Tratat de stiinta si ingineria materialelor metalice. Vol.6. Proiectare - Calitatea produselor - Materiale speciale - Inginerie economica
Autor: Coordonatori: Mihai Ovidiu Cojocaru | Nicolae Ghiban
Editura: A.G.I.R.
Format: 17x24 cm
Nr. pagini: 1208
Coperta: legata
ISBN: 978-973-720-533-9
Anul aparitiei: 2014
PREFATA
Cel de-al VI-lea volum al Tratatului de Stiinta si Ingineria Materialelor Metalice, ultimul din serie, complineste prin informatiile sale cunostintele furnizate de volumele precedente. Acest al VI-lea volum completeaza informatiile legate de proiectarea tehnologica in domeniul metalurgic, calitatea produselor siderurgice si caile de ridicare a nivelului acesteia, elementele fundamentale de ingineria suprafetelor, materialele cu destinatie speciala, elementele de inginerie economica metalurgica.
In domeniul proiectarii sunt furnizate informatii generale legate atat de proiectarea uzinelor, cat si a sectoarelor si a regimurilor specifice de procesare termica si termochimica a produselor metalice. Notiunile legate de proiectarea ciclurilor termice aferente procesarilor termice si termochimice stau la baza proiectarii sistemelor expert utilizate in conducerea optimala a procesarilor termice ale produselor metalice. Calitatea produselor siderurgice este definita si analizata prin prisma indicatorilor care o definesc, luandu-se in discutie, in acest context, caile de urmat in siderurgie pentru obtinerea unor oteluri de inalta puritate. Domeniul ingineriei suprafetelor este luat in discutie numai prin elementele sale de baza, fundamentale, la nivel conceptual situandu-se si problemele legate de procesul de aliere mecanica, ca mijloc de modificare controlata a compozitiei chimice si, implicit, fazice a straturilor adiacente suprafetelor, respectiv volumelor matricilor metalice, proces cu extrem de multe trasaturi comune cu acest domeniu.
In cadrul materialelor cu destinatie speciala, o atentie deosebita este acordata nanocompozitelor supraconductoare pe baza de MgB2. Lucrarea este finalizata cu aspectele economico-financiare, de management si marketing, specifice domeniului materialelor metalice si, implicit, domeniului metalurgic.
Dinamica acumularii cunostintelor in domeniul materialelor metalice face ca acest ultim volum al tratatului, completiv celor cinci volume anterioare, sa nu-si atinga decat in mica masura scopul, dar sa furnizeze totusi, speram noi, elementele de referinta celor care au preocupari in acest domeniu.
Coordonatorii volumului
CUPRINS
Capitolul 1. PROIECTAREA UZINELOR SI INSTALATIILOR METALURGICE
1.1. Elemente generale de proiectare a uzinelor si instalatiilor metalurgice. Proiectarea instalatiilor de pregatire a materiilor prime (Prof. dr. ing. Iulian OPRESCU, Prof. dr. ing. Augustin SEMENESCU) 8
1.1.1. Notiuni privind si continutul documentatiei tehnice de proiectare 8
1.1.2. Amplasamentul obiectivului industrial. Structura si plan general 9
1.1.3. Echipamente si utilitati 16
1.1.4. Planuri si suprafete 20
1.1.5. Notiuni de calcul tehnico-economic 21
1.1.6. Forta de munca 21
1.1.7. Notiuni de proiectare a constructiilor industriale 22
1.1.8. Alimentarea uzinelor si instalatiilor metalurgice cu fluide tehnologice 28
1.1.9. Transportul uzinal 41
1.1.10. Planurile generale ale uzinelor siderurgice si de metale neferoase 49
1.1.11. Proiectarea parcurilor de materii prime si a stocurilor (depozitelor) de sector 51
1.1.12. Proiectarea instalatiilor de aglomerare si prajire a minereurilor 70
1.2. Elemente de proiectare a instalatiilor metalurgice de elaborare (Prof. dr. ing. Augustin SEMENESCU, Prof. dr. ing. Iulian OPRESCU) 89
1.2.1. Proiectarea instalatiilor de furnale 89
1.2.2. Proiectarea instalatiilor de elaborare a otelului 104
1.2.3. Proiectarea instalatiilor de elaborare a metalelor neferoase grele 121
1.2.4. Proiectarea instalatiilor de elaborare a aluminiului prin electroliza aluminei cu anozi precopti 135
1.2.5. Proiectarea instalatiilor hidrometalurgice 140
1.3. Elemente de robotica in procesarea materialelor metalice (Prof. dr. ing. Vasile MIREA)
156
1.3.1. Elemente generale 156
1.3.1.1. Istoric. Statistici. Definitii 156
1.3.1.2. Clasificarea robotilor 160
1.3.1.3. Arhitectura robotilor 162
1.3.2. Componenta structurala a robotilor industriali 163
1.3.2.1. Surse de energie 163
1.3.2.2. Sistemul de actionare 164
