Tipos de hornos industriales
Existen diferentes tipos de hornos industriales, generalmente segmentados según su tipo de energía y su forma de procesarla.
HORNOS DE REVERBERO
El horno de reverbero es un tipo de horno generalmente rectangular, cubierto por una bóveda de ladrillo refractario y con chimenea, que refleja (o reverbera) el calor producido en un sitio independiente del hogar donde se hace la lumbre. Es utilizado para realizar la fusión del concentrado de cobre y separar la escoria, así como para la fundición de mineral y el refinado o la fusión de metales de bajo punto de fusión como el aluminio. Tales hornos se usan en la producción de cobre, estaño y níquel, en la producción de ciertos hormigones y cementos y en el reciclado del aluminio. Los hornos de reverbero se utilizan para la fundición tanto de metales férreos como de metales no férreos, como cobre latón, bronce y aluminio. 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 Tm que tienen los mayores empleados para la fusión.
HORNOS ROTATIVOS
Los hornos rotativos están formados por una envoltura cilíndrica de acero, de eje sensiblemente horizontal, que termina con dos estructuras, una en cada extremo. En uno de los extremos está situado el quemador y en el otro la salida de los gases quemados, que generalmente pasan por un sistema de recuperación de calor para precalentar el aire de soplado antes de ser evacuados por la chimenea. Todo el interior del horno está revestido con un material refractario. El combustible puede ser gas, gasoil o carbón pulverizado. Los hornos rotativos se han considerado como hornos de reverbero perfeccionados, ya que además de calentarse la carga por el contacto de las llamas y gases y por la radiación de a bóveda caliente, se calienta también por el contacto directo con la parte superior del horno, que al girar queda bajo la carga. Con esto se consigue un notable acortamiento del tiempo de fusión, pues se logra evitar el efecto aislante de la capa de escorias, que flota sobre el baño, que en los
hornos de reverbero ordinarios dificulta el calentamiento de la masa del metal. La capacidad de los hornos rotativos para la fusión de los metales varía ordinariamente entre los 50 Kg y las 5 Tm aunque se han llegado a construir hornos para la fabricación del acero de hasta 100 Tm. También se construyen hornos oscilantes que no llegan a girar, sino solamente oscilar de un lado a otro. Los hornos rotativos se emplean para fundir toda clase de metales y aleaciones, como cobre, bronce, latón, aluminio, fundiciones, maleables, aceros, etc., y para la incineración o calcinación.
HORNOS DE CRISOL
Los crisoles son recipientes de arcilla mezclada con grafito y otras substancias, provistos de tapa para cierre hermético, que una vez cargados y cerrados se caldean en los denominados
hornos de crisoles, utilizando como elemento calefactor gas, gasoil o electricidad. La fusión en crisoles es uno de los procedimientos más antiguos y sencillos para elaborar metales, y todavía se emplea, y probablemente se empleara siempre por la economía de su instalación sobre todo para fundir pequeñas cantidades. Los hornos de crisoles se construyen para el caldeo de un solo crisol, cuya parte superior sobresale del horno. Si los hornos son fijos se extrae el caldo con cuchara, pero también se construyen hornos de crisol basculantes. En los que la colada resulta más cómoda. La ventaja de los hornos de crisol, tanto fijos como basculantes, es que la carga queda totalmente aislada, y por tanto, no se altera su composición por efecto de los gases producidos en la combustión.
HORNOS ELÉCTRICOS
Los hornos eléctricos tienen grandes ventajas para la fusión de los metales, siendo las más destacadas las siguientes:
Pueden obtenerse temperaturas muy elevadas hasta 3.500oC en algunos tipos de hornos eléctricos.
Puede controlarse la velocidad de elevación de temperatura, y mantener esta entre límites muy precisos, con regulaciones completamente automáticas.
La carga queda por completo libre de contaminación del gas combustible.
Puede controlarse perfectamente la atmósfera en contacto con la masa fundida, haciéndola oxidante o reductora a voluntad, e incluso en algún tipo de horno puede operarse en vacío.
Tienen mayor duración los revestimientos que en los demás tipos Se instalan en espacio reducido.
Su operación se realiza con mayor higiene que la de los hornos otros tipos.
Los tipos fundamentales de hornos eléctricos son los que a continuación se indican.
- 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, coque metalúrgico, coque de petróleo y grafito amasados con alquitrán.El arco salta entre los electrodos por intermedio del baño, y aunque se construyen monofásicos, generalmente son trifásicos. Los hornos eléctricos de arco se emplean en baños de sales y para la fusión de acero, fundición de hierro, latones, bronces, aleaciones de níquel, etc.
- Hornos eléctricos de inducción
En los hornos eléctricos de inducción, el calor se genera por corrientes inducidas por una corriente alterna. Hornos electrónicos. En los hornos electrónicos 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 (frecuencias de radio).
- Hornos eléctricos de resistencia.
En los hornos eléctricos de resistencia, el calor está producido por el efecto Joule al circular una corriente eléctrica por una resistencia. Se pueden fabricar para ser usados a temperaturas superiores a los 1.800 ºC.