Fundición de agujas

Tipos de hornos de fusión de agujas

El horno de fusión de agujas, también conocido como horno vertical de coque de aguja, es parte de una unidad de destilación configurada para producir un producto petrolero conocido como coque de aguja. La función principal del horno vertical de coque de aguja es convertir o calcinar el coque de petróleo verde en coque de aguja premium o regular aplicando calor a través de un proceso de destilación vertical.

En general, los tipos de hornos de fusión de agujas se pueden dividir en las siguientes categorías en función de sus características y funciones:

• Horno vibratorio

  El horno vibratorio es un tipo de horno de fusión industrial que se especializa en el tratamiento del coque de petróleo verde. Utiliza el principio de la vibración para extender el material que se va a fundir de manera uniforme, asegurando un calentamiento uniforme y un tiempo de vibración constante. Esto ayuda a lograr buenos resultados de fusión. Además, el horno vibratorio tiene una estructura de cuerpo de horno estable y puede soportar entornos operativos de alta temperatura, lo que ayuda a mantener su uso estable a largo plazo. Además, el horno vibratorio presenta una mejor capacidad de producción, adecuado para la producción industrial a gran escala.

• Horno rotatorio

  El horno rotatorio es un equipo móvil que puede fundir coque de aguja. Su principio de funcionamiento es rotar el cuerpo del horno, lo que hace que el material se mezcle y reaccione completamente en el horno, mejorando así la eficiencia y la calidad de la fusión. El horno rotatorio posee una fuerte adaptabilidad a las materias primas, lo que puede satisfacer diversas necesidades de producción. Además, el horno rotatorio es adecuado para diferentes escalas; ya sea grande o pequeño, se puede realizar, lo que lo hace flexible y versátil.

• Horno estático

  El horno estático es un dispositivo de fusión de coque de aguja con un cuerpo de horno fijo. Funde los materiales calentándolos, lo que cambia las propiedades físicas y químicas de los materiales, logrando así el objetivo de la fusión. El horno estático tiene características de estructura simple y es adecuado para grandes lotes de producción, lo que puede satisfacer la demanda del mercado de grandes cantidades de productos.

Especificación y mantenimiento del horno de fusión de agujas

Las especificaciones del horno de fusión vertical de coque de aguja variarán según el modelo y el diseño del fabricante. La altura de estas torres suele oscilar entre 10 y 100 metros. Tienen una entrada ancha por donde se alimentará el coque de aguja, y la salida es mucho más pequeña, a menudo denominada área "tocada". El control de la temperatura es crucial en los hornos de fusión de agujas, ya que el proceso de fusión depende de cuándo el coque de aguja se transforma en otros productos. La temperatura suele oscilar entre 1.700 y 3.000 grados Celsius. Existen muchos tipos de hornos de coque de aguja:

• Hornos de calefacción indirecta: Este horno utiliza una fuente de calor externa para calentar el horno. Las fuentes de calor externas pueden incluir resistencias eléctricas o conductos de vapor. En estas unidades de calefacción indirecta, la transferencia de calor se produce a través de los conductos de vapor al material que necesita calentarse.
• Hornos de botella o de eje: son formas populares de fundir metales en la industria petrolera o petroquímica; este tipo de horno se utiliza principalmente para fabricar coque de petróleo calcinado o de grado metalúrgico. En los hornos de botella, las áreas de entrada y salida son muy similares, mientras que en los hornos de eje, las áreas superior e inferior son cónicas.
• Hornos de túnel: Los hornos de túnel comprenden una estructura plana similar a un túnel. La longitud del túnel variará según el material que deba procesarse. El material pasa por el túnel y el calor sube desde los pisos.
• Hornos rotatorios: El elemento de calentamiento rotatorio suele estar colocado en una inclinación. El material que necesita calentarse se introduce en el horno, donde avanza hacia abajo y el calor lo trata, cambiando su composición química.
• Hornos de lecho fluidizado: En estos tipos de fundidores, las partículas se mantienen suspendidas por suficiente presión de aire que fluye a través de ellas. La combinación de fluidez y el efecto burbujeante hace que este lecho sea una buena opción para calentar y enfriar materiales de manera uniforme.

Mantenimiento de los hornos de fusión de agujas:

Los hornos de fusión de agujas trabajan a temperaturas muy altas y tienen algunas partes móviles como ventiladores o sopladores. Para obtener la vida útil óptima, deberán mantenerse regularmente.

• La limpieza es la parte más esencial del mantenimiento del horno. Esto se hace eliminando cualquier acumulación o residuo de carbón. Se debe prestar especial atención a las áreas cercanas a la fuente de calor y las superficies de intercambio de calor. La acumulación de carbón reduce las capacidades de transferencia de calor de las superficies de calor.
• Las revisiones del área pueden garantizar que cualquier grieta o fuga se identifique temprano antes de que se conviertan en problemas importantes. Si se encuentran fugas en las áreas de ignición, deben repararse para evitar que el gas o el aire se filtren hacia adentro o hacia afuera.
• Los conductos de aire dañados deben repararse para garantizar una buena transferencia de aire y calor al área de fusión.

Escenarios de la industria de un horno de fusión de agujas

El horno de fusión de agujas juega un papel crucial en varias industrias que requieren producción de acero de alta calidad e instalaciones de clasificación. Los hornos de arco eléctrico (EAF) son esenciales dentro de las plantas siderúrgicas, ya que utilizan chatarra de acero como materia prima principal. Según las investigaciones, el consumo de electrodos de aguja se estimó en 866 millones de toneladas solo en la industria siderúrgica durante 2021 a 2025.

