Studiu Asupra Cuptorului Electric Utilizat Pentru Calire Revenire Recoacerea Metalelor

Politehnica

Studiu Asupra Cuptorului Electric Utilizat Pentru Calire Revenire Recoacerea Metalelor

Byadmin ianuarie 1, 2024

STUDIU ASUPRA CUPTORULUI ELECTRIC UTILIZAT PENTRU CĂLIRE-REVENIRE-RECOACEREA METALELOR

Cuprins

Introducere

Capitolul i. Echipamente electrotermice

I.1. Indicatori caracteristici

I.2. Tipuri de echipamente electrotermice

I.3. Regimul electroenergetic nesinusoidal

I.3.1. Cauze ale regimului electroenergetic nesinusoidal

II.3.2. Efecte ale regimului electroenergetic nesinusoidal

Capitolul II. Controlul parametrilor de temperatură și umiditate

II.1. Mijloace de măsurare a temperaturii

II.1.1. Termometre manometrice

II.1.2. Termometre cu rezistență

II.1.3. Termistoare

II.2. Mijloce de măsurare a umidității

Capitolul III. Instalații de încălzire cu rezistență electrică

III.1. Caracteristici ale instalațiilor cu rezistență electrică

III.2. Elementele rezistive și modul de realizare al acestora

III.2.1. Dimensionarea elementelor resistive

III.2.2. Realizarea elementelor încălzitoare

III.3. Instalații cu rezistoare pentru tratamente termice

II.3.1. Încălzirea materialelor din interiorul cuptorului

III.4. Sisteme de reglare a temperaturii

III.4.1. Reglarea intermitentă a temperaturii

III.4.2. Reglarea continuă a temperaturii

Capitolul IV. Studiu asupra cuptorului cu rezistoare pentru tratamente termice

IV.1. Caracteristici tehnice principale

IV.1.1. Descrierea principiului de funcționare a cuptorului

IV.2. Conducerea procesului tehnologic

IV.3. Schema electrică a instalației

Concluzii

Bibliografie

INTRODUCERE

Dezvoltarea industrială, oferă oportunități de inovare ṣi cercetare în domeniul tratamentelor termice moderne ṣi al tratamentelor termochimice aplicate sculelor de deformare plastică, necesare în majoritatea aplicațiilor ce produc bunuri de larg consum ṣi unicate, ce privesc aproape toate domeniile: industria auto, chimică, alimentară, energetică, nucleară, farmaceutică, aeronautică, tehnică militară, transporturi etc. Studiile și cercetările realizate în domeniul tratamentelor termice și termochimice, aplicate oțelurilor și sculelor de deformare plastică, din prezenta lucrare, se adresează în egală măsură atât specialiștilor metalurgi care îṣi desfășoară activitatea de producție în fabricile, respectiv secțiile de profil, precum și specialiṣtilor sculeri.

Lucrarea este rezultatul cercetări desfăṣurate în cadrul Universității din Oradea, cumulată cu perioada de studiu individual ṣi cercetare practică industrială în departamentele de producție ale fabricii de tratamente termice unde autorul îṣi desfăṣoară activitatea profesională. O mare parte din cercetări au fost puse în practică, în activitatea de producție.

Metodologia de cercetare cuprinde atât cărți de specialitate privind cuptoarele termice, cât și o serie de articole publicate în revistele de specialitate.

Prezenta lucrarea va fi structurată pe patru capitole în cadrul cărora sunt prezentate o serie de cercetări specifice tratamentelor termice aplicate pe epruvete ṣi scule de deformare plastică, fabricate din oțeluri înalt aliate, cu aplicații practice avantajoase din punct de vedere tehnologic ṣi economic. Aceste cercetări aduc răspunsuri legate de problemele actuale, întâmpinate de specialiṣtii tratamentiṣti în fabricile (secțiile) de profil dar care vin ṣi în ajutorul beneficiarilor serviciilor de tratamente termice, adică producătorii de scule.

În capitolul unu se face o prezentare a echipamentelor electrotermice, a indicatorilor caracteristici, a tipurilor de echipamente, dar și a regimul electroenergetic nesinusoidal.

Pe parcursul capitolului doi este prezentat modul de control al parametrilor de temperatură și umiditate.

Al treilea capitol descrie și analizează caracteristicile instalatiilor cu rezistență electrică, cele cu rezistoare pentru tratamente termice și sistemele de reglare a temperaturii.

Capitolul patru este mai amplu si cuprinde un studiu practic asupra cuptorului cu rezistoare pentru tratamente termice, exeplificând pe larg fiecare etapă, începând cu instalarea cuptorului cu rezistoare, până la producerea piesei finite.

Astfel, atât în prima parte a lucrării, cea teoretică, cât și în a doua parte, cea practică, am tratat teme actuale, din dorința de a pune mai bine în evidență oportunitățile de inovare ṣi cercetare în domeniul tratamentelor termice.

În încheiere doresc să aduc sincere mulțumiri conducătorului științific al prezentei lucrări, Conf.dr.ing. Livia Bandici, pentru sprijinul acordat și sfaturile primite pe parcursul elaborării lucrării.

CAPITOLUL I

ECHIPAMENTE ELECTROTERMICE

În Europa, zăcămintele de minereu ce conțineau metale în concentrații mari au fost epuizate în timp, rămînând doar puține surse pe plan intern. Majoritatea minereurilor preparate sunt așadar importate din diverse locații din toată lumea.

Reciclarea reprezintă o componentă importantă în furnizarea de materiale de bază pentru mai multe metale. Cuprul, aluminiul, plumbul, zincul, metalele nobile și metalele refractare, printre altele, pot fi reciclate din produsele sau resturile respective și pot fi folosite în procesul de producție fără nici o pierdere a calității de pe urma reciclării. În general, materialele de bază secundare reprezintă o proporție însemnată din producție, în acest fel reducându-se consumul de materii prime și energie.

Produsul finit în această industrie este fie metalul sub formă rafinată, sau ceea ce este cunoscut sub denumirea de semifabricat, de exemplu metalul sau aliajul de metal, sub formă de bloc sau cu dimensiuni maleabile, forme extrudate, foiță de metal sau foaie de tablă subțire, sub formă de bandă sau tijă, etc.

În Comunitatea Europeană (CE ) se produc cel puțin 42 de metale neferoase plus feroaliaje, carbon și grafit, acestea având diverse utilități în industria metalurgică, chimică, construcțiilor, de transport și producere/distributie de electricitate.

De exemplu, cuprul cu puritate ridicată este esențial pentru producerea și distribuția de electricitate, iar nichelul și metalele refractare în cantități mici îmbunătățesc rezistența la coroziune sau alte proprietăți ale oțelului.

De asemenea, acestea sunt folosite în multe ramuri de înaltă tehnologie, în mod deosebit în industria de apărare, de calculatoare, electronică și în telecomunicații.

Metalele neferoase sunt produse din o gamă largă de materiale de bază primare și secundare.

Materialele de bază primare sunt derivate din minereuri brute care sunt extrase la suprafață și apoi tratate înainte de a fi procesate pe cale metalurgică pentru a produce metalul brut. Îmbogățirea minereului se face în mod normal în aproprierea minei. Materialele de bază secundare se compun din deșeuri și resturi și sunt de asemenea supuse unei prelucrări pentru îndepărtarea materialelor de acoperire.

Organizarea industriei variază în funcție de metalul produs. Majoritatea firmelor nu produc toată gama de metale neferoase, cu toate că există câteva firme pan-europeene care produc câteva metale, de exemplu cupru, plumb, zinc, cadmiu, etc.

Mărimea firmelor din Europa al căror obiect de activitate este producerea de metale și aliaje de metale variază – câteva firme au mai mult de 5000 de angajați și un număr mare de firme au între 50 și 200 de angajati. În ceea ce privește structura capitalului, firmele sunt deținute de grupuri pan-europeene și de grupuri naționale cu afaceri în domeniu, holdinguri industriale, societăți publice cu acționariat unic și firme private.

Unele metale sunt importante ca elemente trasoare, dar în concentrații mai mari ele se caracterizează prin toxicitatea metalului, ionului sau compușilor și multe dintre acestea se regăsesc pe diverse liste ca materiale toxice. Dintre acestea, un interes deosebit există pentru plumb, cadmiu și mercur.

I.1. Indicatori caracteristici

Echipamentul electric se definește ca fiind orice dispozitiv folosit pentru producerea, transformarea, distribuția sau utilizarea energiei electrice. Receptoarele electrice sunt echipamente care transformă energia electrică în alte forme de energie.

Receptoarele electrice se împart în receptoare de iluminat (lămpi electrice) și receptoare de forță care pot fi electromecanice (motoare electrice, electroventile), electrotermice (cuptoare electrice, utilaje de sudare) sau electrochimice (băi de electroliză).

Instalația electrică definește un ansamblu de echipamente interconectate prin diferite legături electrice, plasate într-un spatiu dat, formând un tot unitar și având un scop funcțional bine determinat.

Procesele în care energia termică (căldura) obținută din energia electrică se folosește în scopuri tehnologice reprezintă procese electrotermice. Echipamentele folosite pentru realizarea proceselor electrotermice, împreună cu sursele proprii de alimentare, aparatajul de punere în funcțiune și reglare, reprezintă instalații electrotermice.

Energia termică necesară în procese industriale, în agricultură și în domeniul social- gospodăresc este obținută din ce în ce mai mult din energie electrică. În prezent peste 35% din consumul de energie electrică din sistemul electroenergetic national este datorat proceselor electrotermice.

