Hierro fundido El hierro fundido, hierro colado, más conocido como fundición gris es un tipo de aleación conocida como fundición, cuyo tipo más común es el conocido como hierro fundido gris. El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleación ferrosa contiene en
general
más
de
2%
de carbono y
más
de
1%
de silicio,
además
de manganeso, fósforo y azufre. Una característica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este grafito es el que da la coloración gris a las
superficies de ruptura de las piezas elaboradas con este material. Las propiedades físicas y en particular las mecánicas varían dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la composición química, rapidez de enfriamiento después del vaciado, tamaño y espesor de las piezas, práctica de vaciado, tratamiento térmico y parámetros microestructurales como la naturaleza de la matriz y la forma f orma y tamaño de las hojuelas de grafito. La Fundición gris es una aleación común en la ingeniería debido a su relativo bajo costo y buena maquinabilidad, lo que es resultado de las bandas de grafito que lubrican el corte y la viruta. También tiene buena resistencia al desgaste, debido a que las "hojuelas" de grafito sirven de autolubricante. La fundición gris posee una rotura frágil, es decir, no es dúctil, por lo que no presenta deformaciones permanentes importantes antes de llevarla a su tensión de rotura: no es tenaz. Al tener una alta tensión de rotura, pero baja ductilidad, casi toda su curva de tensión alargamiento presente muchas zonas en donde las tensiones son proporcionales a las deformaciones: tiene mucha resiliencia, es decir, capacidad de absorber trabajo en el período elástico o de deformaciones no permanentes. El silicio promueve una
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buena resistencia a la corrosión e incrementa la fluidez de la colada de fundición, la fundición gris es considerada, generalmente, generalmente, fácil de soldar. Comparada con otras aleaciones de hierro modernas, el hierro gris tiene una baja resistencia a la tracción y ductibilidad; por lo tanto su resistencia al impacto es casi inexistente. En los Estados unidos la clasificación más difundida para el hierro gris es la ASTM
International A48,
esta
clasifica
a
la
fundición
gris
dentro
de clases dependiendo de su resistencia a la tracción (Tensile strength), la unidad que se maneja son miles de libras por pulgada cuadrada (ksi), que es una unidad derivada de la psi a la cual se la multiplica 1000. Clasificación Propiedades según la ASTM A48 para las clases de Fundiciones Grises Resistencia a
Modulo de
la
tracción
compresión[ksi]
(E) [10 psi]
Resistencia a
Clase
la tracción [ksi]
6
20
22
33
10
30
31
109
14
40
57
140
18
60
62.5
187.5
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Propiedades según la SAE J431 para los grados de Fundiciones Grises Grado
Dureza Brinell
t/h
†
Descripción
G1800
120 –187
135
Ferritica-Perlitica
G2500
170 –229
135
Ferritica-Perlitica
G3000
187 –241
150
Perlitica
G3500
207 –255
165
Perlitica
G4000
217 –269
175
Perlitica
†
t/h = Resistencia a la tracción/Dureza Brinell
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Hierro para fundiciones Los hierros para fundid6n son una familia de aleaciones ferrosas con una amplia variedad de propiedades y, como su nombre sugiere, se pretende que sean moldeados en una forma deseada en vez de trabajar con ellos en estado sólido. A diferencia de los aceros, que generalmente contienen menos del 1% de carbono, los hierros de fundición contienen normalmente del 2 al 4 % de carbono y del I a13 % de silicio. También pueden estar presentes otros elementos aleantes para controlar 0 variar ciertas propiedades. Los hierros para fundición producen excelentes aleaciones moldeadas puesto que se funden fácilmente, son muy fluidos en estado líquido y no forman películas superficiales indeseables cuando se vierten. Los hierros para fundición solidifican con una contracci6n de ligera a moderada durante la fundici6n y el enfriamiento. Estas aleaciones tienen un amplio rango de resistencia y dureza y en la mayoría de los casos son fáciles de mecanizar. Pueden alearse para producir una resistencia excelente al desgaste, abrasión y a la corrosión. Sin embargo, los hierros para fundición tienen, relativamente baja resistencia al impacto y ductilidad; y esto limita su utilización para algunas aplicaciones. El amplio uso industrial de los hierros para fundición se debe principalmente, a su bajo coste comparativo y propiedades ingenieriles versátiles. Se pueden diferenciar cuatro clases diferentes de hierros para fundición según la distribución del carbono en sus microestructuras: blanco, gris, maleable y hierro dúctil. Los hierros moldeados de alta aleación constituyen un quinto tipo de hierro para fundición. Sin embargo, puesto que las composiciones químicas de los hierros para fundición se solapan, no es posible distinguirlos unos de otros por análisis de composición química. La tabla 10.13 presenta los rangos de composición química para los cuatro hierros para fundición básicos y la Tabla 10.14 muestra algunas de sus propiedades típicas y aplicaciones.
