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Diseño e construcción de fornos

INTRODUCCIÓN

Que el horno es una de las herramientas más importantes de un taller de cerámica es algo evidente, ( esta

evidencia se hace desagradablemente palpable cuando no funciona correctamente), también es una de

las mayores inversiones que tiene que realizar el/la ceramista y encima no es algo de lo que se pueda

prescindir. El precio de compra de un horno es, a mi juicio, exageradamente alto, ya que las materias

primas empleadas en su fabricación no son precisamente caras; sin embargo no son muchos los

ceramistas que se lanzan a construir su propio horno. Hay una especie de leyenda de taller que recela de

eso, planteándose el asunto como algo de gran dificultad y con serias probabilidades de que el horno en

cuestión no funcione bien, si algo es temido en un taller es tener un horno que no suba correctamente. La

verdad es que hoy en dia hay cantidad de libros e información sobre el tema, y también la masiva

utilización de la fibra ha simplificado la construcción; asi pués es más bién una cuestión de tomar la

decisión de hacerlo y ponerse manos a la obra.

La evolución de los diseños de hornos a lo largo de la historia es un ejemplo de la forma de sacar

conclusiones y la aplicación práctica de esas conclusiones. Las primeras cocciones fueron las llamadas

de hoguera, que aún hoy se siguen haciendo en algunas partes del globo (hay una versión moderna de

ese tipo de cocción : en serrín ). A partir de aqui, oriente y occidente siguieron caminos diferentes; en

occidente el proceso fué cerrar esa hoguera naciendo asi el horno circular, donde ya había una cámara

para el fuego y otra para las piezas, el siguiente paso fué estrechar la parte superior del horno hasta

convertirlo en un horno circular con una pequeña chimenea ( horno de botella) y para de contar.

En oriente, sin embargo, optaron por aprovechar las pendientes de las colinas y los hornos se hicieron

horadando esas pendientes, los primitivos anagamas tienen ese deseno. La diferencia fundamental está

en el tipo de tiro empleado, en occidente siempre optaron por el tiro ascendente mientras que en oriente

la tendencia fué hacia el tiro cruzado, dejando, asi, la puerta abierta al tiro invertido, siempre aprovechando

los desnivéles naturales. El punto álgido del diseño de hornos en oriente se alcanzó con los naborigamas,

o hornos de cámaras, donde ya alcanzaban temperaturas de gres y porcelana. En todos los casos

estamos hablando de hornos gigantescos (con leña no conviene hacer un horno pequeño), hoy en dia en

los talleres de los llamados ceramistas independientes no se ven hornos de tanto cubicaje, ha cambiado

el modelo de taller, de trabajo, de horno, de combustible y de materiales.

COMBUSTIBLES Y MATERIALES

Hay tres elecciones básicas a la hora de construir un horno: el diseño, el combustible empleado y el

material de construcción. Vayamos por partes.

Combustibles

La elección del combustible no es una decisión que siempre dependa de nosotros, muchos talleres sólo

pueden usar, por razones legales, hornos eléctricos; y a dia de hoy resulta difícil construir un horno de leña

sin tener problemas con lo vecinos o con los permisos o con las dos cosas al mismo tiempo. La mayoría

de los talleres usan el gas como combustible y la verdad es que resulta muy cómodo y limpio, en mi

opinión tiene dos inconvenientes: uno es que tiene cierta peligrosidad y aúnque los quemadores vienen

equipados con termopar y válvula de seguridad la realidad es que esos termopares no duran mucho y los

ceramistas acaban cociendo con esos sistemas de seguridad puenteados, y hay algún susto por ahí que

certifica esto; el otro inconveniente es que para conseguir el contrato con la empresa suministradora del

gas primero deberemos pasar la visita de un inspector, en algunos casos son reticentes a dar por bueno

un horno autoconstruido y sin homologación de industria, algunas veces incluso se les nota que están

seriamente alarmados, si es asi tenemos un problema, ya que o bien convencemos al inspector de la

seguridad del horno en cuestión o bien tendremos que hacer los trámites para homologarlo, con el

consiguiente retraso y encarecimiento. Curiosamente tienden a poner menos problemas cuando

instalamos la cisterna como fuente del suministro de gas en vez de las botellas industriales. Si el

suministro ya lo tenemos garantizado de un horno anterior o por lo que sea entonces no tendremos

problemas.