Procesele electrotermice sunt larg întâlnite în cele mai diverse domenii industriale:

industria metalurgică, la topirea și rafinarea metalelor și la încălzirea semifabricatelor;

industria chimică, la realizarea reacțiilor chimice, la încălzirea coloanelor și recipienților, la producerea și prelucrarea materialelor plastice; industria constructoare de mașini, la matrițare, forjare, uscare, călire, lipire, sudare; industria extractivă, la reducerea minereurilor; industria materialelor de construcții, la topirea și tratamentul sticlei; industria electronică, la producerea semiconductoarelor; industria lemnului, la uscarea lemnului și a îmbinărilor încleiate; industria alimentară, la uscarea, prepararea și sterilizarea produselor etc.

Utilizarea instalațiilor electrotermice este caracterizată de avantaje importante față de instalațiile de încălzire cu flacără:

se pot obține temperaturi de peste 2200 K; unele procese tehnologice din industria modernă necesită temperaturi de până la 20000 K care pot fi obținute numai în cuptoarele cu plasmă;

temperatura poate fi reglată precis, existând posibilitatea dozării căldurii în funcție de necesitățile procesului tehnologic și a unui control permanent și precis al energiei electrice transformate în căldură;

spațiul de lucru fiind închis, prelucrarea termică se poate realiza și în atmosferă controlată, cu gaze de protecție sau în vid;

se poate asigura funcționarea intermitentă, instalația putând fi adusă repede în stare de funcționare la parametrii nominali;

deoarece concentrația de energie termică în materialele supuse încălzirii este relativ mare, funcționarea instalațiilor electrotermice se caracterizează prin valori reduse ale consumurilor specifice de energie;

prin introducerea calculatoarelor de proces există posibilitatea automatizării complete a funcționării instalațiilor electrotermice;

spațiul ocupat de instalațiile electrotermice este relativ redus, gama de puteri a acestor instalații este foarte largă, de la câteva sute de wați, la aparatele de uz casnic și de laborator, la zeci de megawați, în cazul cuptoarelor industriale, iar durata proceselor este relativ redusă.

La încălzirea materialelor dielectrice, energia electrică a sursei de alimentare se transferă materialului prin câmpul electric de înaltă frecvență (zeci deMHz). Materialul dielectric de încălzit 2 este plasat între plăcile metalice 1, realizându-se o configurație echivalentă unui condensator în dielectricul căruia au loc pierderi de putere activă prin conducție și histerezis electric.

După anul 1970 s-au extins larg procedeele care folosesc microunde, ultrasunete, laserul, etc., fiind astfel posibilă rezolvarea performantă a unor probleme tehnologice neconvenționale din domeniul mai larg al electrotehnologiilor moderne.

Caracterizarea din punct de vedere energetic a instalațiilor elefi adusă repede în stare de funcționare la parametrii nominali;

deoarece concentrația de energie termică în materialele supuse încălzirii este relativ mare, funcționarea instalațiilor electrotermice se caracterizează prin valori reduse ale consumurilor specifice de energie;

prin introducerea calculatoarelor de proces există posibilitatea automatizării complete a funcționării instalațiilor electrotermice;

spațiul ocupat de instalațiile electrotermice este relativ redus, gama de puteri a acestor instalații este foarte largă, de la câteva sute de wați, la aparatele de uz casnic și de laborator, la zeci de megawați, în cazul cuptoarelor industriale, iar durata proceselor este relativ redusă.

La încălzirea materialelor dielectrice, energia electrică a sursei de alimentare se transferă materialului prin câmpul electric de înaltă frecvență (zeci deMHz). Materialul dielectric de încălzit 2 este plasat între plăcile metalice 1, realizându-se o configurație echivalentă unui condensator în dielectricul căruia au loc pierderi de putere activă prin conducție și histerezis electric.

După anul 1970 s-au extins larg procedeele care folosesc microunde, ultrasunete, laserul, etc., fiind astfel posibilă rezolvarea performantă a unor probleme tehnologice neconvenționale din domeniul mai larg al electrotehnologiilor moderne.

Caracterizarea din punct de vedere energetic a instalațiilor electrotermice se face prin randament, factor de putere, puteri absorbite, consum specific de energie și prin productivitate. Este necesară stabilirea bilanțului energiilor și a puterilor la nivelul echipamentului electrotermic și la nivelul instalației electrotermice.

În fig.1.1 este prezentată schema electrică (fig.1.1,a) și bilanțul puterilor active (fig.1.1,b).

P1-este puterea activă absorbită din rețeaua electrică de alimentare;

Ps-pierderile de putere activă în sursa de alimentare;

P2-puterea activă livrată de sursa de alimentare;

Prs-pierderile de putere activă în rețeaua scurtă;

P-puterea activă absorbită de cuptorul electric;

Pe ,Pt – pierderile electrice și respectiv termice în cuptor;

Pu – puterea utilă, corespunzătoare energiei termice transferată materialului.

Randamentul total al instalației electrotermice se determină din relația:

= (Pu/P1)•100% = [ Pu/(Pu + ΔPs + ΔPrs + ΔPe + ΔPt)] 100% (1.1)

sau

= s rsc , (1.2)

unde:

s – este randamentul sursei de alimentare ;

rs – este randamentul rețelei scurte ;

c – este randamentul cuptorului .

Puterea utilă necesară încălzirii masei m a încărcăturii, de la temperatura inițială i la temperatura finală f, în timpul f rezultă din relația :

P = m c (f -i)/tf = m i/tf (1.3)

În relația (1.3), c este căldura masică, dependentă de material și de temperatură iar i este entalpia masică.

Fig.1.1. Schema electrică a unei instalații electrotermice (a)

(b) bilanțul energetic corespunzător [8]

Randamentul c al cuptorului se calculează din relația:

c = (Pu / P) 100 % = [ Pu /(Pu +Pt +Pe)] 100 % (1.4)

sau

c = t•e = •100% , (1.5)

unde t și e reprezintă randamentul termic, respectiv electric al cuptorului.

Pierderile termice în cuptor depind de soluția constructivă și cuprind: pierderile pentru încălzirea pereților incintei la temperatura de lucru; pierderile prin pereții, orificiile și ușile spre exterior ale cuptorului; pierderile pentru încălzirea instalațiilor auxiliare de susținere și transport a încărcăturii; pierderi pentru încălzirea atmosferei din cuptor.

Puterea activă P absorbită de cuptor se calculează în funcție de rezistența electrică echivalentă R și de intensitatea I a curentului electric:

P=R (1.6)

iar puterea activă P1 absorbită de instalația electrotermică se determină în funcție de randamentul al instalației:

Pl = Pu / (1.7)

Puterea reactivă Q absorbită de cuptor rezultă:

Q = X· I (1.8)

Iar puterea reactivă Q1 la nivelul instalației electrotermice se obține din expresia

Q1 = Q + Xrs I+ Qs (1.9)

În relația (1.9), Qs este puterea reactivă inductivă la nivelul sursei de alimentare iar Qc este puterea reactivă capacitivă determinată de bateria de condensatoare conectată la bornele sursei de alimentare pentru a asigura compensarea factorului de putere al instalației electrotermice.

Puterile aparente S și S1 la nivelul cuptorului și al instalației electrotermice rezultă din relațiile:

S = ; S1 = (1.10)

Factorul de putere cosφ și cosφ la nivelul cuptorului și respectiv al instalației electrotermice se determină din relațiile:

cosφ= P / S ; cos φ1 = P1/S1 (1.11)

Capitolul II

Controlul parametrilor de

temperatură Și umiditate

II.1. MIJLOACE DE MĂSURARE A TEMPERATURII

Ca în orice proces legat de acțiunea termică asupra materialului prelucrat, în cazul încălzirii prin radiație, măsurarea temperaturii, are, de asemenea, o importanță foarte mare.

Ținând seama de specificul transmiterii căldurii prin radiație, pentru realizarea măsurilor corecte se impune a fi luate anumite măsuri. Se știe că indicațiile termometrelor obișnuite cu mercur, în zona de acțiune a radiațiilor infraroșii, vor depinde de gradul de absorbție a acestor radiații de către balonul de sticlă al termometrului. Dacă, de exemplu, se va vopsi balonul în diferite culori, se vor obține indicații diferite ale temperaturii, în aceleași condiții de radiații.

Aceste termometre se folosesc în instalațiile de încălzire și uscare prin radiație pentru controlul temperaturii aerului în camera de lucru. De aceea, pentru ca radiațiile infraroșii să nu cadă direct asupra balonului de sticlă, este necesar să fie amplasat într-o țeavă cilindrică de protecție [3], [4], [7].

În continuare sunt prezentate diferite tipuri de aparate de măsurat și control, folosite în industrie pentru măsurarea temperaturilor în domeniul lor de utilizare.

Termometre dilatometrice. Temperatura se măsoară în funcție de înălțimea corpului termometric, care poate fi mercur, spirt etc.

II.1.1. Termometre manometrice

În fig.2.1 este prezentat schematic un asemenea termometru. Corpul termometric poate fi lichid (mercur, xilen, spirt metilic), vapori saturați ai unui lichid (benzen, acetonă etc.), în proporție de 75% lichid și 25% vapori, sau un gaz (azot, heliu).Termometrele manometrice pot fi echipate cu aparate indicatoare la oarecare distanță de locul măsurării, între 29 și 60 m, în funcție de felul termometrului, ,precum și înregistrarea automată a indicațiilor.

Domeniul de măsurare a temperaturilor cu termometrele manometrice, precum și distanțele maxime de instalare, sunt indicate în tabelul 2.1. De remarcat că temperatura maximă care poate fi măsurată este limitată de temperatura de fierbere a lichidului, iar cea minimă, de cea de solidificare. Se poate ridica temperatura de fierbere și deci cea maximă, utilizând procese sub presiune (de exemplu până la 750C în cazul termometrelor cu mercur în tub de cuarț).

