Mantenimiento eficaz del horno: principales consejos para optimizar la calidad y la productividad

El mantenimiento de los equipos es fundamental para las operaciones modernas de fundición. La calidad de una pieza fundida acabada depende por completo de la calidad de los procesos que hay detrás, y eso significa que la tecnología debe funcionar de un modo óptimo.

El mantenimiento eficaz de los hornos fusores y dosificadores de aluminio es especialmente importante en este sentido, no solo para conseguir un rendimiento óptimo de los equipos (por ejemplo, los índices de consumo energético o los rendimientos del metal especificados por el fabricante), sino también para evitar tiempos de inactividad innecesarios y problemas que puedan afectar a la calidad de la masa fundida producida para la fundición.

¿Le preocupa el aumento de las tasas de desperdicio? ¿Se pregunta por qué el consumo de energía de su horno fusor ya no es lo que era? ¿La precisión de dosificación no es del todo correcta? Podría ser que un problema de mantenimiento sea el culpable. Para ayudarle, se ofrece una guía práctica de algunas comprobaciones, medidas y herramientas sencillas que pueden suponer una gran diferencia en el consumo de energía, la calidad del metal líquido y la productividad de fundición.

Más vale prevenir que curar

El mantenimiento adecuado de un horno fusor o dosificador de aluminio es esencial para su rendimiento y la longevidad de servicio. Sin embargo, aunque algunos requisitos de mantenimiento son inevitables, otros son evitables.
A continuación, se ofrecen algunos consejos que le ayudarán:

Uso correcto = mejor rendimiento: aunque no es estrictamente un consejo de mantenimiento, es importante recordar que los mejores equipos con las mejores características siempre tendrán un rendimiento inferior si no se utilizan correctamente. Por ejemplo, un escáner láser de cuba para hornos de fusión no sirve de nada si no se configura de forma adecuada. O la carga automática no tiene efecto si no hay un carro lleno en la unidad de carga.

Un uso incorrecto también puede provocar una avería prematura de las piezas o un consumo excesivo de energía.

Con esto en mente, nuestro siguiente consejo es...

Aprovechar la formación

La mayoría de los fabricantes de hornos ofrecen paquetes de formación específicos para garantizar que los equipos de operación y mantenimiento sepan exactamente qué esperar de su horno y qué hacer para garantizar que se alcancen los niveles de rendimiento especificados.

 

Disponer de personal con un profundo conocimiento del proceso y del equipo es especialmente importante para optimizar el rendimiento del horno dosificador.

Las soluciones de control de los hornos pondrán rápidamente de manifiesto los datos adecuados para que los operarios tomen medidas, pero contar con un equipo informado y con conocimientos que pueda actuar rápidamente en respuesta a los mensajes del sistema de control puede suponer una enorme diferencia en la productividad actual y en los tiempos de inactividad evitables.

No lo olvide, lo digital puede ser de ayuda

Las soluciones digitales tienen mucho que ofrecer en cuanto a apoyo a la gestión eficaz del mantenimiento de los procesos y los equipos.

 

Esto podría ser un software de control específico del equipo, por ejemplo, un software de control del horno dosificador que facilite la supervisión en tiempo real de los datos del sensor de presión y la corrección automática de los volúmenes de dosificación. Sin embargo, recuerde que es importante que se ponga en contacto con su proveedor para asegurarse de que utiliza la última versión con el fin de aprovechar toda la funcionalidad de su equipo.

Sabía que: otras soluciones digitales también pueden ser de ayuda, especialmente las que pueden ofrecer un análisis en tiempo real de los indicadores clave de rendimiento para señalar rápidamente los problemas y alertar a los equipos de las medidas necesarias. Descubra cómo nuestro conjunto de productos Monitizer podría ayudarle. 

Mantenerlo original

Cada horno fusor o dosificador cuenta con garantías de rendimiento específicas, desde los valores de consumo de energía hasta la precisión de dosificación. Sin embargo, estas cifras se basan en la ingeniería exacta que emplea el fabricante.

 

Los materiales utilizados, los gradientes obtenidos y las dimensiones internas diseñadas en el horno contribuyen a ofrecer las cifras especificadas. El cambio de un solo elemento puede desajustar todo el sistema, lo que a su vez puede provocar un desgaste prematuro, un tiempo de inactividad innecesario y un acortamiento de la vida útil.
Esto también puede ser la causa raíz del aumento del consumo de energía y del deterioro de la calidad del metal o del aumento de las tasas de desperdicio. Por lo tanto, el uso de repuestos OEM es una forma importante de evitar gastos innecesarios.