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Fundición blanca Se forma al enfriar rápidamente la fundición de hierro desde el estado
líquido,
siguiendo
el
diagrama
hierro-cementita
metaestable;
durante
el
enfriamiento, la austenita solidifica a partir de la aleación fundida en forma de dendritas. A los 1130°C el líquido alcanza la composición eutéctica (4.3%C) y se solidifica como un eutéctico de austenita y cementita llamado ledeburita.
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Este eutéctico aparece en su mayor parte como cementita blanca que rodea las dendritas de forma de helecho.
Al enfriarse las fundiciones desde 1130°C hasta 723 °C el contenido de carbono de la austenita varía de 2 a 0.8%C al precipitarse cementita secundaria que se forma sobre las partículas de cementita ya presentes, a los 723°C la austenita se transforma en perlita, el eutectoide de los aceros. La fundición blanca se utiliza en cuerpos moledores por su gran resistencia al desgaste, el enfriamiento rápido evita la grafitización de la cementita pero si se calienta de nuevo la pieza colada a una temperatura de 870°C el grafito se forma lentamente adoptando una forma característica conocida como carbono de revenido, resultando la fundición maleable. La matriz de la fundición puede ser ferrítica o perlítica si la aleación se enfría más rápidamente a partir de los 723°C al final del tratamiento de maleabilización. Las fundiciones maleables se utilizan en la fabricación de partes de maquinaria agrícola, industrial y de transporte.
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Fundición gris La mayor parte del contenido de carbono en el hierro gris se da en forma de
escamas o láminas de grafito, las cuales dan al hierro su color y sus propiedades deseables.
El hierro gris es fácil de maquinar, tiene alta capacidad de templado y buena fluidez para el colado, pero es quebradizo y de baja resistencia a la tracción.
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El hierro gris se utiliza bastante en aplicaciones como bases o pedestales para máquinas, herramientas, bastidores para maquinaria pesada, y bloques de cilindros para motores de vehículos, discos de frenos, herramientas agrícolas entre otras.
Fundición maleable Los hierros maleables son tipos especiales de hierros producidos por el
tratamiento térmico de la fundición blanca. Estas fundiciones se someten a rígidos controles y dan por resultado una microestructura en la cual la mayoría del carbono está en la forma combinada de cementita, debido a su estructura la fundición blanca es dura, quebradiza y muy difícil de maquinar.
La fundición blanca se produce en el horno de cubilote, su composición y rapidez de solidificación separa coladas que se transformarán con tratamiento térmico en hierro maleable. La fundición blanca también se utiliza en aplicaciones 7
donde se necesita buena resistencia al desgaste tal como en las trituradoras y en los molinos de rodillos.
Fundición dúctil La fundición nodular, dúctil o esferoidal se produce en hornos cubilotes, con
la fusión de arrabio y chatarra mezclados con coque y piedra caliza. La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular, tiene forma de esferoides. Para producir la estructura nodular el hierro fundido que sale del horno se inocula con una pequeña cantidad de materiales como magnesio, cerio, o ambos. Esta microestructura produce propiedades deseables como alta ductilidad, resistencia, buen maquinado, buena fluidez para la colada, buena endurecibilidad y tenacidad. No puede ser tan dura como la fundición blanca, salvo que la sometan a un tratamiento térmico, superficial, especial. Este tipo de fundición se caracteriza porque en ella el grafito aparece en forma de esferas minúsculas y así la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuando se encuentra en forma laminar, esto da lugar a una resistencia a la tracción y tenacidad mayores que en la fundición gris ordinaria. La fundición nodular se diferencia de la fundición maleable en que normalmente se obtiene directamente en bruto de colada sin necesidad de tratamiento térmico posterior. El contenido total de carbono de la fundición nodular es igual al de la fundición gris. Las partículas esferoidales de grafito se forman durante la solidificación debido a la presencia de pequeñas cantidades de magnesio o cerio, las cuales se adicionan al caldero antes de colar el metal a los moldes, la cantidad de ferrita presente en la matriz depende de la composición y de la velocidad de enfriamiento.