Tabelul 2.1.

Domeniul de măsurare a temperaturilor manometrice

II.1.2. Termometre cu rezistență

Dacă rezistența este străbătută de un curent electric de valoare mică, temperatura rezistenței, este practic egală cu temperatura mediului ambiant în care se găsește. Măsurând valoarea rezistenței, se poate afla temperatura sa și deci aceea a mediului. Este un instrument de măsurare a temperaturii, foarte precis și sigur în exploatare. Se compune dintr-un fir bobinat și protejat cu un înveliș metalic, care se introduce în incinta a cărei temperatură se determină, și dintr-un dispozitiv pentru măsurarea rezistenței firului.

Materialul folosit ca rezistență trebuie să aibă un coeficient mare de variație a rezistenței cu temperatura. Materialul care îndeplinește cel mai bine această condiție este platina. Domeniul de folosire a termometrelor cu fir de platină este de la -260C până la 1000C. Un alt metal este nichelul, care are un coeficient de variație a rezistenței cu temperatura mai mare ca al platinei și un cost mult mai redus. Domeniul de măsurare a temperaturilor cu astfel de termometre este mult mai restrâns și anume de la +60C la +180C.

În fig. 2.2 sunt prezentate curbele de variație a rezistenței cu temperatura pentru termometrele cu fir de platină sau nichel.

Fig. 2.2. Curbele rezistență-temperatură ale rezistențelor de măsurare,

din Pt și Ni.[7]

După cu se vede, aceste curbe nu sunt liniare. În gama de temperaturi între 0C și temperatura maximă admisibilă, curbele de variație ale rezistenței cu temperatura pot fi exprimate printr-o ecuație de gradul doi, de forma:

(2.1)

în care : este rezistența la 0C , în ;

 – temperatura, în C;

II.1.3. Termistoare

Pentru măsurarea temperaturii se mai folosesc și termorezistențe semiconductoare, care se mai numesc și termistoare .

În fig. 2.3 se arată curba de variație a rezistenței cu temperatura a unui semiconductor, care poate fi exprimat aproximativ prin relația:

(2.2)

în care : A și B sunt niște constante a căror valori depind în primul rând de natura materialului (pentru semiconductoare moderne constanta A este aproximativ egală cu și );

T – temperatura absolută, în K.

Derivând expresia (2.2) în raport cu T, obținem:

(2.3)

Împărțind expresia de mai sus prin R, obținem coeficientul de temperatură al rezistenței

(2.4)

După cum se vede, coeficientul de temperatură în cazul semiconductoarelor este negativ și depinde foarte mult de temperatură. La temperatura camerei, coeficientul este de circa -3 până la -6%. Coeficientul de temperatură al semiconductoarelor este aproximativ de 10 ori mai mare decât coeficientul de temperatură al conductoarelor metalice folosite la măsurarea temperaturii, de aceea, termometrele cu semiconductoare sunt mult mai sensibile, au gabarite mici și deci inerție termică mai mică decât termometrele cu rezistență.

Termistoarele se fabrică în general din amestecuri de oxizi cu proprietăți semiconductoare.

Fig. 2.3. Variația coeficientului de temperatură al rezistenței câtorva semiconductoare în funcție de temperatură. [7]

În tabelul 2.2 sunt date valorile conductivității  și ale coeficientului de temperatură  ale unor materiale din care se fabrică termistoarele.

Tabelul 2.2

Valorile coeficienților  și  ale unor materiale folosite la fabricarea termistoarelor

Acești oxizi sunt măcinați, presați și apoi sintetizați la o temperatură înaltă, sub formă de disc, baghetă sau perlă (fig. 2.5).Dimensiunile liniare maxime ale termistoarelor variază de la 1-2 mm pentru diametrul perlei, la 5-10mm pentru diametrul discurilor sau lungimea baghetelor.

Fig.2.5. Forme constructive de termistoare:

a – termistor-disc; b – termistor-perlă; c – termistor-baghetă, capsulat;

1 – baghetă semiconductoare; 2 – fire de conexiune; 3 – sudură; 4 – contact. [7]

Fig.2.6. Caracteristica tensiune-curent a unui temistor. [7]

O caracteristică importantă specifică unui termistor este caracteristica tensiune- curent. În fig.2.6 este reprezentată caracteristica tensiune-curent a unui termistor fabricat din oxid magnetic și nichel . Din figură se observă că la curenți mici , termistorul respectă legea lui Ohm, prezentându-se inițial ca o rezistență liniară, dar pe măsură ce curentul, deci și temperatura termistorului cresc, rezistența sa începe să scadă și nu se mai păstrează proporționalitatea între tensiunea la bornele termistorului și curentul prin termistor. La o valoare determinată a curentului, tensiunea la bornele termistorului atinge o valoare maximă, după care începe să scadă la creșterea curentului. Pe curbă sunt indicate și diferențele -temperatura termistorului, iar – temperatura mediului înconjurător, în C) corespunzătoare.

Termistorul mai este caracterizat și prin constanta de disipație H, definită ca raportul dintre puterea disipată în termistor și creșterea de temperatură corespunzătoare,

(2.5)

unde: P- puterea disipată în termistor;

– temperatura termistorului;

– temperatura mediului înconjurător.

Dacă se cunoaște caracteristica tensiune-curent a unui termistor, de exemplu cea din fig. 2.6, se poate determina pentru fiecare punct al curbei raportul , adică valoarea rezistenței termistorului în acel punct.

(2.6)

Produsul dă puterea disipată. Constanta de dispersie H poate fi ușor determinată din curba tensiune-curent pentru punctele pentru care sunt date diferențele .

O altă caracteristică a termistorului este sensibilitatea. Prin sensibilitatea termistorului se înțelege numărul de wați disipați în termistor, necesari pentru ca rezistența lui să se micșoreze cu 1%. Sensibilitatea se determină cu relația

(2.7)

în care:

C este căldura specifică, în J/C;

 – coeficientul de temperatură.

În tabelul 2.3 sunt date valorile rezistenței R a termistorului din oxid magnetic și nichel și ale coeficientului de temperatură  în funcție de temperatura termistorului.

Din tabelul 2.3 se observă că la creșterea temperaturii, rezistența termistorului se micșorează sensibil, de asemenea și coeficientul de temperatură, dar într-o proporție mai mică.

Acest termistor înregistrează variații de temperatură de 0,0005C.

Domeniul de utilizare al termistoarelor este de –70 până la +150C în cazul firelor de conexiune lipite cu lipitură moale, până la +300C la cele cu lipitură tare și până la +200C la exemplarele cu firele introduse în sticlă topită.

Tabelul 2.3.

Valorile R și  ale termistorului din în funcție de temperatură

Termistoarele au următoarele avantaj față de rezistențele metalice:

-coeficientul mare de temperatură permite folosirea instrumentelor de măsură cu sensibilitate mică;

Termistoarele pot fi executate cu rezistență ohmică atât de mare, încât chiar la o distanță mare între punctul de măsură și punctul de indicare, rezistența conductoarelor, practic, să fie neglijabilă. Din cauza dimensiunilor mici, respectiv a inerției mici, se obțin indicații foarte rapide și practic nu se produce nici o perturbație a câmpului de temperatură.

Măsurarea și reglarea temperaturii cu ajutorul termometrelor cu semiconductoare, se face, de asemenea, prin intermediul punții.

Există diferite tipuri de termometre cu semiconductoare. În fig.2.7 este dată schema de principiu a unui aparat portativ pentru măsurarea temperaturii cu semiconductoare, funcționând în gama de temperaturi de la 0 până la 100C. Semiconductorul formează, împreună cu rezistențele de compensație și un braț al punții Wheatstone, alimentată de o mică baterie uscată B. Sistemul de măsurat D indică curentul în diagonala punții, curent influențat de rezistența . Șuntul servește la linearizarea scalei. Pentru a evita erorile datorită variației tensiunii B, se reglează tensiunea de alimentare a punții cu ajutorul rezistenței variabile . În acest scop, se aduce puntea la deviația completă (maximă) prin trecerea comutatorului K în poziția P.

Termometru termoelectric. După cum se știe, acest tip de termometru se bazează pe fenomenul termoelectric, descoperit încă în anul 1821.

Fenomenul constă în apariția, într-un circuit compus din două conductoare de natură diferită, a unei tensiuni termoelectromotoare (t.e.m.) proporțională cu diferența temperaturilor punctului de joncțiune 2 și a punctului de referință 1 (fig. 3.9) având temperaturile și respectiv.

Fig. 2.7. Traductor termoelectric pentru măsurarea tensiunii termoelectromotoare. [7]

Tensiunea t.e.m. variază aproape liniar cu diferența da temperatură – și este folosită la măsurarea temperaturii () a locului unde se amplasează punctul de sudură (de joncțiune) al termocuplului și prin menținerea punctului de referință () la o temperatură constantă. Temperatura de referință este de obicei 0C sau 20C și este menținută constantă printr-un dispozitiv adecvat. Pentru confecționarea termocuplului se aleg metalele care dau tensiunea termoelectromotoare maximă; această alegere se face în funcție de domeniul de temperatură și de rezistența la coroziune a celor două metale în atmosfera în care urmează a fi folosit termocuplul. Evident, punctul de topire al metalelor folosite trebuie să fie mult deasupra domeniului de temperatură care se măsoară. Costul metalelor este și el important.

În tabelul 2.4 sunt indicate t.e.m. pentru diferite metale în raport cu platina, pentru = 0 și = 100C . T.e.m. care se va dezvolta într-un termocuplu realizat din două metale identice în tabelul menționat, poate fi determinată efectuând scăderea algebrică a tensiunilor indicate în dreptul fiecăruia.

