Proceso de fundición en horno eléctrico por arco

MEC - ELM
UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA INGENIERIA MECANICA
Y ELECTROMECANICA
Realizado por:
Univ. Copa Roque Jhonny Freddy (AUXILIAR TITULAR MEC – 2243)
Email: jhonny_f_copa_roque@hotmail.com
ORURO – BOLIVIA
2008
Jhonny F. Copa Roque 1

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RESUMEN
El presente trabajo que es una recopilación de experiencias y a la vez reforzadas con datos extraídos
de algunos autores, pretende darle al lector una orientación acerca del proceso que sigue una
determinada pieza de fundición, que esta puede ser parte de alguna máquina, varias máquinas o un
sistema complejo de producción.
Se sabe que cualquier máquina por muy avanzada que esta sea tiene entre sus componentes piezas
fabricadas por fundición.
De la misma manera el proceso que se presenta tiene como objetivo el de dar a conocer como se funde
o como es el proceso cuando se utiliza un horno de fundición de arco. Existen datos acerca de
características de las arenas de moldeo y todo lo referente al proceso.
De todos modos en la Materia de MEC – 2239 y MEC – 2243 se realiza gran parte de todo el
procedimiento que se establece en el presente texto, me refiero mas propiamente en el preparado de la
arena, el moldeado, la colada, el desplomado, etc. Solo la parte de fusión del metal (En este caso
Aluminio) que se la hace mediante un quemador de gas en un crisol es la diferencia

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INDICE
1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………… 4
2. FUSIÓN EN HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO…………………… 6
3. ESTRUCTURA DEL HORNO DE ARCO ELÉCTRICO…………… 7
4. SISTEMA ELECTRICO……………………………………………… 9
5. PROCESO INDUSTRIAL…………………………………………… 12
5.1 HORNO………………………………………………………….. 12
5.2 PREPARACIÓN DE LOS MOLDES…………………………… 13
5.3 COLADA………………………………………………………… 15
5.4 SECADO Y PREPARACIÓN DE LAS CUCHARAS…………… 18
5.5 LLENADO DE LOS MOLDES…………………………………… 19
6. PREPARACIÓN DE LOS MODELOS………………………………… 21
6.1 ESPECIES DE MADERAS………………………………………… 21
6.2 SECADO DE LA MADERA……………………………………. 22
6.3 TOLERANCIAS DE LOS MODELOS
PARA LA CONTRACCIÓN……………………………………. 23
7. PREPARACIÓN DE LAS ARENAS O MEZCLAS DE MOLDEO… 24
7.1 MEZCLAS DE MOLDEO………………………………………… 24
7.2 DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LA MEZCLA……. 26
7.3 MOLDEO DE PIEZAS PARA LA FUNDICIÓN………………… 26
8. ÚTILES PARA EL MOLDEO A MANO……………………………… 27
8.1 CAJAS DE MOLDEO……………………………………………… 27
8.2 ELEMENTOS DE CENTRADO DE LAS CAJAS DE MOLDEO… 28
9. MOLDEO A MANO…………………………………………………… 28
10. PREPARACIÓN DE LOS MOLDES PARA LA COLADA………….. 29
11. DESPLOMADO Y LIMPIEZA DE LAS PIEZAS FUNDIDAS……… 30
12. MÉTODOS PARA SEPARAR LOS BEBEDEROS Y MAZAROTAS.. 31
13. PREPARACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS HORNOS
(LADRILLO REFRACTARIO)……………………..………………... 32
13.1 INSTRUCCIONES PARA EL TAQUEADO DEL HORNO…… 33
13.2 TRATAMIENTO DE CRISOL NUEVO…………………………. 34
14. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………… 36
ANEXOS……………………………………………………………………….. 37
PROCEDIMENTO DE TRABAJO DE FUNDICIÓN
EN HORNO ELECTRICO POR ARCO

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1. INTRODUCCIÓN
El progreso de la economía de un país determina el desarrollo en la fabricación de maquinarias. Es
sumamente elevada la importancia de la producción de piezas fundidas, casi todas las máquinas y
aparatos tienen piezas de fundición. No hay rama en la construcción de maquinaria, la industria de
fabricación de aparatos y en la construcción, donde no se utilicen piezas fundidas. La fundición es uno
de los métodos mas viejos utilizados aún en la antigüedad para producir artículos de metal, inicialmente
se cobre y bronce, luego de hierro colado y mas tarde de acero y otras aleaciones. El rápido desarrollo
de la tecnología plantea ante la producción de piezas fundidas el problema de la satisfacción de las
demandas de las diferentes ramas de la industria en piezas fundidas y elevación constante de su
producción.
Fig. 1.- Piezas fabricadas mediante el proceso de fundición
Se fabrican piezas fundidas de metales ferrosos y aleaciones (Acero, fundición gris y maleable), como
también de metales no ferrosos y aleaciones de cobre, aluminio, magnesio. El método principal de

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fabricación de piezas fundidas es el vaciado en moldes de arena en los que se obtiene cerca de un 80 %
de la cantidad total de artículos fundidos. Sin embargo, la precisión y la rugosidad de la superficie de
las piezas, obtenidas en moldes de arena en muchos casos no satisfacen las exigencias de la industria de
construcción de maquinaria. A consecuencia de ello cada vez mas se emplean métodos de colada
especiales: en moldes metálicos (Coquillas), a presión (Colada a la cera perdida), centrífuga, en
cáscaras, que permiten obtener piezas de precisión elevada, con pequeña rugosidad de la superficie y
un volumen mínimo para el labrado por corte (Maquinado). Los principales procesos en la producción
de molduras son:
FUSIÓN DEL METAL
ELABORACIÓN DE
MOLDES
LLENADO DEL METAL
ENFRIAMIENTO
EL DESMOLDE
LA LIMPIEZA
EL DESBARBADO
(MAQUINADO)
TRATAMIENTO
TÉRMICO
CONTROL DE CALIDAD
DE LAS MOLDURAS
Fig. 2a.- Secuencia de elaboración de piezas de fundición.

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Fig. 2b.- Otro proceso de fundición de piezas.
2. FUSIÓN EN HORNOS DE ARCO ELÉCTRICO
Fig. 3.- Fotografía de un horno eléctrico por arco

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La fusión eléctrica tiene una serie de ventajas:
- Bajo quemado de los elementos.
- La posibilidad de obtener una composición más exacta de la fundición con menos cantidad
de impurezas nocivas.
- Un alto calentamiento (1900 ºC).
- Mejores condiciones sanitarias, higiénicas de fusión.
- Como también la regulación del proceso de fusión.
La fusión se puede realizar en carga fría y caliente. Los hornos de arco eléctrico funcionan con
corriente alterna (12500 amperios), tensión de servicio es de 105 – 130 voltios, su capacidad 1500 –
50000 Kg. Los hornos de arco eléctrico trabajan con revestimiento básico (Cuba) y ácido (Tapa).
Tienen su aceptación los hornos de arco con revestimiento ácido. En estos hornos es mayor la
estabilidad del revestimiento, menor su coste, menor gasto específico de energía eléctrica, de electrodos
y menor es la duración en la fusión. Los hornos con revestimiento básico se utilizan para fundir hierro
colado de aleación con alto contenido de aluminio (Puesto que el aluminio reduce el revestimiento
ácido del horno), manganeso y cromo, como también con un pequeño contenido de azufre (Hasta 0,04
%).
3. ESTRUCTURA DEL HORNO DE ARCO ELÉCTRICO
La camisa de los hornos de arco eléctrico se hace soldada. La parte superior del horno se cubre con una
bóveda desmontable. La bóveda tiene tres orificios para montar en el espacio útil del horno los
electrodos (De carbón o grafito). La holgura entre los electrodos y la mampostería refractaria de la
bóveda se cubre con aros de empaquetadura, los cuales se enfrían con agua (Enfriadores).
El horno tiene una abertura de trabajo. El orificio de salida sirve para vaciar la fundición del horno a la
cuchara. La corriente se suministra a los electrodos a través de los porta-electrodos. Estos se desplazan
con un mecanismo lateral, y en los de gran capacidad, mecanismos inferiores. La carga se echa a través
de la bóveda desmontable, que se desplaza hacia un lado.

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El revestimiento del horno se realiza para el proceso básico con ladrillos de magnesita, el cual
generalmente se coloca sobre una capa de ladrillo de aislamiento térmico; para el proceso ácido, con
ladrillo silícico.
La bóveda del horno se hace de ladrillo silícico o de cromo-magnesita, posee una estabilidad
considerablemente mayor que con ladrillo silícico.
Fig. 4.- Estructura de un horno eléctrico por arco de 40 toneladas
Fig. 4.1.- Electrodos de grafito para hornos eléctricos por arco.

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4. SISTEMA ELECTRICO
1200 Kva 2300/124 v
PTm
Kwh
CTm
A V
CONTROL
P
CTc
400/5 A
2300/115 v
5000/5 A
A
D O B
C
2300 v
A = 180 V
B = 153 V
C = 106 V
D = 80 V
INTERRUPTOR DE
POTENCIA 600 A/7500 V
Fig. 5.- Sistema eléctrico del horno.
Todo este circuito se divide en dos partes: Sistema de fuerza y Sistema de mando. Y el mando se
subdivide en dos: Medición y Control.