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Tipos de fundiciones
Fundición a la arena Existen dos métodos diferentes por los cuales la fundición a la arena se
puede producir. Se clasifica en función de tipo de modelo usado, ellos son: modelo removible y modelo desechables. En el método empleando modelo removible, la arena comprimida alrededor del modelo el cual se extrae más tarde de la arena. La cavidad producida se alimenta con metal fundido para crear la fundición. Los modelos desechables son hechos de poliestireno y en vez de extraer el modelo de la arena, se vaporiza cuando el metal fundido es vaciado en el molde. Para entender el proceso de fundición, es necesario conocer como se hace un molde y que factores son importantes para producir una buena fundición. Los principales factores son: • Procedimiento de moldeo • Modelo • Arena • Corazones
Corazones
Cuando una pieza de fundición debe tener una cavidad o hueco, tal y como un agujero para un tornillo, debe introducirse al molde alguna forma de corazón. Un corazón se define algunas veces como cualquier proyección de arena dentro del molde. Esta proyección puede quedar formada por el molde mismo o puede ser hecha en otra parte e introducido en el molde después de extraer el modelo. Se
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pueden formar superficies tanto internas como externas en una pieza de fundición mediante los corazones. Los corazones se clasifican como corazones de arena verde y corazones de arena seca. Los de arena verde son aquellos formados por el mismo modelo y se hacen en la misma arena del molde. Los corazones de arena seca son los que se forman separadamente para insertarse después que se ha retirado el modelo y antes de cerrar el molde. En general deben usarse los corazones de arena verde, siempre que sea posible para mantener el costo de los modelos y de las piezas de fundición en un mínimo. Naturalmente los corazones separados aumentan el costo de producción. Un corazón debe ser: • Permeable: capacidad de la arena para permitir que escapen los vapores. • Refractario: capacidad de soportar altas temperaturas. • Facilidad de colapso: habilidad para disminuir el tamaño conforme se enfría el
colado y se contrae. • Resistencia en seco: para que no se erosione y sea arrastrado o cambie de tamaño
cuando esté rodeado del metal fundido. • Friabilidad: facilidad para desmoronarse y eliminarse con facilidad del colado. • Debe tener una tendencia mínima a generar gas
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Colada (vaciado) En talleres y fundiciones de producción pequeña, los moldes se alinean en el
piso conforme se van haciendo y el metal es tomado entonces en pequeñas cucharas de vaciado. Cuando se requiere más metal o si un metal más pesado es vaciado, se han diseñado cucharas para ser usadas, por dos hombres. En fundiciones grandes, están comprometidas en la producción en masa de piezas fundidas, el problema de manejo de moldes y vaciado de metal se resuelve colocando los moldes sobre transportadores y haciéndolos pasar lentamente por una estación de vaciado. La estación de vaciado puede ser localizada permanentemente cerca del horno o el metal puede ser traído a ciertos puntos por equipo de manejo aéreo. Los transportadores sirven como un almacén de lugar para los moldes, los cuales son transportados a un cuarto de limpieza. El rechupe, debido a la falta de alimentación de la pieza. Las superficies internas de esta cavidad están cubiertas con cristales dendríticos y no están oxidadas.
Fundición por Inyección La fundición en esta forma y tratándose de gran cantidad de piezas, exige
naturalmente un número considerable de moldes. Es evidente que el costo de cada pieza aumenta con el precio del molde. En las técnicas modernas para la fundición de pequeñas piezas, se aplican maquinas con moldes de metal, que duran mucho tiempo, pudiendo fundirse en ellos millares de piezas, el metal se inyecta en el molde a presión, por cuya razón este sistema se denomina por inyección. El peso de las piezas que se pueden fundir por inyección en moldes mecánicos, varía entre 0.5 gramos hasta 8 kilos. Por lo general se funden por inyección piezas de Zinc, Estaño, Aluminio, y Plomo con sus respectivas aleaciones.
