Horno Cubilote

Horno de Cubilote
Antecedentes:
El horno de Cubilote, ha sido el

proceso de refusión mas usado en el
mundo durante un largo periodo,
debido a sus ventajas sobre otros
métodos para el estado de la
tecnología en dicho periodo.
Hoy en día los costos de operación y la

contaminación global y de planta son
menores en este tipo de horno que en
el uso de energía eléctrica.
Por esta razón, la mayor parte del

volumen de hierro para piezas
vaciadas en los Estados Unidos y en
algunos países europeos, se sigue
produciendo en cubilote.
El horno de cubilote de CIATEQ fue desarrollado y construido con el objetivo de

operar más eficientemente. El horno comprende un sistema de control de
emisiones vía seca que le permite alcanzar los niveles de concentración de
sólidos para cumplir satisfactoriamente con la norma NOM-CCAT-006-
ECOL/1993, sin utilizar agua en el proceso de captura y control de emisiones, y
sin la consecuente necesidad de disponer y tratar dicha agua.
Asimismo, la camisa de enfriamiento en la zona caliente del horno le permite

operar campañas muy largas sin cambio de refractario, impactando muy
favorablemente en los costos de operación; este sistema incluye un circuito de
enfriamiento cerrado de agua para evitar su consumo (también con enfoque de
disminución de costos y preservación del ambiente).
El sistema de control de emisiones, patentado en USA por CIATEQ, se realiza

en dos etapas: En la primera, se utiliza un "cluster" o grupo de ciclones con alta
eficiencia para la captura de partículas, mayores a 50 micrones a alta
temperatura. La configuración de los ciclones y su alojamiento se deriva de un
modelo que toma en cuenta un gran número en resultados de instalaciones
existentes, combinados con un cálculo muy específico para tener una eficiencia
óptima de captura al conjugarse con la segunda parte del sistema, que consiste
en un proceso de enfriamiento y posteriormente limpieza de gases con una
casa de bolsas, que opera en un rango definido de temperatura para un mejor
desempeño del sistema de limpieza y control de bolsas.
El calor generado en el intercambiador para enfriamiento del gas caliente de

salida, se aprovecha en el calentamiento del aire de soplo para su inyección por
toberas a alta temperatura, aumentando así la eficiencia térmica del proceso.
También, el sistema de inyección dispone de toberas para suministro de
oxigeno a través de las toberas de soplo de aire caliente.
El diseño de salida de metal líquido ha demostrado en nuestra instalación muy

buena operatividad para el manejo del metal vaciado a olla o desviado a
lingoteado.
Conclusión:
Las características y atributos señalados se han demostrado en operación a
través de muchas corridas del cubilote en nuestras instalaciones del parque
industrial Bernardo Quintana, cercano a la Ciudad de Querétaro, y el diseño
contempla un nivel de flexibilidad que ha permitido definir la ingeniería para
incorporar ciertos equipos utilizados en otros cubilotes (operando normalmente
en USA y en Europa) incluyendo el aprovechamiento del calor de combustión
del CO, la inyección de finos e inyección de otros combustibles.
HORNO CUBILOTE
REVESTIMIENTO ACIDO REVESTIMIENTO BASICO
REPSA REPSA
CASTABLE CASTABLE
STANDARD STANDARD
REPSA 18 REPSA 18
CASTABLE EXTRA CASTABLE EXTRA
REPSA REPSA
ALAMO ALAMO
MAGNEX
REPSA
CB - 20
ALUSITE KUPLOMIX *
MAGNAMIX
REPSA REPSA
BLACK PATCH MAGNAMIX *
KUPLOMIX *
* También usado para mantenimiento
En ACIPCO, el hierro para producir tubería se funde en un horno de cubilote de los más
grandes del mundo, que tiene un diámetro de más de 3800mm y que puede fundir hasta
90 toneladas métricas de hierro por hora. Este horno de 35mts de alto se enfría
totalmente por medio de agua. Se usa una computadora para controlar la operación de
monitoreo de las distintas condiciones de operación y componentes de carga.
horno de cubilote
Son equipos muy económicos y de poco mantenimiento, se utilizan para hacer fundición
de hierros colados. Consisten en un tubo de más de 4 metros de longitud y pueden tener
desde 0.8 a 1.4 m de diámetro, se cargan por la parte superior con camas de chatarra de
hierro, coque y piedra caliza. Para la combustión del coque se inyecta aire con unos
ventiladores de alta presión, este accede al interior por unas toberas ubicadas en la parte
inferior del horno. También estos hornos se pueden cargar con pelets de mineral de
hierro o pedacería de arrabio sólido.
Por cada kilogramo de coque que se consume en el horno, se procesan de 8 a 10

kilogramos de hierro y por cada tonelada de hierro fundido se requieren 40kg de piedra
caliza y 5.78 metros cúbicos de aire a 100 kPa a 15.5°C.
Los hornos de cubilote pueden producir colados de hasta 20 toneladas cada tres horas.
Este tipo de equipo es muy parecido al alto horno, sólo sus dimensiones disminuyen
notablemente. El mayor problema de estos hornos es que sus equipos para el control de
emisiones contaminantes es más costoso que el propio horno, por ello no se controlan
sus emisiones de polvo y por lo tanto no se autoriza su operación.
El cubilote es un horno de marcha continua que no tiene prácticamente baño.
Tal como lo muestra la figura el metal cargado (arrabio sólido) es fundido por los
gases calientes provenientes de la camada de coque, y las gotas de metal
reciben calor adicional a medida que caen entre el coque incandescente.
El coque consumido durante la fusión es reemplazado por adición de nuevo
coque entre carga y carga. La escoria que se forma encima del metal proviene
de la caliza y ceniza del coque. Se usa principalmente para hierro fundido pero
también de usa para latón y bronce. Su capacidad es de 100 Kg. por minuto por
metro cuadrado de sección.

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El horno de Cubilote, ha sido el

Hoy en día los costos de operación y la

Por esta razón, la mayor parte del

El horno de cubilote de CIATEQ fue desarrollado y construido con el objetivo de

Asimismo, la camisa de enfriamiento en la zona caliente del horno le permite

El sistema de control de emisiones, patentado en USA por CIATEQ, se realiza

El calor generado en el intercambiador para enfriamiento del gas caliente de

El diseño de salida de metal líquido ha demostrado en nuestra instalación muy

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Por cada kilogramo de coque que se consume en el horno, se procesan de 8 a 10

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