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El transformador, llamado también transformador de baja, tiene cuatro (4) taps de regulación que son
utilizados en diferentes etapas del proceso. Su descripción es de la siguiente manera:
TAP A, es utilizado para realizar una perforación de la carga hasta formar líquido en el fondo del
horno, por tener una tensión elevada su arco es mas amplio.
TAP B, mantiene una temperatura constante del metal ya fundido. En esta posición se hace las
aleaciones y dosificaciones del metal para darle su característica final.
TAP C y D, bajan ligeramente la temperatura cuando esta se ha elevado peligrosamente. Es también
utilizado para realizar un precalentamiento después de que ha sido reparada toda la mampostería.
Ahora nos hacemos la pregunta: ¿Cómo opera el tablero de control?, trataremos de mostrar y explicar
de una forma mas sencilla posible. En el tablero de control tiene un selector con cuatro posiciones
definidas: Abajo, Arriba, Automático y Apagado; para el control de los electrodos. Ahora analizaremos
en este caso la posición “Automático” que es utilizado permanentemente en todo el proceso.
En la figura, tenemos un esquema de una de las fases del horno, normalmente se lo denomina su
automático.
(+)
(-)
SUBIDA BAJADA
P CTc
Fig. 6.- Sistema de control de una de las fases (Automático).

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Consta de dos (2) bobinas con núcleos móviles que son:
- Bobina de Corriente, que opera con el transformador de corriente CTc (5000/5 A).
- Bobina de Tensión, que recoge señal de P que está conectado directamente a la línea de
124 V nominal.
- Tiene también un vástago, con dos contactos móviles que son accionados según vaya
variando los valores mayores y menores de P y CTc.
Cuando CTc registra una corriente elevada es señal de que el electrodo ha hecho cortocircuito o que
está demasiado cerca del material a ser fundido. Por tanto aumentará el magnetismo en su bobina,
accionará el contacto móvil y por lo tanto se energizará su relé que subirá el electrodo inmediatamente.
De la misma manera cuando no exista arco o un cortocircuito el magnetismo de la bobina de tensión
que viene de P será elevado y accionará su relé que invertirá su giro y bajará el electrodo. Todo este
proceso dura mientras solo se tiene material que debe ser fundido, pero cuando ya existe metal fundido
ambas bobinas logran una estabilidad donde ninguno es mayor que el otro en lo que respecta a
magnetismo. La estabilidad se obtiene cuando la distancia entre la punta del electrodo y el metal
fundido fluctúe de 2 a 3 pulgadas de distancia.
a) b)
Fig. 7.- a) Electrodos al rojo vivo en pleno funcionamiento.
b) Electrodos vistos cuando el horno está destapado.

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El accionamiento de los porta electrodos que hacen bajar y subir los electrodos generalmente son de
CC (220 V), por tener mayor fuerza y mejor torque en comparación de los motores de CA
convencionales.
5. PROCESO INDUSTRIAL
Para realizar el trabajo de fundido de una determinada pieza se sigue el siguiente proceso:
5.1 HORNO
Selección de la Carga (Chatarra) y clasificación, de acuerdo al tipo de acero o aleación que se desea
obtener para no incurrir en fallas, estas pueden ser: Fierro gris, fierro blanco, aceros al carbono (Altos,
medios y bajos) y aceros aleados (Manganeso).
Cargado, una vez seleccionado y clasificado se procede al cargado del mismo al horno. Se lo realiza
mediante puente grúa, o en último caso manualmente cuidando siempre que la carga no sea demasiado
pesada.
Inicio de la Fundida, se sigue el siguiente proceso:
- Se enciende en el TAP A, para lograr una perforación rápida de la carga, hasta que el
electrodo toque fondo.
- Una vez que el electrodo tocó fondo, se inicia el proceso de fusión formando un líquido
(Caldo) en la parte inferior que a medida que pasa el tiempo irá creciendo, consumiendo de
abajo hacia arriba hasta tener toda la carga líquida o fundida.
- Se cambia al TAP B y se hacen la dosificación del metal mediante análisis, previa
extracción de muestra. Teniendo el resultado del análisis se adicionan aleantes y
desoxidantes. Para posterior tener lista para la colada. En algunas oportunidades cuando la
temperatura del metal está peligrosamente elevada se cambia al TAP C o D, para provocar
una disminución leve de la temperatura. Este proceso a fin de evitar que la aleación sufra
alteraciones en su composición final.

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Por lo general, el acero contiene adiciones de aleación que transmiten características específicas. Los
principales elementos de adición y aleación aparte del carbono son los siguientes: Silicio, manganeso,
cromo, níquel y molibdeno. Los elementos acompañantes no deseables son: Fósforo, azufre, oxígeno y
nitrógeno.
5.2 PREPARACIÓN DE LOS MOLDES
- Selección del modelo y su caja de moldeo, de acuerdo al pedido y características que debe
tener, los modelos generalmente son de madera. Por lo general entre modelo y caja se debe
tener una distancia de 3 cm. Como mínimo para la elección de una caja.
Fig. 8.- Modelos preparados para el moldeo.
- Moldeado de la pieza, el modelo mencionado anteriormente se la moldea en arena
colocando en principio una capa de arena de revestimiento (Mezcla de arena de sílice,
bentonita y agua en % adecuados) y la otra arena llamada arena de relleno que tiene
características diferentes (Generalmente arena usada anteriormente como revestimiento).
Fig. 9.- Descripción de las arenas para su moldeado.

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Fig. 10.- Descripción del molde ya moldeado.
a) b)
Fig. 11.- a) Máquina mezcladora de rodillos
b) Moldeador en pleno proceso de apisonado.
- Secado del molde, puede ser natural (Medio Ambiente) o mediante un quemador de gas.

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Fig. 12.- Moldes ya preparados y secándose.
- Tapado, normalmente un molde tiene 2 componentes (Base y Tapa), con una abertura en la
parte superior (Alimentador o Bebedero), de la misma forma pueden tener más de dos
aberturas que servirán como respiraderos de acuerdo al tamaño de la pieza a ser moldeada.
5. 3 COLADA
Para el colado de los moldes se disponen en la plataforma para moldeo o en caminos de rodillos en
transportadores en movimiento o en una plataforma de colada en movimiento, de la misma manera se
debe disponer de una cuchara. La cuchara sirve para transportar el metal líquido y para el llenado de los
moldes, la cuchara tiene una cubierta de acero, cuyas paredes y fondo en su parte interior están forrados
de material refractario (Ladrillos). El espesor de la capa de revestimiento es de 65 – 180 mm.
Por su estructura las cucharas pueden ser de pico, pico tetera, de tambor y cucharas de colada con
descarga por el fondo.
Las cucharas de tambor, se emplean generalmente para la producción de molduras pequeñas y
medianas de paredes delgadas (Cuando es importante conservar la temperatura del metal líquido) y
para repartir el metal en cucharas pequeñas, de las cuales luego se llenan los moldes. La capacidad de
las cucharas de tambor es de 250 – 500 Kg.

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Fig. 13.- Cuchara del tipo Tambor
Las cucharas de pico, se emplean para el llenado de moldes, dispuestos en transportadoras. En este
caso las cucharas se llenan con metal de cucharas grandes o del mismo horno.
Fig. 14.- Cucharas del tipo pico en diferentes variedades y tamaños.
Las cucharas tipo tetera, durante el proceso de colada, la escoria se atrapa mejor que en las cucharas
de tambor y en las cucharas comunes de pico.

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Fig. 15.- Cuchara del tipo tetera.
En dependencia de su capacidad, las cucharas se transportan a mano, con ayuda de monocarriles,
teleféricos o grúas de puente.
Fig. 16 a.- Manipuleo mediante puente grúa y carril

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Fig. 16 b.- Manipuleo de la cuchara en forma manual.
5. 4 SECADO Y PREPARACIÓN DE LAS CUCHARAS
Las cucharas se secan y calientan con mecheros que funcionan con gas. Al preparar la cuchara para la
fusión se realiza la preparación corriente del revestimiento: se eliminan de las paredes y el fondo de la
cuchara los lodos (Grumos) de escoria y metal junto con la capa de revestimiento, después el
revestimiento se restituye, se seca y se calienta. Durante la reparación general el revestimiento usado se
retira de la cuchara por completo y se sustituye por uno nuevo. Antes de verter el metal el
revestimiento de las cucharas se calientan hasta 500 – 600 ºC, y para la colada de los moldes que
requieren elevadas temperaturas de la fundición, hasta 700 – 750 ºC. Enseguida después de calentarse
las cucharas se llenan de la masa fundida.

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5. 5 LLENADO DE LOS MOLDES
Antes de la colada la fundición debe ser limpiada de escoria. Las pérdidas de temperatura de la
fundición durante el vaciado del horno, la transportación y el revestimiento de una cuchara a otras, si
esto está previsto, deben ser tomadas en cuenta al determinar la temperatura de llenado de los moldes.
Fig. 17.- Traslado y vertido (Llenado) de los moldes.
Durante el llenado del molde el fundidor debe observar con atención el movimiento de la masa fundida
de la cuchara al molde. En el momento inicial del llenado es necesario girar la cuchara suavemente sin
sacudidas, no obstante, lo suficientemente rápido para llenar el sistema de bebederos. En lo sucesivo el
fundidor debe girar la cuchara con tal velocidad, que el nivel de la masa fundida permanezca en lo
posible constante. Se debe llevar la colada con especial atención en el momento de finalizar el llenado

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del molde; después de aparecer la masa fundida en el respiradero el fundidor debe reducir la velocidad
de giro de la cuchara para que el metal no rebose del respiradero.
Al vaciar el metal en los moldes se deben observar estrictamente las medidas de seguridad:
- Las cucharas se deben llenar con metal no más de 7/8 de su altura (87 %).
- La cuchara con mas de 500 Kg de capacidad debe estar dotado de un mecanismo para la
inclinación y el giro con transmisión a tornillo sinfín y autofrenado; el mecanismo de giro
debe estar protegido con una cubierta.
Fig. 18.- Mecanismo de accionamiento de una cuchara.
- Las vías de rieles por las cuales se desplazan las cucharas con el metal fundido deben ser
estrictamente horizontales.

