En un horno de fosa el elemento cuelga. La pieza se aloja en ranuras o ganchos de la pared interior y su eje coincide con la vertical, de modo que el peso propio tira de cada espira en la misma dirección en la que el elemento está construido. No hay una componente que se apoye en el refractario: todo el peso lo soporta el propio hilo, y lo soporta a la temperatura de trabajo.
Un elemento horizontal descansa sobre apoyos y reparte la carga; uno vertical la acumula. La diferencia no se nota el primer día, pero sí en el primer año, y explica por qué el mismo material dura distinto en un horno de caja y en uno de fosa.
Cada espira soporta las que tiene debajo. La superior carga con toda la columna, la inferior solo consigo misma, y por eso la deformación empieza arriba: el paso se abre en la parte alta y se cierra en la baja, donde las espiras terminan tocándose. Cuando eso ocurre, la resistencia del elemento ya no es la de diseño y el reparto de potencia ha cambiado sin que nadie haya tocado el horno.
El cierre del paso tiene una segunda consecuencia: dos espiras en contacto se comportan como un cortocircuito local. La corriente evita ese tramo, el resto del elemento trabaja más y el punto de contacto se calienta hasta quemarse.
La solución no es engordar el hilo indefinidamente, sino acortar cada tramo que cuelga por su propio peso. Un elemento de 81,4 m calculado para 16,13 Ω puede repartirse en seis tramos en serie de 13,6 m y 2,69 Ω cada uno; cada tramo tiene su propio apoyo y su propio peso, y el esfuerzo en la parte alta de cada uno es seis veces menor.
| Reparto del elemento | Resistencia por tramo | Longitud por tramo | Peso que soporta el tramo alto |
|---|---|---|---|
| Un solo tramo de 81,4 m | 16,13 Ω | 81,4 m | Toda la columna |
| Tres tramos | 5,38 Ω | 27,1 m | Un tercio |
| Seis tramos | 2,69 Ω | 13,6 m | Un sexto |
Los tramos se conectan en serie y la suma de resistencias se mantiene en 16,13 Ω, así que la potencia no cambia. Lo que cambia es la solicitación mecánica y la facilidad de sustitución: cuando uno falla, se cambia ese tramo y no el elemento completo.
Las cinco comprobaciones se hacen antes del primer calentamiento y se repiten a temperatura, que es cuando aparecen las diferencias de holgura que en frío no se ven.
| Material | ρ20, μΩ·m | Temperatura límite, °C | Encaje en horno de fosa |
|---|---|---|---|
| Cr20Ni35 | 1,04 | 1050 | Fosas de temple y revenido a temperatura media |
| Cr20Ni80 | 1,09 | 1200 | Fosa con pared alta y buena resistencia en caliente |
| 0Cr25Al5 | 1,40 | 1300 | Fosa de alta temperatura, con tramos cortos |
| 1Cr13Al4 | 1,25 | 950 | Revenido de baja temperatura, opción económica |
Con independencia de la aleación, el reparto en tramos y la holgura de los apoyos deciden si la pieza llega al final de su vida útil o se sustituye por deformación.
La oferta se prepara con cuatro datos: aleación, medida, cantidad y lugar de entrega. Respondemos con precio y plazo en un día laborable; cada lote se acompaña del informe de composición química y de control dimensional con el número de colada.
Porque cada espira soporta el peso de las que tiene debajo y la superior carga con toda la columna. El paso se abre arriba y se cierra abajo hasta que las espiras se tocan.
No si se mantiene la suma de resistencias. Seis tramos de 2,69 Ω en serie dan 16,13 Ω, los mismos 3 kW a 220 V, con menos peso por tramo.
Sí, pero con más margen: la disposición vertical solicita más el material. En igual temperatura conviene bajar la carga superficial o acortar los tramos.
La suficiente para dilatarse sin arquearse. La holgura se comprueba en frío y se repite a temperatura, porque el montaje se asienta en el primer ciclo.
Fuentes: GB/T 1234 (aleaciones de calefacción de alta resistividad); ASTM B344; DIN 17470 / 17471; fichas publicadas de fabricante. Las equivalencias de designación son comerciales y no constituyen garantía de intercambiabilidad: la aceptación final se hace contra la composición y la medida acordadas en el pedido.
