7/17/2019 Diseño de Un Horno Cerámico http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-un-horno-ceramico 1/13 DISEÑO DE UN HORNO CERÁMICO. El horno es un dispositivo que se ha desarrollado y perfeccionado durante un largo período de la historia y los problemas básicos se han resuelto. La construcción de un horno es un poco como la construcción de una casa; se conocen los métodos de construir paredes y techos así como las complicaciones de la plomería y las instalaciones eléctricas. La tarea del diseñador es adaptar estas técnicas conocidas a una necesidad concreta y si es prudente se basará fuertemente en el conocimiento y e!periencia de los diseños que han tenido é!ito en el pasado. "robablemente lo primero que debe hacer un constructor de hornos precavido es estudiar los hornos e!istentes del tipo que necesita y basar su diseño en un prototipo con é!ito. Esto no signi#ca que se prohíba la inventiva; hay siempre abundancia de problemas que surgen en cada proyecto de construcción de horno en particular. $na característica del diseño que comparten casi todos los hornos con é!ito es la forma sencilla y compacta. $na buena manera de comen%ar cualquier diseño de horno es dibu&ar un cubo. La forma #nal del horno puede ser una ampliación y variación de este cubo para satisfacer las e!igencias funcionales concretas. 'demás una cámara de cocción compacta y sencilla favorece la circulación y distribución del calor y el intercambio de calor por radiación dentro de ella Diseño óptimo Ello está en función del tipo y cantidad de pie%as que hará. (ucho depende además el lugar donde lo ubicara. El tamaño del horno que se hará es la base misma de su diseño. )e deberá determinar su capacidad o volumen en litros y ese será el punto de partida. *e nada serviría diseñar un enorme horno si el lugar o la producción no hacen factible su uso. +ay ceramistas que han construido hornos e!cesivamente grandes y ahora se que&an porque hornean una o dos veces al año. +ay que determinar ante todo si se hará un horno de un metro cubico de capacidad de medio metro cubico de ,- litros /tamaño optimo para el artesano0 o de menor volumen. Tipo de combustible • 1on gas funcionan muy bien hornos tan pequeños como de 2 litros; • con leña hornos desde 3 litros de capacidad 4til. Las reglas para diseñar un horno están más relacionadas con la e!periencia y el sentido com4n que con sesudas fórmulas físico5matemáticas. Algu!s coside"!cioes • el g"!do de tempe"!tu"! a la que el horno va a cocer. 6)e tratará de ba&a di lt t t 7
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El horno es un dispositivo que se ha desarrollado y perfeccionado durante un largoperíodo de la historia y los problemas básicos se han resuelto.
La construcción de un horno es un poco como la construcción de una casa; se conocenlos métodos de construir paredes y techos así como las complicaciones de la plomería ylas instalaciones eléctricas.
La tarea del diseñador es adaptar estas técnicas conocidas a una necesidad concreta ysi es prudente se basará fuertemente en el conocimiento y e!periencia de los diseñosque han tenido é!ito en el pasado.
"robablemente lo primero que debe hacer un constructor de hornos precavido esestudiar los hornos e!istentes del tipo que necesita y basar su diseño en un prototipocon é!ito. Esto no signi#ca que se prohíba la inventiva; hay siempre abundancia de
problemas que surgen en cada proyecto de construcción de horno en particular. $nacaracterística del diseño que comparten casi todos los hornos con é!ito es la formasencilla y compacta. $na buena manera de comen%ar cualquier diseño de horno esdibu&ar un cubo. La forma #nal del horno puede ser una ampliación y variación de estecubo para satisfacer las e!igencias funcionales concretas. 'demás una cámara decocción compacta y sencilla favorece la circulación y distribución del calor y elintercambio de calor por radiación dentro de ella
Diseño óptimo
Ello está en función del tipo y cantidad de pie%as que hará. (ucho depende además ellugar donde lo ubicara. El tamaño del horno que se hará es la base misma de su diseño.
)e deberá determinar su capacidad o volumen en litros y ese será el punto de partida.*e nada serviría diseñar un enorme horno si el lugar o la producción no hacen factiblesu uso. +ay ceramistas que han construido hornos e!cesivamente grandes y ahora seque&an porque hornean una o dos veces al año.