1.3.2.3. Sisteme de transmitere a miscarii 169
1.3.2.4. Sistemul mecanic articulat 172
1.3.2.5. Comanda si programarea robotilor 174
1.3.2.6. Sistemul senzorial 175
1.3.3. Aplicatii ale robotilor industriali 179
1.3.3.1. Roboti industriali in sectoarele de forjare 179
1.3.3.2. Roboti industriali in sectoarele de matritare 183
1.3.3.3. Roboti industriali in sectoarele de stantare 185
1.3.3.4. Roboti industriali in sectoarele de turnare a aliajelor 187
1.3.3.5. Roboti industriali in sectoarele de realizare a formelor 191
1.3.3.6. Roboti industriali in sectoarele de miezuire 193
1.3.3.7. Roboti industriali in sectoarele de curatire 194
1.3.3.8. Roboti industriali in sectoarele de laminare 195
1.3.3.9. Roboti industriali in sectoarele de tratament termic 196
1.4. Proiectarea tehnologica a sectorului de elaborare a fontei de prima fuziune (Prof. dr. ing. Nicolae CONSTANTIN) 198
1.4.1. Proiectarea tehnologica a furnalului ca principal agregat de elaborare a fontei de prima fuziune 198
1.4.2. Solutii pentru captuseala refractara si sistemul de racire. Calculul necesarului
de apa pentru racire 202
1.4.2.1. Solutii pentru constructia metalica de sustinere 202
1.4.2.2. Solutii pentru captuseala refractara 203
1.4.2.3. Solutii pentru sistemul de racire 206
1.4.3. Model de aplicare a calculelor tehnologice esentiale la functionarea reala
a unui furnal 208
1.4.3.1. Date primare despre functionarea pe o luna a furnalului nr. 5 ARCELOR MITTAL Galati 208
1.4.3.2. Analiza functionarii pe o luna a furnalului nr. 5 ARCELOR MITTAL Galati 215
1.4.3.2.1. Consumuri specifice de materii prime 215
1.4.3.2.2. Consumuri specifice de combustibili 215
1.4.3.2.3. Analiza chimica a fontei, zgurii si carbunelui 215
1.4.3.2.4. Consumuri specifice (calculate) 216
1.4.3.2.5. Stabilirea prin calcul a bilantului de materiale de incarcare, cantitatii si compozitiei gazului de furnal, bilantului termic 216
1.4.3.2.6. Repartitia si gradul de oxidare ale Fe si Mn 219
1.4.3.2.7. Bilantul aproximativ al carbonului 219
1.4.3.2.8. Bilantul gazelor 221
1.4.3.2.9. Date auxiliare pentru bilantul termic 224
1.4.3.2.10. Bilantul termic 224
1.4.3.2.11. Temperatura teoretica de ardere 226
1.4.3.2.12. Caracterizare finala a furnalului nr. 5 ARCELOR MITTAL Galati 227
1.4.3.2.13. Concluzii 228
1.5. Metalurgia otelului - proiectare tehnologica (Prof. dr. ing. Victor GEANTA, Conf. dr. ing. Radu STEFANOIU) 229
1.5.1. Convertizorul cu suflare de oxigen LD 229
1.5.1.1. Calculul constructiv si dimensional al convertizorului cu suflare de oxigen LD 230
1.5.1.1.1. Profilul convertizorului 247
1.5.1.1.2. Volumul specific si volumul convertizorului 248
1.5.1.1.3. Adancimea baii metalice 248
1.5.1.1.4. Diametrul interior al partii cilindrice a convertizorului 248
1.5.1.1.5. Raza calotei sferice a convertizorului, R 249
1.5.1.1.6. Suprafata baii metalice a convertizorului, Sb 249
1.5.1.1.7. Verificari dimensionale 249
1.5.1.1.8. Inaltimea stratului de zgura, Hz 250
1.5.1.1.9. Inaltimea convertizorului, H 250
1.5.1.1.10. Diametrul gurii de incarcare, d1 251
1.5.1.1.11. Inaltimea partii tronconice, h3 si a partii cilindrice, h4 251
1.5.1.2. Calculul captuselii refractare a convertizorului cu suflare de oxigen LD 252
1.5.1.2.1. Mantaua convertizorului 252
1.5.1.2.2. Grosimea zidariei refractare a convertizorului 254
1.5.1.2.3. Dimensiunile de gabarit ale convertizorului 254
1.5.1.2.4. Calculul cantitatii de materiale refractare 255
1.5.1.2.5. Calculul suprafetei laterale a convertizorului 262
1.5.1.2.6. Calculul diametrului orificiului de evacuare a convertizorului 263
1.5.2. Cuptorul cu arc electric 264
1.5.2.1. Dimensionarea spatiului de lucru al cuptorului cu arc electric 264
1.5.2.1.1. Dimensionarea vetrei cuptorului cu arc electric 264
1.5.2.1.2. Dimensionarea spatiului deasupra vetrei cuptorului cu arc electric 271
1.5.2.1.3. Dimensionarea boltii cuptorului cu arc electric 273
1.5.2.2. Calculul electric al cuptorului cu arc electric 275
1.5.3. Cuptorul electric cu inductie 283
1.5.4. Oala de turnare si tratament metalurgic a otelului 291
1.6. Criterii, principii si relatii de calcul pentru dimensionarea tehnologica a sectoarelor productive ale sectiilor de turnatorie (Prof. dr. ing. Ioan MARGINEAN, S.l. dr. ing. Bogdan FLOREA, As. drd. ing. Irina ANTON) 298
1.6.1. Incadrarea si clasificarea turnatoriilor 299
