Hornos TECNOL.

Categoria:

Tecnología

Se designa con el nombre de h. un dispositivo mediante el cual la energía suministrada por un combustible al quemarse o por una corriente eléctrica, se utiliza para elevar la temperatura en su interior, con lo que es posible efectuar en él operaciones físicas o procesos químicos que exijan temperaturas elevadas. Se suele admitir, como definición de límite, que son h. aquellos dispositivos en los que se alcanzan temperaturas superiores a los 400° C. La elección de una de las dos posibilidades (de combustión o eléctrica) para la realización de un caso concreto de operación física o proceso químico se hace de acuerdo con consideraciones económicas y técnicas. En general puede decirse que la kilocaloría producida por combustión es más barata que la producida eléctricamente. Ahora bien, los diferentes tipos de h., así como las operaciones o procesos que en ellos pueden efectuarse, tienen un conjunto de características a considerar para definir correctamente el balance económico. Estas circunstancias hacen posible que existan h. de combustión y eléctricos funcionando económicamente, aun en operaciones o procesos análogos.

Hornos de combustión. En los h. de combustión (figs. 1 y 2) se utiliza para generar calor un combustible quemado con aire, con aire enriquecido en oxígeno o con oxígeno puro. La temperatura máxima que se alcanza en la zona en donde se produce la combustión es menor en el primer caso que en los dos últimos. Este hecho pone de manifiesto las ventajas que suponen desde el punto de vista de transferencia de calor a la carga del h. la utilización de oxígeno, al disponerse de una temperatura mayor. Por otra parte, el nitrógeno del aire que adquiere en la combustión la temperatura de la llama, al abandonar el h. es portador de una gran parte de la energía térmica producida y, por tanto, es causa de unas pérdidas de calor difícilmente recuperables. Por último, la utilización del oxígeno puede tener también gran interés desde el punto de vista del proceso químico que se efectúa en el h. Las temperaturas que se alcanzan en los h. de combustión están comprendidas entre 400° C y 2.000° C. Para establecer en forma rigurosa las bases de comparación de h. de diferentes diseños se utilizan diagramas de calor útil y de calidad de energía. El diagrama de calor útil en función del inverso de la temperatura de los h., en cada combustible y condición de funcionamiento del h., define mediante la delimitación de una superficie proporcional a la calidad del calor, una magnitud en la que se pueden comparar en forma rigurosa diferentes soluciones.

En los h. de combustión se emplean combustibles sólidos que se queman sobre parrillas y pulverizados llevándolos en suspensión en la corriente de aire con la que se queman. Los combustibles líquidos o gases utilizan quemadores en los que mediante una boquilla o disco se mezclan fácilmente con el aire requerido para la combustión.

Para recuperar el calor de los humos que abandonan el h. se puede optar por uno de estos dispositivos:

a) Regeneradores de calor, en los que los humos pasan a través de un apilamiento de ladrillos que calientan y cuando su temperatura se eleva, se utilizan para calentar el aire o el combustible gas que se emplea en el h., haciéndolos pasar en sentido contrario a través del apilamiento. Este dispositivo es doble para que mientras una zona se calienta con los humos, la otra se enfríe con el aire o combustible y al periodo siguiente se invierte la situación.

b) Los humos se utilizan para generar vapor, que suministra energía en otras instalaciones de la fábrica en la que se tiene el horno.

Hornos eléctricos. Los h. eléctricos pueden ser de los siguientes tipos: h. de resistencia, de arco y de inducción. En los h. de resistencia, el calor se genera de acuerdo con la expresión

E=AR12,

en la que R es la resistencia, I la intensidad de la corriente eléctrica y A una constante. Pueden ser de calefacción directa o indirecta. En los primeros el mismo material que se quiere calentar sirve como conductor y en los segundos se utiliza un material de resistencia eléctrica adecuada para generar el calor y trasmitirlo a la carga. Las temperaturas que se pueden alcanzar en estos h. están fijadas por el material que constituye la resistencia eléctrica. En los h. de calefacción directa empleados en la fabricación de grafito se alcanzan los 2.700°-3.000° C. Las resistencias de aleaciones de hierro, níquel y cromo permiten trabajar según los casos a 1.000°-1.500° C.

En los h. de arco, la generación de calor se consigue haciendo saltar un arco eléctrico entre dos electrodos, o entre un electrodo y la carga del h. que se desea calentar. Se tiene así, como en el caso anterior, la posibilidad de la calefacción directa e indirecta. La temperatura del arco supera los 4.000° C.