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La parte más delicada de la máquina para fundir por inyección es el molde. Este molde tiene que ser hecho con mucho cuidado y exactitud, tomando en cuenta los coeficientes de contracción y las tolerancias para la construcción de las piezas, de acuerdo con el metal y la temperatura con la que se inyecta. La cantidad de piezas que pueden fundir en un molde y con una sola maquina es muy grande, además, en una hora pueden fabricarse de 200 a 2000 piezas según su tamaño y forma, por lo tanto, repartiendo el costo del molde, de la maquina, así como también los gastos de mano de obra para la manutención del equipo y teniendo en cuenta la gran producción, ha de verse que las piezas fundidas en serie por inyección resultan de bajo costos.
Fundición en Coquillas
Si se echa un metal fluido en un molde permanente, fabricado de hierro o acero, se efectúa la fundición en coquillas. Este método tiene una ventaja importante en comparación con la fundición en arena; se puede fundir con la pieza misma, roscas exteriores mayores, agujeros, etc. Las piezas coladas en coquillas tienen una superficie pareja y limpia por lo que, generalmente, no es necesario un trabajo posterior de acabado. La exactitud de la medida es mucho más grande que la fundición de arena; pero mucho menor que cuando se funde por inyección. Se puede observar que la estructura de la pieza fundida en coquillas es densa de grano muy fino, por lo que las propiedades mecánicas en estas son mejores que las de piezas iguales coladas en molde de arena. Por esta razón es posible disminuir el peso de piezas fundidas en coquillas, con el consiguiente ahorro de material.
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Fundición Centrífuga
La fundición centrifuga es el proceso de hacer girar el molde mientras se solidifica el metal, utilizando así la fuerza centrifuga para acomodar el metal en el molde. Se obtienen mayores detalles sobre la superficie de la pieza y la estructura densa del metal adquiere propiedades físicas superiores. Las piezas de forma simétricas se prestan particularmente para este método, aun cuando se pueden producir otros muchos tipos de piezas fundidas. Por fundición centrifuga se obtienen piezas más económicas que por otros métodos. Los corazones en forma cilíndrica y rebosaderos se eliminan. Las piezas tienen una estructura de metal densa con todo y las impurezas que van de la parte posterior al centro de la pieza pero que frecuentemente se maquinan. Por razón de la presión extrema del metal sobre el metal, se pueden lograr piezas de secciones delgadas también como en la fundición estática. Los moldes permanentes se han hecho frecuentemente en la fundición centrifuga de magnesio. Desde entonces las piezas de fundición de magnesio son forzadas nuevamente al molde, las piezas se enfrían más rápidamente y el aire o gas atrapados se eliminan entre el molde y el material. Aunque en la fundición centrífuga hay limitaciones en el tamaño y forma de piezas fundida, se pueden hacer desde anillos de pistón de pocos gramos de peso y rodillo para papel que pesen arriba de 40 toneladas, blocks de maquinas en aluminio. • Equipo metálico • Metal
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• Vaciado y limpieza
Características de los diferentes tipos de hierros para fundiciones
Fundiciones blancas
Las fundiciones blancas no contienen grafito libre, en cambio todo el carbono se presenta combinado como Fe2C. Sus características son:
Excepcional dureza y resistencia a la abrasión.
Gran rigidez y fragilidad.
Pobre resistencia al choque.
Dificultad para lograr uniformidad de estructuras a metalográfica según el espesor.
Sus propiedades mecánicas son las siguientes:
Dureza Brinell entre 375 y 600.
Resistencia a la tracción entre 130 y 500 MPa
Resistencia a la compresión entre 1,4 y 1,7 GPa
Fundición gris
Es la que más se utiliza en la industria. Su estructura está formada por una matriz metálica conteniendo grafito precipitado en forma de láminas de diversos tamaños y grosores o formas variadas como rosetas, etc. Las principales características de las fundiciones grises son:
Excelente colabilidad.
Buena resistencia al desgaste.
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Excelente respuesta a los tratamientos térmicos de endurecimiento superficial.
Poca resistencia mecánica.
Fundición dúctil
Aquí el grafito se presenta en forma en estado bruto de colada en forma de esferoides por el agregado de magnesio, calcio y cérido, todos agentes altamente nodulizantes. Estas fundiciones presentan características comparables a las de un acero:
Excelente ductilidad y elongación
Excelente resistencia a la tracción
Buena colabilidad
Fundición maleable
Las piezas se cuelan en fundición blanca y subsecuentemente se les realiza un tratamiento térmico destinado a descomponer la cemetita para producir la segregación de nódulos de grafito irregular. Se distinguen dos clases: Maleable de corazón blanco: consiste en un proceso de descarburación acentuado Maleable de corazón negro: ferriticas o perliticas, donde se precipita grafito en forma de nódulos. Las diversas estructuras obtenidas, le otorgan las siguientes características:
Excelente resistencia a la tracción.