Yo uso gas-oil como combustible, no tiene problemas de inspectores ni resulta peligroso pero tiene el

inconveniente de que con una gota por aqui y otra por allá acaba oliendo la zona del horno como una

gasolinera, también tiene la pega de los quemadores. Los habituales quemadores de gas-oil empleados

en las calefacciones son muy eficientes y fiables pero tienen un defecto, su potencia calorífica sólo es

regulable intercambiando el chiclé; a diferencia de los de gas que con un simple regulador manejamos la

potencia como nos convenga, los quemadores de gas-oil lanzan de principio a fin la misma potencia y eso

en cerámica es inviable. Hay recursos como el de tener encendido el quemador un rato y luego apagarlo

(algo parecido de como hacen los eléctricos) para eso necesitamos un sistema eléctrico mediante

temporizadores, regulando el tiempo de encendido y el tiempo de apagado. Hay ceramistas que usan

este sistema combinado con el intercambio de chiclé a media hornada y les va bien. Existen, también,

unos quemadores de gas-oil específicos para cerámica en los que se puede regular la potencia sin

problemas, cuando los encontré, ya hace años, su precio rondaba los 900 € . La alternativa a este sistema

es hacer uno mismo los quemadores, antiguamente llamados "mecheros". Encontré un plano de este tipo

de quemador en un libro, el diseño es del neozelandés Roy Cowan y lo llama Jet Burner, son muy

sencillos y la verdad es que funcionan muy bien, llevo años con ellos cociendo a temperaturas de gres sin

problemas.(Ver plano)

Resumiendo, la elección del combustible dependerá de la ubicación del horno, de la legislación local y de

nuestras apetencias (sin olvidar la opinión de los vecinos). Si tiene que ser eléctrico no hay más que hablar

y sólo nos queda mirar catálogos, cierto que hay gente que se hace sus propios hornos eléctricos pero no

es mi especialidad. La mayor parte de las veces optaremos por el gas y sólo tendremos que calcular la

potencia necesaria del quemador, unos pocos optamos por el gas-oil y más raro resulta quien se lanza a

construir uno de leña. Lástima que mi vecindario no aguante una hornada de leña (creo que en la primera

hornada llamarían urgentemente a los bomberos, protección civil y policía, igual no por ese orden) porque

es, por mucho, la hornada más intensa y apasionante; no tendría un horno de leña como único horno pero

me encantaría hacer una hornada de leña por año.

Materiales

En la actualidad pocos hornos son de los llamados de obra, más bien la mayor parte de ellos son

estructuras de hierro forradas de fibra en su interior. Es una construcción sencilla, barata y que no requiere

conocimientos de albañilería ni de construcción en general, pero repasemos los diferentes materiales que

nos ofrece el mercado:

- Ladrillo refractário denso.- Es el ladrillo refractário de toda la vida y no debemos confundirlo con el

ladrillo aislante, yo sólo recomiendo su uso para la base del horno, muros deflectores y parte de la

chimenea. Cada ladrillo pesa casi tres kilos y tienen muy buena resistencia mecánica pero son

escasamente aislantes y eso se traduce en que si los usamos para muros de la cámara tendremos que

calentar toneladas de ladrillo en cada hornada y no está el precio del combustible para tales alegrias. Con

la misma composición que estos ladrillos fabrican ahora unos bloques refractários de distintas formas,

tienen partes macizas y partes huecas que resultan más aislantes, combinados con fibra pueden ser muy

interesantes.

- Ladrillo refractario aislante .- También llamado ladrillo poroso, es muy liviano y de poca resistencia

mecánica pero una capacidad aislante similar a la fibra, sólo tiene el problema del precio que es sobre 4 o

5 veces superior al ladrillo denso; las paredes de un horno llevan gran cantidad de ladrillos y el precio por

unidad es importante. La combinación de ladrillo aislante por la cara de fuego y fibra de relleno es la mejor

combinación, si el presupuesto lo permite, si no es asi recurriremos a la fibra.

- Fibra cerámica.- En la actualidad es el material más utilizado con diferencia. Hay muchos tipos según la

temperatura de utilización y los distribuidores nos pueden atiborrar de catálogos donde vienen las

especificaciones. La más común es la que viene en rollos de 7 m. de largo por algo menos de 0,70m. de

ancho y con un expesor de 1" (25,4 m.m.), sólo tendremos que mirar atentamente la temperatura máxima

de uso y dejar un buen margen con la temperatura con la que cocemos habitualmente, ya que la fibra

llevada al límite puede caer en un proceso que se llama sinterización y a partir de aqui degradarse

rapidamente. Su colocación es sencilla ya que va cogida con unos tirantes de acero refractário y unas

piezas cerámicas llamadas cuplós, también tenemos la posibilidad de pegarla con una cola especial pero

este sistema tiene el inconveniente de que cuando desmontemos el horno tendremos problemas para

reutilizar esa fibra.

- Ladrillo rojo.- No se utiliza habitualmente y eso es un error. Me explíco. El ladrillo gallego no es ninguna

broma, y aguanta temperaturas más altas que el típico ladrillo de obra que viene de levante (más calizo);

tengo participado en cocciones de cerámica tradicional en hornos de leña con paredes de ladrillo rojo de

obra de toda la vida, y aquello funcionaba. Tengo usado ladrillo rojo macizo como primera capa de la base

del horno, y cuando años después desmantelé el horno, aquellos ladrillos estaban impecables. Si vamos a

hacer un horno de obra podemos sopesar seriamente la posibilidad de construirlo con ladrillo rojo de obra

y forrarlo con fibra en su interior; si vemos normal hacerlo de chapa de hierro por fuera ¿que problema

tiene el ladrillo?.