Modernizar para optimizar

La modernización de los equipos existentes puede ser una forma muy eficaz de prolongar la vida útil de los equipos y mejorar su rendimiento hasta dejarlo "mejor que nuevo". En este sentido, la modernización de los equipos es la última medida de mantenimiento preventivo, que evita la necesidad de una costosa sustitución de los equipos clave.

 

Además de las actualizaciones de los sistemas de control, las mejoras para optimizar la carga, el llenado, la extracción del metal, las piezas refractarias y los mecanismos de limpieza pueden contribuir a mantener la calidad del metal, el rendimiento y la productividad, a la vez que se reducen los costes energéticos y de mantenimiento.

Además de estos consejos generales, también hay algunas medidas específicas de mantenimiento que es importante recordar en relación con la optimización de los hornos fusores y dosificadores. A continuación, se ofrecen algunos que pueden ayudar a mantener su taller de fundición en plena forma.

Mantenimiento del horno fusor

1) Manténgalo limpio... y lo mantendrá productivo

La limpieza regular de los hornos fusores es esencial por dos motivos importantes. En primer lugar, no eliminar las acumulaciones puede reducir la capacidad del horno y afectar a la calidad de la masa fundida, lo que a su vez puede aumentar las tasas de desperdicio. En segundo lugar, la acumulación repetida puede dañar el revestimiento refractario. Esto puede dar lugar a pérdidas de calor no deseadas (y a las facturas no deseadas correspondientes) y a ineficiencias en el proceso que, una vez más, pueden tener un impacto perjudicial en la calidad de la fusión.

Una vez que el revestimiento refractario del horno fusor está desgastado, se ve afectada su capacidad para resistir la penetración y la erosión del metal: un desgaste menor puede convertirse en un problema importante con relativa rapidez. Es inevitable tener que sustituir el revestimiento de un horno después de cierto tiempo, dependiendo del funcionamiento. Tener que sustituirlo antes de tiempo es totalmente evitable con los cuidados de limpieza adecuados, entre otras medidas. Una rápida consulta del manual de instrucciones le proporcionará toda la información detallada que necesita, por ejemplo, sobre la cantidad y el uso recomendados de aditivos o sal.

El acceso lo es todo

Si busca un nuevo horno fusor, elija uno diseñado específicamente para que su interior sea más accesible para limpiarlo. Uno con una geometría interna que facilite el acceso con las herramientas de limpieza recomendadas, sin rincones ocultos o de difícil acceso, y que utilice materiales que resistan la adherencia el mayor tiempo posible. El acceso sencillo al interior del horno también contribuye a minimizar la pérdida de metal durante la eliminación de la escoria.

Sabía que: Las puertas especialmente diseñadas de StrikoMelter y los diferentes ángulos de inclinación ajustados de la mesa de fusión optimizan las condiciones de limpieza. Hemos desarrollado una serie de vídeos, directrices y especificaciones para ayudar a los clientes a limpiar y mantener sus hornos en las mejores condiciones para obtener el máximo rendimiento del metal.

Enfoque en la fusión libre

En el caso de los hornos fusores de cuba, también es necesaria la "fusión libre" diaria a plena potencia para garantizar la eliminación de la escoria y un proceso de fusión limpio y eficaz. Cubrir la cuba durante este proceso con un deflector de gas caliente opcional retiene el calor (también evita el desperdicio de energía) y permite una mejor separación del metal de la escoria.  

Otro dato interesante: además de facilitar la separación de la escoria y el metal, el deflector de gas caliente de StrikoMelter reduce el consumo de energía durante el proceso de fusión libre hasta en un 15 %.

Reforzar con acero

Las soluciones de adaptación para prolongar la vida útil del revestimiento del horno y evitar su sustitución anticipada son también una buena opción para tener en cuenta. En StrikoWestofen, por ejemplo, ofrecemos placas de impacto de acero especialmente diseñadas como opción de adaptación para ayudar a los clientes a evitar los daños y el desgaste mecánico del revestimiento del horno en la zona superior de la cuba, que es una zona susceptible de sufrir tensiones, especialmente si se cargan materiales pesados y de bordes afilados.

No lo olvide: cuando llegue el momento de revestir el horno fusor, debe esperar que su proveedor modernice el rendimiento, por ejemplo, el consumo de gas por tonelada de metal fundido, basándose en los últimos conocimientos y en los materiales utilizados, y que proporcione los datos de validación de las pruebas realizadas in situ.

2) Evite quemar el dinero, verifique su alineación 

El exceso de aire es uno de los factores que más contribuyen a aumentar el uso de energía de los hornos de fusión, a menudo debido a una relación de aire-gas desequilibrada.

