Los conos pirométricos son dispositivos pirométricos que se utilizan para medir el trabajo térmico durante la cocción de materiales cerámicos en un horno. Los conos, que a menudo se usan en juegos de tres, se colocan en un horno con los productos que se van a cocer y, debido a que los conos individuales en un juego se ablandan y caen a diferentes temperaturas, proporcionan una indicación visual de cuándo los productos han alcanzado su punto máximo. estado de madurez requerido, una combinación de tiempo y temperatura.
Los conos pirométricos dan una temperatura equivalente ; no son simples dispositivos para medir la temperatura. Fueron especialmente importantes históricamente, antes de que se desarrollaran dispositivos para medir las temperaturas reales de los hornos.
El cono pirométrico es "una pirámide con una base triangular y de una forma y tamaño definidos; el "cono" se forma a partir de un lote de materiales cerámicos cuidadosamente proporcionados y mezclados uniformemente de modo que cuando se calienta en las condiciones establecidas, se dobla debido hasta el ablandamiento, quedando la punta del cono a la altura de la base a una temperatura definitiva. Los conos pirométricos se fabrican en serie, siendo el intervalo de temperatura entre los conos sucesivos habitualmente de 20 grados centígrados. Las series más conocidas son los Conos de Seger (Alemania, hasta 2001). ), Orton Cones (EE.UU.) y Staffordshire Cones (Reino Unido)." [1] [2]
Para algunos productos, como la porcelana y los esmaltes sin plomo , puede resultar ventajoso cocinar dentro de una gama de dos conos. El sistema de tres conos se puede utilizar para determinar la uniformidad de la temperatura y comprobar el rendimiento de un controlador electrónico. El sistema de tres conos consta de tres conos numerados consecutivamente:
Además, la mayoría de los hornos tienen diferencias de temperatura de arriba a abajo. La cantidad de diferencia depende del diseño del horno, la edad de los elementos calefactores, la distribución de carga en el horno y el número de conos al que se cuece el horno. Por lo general, los hornos tienen una mayor diferencia de temperatura en números de conos más fríos. Se deben usar conos en los estantes inferior, medio y superior para determinar cuánta diferencia existe durante la cocción. Esto ayudará en la forma en que se carga y enciende el horno para reducir la diferencia. La ventilación descendente también compensará las variaciones de temperatura.
Tanto la temperatura como el tiempo y, a veces, la atmósfera afectan la posición final de flexión de un cono. La temperatura es la variable predominante. La temperatura se denomina temperatura equivalente, ya que las condiciones de cocción reales pueden variar algo de aquellas en las que se estandarizaron originalmente los conos. La observación de la flexión del cono se utiliza para determinar cuándo un horno ha alcanzado el estado deseado. Además, se pueden disponer pequeños conos o barras para activar mecánicamente los controles del horno cuando la temperatura aumenta lo suficiente como para que se deformen. Se debe seguir una colocación precisa y consistente de conos grandes y pequeños para garantizar que se alcance la temperatura equivalente adecuada. Se debe hacer todo lo posible para tener siempre el cono inclinado a 8° de la vertical. Los conos grandes deben montarse a 2 pulgadas por encima de la placa y los conos pequeños a 15/16 pulgadas. Al tener los conos su propia base, los "conos autoportantes" eliminan errores en su montaje.
Los conos pirométricos son dispositivos de medición sensibles y es importante para los usuarios que sean consistentes en la forma en que reaccionan al calentamiento. Los fabricantes de conos siguen procedimientos para controlar la variabilidad (dentro de lotes y entre lotes) para garantizar que los conos de un grado determinado mantengan sus propiedades constantes durante períodos prolongados. Se han publicado varias normas nacionales [3] [4] [5] y una norma ISO [6] sobre conos pirométricos.
Aunque los conos de diferentes fabricantes pueden tener sistemas de numeración relativamente similares, no son idénticos en sus características. Si se realiza un cambio de un fabricante a otro, a veces puede ser necesario tener en cuenta las diferencias.
En 1782, Josiah Wedgwood creó un dispositivo pirométrico a escala precisa, cuyos detalles se publicaron en Philosophical Transactions of the Royal Society of London en 1782 (Vol. LXXII, parte 2). Esto le llevó a ser elegido miembro de la Royal Society . [7] [8] [9] [10] [11]
La forma moderna del cono pirométrico fue desarrollada por Hermann Seger y se utilizó por primera vez para controlar la cocción de artículos de porcelana en la Real Fábrica de Porcelana de Berlín ( Königliche Porzellanmanufaktur , en 1886, donde Seger era director. [12] Los conos de Seger se fabrican mediante un Hay un pequeño número de empresas y el término se utiliza a menudo como sinónimo de conos pirométricos [ 13] [14] La Standard Pyrometric Cone Company fue fundada en Columbus, Ohio , por Edward J. Orton, Jr. en 1896 para fabricar conos pirométricos. y tras su muerte se estableció un fideicomiso benéfico para operar la empresa, que se conoce como Edward Orton Jr. Ceramic Foundation o Orton Ceramic Foundation [15] .
Los conos pirométricos a menudo se conocen como conos de Orton en los Estados Unidos , pero en vida Orton prefirió llamarlos conos de Seger. [dieciséis]
Espero que nadie aplique mi nombre al sistema de conos de ninguna manera, porque el Dr. Seger merece toda la gloria que hay por habernos traído este sistema tan conveniente. Mis conos están etiquetados como Conos pirométricos estándar . He dudado en imprimir el término conos Seger en mi producción porque los fabricantes alemanes de conos... podrían sentir que estaba intentando menospreciarlos o defraudarlos... El nombre cono Seger se convertirá entonces en una especie de monumento a ese hombre prominente, quien siempre debe ser reconocido como el primer ceramista científico de toda la historia.
— Edward Orton Jr., "Comentarios sobre los conos de Seger", Clay Record (15 de noviembre de 1900)
Una exposición bienal de arte cerámico para obras pequeñas, Orton Cone Box Show , [17] toma la caja de conos pirométricos de la compañía Orton Cone como límite de tamaño para las presentaciones.
Los siguientes equivalentes de temperatura para conos pirométricos se obtuvieron de referencias en la sección Enlaces externos.