Ductilidad y resistencia al choque.
Buena colabilidad.
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Colado y vaciado Hierro
colado,
más
conocido
como fundición
gris es
un
tipo
de aleación conocida como fundición, cuyo tipo más común es el conocido como hierro fundido gris. El hierro gris es uno de los materiales ferrosos más empleados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Esta aleación ferrosa contiene en
general
más
de
2%
de carbono y
más
de
1%
de silicio,
además
de manganeso, fósforo y azufre. Una característica distintiva del hierro gris es que el carbono se encuentra en general como grafito, adoptando formas irregulares descritas como “hojuelas”. Este grafito es el que da la coloración gris a las
superficies de ruptura de las piezas elaboradas con este material. Las propiedades físicas y en particular las mecánicas varían dentro de amplios intervalos respondiendo a factores como la composición química, rapidez de enfriamiento después del vaciado, tamaño y espesor de las piezas, práctica de vaciado, tratamiento térmico y parámetros microestructuras como la naturaleza de la matriz y la forma y tamaño de las hojuelas de grafito. Un caso particular es el del grafito esferoidal, que comienza a utilizarse en los años 1950, a partir de entonces ha desplazado otros tipos de hierro maleable y hierro gris. Entre los primeros usos de este material se dieron, en Europa occidental, en el año 1313, específicamente en la fabricación de cañones, y presumiblemente en la misma época se comenzaron a utilizar también en la construcción de tuberías. Se tienen registros de que en 1455 la primera tubería de hierro fundido fue instalada en Alemania, en el Castillo Dillenberg.
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El proceso de fabricación de los tubos de hierro fundido ha tenido profundas modificaciones, pasando del método antiguo de foso de colada hasta el proceso moderno por medio de la centrifugación. Diseño del modelo La fundición en arena requiere un modelo a tamaño natural de madera, plástico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretende reproducir y que formará la cavidad interna en el molde. En lo que atañe a los materiales empleados para la construcción del modelo, se puede emplear desde madera o plásticos como el uretano y el polietileno expandido (EPS) hasta metales como el aluminio o el hierro fundido. Para el diseño del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundición:
Debe ser ligeramente más grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reducción depende del material empleado para la fundición.
A esta dimensión se debe dar una sobre medida en los casos en el que se dé un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta.
Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmolde (la dirección en la que se extraerá el modelo), con objeto de no dañar el molde de arena durante su extracción. Este ángulo se denomina ángulo de salida. Se recomiendan ángulos entre 0,5º y 2º.
Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas necesarios para el llenado del molde con el metal fundido.
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Si es necesario incluirá portadas, que son prolongaciones que sirven para la colocación del macho.
Los moldes, generalmente, se encuentran divididos en dos partes, la parte superior denominada cope y la parte inferior denominada draga que se corresponden a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Los moldes se pueden distinguir:
Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena húmeda.
Moldes de arena fría: usa aglutinantes orgánicos e inorgánicos para fortalecer el molde. Estos moldes no son cocidos en hornos y tienen como ventaja que son más precisos dimensionalmente pero también más caros que los moldes de arena verde.
Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las aleaciones metálicas que típicamente se utilizan con estos moldes son el latón, el hierro y el aluminio.
Hornos usados para la fundición Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varían mucho en capacidad y tamaño, varían desde los pequeños hornos de crisol que contienen unos cuantos kilogramos de metal a hornos de hogar abierto hasta 200 toneladas de capacidad. El tipode horno usado para un proceso de fundición queda determinado por los siguientes factores:
♦ La necesidad de fundir la aleación tan rápidamente como sea posible y
elevarla a temperatura de vaciado requerida. ♦ La necesidad de mantener tanto la pureza de la carga, como precisión de su
composición.
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♦ La producción requerida del horno. ♦ El costo de operación del horno.