1.6.1.1. Clasificarea turnatoriilor dupa natura materialelor utilizate la realizarea formelor si procedeul de turnare 299
1.6.1.2. Clasificarea turnatoriilor dupa ramura industriei pe care o deserveste 299
1.6.1.3. Clasificarea turnatoriilor dupa felul metalului 300
1.6.1.4. Clasificarea turnatoriilor dupa capacitate 300
1.6.1.5. Clasificarea turnatoriilor dupa greutatea pieselor turnate 300
1.6.1.6. Clasificarea turnatoriilor dupa complexitatea pieselor turnate 302
1.6.1.7. Clasificarea turnatoriilor dupa caracterul productiei 303
1.6.1.8. Clasificarea turnatoriilor dupa gradul lor de mecanizare 304
1.6.2. Structura turnatoriei 304
1.6.3. Varianta de proiectare a turnatoriei 304
1.6.4. Programul de productie al turnatoriei 305
1.6.4.1. Componenta programului de productie 305
1.6.4.2. Calculul programului de productie 305
1.6.4.2.1. Programul turnatoriilor cu productie de serie si masa 305
1.6.4.2.2. Programul turnatoriilor cu productie de serie mica si unicate 306
1.6.4.3. Repartizarea pieselor turnate pe grupe in functie de masa 306
1.6.5. Determinarea bilantului de metal 307
1.6.5.1. Determinarea cantitatii de aliaj lichid 309
1.6.5.2. Calculul indicelui de scoatere piese bune din total aliaj lichid elaborat 310
1.6.6. Regimul de lucru si fondul de timp al turnatoriei 310
1.6.6.1. Regimul de lucru 310
1.6.6.2. Fondul de timp 310
1.6.7. Sectorul de elaborare aliaj lichid pentru turnatorie 311
1.6.7.1. Calculul numarului de agregate pentru elaborare aliaj lichid 311
1.6.7.2. Calculul necesarului de oale de turnare pentru turnarea aliajului lichid in forme 325
1.6.7.2.1. Verificarea prin calcul a corectitudinii numarului de oale adoptat 326
1.6.7.2.2. Ritmicitatea captusirii oalelor de turnare 329
1.6.7.2.3. Frecventa schimbarii captuselii refractare 329
1.6.7.2.4. Ritmicitatea scoaterii din uz a oalelor ca urmare a deteriorarii constructiei metalice
331
1.6.7.2.5. Frecventa scoaterii din uz a oalelor de turnare ca urmare a deteriorarii constructiei metalice 331
1.6.7.3. Mijloace de ridicat si transportat din sectorul de elaborare 331
1.6.7.4. Dimensiunea halei pentru sectorul de elaborare 333
1.6.7.5. Schite, planse si desene 342
1.6.8. Sectorul de formare, turnare, dezbatere al pieselor turnate. Stabilirea tehnologiei de realizare a formelor si calculul necesarului de utilaje 342
1.6.8.1. Turnatorii cu realizarea manuala sau semimecanizata a formelor pentru productia de serie mica si unicate 342
1.6.8.2. Turnatorii cu realizarea mecanizata a formelor, pentru productia de serie si masa 345
1.6.8.2.a. Calculul masinilor de formare 345
1.6.8.2.1. Calculul numarului de masini pentru formare cu indesarea amestecului prin scuturare-presare 345
1.6.8.2.2. Calculul necesarului de masini de formare cu cap aruncator 348
1.6.8.2.b. Calculul numarului de linii automate de formare necesare 349
1.6.8.2.c. Calculul conveiorului 349
1.6.8.3. Calculul necesarului de uscatoare pentru forme 354
1.6.8.3.1. Calculul uscatoarelor tip camera 354
1.6.8.3.2. Calculul uscatoarelor mobile pentru uscarea superficiala a formelor mari realizate in (gropi) solul turnatoriei 359
1.6.8.4. Calculul necesarului de rame pentru formare 362
1.6.8.4.1. Calculul necesarului de rame pentru turnatorii de serie mica si unicat (formare manuala) si a numarului de gropi pentru formarea in solul turnatoriei 362
1.6.8.4.2. Calculul necesarului de seturi de rame pentru liniile de formare la care tot circuitul ramelor face pe, sau paralele cu conveiorul 363
1.6.8.4.3. Calculul necesarului de seturi de rame pentru liniile de formare la care uscatoarele nu sunt incluse si nici paralele cu conveiorul 363
1.6.8.5. Calculul de verificare a dimensiunilor utile ale cuptoarelor de uscare 363
1.6.8.5.1. Cazul uscatoarelor neincluse si nici paralele cu conveiorul (cuptoare cu functionare continua) 363
1.6.8.5.2. Cazul uscatoarelor incluse pe conveior si paralele cu conveiorul 364
1.6.8.6. Calculul suprafetei de formare-turnare-dezbatere pentru turnatorii de unicate, cu formare pe si in sol 364
1.6.8.7. Dezbaterea pieselor din forma 364
1.6.8.8. Calculul cantitatii de poduri rulante si macarale in consola care deservesc sectorul de formare, asamblare, turnare, dezbatere 366
1.6.8.9. Dimensiunile halei si capacitatea mijloacelor de ridicat si transportat din sectorul de formare, turnare, dezbatere 366