Tabelul 2.4

Seria de tensiuni t.e.m., în mV, pentru =0C și =100C

Termocuplele sunt utilizate la măsurarea temperaturii cuptoarelor sau pulverulante, în gama temperaturilor de la –200 la 1700C.

În tabelul 2.5 sunt prezentate o serie de caracteristici ale unor termocuple folosite mult în industrie.

Tabelul 2.5

Proprietățile termocuplurilor industriale

II.2. MIJLOACE DE MĂSURARE A UMIDITĂȚII

Există mai multe metode pentru determinarea umidității materialelor.

Metoda cântăririi. Se cântărește o probă din materialul de cercetat și se introduce imediat într-o etuvă de uscare, în care se usucă la temperatura de 106C2% până ce greutatea ei rămâne constantă, ceea ce înseamnă că proba a devenit uscată.

Diferența dintre greutatea inițială și cea finală a probei este egală cu greutatea umidității evaporată în timpul uscării în etuvă.

Umiditatea relativă a materialului se calculează cu expresia:

%= (2.8)

în care: – greutatea inițială a probei;

– greutatea finală.

Uscarea trebuie executată într-o etuvă cu reglarea automată a temperaturii și a circulației de aer.

În unele cazuri, determinarea umidității trebuie executată într-un timp scurt. În acest scop, este folosită o etuvă de uscare cu balanță, cu ajutorul căreia se poate determina greutatea probei fără să fie nevoie de scoaterea ei din etuvă. În fig 2.9. este reprezentată o astfel de etuvă cu dispozitiv de cântărire.

Fig.2.9. Etuvă de uscare cu dispozitiv de cântărire [7]

Metoda radioactivă. Traductoarele radioactive sunt bazate pe variația intensității radiației radioactive la trecerea printr-o substanță. Ca surse de radiații radioactive (,  și ) servesc izotopi radioactivi, care se obțin astăzi pe cale artificială.

Ca element de măsurare a radiațiilor radioactive se folosesc camere de ionizare de diferite construcții, materiale folosite etc. În fig. 2.10 este reprezentată o astfel de cameră.

Fig. 2. 10. Cameră de ionizare [7]

Funcționarea instalației prezentate în fig. 2.10 este următoarea:

Între electrodul 1 și pereții camerei 2 se aplică o tensiune înaltă U. La ionizarea gazului din cameră, electronii sunt dirijați către electrodul 1, iar ionii pozitivi se depun pe pereții camerei. În circuitul sursei de alimentare ia naștere curentul I.

După cum se observă din caracteristica volt-ampermetrică a camerei (fig.2.11), în cazul intensității constante a radiației radioactive, curentul I crește la început proporțional cu tensiunea aplicată, atinge valoarea curentului de saturație , când practic variația tensiunii nu influențează asupra valorii curentului. În cazul creșterii mai departe a tensiunii, viteza ionilor și electronilor crește atât de mult, că începe procesul ionizării secundare a moleculelor neutre ale gazului, provocată de șocurile ionilor și electronilor foarte rapizi, ceea ce dă naștere la o nouă creștere bruscă a curentului. Pentru măsurări, de obicei este folosită porțiunea orizontală a caracteristicii volt-amper, pentru care valoarea curentului este proporțională cu intensitatea radiației și nu depinde de oscilațiile tensiunii aplicate. Valoarea curentului de ionizare este foarte mică () și de aceea, pentru măsurarea lui sunt necesare aparate ultra sensibile (electometre sau scheme electronice).

Cu ajutorul aparatului de măsurat 3 se pot înregistra atât particule separate cât și intensitatea medie produsă de ionizare.

La trecerea printr-o substanță 4, variația intensității radiației radioactive depinde de grosimea probei, umiditatea ei și alți factori. Aceasta permite construcția aparatelor pentru determinarea umidității, dimensiunilor și a altor mărimi.

În comparație cu metoda electrică, metoda radioactivă are o serie de avantaje, ca de exemplu: lipsa de inerție, independența de temperatura materialului și de distribuția umidității (de la 0 până la 100%), depind mai puțin de compoziția materialului. Asupra rezultatelor măsurărilor pot avea influențe adaosurile (afară de apă) care schimbă densitatea materialului uscat, moleculele care conțin atomi de H (substanțe organice și altele).

Aceste aparate se folosesc astăzi pentru controlul automat al umidității în industria textilă, în industria ceramică și altele.

Capitolul III

instalații de încălzire cu rezistență electrică

Aceste instalații cuprind o gamă largă de echipamente bazate pe încălzirea determinată de trecerea curentului electric printr-un element rezistiv.

Cuptorul cu rezistoare este fără îndoială, cel mai cunoscut și cel mai răspândit dintre instalațiile electrotermice industriale. Poate fi folosit în scopul uscării, tratării termice sau termochimice, deformării plastice sau chiar topirii unor aliaje, mai ales neferoase [2], [5].

Funcționarea cuptoarelor cu rezistoare se bazează pe încălzirea conductoarelor parcurse de curent electric (efectul Joule-Lenz).

În funcție de modul de transfer al căldurii către materialul ce urmează a fi încălzit, aceste instalații se clasifică astfel:

Instalații cu încălzire directă, din această categorie fac parte:

– Instalațiile pentru încălzirea directă a semifabricatelor;

– Instalații pentru producerea materialelor cu temperaturi înalte (instalații pentru grafitare, pentru producerea carborundului);

– Instalațiile pentru încălzirea lichidelor (încălzirea sticlei lichide, a apei);

– Instalații de sudare.

În instalațiile de încălzire cu acțiune directă, căldura se dezvoltă prin trecerea curentului electric chiar prin materialul care urmează a fi încălzit.

Instalații cu încălzire indirectă, din această categorie fac parte:

– Instalațiile cu radiații;

– Instalațiile de încălzire prin convecție.

În cazul instalațiilor de încălzire cu acțiune indirectă, căldura se dezvoltă într-un element încălzitor special, după care este transmisă spre materialul care urmează a fi încălzit. Transferul de căldură de la elementul încălzitor se face în principal prin convecție, dacă diferența de temperatură între elementul încălzitor și material este sub 450 oC și prin radiație la diferențe de temperatură mai mari.

III.1. caracteristici ale instalaȚiilor cu rezistenȚĂ electricĂ

Perfecționarea instalațiilor de încălzire cu rezistoare a cunoscut trei etape importante și anume:

dezvoltarea instalațiilor cu rezistoare cu mare densitate de putere și temperaturi înalte;

dezvoltarea instalațiilor cu rezistoare cu inerție redusă;

dezvoltarea instalațiilor cu rezistoare sub vid.

Această triplă evoluție a permis apariția instalațiilor cu productivitate mare și a condus la economii substanțiale de energie și de materii prime.

Denumirea de “cuptor cu rezistoare” acoperă instalații foarte diverse, atât ca principiu de transmitere a căldurii, cât și ca structură, ele depinzând de operația tehnologică pe care o realizează.

Cuptoarele electrice cu rezistoare se pot caracteriza de regulă, prin puterea instalată, puterea de mers în gol, dimensiunile spațiului de lucru, numărul zonelor electrice, temperatura de lucru, productivitatea și tipul atmosferei din cuptor.

Puterea instalată, a cuptorului este puterea ce poate fi degajată de elementele încălzitoare ale cuptorului, însumată cu puterile tuturor mecanismelor cuptorului. Puterea cerută de cuptor este întotdeauna mai mică decât cea instalată și depinde de gradul de utilizare a cuptorului, luându-se în calcul o rezervă de putere ce ține seama de îmbătrânirea căptușeli și a elementelor încălzitoare. Valoarea optimă a puterii cerute de cuptor este 70…80 % din cea instalată.

Puterea de mers în gol, a cuptorului este puterea absorbită în regimul de încălzire stabilit la temperatura de lucru, fără a lua în considerație puterea necesară încălzirii camerei cuptorului și puterile mecanismelor cuptorului.

Dimensiunile spațiului de lucru, sunt dimensiunile maxime teoretice ale camerei, care poate fi încălzită cu precizia impusă.

Zona electrică, este acea porțiune a cuptorului în care sunt amplasate grupurile de elemente încălzitoare cu alimentare independentă. Numărul zonelor electrice dintr-un cuptor se determină pe baza regimului de temperatură impus de procesul tehnologic.

Temperatura de lucru, este temperatura care poate fi obținută în spațiul de lucru al cuptorului, asigurându-se durata optimă de funcționare a elementelor încălzitoare, a mecanismelor interioare și a căptușelii.

Productivitatea, reprezintă cantitatea de materiale prelucrate în unitatea de timp și depinde de dimensiunile spațiului de lucru, de căldura necesară și încărcarea specifică admisibilă a vetrei.

Regimul de funcționare al unui cuptor poate fi:

– regim de durată, în care cuptorul lucrează fără întrerupere și căptușeala atinge temperatura stabilită;

– regim periodic, în care cuptorul se decuplează deseori (cel puțin o dată la 24 de ore), dar căptușeala atinge temperatura stabilită;

– regim ciclic, în care cuptorul cuplează și decuplează cu o asemenea frecvență încât nu este atinsă temperatura stabilită a căptușelii nici în procesul de încălzire, nici în cel de răcire;

– regim de viteză, în care temperatura cuptorului depășește cu mai mult de 50 0C temperatura produsului în decursul întregii perioade de încălzire.

III.2. elemente rezistive și modul de realizare al acestora

I.2.1. Dimensionarea elementelor rezistive

Cantitatea de căldură dQ ce apare într-un interval de timp dt în elementul rezistiv de rezistență electrică R, parcurs de curentul electric de intensitate I este dată de legea Joule:

dQ = R•I2•dt (3.1.)