Actualmente se está iniciando la utilización industrial de los h. de plasma (v.), en los que la corriente eléctrica se hace pasar a través de un plasma ionizado. Se pueden alcanzar temperaturas próximas a los 20.000° C, pero para procesos industriales se estima que no será necesario superar los 10.000° C.

La calefacción por inducción utiliza, como su propio nombre indica, la inducción de una corriente eléctrica en el material que se desea calentar. En realidad el h. está constituido por un transformador (v.) en el que el secundario es el material que se calienta.

Fluidodinámica y transferencia de calor en los hornos. Las leyes de la fluidodinámica y de la transferencia de calor han de estudiarse ampliamente si se desea profundizar en el conocimiento del funcionamiento de los h. Evidentemente ambas serán necesarias en los h. de combustión, y en el caso de los eléctricos será más importante la transferencia de calor que los aspectos fluidodinámicos. En la transferencia de calor son posibles las variantes de transferencia por conductividad, convección y radiación, por separado o simultáneamente, en régimen estacionario o no. En fluidodinámica, los aspectos particulares de la circulación de fluidos calientes que se enfrían en las conducciones por las que pasan crean dificultades de diseño que han de considerarse en forma adecuada. Para el estudio de la fluidodinámica y la transferencia de calor en h. con frecuencia ha de recurrirse a la experimentación en modelos y mediante métodos analógicos. Con ellos difícilmente se pueden representar conjuntamente todas las variables de interés en el diseño u operación del h. y, en general, lo que suele hacerse es estudiar por separado, en.el modelo, una de las variables que se desea conocer con más profundidad.

BIBL. : W. TRINKS, Industrial lurnaces, Nueva York 1951; W. M. THRING, The science ol llames. and lournaces, Londres 1962; 1. D. GILCHRIST, Hornos, Madrid 1969; H. y G. ETHERINGTON, Modern lurnace technology, 3 ed. Londres 1961.

**AU

J. L. OTERO DE LA GÁNDARA.

**BIO

HORTA, VICTOR

Arquitecto belga, n. en Gante en 1861 y m. en Bruselas en 1947. Bélgica ha desempeñado, en la arquitectura contemporánea, uno de los más destacados movimientos renovadores. H. fue uno de los maestros de este proceso de creación. En 1876 inicia sus estudios en la Academia de Gante; los continúa en la de Bellas Artes de Bruselas y, una vez obtenida su titulación, comienza a trabajar bajo las órdenes de Alphonse Balat (1818-95). En Gante realiza su primera obra: un grupo de viviendas distribuidas en varios edificios que pone de manifiesto su concepción del "funcionalismo". "La decoración de un edificio debe ser reflejo fiel de su estructura, jamás podré concebirla como ornamento que falsee la esencia de la construcción". Con estas palabras resume su ideal que, con auténtica unidad de estilo, va a dar lugar a la primera gran realización del autor: el Hotel Tassel (189293) donde el hierro y el cristal rigen la obra, modelo a seguir en La Maison du Peuple (1897), en el famoso Hotel Solvay (1895-1900), en los grandes almacenes La Innovación de Bruselas (1901) y en el Gran Bazar de Frankfurt (1903). Los nuevos materiales amplían el campo de las formas originando un arte espectacular que no desdeña ningún efecto de sorpresa; en él están presentes las ideas neogóticas de Viollet-le-Duc (v.) y el apasionado temperamento barroco de Flandes. El resultado es claro exponente del poder económico burgués y de su fantástico progreso.

En 1912 H. es nombrado profesor de la Academia de Bellas Artes de la cual fue director desde 1927 a 1931. En 1916 viaja a USA hasta 1919; el contacto con la arquitectura norteamericana influye en la personalidad del artista belga: las formas se simplifican, la línea recta reemplaza a la curva caprichosa y el conjunto se vuelve más reposado y severo en una notable aproximación al estilo clásico. La obra más representativa de este periodo la construye en 1914-23 para la ciudad de Bruselas: se trata de su Palacio de Bellas Artes que sirvió de ejemplo al resto de la arquitectura europea. Cabe señalar además el Hospital Brugmann (1924) y la Estación Central (1945). Al morir H. desaparecía con él uno de los más apasionantes creadores del "Art Nouveau".

JORGE DISDIER.

BIBL.: J. CILLERUELO, Víctor Horta, México 1967; E. FIQUET, Victor Horta, París 1949.