Hornos de Inducción: - Revista Metal Actual

MAQUINARIA29como el secundario, tiene una sola espira, éste se inducea sí mismo una corriente eléctrica de baja tensión y granamperaje que produce el calor necesario para fundir.Lo que quiere decir que para iniciar el funcionamiento deun horno de inducción de baja frecuencia debe emplearseun poco de metal fundido, de modo que forme el secundario.En estos equipos la velocidad de calentamiento esmuy elevada y la temperatura se controla fácilmente, loque hace que dichos hornos sean muy útiles y se empleenampliamente en el mundo, aunque poco en Colombia.Se utiliza comúnmente en fundidoras no ferrosas y esparticularmente adecuado para sobrecalentar (calentamientospor encima de la temperatura normal defundición para mejorar la fluidez), mantenimiento (quelo hace adecuado para aplicaciones de fundición por inyecciónen matriz), y duplexado (uso de dos hornos para,por ejemplo, fundir el metal en un y transferirlo al otro).Ventajas de la Fusión por InducciónEl resultado del proceso de fusión por inducción, implicauna amplia gama de ventajas para la industria de lafundición tales como:• Operación amigable con el medio ambiente, quizás unade sus mayores fortalezas. Reduce además requerimientospara la recolección del polvo resultante.• Costos de operación más bajos en diferentes aspectoscomo la materia prima (refractario, electrodos, consumiblesetc.) y mano de obra.• Bajo porcentaje de desperdicio por oxidación.• Cargas eléctricas estables y por consiguiente una menorvariación de voltaje.• Mayor control de temperatura por medio de sistemaselectrónicos.• Alta tasa de fusión gracias a un mayor factor de potencia,lo cual deriva en mayor producción y utilización delequipo.• Mejores condiciones laborales en aspectos como ladisminución de la intensidad de ruido, calor, y mayorseguridad.• Agitación natural del material de fundición, que ayudaa controlar el proceso de aleación y por consiguiente unproducto de mejor calidad.

30MAQUINARIAA su vez, vale la pena nombrar loslimitantes de estos sistemas, parahacer una comparación simple conotras tecnologías.• Dificultad para refinar ciertas aleacionesde acero debido a la imposibilidadde agregar oxigeno alproceso.• Inversión de capital relativamentealto, comparado con sistemas mássencillos.• La chatarra utilizada debe ser seleccionada,debido principalmentea que durante el proceso de fusiónpor inducción el material conservaen un alto porcentaje sus característicasquímicas.En ColombiaLa fusión por inducción se ha convertidoen una de las mejores opcionespara la industria, y Colombia no hasido la excepción. Al país, a principiosde los años 80s, comenzaron allegar los primeros hornos de inducciónimportados por empresas comola Casa de la Moneda del Banco dela República, Fundicol, FundicionesUniverso, Acerías de los Andes yFundicom, entre otras.Con el paso de los años, otras compañíasse dieron cuenta de las ventajasofrecidas por este sistema y comenzaronsu implementación. En laactualidad, alrededor de 70 empresascuentan con este tipo de hornos.Si se le pregunta los industriales porqué eligieron la fusión por inducción,se identifica un punto en común:mayor productividad, representadaen tasa de fusión, lo cual ofreceposibilidades que tal vez al utilizarotros sistemas serían complicadasde contemplar. El simple hecho depoder fundir diferentes materialesferrosos y no ferrosos, permite diversificarla producción y deriva enla prestación de un servicio integralque amplía el negocio.Al respecto, Rigoberto Cañón, directorde manufactura de FudicomS.A, empresa que tomó la decisiónde cambiar su antigua tecnologíade cubilote por la fusión por inducción,explicó que unas de lasrazones del cambio fueron: la bajacontaminación que genera el hornode inducción, el buen control encomposiciones y temperatura.Según Cañón, los costos de funcionamientoe insumos, como elrefractario, con respecto al sistemaanterior, disminuyeron en 30 porciento. Las pérdidas por oxidaciónen los hornos de inducción son del 3por ciento, mientras igual factor enEn los hornos eléctricos de inducción, elcalor se genera por corrientes inducidaspor una corriente alterna. La mayoríade sistemas de carga se hacen en formamanual lo implica un alto riesgo, porello las fundiciones han cambiado asistemas mecanizados automáticos.Fotos: Cortesía: Inductotherm Corp.el sistema de cubilote ascendía al 10por ciento.Lo anterior muestra un gran avanceen cuanto a cantidad de hornos instaladosen Colombia. Sin embargo,aún hay mucho trabajo por hacer, enElección de un Horno deInducciónA la hora de elegir un horno de inducciónadecuado a las necesidades del usuario,conviene evaluar detalladamente entre otroslos siguientes aspectos:Costos:Precio por Kw/h de la zona donde seráinstalado el horno.El precio por kilo de las piezas que seránproducidas.Todos los costos asociados con la produccióntotal.Producción:Horas trabajadas al día.Días trabajados al mes.Necesidad de kilos fundidos por horateniendo en cuenta la cantidad de metalperdido en los sistemas de alimentacióny por rechazos.Tamaño de la pieza más grande y la máspequeña que serán fundidas y su respectivoporcentaje dentro de la produccióntotal.Características, calidad y porcentaje dematerial de carga que será fundido (chatarra,lingotes, retornos u otros).El proceso que será utilizado, ya seasolamente fusión, sostenimiento, calentamientoo la combinación de dichosprocesos.Los tipos de aleaciones que se van aproducir.Temperatura del metal cuando se basculadel horno a la cuchara.Temperatura a la que se cuelan las piezas.Tiempo que se demora el metal en la cucharahasta llegar a los moldes.Cantidad de veces que se bascula elhorno para llenar los moldes, antes dereiniciar el proceso de carga.Total de tiempos inactivos representadosen carga, escorificación, análisis químico,calentamiento y basculamiento.WWW.METALACTUAL.COM