+ay que determinar ante todo si se hará un horno de un metro cubico de capacidad demedio metro cubico de ,- litros /tamaño optimo para el artesano0 o de menorvolumen.
Tipo de combustible
• 1on gas funcionan muy bien hornos tan pequeños como de 2 litros;• con leña hornos desde 3 litros de capacidad 4til.
Las reglas para diseñar un horno están más relacionadas con la e!periencia y el sentidocom4n que con sesudas fórmulas físico5matemáticas.
Algu!s coside"!cioes
• el g"!do de tempe"!tu"! a la que el horno va a cocer. 6)e tratará de ba&adi lt t t 7
calcular cuántas cocciones se necesitarán durante un año para mantener unaproducción regular. Esto variará seg4n el n4mero de personas empleadas si esun grupo necesitarán un horno más grande y más cocciones que un ceramistacon producción individual. *e la misma manera un horno con cabida para unagran cantidad de pie%as tardará más en llenarse lo cual supondrá largos períodos
entre cada cocción.
8odas estas cuestiones pueden parecer obvias pero una cuidadosa plani#cación alprincipio puede ahorrar gran cantidad de tiempo en un futuro. 8ambién debeconsiderarse detenidamente el tema del coste. Los buenos materiales a la largamerecen la pena y si el horno está construido correctamente hay que pensar en suduración para un mayor n4mero de cocciones. )e puede ahorrar comprandomateriales de segunda mano o incluso en algunas circunstancias haciéndose suspropios ladrillos. *e todos modos siempre vale la pena utili%ar los me&oresmateriales que uno pueda permitirse l! #id! & 'ució del (o"o so l!s
p"icip!les coside"!cioes ! tee" e cuet! .
• 'quellos que piensan construir su propio horno ya habrán escogido qué tipode pie)!s p"oduci"* & e +u, c!tid!d.
El siguiente paso será decidir dóde se coloc!"* el (o"o & +u, tipo decombustible se #! ! us!"%
Ubic!ció !decu!d!
Es esencial colocar el horno en un lugar adecuado9 una ve% construido ya no podrátrasladarse si se trata de un horno grande. )e escogerá un lugar resguardado de lalluvia y viento. -o ide!l es coloc!"lo b!$o u tec(!do co dos p!"edes .
No co#iee tee" (o"os ! g!s o leñ! e loc!les ce""!dos a menos que seanmuy espaciosos y estén muy bien ventilados. :a que pueden acumularse gasespeligrosos y tó!icos como el anhídrido carbónico monó!ido de carbono carbónvapores sulfurosos producidos por las pastas que se hornean 4or humo si se hacenreducciones sales metálicas volátiles etc. <o es muy saludable que el horno vaya en elmismo espacio que donde traba&amos si tenemos opción es me&or situarlo en un localane!o y bien ventilado. En las hornadas siempre se enrarece el aire del local y si
cocemos en reducción no digamos la ventilación es fundamental.
E.igeci!s de t!m!ño & 'o"m!
"uede necesitarse un horno pequeño para hacer pruebas de cocción y uno grande parala producción.
E el (o"o pe+ueño los costes de combustible serán más elevados en proporción ala cantidad de pie%as horneadas que en un horno de mayor capacidad;
U (o"o g"!de/ por otro lado será encendido en intervalos más largos permitiendodesarrollar un ciclo de traba&o más rítmico; pero una cámara demasiado grande puede
U (o"o medio puede ser encendido con más frecuencia permitiendo la libertad detraba&ar y mantener una uide% de producción en el taller; que no sea demasiadopequeño y limite el tamaño de las pie%as ni demasiado grande que tarde meses enllenarse. 8odos estos factores variarán seg4n sean las necesidades de cada uno. Lasformas sencillas tienden a dar me&ores resultados que las formas complicadas. "or lo
general los hornos son cuadrados pero pueden ser redondos sin problema sobre todo enel caso de tiro ascendente.
El punto de partida habitual suele ser un cubo, si por la razón que sea debemos
agrandar ese cubo es mejor hacerlo en horizontal y añadir más quemadores que en
vertical, conseguiremos una mejor distribución del calor.