Cantitatea de căldură dQ disipată într-un element rezistiv parcurs de current electric determină încălzirea elementului rezistiv (cantitatea de căldură dQ1) și disiparea în mediul ambiant a unei cantități de căldură dQ.

dQ=dQ+dQ (3.2)

unde:

dQ=m•c•d (3.3)

dQ2=•Al•( – 0)•dt (3.4)

În relațiile (3.3), m este masa elementului rezistiv, c- căldura masică (specifică) a materialului rezistiv, θ variația de temperatură, -temperatura mediului ambiant, A-aria laterală a elementului rezistiv, dt –variația de timp, iar  este transmisivitatea termică complexă.

Dacă puterea absorbită de elementul rezistiv este P, ecuația (3.2) devine:

P•dt = m•c•d + •Al•(- 0)•dt (3.5)

Transmisia căldurii de la materialul rezistiv spre mediul ambiant se poate face atât prin convecție termică cât și prin radiație. Cele două moduri de transmisie nu pot fi separate, ponderea unuia sau a altuia dintre cele două moduri fiind determinată de diferența de temperatură.

În ecuația (3.4) căldura masică c, transmisivitatea termică complexă și chiar puterea absorbită P sunt funcții de temperatura a materialului rezistiv.

Ecuația (3.4) poate fi rezolvată pe porțiuni considerând în intervalul analizat, coeficientul, puterea P și căldura masică c, ca fiind mărimi constante.

În dimensionarea elementelor încălzitoare, un factor important este puterea specifică ps, definită ca raportul dintre puterea P disipată în elementul rezistiv și aria suprafeței laterale Al a elementului rezistiv sau aria prin care se transmite spre exterior căldura dezvoltată:

(3.6)

Deoarece elementele încălzitoare lucrează în mod obișnuit la temperaturi peste 700 0C, puterea specifică ps este determinată în special de transferul de căldură prin radiație.

Valorile admisibile ale puterii specifice, pentru cazul real al materialelor rezistive utilizate și pentru configurațiile uzuale de dispunere și realizare a elementelor încălzitoare se determină din relația :

ps=ρpsi (3.7)

Coeficientul subunitar ρ care ia în considerație faptul că în construcțiile reale, schimbul de căldură în interiorul unei incinte (cuptor) este un fenomen complex, o parte din căldura disipată de elementul încălzitor este consumată pentru încălzirea pereților cuptorului și pentru acoperirea pierderilor prin pereții laterali ai acestuia.

Coeficient care ia în considerație complexitatea fenomenelor de transfer termic din interiorul incintei încălzite, poate fi determinat pe baza calculului câmpurilor termice sau, în cazurile practice, poate fi determinat experimental.

Fiind stabilită puterea specifică a elementului încălzitor (ales în primul rând în funcție de temperatura necesară în cuptor) și fiind stabilită valoarea rezistivității materialului rezistiv la temperatura de lucru, se poate scrie:

P=R•I= ps•ρl (3.8)

unde: P este puterea disipată în elementul rezistiv, Al este aria suprafeței laterale a elementului încălzitor, I este intensitatea curentului electric în circuitul încălzitorului, iar R rezistența electrică a acestuia la temperatura de lucru.

= (3.9)

În relația (3.9) s-a considerat că firul rezistiv are o secțiune transversală circulară cu diametrul d și are lungimea l. Din relația (1.9) rezultă:

(3.10)

Dacă firul rezistiv are secțiunea transversală de formă dreptunghiulară, cu raportul dintre cele două laturi egal cu m (m=b/a) se obține:

(3.11)

Durata de viață a firului rezistiv utilizat pentru realizarea elementelor încălzitoare, la temperatura de lucru, depinde de viteza de oxidare a materialului. Dacă se acceptă o grosime maximă g a stratului oxidant (în mod uzual nu mai mare de 10% din dimensiunile inițiale), rezultă:

(3.12)

Din cauza proceselor de oxidare, la dimensionarea elementelor rezistive pentru cuptoarele cu temperaturi peste 700 0C, datorită duratei lor reduse de viață, nu se utilizează fir rezistiv cu diametrul sub 3 mm și benzi cu grosimea sub 1,5 mm.

III.2.2. Realizarea elementelor încălzitoare

Elementele încălzitoare ale cuptoarelor electrice, pentru temperaturi de lucru sub 1200 0C sunt realizate din metale pure, aliaje metalice sau materiale nemetalice caracterizate de rezistivitate ridicată. Pentru temperaturi până la 1350 0C sunt utilizate elmente rezistive din carborund iar pentru temperaturi de lucru de peste 1350 0C sunt utilizate elemente încălzitoare din molibden, carbon, grafit sau disiliciură de molibden. Elementele Kantal Super realizate din disiliciură de molibden (MoSi2) cu adaosuri metalice și ceramice pot fi folosite până la circa 1900 0C.

Din punct de vedere constructiv, elementele încălzitoare pot fi descoperite (cu radiație liberă) și acoperite (înglobate).

În construcția cuptoarelor industriale sunt utilizate de cele mai multe ori elemente descoperite realizate din sârmă spiralată liberă sau pe tub ceramic, sârmă sau bandă în zig-zag, bare rotunde sau în formă de U sau W.

La cuptoarele cu putere relativ mică (3…5) kW, elementele încălzitoare sunt realizate din sârmă rezistivă de secțiune circulară iar la puteri mari, firul rezistiv are o secțiune dreptunghiulară.

Principalele avantaje ale elementelor încălzitoare acoperite sunt:

durată mare de viață,

protecție contra atingerilor,

protecție bună la acțiunea mediului din cuptor.

Elementele încălzitoare acoperite pot fi realizate sub următoarele forme:

rezistoare înglobate în module din fibre ceramice;

fire spiralate introduse în tuburi umplute cu nisip cuarț;

corpuri încălzitoare;

benzi, folii, mantale încălzitoare.

Costul relativ ridicat al acestor elemente încălzitoare face să fie puțin utilizate la cuptoarele industriale.

Elementele încălzitoare tubulare (acoperite) sunt utilizate în unele aplicații industriale și în instalații electrocasnice (încălzitoare pentru mașini de spălat, încălzitoare pentru boilere, element încălzitor la fierul de călcat, termoplonjor).

III.3. Instalații cu rezistoare pentru tratamente termice

În instalațiile cu încălzire indirectă, materialul care urmează a fi încălzit în cuptor nu este parcurs de curent electric, căldura necesară încălzirii fiind preluată de la elemente încălzitoare speciale, plasate în apropiere, prin radiație, radiație și convecție liberă sau convecție forțată.

În funcție de modul de lucru, instalațiile cu încălzire indirectă sunt:

cu acțiune discontinuă,

cu acțiune continuă.

În cuptoarele cu acțiune discontinuă, materialul de încălzit nu își modifică poziția pe durata în care se găsește în cuptor. Ciclul de funcționare cuprinde încărcarea, încălzirea până la temperatura dorită și menținerea acesteia o durată impusă, descărcarea.

La cuptoarele cu funcționare continuă, materialul care urmează a fi încălzit, se deplasează în mod continuu sau secvențial în interiorul cuptorului.

În funcție de temperatura medie de funcționare, cuptoarele cu încălzire indirectă sunt:

de temperatură joasă (sub 600 °C);

de temperatură medie (600… 1200 °C);

de temperatură înaltă (peste 1200 °C).

În cuptoarele de temperatură medie și înaltă, transferul termic se face practic numai prin radiație iar în cuptoarele de temperatură joasă, schimbul de căldură se face practic numai prin convecție.

III.3.1. Încălzirea materialelor din interiorul cuptorului

În analiza proceselor de încălzire a produselor din interiorul cuptorului se are în vedere că elementul încălzitor ajunge la temperatura de lucru într-un interval de timp redus în raport cu durata în care materialul de încălzit ajunge la temperatura impusă de procesul tehnologic.

Ecuația de bilanț energetic pentru cuptor poate fi scrisă sub forma:

(3.13)

unde: este cantitatea de căldură elementară transmisă spre interiorul cuptorului de către elementul încălzitor, dQu – este căldura utilă care conduce la încălzirea materialului, dQa – este cantitatea de căldură care conduce la încălzirea pieselor annexe; dQpd – pierderile termice elementare prin pereții cuptorului, dQz – cantitatea de căldură elementară care se acumulează în pereții cuptorului.

Din punct de vedere termic, materialele încălzite în cuptoarele electrice pot fi “masive” și “subțiri”. În cazul materialelor “massive”, temperatura din centrul materialului diferă de temperatura de pe suprafața sa exterioară. Pentru stabilirea “masivității termice” a unui material se folosește criteriul Biot:

(3.14)

În relația (1.14),  este transmisivitatea termică complexă de la cuptor la material,  conductivitatea termică a materialului iar a, dimensiunea transversală a materialului.

Se consideră că materialele pentru care Bi > 0,5 din punct de vedere termic, sunt “masive”, iar cele pentru care Bi < 0,5 din punct de vedere termic sunt “subțiri”.

III.4. Sisteme de Reglare a temperaturii

Controlul temperaturii în cuptoarele electrice cu rezistoare are o influență deosebită asupra calității produselor finale și asupra consumurilor specifice de energie.

În funcție de condițiile specifice procesului tehnologic, în primul rând de variațiile admise de temperatură în cuptor și în materialul supus încălzirii, sunt folosite sisteme de reglaj cu acțiune intermitentă sau cu acțiune continuă.

III.4.1. Reglarea intermitentă a temperaturii

Cel mai simplu și cel mai utilizat sistem de reglare discretă a temperaturii este sistemul bipozițional, în care alimentarea cu energie electrică a elementelor încălzitoare este conectată și deconectată succesiv.