El objetivo ideal para cualquier fundición es asegurarse de que su gas se queme completamente sin ningún exceso de aire. Este nivel se conoce como "relación estequiométrica de aire-gas". Además de reducir los costes de gas (hasta un 2 % en comparación con un quemador con un exceso de aire), el mantenimiento de una relación estequiométrica de aire-combustible contribuirá a reducir la oxidación del metal y a optimizar la productividad global del horno.

Una revisión periódica de la calibración y la alineación de los quemadores como parte de las medidas de mantenimiento estándar es, por tanto, una de las formas más sencillas de garantizar que su proceso de fusión funcione de la forma más eficiente y eficaz posible.

La alineación y el posicionamiento del quemador también son muy importantes para evitar el impacto de la llama. Las llamas más cortas y las velocidades de llama más bajas evitan el contacto directo con el material de carga, lo que reduce la formación de escoria y la pérdida de metal.


Ofrecemos un ajuste casi estequiométrico del quemador durante la puesta en marcha de todos los modelos de StrikoMelter.
Un software especial y las lecturas del flujo de aire se utilizan para optimizar el posicionamiento de la ventilación del quemador con el fin de producir una proporción óptima de aire de combustión.

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3) Automatizar los procesos clave

La automatización de los procesos clave es otra opción para reducir el mantenimiento innecesario y mejorar la eficiencia, especialmente con los hornos fusores. Por ejemplo, la carga en el momento correcto, con el volumen y la mezcla de materiales adecuados, no solo puede reducir drásticamente el consumo de energía, sino que también puede ayudar a optimizar la "salud" del horno al minimizar el mantenimiento y maximizar la vida útil.

Por ello, la adopción de un sistema de carga automática y de un escáner láser de cuba puede tener un gran impacto.

En todos los tipos de hornos StrikoMelter hay disponible una opción de escáner láser de la cuba que puede utilizarse para garantizar que los niveles de llenado nunca sean demasiado bajos, lo que minimiza las necesidades de mantenimiento y optimiza la producción, con opciones de adaptación también disponibles. Las opciones automatizadas, como el control de eficiencia de carga parcial (PLEC por sus siglas en inglés), también garantizan que los hornos que funden por debajo de la "plena utilización" funcionen con la máxima eficiencia energética, con niveles de calor y llenado optimizados para evitar posibles riesgos para la masa fundida y el equipo.

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4) Selle el trato, no abra la puerta a la pérdida de calor

En los hornos fusores se escapan cantidades considerables de calor a través de puertas mal selladas o cuando las puertas están mal colocadas. Mantener la junta de la cuerda en las puertas de los hornos puede parecer un detalle muy pequeño, pero incluso esto puede generar un ahorro de energía del 1 %. En combinación con la puerta de limpieza autosellable, la junta de la cuerda logra una estanqueidad perfecta. El hecho de aplicar una junta estanca ahorra energía al reducir la pérdida de calor durante la fusión y la retención, además de evitar la entrada de aire que podría dar lugar a la oxidación y la formación de corindón.

Mantenimiento del horno dosificador

1) Hacer que el mío sea único: por qué el diseño del horno es importante

Los hornos dosificadores basados en bomba que emplean una válvula de entrada de bomba, recipientes de la bomba y un sistema de transferencia independiente para alimentar el metal líquido en la bomba, requieren más limpieza debido a las cámaras adicionales que intervienen. El proceso también es más propenso a la acumulación de contaminantes debido a la exposición de la fundición a la atmósfera.

Por el contrario, los hornos dosificadores de una sola cámara que emplean un sistema de tubo ascendente tienen menos piezas mecánicas (lo que reduce el desgaste de la máquina) y zonas que limpiar. De hecho, los análisis muestran que un tubo dosificador requiere un 94 % menos de limpieza en comparación con un sistema de bomba. Además, la calidad de la masa fundida mejora debido a que esta se extrae de la superficie del baño, lo que mitiga cualquier riesgo de contaminación por oxidación.

Aunque es cierto que se reduce la cantidad total de limpieza y mantenimiento necesarios, esto no significa que los hornos dosificadores de una sola cámara no puedan optimizarse con los cuidados adecuados.

2) La limpieza puede aportar un gran ahorro también en este caso

Al igual que sucede con los hornos fusores, la limpieza periódica y puntual de los hornos dosificadores es de vital importancia para la vida útil del producto y la calidad de la masa fundida. La frecuencia óptima de limpieza dependerá de factores como la calidad del metal, las aleaciones específicas utilizadas y la frecuencia de dosificación. Sin embargo, a continuación le presentamos tres hábitos de limpieza que podrían ayudarle a garantizar que su proceso sea lo más productivo posible.

