Consideraciones para la construccion de un pequeño horno.

[GolumX]

Buenos días, pues eso, después de haber leído mucho en este foro y en otras paginas me voy a animar a construir un pequeño horno de gas para fundir aluminio ( en principio solo aluminio, pero puede ampliar a otros materiales no ferrosos) y me surgen una serie de dudas en cuanto al tamaño. La fuente de calor va a ser una soplete de fontanero, de los que usan cartuchos desechables de butano-propano (su uso va a ser esporádico y segun el fabricante la combustion llega pasa los 1900ºC). Por ahora tengo claro que voy a usar una lata como recipiente para contener el mortero refractario, que la llama ha de ser, en planta tangente al interior de la cámara para producir una corriente envolvente en torno al crisol, para un calentamiento homogéneo y en alzado el centro de la llama ha de quedar a la altura de la base del crisol y que este ha de descansar sobre una peana del mismo material que el crisol y del mismo diámetro que la base de este. Y ahora llegan las preguntas, principalmente son sobre las dimensiones..... ¿que espesor han de tener las paredes del horno?, ¿Que espacio hay que dejar entre el crisol y el horno para dilataciones y circulación de calor? el agujero por donde introduzco la boquilla del soplete ¿ha de ajustar a esta o que dar con holgura? supongo que con un par de mm sera suficiente para dar el juego suficiente a las dilataciones. ¿Como de grade ha de ser la chimenea? me refiero al diámetro para permitir la expulsión de los gases de la combustión y no perder calor en exceso.
En principio había pensado hacerme con un vaso de acero para usarlo como crisol (ignorante..... a la larga se deshace) pero por lo visto no es lo correcto a si que ando buscando donde hacerme con un crisol, pero no me queda claro si cerámico o de grafito y no se donde comprarlo, en Madrid (aun tengo que ponerme en contacto con Vidae y Cia que es el único sitio que he encontrado que vendan crisoles por que Ingenieria2000 no los comercializa), de un tamaño inferior a A1, que me parece que a mi se me queda grande, había pensado en un A0.5 o A0. Hacérmelo lo he descartado por falta de medios, no tengo ni torno para hacer el molde, ni prensa para compactarlo ademas tendría que adquirir todos los materiales, con lo que creo que no me ahorraría nada. Con todas estas dudas recurro a vosotros que seguro que ya habéis pasado por lo mismo y por lo menos tendréis mas experiencia que yo que de momento lo único que he hecho es leer sobre el tema. Otra cosa, en un manual de uso de crisoles decía que había que poner polvo de carbón entre el crisol y la base para que no se quedaran unidos, pero no he apreciado ese detalle en otro lugar...... Gracias de antemano por la ayuda.

[Rafa]

Hola.


1.-Depende...¿cual es el refractario?¿Conductividad termica?¿Que rendimiento esperas?Cuando fundas, haras una unica colada rapidilla o pretendes hacer varias???

2.- Pues un poco a ojimetro, yo usaria una distancia por lo menos igual al diametro del quemador, poco mas poco menos, depende tambien del quemador, pero es buena aproximacion.

3.- Con un buen quemador en el que puedas ragular la llama de reductora a muy oxidante, yo lo ajustaria en lo posible.

4.- Gran pregunta, si lo encuentras cuentamelo, depende si el quemador es de venturi o aire forzado, pero hazlo variable, un pedazo de ladrillo repractario y abres y cierras segun necesidad, en realidad el sonido del quemador es el que te guia.


El vaso de acero se deshara, pero podras hacer bastantes coladas con el.
Lo del polvo para que el crisol no se pegue es solo para crisoles vidriados.

[emiliano]

Hola, hace rato que me siento culpable por no responder este hilo así que saque este horno de abajo de un montón de cacharros para subir unas fotos.

El mismo es de construcción empírica así que lo único que puedo decir es que funciona y llega con facilidad a 1250º

La mezcla refractaria esta hecha de arcilla refractaria común, la que se usa en parrillas ( barbacoas) con 20% de cemento portland (en peso) para que fragüe en frio, al volumen total se lo mezcla con 50% ( en volumen)de aserrín de madera que pase por el tejido de mosquitero , luego en el fondo de un balde de lata de 20litros se ponen unos ladrillos refractarios de los densos para que soporten el peso del crisol sobre estos ladrillos se coloca de manera concéntrica dentro del balde un tubo de pvc del diámetro deseado (algunos centímetros mas que el diámetro del crisol )con anterioridad se perfora el balde de chapa donde va el quemador que es un tubo de hierro de pared gruesa y 1,1/2" (38,1mm)de diámetro interior , si es posible de 50cm de largo ya que se va a ir quemando con el tiempo y la vamos a tener que ir empujando hacia adentro a medida que se carboniza ( dura mucho tiempo).
Se introduce el quemador en la posición definitiva envuelto en papel de diario para que no quede pegado al concreto refractario.