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Fig. 19.- Rieles de desplazamiento.
- Los pasillos deben estar secos puesto que al caer metal líquido al piso húmedo puede ocurrir
una explosión.
- Los fundidores deben trabajar con ropa de trabajo: Chaquetas de lona y pantalones, botas de
fieltro u otro calzado especial, guantes, sombreros y gafas protectoras.
Fig. 20.- Equipo de seguridad para el operador o fundidor.
6. PREPARACIÓN DE LOS MODELOS
El material comúnmente utilizado es la madera cuyas propiedades son:
- Pequeña densidad.
- Buena facilidad de elaboración.
- Capacidad de aglutinación.
- Retención de barnices y pinturas.
- Bajo costo.
Sin embargo la madera tiene una estructura heterogénea capaz de absorber y evaporar la humedad, por
lo que presenta algunos inconvenientes como variar su volumen y sus propiedades mecánicas
ocasionando su deformación.
Se puede evitar estos inconvenientes en forma parcial con los siguientes cuidados:
- Buena elección de maderas.
- El régimen de secado.
- Labrado durante la elaboración de los modelos.

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6. 1 ESPECIES DE MADERAS
Depende mucho de su destinación y el plazo de servicio, los modelos se elaboran de diferentes tipos de
maderas:
- Blandas (Gabón), tiene gran contracción y deformación utilizados en modelos pequeños y
medianos, normalmente en premodelos para elaborar modelos de metal.
- Dureza pequeña y media (Pino, mara), su contracción por desecación es pequeña y su
deformación insignificante.
- Duras (Roble, Arce), se labran con dificultad, se utilizan para modelos que exigen medidas
exactas.
Las maderas se dividen en:
• Tablas, si la anchura excede el doble del espesor.
• Listones, si la anchura no es mayor que el espesor doble.
• Vigas, si el espesor y la anchura son mayores a 100 mm.
6. 2 SECADO DE LA MADERA
Para evitar la deformación, los modelos de madera y las cajas de machos (Almas, noyos), se elaboran
de madera previamente secada; además, su superficie útil se cubre con esmalte nitro y a veces con
barniz.
No se debe utilizar para modelos, la madera que tiene nudos (Ojos), que empeoran la maquinabilidad
de la madera y sus propiedades mecánicas, pudrición, rajaduras, fibras atravesadas, que disminuyen la
calidad de la superficie de los modelos y aumentan los desperdicios y la deformación de los modelos.
Se puede hacer dos tipos de secado (Natural y artificial).
El secado natural, se utiliza el movimiento del aire circundante que baña la superficie de la madera. El
proceso de secado se prolonga para las especies blandas de árbol hasta dos años, para las especies duras

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hasta 4 años y más. La ventaja reside en que no se requiere un equipo especial, y la desventaja es de
qué aumenta la duración del proceso y es posible que se pudra el material.
El secado artificial, mas empleado es con aire caliente en secadores, su ventaja de este método
consiste en que se reduce la duración del secado, se logra la humedad requerida de la madera y se eleva
la calidad del material. Su desventaja gastos considerables para el equipo.
6. 3 TOLERANCIAS DE LOS MODELOS PARA LA CONTRACCIÓN
TABLA 1.- CONTRACCIONES DE DIFERENTES MATERIALES
FUNDICIONES
MATERIAL % DE CONTRACCIÓN % TESA
GRIS
BLANCA
0.6 – 1.3
1.6 – 2.3
1.01 (1 %)
1.015 (1.5 %)
ACEROS
MATERIAL % DE CONTRACCIÓN % TESA
AL CARBONO (0.14 – 0.75 % C)
AL MANGANESO (10 – 14 % Mn)
1.5 – 2
2.5 – 3.8
1.02 (2 %)
1.025 (2.5 %)
ALEACIONES NO FERROSAS
MATERIAL CONTRACCIÓN EN
PULGADAS %
CONTRACCIÓN EN
MILIMETROS %
ALEACIONES DE ALUMINIO
BRONCE AL ALUMINIO
BRONCE FOSFOROSO
ESTAÑO
ZINC
5/32
¼
1/8 a 3/16
¼
5/16
1.30
2.08
1.04 a 1.56
2.08
2.06

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7. PREPARACIÓN DE LAS ARENAS O MEZCLAS DE MOLDEO
La composición de las mezclas de moldeo y para machos (Almas), es diversa y depende del tipo de
aleación, masa, espesor de la pared y configuración de la moldura, las exigencias que se plantean y del
carácter de la producción.
TABLA 2.- CARACTERÍSTICAS DE LA ARENAS DE MOLDEO
MATERIAL HUMEDAD %
AGUA
PENETRABILIDAD
AL GAS UNID.
HUMEDAD
COMPONENTE
VERDE %
BENTONITA
%
COMPOSICION
GRANULAR
ACERO
PIEZAS CHICAS
3 – 5 180 – 300 8 4 – 10 56 – 45
ACERO
PIEZAS
GRANDES
3 – 5 180 – 300 8 4 – 10 62 – 38
HIERRO
PIEZAS CHICAS
4 – 7 50 – 80 7.5 – 8.5 4 – 10 86 – 70
HIERRO
PIEZAS
GRANDES
4 – 7 50 – 80 7.5 – 8.5 4 – 10 75 – 50
BRONCE 6 – 8 12 – 13 7 – 8 12 – 14 150 – 140
ALUMINIO 6 – 8 12 – 13 7 – 8 12 – 14 225 – 160
7. 1 MEZCLAS DE MOLDEO
Las mezclas de moldeo se dividen por su utilización en únicas, de revestimiento y rellenado; por el
estado del molde antes del vaciado, en mezclas para moldes que se utilizan en estado húmedo, y
mezclas para moldes para el vaciado en estado seco; en dependencia de la clase de la arena utilizada, en
naturales y sintéticas.
Si todo el molde se elabora de una sola mezcla, esta se llama única. Las mezclas únicas se utilizan para
el moldeo a máquina en talleres de producción en serie y en gran escala. Estas mezclas se preparan de
arena y arcilla del máximo poder refractario y con mejor capacidad aglutinante, para asegurar su
durabilidad. Al preparar las mezclas usadas para volver a emplearlas, se introduce en ellas una
suficiente cantidad de materiales sin usar para comunicarles altas propiedades.

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La mezcla de revestimiento se aplica en el molde, después de su compactación esta representa una
capa del molde de 15 – 100 mm de espesor, en dependencia del espesor de la pared de la moldura, que
entra en contacto con el metal fundido (Arena de contacto). Esta siempre se utiliza junto con la mezcla
de relleno con la que se completa el volumen restante de la caja de moldeo.
La mezcla de relleno debe poseer una penetrabilidad al gas no menor que la de revestimiento. Las
mezclas únicas y de revestimiento deben tener una resistencia suficiente para que el molde pueda
aguantar la presión del metal líquido durante el vaciado (Presión Metalostática).
Al elaborarse molduras medias y grandes en condiciones de producción unitaria y en serie, el molde es
secado para elevar su calidad. Esto hace mas largo el proceso tecnológico, reduce la eficacia de
fabricación. Para reducir la duración del secado o prescindir del mismo se utilizan mezclas de moldeo
con aglutinantes de secado rápido de procedencia orgánica e inorgánica.
El secado superficial de los moldes con aglutinantes de procedencia orgánica se realiza con gases
calientes y con vidrio líquido – soplando el molde con gas carbónico (CO2), sin embargo también es
este caso es posible el secado térmico superficial del molde con gases calientes.
El molde de fundición, elaborado de estas mezclas tiene una capa seca de revestimiento resistente de
espesor determinado. Una vez elaborado el molde se cubre con pintura antiadherente y se seca
(Magnesita para molduras de fundición de manganeso y plombafina para fundición gris y blanca).
Al elaborar moldes y machos para molduras grandes en la producción unitaria y en pequeños lotes, una
parte considerable del trabajo lo constituye la operación de compactación de la mezcla de moldeo. Se
puede lograr una disminución del trabajo en la fabricación del molde utilizando mezclas líquidas de
endurecimiento natural (Silicato de sodio). Estas mezclas tienen una buena fluidez y pueden ser igual
que los líquidos, vertidas en las cajas de moldeo o cajas de macho. Se llama también mezclas de
vertimiento. Otra propiedad importante en estas mezclas es el endurecimiento natural. En el proceso de
mezclado intensivo de la mezcla común con vidrio líquido, o mezclas con algunos otros aglutinantes
orgánicos con adición de sustancias espaciales se crea espuma. El tiempo en que la mezcla conserva su
fluidez también puede regularse. Generalmente este es igual a 9 – 10 minutos. Durante este tiempo la
mezcla debe ser vertida en las cajas de moldeo después de 20 – 30 minutos, y el modelo o macho se
puede extraer. La penetrabilidad al gas de estas mezclas supera 1000 unidades, la resistencia a la

