Diseño de hornos

Introducción

Combustibles y materiales

Principios de diseño

Construcción paso a paso

Hornos de Raku

Planos

 

Planos.-
Es raro el libro de cerámica, por muy básico que sea, que no incluye planos de hornos, quemadores,etc asi que creo que no es cuestión de aburrrir con una serie interminable de planos repetitivos, pero si exponer aquellos que a mi juicio tienen cierto interés.
Quemadores de gas-oil.-
Jet burner.- Fué desarrollado por el neozelandes Roy Cowan en 1950, ni mas ni menos. La única referencia que he encontrado sobre él aparece en el libro A New Zealand Potter's Dictionary de Barry Brickell. Se trata de un quemador de fácil construcción y muy eficiente. Yo lo uso desde el año 1992 y para mi fué un descubrimiento y un alivio, todo hay que decirlo. El descubrimiento fué no solo que algo tan sencillo funcionara perfectamente sino el método de cocción que este quemador implica. La primera parte de la cocción el quemador está en vertical y lanza la llama contra el parafuegos como cualquier quemador convencional ( es obligado el uso de un tubo metálico en la portilla del quemador para que el gas-oil arda y aún asi es mejor que al principio ayudemos con un quemador tipo soplete de gas),cuando el horno está a unos 700º ponemos el quemador en horizontal y lo introducimos en el horno, de forma que el gas-oil entre directamente en la cámara de cocción. En este punto el pirómetro parece volverse loco y es que la temperatura sube de una forma espectacular. El primer horno que tuve (comprado, para mas inri) funcionaba fatal y desde entonces cuando veo que el horno sube disparado me reconforta. Este es el plano de esta joya:

El diámetro del tubo principal es de unos 50 mm. y la tuberia del gas-oil es de 1 cm, va mejor la tuberia de cobre recocido. la longitud dependerá del grosor de la pared del horno. La abertura del tubo del gas-oil es de 1-1,5 mm. y deberá estar situada debajo justo de la abertura del tubo principal a unos 2 mm.de ella. Una vez colocado en su posición conviene soldar ambos tubos. Es esta fotos se aprecian mejor los detalles

La regulación del aire se efectúa mediante una sencilla llave que no es otra cosa que un disco de latón ( o cualquier otro metal ) que hace de llave de paso. La entrada de gas-oil se regula con una llave de paso standard.
El depósito de gas-oil deberá estar situado a unos dos o tres metros por encima de la situación de los quemadores, a dferencia de los quemadores de calefacción aqui el combustible no es inpulsado por un motor si no que es por la acción de la gravedad. Para el aire necesitamos una turbina de baja presión, mueven mucho caudal de aire pero sin presión, hay mercado de segunda mano. La que uso la encontré en una chatarrería y venia del desguace de un barco, al parecer las usan para mover el aire en las bodegas, es muy vieja pero funciona perfectamente. (Volver arriba)


Quemador frontal de gas-oil.- Basado en el mismo principio que el jet burner, es decir, en el principio de los quemadores de baja presión. Es un diseño personal y lo ideé para combinarlo con el jet, mas que nada para evitar andar modificando la posición del jet (como expliqué anteriormente). Está pensado para colocarlo en la parte frontal del horno, de forma que la llama discurra a lo largo del espacio que queda entre el muro interior del horno y el parafuegos.
Aqui vemos el croquis general y el despiece:

El tubo del gas-oil (f) es de cobre rígido y deberemos de reducirlo hasta un diámetro de algo mas de 1mm. Para reducirlo tendremos que recocerlo primero (calentarlo al rojo y dejarlo enfriar lentamente) y después golpearlo suavemente con un martillo al tiempo que lo vamos girando. Es un método primitivo pero efectivo. En el proceso de reducción tendremos que repetir el proceso de recocido varias veces ya que al golpearlo vuelve a endurecerse. La pieza f tiene la función de hacer de guia ya que el tubo del gas-oil tiene que estar centrado justo detrás de la salida del aire. En esta serie de fotografias podemos apreciar mejor el montaje:

(Volver arriba)

 

Horno catenario.-

   

