2.5.2 VARIABLE DEPENDIENTE: EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE.

El consumo de combustible ya sea en el área de función de la especialidad o sea en una planta especializada es un factor que juegan un papel importante en la productividad; ya que nosotros seremos los encargados de ello debemos saber como aprovechar nuestros conocimientos para manejar de manera correcta este factor.

El consumo de combustible depende de muchos factores como por ejemplo: las condiciones en las que se encuentran las cañerías por donde circula el combustible, el estado del ventilador, el tipo de metal o aleación que deseamos fundir, entre otras; en esta ultima nos vamos a basar para poder controlar a través de cálculos matemáticos la cantidad de combustible a utilizar para una fusión.

Todo cuerpo (materia) tiene un calor específico (Ce), y la cantidad de calor necearía para elevar 1ºC su temperatura está expresada en la siguiente formula:

Q = Ce x M x(T2- T1)
T2: temperatura de fusión
T1: temperatura ambiente.
M: peso del material.

Entonces cuando llegamos a administrar el calor suficiente para llevar un material( en este caso un metal o aleación) a su punto de fusión este empezara a consumir mas calor sin aumentar su temperatura, esto se da hasta que todo el material pasa a estado líquido. Esto sucede por que un material llega a su punto de fusión este presenta un calor latente de fusión (CLF) que permite que pase de estado sólido a estado líquido.

Cuando el material pasó completamente a estado líquido, es te comienza nuevamente a elevar su temteratua, este suceso es aprovechado por los metalurgistas para llevar el material a una tempetaratura de colada (entre 50 -100ºC por encima de línea de líquidus en el diagrama de fases) a esta temperatura el material fundido ya puede ser vertido en los moldes. En esta fase el material presenta un calor específico líquido (CeL), y la cantidad de calor que se consume en esta operación es dada por la siguiente formula:

Q = CeL x M x(T3-T2)

T2: temperatura de fusión
T3: temperatura de colada.
M: peso del material.

Luego conocer este proceso podemos enunciar la siguiente formula:

QT = Q1 + Q2 + Q3
Q1 = Ce x M x(T2- T1)
Q2 = CLF x M
Q3 = CeL x M x(T3-T2)

Ver Tabla con datos para los cálculos.

Una vez que se encontró la cantidad de calor que necesitamos, realizamos un regla de tres simples para calcular la cantidad de combustible a usar. En este estudio el combustible es petróleo cuyo poder calorífico es 11k-cal/kg de combustible, el resultado se divide entre la densidad del combustible, para obtener el volumen y luego se transforma las unidades a litros y por ultimo a galones USA (1 gln USA = 3.785L)

En la practica el combustible a usar siempre es un poco mayor al resultado, pues este esta sujeto a muchos factores como mencionamos al inicio.