Estudio de sistemas automatizados de temperatura aplicados en tratamientos térmicos y su incidencia en las propiedades de los aceros en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica

Abstract

El presente proyecto de investigación detalla el estudio de sistemas automatizados de temperatura aplicados en tratamientos térmicos y su incidencia en las propiedades de los aceros, para lo cual se construyó un horno tipo mufla con el sistema de control más adecuado mediante el uso de dispositivos existentes en el Laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, el mismo que va ha ser implementado en el Laboratorio de Materiales, el mismo que se podrá realizar prácticas de diferentes tratamientos térmicos. Otro motivo para la realización de este estudio fue el interés de investigar los materiales que conforman el horno eléctrico, el mismo que permita tener un alta eficiencia y consiguiendo un ahorro energético considerable. Se diseñó y construyó un horno eléctrico tipo mufla, el cual tiene en su interior la cámara de calentamiento que se encuentra realizada con ladrillo refractario Erecos U33 seguido de un ladrillo aislante poroso Erecos U26, el mismo que tiene las siguientes dimensiones: 9x4,5x2,5 pulgadas; además se utilizó como material aislante por sus características la fibra cerámica lo cual soporta temperaturas de hasta 800 grados centígrados. La confinación de las resistencias se realizó en un arreglo tipo bóveda las mismas que están ubicadas en las paredes laterales de la cámara de calentamiento. Para las resistencias se utilizó un material especial para hornos de alta temperatura llamado Nicromo, que es una aleación Níquel-Cromo y está diseñado para trabajar con temperaturas de hasta 1200 grados centígrados, implementado en forma de espirales con un diámetro interior de 10 mm, las resistencias están conectadas a un circuito eléctrico el cual consta de un controlador de temperatura tipo E5CN OMRON, contactor tipo J7K-BM-10 OMRON, temporizador Tipo H3BA OMRON y una termocupla tipo k con una longitud de 12 pulgadas rígida. El horno eléctrico tiene una cámara interna útil de 170mm de alto, 210mm de ancho y 300 mm de profundidad, además de esto tiene una potencia de 3800 W que funciona con un voltaje de 220 V alcanzando una temperatura de 900 grados centígrados en tres horas y media, siendo óptimo para realizar cualquier tratamiento térmico en acero.