ECHIPAMENTE I INSTALAII UTILIZATE PENTRU PROCESAREA

BIOMATERIALELOR

Universitatea POLITEHNICA din Bucureti Facultatea tiina i Ingineria Materialelor

Conf.dr.ing. Mirela Sohaciu

= 2015 =

Bibliografie 1. Bazele teoretice ale agregatelor termotehnologice din

industria materialelor metalice Avram NICOLAE, Cristian PREDESCU, Ed. Printech, Bucureti, 2001;

2. Transfer de cldur i instalaii termice metalurgice Vasilica DINA, Ed. Didactic i Pedagocic R.A., Bucureti, 1998;

3. Agregate termotehnologice metalurgice Cristian PREDESCU, Mirela SOHACIU, Avram NICOLAE, Ed.Printech, Bucureti, 2003.

Curs 1

NOIUNI INTRODUCTIVE PRIVIND AGREGATELE TERMICE

METALURGICE

DEFINIREA AGREGATULUI TERMIC METALURGIC

Agregatul termic metalurgic reprezint un ansamblu de corpuri n care se desfoar un proces termo-tehnologic metalurgic. Pe baza acestei definiii, se folosete tot mai des denumirea de agregat termo-tehnologic metalurgic (A.T.M.).

Procesele termo-tehnologice se realizeaz pe seama schimburilor de energie existent n agregat sub form de cldur, schimburi care au loc att ntre corpurile componente ct i ntre acestea i mediul ambiant (nconjurtor).

Constructiv, A.T.M. se compune din dou pri: cuptorul metalurgic i echipamente auxiliare. Partea principal a A.T.M., cuptorul metalurgic (C.M.) este ansamblul de corpuri n interiorul cruia are loc procesul termo-tehnologic. Echipamentele auxiliare, reprezentate de aparate, mecanisme, instalaii i utilaje, au funcia auxiliar de a deservi desfurarea procesului metalurgic.

n funcie de natura procesului termo-tehnologic ce trebuie executat, cuptoarele metalurgice se clasific n: C.M. pentru elaborare; C.M. pentru nclzire:

- C.M. pentru tratamente termice - C.M. pentru uscare.

Dup modul de realizare a sursei termice, cuptoarele metalurgice se pot clasifica astfel:

a) cuptoare cu combustie, mprite la rndul lor n: - cuptoare cu flacr, la care cldura se obine prin arderea combustibililor; - cuptoare de tip convertizor la care producerea cldurii are loc pe seama reaciilor de ardere din topituri; b) cuptoare electrice.

CLASIFICAREA CUPTOARELOR METALURGICE

Cuptoarele metalurgice se mai pot clasifica i n modul urmtor: a) dup modul de exploatare, se deosebesc: - cuptoare cu funcionare discontinu sau ciclic, la care prelucrarea

ncrcturii se face pe durata unui ciclu de fabricaie; la aceste tipuri de cuptoare parametrul constructiv-funcional este capacitatea cuptorului C;

- cuptoare cu funcionare continu, la care operaiile de introducere i evacuare a ncrcturii, dozate n porii prestabilite, se execut fr pauze; n acest caz, funcionarea agregatului este caracterizat de productivitatea P [kg/s; kg/h];

b) dup poziia relativ a ncrcturii fa de spaiul de lucru, se ntlnesc:

- cuptoare de tip camer, sau netraversate, la care ncrctura este fix; de regul au funcionare ciclic;

- cuptoare tip tunel, sau traversate, la care ncrctura se deplaseaz n spaiul de lucru; aceste cuptoare au funcionare continu.

Principalele elemente constructive ale cuptorului metalurgic sunt: fundaia, zidria, armtura metalic i canalul de evacuare al gazelor.

Fundaia (1). Executat din beton, fundaia constituie suportul mecanic al ntregii construcii, avnd rolul principal de a uniformiza valorile presiunilor la contactul cu solul.

Zidria (2). Aceasta constituie corpul care delimiteaz spaiul de lucru al cuptorului. Este compus, la rndul ei, din vatr (2.1), perei (2.2) i bolt (2.3). n general, zidria asigur, n primul rnd, rezistena la atacul diverilor ageni existeni n cuptor (topituri metalice, zguri, gaze de ardere etc.) prin stratul interior numit i strat de lucru (2.a) i, n al doilea rnd, reducerea la minim a cldurii cedate mediului ambiant, prin stratul exterior, termoizolant (2.b). Zidria se realizeaz din materiale ceramice livrate sub form de crmizi sau de materiale granulare (pulverulente).

Armtura metalic (3). Realizat din materiale metalice, armtura metalic are funcia de a consolida stabilitatea mecanic a construciei cuptorului. Se compune din mai multe corpuri, cum ar fi: carcasa metalic (3.1), stlpii (3.2), tiranii (3.3). Canalul de evacuare a gazelor (4). ntlnit mai cu seam la cuptoarele cu combustie sub denumirea de canal de fum, are rolul de a dirija n mediul nconjurtor gazele rezultate n urma proceselor.

La desfurarea proceselor intr-un cuptor metalurgic mai particip: ncrctura (5) si agentul termic (6).

La cuptoarele cu combustie, acesta din urm este reprezentat de gazele arse (g.a), iar la cuptoarele electrice, de elementul electric de nclzire.

Interaciunea preponderent dintre corpurile cuptorului sau dintre acestea i mediul ambiant este de natur termic, fiind caracterizat prin schimburile de cldur care au loc ntre:

- agentul termic i ncrctur; - agentul termic i zidrie; - zidrie i ncrctur; - zidrie i fundaie; - zidrie i mediul ambiant.