1.6.8.10. Garnitura de model, caracteristici constructive si de durabilitate 366
1.6.8.11. Depozitul pentru rame, garnituri de model si placi pentru miezuri-suprafata de
depozitare si mijloace de ridicare si transportat 370
1.6.8.12. Schite, planse si desene 371
1.6.9. Sectorul de miezuire 371
1.6.9.1. Calculul necesarului de miezuri si al cutiilor de miez 371
1.6.9.2. Stabilirea procesului tehnologic de executie a miezurilor 379
1.6.9.3. Calculul necesarului orar de miezuri si miezuiri (cutii de miez) 379
1.6.9.4. Calculul lungimii zonei de miezuire in cazul miezuirii manuale sau pe mese vibratoare 383
1.6.9.5. Alegerea tipului si calculul numarului de masini pentru miezuire 384
1.6.9.5.1. Calculul capacitatii necesare pentru masinile de miezuit cu cap aruncator 384
1.6.9.5.2. Calculul numarului de linii de miezuit 384
1.6.9.6. Alegerea tipului si calculul numarului de uscatoare pentru miezuri 385
1.6.9.6.1. Uscatoare cu functionare periodica 385
1.6.9.6.2. Uscatoare continui pentru miezuri tip (tunel) conveior sau elevator 385
1.6.9.6.3. Calculul numarului de cicluri de uscare dintr-un an pentru un uscator cu functionare periodica 388
1.6.9.7. Calculul mijloacelor de ridicare si transportat din sectorul de miezuire 388
1.6.9.8. Depozitul pentru miezuri. Calculul suprafetei utile a depozitului 390
1.6.9.9. Schite, planse si desene 391
1.6.10. Sectorul de preparare amestec de formare si de miez 394
1.6.10.1. Pregatirea componentelor pentru amestec de formare si de miez 394
1.6.10.1.1. Uscarea nisipului nou, alegerea tipului constructiv si calculul necesarului de agregate 394
1.6.10.1.2. Peliculizarea nisipului pentru tehnologii de formare-miezuire in cutii calde.
Alegerea tipului constructiv si calculul numarului de utilaje 404
1.6.10.1.3. Recircularea si regenerarea nisipurilor din amestecurile folosite 406
1.6.10.2. Prepararea amestecurilor pentru forme si miezuri. Alegerea tipului si calculul
necesarului de utilaje pentru amestecat 414
1.6.10.3. Dozarea componentelor pentru prepararea amestecurilor 415
1.6.10.4. Aerarea amestecurilor. Alegerea tipului de utilaje si calculul lor 415
1.6.10.5. Schite, planse si desene 420
1.6.11. Sectorul de curatire si tratament termic primar pentru piese turnate 421
1.6.11.1. Racirea efectiva a pieselor dupa dezbatere si transportul lor de la dezbatere la curatitorie 421
1.6.11.1.1. Calculul lungimii transportorului pentru piese mici, dezbatute, cu racirea efectiva pe transportor 421
1.6.11.1.2. Calculul suprafetei camerei destinate racirii controlate a pieselor mari dupa dezbatere 423
1.6.11.2. Curatirea preliminara a pieselor turnate inaintea tratamentului termic 423
1.6.11.2.1 Curatirea preliminara a pieselor mari si mijlocii. Calculul utilajelor 423
1.6.11.2.2 Curatirea preliminara a pieselor mijlocii. Calculul utilajelor 428
1.6.11.3. Indepartarea retelelor de turnare si maselotelor. Stabilirea tehnologiei de taiere si calculul tehnologic al utilajului de taiere 430
1.6.11.3.1. Indepartarea retelelor si maselotelor prin presare mecanica. Calculul utilajului 430
1.6.11.3.2. Taierea cu disc a retelelor si maselotelor. Calculul utilajelor 430
1.6.11.3.3. Taierea retelelor si maselotelor prin procedeul oxi-gaz 434
1.6.11.4. Tratamentul termic primar aplicat pieselor turnate 435
1.6.11.4.1. Calculul necesarului de cuptoare pentru tratament termic 435
1.6.11.4.2. Calculul consumului de energie necesar tratamentului termic 438
1.6.11.4.3. Calculul sarcinii maxime pentru vatra cuptoarelor de tratament 438
1.6.11.5. Curatirea definitiva a pieselor turnate dupa tratamentul termic primar 440
1.6.11.5.1. Curatirea prin sablare cu jet de alice in camere si tobe de sablare. Calculul necesarului de utilaje 440
1.6.11.5.2. Curatirea prin suflare cu jet de aer si granule abrazive 440
1.6.11.5.3. Curatirea definitiva prin daltuire cu dalta pneumatica. Calculul numarului de posturi de daltuire necesare 443
1.6.11.5.4. Masini speciale de curatat si debavurat piese turnate 445
1.6.11.6. Mijloace de ridicare si transport din sectorul de curatire si tratament termic primar. Calculul numarului de utilaje 446
1.6.11.7. Schite, planse si desene 450
1.6.12. Sectorul de remaniere al pieselor turnate 455
1.6.12.1. Clasificarea defectelor in functie de efectul pe care il au asupra performantelor
pieselor turnate 455
1.6.12.2. Clasificarea procedeelor de remaniere 456
1.6.12.3. Conditii tehnice de remaniere a defectelor pieselor turnate 456
1.6.12.4. Detectarea defectelor pieselor turnate 463
1.6.12.5. Procedee de remaniere a defectelor pieselor turnate 463
1.6.12.5.1. Procedee mecanice de remaniere 463
1.6.12.5.2. Procedee metalurgice de remaniere 464
1.6.12.6. Calculul parametrilor tehnologici ai procesului de remaniere pentru piese din otel
464
1.6.12.6.1. Calculul vitezei de avans a sarmei electrod si a vitezei de sudare la sudarea sub baie de zgura 464
1.6.12.6.2. Determinarea temperaturii de preincalzire a pieselor supuse remanierii prin sudura 465
1.6.12.6.3. Determinarea structurii aliajului depus prin sudura in functie de nichelul si cromul echivalent pentru oteluri 467
1.6.12.7. Remanierea pieselor turnate din fonta prin sudura 473
1.6.12.8. Remanierea prin sudura a defectelor pieselor turnate din aliaje neferoase 474
1.6.12.9. Remanierea defectelor pieselor turnate prin procedee chimice 474
1.6.12.10. Elemente componente ale tehnologiei de remaniere a defectelor pieselor turnate 476