Funcționarea unui sistem bipozițional de reglare a temperaturii este prezentat în fig.3.1.

În interiorul cuptorului CR (fig.3.1) este introdus traductorul termometric T care transmite informațiile privind temperatura din cuptor către blocul de adaptare BA. În comparatorul C, o tensiune proporțională cu valoarea dorită a temperaturii, stabilită pe baza programului impus de procesul tehnologic și controlată de blocul valorilor dorite BVD, este comparată cu o tensiune proporțională cu valoarea reală a temperaturii în cuptor. Dacă < regulatorul bipozițional RBP transmite comanda de anclanșare la blocul de reglaj (întreruptorul trifazat de conectare ia sursa de alimentare) iar cuptorul absoarbe puterea P. Dacă > se transmite comanda de deconectare a întreruptorului. Reglajul se face cu o zonă de insensibilitate care este dată de caracteristica regulatorului.

Pe durata procesului de încălzire puterea absorbită de cuptor este P, curentul pe faza A are valoarea iA iar tensiunea u′A la bornele cuptorului este egală cu tensiunea uA la barele de alimentare. La depășirea valorii dorite a temperaturii și a insensibilității , are loc deconectarea, curentul electric în circuit este nul iar tensiunea pe barele de alimentare crește, având în vedere faptul că pe circuitul de alimentare căderea de tensiune (determinată de curentul de sarcină) devine nulă. Consumatorii conectați pe aceleași bare cu cuptorul pot fi afectați de variațiile tensiunii de alimentare determinate de funcționarea regulatorului.

Zona de insensibilitate a regulatoarelor bipoziționale actuale poate fi mai mică de 0,1…0,2 °C. În general, variațiile de temperatură din cuptor sunt mult mai mari datorită inerției termice relativ mari a traductoarelor de temperatură.

Reglajul bipozițional al temperaturii în cuptoarele electrice este specific încălzirii pieselor termic masive, la care, datorită inerției termice, variațiile de temperatură din cuptor conduc la variații mult mai mici ale temperaturii materialului încălzit. La încălzirea pieselor termic subțiri, reglajul bipozițional este utilizat numai dacă variațiile de temperatură din cuptor, care corespund și variației temperaturii materialului, sunt acceptabile din punctul de vedere al procesului tehnologic.

Fig.3.1. Reglajul bipoziționla al temperaturii din cuptorul electric [4]

Regulatoarele tripoziționale permit reducerea limitelor de variație ale temperaturii din cuptor prin utilizarea unei trepte intermediare de putere. În instalațiile reale, cele trei trepte de putere corespund puterii nule (deconectarea de la rețea), puterii absorbite de elementele rezistive conectate în stea și respectiv puterii absorbite de elementele încălzitoare conectate în triunghi.

În instalațiile de încălzire cu rezistoare, de putere relativ redusă (până la câțiva kW), mai ales în aparatele electrocasnice, este larg utilizat reglajul temperaturii cu elemente bimetalice. Acestea asigură conectarea și deconectare datorită deformării elementului bimetalic prin încălzirea sa la trecerea curentului electric. La temperatura impusă (reglabilă), deformarea elementului bimetalic determină deschiderea unui contact, care direct sau indirect (prin intermediul unui contactor), conduce la deconectarea de la sursă. La răcirea elementului bimetalic, contactul se reface și elementul încălzitor este reconectat la sursa de alimentare.

III.4.2. Reglarea continuă a temperaturii

La încălzirea unor piese termic subțiri (benzi, folii) sau dacă se impune o variație redusă a temperaturii pieselor încălzite, sunt utilizate sisteme de reglare continuă a temperaturii.

Reglarea poate fi realizată în acest caz utilizând:

transformator de alimentare cu prize, comutabile sub sarcină,

autotransformator,

amplificator magnetic,

variator de tensiune alternativă (VTA).

Soluțiile moderne folosesc de cele mai multe ori reglajul de temperatură cu ajutorul variatoarelor de tensiune alternativă.

Traductorul termometrie T (fig.3.2) măsoară temperatura din interiorul cuptorului CR și prin intermediul blocului de adaptare BA transmite această informție la comparatorul C sub forma unei tensiuni . proporțională cu temperatura reală . Valoarea se compară cu tensiunea care corespunde temperaturii dorite rezultată din necesitățile procesului tehnologic. Diferența celor două tensiuni se transmite regulatorului R (de tip P, PI sau PID). La ieșirea acestuia se obține semnalul pentru comanda blocului BC care asigură modificarea unghiului de intrare în conducție a tiristoarelor din schema variatorului de tensiune alternativă.

Reglajul asimetric deși prezintă o schemă de comandă simplă, este limitat până la puteri de 10 kW (în construcția trifazată a cuptorului) având în vedere spectrul important al armonicilor de curent electric și deci costul ridicat al instalațiilor de limitare a perturbațiilor transmise în rețeaua electrică de alimentare. Analiza curbelor de variație a nivelului armonicilor principale în funcție de unghiul  de intrare în conducție a tiristoarelor pune în evidență faptul că acest sistem de reglare este însoțit de perturbații reduse ale rețelei electrice numai în zona unghiurilor mici de reglaj (până la circa /12). De asemenea, se observă că armonica fundamentală i1 a curentului electric iA este defazată cu un unghi față de tensiunea aplicată, practic sinusoidală uA.

Valoarea efectivă I a curentului electric (valoare care determină puterea disipată în elementele de încălzire și deci temperatura acestora) rezultă din relația:

(3.15)

Din relația (1.14) rezultă:

(3.16)

sau

(3.17)

Pentru puteri instalate în cuptor de peste 10 kW, se folosește reglajul simetric caracterizat prin faptul că armonica fundamentală a curentului electric i1 este în fază cu tensiunea aplicată. În domeniul de reglaj al unghiului de intrare în conducție până la 30°, armonicile de curent au un nivel relativ redus.

Fig.3.2. Reglajul continuu al temperaturii în cuptorul electric cu rezistoare [4]

Pentru puteri instalate în cuptor de peste 10 kW, se folosește reglajul simetric caracterizat prin faptul că armonica fundamentală a curentului electric i1 este în fază cu tensiunea aplicată. În domeniul de reglaj al unghiului de intrare în conducție până la 30°, armonicile de curent au un nivel relativ redus. Pentru limitarea în continuare a conținutului de armonici al curentului electric absorbit, se folosește reglajul cu durată variabilă a pulsurilor – PWM (Pulse Width Modulation) în care valoarea efectivă a curentului electric este reglată prin modificarea duratei în care tiristoarele din schemă sunt în conducție.

Capitolul iV

STUDIU ASUPRA CUPTORULUI CU REZISTOARE PENTRU TRATAMENTELE TERMICE

iv.1. Caracteristici tehnice principale

– Temperatura maximă de lucru 1150 0C

– Dimensiunile spațiului de lucru

– lungime 700 mm

– lățime 500 mm

– înălțime 350 mm

– Masa șarjei 150 kg

– Cota de lucru – de la nivelul solului +1000 mm

– Tip încălzire electric cu rezistori metalici, spiralați

– Puterea instalată încălzire 31,5 kW

– Tensiune de alimentare 3×380 V/50 Hz

– Reglaj temperatură cu programator digital

– Tipul comutării electrice static cu tiristori

– Acționare ușă cuptor pneumatic; p=4…6 bari

– Dimensiuni de gabarit 1820x1820x2250 mm

IV.1. DESCRIEREA PRINCIPIULUI DE FUNCȚIONARE A CUPTORULUI

IV.1.1. Descrierea utilajului

Cuptorul pentru călire CE12-7x5x3.5 , prezentat in fig. 4.1, se compune în principal, din:

– cuptor cameră propriu-zis, (1);

– ușă cu mecanism acționare ușă, (2);

– instalație electrică (cutie de comandă), (3).

Fig.4.1 Cuptor călire

IV.1.2. Cuptorul cameră propriu-zis

Cuptorul cameră propriu-zis este format dintr-o carcasă metalică sudată, izolată termic la interior cu materiale refractare si izolatoare.

Încălzitorii electrici de tip spirală din sârmă de Kanthal, sunt montați pe tuburi ceramice, sprijinite pe cărămizile refractare profilate din pereții laterali ai cuptorului.

Fig. 4.2 Încălzitori electrici

În peretele din spate al cuptorului, fig. 4.3, s-au executat găuri de trecere prevăzute cu presetupe pentru izolarea bornelor rezistorilor electrici. La exterior, bornele rezistorilor sunt protejate cu apărători de protecție. (1).

Fig. 4.3 Cuptor călire (vedere din spate)

De asemenea, pe peretele din spate al cuptorului este montat termocuplul (2) trecerea prin perete făcându-se prin intermediul unei presetupe.

La partea superioară, deasupra ușii cuptorului este montată o hotă de exhaustare.

IV.1.3. Ușă cu mecanism de acționare

Ușa cuptorului, (1) fig. 4.4, este o constructie metalică sudată, izolată termic cu plăci de fibră ceramică. Ușa este prevazută pe părțile laterale cu câte un braț de ridicare, montat reglabil, care asigură ancorarea ușii la mecanismul de antrenare prin intermediul a două lanturi (8). Pe brațele de ridicare a ușii s-a montat liber câte o bucșă care asigură deplasarea ușii pe ghidaje.

