“Análisis termodinámico del proceso de fundición en un horno de crisol mediante simulación numérica”.

Abstract

El proyecto consistió en analizar el proceso de fundición del aluminio utilizando un horno de crisol compuesto en sus tres paredes laterales y una pared superior de materiales como son dos ladrillos refractarios, uno está colocado hacia la parte interior del horno, seguidamente de una manta cerámica y el otro ladrillo en la parte exterior, en la pared lateral restante se tiene la compuerta de metal y en la pared inferior se aloja el carbón vegetal usado como fuente calorífica, se realizó el análisis termodinámico mencionando que el aluminio con el crisol necesitan una cantidad de calor de 7,46 kW, las pérdidas de calor por conducción y convección en los refractarios y en la compuerta metálica dio un total de 2,54 kW, de manera que se necesitó una cantidad de 10 kW para cumplir con este proceso, se analizó el carbón vegetal con capacidad de suministrar 25 kW obteniendo un rendimiento del 60 %, se utilizó el software ANSYS para determinar la distribución de las temperaturas a lo largo del refractario, el análisis se dio por medio de la simplificación por simetría, en donde se ingresaron los valores de la temperatura interna del horno de 1149,1 K y la exterior de 330,1 K, así como también la conductividad térmica que para el ladrillo es de 0,25 W/m.K y para la manta cerámica es de 0,22 W/m.K, finalmente en el área del ladrillo interno rodea una temperatura de 1058 K, en la manta cerámica se tiene un rango entre 694 K a 512 K y para el ladrillo exterior se presenta una temperatura de 400 K.