' poder ser la circulación de gases seguirá líneas curvas y evitaremos los ángulosrectos.
El canal de evacuación con el comien%o de la chimenea siempre hace un ángulo recto yesto es inevitable. En general debemos procurar que los gases circulen con libertad yevitaremos estrecheces o rutas complicadas. 1omo norma para determinar el formatodel horno que se piensa hacer se debe tener la siguiente9
8odo formato o diseño de hornos debe partir de las medidas óptimas y tamaño deseadopara la cámara de cocción de pie%as /formato interior0.
En función de las medidas de dicho formato interno se deducirán las medidas e!ternasde todo el horno. <unca al revés. Ello evitará el peligro de que la cámara de cocción depie%as sea insu#ciente cuando se ha partido de una medida e!terna comodeterminante.
01o" +u, los (o"os so co""ietemete "ect!gul!"es2
"rincipalmente por facilidad de construcción.
Los hornos relativamente pequeños son difíciles de construir con super#cies curvas yl 4 l á difí il d i l bó d
rectos; el gran tamaño de la estructura permite que cada ladrillo se a&uste al pró!imora%onablemente bien. En los hornos pequeños es necesario utili%ar ladrillos curvos paraconstruir formas cilíndricas. 8eóricamente los hornos con super#cies interiores curvas ysin rincones agudos facilitan la convección.
Tempe"!tu"!s "e+ue"id!s.
$na de las primeras consideraciones a tener en cuenta es el grado de temperatura a laque el horno va a cocer 6)e tratará de ba&a media o alta temperatura7 3 de l! +uedepede"* de m!e"! decisi#! e l! elecció de m!te"i!les & el coste 4!l%
Tipo de combustible.
Combustibles #eget!les. 1ontrariamente a la opinión popular la utili%ación demadera o carbón en lugar de gas o petróleo no signi#ca ninguna limitación seria de latemperatura y con un horno bien diseñado pueden alcan%arse temperaturas de 32=1 o mayores.
>tra venta&a de la cocción con leña es el hecho de que causa un mínimo de desgaste ydaños del horno menos que otros combustibles. Esto es así porque las largas llamas alquemar la madera no funden ni astillan las %onas cercanas al hogar. 1on el tiempo elquemado de la madera también vidria el interior del horno haciendo la obra dealbañilería impermeable a los gases carbonosos y alargando la vida 4til de los ladrillos.
Algo que nos puede condicionar nuestra elección es, que para quemar combustibles
sólidos tales como madera, leña o carbón, el hogar o los hogares deben ser
relativamente grandes o mucho más grandes que para otros combustibles.
)u n4mero debe ser limitado /a uno si es posible0 debido al traba&o que representaalimentar cada fuego. ?dealmente los hogares deben estar situados fuera de la cámarade cocción propiamente dicha siendo conducido el fuego al horno en sí por un conductoo paso de cone!ión. Las parrillas entradas de aire y espacio previsto para laacumulación de ceni%as son características necesarias del diseño.
5%-%1%
@uemando gas se necesita mucho menos espacio para la combustión. )in embargocada quemador debe tener su#ciente espacio delante de él para que el gas se quememás o menos completamente antes de alcan%ar la carga del horno. "ueden usarsevarios quemadores ya que estos no requieren atención individual y puesto que elespacio necesario para la combustión es reducido. ?ncluso en un horno pequeño cuatroquemadores o más tienden a uniformar la distribución del calor y a hacer más e!acto elcontrol de la cocción. "ara cada quemador debe disponerse amplio espacio para lacombustión. Cada quemador de gas necesita como mnimo un espacio libre de !
decmetros c"bicos por delante de #l para la combustión . El número y potencia delos quemadores viene determinado por la capacidad del horno. En generalconviene repartir la potencia en varios quemadores siempre quemará más uniforme
Resumiendo, la elección del combustible dependerá de la ubicación del horno,
de la legislación local y de nuestras apetencias
Disposició de l! ci"cul!ció de g!ses det"o del (o"o
En cuanto a hornos de combustible9 gas o leña e!isten dos diseños o tipos básicos9 elde tiro ascendente /o directo0 y el de tiro descendente /o invertido0. )e debe conocercuáles son las venta&as y desventa&as de uno y otro
HORNOS DE TIRO SU1ERIOR
6et!$!s
Los hornos de tiro ascendente o directo son más sencillos en su construcción.Auncionan y se controlan más fácilmente. En reducción sobre todo se comportanperfectamente ya que su tiro es directo /vertical o natural0.