Los tipos de hornos que se usan en un proceso de fundición son: ♦ Horno de crisol (móvil, estacionario y basculante). ♦ Horno eléctrico. ♦ Horno por inducción. ♦ Horno de arco eléctrico. ♦ Horno basculante. ♦ Horno de cubilote
Hornos de crisol En estos hornos se funde el metal, sin entrar en contacto directo con los
gases de combustión y por esta razón se llaman algunas veces hornos calentados indirectamente. Hay 3 tipos de hornos de crisol que se usan en los talleres de fundición: Horno de crisol móvil: el crisol se coloca en el horno que usa aceite gas o carbón pulverizado para fundir la carga metálica, cuando el metal se funde, el crisol se levanta del horno y se usa como cuchara de colada. Horno de crisol estacionario: en este caso el crisol permanece fijo y el metal fundido se saca del recipiente mediante una cuchara para posteriormente llevarlo a los moldes. Horno de crisol basculante: el dispositivo entero se puede inclinar para
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vaciar la carga, se usan para metales no ferrosos como el bronce, el latón y las aleaciones de zinc y de aluminio.
Hornos eléctricos Producen temperaturas muy elevadas y son los más indicados para la
desulfuración y desfosforacion de la fundición y para la obtención de aceros especiales, porque en ellos el metal se halla libre de todo cuerpo extraño. Pueden usarse para el afinamiento de la fundición cargándolos de trozos de hierro o viruta y haciendo luego la adicción de los elementos necesarios.
Hornos por inducción Usa corriente alterna a través de una bobina que genera un campo
magnético en el metal, esto causa un rápido calentamiento y la fusión del metal de alta calidad y pureza. Estos hornos se usan para casi cualquier aleación cuyos requerimientos sean importantes.
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Horno de arco eléctrico La carga se funde por el calor generado por 3 electrodos gigantes, el
consumo de potencia es alto y pueden diseñarse para altas capacidades de fusión y se usa principalmente para la fundición de acero, una vez que el material esta fundido el horno se inclina para verter el acero fundido dentro de una olla.
Horno basculante Son hornos móviles apoyados sobre un sistema de sustentación, usualmente
se les utiliza cuando es necesaria una producción relativamente grande de una aleación determinada. Luego el metal es transferido a los moldes en una cuchara, con la excepción de casos especiales en que es vaciado directamente, la desventaja de este horno es que el punto de descarga acompaña el movimiento basculante.
Horno de cubilote Consiste en un tubo de más de 4 metros de longitud y pueden tener desde
0.8 a 1.4metros de diámetro, se carga por la parte superior con chatarra de hierro, coque y piedra caliza y se utilizan para hacer fundición de hierros colados. El mayor problema de estos hornos es que sus equipos para el control de emisiones contaminantes son más costosos que el propio horno y por ello no se controlan las sumisiones de polvo y por lo tanto no se autoriza su operación.
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Horno rotativo Se compone de una envuelta cilíndrica de acero, revestido con material
refractario y puede girar lentamente alrededor de su eje principal este horno es usado para la fundición de cobre, bronce, latón y aluminio.
Hornos de aire Está integrado por un crisol de arcilla y grafito los que son extremadamente
frágiles, estos crisoles se colocan dentro de un confinamiento que puede contener algún combustible solidó como carbón o los productos de la combustión
Diferencias de los hornos de fundición ventajas y desventajas
Horno crisol
Dentro de las Ventajas tenemos:
Son de bajo costo.
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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.
Hornos de Cubilote Este tipo de hornos se considera él más económico para obtener fundición. El
mismo utiliza carbón como combustible carbón en forma de briquetas, o coque de bajo contenido de azufre. Dentro de las Ventajas tenemos:
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.
Dentro de la Desventajas tenemos:
La fusión deja un alto nivel de escoria.
Los metales en este proceso pueden tener altos niveles de contaminación de materias como oxigeno, 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.
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Hornos de inducción El horno de inducción con núcleo magnético es uno de los más eficientes
para fundir, este tipo de horno tiene un embobinado de inducción que se encuentra sumergido en el metal líquido, la inducción electromagnética bombea el metal alrededor del embobinado y a la vez se inducen corrientes secundarias alrededor del núcleo. Ventajas:
Es él más eficiente para fundir.
El sistema de inducción se encuentra sumergido en el material.
Trabaja a un número de ciclos muy bajos.
Desventajas:
Tiene necesidad de material líquido como carga inicial.
El costo eléctrico determina el costo de funcionamiento.
Solo pueden ser utilizados cuando se requieren operaciones de fusión continua.
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