Crisoles.

Para el aluminio y sus aleaciones se utilizan crisoles de arcilla grafitada, carburo de silicio y hierro fundido. Mientras que el crisol de arcilla grafitada y carburo de silicio se usa, preferentemente, para la fusión, la conservación de calor y la colada, los crisoles de hierro fundido solo se usan para la conservación del calor y la colada. Según la aplicación se les exigen las siguientes condicionantes; resistencia frente a la acción del aluminio líquido y los medios de tratamiento del fundido, buena conductividad calorífica, resistencia térmica y mecánica, a la vez que resistencia a los cambios de temperatura.

Crisoles de arcilla refractaria.

Los crisoles están formados por una mezcla de grafito y arcilla aglutinante. Tienen una capacidad de 50 y 300 kg de aluminio, utilizándose últimamente también crisoles con una capacidad de, aproximadamente, 500 y 800 kg. Estos crisoles pueden usarse para la fusión, la conservación del calor y la colada. Su comportamiento con respecto al aluminio fundido es neutro; sin embargo la mayoría de los medios fluidificantes de fusión que contienen flúor atacan las paredes del crisol. Por ellos a veces, puede que tenga lugar una gasificación no deseada del caldo, como consecuencia de restos de flujos de fusión higroscópicos. Mediante un vidriado protector externo se puede impedir la absorción de humedad y una combustión excesivamente fuerte del grafito por el lado caliente del crisol. Al aumente el número de cargas, aumenta la cantidad de grafito quemado por lo que se produce un descenso en la conductividad termina del crisol, ya de por si mediana, con el descenso rápido del rendimiento en la fusión (aspecto económico). La solicitación mecánica del crisol es muy pequeña en los hornos de fusión y de conservación del calor. Solamente los crisoles de grafito empleados para el vertido están sometidos a un desgaste mecánico. La duración de los crisoles de grafito depende del tipo de horno y, por lo tanto, del tipo de calentamiento, de la aleación que se funde y de su temperatura de fusión, a la vez que del tratamiento a que se someta el caldo. Por término medio se puede calcular en unas 60 a 80 fusiones y para los de conservación del calor una vida de 2 a 2 ½ meses.

Crisoles de carburo de silicio.

El crisol de carburo de silicio aglutinado con carbono se ha desarrollado ampliamente en los últimos años, a la vez que han mejorado sus características. Una composición media del material que forma el crisol es:

SiC: 45,0& Al2O3: 6,0%, C: 35%,0 Fe2O3: 1,0%, SiO2: 10,0%, otros constituyentes cerámicos: 3,0%.

Con respecto al crisol de arcilla grafitada, el de carburo de silicio presenta la ventaja de que la conductividad calorífica y el rendimiento de fusión permanecen constantes. Por eso no tiene límite su duración respecto a la conductividad. Tiene, además, una mayor resistencia a los cambios de temperatura. Los crisoles de carburo de silicio, cuando se les trata con cuidado, tienen una

duración mayor que los de arcilla grafitada; también son más caros que aquellos. El comportamiento de los crisoles de carburo de silicio frente al aluminio líquido es neutro.

Crisoles de Hierro fundido

Las principales ventajas del crisol de hierro fundido son una mejor conductividad calorífica, que no disminuye durante el uso, así como la pequeña sensibilidad mecánica. Además, no es higroscópico ni permeable a los gases. Sin embargo la inconveniente es que le atacan el aluminio líquido así como las sales fundidas y los medio fluidificantes de fusión. Por esta razón se debe utilizar una capa de pintura protectora de garantía en el recinto interior que impida la absorción indeseada de hierro por el caldo. Teniendo en cuenta que esta capa se destruye fácilmente cuando se coloca el material solido, los crisoles de hierro se utilizan preferentemente como hornos de conservación del calor para grandes cantidades de metal y como cucharas de vertido en las fundiciones en coquilla con depresión calentadas eléctricamente.

La pared exterior del crisol de hierro fundido forma cascarilla debido a la calefacción, y el peso del caldo provoca además una deformación del crisol (abarrigamiento). Ambas cosas conducen a la formación de grietas y rotura en el curso de su funcionamiento y esto, tanto más pronto, cuando los crisoles no están instalados fijamente si no que se cambian con su contenido del horno de conservación del calor a los lugares de tratamiento y de colada. Por esta razón se debe observar con mucho cuidado la composición y la formación estructural del material del crisol.

Pinturas Protectoras.

Las pinturas protectoras que lo mismo se utilizan para los crisoles de hierro que para los recipientes usados en la formación y mezcla e aleaciones, tienen como objeto impedir el ataque del aluminio liquido al hierro fundido. Deben ser neutras con respecto al caldo y poseer una determinada elasticidad junto a buena adherencia, a fin de que no salte, como consecuencia de la dilatación del crisol. Antes de dar la mano de pintura debe limpiarse bien el interior del crisol, incluso, si fuera preciso, con chorro de arena. La mano de pintura se realiza a pistola, en varias capas finas, sobre las paredes del crisol, que tienen que estar a una temperatura de 100 a 200°C. Cada capa se seca mediante calentamiento al rojo incipiente. En los crisoles para fusión se renueva la capa protectora al cabo de 24 horas. Un material de recubrimiento que ha demostrado ser muy eficaz en la práctica, es el llamado cemento refractario, a base de chamota, harina de pizarra, oxido de potasa o fosfatos como aglutinante; las adiciones de grafito a las suspensiones disminuyen el mojado de la capa de recubrimiento por el caldo de aluminio. Las adiciones de coloides estabilizan las suspensiones.