Los electrodos de aguja son de vital importancia para los EAF porque suministran calor para fundir la chatarra de acero y su diámetro corresponde al tamaño del EAF. Los electrodos de aguja se utilizan en los EAF porque los electrodos voluminosos de 18 pulgadas o más son poco prácticos, ya que su eficiencia, capacidad y potencia serían demasiado altas para que sean viables. Los electrodos se sumergen en chatarra metálica en el fondo del horno, donde la potencia aplicada por unidad de área es la más alta para lograr las velocidades de fusión requeridas.

Otro uso importante de los electrodos de aguja es en los hornos de inducción de alta frecuencia para la fabricación de acero. Las agujas se utilizan con frecuencia en estos electrodos porque, a diferencia de los EAF, los hornos de inducción utilizan una bobina para crear un campo electromagnético que calienta el metal. Las agujas son la forma más común utilizada para los hornos de inducción, los hornos de frecuencia media (MF) y las fundiciones debido a su eficiente transferencia de calor.

Una de las últimas innovaciones para la fusión de acero son los transformadores de fusión de acero que están diseñados para satisfacer las necesidades del EAF. Los transformadores de fusión eléctrica juegan un papel importante en la fabricación de acero, ya que reducen la tensión de línea y aumentan la corriente para proporcionar la energía necesaria para el horno. Estos transformadores emergen de la red para suministrar la corriente necesaria para que el horno logre la producción de acero. Los transformadores premium se utilizan para hornos de arco porque están diseñados para proporcionar una regulación de voltaje y una eficiencia óptimas para las exigentes aplicaciones de la fusión de acero.

El horno de fusión de agujas tiene varios usos importantes en la metalurgia que afectan la infraestructura moderna del mundo. Sin estos dispositivos, que crean y funden acero, el mundo estaría desprovisto de muchos de los avances industriales que permiten las comodidades y tecnologías modernas.

Cómo elegir hornos de fusión de agujas

Se deben explorar varios factores al elegir una máquina de fusión de coque de aguja para un rendimiento óptimo.

• Calidad y capacidad de los coques

La calidad y la capacidad de los coques es un factor destacado al seleccionar un horno de fusión de coque de aguja. La calidad del coque afectará la eficiencia, el rendimiento y la calidad general de la producción. Por lo tanto, es crucial elegir un fundidor que pueda manejar el tipo específico de coque de aguja que se está utilizando.

Además, la capacidad del coque de aguja debe coincidir con los requisitos del proceso de producción.

• Eficiencia

  La eficiencia energética es una consideración clave. Los hornos de fusión de coque de aguja consumen cantidades sustanciales de energía durante la operación. Las máquinas energéticamente eficientes pueden reducir significativamente los costos de electricidad y contribuir a la sostenibilidad ambiental al minimizar el desperdicio de energía.

• Costo operativo

  El costo operativo es otro aspecto importante de la selección del horno de fusión de coque de aguja. Este costo abarca los gastos de mantenimiento del equipo, el consumo de energía y los costos relacionados con los materiales procesados. Elegir un horno de fusión de coque de aguja eficiente puede ayudar a minimizar los gastos operativos, aumentando así la rentabilidad general.

  Además, considere los requisitos de mantenimiento y los gastos operativos asociados con la máquina.

• Fiabilidad del equipo

  La fiabilidad del equipo garantiza una operación constante y minimiza los tiempos de inactividad inesperados. Por lo tanto, es necesario priorizar un horno de fusión de coque de aguja confiable para garantizar una producción continua y mantener la eficiencia general del proceso de fabricación.

• Avances tecnológicos

  Los avances tecnológicos han provocado mejoras significativas en el diseño de los hornos de fusión de coque de aguja. Los hornos de fusión de coque de aguja de vanguardia ahora cuentan con sistemas de control sofisticados, automatización y capacidades de monitoreo remoto, lo que mejora la eficiencia operativa, la precisión y la comodidad. Las empresas pueden mejorar la productividad y optimizar las operaciones invirtiendo en fundidores con tecnología moderna.

Preguntas y respuestas sobre el horno de fusión de agujas

P1: ¿Es seguro fundir oro en casa?

R1: La fusión de metales preciosos como el oro, la plata y el cobre se puede hacer en casa si el usuario tiene el equipo, los materiales y el conocimiento adecuados. Sin embargo, no es seguro fundir oro u otros metales en casa. El proceso de fusión puede liberar gases nocivos y requiere el uso de un horno potente que puede alcanzar una temperatura peligrosa. Es mejor dejar el proceso a los profesionales en un entorno seguro y controlado.

P2: ¿Qué tan seguros son los hornos de fusión de aguja de oro?

La fusión de oro con hornos de fusión de aguja se considera segura si se hace lo siguiente. Comprar hornos de fusión de aguja de calidad con características de seguridad, operar en áreas bien ventiladas, usar equipo de protección personal (PPE), seguir las instrucciones del fabricante y ser consciente de los riesgos de los humos y gases peligrosos de la fusión de metales.

P3: ¿Se puede utilizar una máquina de fusión de oro para fundir otros metales?

R3: Sí, las máquinas de fusión de oro pueden fundir otros metales como cobre, aluminio y plata. Sus especificaciones dependerán del tipo y el material del metal. La máquina tendrá que generar la temperatura correcta para fundir el metal.

P4: ¿Qué tipos de oro no son seguros para fundir?

R4: Componentes electrónicos estándar como resistencias, condensadores y placas de circuito comunes. Placa de alta densidad con un alto valor de pieza. Electrónica compleja, incluido algún equipo de grado militar y electrónica sobrevalorada. Electrónica incierta sin identificación o piezas militares. Esto se debe a que pueden contener bifenilos policlorados (PCB). Esta es una sustancia química que se sabe que es dañina, y si no se conoce, es más seguro evitarla.