- Cemento o mortero refractário.- Tanto si el horno va a ser de obra como si no, siempre

necesitaremos una cantidad, mayor o menor, de cemento refractário. En los distribuidores del ramo

podemos encontrar distintas clases de estos materiales. Algunos cementos refractarios suelen ser un

poco dificil de usar, secan muy rápido encima del ladrillo aunque tengamos la precaución de meter antes

el ladrillo en agua; yo siempre lo mezclo con alguna arcilla refractária basta tipo fireclay y también se le

puede añadir caolin y chamota.

Daniel Rhodes, en su libro sobre hornos da una receta de mortero refractário de fraguado en caliente:

60 de arcilla refractária

40 de chamota - malla 30

1% en peso de silicato sódico

Es conveniente recordar que el mortero lo deberemos usar para asentar los ladrillos y llevar las hiladas

niveladas, hay que usarlo con discrección.

-Horrmigón refractário .- Este es un material curioso, se trabeja igual que el hormigón normal, es decir

hacemos un encofrado de la parte del horno que queremos y colamos el hormigón, si disponemos de un

vibrador para cemento mejor, asi quedará más compactado. Una vez seco quitamos el encofrado y listo.

La diferencia con el hormigón que vemos en las obras está en que usa un cemento a base de aluminato

cálcico lo que le permite soportar temperaruras altas sin estallar, teoricamente pueden aguantar hasta los

1300º según la composición. Uno de los primeros hornos que construi (800 litros) llevaba el arco de

hormigón refractário forrado en su interior de dos capas (5 cm.) de fibra de alta temperatura, el resto de

los muros eran de ladrillo refractário denso también forrados exactamente igual que el techo, cuando

doblaba el cono de 1280º C el techo estaba sensiblemente más frio que el resto. Eso si, cuando años

después dejé aquel taller y tuve que desmontar el horno me costó dios y ayuda. Cuando hacemos la masa

de hormigón le podemos añadir materiales aislantes como vermiculita, perlita, cascote de ladrillo aislante,

pedazos de fibra, etc. No es conveniente hacer piezas demasiado grandes ( u hornos de una sóla pieza

colada) por aquello de las grietas, aunque podemos hacer una construcción muy sólida si le preparamos

una estructura de alambre en su interior, a modo del "mallazo" que se emplea en las obras. El hormigón es

un material aún poco emleado pero que en realidad tiene muchas posibilidades. Resulta muy tentador

hacer de este material la puerta (forrada de fibra en el interior) y asegurarnos, asi, un buen encaje; en

estos casos sólo debemos tener en cuenta que el hormigón es un material muy pesado y la puerta en

cuestión va a pesar un quintal por lo que deberemos hacerle un apoyo para que el peso no esté soportado

sólo por las bisagras.

PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DISEÑO DE HORNOS

Dejando aparte los hornos eléctricos, en el diseño de hornos podemos diferenciar tres tipos según su tiro

u más bien según la dirección que siguen los gases en el interior de la cámara: los de tiro ascendente, tiro

cruzado y tiro descendente o invertido.

En general tienen un mejor rendimieto los de tiro invertido y es que el fundamento de esta idea es que el

fuego y los gases calientes estén en la cámara el mayor tiempo posible. Cuando hablo de rendimiento no

hablo solamente de hornos que funcionan mejor o peor sino de la relación entre la carga (nº de piezas-

volumen) y el combustible consumido, otra ventaja del tiro invertido es que reparte mejor el calor y tiende a

hacer hornadas más uniformes. Si embargo los de tiro ascendente tienen la ventaja de ser más sencillos

de construir y con la práctica y una buena relación entre el aire secundario y la chimenea podemos

conseguir un horno relativamente uniforme. Pero antes de hablar de las ideas básicas del diseño vamos a

ver la nomenclatura de las diterentes partes de un horno:

Como se puede observar este es un horno

de leña para ver también los nombres del

hogar, parrilla, etc; en un modelo de gas o

gas-oil en vez de hogar llevaria un agujero

donde va el quemador que se llama portilla

del quemador. Es conveniente aclarar

cuanto antes dos cosas: no debemos

confundir tiro y chimenea y hay que

diferenciar entre el parafuegos y el muro

deflector. En el primer caso, el tiro es una

corriente que viene determinada por la

chimenea (fundamentalmente) y en el

segundo caso el muro deflector es una continuación del parafuegos y lo podemos regular en altura con el

paso de las hornadas hasta dar con la altura ideal.

Las reglas para diseñar un horno están más relacionadas con la experiencia y el sentido común que con

sesudas fórmulas fisico-matemáticas y las podemos resumir de la siguiente manera:

Las formas sencillas tienden a dar mejores resultados que las formas complicadas. Por lo general los

hornos son cuadrados porque son más fáciles de construir pero pueden ser redondos sin problema

sobretodo en el caso de tiro ascendente. El punto de partida habitual suele ser un cubo, si por la

razón que sea debemos agrandar ese cubo es mejor hacerlo en horizontal y añadir más quemadores

que en vertical, conseguiremos una mejor distribución del calor.