En ellos es más fácil controlar y producir las diferentes atmósferas de cocción9 o!idanteneutra y reductora. La llama que sale por la tobera; su color e intensidad sonreveladores inmediatos. Estos hornos son mucho más baratos en su construcción yaque utili%an recursos más simples. <o precisan de chimenea puesto que si sonredondos o circulares ellos mismos act4an como una chimenea gracias al tiro directo.Llegan a altas temperaturas si han sido diseñados para ello.
Des#et!$!
La Bnica desventa&a que pueden presentar es que estos hornos de tiro ascendentepueden tener diferencias de temperaturas entre la %ona inferior donde se hallan losquemadores que resulta más caliente y la superior cerca de la tobera.
HORNOS DE TIRO IN7ERIOR O CRU8ADO%
6ENTA9AS
• tienen un me&or rendimiento los de tiro invertido y es que el fundamento
de esta idea es que el fuego y los gases calientes estén en la cámara el
mayor tiempo posible. 1uando hablo de rendimiento no hablo solamente de
hornos que funcionan me&or o peor sino de la relación entre la carga /n= depie%as5volumen0 y el combustible consumido.
• >tra venta&a del tiro invertido es que reparte me&or el calor y tiende a hacer
hornadas más uniformes.
8odos los hornos de tiro inferior o cru%ado necesitan una chimenea para proporcionar
su#ciente tiro o arrastre para dirigir los gases hacia aba&o o a través entre la carga.
Los productos calientes de la combustión se dirigen solamente hacia arriba a menos
que sean inducidos a otra cosa por un tiro. "or ello el diseño y construcción de la
chimenea es un factor crítico. La chimenea debe de hecho considerarse como una
parte integral del diseño. +ablando en general el conducto de salida hacia la
$na valiosa característica de la circulación inferior o cru%ada es la facilidad con que elu&o de calor puede cambiarse o dirigirse para asegurar una temperatura másuniforme. )i el horno se calienta demasiado en la parte inferior esto puede evitarseelevando la altura de los muros deectores buscando que una mayor cantidad dellamas se diri&an hacia lo alto del horno. En caso contrario si el horno calientademasiado en la parte alta se ensaya el remedio inverso es decir se ba&an los murosde dee!ión o se hacen aberturas más grandes en ellos de manera que pasen lasllamas directamente a la parte inferior de la carga.
8ambién pueden hacerse a&ustes para hacer que el u&o de gases calientes se diri&an ala parte frontal o a la parte trasera del horno. Esto se reali%a cambiando el tamaño yposiciones de las aberturas que conducen desde la cámara de cocción al conductoinferior de ella. El horno no debe tener estrechamiento en el camino de las llamas quetotalicen una sección menor que la del conducto de evacuación. Esto signi#ca que la
carga con su amueblamiento del horno estantes o gacetas no deben constreñir el tiro através del horno. Si hay una zona colocada apretadamente y otra muy abierta
puede resultar una cocción anormal
Un horno que pueda calentarse en todo él con no más de un cono de diferencia de temperatura puede
considerarse un éxito.
Principios básicos del diseño de hornos.
Las reglas para diseñar un horno están más relacionadas con la experiencia y el sentido común que
con sesudas fórmulas físico-matemáticas y las podemos resumir de la siguiente manera
!lgunos puntos a tener en cuenta al diseñar un horno son
". #xigencias de tamaño y forma.
$. %emperaturas requeridas.
&. %ipo de com'usti'le.
(. )isposición de la circulación dentro del horno *el tiro+.
,. osi'les riesgos de incendio.
. /oste de materiales
0. %amaño y tipo de pie1as que se cocerán.
2. 3recuencia de cocción4 atmósfera4 etc.
5. #spacio en el taller y pre6isión de la chimenea