Hornos de procesos
- 1. HORNOS DE PROCESOS POR: CEVALLOS JOSELYN MOLINA KERLY
- 2. HORNOS DE PROCESOS • DEFINICIÓN • ES UN EQUIPO CONSTRUIDO POR UN CERRAMIENTO METÁLICO REVESTIDO INTERIORMENTE DE UNA CAPA REFRACTARIA-AISLANTE, DENTRO DEL CUAL SE DISPONE UNA CÁMARA EN LA QUE, POR MEDIO DE UNA SERIE DE ELEMENTOS QUE GENERAN UNA FUENTE DE CALOR, UNA CARGA (SOLIDO, FLUIDO O MEZCLA) ES CALENTADA, SIN QUE SE PRODUZCAN SOBRECALENTAMIENTOS INDESEADOS DEL PRODUCTO O DE LOS MATERIALES DEL EQUIPO.
- 3. • Los arreglos de hornos dependen si el fuego de la llama del quemador (a mayor temperatura) irradia de un lado de las caras de los tubos radiantes o si se irradia a ambos lados.
- 4. PARÁMETROS DE IDENTIFICACIÓN: • · CAPACIDAD TÉRMICA DEL HORNO • · CARGA • · TEMPERATURAS DE OPERACIÓN • · EFICIENCIA TÉRMICA • · CARGA TÉRMICA • · FUENTE DE CALOR • · VOLUMEN DEL RECINTO De combustión • Tipo de combustible • Tiraje • Tipo de suministro de aire de combustión y expulsión de productos de combustión • Con o sin precalentamiento de aire
- 5. PARTES CLAVES DE UN HORNO • LAS PARTES CLAVE DEL HORNO DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL CALOR TRANSFERIDO AL PROCESO SON: ZONA RADIANTE ESCUDO O BANCO DE CHOQUE ZONA DE CONVECCIÓN QUEMADORES REFRACTARIO CHIMENEA
- 6. - En la zona radiante se encuentran los quemadores y es donde los gases de combustión están a mayor temperatura. En esta zona es donde ocurre la combustión del combustible. - El escudo del horno corresponde a las primeras 2 o 3 filas de tubos en el banco de convección. Donde finaliza La zona radiante y comienza el banco de convección los gases aceleran pero aún están muy calientes. - Luego del escudo los gases llegan al banco de convección. Estos gases están más fríos que en la zona radiante y por lo tanto la capacidad de emisión de radiación térmica es menor. La zona de convección se diseña para absorber la mayor cantidad de potencia que aún disponen los gases aprovechando la transferencia de calor por convección.
- 7. La función primaria de los dampers de chimenea es el control del tiraje para mantener la presión negativa en el interior del horno. Su función es regular los excesos de aires en conjunto con los registros de aires de los quemadores, a su vez es un mecanismo de seguridad que permite en el momento de una emergencia este reduce el suministro de aire disminuyendo el fuego. Los dampers no tienen un cierre perfecto, porque se deben diseñar de manera tal que se tenga en cuenta el efecto de la expansión térmica.
- 8. El Escudo se construye de tubos lisos de iguales características que los tubos radiantes pero ubicados horizontalmente.
- 9. ELEMENTOS ESTRUCTURALES • LA FORMA DEL HORNO SE CARACTERIZA POR LA DISPOSICIÓN Y LOS TIPOS DE MATERIALES QUE SE USAN PARA SU OPERACIÓN, PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL HORNO SE DEBE TOMAR EN CUENTA LO SIGUIENTE: • LA SELECCIÓN DEL MATERIAL: SE LLEVA A CABO ESTE PROCEDIMIENTO CONOCIENDO QUE TIPOS DE FLUIDOS VA A MANEJAR EL HORNO Y LAS TEMPERATURAS A TRABAJAR, TOMANDO EN CUENTA ESTO SE ANALIZA LO SIGUIENTE: • CORROSIÓN • TEMPERATURA
- 10. Diseño mecánico: se caracteriza por su funcionamiento y operación, y la habilidad estructural. La estructura de los hornos debe ser de acero, soportando todas las cargas y descargas que intervienen en el proceso y los materiales que la componen. El casing debe ser construido con chapa con un espesor mínimo de 3/16 (5mm), excepto para los cilíndricos verticales, debe soportar solo las cargas de viento y proveer estabilidad a los miembros estructurales principales.
- 11. Clasificación de los hornos Se clasifican en cuatro grupos principales: • La carga se encuentra en contacto íntimo con el combustible y los productos de combustión. Horno cubilote • La carga está aislada del combustible, pero en contacto con los productos de la combustión. Horno hogar abierto. • La carga se encuentra aislada tanto del combustible como de los productos de la combustión. • Hornos eléctricos. Pueden ser de tipo acero o de inducción.
- 12. Tipos de hornos Hornos de reverbero Hornos rotativos 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 Los hornos rotativos están formados por una envoltura cilíndrica de acero, todo el interior del horno está revestido con un material refractario.
- 13. Hornos de crisol El horno de crisol , puede ser fijo o basculante, es de alta eficiencia energética y metalúrgica. Hornos eléctricos Tienen mayor duración los revestimientos que en los demás tipos de hornos. Se instalan en espacio reducido. Su operación se realiza con mayor higiene que la de los hornos otros tipos
- 14. Los tipos de hornos eléctricos Hornos eléctricos de arco El horno de arco eléctrico se utiliza para obtener acero o acero inoxidable a partir de chatarra y ferroaleaciones mediante fusión de la carga por arco eléctrico con electrodos de grafito.
- 15. Hornos eléctricos de inducción 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.
- 16. Hornos eléctricos de resistencia. Los hornos industriales de resistencias son aquellos en que la energía requerida para su calentamiento es de tipo eléctrico y procede de la resistencia óhmica directa de las piezas o de resistencias eléctricas dispuestas en el horno que se calientan por efecto Joule y ceden calor a la carga por las diversas formas de transmisión de calor
- 17. La utilización de horno en las industrias puede tener diferentes objetivos, como el tratamiento térmico de un material, el recubrimiento de piezas con sustancias, como pintura, vidrios y esmaltes; elevar la temperatura del material para que se den las reacciones químicas que se necesitan para obtener otro producto Aplicaciones
- 18. Hornos Industriales en la Metalurgia las funciones de procesamiento que van desde la reducción de mineral de hierro a su forma más maleable, arrabio, a la fabricación de acero, fundición de metales y tratamiento térmico de metales básicos.
- 19. Fundición Uno de los usos más comunes de los hornos industriales es el proceso de la metalurgia extractiva, o fundición. Siderurgia A través de la siderurgia se pueden conferir diversos tratamientos al hierro para conseguir distintas aleaciones y tipos de minerales.
- 20. La industria del vidrio • Fabricar piezas • Fusión de vidrio • Fibras cerámicas • Para fijar pigmentos • Vitrificar • Esmaltar • Fundir materiales
Notas del editor
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