobre la carga, por lo que es considerado como un horno de reverbero. Su combustible puede ser gas, brea o petróleo, por lo regular estos hornos tienen chimeneas laterales las que además de expulsar los gases sirven para calentar al aire y al combustible, por lo que se consideran como hornos regenerativos. Los recubrimientos de los hornos de hogar abierto por lo regular son de línea básica sin embargo existen también los de línea ácida ((ladrillos con sílice y paredes de arcilla). Las ventajas de una línea básica de refractario, sobre una ácida son que con la primera se pueden controlar o eliminar el fósforo, el azufre, el silicio, el magnesio y el carbono y con la línea ácida sólo se puede controlar al carbono. El costo de la línea básica es mayor que el de la ácida.