Este es el horno que tengo en la actualidad, tiene una capacidad aproximada de 520 litros. LLeva dos quemadores frontales y dos laterales. La hornada la empiezo con uno de los frontales, con el que subo hasta los 600º, a partir de aqui enciendo el segundo frontal y a los 700º enciendo los jet laterales. A medida que enciendo cada jet apago su correspondiente frontal. La construcción es con fibra y ladrillo rojo (del que se usa en la construcción); cuando dobla el cono de 1250º la pared exterior del horno está templada, de hecho lo que le cuesta mas es enfriar. La combinación de fibra y este tipo de ladrillo resulta mas que interesante en hornos fijos, es mas barata que la estructura de hierro y aislante (a diferencia del hierro que es conductor del calor). (Volver arriba)

Horno de papel.- Ya no se oye hablar de él pero hace un tiempo tuvo su momento estelar entre las novedades cerámicas. Es un horno curioso y que puede dar su juego; tiene cierta similitud con la llamada "pit firing" pero en una versión aérea como podemos ver en el siguiente dibujo:

   

La idea es la siguiente: sobre cuatro torres de ladrillos refractários se coloca una parrilla metálica de 1m. x 1m. y sobre esta se colocan las piezas a cocer mezcladas con leña, carbón, serrín, sulfato de cobre etc. La capa exterior es de papel empapado en barbotina, esta capa debe ser de cierta consistencia; en la parte superior debemos dejar una abertura que nos haga las veces de chimenea. Hacemos fuego debajo de esta estructura y cada poco tiempo vamos retirando un ladrillo de cada torre bajando asi la estrutura hasta situarla directamente encima del fuego, para entonces ya estará ardiendo la leña colocada entre las piezas. Cuando está frio este horno se asemeja bastante a una manzana asada,para ver las piezas sólo tenemos que romper la "cáscara" de papel y barbotina. Este tipo de hornos no alcanzan grandes temperaturas pero suelen dar efectos únicos. (Volver arriba)


Horno de gas 800 l. - Este horno fué el primero que construí guiandome por las normas del diseño de hornos explicadas en el otro capítulo y no solo por mi instinto. Tengo que reconocer que no las tenía todas conmigo y la primera hornada tuve permenentemente un nudo en el estómago hasta que dobló el cono, después la inquietud dejó paso a una alegria y un alivio fáciles de imaginar. La construcción la hice combinando distintos materiales: los muros con ladrillo refractário forrados en su interior con fibra, la bóveda con hormigón refractário forrada en su interior con fibra, los pivotes que soportan la carga del horno en la cámara de combustión son ladrillos de bauxita (han pasado mas de veinte años y los ladrillos aún los conservo en perfecto estado, de hecho están soportando la cámara en el canal de evacuación del horno actual). Este es el plano, si quieres ver ampliado haz clic en el dibujo correspondiente:

Alzado frente
Base cámara
Cámara de combustión
Perfil

En el diseño original llevaba un sólo quemador de gas-oil lateral, de ahí que uno de los dibujos haga referencia a la cámara de combustión. Era un quemador muy potente, pero me encontré con el problema de como regularlo (como ya he explicado en el capítulo de combustibles) y aún no conocia los jet. Asi que tuve que cambiar el diseño y construirlo con dos quemadores frontales a gas de unas 60,000 Kcal. cada uno. En el pasillo de cada quemador coloqué una especie de rampa de fibra apoyada sobre un ladrillo refractário para que la llama tuviera tendencia a ir hacia arriba. La base de la cámara está hecha con hormigón refractário de alta alúmina, esto es importante ya que no es igual que el hormigón refractário normal, estaba dividida en cuatro placas. Para hacerlas hay que preparar un encofrado de madera y fundir el hormigón en ellos, si podemos contar con una manguera vibradora nos quedará cada placa mas compactada. Este tipo de placas soportan muy bien la temperatura pero no tanto la carga asi que tienen que estar bien apoyadas y no cargar pesos excesivos en zonas donde no haya apoyos por debajo. Nunca me dió problemas pero siempre tendia a poner los pivotes coicidiendo con los ladrillos de bauxita de los apoyos de la base. Este horno funcionó muy bien aunque para mi gusto le faltaban algunas kilocalorias y de 1200º a 1280º le costaba un poco pero como contrapartida igualaba tanto la temperatura que midiendo del sitio mas caliente al mas frio sólo había un cono de diferencia, eso en un horno que ronda los 800 litros no está nada mal. (Volver arriba)