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compresión al cabo de 4 horas del llenado constituye 196 – 393 Kpa (2 – 4 Kgf/cm2
). La utilización de
las mezclas líquidas de endurecimiento natural permite elevar bruscamente el rendimiento de los
obreros ocupados en el moldeo y en la elaboración de machos (Almas), excluir el trabajo manual al
hacer moldes y machos grandes, eliminar la operación laboriosa de secado, mecanizar la producción de
grandes piezas de fundición.
7. 2 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD DE LA MEZCLA
La muestra se pesa en una cantidad de 50 gr (Con una exactitud de 0.01 g) de mezcla de moldeo y para
machos se seca en un armario secador a 105 – 110 ºC hasta ser una masa constante. La muestra después
de enfriarse se vuelve a pesar. La pérdida de masa de la mezcla de moldeo en gramos en comparación
con la masa inicial de la muestra pesada húmeda, expresada en tantos por ciento, indica la humedad de
la mezcla de moldeo.
Donde Q y Q1 son las muestras pesadas de arena antes y después de secadas respectivamente en
gramos (gr).
7. 3 MOLDEO DE PIEZAS PARA LA FUNDICIÓN
El proceso de elaboración de los moldes de fundición, denominado moldeo, se realiza en las secciones
de moldeo del taller de fundición. Los machos se elaboran en la sección de machos (Almería) y son
enviados al armado del molde en la sección de moldeo. La elaboración de moldes, machos y el armado
del molde son las etapas mas importantes en la fabricación de molduras. En dependencia del grado de
mecanización se diferencian tres tipos de moldeo: a mano, a máquina y automático. En las fábricas de
construcción de maquinaria el moldeo a mano se emplea para obtener una o varias molduras, por
ejemplo, en condiciones de producción experimental, al elaborar molduras únicas, como también para
las piezas fundidas de molduras en serie y en gran escala, con menos frecuencia unitaria, y el
automático para la producción de molduras en gran escala.
8. ÚTILES PARA EL MOLDEO A MANO

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Para la elaboración y acabado de los moldes de fundición se utilizan herramientas muy diversas. En
dependencia de su destinación o uso pueden ser divididas en dos grupos.
Al primer grupo pertenecen las herramientas utilizadas para llenar las cajas de moldeo con la mezcla,
compactación de la mezcla y ventilación del molde (Palas, cribas, pisones de mano y de aire
comprimido, agujas para ventilación, etc.), como también para verificar la posición horizontal del
modelo (Nivel o nivel de escuadra).
Al segundo grupo pertenecen las herramientas destinadas para extraer los modelos de los moldes y el
acabado del molde: pinceles de cáñamo y cepillos, elevadores (De rosca, tornillo o ganchos, llamados
también tirafondos), martillos, alisadores, ganchos con cuchilla de diversas dimensiones, lancetas,
cucharas, patillas de diferentes perfiles.
8. 1 CAJAS DE MOLDEO
En la producción de molduras, los moldes generalmente son elaborados en cajas de moldeo a los
marcos rígidos (Rectangulares, cuadrados, redondos, de forma) de fundición, acero, aleaciones de
aluminio, que protege al molde de arena contra su destrucción tanto durante el armado, como en la
transportación y la colada. Con más frecuencia las cajas de moldeo se fabrican de fundición y acero.
Las más perfectas se consideran las cajas de moldeo de acero fundidas y soldadas, puesto que son más
resistentes que las de fundición. El molde se obtiene generalmente de dos cajas de moldeo, la superior
y la inferior. Las superficies de las cajas de moldeo en los planos de separación se acepillan, y en
algunas ocasiones se rectifican para asegurar un asiento compacto de los semimoldes. Para el transporte
y manipuleo de las cajas de moldeo, en ellas hay manijas, y en los grandes (De grúa) muñones. En las
paredes de las cajas de moldeo se practican orificios de ventilación para la expulsión de los gases,
creados durante la colada de las molduras. En las cajas grandes la mezcla de moldeo se mantiene con
nervios – crucetas.
8. 2 ELEMENTOS DE CENTRADO DE LAS CAJAS DE MOLDEO

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Los pasadores y bujes en las cajas de moldeo son elementos importantes, que determinan la exactitud
del armado del molde. Existen dos modos de centrar las cajas de moldeo al armar el molde: con
pasador y sobre pasadores. Al centrar con pasador, los mismos se colocan en las orejetas de la caja
superior y se posesionan en las orejetas de la caja inferior, depuse del armado los pasadores se extraen
de las cajas de moldeo y se utilizan para el armado de otros moldes.
9. MOLDEO A MANO
Se diferencian los tipos siguientes de moldeo a mano: en tierra, en cajas de moldeo, con terraja (Raspa),
con esqueletos y secciones de control y en machos.
El moldeo en tierra generalmente se utiliza en la producción unitaria y en pequeños lotes,
preponderantemente al fabricar piezas de gran tamaño. El moldeo en tierra se realiza en fosos que se
hacen en el piso de tierra del taller. El moldeado en tierra tiene las siguientes desventajas: el cavado de
fosos y preparación del lecho de evacuación de gases (Operaciones muy laboriosas); un volumen
considerable de trabajo manual; el empleo de moldeadores de elevada calificación; unas condiciones
sanitario – higienicas desfavorables (Polvo, elevada temperatura, etc.), una pequeña obtención de
molduras por 1 metro cuadrado de superficie de moldeo. No obstante, el método es sencillo y no
requiere maquinaria.
El moldeo en caja tiene gran aceptación, principalmente con modelos de dos partes. Para el moldeo se
utilizan con más frecuencia dos cajas de moldeo y en, ocasiones, tres y más. Al ser moldeadas en cajas,
las molduras resultan más exactas que al moldearse en tierra, puesto que las cajas de moldeo se centran
mediante paradores. El moldeo en caja es mas productivo que en tierra. El moldeo en cajas se realiza
con modelos de dos partes y enterizos. En este caso, en dependencia de la configuración del modelo, su
estructura, dimensiones y la cantidad de moldes que se elabora, se emplean diversos procedimientos: el
moldeo con corte, con caja de moldeo falsa, con saliente girable, con partes desmontables, etc. El
propósito básico de estos procedimientos de moldeo consiste en que, con una estructura determinada de
la moldura y su fabricación en serie, se logre la calidad necesaria con costes mínimos.
Moldeado con terraja, es el método de elaborar los moldes cuyas cavidades se obtienen mediante
tablas – terrajas perfiladas, que giran alrededor de su eje o que se desplazan sobre guías, se denomina

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moldeo con terraja. La cavidad del molde se obtiene sacando con la terraja la mezcla de moldeo
previamente compactada, o nivelando con la terraja la mezcla que se rellena y se compacta.
El moldeo con terraja se emplea habitualmente para molduras que tienen la forma de un cuerpo de
revolución (Bujes, cilindros, tubos, poleas, volantes, etc.), como también para molduras cuyos
contornos se obtienen por brochado a tracción de la terraja por una guía (Terraja de brochar). Para el
moldeado con ayuda de terrajas no se emplean modelos, cuya fabricación requiere mucho tiempo y
considerable gasto de madera. No obstante, para la elaboración del molde se consume mucho más
tiempo que para el moldeo con modelos, además, es imprescindible el trabajo de un modelador de alta
calificación. Por esta razón el moldeo con terraja es poco utilizado y solo para elaborar una o varias
molduras.
10. PREPARACIÓN DE LOS MOLDES PARA LA COLADA
Secado de los moldes, los modelos se secan completamente o solo por la superficie. Para la mayoría de
los moldes para molduras grandes, con el fin de reducir el proceso de secado, se utilizan solo el secado
superficial. Se secan por completo los moldes al producir molduras muy importantes, como también los
moldes pequeños, medianos y grandes para molduras complejas y de paredes delgadas. El secado
superficial de los moldes a una profundidad de 10 mm y mas se realiza por diversos procedimientos:
utilizando pinturas que se queman basado en gasolina y alcohol; con mecheros de gas y keroseno.
Pintado y secado de machos, para evitar la creación de costra en la moldura la pintura es aplicada
mediante diversos procedimientos: por inmersión, con pulverizador, con pincel, untando con una pasta
especial. Al aplicar a la superficie del macho una capa espesa de pintura después del secado, esta puede
agrietarse y desprenderse. Al pintar el macho con pintura líquida en la moldura puede aparecer costra.
Por consiguiente, es menester controlar la viscosidad de la pintura.
El armado de los moldes, es un proceso muy importante, que requiere atención y prolijidad. El
armado incluye las operaciones: preparación de los semimoldes y machos para el armado, colocación
de los machos (Generalmente en el semimolde inferior), el control de la posición de los machos, la
colocación de la mitad superior sobre la inferior, la instalación de bacías de colada y respiraderos, la
sujeción de las mitades del molde o su carga. Los semimoldes y machos que llegan al armado se
verifican detalladamente; no se admiten al armado machos y semimoldes que tienen deterioros y

