Horno eléctrico

Horno eléctrico, dispositivo que se calienta por electricidad, empleado en la industria para fundir metales o cocer cerámica. También se conoce como horno electrotérmico.

El tipo más sencillo de horno eléctrico es el horno de resistencia, en el que se genera calor haciendo pasar una corriente eléctrica por un elemento resistivo que rodea el horno o aprovechando la resistencia eléctrica del propio material que se quiere calentar. En los hornos que se calientan desde el exterior, el elemento calefactor puede adoptar la forma de una bobina de alambre enrollada alrededor de un tubo de material refractario o puede consistir en un tubo de metal u otro material resistivo, como el carborundo. Los hornos de resistencia son especialmente útiles en aplicaciones en las que se necesita un horno pequeño cuya temperatura pueda controlarse de forma precisa. Estos hornos pequeños se utilizan mucho en los laboratorios y también se emplean en el tratamiento térmico de las herramientas. Para cocer cerámica o fundir latón se emplean hornos más grandes. La mayor temperatura a la que se emplean hornos de resistencia —por ejemplo, en la fabricación de grafito— es de unos 4.100 ºC.

El horno de arco voltaico es el tipo de horno eléctrico más utilizado para la producción de aceros de aleación de alta calidad, y su capacidad va desde unos 200 kg hasta 180 toneladas. En estos hornos, el calor se genera a partir de un arco eléctrico formado entre el metal que se quiere calentar y uno o más electrodos suspendidos por encima de él. Una modalidad típica de horno de arco tiene tres electrodos alimentados por una fuente trifásica, que producen tres arcos de calentamiento. Los electrodos son de grafito o carbono.

Un tipo de horno eléctrico más moderno es el de inducción, formado por un crisol en el que se calienta una carga metálica mediante corrientes rotacionales inducidas magnéticamente. Alrededor del crisol hay una bobina por la que se hace pasar una corriente alterna de alta frecuencia. El campo magnético generado por la bobina induce corrientes rotacionales en el metal contenido en el crisol. Los hornos de inducción tienen una serie de ventajas, la principal de las cuales es la velocidad con la que puede fundirse el metal. Cuando la frecuencia de la corriente es relativamente baja, las corrientes de remolino inducidas ejercen una acción de agitación sobre el metal fundido. Como las frecuencias más altas son más eficaces para calentar, algunos hornos de inducción disponen de dos bobinas, una para corriente de alta frecuencia y otra para corriente de baja frecuencia. Los primeros hornos de inducción empleaban frecuencias de entre 60 y 60.000 hercios (ciclos por segundo), pero algunos hornos actuales están diseñados para emplear frecuencias de 1 millón de hercios o más.

Para producir aluminio, magnesio y sodio se utiliza un tipo especial de horno, denominado horno electrolítico. En este horno se funde una sal del metal en cuestión mediante el calor generado por el paso de una intensa corriente eléctrica y, al mismo tiempo se electroliza, de forma que el metal puro se deposita en uno de los electrodos.