1.6.12.11. Schite, planse, desene 477
1.7. Elemente de proiectare tehnologica a produselor laminate (Conf. dr. ing. Mariana Lucia ANGELESCU) 479
1.7.1. Laminarea materialelor metalice. Notiuni generale 479
1.7.2. Produse obtinute prin laminare. Semifabricate destinate laminarii 480
1.7.3. Principii de calibrare a cilindrilor de lucru ai laminoarelor 481
1.7.3.1. Notiuni generale 481
1.7.3.2. Etapele calibrarii 482
1.7.3.3. Tipuri de calibre 484
1.7.3.4. Sisteme de calibrare 485
1.8. Bazele proiectarii ciclurilor termice la tratamente termice si termochimice (Prof. dr. ing. Mihai Ovidiu COJOCARU, Prof. dr. ing. Leontin DRUGA) 486
1.8.1. Generalitati referitoare la bazele proiectarii tehnologice in domeniul tratamentelor termice si termochimice 486
1.8.1.1. Schema generala de analiza si proiectare a tehnologiilor de tratament termic si termochimic 487
1.8.1.2. Factori care determina alegerea variantei tehnologice si organizarea tratamentului termic 489
1.8.1.3. Clasificarea operatiilor de baza si a celor complementare tratamentelor termice 490
1.8.2. Operatii de baza ale tratamentelor termice/termochimice 494
1.8.2.1. Generalitati:despre necesitatea si importanta cunoasterii distributiei temperaturilor si a tensiunilor in produsele metalice procesate termic 494
1.8.2.2. Comportarea din punct de vedere termotehnic a produselor/incarcaturilor metalice in timpul procesarilor termice 495
1.8.2.3. Date initiale necesare calculelor. Caracteristicile termofizice ale otelurilor 502
1.8.2.4. Produse subtiri din punct de vedere a comportarii termotehnice in timpul procesarilor termice 516
1.8.2.4.1. Relatii de baza ale incalzirii produselor subtiri din punctul de vedere al comportarii termotehnice, la incalzirea in cuptoare cu temperatura constanta 516
1.8.2.4.2. Relatii de baza ale incalzirii produselor subtiri din punct de vedere a comportarii
termotehnice, la incalzirea in cuptoare cu temperatura variabila 520
1.8.2.5. Produse masive din punct de vedere a comportarii termotehnice in timpul procesarilor termice 521
1.8.2.5.1. Utilizarea solutiilor ecuatiei diferentiale a conductibilitatii termice pentru determinarea distributiei temperaturii in produsele procesate termic 521
1.8.2.5.2. Regimuri de incalzire utilizate frecvent in practica tratamentelor termice 522
1.8.2.5.3. Incalzirea/racirea in medii care-si pastreaza temperatura constanta pe toata durata procesarii 524
1.8.2.5.4. Incalzirea/racirea in medii care isi variaza temperatura liniar 544
1.8.2.5.5. Cazul variatiei liniare a temperaturii suprafetei produsului 547
1.8.2.5.6. Incalzire in regim termic caracterizat prin valoarea constanta a fluxului termic (conditii limita de ordinul II), caracteristic cuptoarelor cu functionare discontinua 550
1.8.2.5.7. Calculul regimurilor termice cu ajutorul metodei diferentelor finite 551
1.8.2.5.8. Gradul de precizie al calculelor ciclurilor termice 553
1.8.2.6. Recomandari practice de determinare a timpilor de incalzire 556
1.8.2.6.1. Recomandarile lui Ordinanz W 556
1.8.2.6.2. Recomandari privind calculul duratei de incalzire in functie de caracteristicile geometrice ale produsului 560
1.8.3. Mentinerile tehnologice in practica tratamentelor termice - scop, modalitati de estimare 568
1.8.3.1. Mentinerea tehnologica in vederea egalizarii temperaturii pe sectiunea produselor procesate termic 568
1.8.3.2. Mentinerea tehnologica in vederea asigurarii desfasurarii transformarilor de faza
pe sectiunea produselor procesate termic 569
1.8.4. Particularitatile racirii in medii lichide a corpurilor cu geometrie complexa 575
Anexe 579 1.9. Bazele crearii sistemelor expert pentru proiectarea tehnologii de tratamente termice (Dr. ing. Gheorghe ARISTOTEL) 600
1.9.1. Introducere in problematica sistemelor expert 600
1.9.1.1. Termeni si abrevieri 600
1.9.1.2. Aspecte fundamentale 601
1.9.1.3. Structura conceptuala a sistemelor expert 605
1.9.2. Proiectarea mecanismului de achizitie de cunostinte 607
1.9.2.1. Reprezentarea cunostintelor 607
1.9.2.2. Rafinarea descrierii pieselor de cunoastere 608
1.9.3. Proiectarea mecanismului de inferenta 610
1.9.3.1. Modurile de evaluare a nodurilor 611
1.9.3.2. Regulile de decizie 611
1.9.3.3. Expandarea optiunilor 613
1.9.3.4. Mecanismul de control al deciziei 614
1.9.4. Proiectarea tehnologiilor de tratament termic 615
1.9.4.1. Topologia sistemului de asistare a deciziei si conducere a proceselor tehnologice
615
1.9.4.2. Ciclurile de tratament termic 617
1.9.4.3. Metodologia de creare a bazelor de date tehnologice 618
1.9.4.4. Proiectarea bazei de cunostinte tehnologice 620
1.9.5. Implementarea sistemului expert tehnologic 633
1.9.5.1. Interfata utilizator 633
1.9.5.2. Implementarea sistemului cognitiv 634
1.9.5.3. Implementarea sistemului inferential 638
1.9.5.4. Sesiunea de invatare 640
1.9.5.5. Rezolvarea problemei 642
1.9.5.6. Estimarea raspunsului corect 645
1.9.6. Premise. Concluzii 646
1.9.6.1. Faza didactica de implementare declarativa 646
1.9.6.2. Faza pilot de implementare si cerintele reale 647
Anexa - Program sursa 652
Bibliografie 669
Capitolul 2. CALITATEA PRODUSELOR SIDERURGICE SI PROCESARI SPECIFICE DESTINATE IMBUNATATIRII ACESTEIA
2.1. Aspecte privind calitatea si standardizarea produselor siderurgice (Prof. dr. ing. Ilie BUTNARIU) 675
2.1.1. Notiuni privind calitatea produselor siderurgice 676