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defectos. Antes del armado la cavidad del molde se sopla con aire comprimido para expulsar de esta las
partículas de mezcla y cuerpos extraños. Los machos se instalan en el molde en la sucesión indicada en
el dibujo de montaje o la carta tecnológica. En este caso se debe observar que las portadas del molde
entren con exactitud en las huellas de las portadas del molde. Si la portada del macho por algún motivo
no encaja en su cavidad en el molde, no se permite su ajuste limándola. Solo en casos excepcionales, en
la producción unitaria o en pequeños lotes, es admisible el ajuste de las portadas de los machos
valiéndose de terrajas de control. La posición de cada uno de los machos respecto al molde y otros
machos se verifica con terrajas de control. Generalmente los machos se colocan en el semimolde
inferior en las portadas, no obstante, suele acontecer que el macho se sujeta con sumo cuidado, puesto
que una sujeción deficiente del macho puede ser motivo de su caída del molde durante el armado, la
rotura del molde y el macho e incluso accidente.
Sujeción de las cajas de moldeo, al llenar el molde, la masa fundida crea una presión en las paredes
del molde, proporcional a la densidad y la altura de su columna. Esto puede conducir a que bajo la
presión de la masa fundida, la separación de las mitades superior e inferior del molde se crea una
hendidura a través de la cual puede salir el metal fundido. Para excluirlo, las mitades superior e inferior
se sujetan con tornillos, grapas, prensas de tornillo, cuñas o sobre el molde armado se coloca una carga.
A veces la presión de la masa fundida puede ser considerable, en ese caso el molde se instala en un
cajón neumático y se compacta por los costados la mezcla de moldeo, y por arriba se coloca cargas.
11. DESPLOMADO Y LIMPIEZA DE LAS PIEZAS FUNDIDAS
Después de llenar el molde la moldura se enfría y se solidifica. La moldura solidificada por completo
debe dejarse enfriar cierto tiempo con el molde, ya que la resistencia del metal a altas temperaturas es
pequeña y la pieza fundida puede destruirse durante el desmoldeo. Además, el desmoldeo de la
moldura a alta temperatura es indeseable, puesto que su enfriamiento al aire no transcurre
uniformemente: las partes delgadas se enfrían mucho más rápido que las gruesas, lo que provoca el
surgimiento en las molduras de tensiones internas, la deformación e incluso grietas. En la práctica se
emplean con frecuencia el desmoldeo a altas temperaturas. Las molduras se desmoldan a 700 – 750 ºC,
luego estas se enfrían en cajones, pozos y otros equipos de enfriamiento.
El proceso de desmoldeo de las molduras reside en la extracción de la pieza fundida de la caja de
moldeo una vez solidificada y enfriada hasta la temperatura prefijada. El molde se destruye y de la

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moldura se expulsan los machos y también se cortan los bebederos y las mazarotas; luego se realiza la
operación final, el limpiado de las superficies exteriores e interiores de la moldura de la mezcla
adherida y las costras. En la producción de piezas fundidas el desmoldeo pertenece a las operaciones
más pesadas y de mayor volumen de trabajo, ya que del molde se desprende una gran cantidad de calor,
gases y polvo.
Las piezas se envían a la sección de limpieza para ser limpiadas, desbarbadas y para su acabado. Estas
operaciones se realizan en una sucesión tecnológica determinada, que depende de las particularidades
de las molduras (Composición química, masa, espesor de las paredes, propiedades del metal y las
exigencias ante la moldura). Antes de la limpieza las molduras son previamente revisadas; las molduras
defectuosas (Mal llenado del molde, desmoronamiento del molde, soldaduras y otros) se separan, y no
se envían a la limpieza.
El proceso tecnológico de limpieza de la moldura incluye las operaciones siguientes: expulsión de los
machos de las molduras, separación de los bebederos, respiraderos y mazarotas; limpieza de las
molduras de la mezcla de moldeo adherida; eliminación de rebabas y cascarilla después del tratamiento
térmico; enderezado de las molduras después del tratamiento térmico y su pintado (Si estas operaciones
fueron previstas en la tecnología); el control definitivo de la calidad de las molduras después de la
limpieza y desbarbado.
La expulsión de los machos de las molduras es una operación que requiere mucho trabajo. El volumen
de trabajo para la expulsión de los machos para las molduras depende en gran parte de la resistencia
secundaria de la mezcla para machos, la configuración de la cavidad de la moldura, el estado de tensión
del macho en la moldura. Los machos elaborados con mezclas a base de aglutinantes orgánicos
(Aceites, sus sustitutos, resinas sintéticas), poseen baja resistencia secundaria, se expulsan con
facilidad.
12. MÉTODOS PARA SEPARAR LOS BEBEDEROS Y MAZAROTAS
Los bebederos se separan mediante el corte con hojas de sierra para cortar metales, en máquinas con
sierra circular o sin fin, su corte en prensas.

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Para cortar las mazarotas de molduras de acero y fundición se utilizan sierras mecánicas para cortar
metales, sierra de cinta y máquinas de disco (Amoladora con disco de corte). El corte en las últimas
ocurre de la manera siguiente: el disco gira a altas revoluciones y presiona sobre el objeto que se corta;
en este caso a cuenta del rozamiento se crea gran cantidad de calor y el metal calentado hasta una
temperatura alta se hace dúctil y se corta con el disco.
El proceso de corte con llama de gas está basado en el quemado del metal caliente en un chorro de
oxígeno y la evacuación de los óxidos que se crean en el lugar del corte. En calidad de material
combustible para el corte con llama de gas se emplea el acetileno, la gasolina, el keroseno, con menos
frecuencia el hidrógeno. El corte con arco eléctrico se utiliza para separar los bebederos y mazarotas de
las molduras de acero termorresistente y ácidorresistente que no pueden ser cortadas con llama de gas.
La superficie de corte es basta y requiere un labrado adicional.
13. PREPARACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS HORNOS (LADRILLO REFRACTARIO)
El horno eléctrico por arco es necesario hacer un tratamiento cuando se ha cambiado totalmente los
ladrillos o sea se tiene ladrillo nuevo, tanto en la tapa como en la cuba. A este proceso se lo denomina
SINTERIZACIÓN, cuya finalidad es la de otorgar larga vida al refractario (Es decir que dure la
mayor cantidad de hornadas posible) eliminando la humedad existente en el material. A continuación
se hace una recopilación de instrucciones de la Empresa que fabrica estos ladrillos REPSA
(REFRACTARIOS PERUANOS S. A.)
Fig. 21.- Ladrillos, Mezclas y Máquina cortadora de ladrillos.
13. 1 INSTRUCCIONES PARA EL TAQUEADO DEL HORNO

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Al mezclar el mortero (Taqueo, aglutinante basado en magnesita y silicato de sodio mas agua), se debe
tener cuidado de que el tiempo de mezcla sea el suficiente de manera que no queden residuos de polvo
seco o líneas notorias de franjas no bien mezcladas, simultáneamente el tiempo de mezclado no debe
ser excesivo, sino, solo el necesario para lograr un mezclado uniforme. Se llega a un nivel satisfactorio
cuando al comprimir un puñado de la mezcla se halla una consistencia plástica.
Al comenzar la aplicación del mortero sobre los ladrillos del fondo es bueno pintarlos con una ligera
capa de silicato de sodio antes de apisonar, esto evitará que la humedad de la mezcla sea absorbida por
el ladrillo poroso disminuyendo la resistencia de esta capa inferior.
Se debe apisonar la parte plana del fondo avanzando en capas de espesores de 4” a 6” de mortero
suelto. Apisonar mas de 6”, de una vez, no es recomendable porque la parte inferior no compactara
bien; menos de 4” tampoco es bueno pues las capas tenderán a disgregarse durante la operación. Antes
de apisonar las capas siguientes es de vital importancia rayar o ranurar la capa que haya sido apisonada
con un rastrillo o badilejo.
Se sugiere profundidades, de las ranuras entre ½” a ¾”, esto debe hacerse para tener la certeza de que
la capa siguiente “SOLDARÁ PERFECTAMENTE” con la anterior ya apisonada. Este
procedimiento debe seguirse hasta apisonar la última capa de nuestro fondo plano. Luego de haber
acabado de apisonar el fondo hay que pasar al apisonado de un talud con el contorno preciso, sino
también, que su uso permite alcanzar la máxima densidad de apisonado. Igual que en la parte del fondo
plano se hacen capas de 4” a 6” y los surcos descritos; la dirección del apisonado debe ser vertical.
El tiempo de apisonado generalmente se regula al ojo y al tacto, cada capa debe apisonarse hasta que
quede claro que un apisonado adicional no forma depresión en la superficie que se trabaja. La
apariencia del mortero después del apisonado se relaciona con el contenido de humedad, el contenido
de humedad recomendado es de 6 %, es usualmente suficiente para condiciones normales, sin embargo
la humedad atmosférica puede alterar la cantidad de agua requerida en la mezcla.
Si el material está demasiado húmedo se verá claramente lustroso y brillante. Demasiada humedad
reduce la densidad del mortero, el material es demasiado esponjoso. Por otro lado el mortero

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demasiado seco mostrará granos sueltos en la superficie de modo que nunca parecerá estar finalmente
taqueado, este efecto se hace más evidente a medida que el apisonado continúa.
Si por alguna razón el apisonado debe interrumpirse por un periodo de 1 hora o mas la superficie ya
trabajada debe mantenerse húmeda cubriéndola con sacos mojados. Una vez que el apisonado del
fondo y las paredes está completo hay que practicar incisiones con una barra de 3/16”, tales incisiones
estarán distanciadas una de otra 9” y la profundidad será de ¾ partes del espesor de la capa total.
El proceso de curado (SINTERIZADO), se hace colocando una cama de coque en trozos de 2” a 6” de
tamaño o mediante una “T” formada con electrodos, si se utiliza coque debe apreciarse la altura de la
cama de manera que esta sea suficiente para que el arco no llegue al refractario y no demasiado alta
para que el calor llegue hasta el apisonado.
Si se usa la “T” de electrodos lo mejor es mantener estos electrodos alejados del piso algo como 2” a 3”
colocando debajo ladrillos de magnesita.
La temperatura del horno debe elevarse gradualmente hasta llegar a 1600 ºC, la velocidad de
calentamiento recomendada es de 30 ºC a 40 ºC por hora hasta llegar a 260 ºC luego se puede calentar
a una velocidad de 120 ºC por hora hasta llegar a la temperatura máxima (1600 ºC) la cual debe
mantenerse por lo menos por 6 horas para lograr un completo sinterizado del mortero, se retiran
entonces los electrodos o el coque.
La primera hornada de metal puede cargarse inmediatamente, sin embargo, algunos talleres usan la
práctica de hacer “Una hornada de escoria” primeramente y luego cubrir la base con 1” de cal antes
de hacer la primera hornada efectiva.
13. 2 TRATAMIENTO DE CRISOL NUEVO
De la misma manera que un horno eléctrico por arco con ladrillo nuevo, se hace el mismo tratamiento
de los crisoles nuevos, esto con fin de eliminar en forma gradual la humedad que pueda tener y evitar el
choque térmico incrementando también en forma gradual la temperatura (Precalentado y calentado).