Fig.4.4 Ușă cu mecanism acționare

Acționarea ușii se face pneumatic, prin intermediul unui mecanism de antrenare format în principal din:

– un ax de antrenare (2) montat prin intermediul a două lagăre cu rulmenți (3) pe suporți fixați pe carcasa metalică a cuptorului;

– trei roți de lanț fixate pe ax cu pene și șuruburi de fixare – două roți (4) pentru acționarea ușii și una (5) pentru racordarea cilindrului pneumatic de acționare;

– două ghidaje (6) montate în lateralele ușii, pentru deplasarea ușii în sensul îndepărtării acesteia la ridicare, respectiv închiderii acesteia la coborare;

– un sistem de închidere a ușii (7);

Instalația pneumatică de antrenare a ușii, fig. 5, se compune din:

– robinet de închidere a traseului de intrare al aerului, (1);

Fig. 4.5 Instalația pneumatică

– grup Filtru-Regulator-Ungător (2), pentru evitarea pătrunderii accidentale în instalație a particulelor solide, realizarea unei presiuni constante și păstrarea unor caracteristici de lubrefiere a aerului; grupul FRU este prevăzut cu manometru (3) pentru indicarea presiunii existente pe traseu;

– distribuitorul (4), pentru comanda cilindrului de acționare a ușii cuptorului, prevăzut cu drosele (5) pentru reglarea vitezei de închidere, respectiv de deschidere a ușii cuptorului;

– cilindru pneumatic (6) pentru acționarea ușii cuptorului prevăzut cu senzorii de cap de cursă (7) și droselul (8);

– traseele de aer.

La deschiderea ușii, limitatorul montat pe cilindrul pneumatic de acționare comandă întreruperea alimentării cu energie electrică a rezistorilor din cuptor.

IV.1.4. Instalația electrică

Instalația electrică a cuptorului, este concepută și realizată să asigure încălzirea și reglajul temperaturii în regim automat precum și protecțiile necesare funcționării corecte a utilajului.

Reglajul temperaturii se face cu ajutorul programatorului P41. Dulapul de comandă este fixat pe partea dreaptă a utilajului, fig 4.6.

Fig. 4.6 Dulap comandă

IV.1.5. Amplasare și montaj

Amplasarea utilajului se va face în concordanță cu planul de amplasare a liniei de tratament și desenul de ansamblu Cuptor călire CE12-7x5x3,5 – 162.14-1.0

Pentru a proteja utilajul impotriva deteriorării la manevrele de transport și montare ridicarea se va face cu macaraua asigurând prinderea de toate urechiile de ridicare ale utilajului.

IV.1.6. Racorduri energetice

Pentru buna funcționare a cuptorului de călire este necesară asigurarea cu urmatoarele surse energetice:

– energie electrice: putere totală 32 kW, tensiune de alimentare: 3x400V/50 Hz ;

– aer comprimat: debit cca 0,1 mc/h, 5 bar; racord alimentare Dn 10.

IV.1.7. Mod de funcționare

IV.1.7.1. Punerea sub tensiune

Se pune sub tensiune cuptorul prin acționarea întrerupătorului principal "ALIMENTARE GENERALA" (1Q1), fig. 8, se aprinde lampa "TENSIUNE" (1H0), fig.7. Se conectează circuitele de comandă-semnalizare din selectorul “CONECTARE” (1S1), fig.4.8, confirmarea realizandu-se prin iluminarea lămpilor ''PREZENTA 24V" (1H2) și " PREZENTA 230V" (1H3), situate pe panoul frontal al cutiei de comandă.

Fig.4.7 Dulap comandă

Oprirea cuptorului se face prin deconectarea tensiunii de comandă de la contactorul "CONECTARE" (1S1), se stinge iluminarea programatorului de temperatură și trecerea intrerupatorului general 1Q1 pe poziția “OFF”, se stinge lampa "TENSIUNE" (1H0).

Fig. 4.8 Dulap comandă

IV.1.7.2. Reglaje

IV.1.7.2.1 Crearea unui program de tratament

Se prescrie diagrama de tratament termic pe programator.

Reglajul se face automat cu ajutorul progrmatorului (2N1), care funcționează pe principiul TOT/NIMIC, cu caracteristica PID.

Fig. 4.9 Reglaj temperatură

Pașii pentru a crea un ciclu de tratament sunt:

Se apasă tasta până la apariția textului pe display-ul secundar ;

Se apasă tasta , tot această tastă realizează și navigația la alți parametrii ce trebuiesc modificați.

Setări generale ale programului (pentru modificare/semnificație parametru a se vedea manualul P41)

HBBD =1

ST.SP= 30

rHP.u =1Hr

dLLu= HH:mm

Setări pași program:

Selectarea segmentului =0-15

Selectarea tipului de pas:

Rampa exprimată în grade/H . Se selectează valorea de temperatură țintă TG.SP =1050

Palier – exprimat în HH:mm

Sfârșit

Aceste setări se repeta pentru fiecare pas dorit în parte.

IV.1.7.2.3 Setarea valorii pentru supratemperatură

Cu ajutorul săgeților controlorului de supratemperatură 2N2, fig. 4.10, aflat în tabloul electric. Valoarea setată a supratemperaturii poate varia în funcție de tipul de tratament. Setare inițială este de 1050 grade Celsius.

Fig. 4.10 Regulator supratemperatură

IV.1.7.2.3 Ciclu de tratament

Pentru lansarea unui ciclu de tratament termic mai întai se va comanda cuplarea încălzirii prin acționarea selectorului “Încalzire” (2S1), fig. 11.

Fig. 4.11 Dulap comandă

Pentru a porni încălzirea cuptorului de călire trebuie ca ușa cuptorului să fie închisă, respectiv limitatorul “Ușă jos” (3B1), fig. 12, trebuie să fie acționat. Manevrarea ușii se realizează pneumatic, din cheia “Acționare ușă” (3S1) prin distribuitorul 3Y1.

Fig. 4.12 Senzor – Ușă jos

După cuplarea încălzirii confirmată de lampa “Încălzire pornită” (2H1), fig. 4.11, se va starta programul de tratament din Programatorul 2N1 urmând următorii pași:

Se apasă tasta meniu până la afișarea pe display a textului “” ;

Cu ajutorul săgeților se va selecta submeniul

Apoi se va apăsa tasta meniu timp de 5 sec;

Observații:

– Valoarea de temperatură din proces urmărește valoarea de temperatură prescrisă, chiar dacă timpul prescris pentru fiecare segment de program nu va fi respectat (acest lucru ține de viteza maximă de încălzire, respectiv răcire a cuptorului).

– Programul de tratament termic poate fi modificat și în timpul cât este în funcțiune, cu mențiunea că în ciclu curent vor fi luate în considerare modificările pentru segmentele de program ce urmează a fi executate. Modificările pentru segmentele ce au fost executate vor fi luate în considerare la lansarea unui ciclu de tratament termic.

Sfarșitul programului de tratament termic este semnalizat acustic de hupa din coloana de semnalizare (5H1), fig, 4.13, și optic de lampa galbenă a coloanei de semnalizare (5H1).

Oprirea hupei se face prin apăsarea butonului “Stop alarmă” (5S1), fig, 4.11.

Dupa încheierea tratamentului termic, cuptorul poate fi oprit prin decuplarea tensiunii de la întrerupatorul general, sau se poate introduce o nouă șarjă.

IV.1.7.2.4 Avarii și semnalizări

Instalația de automatizare prevede o coloană luminoasă, fig. 4.13, montată deasupra

dulapului de automatizare.

Fig. 4.13 Coloana de semnalizare

în cazul depășirii temperaturii prescrise, la atingerea valorii de protecție, prescrise la regulatorul "supratemperaturaă (2N2), situat în interiorul cutiei de comandă, se decuplează automat încălzirea iar defectul este semnalizat optic și acustic, prin aprinderea lămpii roșii și a hupei din coloana de semnalizare (5H1).

Pentru situațiile de avarie sau altele în care sună hupa de pe cutia de comandă, oprirea acesteia se realizează prin acționarea butonului “Stop alarmă” (5S1).

Instalația de automatizare prevede butonul (4S1), fig. 4.14, "STOP URGENȚĂ", care poate fi acționat în caz de urgență, blocând acționarea ușii. După fiecarea apăsare a butonului de urgență, pentru reluarea activității și îndepărtarea pericolului acesta se va dezarma prin rotire spre stânga dupa care se va reseta releul de securitate prin apăsarea butonului "Reset Stop" (5S1).

Fig.4.14 Stop de urgență

IV.2 CONDUCEREA PROCESULUI TEHNOLOGIC

TRATAMENT TERMIC

1. Notiuni de bază

Prin tratament termic se înțelege ansamblul operațiilor tehnologice care constau în încălzirea și răcirea la anumite temperaturi cu anumite viteze de încălzire și răcire. Aceste tratamente termice se aplică în scopul obținerii proprietăților fizico-chimice dorite. Baza teoretică a tratamentelor termice o constituie transformările structurale în funcție de variația temperaturii.

Tratamentele termice se pot clasifica după mai multe criterii. Astfel, după scopul urmărit și locul pe care îl ocupă în procesul de fabricație, se deosebesc:

– tratamente termice preliminare (primate sau intermediate) în care se includ diferite tipuri de recoacere. Aceste tratamente se aplică lingourilor, pieselor turnate, pieselor forjate, ansamblurilor sudate, laminatelor etc

Fig.4.15 Tratament Termic

– tratamente termice finale sau secundare care cuprind operațiile de călire și de revenire. Se aplică diferitelor piese după prelucrări mecanice.

