Temperatura del horno

La temperatura del horno depende de la temperatura de carga requerida. La temperatura del elemento superará la temperatura del horno en una cantidad determinada por el diseño del elemento.

Potencia del horno

La potencia del horno se calcula determinando la cantidad de potencia necesaria para calentar la carga a una temperatura predeterminada dentro de un tiempo específico, incluidas las pérdidas del horno y un margen de seguridad.

Modo de funcionamiento

Para hornos de funcionamiento continuo, generalmente es suficiente calcular la potencia requerida para la carga real, considerando la eficiencia normal para ese tipo de horno. Suponiendo una eficiencia del 70-80% para cubrir las pérdidas de un horno eléctrico y agregando un margen de seguridad, se puede obtener un valor de entrada adecuado. Para los hornos discontinuos, se deben considerar los tiempos de calentamiento necesarios y la capacidad de calentamiento del horno al determinar los requisitos de potencia de entrada. Sin embargo, la potencia de entrada por sí sola tiene un efecto mínimo en el consumo y la eficiencia energética. El factor decisivo son las pérdidas de calor, determinadas por la eficacia del aislamiento. Una masa dada requiere la misma cantidad de energía independientemente de la potencia total.

El objetivo al seleccionar valores de potencia de entrada es proporcionar suficiente potencia sin que sea excesivamente alta en relación con el tamaño del horno, ya que esto conduciría a temperaturas del elemento innecesariamente altas, lo que afectaría negativamente la vida útil. Los hornos discontinuos LTM (baja masa térmica) pueden requerir aproximadamente un 25 % menos de potencia de entrada.

Voltaje del horno

Aparte de los pequeños hornos de alta temperatura, que normalmente funcionan con voltajes más bajos a través de un transformador, la mayoría de los hornos pueden diseñarse para funcionar con voltaje de línea estándar. El espesor o la sección transversal del elemento también influyen en el diseño del circuito. Para secciones transversales grandes, la potencia del horno no debe dividirse entre demasiados circuitos en paralelo. Con alimentación de CA trifásica, una configuración en estrella (Y) generalmente permite secciones transversales más grandes, mientras que una configuración delta (Δ) requiere secciones transversales más pequeñas. Por lo tanto, los elementos de los hornos pequeños deben conectarse preferiblemente a una fuente de alimentación monofásica en serie o a través de un transformador de bajo voltaje.

Carga de la pared del horno

Al diseñar elementos de resistencia, la temperatura del elemento y la sección transversal del material son cruciales, ya que afectan significativamente la vida útil. El objetivo generalmente es lograr la máxima vida útil del elemento. Entre los factores importantes, se incluyen la concentración de potencia en la pared del horno, la carga de superficie específica del material de resistencia y las condiciones de transferencia de calor. El área de la pared generalmente se calcula como la longitud multiplicada por la altura o el ancho de la pared, el techo o el fondo que soporta el elemento.

Carga de pared máxima recomendada en función de la temperatura del horno y de las diferentes configuraciones de los elementos

Descripción general: Tipos de elementos del horno

Entre los sistemas de elementos de calentamiento del horno, se incluyen configuraciones de hilo y pletina. Diseñados para temperaturas de hasta 1.300 °C (2.370 °F), optimizan el rendimiento a través de parámetros precisos de carga superficial y de carga de pared.

	Elementos en hilo						Elemento de banda
Tipos de elementos	Espiral	Espiral	Puerco espín	Sistema de varilla doblada	Corrugado	En onda	Corrugado profundo	Corrugado profundo	Corrugado profundo	Corrugado
Soportes	Tubos de cerámica	Ranuras	Tubos de cerámica	Varillas metálicas	Grapas metálicas	Tubos cerámicos	Cup-locks de cerámica	Casquillos cerámicos	Tubos cerámicos	Ranuras
Material	Silimanita	Chamota grado 28	Silimanita	Kanthal® APM	En forma de U Clavos Kanthal®	Silimanita	Cordierita o mullita	Cordierita o mullita	Silimanita	Chamota grado 28
Temperatura máx. del horno (°C)	1.300	1250	800	1.300	1.300	1.300	1.300	1.300	1.300	1.300
Carga máxima de pared a 1.000 °C temperatura del horno, kW/m2	40	35	–	50	50	60	60	60	60	20 - 40
Carga superficial máxima a 1000 °C (1832 °F) temperatura del horno, W/cm2	3 - 4	3 - 4	–	5 - 6	3 - 6	5 - 6	5–6	5–6	5–6	3 - 4
Diámetro del hilo, d, mm	2.0 - 6.5	2.0 - 5.0	1.0 - 6.5	>5.0	2.0 - 5.0	>5.0	–	–	–	–
Espesor de banda, t, mm	–	–	–	–	–	–	2,0–3,0	2,0–3,0	2,0–3,0	1,5–3,0
Ancho de banda, w, mm	–	–	–	–	–	–	8–12 t	8–12 t	8–12 t	8–12 t
Diámetro exterior del espiral, D, mm	12 - 14 días	5 - 6 días	–	–	–	–	–	–	–	–
Longitud máxima de onda a 1000 °C (1832 °F) temperatura del horno, mm	–	–	–	250	100	250	250	250	250	Entre 2 y 3 w
Paso mín. con la longitud máx. de onda, mm	3d	2d	3d	40	40	40	50	50	50	1.5w