NOVIEMBRE/DICIEMBRE DE 1997

    Fabricación
    Los Hornos Eléctricos y de combustión

     

    En él articulo anterior hablábamos de los diferentes tipos de diseños en hornos en cuanto a su estructura y materiales de fabricación, ahora veremos cual es la fuente de calor más adecuada que debe utilizarse en cada caso, independientemente de que tipo de diseño de horno sea.
    Hay dos formas de lograr calor dentro de un horno
    • La quema de algún combustible, ya sea petróleo, carbón, gas butano, o algún otro combustible inflamable utilizando quemadores de alta o baja velocidad, según sea el diseño del horno.
    • La generación de calor mediante energía eléctrica a través de resistencias.
    La energía eléctrica es muy costosa en la mayoría de los países pero sin embargo es más confiable en cuanto la precisión de temperatura dentro del horno gracias al diseño de los hornos eléctricos. ¿Por qué es esto?. Cuando se usa energía eléctrica para calentar el interior de un horno se utilizan resistencias, las cuales van sujetas alrededor de las paredes del horno desde abajo hacia arriba, quedando las paredes del horno completamente abarcadas, lo cual nos da una fuente de calor mejor distribuida en el interior del horno, por lo tanto el calor queda más bien repartido y las diferencias de temperatura dentro del horno son mínimas, ya que debemos recordar que el calor viaja de abajo hacia arriba, por lo tanto hay mas calor en la parte superior que en la parte inferior, además de que en las paredes habrá mayor temperatura que en el centro del horno gracias a que la fuente de calor se encuentra en las paredes. Por lo tanto las diferencias de temperatura en un horno eléctrico de 1 metro de diámetro por 1 metro de altura serán aproximadamente como máximo de 5°C.
    Pero que pasa con los hornos con fuente de calor que trabajan por medio de la quema de algún combustible. Estos hornos son de mantenimiento y operación realmente económicos. La quema del combustible se realiza por medio de quemadores, los cuales se distribuyen a lo largo del horno en la parte inferior de este, o se colocan a los lados de la puerta, dependiendo del diseño del horno. En este tipo de horno de quema de combustible por medio de quemadores se debe de tomar en cuenta la posición de estos para que el calor emitido se distribuya dentro del horno en forma uniforme, ya que en este caso a diferencia de los eléctricos en los cuales la fuente de calor está distribuida en todo el horno, aquí se concentra solamente en una área que es el foco del quemador, por esto, el diseño del horno y la posición de los quemadores deben ser en forma ciclónica para un mejor resultado. Esto es que el calor gire dentro del horno en forma de circunferencia alrededor de las paredes del horno hacia el centro de estas circunferencias y aparte que vaya viajando de abajo hacia arriba, con una chimenea de escape de gases bien calculada, de forma que esta misma haga girar el calor dentro del horno uniformemente y no lo sofoque, o dicho en otras palabras no aumente la presión interna del horno. Otro de los problemas con estos hornos es que si la flama toca una pieza de cerámica esta se contamina, revienta y se cristaliza; por lo tanto deben de ser de grandes dimensiones lo cual nos ocasiona que las diferencias de temperaturas interiores varíen hasta 100°C.
    Ahora ya sabemos un poco más acerca de las diferencias de los hornos eléctricos y de combustión, pero para mejor comprensión al tema desglosemos esto en dos puntos importantes:
    • El Horno eléctrico gasta mucha energía eléctrica por lo tanto su operación es costosa así como su mantenimiento. Mientras que los hornos de combustión son de operación barata y de mantenimiento esporádico y económico.
    • El horno eléctrico es preciso ya que su construcción se puede realizar en tamaños pequeños y la diferencia de temperaturas internas es mínima, mientras el horno de combustión debe de ser grande y con rangos de diferencias de temperatura interna muy amplios.
    Pasemos entonces a la diferencia entre el horneado de una pieza cerámica que va a pasar del estado crudo al estado maduro o bizcocho, a la pieza cerámica que ya le ha sido aplicada una capa de pintura para horno como las pinturas para pinceladas o los barnices.
    Para una mejor comprensión de esto, podemos recordar que hace algunos años los barnices y pinturas en su gran mayoría estaban compuestas por plomo, elemento que hoy en día nos ha estado causando muchos estragos en el medio ambiente, contaminándolo. Por esta causa fue que los gobiernos (en especial E.U.A.) emitieron una ley en la que se restringía la venta de producto que tuviera plomo en su contenido como elemento base, esto se convirtió en un gran problema para los barnices, ya que el elemento que le da brillo es el plomo, fue entonces cuando se descubrió un barniz que no contenía plomo y sin embargo conservaba casi el mismo brillo, este aspecto ha venido mejorándose, de aquí que hoy en día la mayoría de las pinturas en el mercado sean no tóxicas. De esto cabe mencionar que los productos como los barnices que contienen plomo, no son tan difíciles para hornear como los actuales (no tóxicos), este efecto se debe al plomo, un ejemplo que nos ilustra este hecho es un barniz que contiene plomo y su temperatura optima de maduración oscila entre los 650°C y los 750°C sin sufrir problemas de craquelados o que se caiga con el paso del tiempo. Sin embargo los barnices actuales son más problemáticos, ya que son más estrictas las temperaturas a alcanzar y sus rangos de error son muy estrechos, por lo tanto no podemos darnos el lujo de tener grandes diferencias de temperatura interna en el horno. Por otro lado, las piezas que se van a madurar, ósea, que de estado crudo pasen a bizcocho, tienen un rango de temperatura muy amplio que varían de 1000°C a 1100°C.
    Por conclusión podemos decir que para hornear muchas piezas de crudo a bizcocho, lo mejor y más económico es el horno de combustible (gas) ya que se pueden almacenar más piezas por quema, su costo de operación y mantenimiento es mínimo, además de ofrecernos la seguridad de que nuestras piezas no saldrán crudas.
    Por otro lado en este tipo de hornos de quema de combustible no podemos introducir piezas con barnices no tóxicos (que son los que actualmente se utilizan), ya que se puede contaminar con los químicos que sueltan los quemadores después de la combustión, y se corre el riesgo de que las piezas queden crudas o se pasen del límite requerido para que el barniz o la pintura, puesto que en este tipo de horno es difícil controlar la temperatura interna debido a su tamaño y tipo de fuente de calor. Para este tipo de quema no hay como los hornos eléctricos, ya que no se necesitan un gran número de piezas para que la horneada sea costeable, ya que este tipo de horneadas se cobran bien y además podamos manejar un mínimo porcentaje de error siendo de esta manera más confiables.