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Fig. 22.- Crisoles de Grafito.
Siendo el crisol de un material muy frágil (Grafito), y de la misma manera soportar altas temperaturas
(≈ 3000 °C), se debe tener el bastante cuidado tanto en el manipulado y en el correcto colocado dentro
del horno.
Todo este proceso se lo realiza a fin de darle al mencionado crisol y horno una mayor durabilidad, cabe
hacer notar que no solamente se hace tratamiento térmico a piezas de acero.
Este proceso se lo detalla de la siguiente manera:
a) Preparación o reparación del horno que alojará al crisol.
• Cambio de ladrillo refractario.
• Cubrir con mezcla de MAGNESITA (Utilizando silicato de sodio como
aglutinante). O en caso de no tener este material se puede utilizar la arcilla,
CAOLÍN previamente mezclado con agua para darle una cierta plasticidad.
b) Colocar el crisol en su lugar y encender el quemador a una llama normal de fundición.
c) Hacer intervalos de tiempo entre encendido y apagado e ir subiendo la temperatura
gradualmente.
• Calentar durante 15 minutos después del inicio, para luego apagar y esperar 10
minutos.

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• Volver a encender hasta 30 minutos, para luego apagar y esperar otros 10 minutos.
• Encender hasta 45 minutos y volver a pagar esperando otros 10 minutos.
• Finalmente encender hasta 1 hora y observar que el crisol esté a un rojo vivo, si esto
es correcto proceder al cargado para su primera fundición efectiva.
d) Todo este proceso se lo realiza con crisol vacío.
e) Este proceso es también denominado SINTERIZADO DE CRISOL.
NOTA.- Un crisol dura más cuando en ella se funde un solo tipo de material y no así cuando se alterna
diferentes materiales como ser: Cobre, bronce, aluminio, fundición gris y blanca.
14. BIBLIOGRAFÍA
- Catálogos de la empresa LECTROMELT FURNACE.
- METALLURGICAL PLANT AND TECHNOLOGY (MPT) (Boletines informativos).
- TECNOLOGÍA DE LA FUNDICIÓN, Titov y Stepanov.
- Recopilación de experiencias de algunos trabajadores y ex-trabajadores de las fundiciones
Aceros Tesa, Catavi e Industrias Eduardo.
- HOMBRES FÁBRICAS ACERO ESPECIAL, Aceros Fortuna S. A. Buenos Aires.
- PÁGINA EN INTERNET DE LA EMPRESA PERUANA REPSA.

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ANEXOS: CATALOGOS DE LADRILLOS REPSA
LADRILLOS DE ARCILLA REFRACTARIA
REFRACTARIOS PERUANOS S.A. "REPSA" se autoabastece con arcillas refractarias que extrae
de sus propias canteras y que son necesarias para la manufactura de los ladrillos refractarios silico-
aluminosos de la clase ALTA Y SUPER REFRACTARIEDAD. Mediante una rigurosa selección de
sus arcillas (AL2 O3.2SIO2) y con la aplicación de diferentes procesos de manufactura, técnicamente
diseñados, se obtienen las mejores propiedades físico-químicas de los ladrillos, que los hacen aptos
para usarse en las más exigentes condiciones termomecánicas de operación. Entre estas propiedades
figuran: refractariedad normalizada, una excelente fortaleza, buena estabilidad volumétrica en altas
temperaturas, baja porosidad pero alta temperatura de vitrificación, cualidades que hacen a este tipo de
ladrillos notablemente resistentes a las influencias que causan la desintegración térmica, mecánica o
estructural.
VÉASE LA TABLA "A"
TABLA "A"
LADRILLOS DE ARCILLA REFRACTARIA
CLASE* MARCA CPE(1)
TEMP(2)
TIPICA
TRABAJO
USOS Y APLICACIONES(3)
ALTA REFRACTARIEDAD
KERO 31-31 1/2 1450
Cámaras de tostación y secado, calderos, crisoles,
cucharas metalúrgicas.
REPSA 31 1/2 1500
Cámaras de combustión, caladeros incineradores,
hornos metalúrgicos, hornos de vidrio, de cerámica y
enlozado.
REPSA 18 31 1/2 1500
Cubilotes, hornos de cal, hornos de cemento, hornos
metalúrgicos.
SUPER REFRACTARIEDAD
REPSA
ALAMO
33-34 1600
Hornos rotativos, hornos de cal, hornos de cemento, de
vidrio, de enlozado, recuperadores de calor.
REPSA
VARNON
33-34 1600
Hornos de cal, hornos de cemento, de vidrio,
regeneradores y recuperadores de calor.
REPSA
ALADIN
33-34 1650
Hornos metalúrgicos, cucharas de trasvase, cámaras de
tostado.
(*) Según norma ASTM C-27.
(1) Cono Pirométrico Equivalente.
(2) Temperatura aplicada a una sola cara del ladrillo, en °C.
(3) Para un mejor uso se recomienda consultar con SERVICIOS TECNICOS de
REPSA.
LADRILLOS REFRACTARIOS CON ALTO CONTENIDO DE ALUMINA
Los ladrillos refractarios de alta alúmina que fabrica REPSA comprenden las clases de 50, 60, 70, 80,
85, 90% de alúmina (AL2O3). Son más refractarios y más resistentes a la acción de fundentes que los
ladrillos de arcilla y sus propiedades varían en proporción directa aproximada con el contenido de
alúmina. Todos tienen una resistencia excepcional a la desintegración, principalmente la ocasionada
por cambio brusco de temperatura, y poseen una gran resistencia mecánica y constancia de volumen a
temperatura de trabajo. Los ladrillos con 60% o más de AL2O3 son muy resistentes a determinadas

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acciones corrosivas, inclusive la causada por cenizas de carbón, petróleo, madera, bagazo y aún
escorias básicas. Son materiales muy confiables en procesos exclusivamente térmicos, pero se requiere
de un conocimiento específico para ser empleados en aplicaciones en las que, además se presentan
agresiones químicas o mecánicas en la operación.
VÉASE LA TABLA "B"
TABLA "B"
LADRILLOS REFRACTARIOS DE ALTA ALUMINA
CLASE* MARCA CPE(1)
TEMP(2)
TIPICA
TRABAJO
50% Al2O3 REPSA DIALITE 34 1600
Paredes de calderos, regeneradores y recuperadores de calor,
horno de cal y cemento y vidrio.
REPSA 61-65 34 1600
Cucharas para trasvase de acero, carros torpedos, artesas de colada
continua.
60% Al2O3
REPSA ANCHOR 35 1700
Hornos rotatorios de cal y cemento, calderos bagaceros, hornos
metalúrgicos de recalentamiento.
REPSA UFALA 35 1700
Altos hornos y estufas de altos hornos, carros torpedos, tanques de
vidrio, hornos de inducción.
REPSA ALADIN 60 35 1700 Cucharas de trasvase de acero líquido.
70% Al2O3 REPSA ALUSITE 36 1750
Zonas de sinterización de hornos de cemento y de calcinación de
hornos de cal, bóvedas de hornos eléctricos, hornos de
recalentamiento.
REPSA ALUSA 36 1750
Bóvedas de hornos eléctricos de arco, cucharas metalúrgicas de
trasvase, hornos rotatorios.
80% Al2O3
REPSA CORALITE 37 1770
Hornos rotatorios de cemento, metalúrgicos, bóvedas de horno
eléctricos de arco.
85% Al2O3
REPSA 9 - 61 1800
Hornos de fundición de aluminio, reactores para negro e humo y
reactores para fertilizantes sintéticos.
REPSA CORAL BP 1800
Hornos de fundición y refinación de aluminio, hornos eléctricos
de inducción con y sin núcleo.
90% Al2O3 REPSA KORUNDAL
XD
1850
Altos hornos, artesas de colada continua, hornos de inducción sin
núcleo, regeneradores de hornos de vidrio y hornos de negro de
humo.
(1) Cono Pirométrico Equivalente.
(2) Temperatura aplicada a una sola cara del ladrillo, en °C.

