Motor de accionamiento para horno rotatorio

El horno rotatorio es un largo cilindro de acero colocado con una ligera inclinación que procesa a alta temperatura materiales como el clínker de cemento, la cal, el yeso, la arcilla expandida o el concentrado mineral. El material entra por un extremo, avanza hacia abajo a medida que gira el cilindro y recibe el tratamiento térmico por el camino. Esta página trata del motor de accionamiento que hace girar el cilindro; para los demás motores de plantas mineras y de minerales, consulte nuestra página de motores eléctricos para el sector minero.

¿Qué supone hacer girar la virola de un horno?

La virola del horno se apoya en rodillos de soporte mediante aros de rodadura de acero colocados a su alrededor. Una gran corona dentada que rodea la virola engrana con el piñón de salida del reductor. El motor mueve el reductor, el reductor el piñón y el piñón el horno. La velocidad del horno por minuto es muy baja y se varía según las necesidades del proceso; esta velocidad determina el tiempo que el material permanece en el horno.

La carga que soporta el motor es el peso de la virola, del ladrillo refractario que reviste su interior y del material que contiene. La fricción de los rodillos que se opone al giro de esta masa y la forma en que el material se acumula dentro del cilindro determinan el par. En producción continua el horno gira semanas o incluso meses sin detenerse.

Arranque: el primer movimiento del horno es el momento más difícil

Carga desequilibrada y par de despegue

En un horno parado el material se acumula en la parte baja del cilindro; además, una virola que se ha detenido en caliente se curva ligeramente por su propio peso. Volver a poner el horno en movimiento exige levantar esta carga desequilibrada hacia un lado y vencer la fricción estática de los rodillos. El par necesario en el arranque supera claramente al de marcha y la aceleración dura mucho.

¿Qué método de arranque?

Con este tipo de carga, el arranque directo exige mucho a la red y al engranaje; el estrella-triángulo reduce el par de arranque y puede no bastar para mover un horno cargado. Por ello, en los accionamientos de horno con motor estándar de jaula de ardilla, el variador de frecuencia es la solución más habitual: entrega un par alto de forma controlada en el arranque y después ajusta la velocidad del horno al proceso. Algunos hornos pequeños también usan arrancador suave. Los datos del fabricante del horno indican qué es suficiente. Los motores de anillos rozantes y de corriente continua no figuran en el catálogo 2026 de HEM Motor; las recomendaciones de esta página se refieren a motores de jaula de ardilla.

Velocidad variable y refrigeración del motor

La velocidad del horno se varía en un amplio rango según el proceso; gira muy despacio durante el encendido y el calentamiento, y más rápido en producción normal. Por eso, el motor accionado por variador puede trabajar mucho tiempo bastante por debajo de su velocidad nominal, pero con par alto. En estas condiciones el ventilador propio del motor no aporta aire suficiente; en esta aplicación suele ser necesario un ventilador de refrigeración con alimentación independiente.

En las plantas grandes el cable entre variador y motor puede ser largo; para proteger el aislamiento del bobinado se valora un filtro dv/dt o senoidal. Los motores trifásicos de HEM son aptos para este servicio; basta con indicar en el pedido la necesidad de ventilador y filtro. Para información general, consulte la página de motores eléctricos compatibles con variador.

Accionamiento auxiliar y corte de energía

Que un horno caliente se detenga es arriesgado para la virola: un cilindro caliente inmóvil puede curvarse por su propio peso y el revestimiento refractario puede dañarse. Por eso los hornos grandes cuentan, junto al motor principal, con un pequeño accionamiento auxiliar unido al reductor mediante un embrague. Durante un corte de luz o el mantenimiento hace girar el horno muy despacio, mantiene recta la virola mientras se enfría y lleva el horno a la posición deseada durante los trabajos de colocación de ladrillo. Este motor suele conectarse a un generador.

El motor del accionamiento auxiliar es mucho más pequeño que el principal y trabaja con su propio reductor; aun así necesita un par alto en el arranque. Para el acoplamiento con reductor, consulte la página de motores eléctricos para reductores.

Entorno del horno y mantenimiento del motor

El motor trabaja junto a la virola, en una zona con calor irradiado por la superficie caliente y polvo de clínker o de cal. El grupo de accionamiento suele protegerse con una pantalla y se asegura que al motor llegue aire de refrigeración limpio. Si la temperatura ambiente es alta, la selección debe permitir que el motor entregue su potencia nominal de forma continua; indique este dato en el pedido.

En motores que giran sin parar durante mucho tiempo, el sensor PTC o PT100 para vigilar la temperatura del bobinado y la resistencia anticondensación para paradas largas de mantenimiento son opciones de pedido. El polvo acumulado en las aletas debe limpiarse con regularidad, deben respetarse los intervalos de lubricación de los rodamientos y revisarse periódicamente la alineación del acoplamiento y la unión con el reductor. En este servicio pesado se utilizan motores con carcasa de fundición; se prepara una carcasa con patas B3 o, según el reductor, B35 conforme al tamaño de carcasa, y las medidas de brida y eje se concretan en el pedido.

Motores HEM de ejemplo para hornos rotatorios

Los modelos de la tabla son ejemplos; la potencia y la velocidad reales las fija el fabricante del horno según su tamaño, grado de llenado, rango de velocidad y relación de reducción. Los modelos de 75 kW o más tienen factor de servicio 1,15. Para líneas muy grandes, el límite superior de nuestra gama es 355 kW.

Para solicitar oferta de un motor de horno

Para que podamos determinar el motor adecuado, indíquenos: la máquina (tipo de horno, accionamiento principal o auxiliar), la potencia necesaria, la velocidad del motor, la tensión de la planta, la forma de montaje (patas, brida, unión al reductor), si se usará variador y la cantidad. Una foto de la placa del motor actual agiliza la elección del equivalente.

Todos los modelos están en la página comprar motores eléctricos; los precios actuales figuran en las páginas de producto. Los datos de WhatsApp y teléfono están en la página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se prefiere un motor de seis polos en los hornos rotatorios?

Como la velocidad del horno es muy baja, la relación de transmisión es grande; un motor más lento reduce la relación del reductor y da más par en el eje con la misma potencia. Aun así, el número de polos se elige junto con el reductor; también hay accionamientos que trabajan con motores de cuatro polos.

¿Por qué se sigue girando el horno cuando falla la electricidad?

Si la virola caliente queda inmóvil, la parte inferior y la superior se enfrían de forma distinta y el cilindro puede curvarse; esto daña los aros, los rodillos y el revestimiento refractario. El accionamiento auxiliar lo evita haciendo girar el horno lentamente.

¿Basta el arranque estrella-triángulo para un horno rotatorio?

Por lo general no. En la etapa de estrella el par del motor baja mucho y el horno cargado puede no moverse. Para un arranque controlado se prefiere un variador de frecuencia u otro método aprobado por el fabricante del horno.

¿Es imprescindible un ventilador independiente en un motor de horno con variador?

Si el horno gira mucho tiempo a baja velocidad, normalmente sí; el ventilador del eje del motor no produce suficiente aire de refrigeración cuando gira despacio. Si indica el rango de velocidad en el pedido, la necesidad de ventilador se estudia en conjunto.