Diseño y prefabricación de un horno para el proceso de forjado destinado a la empresa Sispro S.A

Abstract

RESUMEN: Se buscó diseñar un horno de forja para facilitar los procesos de fabricación de diferentes elementos, optimizar los recursos utilizados, y garantizar mejores acabados. Actualmente, la empresa SISPRO S.A. cuenta con un horno que es utilizado para este fin. Sin embargo, no cumple con los requisitos de seguridad, y brinda bajos porcentajes de eficiencia energética. Para llevar a cabo el proyecto, con el acompañamiento del Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Eficiente y Racional de la Energía (GASURE) de la Universidad de Antioquia, se realizó un diagnóstico de combustión de las condiciones bajo las que opera el horno actual. Con este, se encontró la existencia de pérdidas de combustión. Adicionalmente, se determinaron las cantidades y composiciones de algunos gases emitidos por la máquina, encontrando el grado de emisividad del horno. Con este estudio, se pudo encontrar la distribución de energías tras la entrada de cierta potencia. Se encontró que la energía se empleaba principalmente en perdida por paredes, calor sensible gases de chimenea, vaporización del agua y finalmente lo que en realidad llegaba a la pieza. Tras encontrar la causa de las pérdidas, se realizaron una serie de cálculos y diseños, proponiendo la construcción de un horno que cumpliera con los requerimientos de producción de la empresa, las condiciones de salubridad y seguridad para los trabajadores, la disminución del impacto ambiental, un aumento en la eficiencia, beneficios económicos a mediano y largo plaza, entre otros aspectos. Dentro de la etapa de diseño, se desarrollaron diferentes hornos con geometrías distintas con el fin de garantizar el mejor aprovechamiento de los recursos. Finalmente, se calculó el tiempo estimado de calentamiento del horno y de la carga, para así considerar la posible reducción de combustible durante un tiempo de uso determinado. Además, se entregaron cotizaciones y sus respectivos tiempos de retorno de la inversión.