A poder ser, la circulación de gases seguirá líneas curvas y evitaremos los ángulos rectos. El canal

de evacuación con el comienzo de la chimenea siempre hace un ángulo recto y esto es inevitable

pero aparte de eso no tenemos porqué. En general debemos procurar que los gases circulen con

libertad y evitaremos estrecheces o rutas complicadas.

Los hornos de tiro superior necesitan muy poca chimenea, y según algunos autores incluso podemos

prescindir de ella ya que el propio horno hace de chimenea; yo creo que es mejor que lleve chimenea

y un registro para controlar el tiro, asi podremos regular, y forzar en su caso, la entrada de aire

secundario. En los hornos de tiro invertido la cosa es bien diferente y necesitaremos un buen tiro que

fuerce a los gases a hacer un recorrido tan antinatural. Si seguimos mentalmente ese trayecto

observaremos que los gases primero suben, después bajan, recorren el horno horizontalmente hacia

el canal de evacuación y después suben por la chimenea, asi pués hay un tiro vertical (TV) y un tiro

horizontal (TH). Para calcular el alto de la chimenea

(H) aplicaremos la fórmula:

H= 3*TV+ TH/3

En este ejemplo podemos ver como es el cálculo

de la altura. En hornos de leña es conveniente

aumentar ese alto, algunos autores hablan de un

30% más. La sección de la chimenea también es

importante, Leach en su libro da unas indicaciones

para su cálculo que a mi me parecen exageradas ya

que habla de entre un cuarto y un quinto de la

sección de la cámara del horno, esto quiere decir que para el horno del ejemplo, con una sección de

cámara de 10000 cm2 ( 100 x 100 cm) necesitamos una sección de chimenea de 2000 cm2 como

mínimo lo cual viene siendo de 40 x 50cm, vaya tela. Habitualmente se hacen de 23 x 23 cm que es

el largo de los ladrillos, esta sección llega para hornos de hasta 1m3 aproximadamente, para hornos

más grandes, Rhodes da la fórmula de 0,5 cm2 de sección de chimenea por cada dm3 (1litro) de

espacio en la cámara del horno. Para hornos de leña conviene aumentar en un 50%. Yo soy partidario

de que no falte tiro, ya que es algo que después podremos regular con el registro. Por último, las

chimeneas ahusadas incrementan el tiro, pero son un rollo construirlas.

El número y potencia de los quemadores viene determinado por la capacidad del horno. En general

conviene repartir la potencia en varios quemadores, siempre quemará más uniforme que toda la

potencia concentrada en un único quemador. Es muy usual ver hornos de menos de 500 litros (medio

metro cúbico) con cuatro quemadores; si usamos gas-oil con dos llega ya que resultan tan potentes

que con cuatro iría como un cohete (incluso corremos el riesgo de que no vaya bien por pura

saturación de fuego). Un quemador de gas necesita unos 8 dm3 de espacio delante de el para que

arda sin problemas, sin embargo con gas-oil es preferible situar el quemador frontalmente, de forma

que la llama corra a lo largo entre el muro de la cámara y el parafuegos, siendo este hueco de entre

10-15 cm. Para calcular la potencia usaremos una fórmula que da Olsen en su libro, en el original

dice:

Hornos de fibra: 10000 BTU por cada pié cúbico/hora

Hornos de ladrillo denso: 16000-19000 BTU por cada pié cúbico/hora

Traduciendo, cada BTU son 0,252 Kcal y cada pié cúbico son 28,32 litros, eso quiere decir que para

un horno de fibra necesitaremos alrrededor de 89 Kcal por litro, 89000 Kcal por metro cúbico. Sin

embargo Rhodes da el dato de que necesitaremos 270000 calorías por cada metro cúbico, algo falla

evidentemente. Yo me inclino más por el primer cálculo. En cualquier caso siempre tiraremos hacia

arriba en el cálculo de potencia, es preferible tener margen de sobra que no quedarse escasos, la

cifra resultante de la potencia dividiremos entre el número de quemadores.

Para hornos de leña no hay cálculos que hacer, es una cuestión de tener leña en abundancia. El

hogar debe ser grande y los pasos de fuego que comunican ese hogar con la cámara deberán ser

amplios,la suma de la sección de esos pasos debe ser algo mayor (como mínimo) que la sección del

canal de evacuación. Algunos hornos tienen más de un hogar, eso reparte mejor el calor pero para

atender la hornada uno sólo tendremos problemas; el tramo final de una hornada de leña puede

resultar agotador, si encima tenemos que atender dos hogares puede haber momentos de cierto

agobio. En el diseño del hogar deberemos incluir el hogar propiamente dicho, la parrilla y el cenicero.

