INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROCESOS DE MANUFACTURA BÁSICOS

M.C. MANUEL HERRERA SARELLANO

HORNO DE CUBILOTE

CÁLCULO DE LA CARGA:

Al examinar un cubilote después de utilizado se observará que existe una ranura en su revestimiento. Esta ranura localiza la zona de temperatura elevada. La carga del lecho debe llegar hasta esta zona.

EJEMPLO 1:

Se supone que la ranura de la zona de alta temperatura se encuentra a 60 Pulg por encima del lecho de arena en un cubilote de 36 Pulg. de diámetro. Calcule el peso de la carga del lecho.

El coque pesa 30 Lb/pie³.

Solución:

El peso de la carga del lecho es:

w = 30 lb/pie³d = diámetro del cubilote = 36 Pulg. = 3 pies

= altura de la carga del lecho = 60 Pulg. = 5 piesWb=?

( )(W)= (5)(30)=1, 060 Lb.

EJEMPLO 2:

Suponga que en el cubilote del ejemplo 1 no se queman más de 8 pulg. de coque por vez y que esta capa de coque está cubierta por una capa de hierro que pesa 10 veces más que él.

Calcule:

1. El peso de la carga regular de coque.

2. El peso del hierro en esta carga.

Solución:

1. La carga regular de coque es

W = 30 Lb/pie³

d= 3 pies

= 8/12 pie

= ?

Lb.

2. El peso de la carga de hierro es

= x 10 = 141.3 x 10 = 1,413 LB.

RAZÓN = 10: 1

VELOCIDAD DE FUSIÓN:

La velocidad de fusión de un cubilote es generalmente 10 Lb. de hierro por hora por pulgada cuadrada de área de la sección transversal. Los cubilotes pueden tener velocidad de fusión de 10:1, 8:1, etc.

EJEMPLO 3:

Suponga que la razón de fusión es 10:1 y que la velocidad de fusión es 4 Lb. por hora por Pul ².

1. ¿Qué tanto hierro se funde en una hora de operación en el cubilote del ejemplo 2?

2. ¿Cuántas cargas requieren para producir hierro durante 1 día de 8 horas de trabajo?

Solución:

1. El hierro fundido por hora, suponiendo que no hay pérdidas, es:

d= Pulgadas= 4 Lb/hora/pul²

= ?Razón = 10:1

2. Las cargas requeridas para una operación de 8 horas son

N= número de cargas

= 1413 Lb.

N= cargas

EL VOLUMEN DE AIRE:

Para calcular la cantidad de aire requerida para fundir la carga, es necesario calcular el volumen de aire requerido para quemar una libra de carbón.

Para quemar una libra de carbón se requieran 2.67 Lb. de oxígeno. El oxígeno contenido en el aire corresponde al 23% del peso, por tanto para obtener 2.67 Lb de oxígeno se requieren

= 11.6 Lb de aire

Si el aire pesa 0.08 Lb/pie³, el volumen de aire requerido para quemar 1 libra de carbón es:

= 145 pies³ de aire

EJEMPLO 4:

Utilizando la razón 10:1 calcule:

1) El aire requerido para la combustión completa;

2) El aire requerido para fundir 1000 Lb de hierro si la razón es la anterior;

3) El coque requerido para fundir 1000 Lb de hierro cuando las razones son 8:1 y 6:1;

4) El aire requerido para fundir 1000 Lb de hierro cuando las razones son 8:1 y 6:1.

Solución:

1. Cuando la razón es 10:1, 70 Lb. de coque funden: 70 x 10= 700 Lb de hierro

El volumen de aire requerido es: 70 x 145 = 10,150 pies³

Pero el coque contiene el 88% de carbón, en consecuencia, el volumen de aire requerido para quemar 70 Lb. de coque y fundir 700 Lb. de hierro es:

10,150 x 0.88 = 8,932 pies³ ( se utilizan 9000 pies³)

OBSERVACIÓN: Se quema únicamente el carbón.

2. El aire requerido es: x 9000 = 12, 857 pies³

3. El coque requerido para fundir 1000 Lb. de hierro.

A la razón de 10:1 es =100 Lb. de coque

A la razón de 8:1 es =125 Lb. de coque

A la razón de 6:1 es =167 Lb. de coque

4. El aire requerido para fundir 1000 Lb. de hierro a la razón 8:1 es

= 16,071 pies³

A la razón 6:1 es =21,471 pies³