Puntos clave
- Un horno de colada sin núcleo calienta todo el baño: la bobina rodea el crisol entero, de modo que el campo induce corrientes en todo el metal a la vez.
- Un horno de canal genera el calor mediante un inductor bajo el baño y calienta un pequeño bucle de metal fundido. El calentamiento por inducción se produce dentro del canal, mientras el resto del cuerpo permanece relativamente frío.
- El horno de colada sin núcleo CAP también calienta los conductos, cola metal sin obstrucciones por escoria y se vacía al 100% por basculación inversa, lo que permite cambios de grado rápidos sin riesgo de dejar metal residual dentro.
- Por eso el primer horno automático de colada a presión del mundo, el CAP de CIME, es sin núcleo (= de crisol) y no de canal.
Dos maneras de usar la inducción
La inducción puede calentar el metal mediante dos arquitecturas: sin núcleo (de crisol) y de canal. Comparten la misma física, un campo alterno que induce corrientes en el metal, pero colocan ese campo en lugares muy distintos, y esa sola decisión determina lo que cada horno puede y no puede hacer en la planta de una fundición.
En un horno sin núcleo la bobina rodea todo el crisol, incluidos los sifones, de modo que el campo magnético induce corrientes en toda la carga y la calienta directamente, desde dentro. En un horno de canal el calor se genera en un pequeño bucle de metal fundido alojado en una garganta bajo el baño, donde un inductor con núcleo de hierro actúa como un transformador. Ese bucle tiene que permanecer fundido en todo momento, y luego el calor se conduce hacia el baño principal en lugar de generarse por todo él.
Nota
En el horno de canal, un núcleo de hierro está atravesado por un bucle de metal fundido. En el horno sin núcleo no hay ni núcleo ni bucle permanente: es la propia bobina la que actúa directamente sobre toda la carga. CIME construye hornos sin núcleo desde 1952.
Esta diferencia de arquitectura, por mucho que pueda parecer un detalle teórico, es lo que explica comportamientos muy distintos en servicio. El horno de colada sin núcleo calienta todo el baño, se puede vaciar por completo y permite cambiar de metal con libertad. El horno de canal, al tener que mantener siempre lleno el bucle de la garganta, hereda un conjunto de limitaciones que no se pueden eliminar del todo.
Qué provoca la diferencia
La misma física de inducción, dos resultados. Un horno de canal mantiene vivo un bucle fundido en la garganta y conduce el calor al baño; un horno sin núcleo calienta todo el volumen, sifones incluidos. En la planta de una fundición eso se traduce en seis propiedades prácticas.
El CAP te permite calentar todo el baño, tener conductos que no solidifican, un horno que se vacía por completo y una parada el fin de semana. Esa flexibilidad es la razón por la que el CAP es el producto estrella de CIME.
Calienta todo el baño y podrás vaciarlo, colar desde él y cambiar de metal a voluntad.
Por qué importa para la colada
Un horno de canal tiene que estar mucho más caliente que el metal que entrega y retiene varias toneladas de metal como talón que nunca puede vaciar. Sus sifones no se calientan directamente, así que con hierro nodular la escoria se adhiere y los conductos se obstruyen.
El CAP sin núcleo de CIME resuelve estos problemas con una sola idea: una bobina elíptica que calienta el crisol y ambos conductos. Los sifones nunca solidifican, el baño se vacía por completo, los cambios de grado son rápidos. Por eso el primer horno automático de colada a presión del mundo es sin núcleo, no de canal.
Punto clave
El sin núcleo no es solo un método de fusión, es la plataforma. La misma física que calienta todo el baño es lo que permite a CIME fundir, mantener y colar a presión desde una sola estructura: los hornos de crisol sin núcleo.
Preguntas frecuentes
¿Por qué un horno sin núcleo puede colar hierro nodular cuando uno de canal tiene dificultades?
Porque la bobina sin núcleo calienta los conductos de colada y los sifones además del crisol. En un horno de canal esos conductos no se calientan directamente, así que con hierro nodular la escoria se adhiere y los obstruye. Un horno sin núcleo mantiene caliente todo el metal, de modo que los sifones no se incrustan y el chorro se mantiene limpio.
¿Un horno sin núcleo necesita un talón fundido como uno de canal?
No. Un horno sin núcleo se vacía al 100% por vuelco. Un horno de canal debe mantener un bucle de metal fundido en su garganta en todo momento, lo que deja unas dos toneladas de metal atrapado que nunca puede vaciar.
¿Por qué el primer horno automático de colada a presión del mundo es sin núcleo?
El CAP sin núcleo de CIME usa una bobina elíptica que calienta el crisol y ambos conductos: esa fue la verdadera revolución en la colada por inducción. La arquitectura de canal no puede hacer esto.
Referencias y fuentes
- Foundry Trade Journal, artículo técnico sobre la práctica de colada a presión sin núcleo, 2006.
- Cast Metal Times, fusión por inducción sin núcleo frente a canal, 2004.
- CIME S.r.l., documentación interna de proceso e ingeniería, Turín.