En el anterior proyecto, he usado un horno a carbón con bastantes buenos resultados. Sin embargo, el uso de carbón tiene varios inconvenientes. Es muy fácil que la muestra de metal fundido se contemine con trocitos de carbón. Si no se calcula bien la cantidad de carbón, tendremos que echar más cuando le falte poco al metal para la fusión, con la consiguiente lluvia de chispas que se produce al quemarse el nuevo carbón. La temperatura se mantiene más por igual en todo el horno usando gas y es muchísimo más limpio. Se puede regular el caudal de aire y de gas para obtener el mejor rendimiento. Este proyecto es muy peligroso ya que se utiliza gas y deberá de ser realizado con todas las precauciones posibles.
Fig. 1. Funcionando con butano.
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Fig. 2. Detalle del mezclador.
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En la figura 2 se puede apreciar el montaje del dispositivo. Se corta un tubo de hierro o acero inoxidable de una longitud de 20 cm y un diámetro exterior de 3 cm. El espesor de la pared interna no es crítico, unos 1,5 mm a 2 mm ( mejor de 2 mm para soldAr mejor con la máquina de electrodos ). La misión de este tubo es mezlar el gas con el aire en proporción variable. A 5 cm del borde del tubo hacemos un agujero de 12 mm de diámetro que atraviese todo el tubo transversalmente. Cortamos un tubo de 12 mm de diámetro, 8 cm de longitud y 2 mm de espesor. Este tubito es el inyector de gas en la cámara de mezcla.
Aplastamos un borde del tubo pequeño y lo soldamos con la soladora de electrodos. Hay que asegurarse que quede totalmente sellado por ese extremo. El tubo pequeño se introduce transversalmente en el tubo grande. Deberemos hacer un agujero de unos 2 mm de diámetro en el tubo pequeño y que quede centrado dentro del tubo grande y que apunte hacia la parte larga del tubo de 3 cm de diámetro. Una vez ajustado se suelda con la máquina de electrodos de hierro y se comprueba su estanqueidad. También se puede utilizar soldadura fuerte con varillas de plata, pero he preferido hacer una soldadura de hierro que hace la pieza más robusta y estanca.
Fig. 3. Detalle de la llave reguladora de gas.
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Fig. 4. Detalle del ventilador.
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La parte que está abierta del tubo pequeño es la que recibirá el gas desde el regulador. Yo he utilizado el regulador de gas de una vieja cocina de butano, pero se puede emplear una llave de paso para butano. Es importante que esta llave sea nueva o esté en perfecto estado de funcionamiento. Si se utilizara propano, no useis la misma llave, puesto que no trabajan a la misma presión. Para los que quieran mayor seguridad se deberá intercalar un válvula antiretorno entre la alcachofa y el regulador de gas.
Toda la seguridad del sistema la da la alcachofa de gas estándar para bombona de butano. Esta alcachofa tiene una válvula antiretorno de gas y se cierra cuando la presión baja por debajo de un valor estándar ( que ocurre cuando se ha terminado la bombona ) lo que nos va a impedir que la llama retorne dentro del tubo mezclador. Siempre y cuando esté el ventilador en marcha, por efecto venturi se crea una baja presión en la salida del gas que impide que la llama alcance el tubo naranja. Este quemador no es peligroso pero tiene que manipularase con total seguridad. No useis bombonas de camping gas, puesto que estas pueden explotar fácilmente. El uso deberá ser en el exterior en una zona muy bien ventilada, que no tenga sustancias combustibles cerca del horno. Alejad la bombona la máximo posible, en un sitio donde no reciba nada de calor o pueda caerle metal fundido.
Usad un tubo nuevo de gas normalizado. No deberá de tener una longitud mayor de 1,5 m según normativa. Además, cuanto más largo sea el tubo tendremos mayor pérdida de presión a la salida del quemador. La cámara de combustión es el interior del horno. La llama deberá ser ligeramente azulada. Es recomendable que el crisol no toque el fondo puesto que es una zona de combustión pobre y baja temperatura, en la que hay una gran proporción de gas sin quemar. Se deberá apoyar en una pieza de ladrillo refractario que lo eleve un par de centímetros sobre el fondo.
Fig. 5. Secador de pelo como inyector de aire.
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Fig. 6. Pequeño soplete de mano.
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En cuanto al inyector de aire, he empleado un secador del pelo. El caudal necesario no es muy elevado. Mi horno tiene un diámetro exterior de 30 cm y una altura de 26 cm. El diámetro de la cámara interna es de 10 cm y su altura de 20 cm. Con el secador de la fig. 5. es más que suficiente. Deberemos desmontarlo y eliminar la resistencia électrica y todas las rejillas que impidan el paso fácil del aire. Se puede dejar sin desmontar, pero en ese caso no tendremos ajuste variable de velocidad, aunque se puede aprovechar la resistencia éléctrica para introducir aire precalentado a la cámara de combustión. Para ver las fugas usad agua con mucho jabón en todas las juntas de las que sospecheís. Allí donde haya fugas, tendremos burbujas. Una vez vi un instalador de gas pasando un mechero a lo largo de un tubo de cobre para ver si había fugas, y en las zonas donde estaban se formaban pequeñas llamitas. NO HAGAIS ESTO JAMAS. Puesto que el tubo del secador es de plástico y el tubo del mezclador es de hierro, he utlilizado un taco de madera agujereado para acoplar los dos tubos, y de esta forma se aisla del calor el tubo de plástico para que no se deforme en caso que el tubo de hierro se calentara en exceso, cosa que no pasa nunca si todo funciona correctamente.
