Metalurgia

1) ¿Qué significa el proceso conocido como combustión y que características tienen desde el punto de vista químico?

2) Indicar las características generales referidas al cálculo de combustión e indicar el concepto de aire practico y aire teórico.(Completar con información de la web)

3) Concepto de poder calorífico y explicar que es el poder calorífico superior y el inferior.

4) Detallar los distintos tipos de combustibles y sus características.(Ampliar con información de la web)

5) Explicar los distintos tipos de quemadores que se conocen e ilústralos de forma sintética.

6) Indicar los distintos hornos que se conocen en metalurgia y explicar el concepto de horno.(Ampliar con información adicional)

7) Explique el procedimiento correspondiente al cálculo de hornos y realizar el cálculo para un horno que debe llegar a una temperatura de colada de 1700°C y con un rendimiento del 70%. Obtener la energía eléctrica consumida suponiendo todos los demás datos coincidentes con el ejemplo del material.

8) ¿Qué son los materiales refractarios y que condiciones deben cumplir? (Ampliar con información de la web)

9) ¿Cómo se clasifican los materiales refractarios y cuáles son las sustancias químicas que constituye un material refractario?

10) Buscar información en la web sobre los materiales súper-refractarios.

1. La combustión es un proceso conocido en la naturaleza que en esencia es una reacción de oxidación donde una sustancia se combina con el oxígeno formando distintos productos resultantes de dicha combustión. La sustancia que se quema se llama combustible y el medio o sea la atmosfera donde se realiza la reacción se llama comburente. Las características que puede tener desde el punto de vista químico son: puede medirse la velocidad de combustión y en base a esto también se puede llegar a distinguir si las combustiones son lentas, rápidas o explosivas.

2. Las características generales del cálculo de combustión son las siguientes:

*Si existe un exceso de oxígeno y la sustancia reacciona con él en forma total, se dice que la combustión es perfecta.

*Si la cantidad de aire es insuficiente y el oxígeno no alcanza para quemar totalmente el combustible se dice que la combustión es imperfecta.

*Cuando se quema el combustible, y vemos que parte de ese combustible no llega a reaccionar, nos da como una proporción de este perdido; en este caso decimos que la combustión es incompleta.

*Se dice que una combustión es neutra cuando las cantidades de aire y combustible las indicadas por la ecuación química y se obtenga combustión perfecta.

*También es el caso de que pueda ser una combustión oxidante, en este caso es cuando hay un exceso de aire y los gases resultantes contendrán oxígeno.

*También puede ser una combustión reductora donde hay un exceso de combustible y los gases contendrían sustancias no quemadas.

Concepto de Aire Teórico

Es la cantidad de aire que contiene el oxígeno teórico

Oxígeno teórico

Son las moles (para un proceso intermitente) o la velocidad de flujo molar (para un proceso continuo) de oxigeno que se necesitan para efectuar la combustión completa del combustible en el reactor, suponiendo que todo el carbono del combustible se oxida para formar CO2 y todo el H2 se oxida para formar H2O.

Concepto de aire practico

3. Se denomina poder calorífico de un combustible a la cantidad de calor que puede ceder 1 kg. de ese combustible, y se expresa para sólidos en:

Kg calorías/kg combustibles

Y para gases en:

Kg calorías/m^3 (metros cúbicos) de gas

El poder calorífico superior (PCS) es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión está condensado y, por consiguiente, se tiene en cuenta el calor desprendido en este cambio de fase.

En cambio el poder calorífico inferior (PCI) es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua generado en la combustión, ya que no se produce cambio de fase, y se expulsa como vapor.

4. Los distintos tipos de combustibles son:

Combustibles Solidos

Naturales Artificiales

Antracita Coque

Hulla Carbón de leña

Lignito Aglomerados

Características de los combustibles sólidos:

*Son abundantes y de poco costo.

*Se los suele encontrar listos para su utilización.

*Pueden ser utilizados previa pulverización con lo cual se eliminan muchos inconvenientes y se mejora su eficiencia.

Desventajas:

*Elevado costo de transporte.

*Excesiva manipulación para regular el fuego, también para eliminar residuos y cenizas.

Combustibles Líquidos

Natural Artificial

Petróleo Naftas

Kerosene

Gas Oil

Diesel Oil

Fuel Oil

Alcohol

Características de los combustibles líquidos:

*Son de fácil manipulación.

*Es económica su manipulación.

*Todos son derivados del petróleo, excepto el alcohol que es de origen vegetal.

*Permiten un control satisfactorio de la combustión.

Combustibles Gaseosos

Naturales Artificiales

Gas natural Gas de destilería

Gas de Agua

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