especial, es sumamente importante impulsar la asesoríatécnica y capacitación en cuanto a metodologías opcionalesde producción, sistemas de gestión, organización yvaloración de residuos. Afortunadamente, la legislaciónespecífica para el control de emisiones perjudiciales vienetomado relevancia y motiva al cambio la mentalidadde los industriales.Actualmente, existen empresas que se encargan de gestionarlos trámites correspondientes a la implementacionde dichos aspectos y, adicionalmente, ofrecen apoyo enla consecución de recursos a través de entidades como elCentro Nacional de Producción más Limpia y el InstitutoFederal Suizo para la Investigación y la Prueba de Materiales(EMPA), quienes ofrecen líneas de crédito parainversiones de reconversión industrial que tengan unimpacto positivo en el medio ambiente.Para acceder a estos nuevos sistemas limpios y productivosde fundición, existe también la opción del leasingy financiación por medio de entidades bancarias nacionalese internacionales, las cuales cuentan con créditosespecíficos para dicho fin.En conclusión, los hornos de inducción se muestrancomo una solución viable; si realmente se quiere llegara una producción limpia y eficiente, el camino estátrazado; existen diferentes medios para conseguir suimplementación, simplemente conviene superar laresistencia al cambio y arriesgarse a ser más eficiente ymenos contaminante.Autor* Federico Botero. Ingeniero de Ventas. Inductotherm Corp.fbotero@inductotherm.comFuentes• Antonio Klein Neto. Gerente Comercial, Inductotherm Group BrasilLTDA., klein@inductothermgroup.com.br• Jairo Rodríguez. Gerente Industrial Technologies S.A. (Representantesde Inductotherm en Colombia), jairor@indutecsa.com• Rigoberto Cañón. Director de manufactura de Fudicom S.A.,rcanon@fundicom.com.co• Pablo Andrés Bruce. Corrección de estilo y redacción.• Fishman, Oleg S., Inductotherm Corp., “Fundamentals of Metal Movementin Induction Furnaces” (Mayo, 2000)• Howarth, D., John Hall & Son (Oldham) Ltd. UK, and POWELL, J, BritishColumbia Industrial Relations Association, “Using a Large Single-UnitMedium frequency Furnace in a Jobbing Foundry” (Marzo, 1990)• Canadian Electrical Association, “Fonderie Grand’ Mêre Ltêe” (Junio,1990)• International Finance Corporation, World Bank Group “Environmental,Health, and Safety Guidelines for Foundries” (Abril, 2007)• Svoboda, Dr. John M., Process Metallurgy International Inc., GRIFFITH,Lowell E., Griffith and Associates Inc., “Comparison of Direct Arc andInduction Melting for New Foundry Operations” (Abril, 1997).WWW.METALACTUAL.COM