Elemento calefactor para horno de fusión

Tipos de elementos de calentamiento para hornos de fusión

Un **elemento de calentamiento para hornos de fusión** es una parte de un horno de fusión diseñado para transferir calor al metal. Se utilizan varios tipos de elementos de calentamiento para la industria.

• Bobinas de inducción

  Este elemento de calentamiento eléctrico para hornos de fusión está conectado a una fuente de alimentación que genera corrientes de alta frecuencia que fluyen a través de la bobina. La bobina genera campos magnéticos que inducen calor directamente en el metal. Las bobinas de inducción proporcionan un calentamiento rápido y uniforme. También permiten un control preciso de la temperatura y son eficientes en el consumo de energía. Estas ventajas hacen que se utilicen ampliamente en hornos de fusión de acero, cobre, aluminio, metales preciosos, hierro y zirconio.

• Barras de carburo de silicio

  Estas barras tienen puntos de fusión altos. También son resistivas. Por lo tanto, el calentamiento resistivo se produce cuando las corrientes eléctricas fluyen a través de las barras y se calientan. Las barras de carburo de silicio aumentan gradualmente las temperaturas antes de alcanzar los niveles óptimos. Sus altos puntos de fusión los hacen ideales para su uso en hornos de fusión. Sin embargo, sus tasas de calentamiento no son tan eficientes como otros métodos de calentamiento como la inducción.

• Electrodo de tungsteno toriado

  Al igual que las barras de carburo de silicio, los electrodos de tungsteno funcionan con base en el calentamiento resistivo. Sin embargo, tienen una vida útil más larga. Esto se debe a que el tungsteno puede soportar altas temperaturas y ofrece una baja presión de vapor. Los electrodos de tungsteno toriados contienen pequeñas cantidades de óxido de torio. Esto mejora la estabilidad de su arco y permite una mejor capacidad de corriente. Se utilizan en hornos de fusión de gas con un sistema de transformador de soldador.

• Elementos de calentamiento MoSi2

  Estos elementos de calentamiento están hechos de disilicuro de molibdeno. Funcionan a través del calentamiento resistivo. Los elementos de calentamiento MoSi2 se calientan rápidamente y transfieren el calor de manera uniforme cuando la corriente eléctrica fluye a través de ellos. Tienen una alta resistencia y, por lo tanto, producen una cantidad sustancial de calor. Su alto punto de fusión los hace ideales para aplicaciones de alta temperatura como la industria del vidrio, el metal y la cerámica. Además, los elementos de calentamiento MoSi2 pueden funcionar en atmósferas oxidantes.

• Calentadores infrarrojos

  Los elementos de calentamiento emiten radiación infrarroja que calienta directamente el metal. Los calentadores infrarrojos se calientan rápidamente y proporcionan un calentamiento uniforme. Por lo tanto, facilitan procesos de fusión rápidos. Este elemento de calentamiento es ideal para materiales metálicos con bajos puntos de fusión.

• Quemadores de gas

  Los quemadores de gas sirven como la fuente principal de calentamiento para los hornos de fusión de gas. Funcionan quemando gas natural o propano. Las llamas de los quemadores calientan el horno. Como resultado, los metales y las aleaciones alcanzan el punto de fusión. Los quemadores de gas se calientan rápidamente y son eficientes en el consumo de energía. Sin embargo, el control de temperatura no es preciso en comparación con los elementos de calentamiento eléctrico.

Especificaciones del elemento de calentamiento para horno de fusión

Especificaciones

La capacidad de un horno de fusión se define por el volumen y el peso del metal fundido que puede producir. Las unidades pueden construirse con paredes exteriores de acero al carbono de calidad para calderas, que vienen en calibres 14, 12 y 10. El revestimiento del horno lo aísla y evita la transferencia de calor al caparazón externo. El revestimiento puede consistir en materiales refractarios de alta alúmina o zirconio, que pueden soportar temperaturas de hasta 1700 grados centígrados. La zona de fusión del material refractario está a 1600 grados centígrados. Las abrazaderas de palanca se emplean con frecuencia para mantener la tapa cerrada durante el funcionamiento. El área de retención, la tapa abierta y la ubicación de vertido están abiertas cuando llega el momento de verter el aluminio fundido.