Horno de leña.- Es un diseño de Olsen
y lo llama textualmente Fastfire Wood Downdraft Kiln. Aparte de que es un diseño de horno muy interesante plantea también una cuestión que tiene su interés, que no es otra que la duración de las hornadas. Está bastante extendida la idea de que las hornadas rápidas no son buenas ni para la pasta ni para los esmaltes y tambien que las hornadas de leña son extremadamente largas. Olsen tira por tierra ambas ideas, algo con lo que estoy plenamente de acuerdo. Tengo cocido en cinco horas y los resultados no se diferenciaban de otros de hornadas mas "normales"; lo único que en hornos grandes puede haber mas problemas de uniformidad de temperatura si la hornada ha sido muy rápida y también que el cono doblará un poco mas tarde, pero en la obra en si no notaremos diferencias; hablando siempre, claro está, de material bizcochado, si cocemos en monococcción la cosa cambia, aqui la velocidad será la que las piezas permitan. En cuanto a que una hornada de leña siempre tiene que ser muy larga no le veo el porqué, si el diseño del horno es bueno, y el combustible es el adecuado, podremos regular la subida añadiendo mas o menos leña. Con este horno Olsen da un diario de hornada y, resumiendo, lo sube a 1285º en 4 horas y 45 minutos. Eso si que es rapidez. Estos son los planos:

En los dos primeros dibujos se puede ver el croquis de los hogares, uno a cada lado del horno, son hogares amplios y con un único paso de fuego cada uno (pintados de oscuro). Las referencias al número de ladrillos en la construcción de la base están pensadas para ladrillo refractário standard : 6,5 x 11,5 x 23 cm. Los hogares van construidos con ladrillo refractário denso y mas aislante en el horno propiamente dicho aunque respetando las medidas podemos levantar los muros de la cámara con el material que queramos. En los dos dibujos inferiores se puede ver la planta y el alzado del horno. Las placas que emplea para levantar los pisos son de 30,5 x 61 x 2,5 ;dos por piso, lo que nos da una suma de placas de 61 para un fondo de 80. Sacando las cuentas quiere decir que las coloca separadas del fondo, puerta y entre si a unos 6-7 cm.. Yo soy mas partidario de colocar cuatro placas por piso de forma que aparte de las aberturas transversales haya también una abertura longitudinal y no dejar tanto espacio entre las placas (placas de 34 x 31 por ejemplo). Toda la construcción lleva una estructura metálica de sujección, esta estructura será de ángulos de hierro en las esquinas unidos por tirantes; estructura que nos vendrá muy bien para soldar en ella las bisagras de la puerta
La capacidad del horno es de unos 700 l. aproximadamente.
Las medidas y proporciones de este horno nos pueden servir de base para otros modelos si no nos convence lo de los dos hogares. Estoy pensando en mi circunstancia particular de cocer yo solo (algo que es muy común en el gremio), en estos casos muchos ceramistas prefieren un sólo hogar, que ya da trabajo suficiente. Este horno es fácilmente modificable a un sólo hogar central con pasos de fuego a derecha e izquierda. Estoy convencido que esto también se le ocurrió a Olsen (además es lo primero que se le ocurre a uno) pero optó por los dos hogares laterales. Supongo que la diferencia entre un concepto y otro es que mientras con el diseño de hogar único se tiene un cierto control sobre el fuego a derecha e izquierda, con los hogares laterales se tiene el control de fuego adelate o atrás. Y tiene su importancia. Siempre da mas problemas de uniformidad de adelante - atrás que de derecha - izquierda.

(Volver arriba)

Forno de carbón.- Este horno aparece en el libro de Olsen y se trata de un horno de Japón, en concreto del horno de la Kenji Kato pottery. Es un horno de unos siete metros cúbicos alimentado a carbón. Lo interesante de este diseño es su forma abovedada pero no con planta circular sino cuadrada. Tiene dos hogares, uno a cada lado, son hogares pensados para carbón pero que pueden ser readaptados en el diseño para cocer con leña. La adaptación sería, creo yo, bajar la altura del cenicero y, en consecuencia, bajaría también la situación del hogar y aumentar un poco el largo, asi como aumentar la boca de alimentación y reducir la boca del cenicero. Incluso es factible usar hogares con salída de fuego laterales (como en el ejemplo cuarto de hogares, en principios de diseño). Este es el plano:

Volver arriba