2.1.1.1. Probleme de baza ale calitatii produselor 676
2.1.1.2. Definirea conceptului de calitate a produselor/serviciilor/proceselor 677
2.1.1.3. Conceptul de „produs“/„serviciu“ 677
2.1.1.4. Conceptul de calitate a produsului/serviciului 677
2.1.1.5. Definirea cerintelor pentru calitatea produsului/serviciului 679
2.1.1.6. Definirea notiunii de proces 680
2.1.1.7. Activitatile cu valoare adaugata 680
2.1.1.8. Notiunea de procedura 680
2.1.1.9. Principalii indicatori ai unui proces 680
2.1.1.10. Factorii determinanti ai calitatii procesului 681
2.1.1.11. Notiunea de organizatie „de calitate“ 681
2.1.1.12. Calitatea, motor al competitivitatii moderne 681
2.1.1.13. Caracteristicile de calitate ale produselor 682
2.1.1.14. Masurarea nivelului calitatii 687
2.1.1.15. Sistemul de indicatori ai calitatii 689
2.1.1.15.1. Indicatori analitici (simpli) 689
2.1.1.15.2. Indicatori sintetici 690
2.1.1.15.3. Indicatorul complex (integral) 691
2.1.1.16. Norme pentru calculul nivelului calitatii 697
2.1.1.17. Bucla (spirala) calitatii 698
2.1.1.18. Rolul compartimentelor si al factorului uman in asigurarea calitatii produselor 700
2.1.2. Standardizarea produselor siderurgice 701
2.1.2.1. Cadrul conceptual al standardizarii 701
2.1.2.2. Avantajele standardizarii 702
2.1.2.3. Tipuri de standarde 703
2.1.2.4. Activitatea de standardizare in Romania 705
2.1.2.5. Standardizarea internationala si globalizarea standardizarii 708
2.1.2.5.1. Sistemul european de standardizare 708
2.1.2.5.2. Standardizarea la nivel international 710
2.1.2.5.3. Globalizarea standardizarii 712
2.1.2.5.4. Standardizarea si interesele consumatorilor 714
2.1.2.5.5. Participarea consumatorilor la activitatea de standardizare 714
2.1.2.5.6. Avantajele oferite consumatorilor de catre standardizarea produselor 716
2.1.2.6. Principii si criterii in standardizarea produselor siderurgice din Romania 717
2.1.2.6.1. Standardizarea in Romania 722
2.1.2.6.2. Definirea si clasificarea marcilor de otel 723
2.1.2.7. Noile sisteme de simbolizare a otelurilor 724
2.1.2.8. Acte normative, norme si reglementari privind calitatea 727
2.1.2.9. Standarde nationale si internationale 730
2.1.3. Organisme nationale cu preocupari in domeniul standardizarii 732
2.1.3.1. Preocupari in Romania privind adoptarea standardelor internationale si europene
734
2.1.3.2. Armonizarea standardelor romanesti cu cele europene si internationale 737
2.1.3.3. Activitatea si structura comitetelor tehnice 737
2.1.3.4. Standardizarea europeana 737
2.2. Tratamente de rafinare pentru obtinerea otelurilor de inalta puritate (Prof. dr. ing. Victor GEANTA, Conf. dr. ing. Radu STEFANOIU, Prof. dr. doc. ing. Iosif TRIPSA) 738
2.2.1. Tratamente de rafinarea a otelurilor in stare lichida (Prof. dr. ing. Victor GEANTA) 738
2.2.1.1. Oteluri de inalta puritate 738
2.2.1.1.1. Procese si operatii metalurgice specifice rafinarii otelului 740
2.2.1.1.2. Modalitati de realizare a proceselor de rafinare in oala 741
2.2.1.2. Rafinarea otelului lichid prin injectarea gazelor inerte 742
2.2.1.2.1. Hidrodinamica proceselor de injectare a gazelor inerte 743
2.2.1.2.2. Parametrii caracteristici agitarii topiturilor metalice 746
2.2.1.2.3. Procese fizico-chimice specifice rafinarii otelului lichid cu gaze inerte 747
2.2.1.3. Rafinarea otelului lichid prin injectarea materialelor pulverulente 752
2.2.1.3.1. Procese hidrodinamice la injectarea materialelor pulverulente in topituri metalice
754
2.2.1.3.2. Dinamica particulelor de pulberi in baia metalica 756
2.2.1.3.3. Procese fizico-chimice specifice rafinarii otelului lichid prin injectarea materialelor pulverulente 758
2.2.1.4. Tehnologii speciale de injectie 764
2.2.1.4.1. Procedeul ARBED 765
2.2.1.4.2. Procedeul CAS 765
2.2.1.4.3. Procedeul CAS - OB 766
2.2.1.4.4. Procedeul SAB 766
2.2.1.4.5. Procedeul CAB 767
2.2.1.4.6. Procedeul SCAT 767
2.2.1.4.7. Procedeul WF 768
2.2.1.4.8. Procedeul WL 770
2.2.1.4.9. Procedeul IR - UT 771
2.2.1.5. Rafinarea otelului in vid 772
2.2.1.5.1. Utilizarea vidului in procesele de rafinare a otelului 772
2.2.1.5.2. Notiuni de tehnica vidului 773
2.2.1.5.3. Componentele instalatiilor de vidare 776
2.2.1.6. Procese fizico-chimice specifice tratarii otelului lichid in vid 778
2.2.1.6.1. Degazarea otelului in vid 778
2.2.1.6.2. Dezoxidarea otelului in vid 781
2.2.1.6.3. Decarburarea otelului in vid 787
2.2.1.6.4. Procese de vaporizare in vid 790
2.2.1.6.5. Reducerea oxizilor in vid 792
2.2.1.7. Procedee si tehnologii de rafinare a otelului in vid 793
2.2.1.7.1. Elaborarea si rafinarea otelurilor in cuptorul cu inductie in vid 793
2.2.1.7.2. Rafinarea otelului in vid in oala de turnare sau in lingotiere 801
2.2.1.7.3. Rafinarea otelului lichid prin recirculare in vid 804
2.2.1.7.4. Rafinarea otelului lichid in vid cu aport de oxigen 818
2.2.1.7.5. Rafinarea otelului lichid in prin procedee cu aport de caldura 832
2.2.2. Tratamente de rafinare a otelurilor prin retopire (Prof. dr. ing. Victor GEANTA, Conf. dr. ing. Radu STEFANOIU, Prof. dr. doc. ing. Iosif TRIPSA) 850
2.2.2.1. Retopirea electrica sub zgura - REZ 851
2.2.2.1.1. Schema instalatiei si principiul de functionare 851
2.2.2.1.2. Zguri utilizate in cadrul procedeului REZ 856
2.2.2.1.3. Efecte metalurgice ale procedeului REZ 861
2.2.2.2. Retopirea cu arc in vid - RAV 867
2.2.2.2.1. Schema instalatiei si principiul de functionare 868