El horno generalmente tiene una carga superior o inferior. Se utiliza una conexión eléctrica monofásica o trifásica para alimentarlo. Los hornos de fusión monofásicos de mayor capacidad tienen mayor amperaje y kW. Un amperaje más alto en una sola fase podría resultar en mayores costos de funcionamiento. La energía trifásica tiene más fases para transmitir niveles de potencia más grandes mientras se mantienen eficiencias más altas y un amperaje más bajo. La refrigeración se puede lograr mediante evacuación de aire o mediante una camisa de agua personalizada. Un horno con camisa de agua es preferible porque utiliza agua para repetir el ciclo de refrigeración para cada ciclo de fusión. Tiene una vida útil más larga y puede soportar temperaturas más altas porque el agua puede absorber el calor mejor que el aire. La vida útil esperada de un horno de fusión con camisa de agua es de aproximadamente diez años, mientras que un horno con camisa de aire solo dura dos años.

Se pueden utilizar termopares para monitorear la temperatura de fusión, lo que se puede hacer a cualquier temperatura entre ambiente y 1000 grados centígrados. En algunos casos, hay hasta seis puertas disponibles para acceder al horno desde el exterior, incluidas dos puertas perpendiculares al eje del horno y dos puertas de ventilación de aire caliente. El orificio de ventilación de aire frío en la parte posterior del horno utiliza aire exterior para enfriar el área de fusión. El orificio de ventilación de aire caliente en la parte frontal descarga aire caliente hacia el frente y se puede utilizar para encender una cinta de magnesio. Se puede utilizar un controlador PID para controlar la temperatura y encender el interruptor de los elementos para fundir el metal. Se puede utilizar un quemador de gas opcional como elemento de calentamiento auxiliar cuando no se usa la corriente alterna.

Las partes del horno de fusión son las siguientes:

• Crisol:

  Es el área del horno de fusión donde se calienta el metal hasta que se vuelve líquido. El crisol suele estar hecho de materiales duraderos diseñados para resistir el calor extremo. Los hornos pueden tener crisoles ovalados o redondos.

• Fuente de calentamiento:

  Suministra energía al horno de fusión. Un horno eléctrico de fusión viene con elementos de calentamiento incorporados. Se utilizan fuentes de calentamiento externas para los hornos de fusión por inducción.

• Control de temperatura:

  Los hornos eléctricos de fusión están equipados con termómetros digitales, reguladores de voltaje e interruptores de control de temperatura. Estos se utilizan para controlar la temperatura del calor que se suministra para fundir el metal.

• Características de seguridad:

  Las características de seguridad que se pueden incluir en un horno de fusión son extintores de incendios, botones de parada de emergencia y protecciones de seguridad. Las características de seguridad contra incendios suelen ser obligatorias en todos los hornos de fusión que se fabrican.

• Electrónica:

  La electrónica en un horno de fusión eléctrico incluye fusibles, fuente de alimentación, relés y contactores, entre otros dispositivos electrónicos. Estos son importantes para proteger el horno de las sobretensiones eléctricas y para garantizar que funcione de manera eficiente.

Escenarios de elementos de calentamiento para hornos de fusión

• Industrias de fundición de metales

  Los elementos de calentamiento para hornos de fusión se utilizan ampliamente en la industria metalúrgica y de fundición. Estas industrias utilizan elementos de calentamiento de hornos de fusión, como bobinas de inducción o elementos de calentamiento por resistencia, para fundir metales para diferentes usos, como la creación de aleaciones, la producción de lingotes de metal o la fabricación de componentes metálicos mediante fundición. En estos escenarios, los hornos de inducción se utilizan principalmente como caballos de batalla debido a su eficiencia y control preciso de la temperatura.