Es importante recordar que el aire tiene que pasar a través del fuego y no por encima de el como

ocurre en los hornos tradicionales. Hay diseños de hornos de arco catenario a leña que llevan los

hogares a cada lado, yo nunca he sido partidario de ese diseño y menos para alcanzar altas

temperaturas, la leña tiene una llama muy larga y si el horno no es muy grande podemos desperdiciar

bastante energia, además no hay espacio para mucho hogar y dado que la boca de fuego tiene que

ser algo reducida no podremos usar cómodamente una de las mejores leñas para cocer: el toxo.

En la parte baja del hogar, en el cenicero, debemos dejar agujeros del perfil de un ladrillo cada uno

espaciados a lo largo del hogar, en el tramo final de la hornada podemos necesitar más aire

secundario que ayude a una rápida combustión, si no los necesitamos los tapamos.

Con todas estas indicaciones tenemos una idea más o menos exacta del horno que queremos hacer, lo

dibujamos a escala con todas las medidas y llegamos al momento de construirlo; aqui siempre surgen

imprevistos que tendremos que solucionar con dosis de sentido común (sentidiño). Vamos a ver la

construcción de las diferentes partes de un horno y las diferentes alternativas.

LA CONSTRUCCIÓN PASO A PASO

La primera decisión que hay que tomar es donde va a ir, no es muy saudable que el horno vaya en el

mismo espacio que donde trabajamos, si tenemos opción es mejor situarlo en un local anexo y bien

ventilado. En las hornadas siempre se enrarece el aire del local y si cocemos en reducción no digamos, la

ventilación es fundamental. Vamos a seguir los pasos propios de la construcción:

Cimentación.-

Dependiendo del horno que vayamos a hacer hay que tener en cuenta su peso, la mayor parte de los

hornos actuales son de chapa metálica por fuera y fibra por dentro, es la combinación que menos pesa

pero aún asi si el horno es grande acabará cogiendo bastantes kilos, resulta conveniente que las patas

que soportan el peso de la estructura metálica lleven soldadas unas chapas cuadradas de 10x10 ó 15x15

cm para que el apoyo en el suelo no sea únicamente por el perfil del tubo. Si el horno es de tiro invertido la

chimenea deberá estar contemplada en esa estructura. Si el horno es de obra tendrá que llevar algo de

cimentación, siempre acorde con el horno en cuestión; un horno grande puede pesar toneladas. En estas

dos fotos podemos ver una idea de cimentación para un horno mediano (algo más de 500 litros), la base

son viguetas colocadas a nivel y de momento nunca he tenido problemas.

Si el suelo es de tierra no podremos aplicar este ejemplo, es mejor hacer algo de cimentación. La teoria

de la cimentación dice que hay tres tipos: periférica, armada y de grava. La periférica es hacer los

cimientos en el perímetro del horno, si el horno es muy grande tenemos que recordar que aunque los

muros pesan mucho también la carga pesa y una vez de hacer cimientos no es cuestión de racanear; la

cimentación armada lleva una placa de cemento con hierro en su interior y la de grava lleva un lecho de

este material. Mi recomendación es hacer un pequeño agujero donde va a ir el horno de unos 25 cm de

profundidad, reforzar el perímetro con viguetas ( es un material barato y compacto con varilla metálica en

su interior) o algo de hierro y llenar la parte central con cascotes, piedra, etc (puede ser una buena

oportunidad para deshacernos de restos del taller, piezas defectuosas y ese tipo de cosas), después

hechamos una pequeña placa a nivel, con unos pocos centímetros bastará. De esta forma tendremos

cimientos de por vida.

Base.-

Después de hacer la cimentación es cuando empezamos el horno propiamente dicho, para la base lo

más recomendable es usar ladrillo compacto o bloques refractários. Una base que me ha dado buen

resultado es la de una primera capa de ladrillo rojo macizo y encima dos de ladrillo refractário denso,

puede parecer excesivo pero es que el cemento soporta muy mal el calor y debemos preservar la placa

de los cimentos de las altas temperaturas que va a soportar la cámara. Siguiendo con el ejemplo de antes

aqui podemos ver una combinación de

bloques refractários con ladrillo denso

asentado con mortero refractário; los

bloques van simplemente puestos, no llevan

ningún tipo de cemento, un pouco atrevido,

tengo que reconocer, pero casi dos años

después siguen perfectamente. Si este

caso fuera sobre placa tendría que llevar

una capa más de ladrillo.

Muros.-

Si queremos levantar los muros de ladrillo

deberemos saber algo de albañilería, parece fácil levantar una pared recta, e igual es, pero un horno lleva

cuatro y para colmo con puerta, si contamos con un profesional mejor, pero le tendremos que advertir que

la junta de mortero es más estrecha que en un tabique de obra normal (5-6 mm. como mucho). En algunos

casos sobre esta base de ladrillo colocamos el "cajón" de metal que forraremos en su interior de fibra, si

es asi, en ese cajón tendrán que ir ya los huecos para los quemadores y la salida del canal de evacuación.