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REPSA.
LADRILLOS REFRACTARIOS DE SILICE
REFRACTARIOS PERUANOS S.A. cuenta con una excelente materia prima nacional que le
permite, junto con la tecnología más avanzada y el estricto control de sus procesos productivos,
fabricar ladrillos refractarios de sílice (SiO2) de las clases de ALTA Y SUPER REFRACTARIEDAD.
La refractariedad, fortaleza mecánica en frío y en caliente y su resistencia al choque térmico a elevadas
temperaturas se aprovechas en la construcción de bóvedas y estructuras sometidas a grandes esfuerzos
compresivos. Por el carácter químico ácido de la sílice, los ladrillos de esta composición se usan
también en hornos metalúrgicos en los que se trabaja con escorias ácidas.
Pero debido a que su expansión lineal no guarda relación directa con su conductividad térmica, hay que
conocer muy bien sus propiedades para poder obtener los resultados deseados; sólo con ese
conocimiento operacional se logran los éxitos con estos materiales.
VER TABLA "C"
TABLA "C"
LADRILLOS REFRACTARIOS DE SILICE
CLASE MARCA
TEMP(1)
TIPICA
DE TRABAJO
ALTA REFRACTARIEDAD REPSA STAR 1700
Hornos de vidrio con y sin recuperación, hornos
eléctricos, operaciones metalúrgicas ácidas reverberos de
cobre. Baterías de coquización.
SUPER REFRACTARIEDADREPSA VEGA 1705
Super estructura y bóveda de hornos de vidrio, reverberos
de cobre, hornos eléctricos de arco.
(1) Aplicada a una cara de ladrillo en ºC.
REPSA.
LADRILLOS REFRACTARIOS BASICOS.
Los ladrillos refractarios básicos más usados en los hornos industriales son los que se fabrican con los
minerales magnesita y cromita, o las mezclas de ambos. La clasificación los agrupa en refractarios de
magnesita, de magnesita-cromo, de cromo-magnesita y de cromo. Se distinguen por su gran densidad,
alto punto de fusión y resistencia al ataque de escorias y óxidos básicos; tienen además moderada
conductividad, pero alta expansión térmica.
Son formados bajo altas presiones y quemados a temperaturas muy elevadas, salvo los químicamente
ligados, que son aglutinados con alquitrán, resinas o gomo - resinas y que no son quemados, sino ya
instalados en el horno, cuando se les opera. REPSA produce ladrillos básicos quemados a liga cerámica
o directa, aglutinados químicamente o con resinas y modificados con funda "METALKASE", con
agregado de carbón o temperados.

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VER TABLA "D"
TABLA "D"
LADRILLOS REFRACTARIOS
CLASE* MARCA TIPO %Mgo
MINIMO
MAGNESITA REPSA HARCON 98 96 Paredes superiores de hornos eléctricos de arco.
REPSA NULINE 98 96
Revestimiento de hornos convertidores L-D, zonas
más agresivas de hornos eléctricos de arco.
REPSA OXILINE KLP
(3)
98 96 Revestimiento de hornos convertidores L-D
REPSA OXIBAK H 98 96
Protección de seguridad y hornos convertidores L-D
regeneradores de calor, hornos eléctricos de arco.
REPSA REPMAG B 95 91
Paredes inferiores sub-solera y línea de escoria de
hornos eléctricos de acería, reverberos de cobre.
REPSA MAGNEL:(4) 90 86
Zona de clinquerización de hornos rotatorios de
cemento
MAGNESITA-
CROMO
REPSA NUCON 80(5) 80 75
Puntos calientes de hornos eléctricos de arco, zona
de clinquerización de hornos rotativos de cemento.
REPSA MAGNEX
H(5)
70 65
Uso general en hornos siderúrgicos, paredes
superiores de hornos eléctricos de arco.
REPSA MAGNEX (5) 60 55 Bóvedas de reverberos de cobre.
Paredes superiores y bóvedas de hornos eléctricos
de arco, zona de clinquerización de hornos
rotatorios de cemento, hornos reverberos y
convertidores de cobre
Paredes y emparrillado de regeneradores de hornos
de vidrio; reverberos, convertidores de cobre.
CROMO-
MAGNESITA
REPSA CHROMEX
BG
40 35
Paredes de regeneradores de hornos de vidrio,
hornos reverberos y convertidores de cobre.
REPSA CB-20 30 25
Uso general de ladrillos básicos, hornos
metalúrgicos de cobre, plomo, zinc, fundiciones no
ferrosas.
REPSA CHROMEX 30 25
Fundiciones de metales no ferrosos, hornos de
recalentamiento, regeneradores de hornos de vidrio.
CROMO REPSA CHROMEX S 27(1)
Regeneradores de hornos de vidrio, fogón de
calderos bagaceros y estructura de calderos
recuperadores de calor.
(*) Clasificación y contenido mínimo de MgO según norma ASTM C-455.
(1) Contenido mínimo de Cr2O3 en el mineral cromita.
(2) Par un mejor uso se recomienda consultar con SERVICIOS TECNICOS de
REPSA.
(3) Ladrillos Magnesia - Carbón.
(4) Ladrillos Magnesia - Espinela.

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(5) Ladrillo también fabricados en la versión "METALKASE" (con funda metálica).
MORTEROS REFRACTARIOS
Para construir cualquier tipo de albañilería refractaria en un horno, usando ladrillos, debe seleccionarse
cuidadosamente la clase y el tipo de ladrillo que convenga mejor a la operación y el mortero adecuado
para asentar los ladrillos. La selección del mortero depende del tipo de ladrillo, de la geometría del
horno y del tipo de junta de dilatación que requerirá la construcción. El mortero tiene que ser
compatible con el ladrillo, en composición y funcionamiento, para lograr edificar la macro estructura
del horno, partiendo de micro estructuras o ladrillos, que pegados con el mortero adecuado construyen
una armadura hermética capaz de resistir las condiciones operativas presentes en el trabajo. Se fabrican
dos tipos de morteros:
FRAGUA TERMICA, que permiten el acomodo individual de los ladrillos durante el calentamiento.
FRAGUA EN FRIO, que facilitan la expansión por bloques.
REPSA fabrica todos sus morteros en forma seca, presentándolos en bolsas a prueba de humedad, listos
para usarse con el solo agregado de agua limpia y fresca.
Para mejor referencia, VEASE LA TABLA "E"
TABLA "E"
MORTEROS REFRACTARIOS
MARCA
MATERIAL
BASE
CANTIDAD(1)
REQUERIDA: Kg
PARA USARSE CON *
MORTEROS DE FRAGUA
VVS VSVSV VSVDV
REPSA TIERRA REFRACTARIA ARCILLA 135 A
REPSA BOND CLAY ARCILLA 135 A
REPSA MORTERO
REFRACTARIO
ARCILLA 135 A
REPSA MORTERO SUPER ARCILLA 135 B
REPSA ANKORITE 65 ALUMINA 160 C
REPSA ANKORITE 80 ALUMINA 170 C
REPSA MORTERO DE SILICE SILICE 135 D
REPSA VEGA BOND SILICE 135 D
REPSA MORTERO DE CROMO CROMITA 270 D-E-F
REPSA MORTERO DE
MAGNESITA
MAGNESITA 270 E-F
MORTEROS DE FRAGUA EN
FRIO
VSVSV VVV VSVSD
REPSA PENSEAL ARCILLA 135 A
PRESA HARWACO BOND ALUMINA 135 A-B-C
REPSA FIREBOND SILICE 135 A-D

MEC - ELM
REPSA CORAL BOND ALUMINA 140 C
REPSA THERMOLITH CROMITA 270 A-B-C-D-E-F-
REPSA MAGNABOND MAGNESITA 270 E-F
(1) Por cada 100 ladrillos normales de 9x4 1/2 x 2 ½.
*A = Ladrillos de arcilla altamente refractaria.
B = Ladrillos de arcilla súper refractaria.
C = Ladrillos de alta alúmina.
D = Ladrillos de Sílice.
E = Ladrillos de magnesita y magnesita –cromo.
F = Ladrillos de cromo y cromo-magnesita.
CASTABLES REFRACTARIOS
Los Castables Refractarios son concretos u hormigones de fragua hidráulica constituidos por un
agregado granular refractario y ligantes hidráulicos especiales que se confieren, después de fraguado,
todas las propiedades físico-químicas necesarias para resistir un trabajo térmico prolongado. Son muy
fáciles de preparar y usar, y se pueden instalar por vaciado, vertiéndolos dentro de un encofrado como
cualquier concreto, o manualmente, usando un badilejo, o proyectándolos con pistola neumática.
Existen castables livianos y castables densos, REPSA sólo manufactura, por ahora, castables densos;
los castables densos convencionales se clasifican en castables de alta resistencia mecánica y castables
de alta resistencia mecánica normal; los castables convencionales fraguan al agregárseles agua, pero la
estructura hidráulica es transitoria hasta la aparición de una liga cerámica, desarrollada por la
temperatura, esto origina diferencias estructurales escalonadas en el interior de la masa, y produce
comportamientos igualmente diferenciados, por eso, para superar esos problemas, los nuevos
desarrollos tecnológicos han introducido la fabricación de castables de bajo y muy bajo cemento, que
inclusive ya no requieren del pre-mezclado con agua para su instalación.
Para mayor información VEASE LA TABLA "F"
TABLA "F"
CASTABLES REFRACTARIOS
MARCA
MATERIAL
BASE
CANT.(1)
REQUERIDA
% DE AGUA
NECESARIA
TEMP
TIPICA
DE
USO(2)
USOS TIPICOS(3)
DE RESISTENCIA MECANICA NORMAL
CASTABLE REPSA ARCILLA 1825 15 1370
Tapas de calderos, incineradores,
paredes de calderos acuotubulares
bagaceros.
REPSA CASTABLE
STANDARD
ARCILLA 1825 15 1370
Calderos pirotubulares, calderos
acuotubulares, incineradores,
cámaras de fuego.
REPSA BAFFLE
MIX
ARCILLA 1825 15 1370
Construcción de deflextores de
calderos acuotubulares tipo
Sterling.