2.2.2.2.2. Efecte metalurgice ale procedeului RAV 871
2.2.2.3. Retopirea cu jet de electroni - RJE 873
2.2.2.3.1. Schema instalatiei si principiul de lucru 874
2.2.2.3.2. Efecte metalurgice ale procedeului RJE 877
2.2.2.4. Retopirea cu jet de plasma - RJP 878
2.2.3. Materialele refractare si comportarea lor in timpul tratamentelor metalurgice de rafinare (Prof. dr. ing. Victor GEANTA, Conf. dr. ing. Radu STEFANOIU) 883
2.2.3.1. Uzarea captuselilor refractare 883
2.2.3.2. Materiale refractare aluminoase 886
2.2.3.2.1. Materiale refractare andaluzito-mullitice 886
2.2.3.2.2. Materiale refractare bauxitice 887
2.2.3.2.3. Materiale refractare super-aluminoase 888
2.2.3.3. Materiale refractare bazice 888
2.2.3.3.1. Materiale refractare dolomitice 889
2.2.3.3.2. Materiale refractare magnezitice 889
2.2.3.3.3. Materiale refractare magnezio-cromitice 892
2.2.3.4. Compatibilitatea materialelor refractare cu oalele de tratament si zgurile metalurgice 892
2.2.3.5. Uzarea captuselilor refractare bazice in metalurgia secundara 894
2.2.3.6. Comportarea materialelor refractare la tratarea otelului lichid in vid si influenta lor asupra procesului de dezoxidare 901
Bibliografie 903
Capitolul 3. ASPECTE GENERALE LEGATE DE INGINERIA SUPRAFETELOR SI METALURGIA
PULBERILOR - ALIEREA MECANICA
3.1. Notiuni de ingineria suprafetelor (Conf. dr. ing. Sorin CIUCA, Conf. dr. ing. Ioana GHERGHESCU) 915
3.1.1. Proprietatile fizico-chimice ale suprafetelor; suprafata reala - suprafata ideala 915
3.1.1.1. Conceptul de suprafata - interfata; proprietatile fizico-chimice ale suprafetelor 915
3.1.1.2. Criterii termodinamice de stabilitate si evolutie a unei suprafete 917
3.1.1.2.1. Notiunea de tensiune superficiala 918
3.1.1.2.2. Tensiunea superficiala si potentialele termodinamice 918
3.1.2. Topografia si mecanica suprafetelor 921
3.1.2.1. Topografia suprafetelor 921
3.1.2.1.1. Importanta topografiei suprafetelor 921
3.1.2.1.2. Parametrii suprafetei 923
3.1.2.2. Tensiuni superficiale 924
3.1.2.2.1. Importanta tensiunilor superficiale, cauzele care produc ruperea la oboseala 924
3.1.2.2.2. Originea de natura fizica a tensiunilor superficiale 925
3.1.2.2.3. Criterii de analiza pentru tensiunile superficiale 926
3.1.2.3. Fenomene de frecare (tribologice) si uzare 926
3.1.3. Tratamente de suprafata 928
3.1.3.1. Definitie, scop, clasificare 928
3.1.3.2. Tratamente in afara de echilibru 930
3.1.3.2.1. Implantarea ionica 930
3.1.3.2.2. Tehnicile laser 934
3.1.3.3. Realizarea de straturi subtiri prin tehnici PVD si CVD 939
3.1.3.3.1. Tipuri de depuneri fizice in stare de vapori 939
3.1.3.3.2. Depuneri chimice in stare de vapori 940
3.1.4. Criterii de analiza privind aplicarea tratamentelor de suprafata unor piese mecanice, scule, dispozitive medicale sau electronice 941
3.1.4.1. Tratamente de suprafata aplicate unor resorturi de supape de la motoarele termice 941
3.1.4.2. Utilizarea tehnicilor laser in tratamentele de suprafata 943
3.1.4.3. Posibilitati de obtinere a diamantului artificial prin tehnici CVD 946
3.1.4.4. Tratamente de suprafata aplicate biomaterialelor 948
3.2. Alierea mecanica (Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU, Conf. dr. ing. Ioana CSAKI, S.l. dr. ing. Gheorghe IACOB) 950
3.2.1. Introducere in domeniul alierii mecanice. Generalitati (Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU, Conf. dr. ing. Ioana CSAKI) 950
3.2.2. Procesul de aliere mecanica (Conf. dr. ing. Ioana CSAKI, Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU, S.l. dr. ing. Gheorghe IACOB) 957
3.2.2.1. Procesul de aliere mecanica 957
3.2.2.2. Echipamentul de macinare 963
3.2.3. Procese fizico-chimice ce au loc in timpul alierii mecanice (Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU, Conf. dr. ing. Ioana CSAKI) 970
3.2.3.1. Mecanismul de difuzie prin vacante 970
3.2.3.2. Mecanismul de difuzie prin interstitiali 972
3.2.3.3. Modele matematice de descriere a fenomenului de difuzie ce se desfasoara in timpul alierii mecanice 972
3.2.3.4. Relatii de interdependenta uzare-eroziune in procesul de macinare avansata/aliere mecanica 976
3.2.3.5. Relatii ordine-dezordine ce se produc in reteaua cristalina a compusilor intermetalici in timpul procesului de aliere mecanica 979
3.2.3.6. Amorfizarea prin aliere/macinare mecanica 980
3.2.3.6.1. Termodinamica si cinetica fenomenului de amorfizare in procesul de aliere mecanica 983
3.2.3.6.2. Particularizari ale fenomenului de amorfizare in procesul de aliere mecanica 986
3.2.4. Cinetica procesului de aliere mecanica (Conf. dr. ing. Ioana CSAKI, Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU) 988
3.2.4.1. Alierea mecanica directa si indirecta 988
3.2.4.2. Consideratii privind cinetica lovirii in morile cu bile 990
3.2.4.3. Modelarea cineticii de macinare 995
3.2.4.3.1. Modelarea cineticii de macinare intr-o moara planetara 995
3.2.4.3.2. Experimente de cadere libera 995
3.2.4.3.3. Experimente in moara planetara 998
3.2.4.3.4. Modelarea cineticii de macinare intr-o moara vibratoare 999
3.2.4.4. Caracteristici pentru modelul general pentru alierea mecanica avand la baza distributia particulelor 1001
3.2.4.4.1. Macinarea in care se produce fenomenul de fuziune a particulelor 1005
3.2.4.4.2. Model simplificat al procesului de aliere mecanica 1007
3.2.4.5. Influenta energiei de impact asupra evolutiei morfologice a pulberilor 1008