Normalmente los motores eléctricos que incorporan los secadores trabajan a 12 V aprox y consumen menos de 10 W. Utilizo una fuente de tensión variable de 0 a 25 V 2 A para controlarlo. También se pueden usar pequeños extractores de aire de cocina o aseo y un controlador de luz que acepte cargas inductivas. He preferido utilizar una tensión de trabajo baja de 15 V para tener mayor seguridad y evitar las perniciosas chispas.
Puesta en funcionamiento del horno.
Lo primero, la seguridad. Guantes de cuero grueso, gorra, pantalones vaqueros, gafas de protección para los ojos y pantalla transparente para la cara. No uséis ropa que tenga telas sintéticas, usad ropa con tela natural poco combustible como lana, etc. Hay que tener siempre a mano varios cubos de agua o un extintor por si ocurre alguna emergencia.
Se cierran todas las llaves. Se pone en marcha el ventilador a mitad de potencia y se coloca en la boca del horno un pequeño soplete encendido cuya llama no sea fácil de apagar. El que aparece en la fig. 6 es ideal. Se abre un poco el gas. Enseguida y tras un pequeño estampido el horno se enciende. Retirar inmediatamente el soplete. Se regula el caudal de gas y el de aire para que queme perfectamente con una llama azúl pálida. El tiempo de precalentamiento del horno suele ser como mucho de 30 minutos. Cuando el crisol brille, entonces se puede introducir el metal. No introduzcais el metal para fundir cuando el crisol esté empezando a calentarse puesto que puede llegar a partirse por diferencia de temperatura entre el metal frio introducido y las llamas de sus paredes. Si usais crisoles de acero inoxidables no hay ningún problema.
Ajustando el aire y el gas haremos que el frente de llama avance o retroceda hasta la boca del horno. Evitar que el frente de llama retroceda muy hacia adentro para evitar que se cale el horno. Cuando las paredes brillan en naranja o amarillo ( máxima temperatura ) podemos ajustar el gas y el aire de forma que brillen lo más posible y en la zona que rodea el crisol. Es muy importante que el ventilador siempre esté en funcionamiento. Hay que tener mucho cuidado de que no se pare, puesto que si lo hace, puede salir una llamarada por encima del horno de hasta un metro o más o puede calarse dejando escapar gas sin quemar al exterior. Deberemos apagar inmediatamente el gas, pero siempre en el orden primero cerrar la llave reguladora y después la llave de la alcachofa. He tenido 1 hora seguida en marcha el horno y el tubo mezclador de gas podía tocarse con las manos sin quemarme. El diseño original en el que está basado mi horno de gas, funcionaba con gas natural de ciudad, sin embargo no recomiendo en absoluto que utilicéis este gas por medidas evidentes de seguridad.
Proteged el tubo naranja de goma con algún aislante que resista la temperatura, ya que es una parte delicada que no debe recibir por nada del mundo calor ni mucho menos caerle metal fundido. A la hora de la colada, se apaga primero la llave reguladora de gas e inmediatamente la llave de la alcachofa. Para más seguridad, desconectamos la alcachofa de la bombona y la alejamos. Solo entonces se procede a la colada.
Si se pinta el tubo mezclador de gas tendrá que ser con pintura anticalórica e incombustible. El horno a pleno funcionamiento hace un ruido grave bastante alto parecido al rugido de una turbina.
Cuando se apague el horno, se deberá de tapar la boca con ladrillos refractarios para evitar que caiga alguna sustancia combustible dentro y permitir que se enfríe lentamente para evitar que se raje.
Nuevas fundiciones.
Tras algunas fundiciones se muestran alguna pruebas más realizadas. Se ha ampliado la boca del tubo del horno para alojar un crisol mayor. Además el nuevo crisol está formado por un trozo de tubo de calefacción de acero con una gran tuerca para formar el fondo del crisol. Se pueden fundir aproximadamente 1,2 kg de aluminio en cada colada.
Discos duros esperando ser reciclados.
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Rotura del antiguo crisol.
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Pequeñas reservas de aluminio.
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Una vez eliminadas las impurezas.
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Aluminio enfriandose.
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Crisol de 1,2 kilos de aluminio.
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Molde en arena de playa lavada.
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Retoques con la radial.
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Resultado después del fresado con el torno modificado a torno-fresadora.
Las nuevas mejoras consistirán en desgasificar el aluminio fundido del hidrógeno y mejorar los moldes.