La posición del quemador es importante, debe entrar a la cámara de forma tangencial a la misma para que la llama forme una buena convección alrededor del crisol y se enrolle hacia arriba hasta la salida del horno, hay que colocarlo unos 3cm arriba del piso del horno.

Una vez todo en posición se mezcla bien el material con el aserrín de madera y se le hecha agua hasta que quede una pasta que no fluya ,al apretar un poco en el puño no debe escurrir entre los dedos y debe quedar formada una bola al soltarla.

Se rellena el balde cuidadosamente para que no queden bolsas de aire y se espera que fragüe el concreto, una vez fraguado se retire el tubo de pvc y se busca el tubo del quemador cuya entrada habrá quedado algo obstruida por el concreto, se libera el canal del quemador con un elemento punzante.

Del otro lado del quemador se pone una conexión tipo "Y”, puede ser de pvc.
Se pone en una entrada la manguera de gas de red que se regulará con una llave para gas y en la otra entrada el pico de una aspiradora hogareña en función de soplador o sea funcionando a la inversa ,si no tiene esta función se le saca la bolsa y se conecta en la salida de aire.

Hay que hacer una primera quemada para que el aserrín de madera contenido se queme y deje alvéolos de aire que harán al material aislante (dejar secar al sol unos cuantos días antes).

El de la foto tiene años de uso y una paliza bárbara producto del aprendizaje y el abuso pero todavía funciona bien.

Ya es hora de reconstruirlo.

Dentro tiene el crisol de grafito y al funcionar se lo tapa con dos ladrillos refractarios dejando una rendija para que circule el aire.

Tendrás que hacerte de herramientas para manipularlo y mucho cuidado.

Podrás fundir metales no ferrosos con gran facilidad.









Saludos y suerte!

[GolumX]

Muchas gracias, despues de buscar mucho, he encontrado lo que queria saber, buscaba las consideraciones tecnicas, formulitas y demas para dimensionar camara, quemador y crisol. Los materiales mas o menos los tengo claros y tras una buena busqueda por la red encontre un par de documentos muy interesantes (parecen proyectos fin de carrera) en los que se desarrolla ampliamente los calculos necesarios para acertar con los materiales, para que no se me funda y sea mas o menos seguro se manejo. En la actualidad me encuentro resolviendo los ultimos escollos para empezar la ejecucion, el primer cambio definitivo ha sido que ha pasado de ser de gas a electrico, principalmente por la limpieza y por que como soy un desastre seguro que el dia que me pusiera ha fundir me quedaria sin gas. Emiliano, muchas gracias por las fotografias, son muy instrucctivas, pero voy a emplear unos aislantes un poco mas modernos, dado el tamaño, muy pequeño, el nucleo refractario de la camara va a ser de ladrillo tipo 23, alto poder aislante con una temperatura maxima de trabajo de 1260ºC , estos ladrillos los trabajare para que formen una camara interior donde ira alojada la resistencia envolviendo el crisol. Este nucleo refractario va estar rodeado de manta de fibra ceramica y emcapsulado en un cilindro de acero inox de 0.5mm. Rafa estos son los materiales que pienso utlizar, el rendimiento, supongo que como a todo el mundo le gustaria, el mayor que se pueda y es para fusion de pequeñas cantidades de forma unitaria, de aluminio principalmente, pero supongo que luego intentare otros metales no ferrosos.
Lo que realmente me tiene quemado es que no encuentro demasiada informacion hacerca del rigidizante de la manta ceramica. Se que es silicato de sodio y segun un post de este foro se puede hacer con arena de gatos y sosa (en otro foro hacian referencia a este y me costo encontrarlo), pero no se indican proporciones ademas dicen claramente que no es interesante meterse a cocinarlo por el precio que tiene, lo buscare en alguna tienda. El otro punto donde estoy atascado es en como fijar la resistencia, se que puedo emplear ganchos de acero inoxidable para mantenerla en su posicion, pero en principio (se que durara poco) quiero reutilizar una resistencia de vitroceramica que tengo que en vez de ser un hilo es una pletina ondulada (creo que de Ni-Cromo), esta tiene unas patillas para fijarse al fondo del plato, por donde no circula corriente y se calientan menos, como elemento de fijacion voy a experimentar con una mezcla de caolin y alumina al 50% que presenta una elevada temperatura de fusion y soportan magnificamente el choque termico (segun he leido en varios foros de ceramistas). Por favor si alguien tiene alguna sugerencia que la aporte, toda ampliacion del conocimiento siempre es bien recibida.

