EuroWire January 2007

italiano Miglioramento dell’efficienza del combustibile di un forno di ricottura a letto fluidizzato A cura di J Friedman, Ryerson University, Toronto, Canada, e G Lundy, The ICE Group Ltd, Quebec, Canada

Introduzione I forni di ricottura a letto fluidizzato sono sempre più richiesti nell’industria del filo d’acciaio, poiché rappresentano l’alternativa più praticabile ai forni di ricottura al piombo, la cui installazione è ormai difficile o impossibile in numerosi paesi a causa delle severe direttive ambientali. un’attraente alternativa al piombo, il letto fluidizzato presenta delle limitazioni intrinseche, soprattutto per quanto riguarda il consumo di combustibile nel caso di carichi ridotti. Tale limitazione deriva dalla convinzione che il letto fluidizzato debba funzionare ad una velocità di fluidizzazione fissa al fine di assicurare condizioni di trasmissione del calore uniformi. di fluidizzazione variabile avrebbe influenzato la velocità di trasmissione del calore dei fili immersi variando conseguentemente la qualità del prodotto. Tale convinzione è il risultato della ricerca sulla trasmissione del calore a cilindri immersi, condotta nel corso di questi ultimi decenni. Questo lavoro, riassunto da Saxena 1 , dimostra chiaramente che la velocità di trasmissione del calore ad un cilindro immerso aumenta con l’aumentare della velocità di fluidizzazione. Tuttavia, tali ricerche si fondavano su esperienze basate sulla trasmissione del calore a tubi del diametro di 12,7mm o di dimensioni superiori, utilizzati come tubi di caldaia immersi in letti fluidizzati di carbone per la produzione di energia. Non è stato riportato alcuno studio riguardante cilindri di dimensioni inferiori. Nonostante costituisca Si riteneva che una velocità

Alcune recenti esperienze effettuate presso l’università di Ryerson 2 hanno dimostrato che tale tendenza diminuisce al di sopra di 10mm di diametro nei letti fluidizzati all’ossido di alluminio con grani di grossezza compresa nella gamma fra 50 e 90 (145-330 μ m). Infatti è stato dimostrato che la velocità di trasmissione di calore a fili immersi nel letto fluidizzato è essenzialmente costante quando la velocità di fluidizzazione è U/U mf > 2. Ciò è chiaramente illustrato nella Figura 1 , che presenta i dati reali riferiti ad un filo di 3,18mm (1/8") immerso in un letto fluidizzato con un grano di grossezza pari a 60 (250 μ m). La figura mostra inoltre le previsioni di correlazione

per fili delle stesse dimensioni nelle medesime condizioni. Chiaramente, tali correlazioni 1 , tutte derivate da dati relativi alla trasmissione di calore a tubi immersi del diametro compreso tra 25 e 50mm non possono essere utilizzate per prevedere con precisione la velocità di trasmissione di calore ai cilindri delle stesse dimensioni del filo. Una nuova correlazione adatta all’uso dei fili è stata sviluppata e illustrata in 2 . Una delle principali implicazioni di questi risultati consiste nel fatto che la velocità di fluidizzazione in un letto di fluidizzazione può variare su un campo sufficientemente vasto senza influenzare la velocità di trasmissione del calore e quindi la qualità del prodotto.

Figura 1 : Comparazione delle correlazioni standard con i dati per il trasferimento termico ad un filo di 3,18mm in un letto fluiidizzato (da 2 ) ▼

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EuroWire – Gennaio 2007