Con respecto a ese cajón de hierro yo recomiendo pedir más de un presupuesto, es sorprendente la

diferencia que puede haber de un taller a otro, si el horno es de tiro invertido el cajón llevará la bóveda

incorporada y eso a algunos talleres les rompe los esquemas, esa circunstancia es muy habitual que se

taduzca en dinero.

Yo, en algunos casos levanto tres o cuatro filas en ladrillo y sobre eso coloco el cajón, en esas filas dejo

los huecos necesarios para la entrada de los quemadores, el inconveniente de este sistema es que esta

parte baja es menos aislante que el resto.

Si el interior va a ser de fibra tendremos que trabajar perfectamente pertrechados con mascarilla, gorro,

gafas y ropa vieja, la fibra tiene una justificada fama de nociva. ¿Que grosor?, yo siempre he hecho los

hornos con paredes de 15 cm de fibra (6 capas), naturalmente no es necesario que sea toda la fibra de la

misma calidad, yo coloco 10 cm de fibra de hasta 1260ºC y los 5 cm de cara de fuego de una fibra de

muy alta temperatura (1450 - 1500ºC) como se aprecia en la fotografia. La colocación acostada de esos

10 cm. iniciales es muy sencilla y aguanta perfectamente en pié sin necesidad de soportes, a medida que

vayamos colocando las dos capas de cara al

fuego iremos asegurando con cuplós, esta tarea

es mejor hacerla entre dos, uno dentro del horno y

otro tensando desde fuera, el interior del cupló

deberemos rellenarlo con pedazos de fibra

prensados en su interior si no queremos que el

espigo de acero refractário quede hecho un

desastre en la primera hornada, el espacio entre

cuplós será sobre 40cm.

El hueco para los quemadores debe ser de unos

dos cm. mayor en radio que el propio quemador, este espacio resultará muy útil para la entrada de aire

secundario, igualmente útil resultará tener una forma de regularlo.

En hornos de leña la construcción del hogar es paralela a los primeros tramos de los muros y no conviene

que sea de fibra, para lo hogares resulta casi que obligatorio hacerlos en ladrillo denso.

Bóvedas.- Hay que reconocer que la bóveda de un horno resulta muy sugerente, y hacerlas es un gustazo

sobretodo cuando retiramos la cimbra (o encofrado del arco) y vemos, aliviados, que aquello no cae. En

los libros hay abundantes fórmulas que nos indican cómo calcular diversas partes de ella pero hay algo

que nadie dice ¿de que altura debe ser el arco en relación al ancho?, esa altura se llama flecha y según

parece puede ser como nos de el pálpito, por si alguien quiere calcular el radio para hacer la cimbra la

fórmula es:

En la práctica trazaremos el arco por medios más mecánicos,

un cordel por ejemplo, la altura de la flecha suele ser sobre 15-

20 cm y algunos hornos tienen una bóveda de media

circunferencia (los naborigama, por ejemplo) por lo que

nosotros optaremos por la que más no convenga. Una bóveda

con muy poca flecha da cierta sensación de inestabilidad.

En el tema de los arcos merece un apartado especial el arco catenario, yo reconozco ser un enamorado

de esa forma. Los hornos de arco catenario llevan muros y bóveda en la misma construcción y no

necesitan refuerzos ya que es autosoportable, para colmo permite una circulación de los gases óptima

para tiro invertido y reparte muy bien el calor, su construcción puede parecer más complicada que un

horno de muros y arco pero en realidad y ya que tenemos que hacer obligatoriamente un soporte de

madera con la forma, sólo tendremos que ceñirnos a ese encofrado, hay que tener la precaución de calzar

con unos tacos de madera el encofrado, cuando acabemos el arco sólo tenemos que quitarlos y asi

podremos quitar el encofrado sin problemas. Las proporciones de un arco catenario son una incógnita que

los libros no ayudan a resolver, Olsen habla de unas proporciones de: alto =1 1/2 - 3 veces el ancho,

mientras que Rhodes dice que un alto igual al ancho es la forma más estable. A mi tener un alto tres veces

superior al ancho me parece demasiado alto, no sólo desde el punto de vista de la construcción en sí,

sino mirando el buen funcionamento del horno, hasta ahora los catenarios que he hecho andan con unha

relación de altura=1 - 1 1/2 veces el ancho, esta relación nos permíte un interior (de carga útil) equilibrado.

La forma de trazar el arco es bien conocida, una vez que sabemos las medidas (ancho y alto), colocamos

una cadena entre dos puntos que nos darán el ancho y la dejamos caer hasta la medida que nos de el alto

marcado, la curva que describe es el arco invertido; para marcar ese arco es muy útil hacer esa maniobra

sobre un tablero de fimapán, después la superficie del encofrado la podemos hacer con tablex o con

listones, una advertencia, cuando marquemos las medidas tenemos que tener en cuenta en la medida

definitiva los listones (si los lleva) y los tacos que usaremos para calzarlo. La secuencia la podemos ver en

las siguientes fotografías:

Parafuegos - Muro deflector - Canal de evacuación.-

Esta parte es mejor hacerla con ladrillo

refractário denso (como mínimo) ya que va

a soportar mucho fuedo y tiene que

sustentar toda la carga, habitualmente tiene

un alto de dos ladrillos de canto (23 cm.).