Tratamentele termice se mai poate clasifica după:

Natură

Feroase

Neferoase

Natura transformării

De recoacere

De călire

De revenire

Tratamente termochimice

2. Recoacerea oțelurilor

Recoacerea este tratamentul termic care constă în încălzirea produselor la temperaturi ridicate (care pot fi inferioare, superioare sau în intervalul de transformări în stare solidă), menținerea prelungită la această temperatură (sau la temperatură oscilantă într-un interval determinat), urmată de o răcire suficient de lentă pentru realizarea unui anumit echilibru fizico-chimic si structural. Recoacerea se aplică fie pentru a corecta unele defecte provenite de la prelucrări anterioare (turnare, deformare plastică), fie pentru a pregăti semifabricatele pentru prelucrări ulterioare, fie pentru a îndeplini ambele roluri simultan. În funcție de scopul urmărit recoacerea poate fi de: omogenizare, regenerare, recristalizare, înmuiere, detensionare, izotermă, de normalizare fig. 4.16.

a. Recoacerea de normalizare. Normalizarea este tratamentul termic care constă în încălzirea oțelurilor pentru austenitizare la temperaturi care depășesc punctul critic Ac3 cu 50-70°C în cazul oțelurilor hipoeutectoide sau Ac cem în cazul oțelurilor hipereutectoide urmată de răcire di rectă în aer liniștit sau ventilat.

Fig.4.16

La răcirea în aer liniștit, subrăcirea oțelurilor carbon este mică, încât descompunerea austenitei în treaptă perlitică decurge complet până la sfârșit. Ca urmare, oțelurile hipoeutectoide prezintă după normalizare o structură forito-perlitică, iar oțelurile eutectoide și cele hipereutectoide o structuăa de perlite sorbitică.

Normalizarea oțelurilor se aplică pe scară largă în industrie atât ca tratament termic intermediar sau în combinație cu alte prelucrări sau tratamente termice cât și tratament termic final.

Prin normalizare se îmbunătățesc în mod simțitor caracteristicile mecanice ale oțelului, cum sunt limita de curgere, rezistența de rupere la tracțiune, alungirea relativă gâtuirea și reziliența, ture cât și caracteristicile mecanice. Acest lucru este determinat de faptul că la normalizare, cantitatea de perlită care se separă la răcire este mai mică/mare decât la recoacere. Întrucât duritatea perlitei este mai mare decât a feritei, rezultă caă oțelul normalizat va avea duritatea mai mare decât cel recopt.

De menționat și faptul că tratamentul termic de normalizare este mai ieftin decât cel de recoacere, deoarece are un ciclu mai scurt și se execută mai ușor.

Controlul calității tratamentelor termite de recoacere sau normalizare se face prin verificarea durității ce trebuie să corespundă indicațiilor din STAS. Dacă normalizarea este tratamentul termic final, atunci se mai efectuează și controlul microstructurii și al proprietăților mecanice prevăzute în normele tehnice.

b.Recoacerea de detensionare. Recoacerea de detensionare constă în încălzirea oțelului cu viteza mică până la temperaturi de 500-575°C, menționarea uni timp de 0,5-5 h în funcție de material și de prelucrare anterioară, urmată de răcirea cu viteze mici 20-40°C/h până la 100-150°C, apoi răcirea în aer liniștit.

Acest tip de recoacere se produce fârâ transformări fazice, obținându-se numai reducerea tensiunilor și îmbunătățirea structurii inițiale. Se supun detensionării produsele din oțel după turnare, sudare, deformare plastică la rece, călire si prelucrare prin așchiere.

Detensionarea înainte și infra operațiunile de prelucrare prin aschiere apliccate unor piese ca blocuri de motor, cămăși de cilindru, arbore cotit, roți dințate etc. are ca stop să evite deformările datorită tensiunilor provocate prin schimbarea formei la îndepărtarea materialului sub formă de aschii.

Călirea și revenirea oțelurilor

1) În general se supun tratamentului termic de călire oțelurile carbon și aliate cu conținut de carbon mai mare de 0,15-0,20% cu scopul obținerii unei structuri martensitice. Se exceptează oțelurile austenitice care se supun călirii pentru punere în soluție și cele feritice necălite, precum și oțelurile călite izoterm pentru bainita.

Martensita obținută la călire reprezintă o structură afară de echilibru, dar este foarte stabilă chiar și la temperatura ambiantă. De aceea, pentru a se obține o structură mai apropiată de starea de echilibru sunt necesare acțiuni exterioare cum sunt: deformare plastică încălzirea materialelor călite etc, care permit obținerea unei stări numită de revenire prin obținerea structurii martensitice se urmărește fie asigurarea unei durități mari în special la stratul superficial și al produselor tratate, fie asigurare după aplicarea tratamentului ulterior de revenire a unei structuri cu tenacitate ridicată și duritate moderată. Caracteristicilor mecanice ale produselor călite și revenite sunt superioare celor obținute prin recoacere sau normalizare, tratamente termice care permit obținerea, unor durități apropiate.

Prin călire se poate obține o structură martensitica pe o adâncinime mare sau chiar în toată secțiunea produsului (călirea volumică) sau numai în straturile superficiale pe o anumită adâncime (călire superficială).

Fig. 4.17 Ax excentric canelat

Fig.4.18 Diagrama de Călire

Oțelurile carbon de îmbunătățire se supun călirii cu austenitizare completă. În acest scop, temperatura de încălzire pentru călire este situată cu 30-50°C peste punctul Ac3, temperaturile minime fiind caracteristice pieselor cu pereți subțiri și loturi mici, iar cele superioare pentru piese groase și loturi mari. Durata de menținere este de 1-2 min/mm grosime de material, în funcție de modul de așezarare a pieselor în cuptor.

2) Obtinerea unei structuri de călire corespunzatoare depinde de parmetri tehnologici ai tratamentului termic (viteza, temperatura, durata încălzirii, viteza sa și durata de racire) cât și de condițiile de lucru(medii de încălzire și de răcire, procedee aplicate).

a) Viteza de încălzire se alege în funcție de conductivitatea termică, de dimensiunile și forma piesei și de structura inițială.

Mărimea vitezei de încălzire se poate determina cu ajutorul unor relații dar se recomandă însă ca pentru fiecare oțel să se determine, prin încercări practice, valoarea optimă a vitezei de încălzire.

b) Temperatura de încălzire se determină în funcție de: compoziția chimică a materialului, condițiile de răcire, forma și dimensiunile produselor.

În cazul oțelurilor carbon, temperatura optimă de încălzire se determină cu ajutorul diagramei fier-carbon, porțiunea hașurată din figura 3.6. La oțeluri hipoeutectoide, temperatura de încălzire pentru călire este de 30-50°C deasupra punctului Ac3, iar pentru oțelurile eutectoide și hiperoutectoide cu 20-40°C deasupra punctului Ac1.

Pentru oțelurile aliate și înalt aliate, temperatura de încălzire se stabilește fie în raport de valoarea temperaturii punctelor, fie prin încercări de călire pe eprubete.

Durata de menținere la durată de încălzire trebuie să asigure uniformizarea temperaturii în secțiunea piesei .

În practică durata de menținere pentru egalizarea temperaturii produsului se adoptă între ¼ și 1/5 din durata încălzirii până la temperatura prescrisă.

Pentru oțelurile aliate cu elemente care formează carburi [Cr, Mo, Ti,V, W] durata de egalizare se prelungește cu 30%.

Fig. 4.19 Ax excentric canelat

Fig.4.20 Diagrama de Revenire

IV.3. SCHEMA ELECTRICĂ A INSTALAȚIEI

CONCLUZII

În construcția unui cuptor cu rezistoare se folosesc materiale: refractare; termoizolante și rezistive.

Materialele refractare sunt utilizate pentru realizarea părții interioare a cuptoarelor electrice, suportă temperaturi înalte, își păstrează calitățile fizice, mecanice și chimice. Materiile prime refractare sunt materialele prin a căror prelucrare se obțin produsele refractare.

Materialele termoizolante se caracterizează printr-o conductivitate termică și căldură specifică mică, au o refracteritate și rezistență mecanică satisfăcătoare. Aceste materiale sunt ușoare au densitatea cuprinsă între 0,15…0,7 kg/dm3. Sunt folosite de cele mai multe ori ca strat exterior la zidăria cuptoarelor electrice.

Materialele rezistive, sunt utilizate pentru realizarea elementelor încălzitoare. Aceste materiale au o rezistivitate ridicată, valoarea rezistenței electrice în stare caldă diferă foarte puțin față de cea în stare rece, elementele încălzitoare realízate din materiale rezistive se caracterizează printr-o durată mare de viață (10000…20000 ore), stabilitate mecanică și chimică mare la temperatura de lucru, coeficient redus de dilatare liniară.

Pentru studiu am utilizat un cuptor de încălzire cu rezistoare utilizat pentru tratamente termice.

Aici prezinti cateva notiuni legate de cuptor.

Durata unui ciclu tehnologic este de circa 8-14 ore.

În concluzie utilizarea cuptorului cu rezistoare pentru tratamente termice este eficientă în ceea ce privește costul instalației.

BIBLIOGRAFIE

[1] Livia Bandici – Electrotermie. Editura Universității din Oradea, 2004.

[2] Livia Bandici – Electrotermie. Aplicații.Editura Universității din Oradea, 2002.

[3] T. Brusalis – Transferul de căldură în tehnică. Editura Tehnică, București, 1982.

[4] D.Comșa – Instalații electrotermice industriale. Editura Tehnică, București, 1986.

[5] N. Golovanov, I.Șora, ș.a – Electrotermie. Vol. I. Editura Tehnică, București, 1997.

[6] I. Giacomelli; I. Ciobanu; A. Munteanu – Utilajul și tehnologia tratamentelor termice. Editura Universității din Brașov, 1982.

[7] Ș. Kovacs – Tratamente termice, tehnologie și utilaje, Vol. I. și II. Institutul Politehnic Cluj – Napoca, 1982.

[8] I. Mitelea ; V. Budău – Materiale și tratamente termice, Editura de Vest, Timișoara, 1992.

[9] L. Udrescu – Tratamente de suprafață și acoperiri, Ediția a II-a revăzută și completată, Politehnica Press, Timișoara, 2005.