Cámbielo, con herramientas limpias: una vez por turno, es aconsejable raspar las paredes laterales de las acumulaciones de material y eliminar el óxido de aluminio de la superficie del baño de metal con el fin de optimizar la calidad de la fusión y garantizar un funcionamiento eficaz del horno. Asegúrese siempre de que las herramientas utilizadas estén secas y no tengan aceite ni grasa para obtener resultados óptimos. Tampoco es aconsejable utilizar sales de limpieza para este proceso. Consulte el manual de instrucciones de su horno para obtener más información sobre los métodos de limpieza y su frecuencia.

No deje que el borde dosificador pierda su color: aunque los hornos dosificadores que emplean un mecanismo de tubo dosificador reducen el riesgo de contaminación de la masa fundida al tomar el metal de debajo de la superficie del baño, es importante mantener el borde de salida del tubo dosificador limpio y libre de posibles acumulaciones de aluminio. Además de repercutir en la calidad de la masa fundida, esto también puede evitar desviaciones en la precisión de la dosificación.

Sabía que: Los hornos dosificadores Westomat cuentan con una opción de sopleteo de limpieza para borde que emplea chorros cortos de aire comprimido para eliminar continuamente las acumulaciones de aluminio, lo que ayuda a reducir los requisitos de mantenimiento y a mejorar el tiempo de funcionamiento.

Pasión por la canaleta: La canaleta de transferencia es otra área en la que la limpieza y el mantenimiento son fundamentales para evitar problemas relacionados con la precisión de la dosificación, la coherencia del proceso y la calidad de las piezas fundidas. Las canaletas de transferencia más cortas ayudan a minimizar este riesgo y, por tanto, son preferibles, pero mantenerlas limpias es siempre esencial. También merece la pena considerar el uso de canaleta autolimpiable tratada con revestimientos especiales para optimizar el flujo de metal al evitar la adherencia y la formación de hilos de metal en la superficie de la canaleta.

3) La sustitución correcta 

Como se ha mencionado anteriormente, cuando se necesitan sustituciones de equipos como parte de los planes de mantenimiento continuo, el uso de piezas OEM puede suponer una gran diferencia. Aparte de durar más, lo que tiene claras implicaciones financieras, también garantizan que los equipos funcionen como deben para obtener la máxima productividad. Aunque esto se aplica a cualquier pieza del equipo de fundición, tiene una gran importancia en los hornos dosificadores. A continuación se ofrecen dos ejemplos para explicar el motivo:

Tubo dosificador: incompatibilidad = inexactitud

Aunque un tubo dosificador puede parecer una pieza fácilmente intercambiable, incluso pequeñas variaciones en la estanqueidad, la composición y las dimensiones del tubo pueden tener un impacto significativo en el rendimiento del horno dosificador, sobre todo por la pérdida de presión que, a su vez, puede desvirtuar la precisión de la dosificación.

Los tubos dosificadores de sustitución que no sean OEM también pueden provocar un posicionamiento incorrecto de la masa fundida, tanto en la implementación inicial como a lo largo del tiempo, ya que pueden producirse cambios en el diámetro del tubo durante el funcionamiento del horno. El resultado final es el mismo: la inexactitud en la dosificación debida a la incompatibilidad de las piezas, ya que incluso la más mínima desviación en las dimensiones puede provocar grandes problemas.

Revestimiento y componentes del horno: aptos para el uso 

Los revestimientos y las piezas refractarias de sustitución OEM para hornos dosificadores garantizan un ajuste exacto. ¿Por qué es esto tan importante? Porque un revestimiento de sustitución mal colocado puede aumentar el consumo total de energía hasta un 30 %. También puede conllevar problemas de estanqueidad, lo que produce imprecisiones de dosificación y un ajuste deficiente de las piezas, todo lo cual puede impactar de forma negativa en la vida útil del horno dosificador, la productividad y la calidad de fusión.

El diseño específico de las piezas OEM también es importante, ya que las pequeñas desviaciones en la forma pueden suponer una gran diferencia. Por ejemplo, la forma de nuestro embudo de fundición gris para Westomat está optimizada para obtener un flujo máximo, un llenado rápido y una limpieza más sencilla.

Aunque un producto puede tener el mismo aspecto que otro, los procesos y los materiales utilizados pueden variar considerablemente, lo que significa que, por ejemplo, los niveles de resistencia a la abrasión mecánica son drásticamente distintos. Esto puede dar lugar a un fallo prematuro de las piezas y a la necesidad de nuevas sustituciones antes de los calendarios de mantenimiento presupuestados.

Descubra cómo Schlicht Druckguss, una fundición de alta presión especializada en el suministro global de piezas de aleación de aluminio, moldes y herramientas, se benefició al mantener la sustitución del revestimiento de su horno dosificador como OEM.

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