El espacio entre el parafuegos y la pared

de la cámara suele ser de unos 10 cm y

con gas-oil es conveniente algo más de

margen llegando hasta los 15 cm.. En la

foto podemos apreciar la colocación de los

ladrillos, se ve una hilera central para

aguantar la base de la carga. En hornos de tiro superior no hay nada de esto, simplemente dejaremos sitio

para que el combustible arda con holgura y suba por la cámara, esa holgura es de una altura muy parecida

a esos 23 cm standard aunque en hornos medianos-pequeños esa altura es algo menor y rondará los

18cm. Una pregunta que surge inevitablemente

cuando construimos hornos de tiro superior

sobre estructura metálica es la de cómo colocar

los queimadores ya que vemos en el mercado

hornos con las portillas del quemador laterales y

otros con portillas en la parte inferior de la base.

Como suele pasar siempre la respuesta es que

depende. En cualquier caso el horno funcionará,

pero si colocamos los quemadores en la base

del horno, el fuego entra verticalmente y si esa llama es larga sobrepasará la solera; esto hay que tenerlo

en cuenta cuando carguemos las piezas si no queremos achicharrar alguna pieza que sobresalga. El

sistema de quemadores en el suelo se usa en hornos pequeños, que a pesar de su escaso tamaño llevan

cuatro, la idea es que esta disposición no resulta idónea para quemadores de gran potencia, si vamos a

emplear queimadores potentes es mejor la disposición lateral.

Chimenea.-

En los hornos de tiro invertido la chimenea es un aspecto muy importante y ya deberemos tenerla en

cuenta en los cimientos, como ya hemos visto antes por la fórmula para calcular su alto es muy fácil que

una chimenea en estos hornos tenga 2,5 - 3 m. de altura, eso significa concentrar mucho peso en muy

poca superficie. A diferencia del resto del horno, la chimenea no va a soportar toda ella la misma

temperatura, como es fácil de suponer, la parte baja será la parte más caliente y la temperatura va

decreciendo segun subimos en altura. El primer metro (o algo más si queremos curarnos en salud) suele

ser de una construcción muy similar al resto del horno, pero en los siguientes tramos no tienen porqué

llevar la misma construcción, incluso en la parte final es muy habitual ver que está hecha con tubo

metálico. A que altura colocar el registro no es algo crucial, o eso parece si obsevamos diferentes planos

de hornos, en algunos incluso lleva en el canal de evacuación. Naturalmente, cuanto más cerca esté de la

cámara más temperatura tendrá que soportar la placa que hace de registro, esto supone un problema ya

que algunos materiales soportan mal los contrastes de temperatura, tenemos que pensar que la parte

interna de esa placa va a soportar toda la hornada mientras la parte externa estará a temperatura ambiente,

eso es mucho choque térmico y lo peor que nos puede pasar es que parta la placa a mitad de una

hornada. Yo uso deregistro una placa de cordierita (es fácil de cortar a medida y relativamente resistente)

y la ranura del registro la coloco a 1,5 m. más o menos, justo donde acaba la bóveda, como se aprecia en

esta fotografía.

Una de las ventajas de la cordierita es lo fácil que se mecaniza, asi podemos agujerear sin problemas para

poder colocar un tirador que podamos accionar desde el frente. Por cierto,en caso de rotura lo máis

normal es que ésta sea una grieta que parta la placa en dos, si es asi no tenemos porqué tirarla, la

podemos coser con alambre de resistencia, curiosamente a

partir de aqui es muy raro que vuelva a partir.

Podemos apreciar en estas fotos como es el sistema de cosido, hacemos unos agujeros a los dos lados

de la grieta y los unimos con resistencia, puede parecer una chapuza, y la verdad que la pinta es

desastrosa, pero en realidad esta placa de la foto lleva más de dos años con estas trazas y sigue

cumpliendo su función.

Para tener un control efectivo del tiro deberemos colocar un sistema que nos marque la posición del

registro, una regla graduada por ejemplo, esto nos será muy útil para tener una referencia y asi poder

repetir una hornada.

Si el horno es de tiro superior la chimenea es un asunto bastante más sencillo, tengo probado con éxito

piezas torneadas de refractario, de un diámetro aproximado de 12 cm. que funcionan muy bien. Como ya

he dicho antes yo soy partidario de que este tipo de hornos lleven chimenea y un registro para regularlo.

Una chimenea muy corta o una ausencia de ella hace que el horno tienda a reducir y que a partir de 1200º

C le cueste subir, llegando incluso a ser un tormento concluir la hornada. Podemos hacer pruebas

añadiendo a la chimenea un tubo metálico (de los usados en las estufas) y observar su efecto, el

resultado suele ser que el horno tolera mejor la presión de los quemadores sin reducir a la primera de

cambio.

