Análisis energético en el proceso de fundición del aluminio en el horno del Instituto Superior Tecnológico Cotopaxi.
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Date
2021-11
Authors
Advisors
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC.
Abstract
El presente proyecto de investigación consistió en analizar las pérdidas de calor en el proceso de fundición del aluminio utilizando dos hornos de crisol de diferente tipo de material refractario, estos hornos presentan dimensiones, capacidad y fuente calorífica igual, el primer horno de crisol fue diseñado en sus tres paredes laterales y una pared tipo techo con ladrillo rojo como aislante térmico y una cubierta metálica, tiene una abertura de 0,25 m2, es decir una pared lateral abierta, para lo cual requiere una cantidad de 38,016 kW para realizar el proceso de fundición del aluminio, considerando las pérdidas de calor por conducción de 8256 W, por convección 195,44 W y por abertura 18,65 kW generando una pérdida total de 27,136 kW, este horno funde 7 kg de aluminio en un tiempo de 20 minutos, por lo que el calor suministrado por el horno es de 66,66 kW dando un rendimiento del 42,97 %, mientras tanto, el horno de crisol N. 2 presenta en sus 3 paredes laterales y una pared tipo techo dos recubrimientos de ladrillo refractario que en su mitad contiene una capa de manta cerámica, adicional en la cuarta pared lateral se implementó una compuerta de metal, dando como resultados que se necesita la cantidad de calor de 14,69 W para fundir 7 kg de aluminio en donde las pérdidas por conducción son de 2915,03 W y las pérdidas por convección son de 131,11 W, las pérdidas por abertura son despreciables y el horno de crisol suministra 74,07 kW de energía calorífica a un tiempo de fundición de 18 minutos, dando como resultado un rendimiento del 80,16 %.
Description
The present research project consisted of analyzing the heat losses in the aluminum smelting process using two crucible furnaces of different types of refractory material, these furnaces have equal dimensions, capacity and heat source, the first crucible furnace was designed in its three side walls and a roof type wall with red brick as thermal insulation and a metal cover, has an opening of 0.25 m2, that is, an open side wall, for which it requires an amount of 38,016 kW to carry out the process of aluminum smelting, considering the heat losses by conduction of 8256 W, by convection 195.44 W and by opening 18.65 kW generating a total loss of 27.136 kW, this furnace melts 7 kg of aluminum in a time of 20 minutes, so the heat supplied by the furnace is 66.66 kW giving a yield of 42.97%, meanwhile, crucible furnace No. 2 presents in its 3 side walls and a roof-type wall two refractory brick linings that in the middle contain a layer of ceramic blanket, additionally in the fourth side wall a metal gate was implemented, resulting in the amount of heat of 14.69 W needed to melt 7 kg of aluminum where the conduction losses are 2915.03 W and the convection losses are 131.11 W, the opening losses are negligible, and the crucible furnace supplies 74.07 kW of heat energy at a melting time of 18 minutes, resulting in a yield of 80.16%.
Keywords
MATERIAL REFRACTARIO, ALUMINIO, HORNO DE CRISOL, PÉRDIDAS DE CALOR Y ENERGÍA CALORÍFICA
Citation
Morales Cevallos José Williams (2021), Análisis energético en el proceso de fundición del aluminio en el horno del Instituto Superior Tecnológico Cotopaxi. UTC. Latacunga. 114 p.