Comprender el Horno de Cubilote: Diseño, Operación y Aplicaciones

Un horno de cubilote es un dispositivo cilíndrico usado para calentar y fundir metales como hierro y bronce. Estos hornos de soplado suelen tener entre 0,5 y 4 metros de diámetro y tienen la apariencia externa de una chimenea. Para operar un horno de cubilote, el cilindro se llena normalmente con capas alternadas de metal y coque, y se pueden añadir materiales fundentes, como cal o aditivos de carbono. Cuando el metal se funde, fluye hacia abajo y puede liberarse desde un grifo en la parte frontal del horno. Tras finalizar la colada, estos hornos pueden vaciarse y prepararse para uso futuro abriendo una compuerta de descarga en la parte inferior para retirar el coque restante y otros materiales.

Historia antigua y evolución

Evidencia arqueológica sugiere que diseños de cubilote pudieron usarse en China durante el siglo III a.C. Ejemplos tempranos se usaron en China durante el período Chunqiu para fundir bronce. Los hornos de cubilote también se usaron para hierro fundido en Europa desde el siglo XVII. Hasta mediados del siglo XX, el horno de cubilote siguió siendo el método principal de fundición de hierro. La mayoría de fundiciones eventualmente cambiaron a hornos de inducción, aunque los cubilotes aún se usan en algunos casos.

Operación: la campaña

Cuando un horno de cubilote está en uso, se le suele llamar campaña. Al inicio, se coloca coque en el horno y se enciende. Unos puertos llamados toberas introducen aire al coque ardiendo, creando un tipo de horno de soplado. La introducción de aire hace que el coque se vuelva muy caliente, momento en que se puede cargar metal en el horno. Se añaden capas adicionales de coque para continuar el calentamiento, y se pueden añadir cal u otros agentes fundentes para reducir la oxidación.

Fundición y colada

El calor de las capas inferiores de coque ardiendo sube por el cilindro, calentando las capas superiores de metal y fundiéndolas. El carbono del coque puede unirse al metal líquido al pasar por las capas inferiores y acumularse en el fondo. En algunos casos, se pueden añadir adyuvantes como carburo de silicio para aumentar el contenido de carbono. Después de que suficiente metal fundido se ha acumulado en la parte inferior, el operador abre un grifo para drenarlo a un recipiente de recogida. Suele haber otro grifo en un punto más alto en la parte trasera que drena materiales de escoria.

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