En cualquier caso e independentemente del tipo de tiro, si el horno está en el interior deberá llevar un

sistema de evacuación de los gases que salen por la chimenea, ya no es una cuestión de mejor o peor

funcionamento del horno sino un asunto de seguridad fundamental.

Puerta.-

La puerta es un tema complejo y que habitualmente supone un quebradero de cabeza. Afortunadamente

con la fibra se soluciona una buena parte de esos problemas. El peso y un buen encaje, por ejemplo.

Puertas hay de muchos tipos y , como siempre, dependiendo del tamaño y forma del horno optaremos

por el modelo que mejor nos convenga. En los hornos grandes (de los que uno entra de pié por la puerta,

para entendernos) es muy habitual hacer una puerta cada vez con ladrillos numerados y después

recebarlos con una arcila basta; tengo probado y a mi personalmente no me convence. La razón no es

que sea una lata construir la puerta de cada vez ya que es una operación en la que tardamos unos pocos

minutos (con ladrillos numerados) y pasan meses entre una hornada y la siguiente, la razón es que resulta

incongruente tener una puerta tan poco aislada después de tomarnos el trabajo de aislar el resto del

horno. Este tipo de puertas tenía su razón de ser cuando la construcción era de ladrillo refractario, aqui la

puerta seguia el mismo modelo constructivo. La alternativa de usar ladrillo poroso para este tipo de

puertas es buena pero no duradera, estos ladrillos destacan por su capacidad aislante pero no por su

resistencia mecánica.

Hoy en dia casi todos los hornos tienen puerta de bisagra, excepto los de vagoneta en los que la puerta va

incluida en el frontal de la propia vagoneta; ahora bien, aunque pueda parecer que todas las puertas son

más o menos iguales, hay algunas diferencias importantes. Una primera diferencia es el perfil de la puerta,

éste perfil determinará el tipo de anclaje con el horno.

Básicamente, hay dos tipos de perfíles como se muestra en las figuras a/ y b/:

El tipo de perfil b es el más usado, sobretodo en la industria, dado que es menos liante que el modelo a.

Se supone que en el modelo b la puerta sella perfectamente apretando los tensores; pero para que esto

suceda (y no sólo cuando esta nuevo el horno) deberemos de fabricarla con una estructura de hierro de

cierta consistencia. Esta estructura suele ser un ángulo de hierro de una sección de unos 4 mm.,incluso en

hornos pequeños (250 l.). Yo prefiero el perfil a, a pesar de que su contrucción implique mas complejidad,

pero tiene mas margen de error, y con el tiempo podemos corregirla por mas que la estrucctura acabe

doblada.

En la construcción de las puertas mantener la fibra firme es crucial, una puerta de 15 cm.de espesor y de

cierto tamaño tiene una buena cantidad de kilos de peso y debemos preveer y evitar la tendencia natural

de la fibra a desplomarse; no bastará con anclarla con cuplós sino que también deberemos soldar unos

apoyos en la estructura metálica de la puerta. En las siguientes fotografías sepuede ver el sistema que

uso:

Para lograr un ajuste lo mas perfecto posible resulta muy práctico hacer un molde de madera del hueco de

la puerta, sin pasarnos de precisión ya que la fibra soporta muy mal el roce. Para unir la fibra a la estructura

metálica usaremos cuplós y donde no nos sea posible usaremos el hilo Kantal de resistencias. Para abrir

y cerrar la puerta lo mas común es soldar unas bisagras o unos pernios donde mejor se nos adapte; es

preferible usar un sistema de doble bisagra que de una sóla bisagra. En las siguientes figuras podemos

ver la diferencia entre una y otra. La doble bisagra tiene la ventaja de que nos permite enfocar mejor la

puerta en su hueco.

A la hora de soldar la bisagra al horno hay que hacerlo en una parte reforzada del mismo, habitualmente en

la estructura. Esto es sencillo en los hornos cuadrados, ya sean de obra o de chapa, pero en los de arco

catenario no hay una estructura donde sujetar asi que deberemos idear un sistema para sujetarla. En mi

caso. el combustible que uso es gas-oil, eso me obliga a tener una estructura en la que colocar la turbina

del aire y es en ella donde sueldo la puerta, en las siguientes fotografías se puede apreciar esa solución

Para evitar que el peso de la puerta vaya soportado exclusivamente por las bisagras es recomendable

soldar a la puerta un pié con una rueda.

Por último decir que aunque la forma más fácil de construir una puerta es la rectangular, esto no va a ser

siempre posible. Si el horno tiene bóveda, y no digamos en los de arco catenario, y la puerta es

rectangular tendremos problemas para cargar el último piso ya que no tenemos acceso a la parte frontal,

es decir a la parte que queda entre la abertura superior de la puerta y la boveda. Construir una puerta con

la parte superior en arco da mas trabajo pero lo agradeceremos cada vez que carguemos el horno.

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.

Quemador 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.

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:

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).