Los elementos calefactores se degradan con el tiempo debido a varios factores, como la fragilización, la contaminación, la corrosión, los daños en la capa de óxido, la formación de puntos calientes y la oxidación. Estos factores pueden reducir la eficacia, aumentar el riesgo de averías y, en última instancia, hacer necesaria su sustitución.
Fragilización debida al crecimiento del grano: Los elementos calefactores que contienen hierro tienden a formar granos grandes y quebradizos cuando se someten a altas temperaturas. Esto hace que los elementos sean muy frágiles y propensos a la rotura, especialmente cuando están fríos. Esta situación puede agravarse por una manipulación inadecuada o sacudidas bruscas, lo que puede provocar el fallo prematuro del elemento.
Contaminación y corrosión: Los elementos pueden contaminarse con los gases de la atmósfera del horno, los humos de los fundentes utilizados en la soldadura fuerte o los humos de aceite de los componentes tratados térmicamente. Estos contaminantes pueden causar corrosión seca en los elementos, degradando aún más su integridad y rendimiento. Los factores más críticos que afectan a la vida útil de los elementos en tales condiciones son la temperatura del punto más caliente y la relación entre el trabajo intermitente y el continuo.
Daños en la capa de óxido: La capa de óxido de los elementos calefactores es crucial, ya que impide que se siga oxidando el metal interior. Sin embargo, esta capa puede dañarse durante las paradas, exponiendo el metal fresco a la oxidación. Para prolongar la vida útil del elemento calefactor, se recomienda evitar las paradas frecuentes una vez encendida la máquina.
Formación de puntos calientes: Los puntos calientes son zonas del elemento calefactor que están a mayor temperatura que el resto. Pueden deberse a una oxidación local que reduce la sección transversal del elemento, aumentando la resistencia y el calor localmente, lo que provoca su rotura. Otros factores son un soporte inadecuado, una temperatura elevada del elemento y una selección incorrecta del material de los fusibles, que pueden causar pandeo y alabeo, provocando un espaciado desigual y un posible cortocircuito de las secciones adyacentes.
Oxidación e intermitencia del funcionamiento: En la superficie del elemento calefactor se forman incrustaciones de óxido continuas y tenaces a altas temperaturas. Sin embargo, los frecuentes ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden hacer que esta incrustación se agriete y se desprenda, exponiendo el metal fresco a la oxidación y provocando un aumento de la oxidación local y la formación de puntos calientes.
Mantenimiento y sustitución: El mantenimiento regular es crucial para evitar el fallo prematuro de los elementos calefactores. Esto incluye inspecciones mensuales para detectar grietas y hundimientos, la sustitución anual de los termopares y la sustitución periódica del aislamiento y las juntas. Los elementos calefactores sólo deben sustituirse cuando fallen, y pueden sustituirse elementos individuales en lugar de todo el conjunto, lo que resulta más rentable.
En resumen, los elementos calefactores se degradan con el tiempo debido a los cambios físicos y químicos inducidos por su entorno de funcionamiento y sus pautas de uso. Un mantenimiento y un funcionamiento adecuados pueden prolongar considerablemente su vida útil y garantizar un rendimiento eficaz.
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