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NOVELO CETINA, E., TAMAYO LOEZA, E.J. Y MEZQUITA MARTÍNEZ, R.S.
Tabla 2 Principales tipos de combustibles que pueden ser usados en la
operación de los hornos de crisol.
Combustible
Tipo
Poder Calorífico
(Kcal/kg)
Leña 3800
Carbón mineral 4000 a 6000
Sólido Coque de fundición 6200 a 7500
Coque de petróleo 8000
Carbón vegetal 6500 a 7000
Gasolina 10200
Petróleo diésel
11000 Kcal/litro
Líquido Alcohol etílico 7300
Querosene 11600
Petróleo -Fuel Oil- 9820
-OC4 10000
Gas licuado 10900
Gaseoso
Gas de coque 4500
Gas natural 10000
Metano 8500
Fuente: Hernández y Marines (2014)
Carcasa externa
Para la selección del material que se utilizó para el cuerpo del
horno, se comparó la durabilidad en esfuerzos a impactos
propios de la naturaleza del trabajo a realizar, como la caída
de herramientas, se selección por lo tanto el material idóneo
para la fabricación de la carcasa.
Aislante interior: Los materiales refractarios son materiales
capaces de soportar elevadas temperaturas, resistir cargas
mecánicas sin corroerse o debilitarse y soportan choques
térmicos, ataques químicos y abrasión.
Concretos refractarios: Son mezclas secas tecnológicamente
formuladas a base de materias primas refractarias,
cuidadosamente seleccionadas y agentes ligantes de
fraguado hidráulico. Se utilizan para la fabricación de
piezas especiales o piezas monolíticas y en hornos
rotatorios, hornos de tratamiento térmico, tapas de hornos
de inducción y calderas.
Ladrillos refractarios: Se utilizan para revestir hornos
rotatorios, calderas, hornos de fundición y hornos de
tratamiento térmico.
Fiberglass (2000) menciona lo siguiente: que las fibras de
vidrio a pesar de ser un buen aislante térmico, y
proporcionar un excelente costo beneficio, no alcanzan las
temperaturas requeridas, por el punto de fusión del
aluminio que es de 1300ºC. siendo 538ºC su límite de uso.
Figura 2. Crisoles
Fuente: Industrias Morgan.
Tomando en cuenta los cálculos implementados por
Hernández y Beltran (2014), y las necesidades de las
maquinarias utilizadas por los estudiantes, se determinó el
tamaño del crisol para generar galletas de aluminio de 6 cm
de diámetro, por 13 cm de alto, de la siguiente manera:
D = 6 cm y H = 13 cm
A = πD2
4 = π(62 )
= 28.27 cm 2
4
V = AxH = 28.27x13 = 367.56 cm 3
Como ya sabemos la densidad del metal de aluminio es de
2.7gr/cm 3 , obtenemos:
M galleta = Vxρ
M galleta = 367.56x27 = 992.43 gs
M total de colada = 5 x M galleta = 5 x 992.43
M total de colada = 4962.15 g
≈ 5 k de capacidad de crisol
La espuma de poliuretano es altamente inflamable y esto es
una característica principal para descartarlo, debido a que
es un derivado del petróleo y estará en contacto directo
con la flama o fuego.
Como último paso, se procedió a modelar la estructura del
horno con software especializado de CAD, CAM, para
obtener las características de dimensiones del mismo.
RESULTADOS
Debido a la facilidad de fabricación del horno de fundición
de crisol y la amplia variedad de combustibles a elegir, se
selecciona esta opción como la más idónea para el proyecto,
por ser la manera más económica ya que las arcillas de
fundición, son de mayor costo y se desperdicia, en cambio el
crisol se puede obtener diversos tamaños, dependiendo el
volumen requerido.
El combustible a utilizar es el gas LP a pesar de no ser el más
económico, el gas natural en nuestro entorno solamente las
empresas con un poder adquisitivo alto pueden invertir en
infraestructura, para tener acceso a él, siendo la única manera
que obtengan un retorno de su inversión a mediano y largo
plazo. También cabe mencionar que los componentes
necesarios para lograr la combustión son más económicos
que los eléctricos, sin embargo, existe un combustible que se
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 64 15