Un crisol de fusión suele ser un recipiente en forma de olla que se coloca en el centro de un horno que se utiliza para contener un metal que se va a fundir. Por lo general, está hecho de carburo de silicio y grafito, pero también puede estar compuesto de metales adecuados para aplicaciones de alta temperatura, como tantalio o tungsteno. Los crisoles también pueden tener una forma cónica o plana, en forma de placa, según la aplicación.
El crisol industrial es uno de los diseños más antiguos y sencillos de la industria metalúrgica. Las fundiciones suelen utilizarlos para fundir cantidades más pequeñas de metal o aleaciones especiales que el proceso de fundición comercial más grande. Los métodos para calentar el horno que contiene uno de los diversos tipos de crisoles pueden ser desde gas natural o propano hasta el uso de petróleo, coque o electricidad por inducción.
Las formas de crisol de fusión se denominan sentina para la forma cilíndrica y forma de A para las formas cónicas, siendo los crisoles A menos costosos ya que son más fáciles de fabricar. El material del que está hecho el crisol de fusión también determina qué nivel de temperatura puede soportar. Un crisol de carburo de silicio puede soportar temperaturas de hasta 2,750 ° Fahrenheit (1,510 ° Celsius). Esto los hace adecuados para manipular todos los metales blandos como oro, plata y aluminio, así como aleaciones como el latón, que se compone principalmente de zinc y cobre.
El hierro y las aleaciones de hierro no se procesan normalmente con un horno de crisol de fusión, ya que el punto de fusión del hierro es muy alto. Una estructura de crisol de carburo de silicio estándar se rompería y contaminaría la muestra de metal, ya que el hierro se derrite a 2,800 ° Fahrenheit (1,538 ° Celsius). Un crisol con una mezcla de grafito, como el que tienen los modelos de carburo de silicio, tampoco se usa para fundir el hierro, ya que el grafito se disuelve y reacciona con el hierro, alterando su contenido y desgastando lentamente la estructura del crisol. Los crisoles especializados hechos de molibdeno metálico pueden soportar temperaturas muy altas, sin embargo, de 4,712 ° Fahrenheit (2,600 ° Celsius) y pueden usarse para fundir hierro.
Los diseños de hornos que utilizan un crisol de fusión se etiquetan por la forma en que se extrae el metal fundido del crisol. Un horno de bale-out tiene un crisol donde se extrae el metal fundido, mientras que un horno basculante tiene un crisol que se inclina para verter el metal. Los hornos elevadores están diseñados de modo que se pueda quitar toda la estructura del crisol y se pueda verter o verter el metal fundido.
Las composiciones de aluminio también son comunes a los crisoles, ya que pueden ser inertes bajo una amplia gama de químicas de metales. Sin embargo, funcionan mejor con un nivel de ácido neutro para los materiales fundidos. Los crisoles de magnesita se adaptan mejor a los compuestos fundidos básicos y los crisoles de circonio-sílice a los compuestos altamente ácidos.
Los crisoles también sufren estrés cuando se calientan y enfrían repetidamente. Esto se conoce como choque térmico, y algunos compuestos metálicos para las paredes del crisol lo manejan mejor que otros. Las temperaturas que se aplican, las composiciones químicas de lo que se está fundiendo y la cantidad de uso prolongado que experimentará un crisol de fusión son factores importantes a considerar al elegir el modelo que mejor se adapte a las necesidades de la fundición.