PD: Emiliano, sigo tu trabajo con el espejo y me tienes alucinado, no sabia que se podia llegar a esa perfeccion de forma artesanal..... sigue asi.

[Rafa]

viewtopic.php?f=4&t=12464

[E.MC]

emiliano: si que le diste paliza al hornito jajaja.

[GolumX]

Gracias Rafa, ya lo habia visto, pero el resultado final no fue muy bueno, los ladrillos refractarios con alto contenido de Alumina son los que voy a usar, pero el aislante.... me parece bien la mezcla con vermiculita pero me inclino mas hacia las fibras ceramicas, con diferencia son las que mayor poder de aislamiento tienen (aunque son bastante nocivas), y para mi el espacio cuenta mucho. Tambien he leido que al aplicar rigidizante en la manta ceramica se pierde un poco de poder de aislamiento debido al apelmazamiento de las fibras, por lo que me estoy planteando el no tratarlas y encapsularlas hermeticamente entre el ladrillo refractario y el contenedor de acero, sellando todo con algun compuesto resistente a las altas temperaturas. Una preguntita mas, el crisol, ¿de grafito o ceramico?

[emiliano]

E.MC, si! como ves ,no creo que mis hornos me quieran mucho!! pasa que para meterle un crisol mas grande lo había agarrado a masa y corta fierro ! y bué.. así se aprende...

Golumx, hola. Seguro encontraste el mismo trabajo de fin de carrera que yo, es que no supe como subirlo ya que lo tenía archivado.
A mi me recomendaron, en el caso de usar K23 aplicar bastante caolín a la zona de contacto entre el ladrillo y la resistencia, los k23 por lo general tienen mas impurezas como oxido de hierro, los k26 son los que se bancan bien el contacto con el elemento calefactor.
Como aislante secundario la fibra es de lo mejor pero si la haces rígida con silicato u otro producto pierde mucha capacidad de aislamiento y el rendimiento se acerca bastante al de la vermiculita expandida.

La resistencia, cuando se engancha así , se suele usar el mismo material del que está hecha la misma.

Yo usaría crisol de grafito o carburo de silicio, son baratos en esos tamaños y duran años.

Saludos.

[E.MC]

emiliano: parecía que lo usaste mucho y por como se veía daba de pensar en muchas rajaduras y desprendimientos de refractario, mas por el cemento que se dilata y agrieta con el calor, yo me hice una chimenea para el horno mixto de cerámica, eléctrico y a gas, la arme con barbotina común , un poco de cemento y perlita, el tema que yo después la cocine dentro del horno y quedo muy bien excepto por la grieta todo a lo largo.
pero volviendo al tema principal: golumx podrías usar una mezcla de caolín, alúmina y haserrin para armar el refractario del hornito y que quede con las canaletas ya talladas, aunque de mi gusto personal a gas seria lo ideal, podes levantar mas temperatura, si cortan la luz no te queda una fundición a medias, el metal fundido siempre tiene que tener unos grados mas que el punto de fusión, así al verterlo en los moldes no se solidifica y fluye rellenando todos los espacios que tenga, el molde siempre es mejor que este caliente. por la misma razón y por que no tenga humedad.
saludos.

[emiliano]

Este cacharro fué una de esas chapuzas de fin de semana que termino durando años, mañana o pasado tengo que ir a buscar las arcillas para hacer los ladrillos que te había comentado, probablemente lo reconstruya con materiales mas adecuados , la arcilla roja que usé ,la que venden en corralones se vitrifica haciendo una capa en toda la cámara, con los ciclos trabaja y se resquebraja bastante ,y si.. el portland hasta 1000º o 1080 mas o menos se la banca pero estos hornitos a gas levantan 1300º como si nada.

Bueno tengo una gran curiosidad por el horno hibrido que comentaste, yo lo estuve pensando para el horno que quiero construir pero me achique por miedo a destruir las resistencias al no tenerla clara con los tipos de atmosfera y en un horno tan grande no me puedo dar el lujo de andar probando cosas raras.

Lo había pensado para usar a gas durante la rampa de subida y eléctrico a partir del recocido, teniendo en cuenta que no voy a pasar los 1250º ¿vos pensas que tendría beneficio de hacerlo hibrido? me refiero a menor consumo hablando en $?

Ahora que lo pienso me parece que el volumen de gas de red no me va a dar ,es un horno de 1,5m de diámetro x0,4m de altura de cámara y a garrafa para mantener la presión voy a necesitar una habitación llena de garrafas, mmmm.... voy a agarrar el libro de hornos cerámicos y calcular cuantos quemadores llevaría.... después vuelvo saludos..