MEC - ELM
REPSA CASTABLE
SUPER
ARCILLA 1875 15 1480
Incineradores, cámaras de
combustión, calderos bagaceros,
tapas de crisoles.
REPSA HARCAST ARCILLA 2002 12 1540
Destilación primaria de petróleo,
carros cerámicos, hornos de
recalentamiento.
REPSA CASTABLE
ALTA ALUMINA
ALUMINA 2160 09 1650
Conos de quemadores, hornos
metalúrgicos, refinerías de petróleo,
calderos.
REPSA
CASTABLE 1-76
ALUMINA 2340 14 1760
Hornos de inducción, conos de
quemador, hornos metalúrgicos.
REPSA
CHROMEPAK
CROMO-
MAGNESITA
2089 08 1600
Mantenimiento de paredes y
bóvedas de hornos metalúrgicos,
hornos de fundición.
REPSA CASTABLE
CROMO
CROMITA 2675 11 1420
Fogón de calderos bagaceros,
hornos de forja y recalentamiento.
DE ALTA RESISTENCIA MECANICA
REPSA CASTABLE
EXTRA
ARCILLA 1940 14 1315
Pases de calderos pirotubulares,
tapas de hornos de crisol, chutes de
secadores.
REPSA HARCAST
ES
ALUMINA 2300 13 1590
Refinería de petróleo, hornos de
recalentamiento, enfriadores de
clinquer.
REPSA CASTABLE
2-72
ALUMINA 2160 11 1590
Conos de quemador, hornos
metalúrgicos, y de tratamiento
térmico.
REPSA
CASTOLAST G
ALUMINA 2530 10 1800
Hornos rotatorios de cemento,
enfriadores de clinquer, reactores
químicos.
REPSA CASTABLE
CROMO ES
CROMITA 2580 12 1370
Hornos de plomo, calderos, hornos
de tratamiento térmico.
(1) En kilogramos por metro cúbico.
(2) En grados centígrados y aplicados a una sola cara.
(3) Para un mejor uso se recomienda consultar con SERVICIOS TECNICOS de REPSA.
PLASTICOS REFRACTARIOS
Los refractarios plásticos son masas granulares en estado pastoso, de consistencia modelable que se
adaptan fácilmente a cualquier instalación y con las que se puede tanto hacer reparaciones zonales
como instalaciones totales de un horno; tienen una trabajabilidad mayor de 15, pero menor de 35.
Se fabrican tanto con endurecimiento en frío, "CS", como sin él, principalmente con materiales sílico-
aluminosos y aluminosos, pero, en algunos casos explícitos se les produce con el agregado de agentes
modificantes especiales, para aplicaciones específicas.
Se presenta en cajas conteniendo 50 Kg del producto, en tajadas para mayor conveniencia de uso y
protegidas contra la pérdida de humedad. Para instalarlos solo hay que extraer el material de la caja,
colocar las tajadas en el lugar deseado y apisonarlas manual o mecánicamente hasta lograr el efecto
deseado.

MEC - ELM
VÉASE LA TABLA "G".
TABLA "G"
PLASTICOS REFRACTARIOS
MARCA
MATERIAL
BASE
CANTIDAD(1)
REQUERIDA
TEMP(2)
TIPICA DE
USO
USOS TIPICOS(5)
REPSA PLASTICO
STANDARD*
ARCILLA 2215 1538
Revestimiento de cámaras de
combustión, calderos acuotubulares,
cubilotes.
REPSA PLASTICO
SUPER*
ARCILLA 2410 1650
Conos de ignición, calderos,
incineradores, hornos metalúrgicos,
cámaras de fuego.
REPSA BLACK PATH (3)ARCILLA 2380 1600
Canales de colada de altos hornos y de
hornos de fundición.
REPSA PLASTICO
APACHE*
ALUMINA 2210 1650
Conos de ignición, soleras de
recalentamiento, cámaras de
combustión.
REPSA PLASTICO
APACHITE(3)
ALUMINA 2483 1650
Canales de colada de altos hornos y
mantenimiento de hornos de fundición
tipo cubilote.
REPSA PLASTICO
CORALITE*
ALUMINA 2755 1760
Bóvedas de hornos eléctricos, hornos
de aluminio, conos de ignición,
cucharas siderúrgicas.
REPSA CORAL
PLASTIC(4)
ALUMINA 2963 1700
Hornos de cemento, hornos de
recalentamiento, hornos de colada
continua y de aluminio.
REPSA KORUNDAL
PLASTIC(4)
ALUMINA 2915 1815
Hornos para negro de humo, altos
hornos, artesas de colada continua y de
aluminio.
(*) También se fabrica en la versión "CS" (endurecimiento en frío).
(1) En kilos por metro cúbico.
(3) Es un producto grafitado.
(4) Es un producto fosfatado.
REPSA.
APISONABLES REFRACTARIOS
Son productos refractarios análogos a los refractarios plásticos pero secos y se instalan con una
trabajabilidad menor de 15. Están constituidos esencialmente por mezclas granulares de materiales
refractarios en los que las partículas han sido cuidadosamente seleccionadas y mezcladas, de tal manera
que con el agregado opcional de una pequeña cantidad de agua desarrollan una excelente condición de

MEC - ELM
trabajabilidad. Después de instalados, secados y quemados, forman estructuras monolíticas densas,
fuertes, seguras. En algunos casos, para aplicaciones específicas, se les produce con agentes
modificantes o inhibidores específicos de penetración metálica.
VER TABLA "H"
TABLA "H"
APISONABLES REFRACTARIOS
MARCA
MATERIAL
BASE
CANTIDAD(1)
REQUERIDA
TEMP(2)
TIPICA
DE USO
USOS TIPICOS(4)
REPSA CORALITE
RAMMING MIX
ALUMINA 2920 1760
Revestimiento y crisol de hornos
eléctricos de inducción sin y con canal
para fundición de metales ferrosos y
no ferrosos
REPSA HARMIX CU(3) ALUMINA 2770 1760
Construcción de inductores de hornos
de canal, para fundición de cobre.
REPSA MAGNAMIX MAGNESITA 2790 -
En soleras básicas de hornos
eléctricos de arco, para instalación y
para mantenimiento operativo.
REPSA C-MIX MAGNESITA 2720 -
Soleras básicas de hornos eléctricos
de arco y revestimientos básicos de
hornos eléctricos de inducción.
REPSA GRANOS DE
MAGNESITA
MAGNESITA 2700 -
Soleras de hornos reverberos y
revestimiento básicos de hornos
eléctricos de arco y de inducción.
REPSA THERMOLITH
BATCH
CROMITA 3080 1590
Soleras de hornos de recalentamiento
de lingotes de palanquillas.
REPSA GRANOS DE
CUARCITA
CUARCITA 2190 1700
Soleras ácidas de hornos eléctricos de
arco y revestimiento ácido de hornos
de inducción.
(1) En kilos de masa seca por m3.
(3) Con inhibidores de penetración metálica.
(4) Para un mejor uso se recomienda consultar con SERVICIOS TECNICOS de REPSA.
PROYECTABLES REFRACTARIOS.
Son productos refractarios granulares preparados específicamente para ser instalados por proyección
neumática. Su composición granulométrica se basa en un equilibrio de compactación por impacto, sin
rebote por lo que las partículas son cuidadosamente seleccionadas, proporcionadas y mezcladas. Se
presentan en bolsas conteniendo material seco, listo para ser premezclado o mezclado con agua,
directamente en le momento de la instalación, según sea la práctica deseada.
Se aplican tanto para hacer instalaciones nuevas, en frío como para hacer mantenimiento en caliente sin
interrumpir el proceso operativo y reparar o reponer el desgaste refractario. Hay algunos proyectables
que poseen liga hidráulica y otras que no la tienen. El proyectado o "gunning" es una técnica de

MEC - ELM
instalación y los productos proyectables son los que mejor satisfacen las características tecnológicas de
la proyección.
VER TABLA "I"
TABLA "I"
REFRACTARIOS PROYECTABLES
MARCA MATERIAL BASE
CANTIDAD(1)
REQUERIDA
TEMP(2)
TIPICA DE
USO
USOS TIPICOS(4)
REPSA TUFSHOT ARCILLA 1938 1427
Calderos, incineradores,
intercambiadores de calor,
ductos de recirculación de
humos y gases.
REPSA KUPLOMIX SILICE 2246 1600
Instalación y mantenimientos de
hornos cubilote y de inducción
sin canal.
REPSA BOF GUNNING
MIX
MAGNESITA 2436 -
Mantenimiento de convertidores
LD
REPSA GUNNING MIX
34-82
CROMITA 2548 1590
Mantenimiento de hornos
reverberos de refinación de
cobre
(1) Material seco, para mezclar y proyectar con pistola neumática en Kg/m3
.
(3) Para un mejor uso se recomienda consultar con SERVICIOS TECNICOS DE
REPSA.

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