Post on 03-Jul-2015
UF1. GENERACIÓ I RECUPERACIÓ D’ENERGIA
Els forns industrials són els equips o dispositius utilitzats en la indústria, on s'escalfen per sobre de la temperatura ambient, els materials i les peces o elements col·locats en el seu interior
L'objecte de l'escalfament pot ser molt variat, per exemple: • Aconseguir la temperatura necessària perquè es produeixin les reaccions necessàries per a l'obtenció d'un determinat producte
• Fondre • Estovar per a una operació de conformat posterior • Tractar tèrmicament per impartir determinades propietats • Recobrir les peces amb altres elements, operació que es facilita freqüentment operant a temperatura superior a la de l'ambient
2
Segons el tipus efecte en el producte: Forns per a produir efectes físics: FORNS D’ESCALFAMENT FORNS DE FUSIÓ Forns per a produir efectes químics: FORNS DE REDUCCIÓ SENSE FUSIÓ, FUSIONS REDUCTORES,
SINTERITZACIÓ, CALCINACIÓ, TOSTACIÓ, VOL.LATILITZACIÓ, VOL.LATILITZATCIÓ REDUCTORA, METALOTERMIES,ETC)
3
1. Gasos calents (flama) produïts en la combustió de combustibles sòlids, líquids o gasosos, que escalfen peces per contacte directe entre ambdós o indirectament per parets o tubs radiants o intercanviadors en general
2. Energia elèctrica en diverses formes: - Arc voltaic de corrent altern o continu - Inducció electromagnètica - Alta freqüència o microones - Resistència òhmica directa de les peces - Resistències elèctriques disposades en el forn que s’escalfen
per efecte joule i cedeixen calor a la carrega per les diverses formes de transmissió de calor
PROCEDÈNCIA ENERGIA CALORÍFICA DELS FORNS
4
Segons la forma d’escalfament: CLASSIFICACIÓ FORNS INDUSTRIALS
5
Forn elèctric d’arc
Absència de fums de combustió Millors condicions de treball al voltant del forn i millors
condicions ambientals externes Major seguretat del personal Eliminació de vigilància (en absència de treball) Simplicitat aillament (ceràmiques de recobriment) Flexibilitat de funcionament i `fàcil automatització
6
Segons el tipus de recinte on se situen Forns de solera Forns d’embassament Forns de soleres múltiples Forns de solera giratòria Forns de túnel Forns rotatius Forns de solera mòbil Forns de gresol Forns de mufla Forns verticals o de cuba
7
Alt forn
8
Forn elèctric d’arc
9
Forn túnel de rodells
10
11
Forn de fusió de vidre
Forn túnel de vagonetes
12
REGENERADORS, RECUPERADORS O INTERCANVIADORS DE CALOR Forns amb instal·lacions d’intercanvi o aprofitament de calor o gasos
d’escapament
13
Els forns tenen una estructura apropiada en funció de la seva finalitat, amb les seves estructures pròpies, però hi ha sèrie d’elements comuns a tots ells, encara que tinguin dissenys diferents.
Part principal: Zona de treball Volta (“Bóveda”), parets i solera (material refractari i termoaïllant)
que separa la zona de treball de l’ambient Llar: En forns on energia tèrmica ve de la ignició d’un
combustible, tenen llar per a sòlids o encenedors o cremadors per al combustible. De vegades la llar se suprimeix i la ignició dels combustibles es fa directament en la zona de treball del forn.
14
Ciments Plataforma Solera Volta (“Bóveda”) Canals Juntes tèrmiques
15
CIMENTS Són la part del forn on es recolza directament tot el pes del forn. Solidesa suficient que suporti càrrega estàtica i dinàmica sense
sofrir deteriorament Suport de la pressió total contra el sòl, sense superar els valors
admissibles
PLATAFORMA Per sobre dels ciments, superfície sobre la qual es recolzaran
totes les parts inferiors del forn Rajoles refractàries, material termoaïllant Gruix determinat
16
SOLERA Part on es posa el metall fos o els materials a l’escalfar-se. Ha de ser sòlida, perquè suporta càrrega del material Impermeable al metall líquid, material vitri i escòries Químicament estable a les escòries.
PARETS Rodegen la zona de treball del forn Solen mantenir la volta. Protegeixen de les pèrdues de calor No permeten escapament de gasos de la llar ni succió d’aire
de l’atmosfera cap a l’interior del forn La cara interior ha d’estar neta, tenir juntes primes
17
BÒVEDA Suporta temperatures molt altes i s’escalfa moltíssim. Els gasos calents es troben auna pressió supeior a la normal. Així
ha de ser impermeable amb aquests gasos.
Existeixen 4 tipus de bòvedes: 1. PLANA. De rajoles de grans dimensions 2. D’ARC. 3. SEMICIRCULARS 4. SUSPESES
18
19
CANALS Permeten conduir els gasos cap a la xemeneia i solen ser de
secció rectangular i de sostre pla o abovat. L’àrea de la secció es calcula a partir de la velocitat mitjana
admissible del moviment de gasos que ingressen en el canal i de la quantitat de gasos que entren per segon.
JUNTES TÈRMIQUES Compensen la dilatació volumètrica de la mamposteria pel calor.
Assegurant la integritat d’aquesta. No deuen deixar escapar gasos, metalls o escòries.
L’espessor i disposició de les juntes depèn de l’escalfament d’una part del forn i dels coeficients de dilatació dels materials per el calor.
20
ESQUELET METÀL.LIC Estructura metàl·lica que subjecta totes les parts del forn i
absorbeix els esforços durant tot s els processos de treball del forn.
Transmet els esforços als ciments. Les seves parets aprofiten per a muntar sobre elles accessoris
del forn: marcs, tapes, portes, finestres, encenedors, etc..
FINESTRES DE TREBALL Per carregar i descarregar els materials i objectes, per vigilar els
procés . Així en les parets del forns hi ha aquestes obertures. En forns d’altes temperatures també solen tenir refrigeració per
aigua Les obertures es tanquen amb les seves portes, frontisses,
guillotines..
21