3.2.5. Modificari structurale produse prin aliere mecanica (Conf. dr. ing. Ioana CSAKI, Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU) 1010
3.2.5.1. Modificari structurale datorate alierii mecanice 1010
3.2.5.2. Componente ductile/ductile 1010
3.2.5.3. Componente ductile/fragile 1012
3.2.5.4. Componente fragile/fragile 1013
3.2.5.5. Structuri metastabile si de echilibru in sisteme de aliaje realizate prin aliere mecanica 1015
3.2.5.5.1. Solutii solide suprasaturate 1015
3.2.5.5.2. Faze intermediare 1015
3.2.5.6. Tipuri de compusi obtinuti prin aliere mecanica 1019
3.2.6. Aplicatii ale procesului de aliere mecanica (Prof. dr. ing. Gabriela POPESCU, Conf. dr. ing. Ioana CSAKI) 1020
3.2.6.1. Consideratii generale 1020
3.2.6.2. Aliaje pe baza de Nichel 1022
3.2.6.3. Aliaje pe baza de Aluminiu 1025
3.2.6.4. Aliaje pe baza de cupru 1031
3.2.7. Alte aplicatii 1033
Bibliografie 1033
Capitolul 4. MATERIALE CU DESTINATIE SPECIALA (Dr. ing. Dan BATALU, Dr. fiz. Gheorghe Virgil ALDICA, Dr. ing. Petre BADICA)
4.1. Introducere 1041
4.2. Structura cristalina a MgB2 1042
4.3. Diagrama de echilibru Mg-B 1044
4.4. Obtinerea probelor masive 1045
4.4.1. Aspecte generale de procesare si tehnica SPS 1045
4.4.2. Adaosuri pe baza de oxizi de pamanturi rare 1046
4.4.3. Modul de lucru 1047
4.5. Rezultate si discutii 1052
4.6. Concluzii 1062
Bibliografie 1063
Capitolul 5. INGINERIE ECONOMICA METALURGICA
5.1. Analize economico-financiare in domeniul materialelor metalice (Conf. dr. ing. Adrian IOANA, Prof. dr. ing. Augustin SEMENESCU) 1066
5.1.1. Bazele teoretice si metodologice ale analizei economico-financiare in domeniul materialelor metalice 1066
5.1.1.1. Necesitatea analizei economico-financiare ca metoda a cunoasterii. Tipuri de analize economico-financiare 1066
5.1.1.2. Tipuri de analize economice si caracteristicile lor 1068
5.1.2. Etapele procesului de analiza economico-financiara 1072
5.1.3. Rolul si functiile analizei economico-financiare in mecanismele manageriale 1074
5.1.4. Factorii procesului de analiza economico-financiara la nivel microeconomic. Definire, clasificare, exemple 1075
5.1.5. Analiza diagnostic. Rolul ei in evaluarea si imbunatatirea performantelor economico-financiare ale intreprinderilor din industria materialelor metalice 1078
5.1.5.1. Definire. Scopuri. Realizare 1078
5.1.5.2. Etapele analizei diagnostic 1080
5.1.5.3. Continutul si abordarea generala specifice analizei diagnostic 1080
5.1.6. Analiza diagnostic a activitatii de productie si comercializare a intreprinderilor
din industria materialelor metalice 1082
5.1.6.1. Indicatori de analiza economica a activitatii de cercetare stiintifica (Cercetare - Dezvoltare - Inovare, CDI) 1082
5.1.6.2. Analiza situatiei generale a activitatii de productie si comercializare aferente sectiilor si uzinelor metalurgice, pe baza indicatorilor valorici 1084
5.1.6.2.1. Analiza dinamicii pe baza indicatorilor valorici 1084
5.1.6.2.2. Analiza raportului static si dinamic dintre indicatorii valorici 1085
5.1.6.3. Analiza diagnostic a cifrei de afaceri (CA) 1085
5.1.6.3.1. Analiza dinamicii si structurii cifrei de afaceri (CA) 1085
5.1.6.3.2. Analiza factoriala a cifrei de afaceri (CA) 1086
5.1.6.3.3. Analiza cifrei de afaceri (CA) in corelatie cu capacitatea de productie (CP) si cu cererea (CE) 1086
5.1.6.4. Analiza diagnostic a valorii adaugate (VA). Indicatori pentru analiza VA 1091
5.1.6.5. Analiza factoriala a valorii adaugate (VA) 1092
5.1.7. Elemente de analiza economico-financiara a investitiilor din industria materialelor metalice 1093
5.1.7.1. Notiuni generale 1093
5.1.7.2. Etapele implementarii unei investitii 1093
5.1.7.3. Evaluarea unui proiect de investitie 1096
5.1.7.3.1. Termenul de recuperare a investitiei 1096
5.1.7.3.2. Metoda valorii nete actualizate (VNA) 1098
5.2. Elemente de management si marketing in industria de materiale metalice
(Conf. dr. ing. Adrian IOANA, Prof. dr. ing. Augustin SEMENESCU)
1100
5.2.1. Notiuni generale de management 1100
5.2.1.1. Conceptul de management. Etimologie 1100
5.2.1.2. Procesul de management si organizatiile economice din industria materialelor
metalice
1101
5.2.1.3. Acceptiuni ale conceptului de management 1105
5.2.1.4. Stiluri de management 1114
5.2.1.4.1. Caracteristici ale stilului managerial 1116
5.2.1.4.2. Criterii de clasificare ale stilurilor de management 1118
5.2.2. Notiuni generale de marketing aplicabile si in industria materialelor metalice 1130
5.2.2.1. Prezentare generala a conceptului de marketing. Etimologie 1130
5.2.2.2. Scurt istoric al marketingului 1134
5.2.3. Principalii exponenti ai marketingului 1137
5.2.4. Conceptii despre marketing aplicabile si in industria materialelor metalice 1143
5.2.5. Piata intreprinderii (inclusiv a intreprinderii metalurgice) 1147
5.2.5.1. Forme ale mediului economic al firmei (inclusiv ale firmei metalurgice) 1148
5.2.5.2. Micromediul intreprinderii (inclusiv al intreprinderii metalurgice) 1151
5.2.5.3. Macromediul intreprinderii (inclusiv al intreprinderii metalurgice) 1153
5.2.5.4. Piata intreprinderii si piata produsului, inclusiv din domeniul industriei
materialelor metalice
1156
5.2.5.5. Dimensiunile pietei intreprinderii (inclusiv a intreprinderii metalurgice) 1158
5.2.6. Studierea consumului 1159
5.2.6.1. Elemente introductive 1159
5.2.6.2. Analiza comportamentului consumatorului, inclusiv in domeniul metalurgiei 1163
Bibliografie 1174