• Empresas de fabricación de joyas

  Estas empresas suelen utilizar equipos con elementos de calentamiento como parte integral de su trabajo. Suele ser para fundir metales preciosos como el oro y la plata para diferentes propósitos, como la creación de nuevas composiciones de aleaciones, la fabricación de piezas de joyería o el reciclaje de chatarra metálica.

• Empresas de fabricación de cerámica

  Los elementos de calentamiento de hornos de fusión también se encuentran en las empresas de fabricación de cerámica. Estas empresas los utilizan para lograr una variedad de propósitos, como la fusión de materiales de esmalte, la vitrificación de productos cerámicos o el procesamiento de materiales cerámicos avanzados.

• Laboratorios e institutos de investigación

  Este es otro escenario en el que se utilizan elementos de calentamiento de hornos de fusión. Los laboratorios e institutos de investigación utilizan estos elementos para realizar experimentos, realizar análisis de materiales y llevar a cabo actividades de investigación y desarrollo. El tipo de horno de fusión utilizado en este caso dependería de la aplicación específica y los requisitos experimentales del laboratorio en cuestión.

Cómo elegir elementos de calentamiento para hornos de fusión

• Aplicación:

  Diferentes materiales requieren diferentes elementos de calentamiento. Los elementos de calentamiento de bobina de inducción se utilizan con mayor frecuencia para los hornos de fusión por inducción de metales. Los elementos de calentamiento por resistencia se pueden utilizar para fundir no metales, como la cerámica, los plásticos y el vidrio.

• Compatibilidad con los hornos:

  Asegúrese de que el elemento de calentamiento sea compatible con el tipo y modelo de horno de fusión que se utiliza. La compatibilidad es importante. De lo contrario, el rendimiento y la funcionalidad pueden verse afectados.

• Calidad:

  Elija un proveedor o fabricante confiable. Esto garantizará la calidad y el rendimiento de los elementos de calentamiento. Un elemento de calentamiento de buena calidad garantiza una vida útil prolongada y un funcionamiento estable.

• Control de temperatura:

  Algunos elementos de calentamiento pueden venir con funciones de control de temperatura. Esto permite a los usuarios ajustar y controlar la temperatura según sea necesario. Este es un factor importante a considerar al elegir.

• Instalación y mantenimiento:

  Considere la instalación y el mantenimiento de los elementos de calentamiento. Algunos elementos de calentamiento pueden ser más fáciles de instalar y requieren menos mantenimiento. Al mismo tiempo, considere el costo de mantenimiento y la asistencia técnica requerida.

• Costo:

  Aunque el costo es un factor importante, es bueno recordar que no debe centrarse únicamente en el costo. En cambio, considere el valor general, incluido el rendimiento, la calidad, la confiabilidad y los beneficios a largo plazo.

Elemento de calentamiento para horno de fusión Preguntas y Respuestas

P: ¿Qué tipo de elemento de calentamiento tiene un horno de fusión?

R: Las bobinas de inducción son los principales elementos de calentamiento para los hornos de fusión por inducción eléctricos. Generalmente, las bobinas están hechas de tubería de cobre. Utilizan energía electromagnética para calentar el metal directamente, en lugar de depender del calor radiado interno.

P: ¿Cómo elegir un elemento de calentamiento para un horno de fusión de metales?

R: Seleccione el tipo de material en función del punto de fusión deseado y la capacidad del horno.

P: ¿Cuáles son las ventajas de un elemento de calentamiento bien diseñado para hornos de fusión?

R: Un buen elemento de calentamiento proporcionará un calentamiento rápido y uniforme, una alta eficiencia energética y una fácil operación. Garantizará la longevidad y la confiabilidad del horno. También minimizará los costos de calentamiento para los usuarios.

P: ¿Cuáles son las tendencias relacionadas con los elementos de calentamiento para hornos de fusión?

R: Muchos fabricantes están buscando mejorar la eficiencia energética de los elementos de calentamiento mediante el uso de tecnologías avanzadas, como la inducción o el calentamiento infrarrojo. También están haciendo los elementos más duraderos mediante el uso de mejores materiales como el carburo de silicio.