TRAŽI DALJE:
STRUKE:

sinteriranje

ilustracija
SINTERIRANJE – 1. posteljica na rešetkastoj vrpci, 2. ulazna smjesa, 3. zona kondenzacije, 4. zona sušenja, 5. zona kalcinacije, 6. zona sinteriranja, 7. gotovi sinter

sinteriranje (njem. Sintern, od srednjovisokonjemačkoga Sinter, Sinder: žeravica, troska), okrupnjavanje sitnozrnoga materijala (nekih ruda i rudnih koncentrata, građevnoga materijala, polimernoga materijala) zagrijavanjem na temperaturu površinskoga taljenja, na kojoj se zrna staljuju u čvrste, ali porozne aglomerate, tzv. sinter. Sinteriranje je često potrebno jer se sitnozrni materijali teško transportiraju, uzrokuju velike gubitke prašenjem, njihovi slojevi pružaju velik otpor strujanju plinova, imaju loša nasipna svojstva itd. Sinteriranju je slično peletiranje, u kojem se materijal prvo sljepljuje djelovanjem površinske napetosti vode, a zatim očvršćuje zagrijavanjem, ali bez površinskoga staljivanja.

U ekstraktivnoj metalurgiji smjesa za sinteriranje sastoji se od rude ili rudnih koncentrata, goriva (sitni koks ili ugljen) i topitelja (vapnenac, dolomit ili vapno). Udjel goriva čini 4 do 10% mase smjese. Granulometrijski sastav smjese osobito je važan za proizvodnost; optimalna je veličina zrna 3 do 5 mm. Na rešetkastu se vrpcu prvo nanosi tanak sloj prije proizvedenoga sintera (tzv. posteljica ili povratni sinter s veličinom zrna 10 do 20 mm), a zatim sloj ovlažene smjese za sinteriranje, debljine najčešće 30 do 45 cm. Povratni je sinter potreban da se osigura bolja propusnost smjese i da se spriječi propadanje smjese kroz vrpcu. Proces započinje paljenjem smjese, zagrijavanjem na 1200 do 1300 °C. Izgaranje goriva odvija se u uskoj zoni, debljine manje od 20 mm. Ekshaustorom se ispod vrpce ili ispod rešetke postiže podtlak, čime se u smjesu usisava zrak potreban za izgaranje, a i plinovi izgaranja prolaze kroz smjesu i tako ju predgrijavaju. Na površinu smjese upuhuje se plinom predgrijani zrak (optimalna temperatura 1100 °C), koji dovodi toplinu u gornje dijelove smjese i povisuje temperaturu zone izgaranja. Vertikalna je brzina sinteriranja oko 25 mm/min, pa je potrebno 15 do 20 min da se zona izgaranja premjesti od površine do posteljice. Uređaj za kontinuirano sinteriranje sastoji se od niza međusobno povezanih metalnih segmenata s rešetkastim dnom i kotačima. Brzina gibanja (1,5 do 4,5 m/min) usklađena je s procesom, tako da sinteriranje završava prije nego što smjesa stigne do mjesta na kojem sinter pada s vrpce. Hlađenje je završna faza sinteriranja. Za vrijeme hlađenja temperatura sintera snižava se na 100 do 150 °C, dakle na temperaturu koja omogućuje daljnju obradbu. Sinter se najčešće hladi zrakom, i to izravno na vrpci ili u posebnim hladionicima. Ako se hladi na vrpci, ona mora biti dovoljno duga, tako da 60 do 70% duljine vrpce služi za sinteriranje, a ostatak za hlađenje. Brzina hlađenja ne smije biti veća od 30 do 70 °C/min, jer bi inače nastala štetna unutrašnja naprezanja u sinteru. Gotov se sinter drobi i klasira. Proizvodni kapacitet kontinuiranog uređaja ovisi o površini vrpce (najčešće 100 do 600 m²), a dnevni učinci iznose nekoliko stotina do nekoliko desetaka tisuća tona sintera.

Sinteriranje se danas najviše primjenjuje u oplemenjivanju željeznih ruda. Tako se u ekstraktivnoj metalurgiji sinteriranjem pripremaju komadni ulošci od rudnih koncentrata za preradbu u reakcijskim pećima, npr. sinteriranje oksidnih sitnozrnih željeznih ruda u pripremi uloška za visoku peć. U proizvodnji nekih građevnih materijala sinteriranjem se postiže okrupnjavanje uz istodobne kemijske reakcije; tako se sinteriranjem, koje se tada naziva pečenjem, oblikuju crjepovi, opeke i keramički proizvodi. U proizvodnji polimernih materijala sinteriranjem se praškasti materijal smekšava, tali i veže, što se primjenjuje za oblikovanje manjih predmeta, površinsko oslojavanje drugih vrsta materijala, dekoraciju, toplinsku izolaciju i sl. Posebno područje sinteriranja čine mnogobrojni procesi za dobivanje proizvoda od metalnog ili nemetalnoga praha. (→ metalurgija praha)

Citiranje:
sinteriranje. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2021. Pristupljeno 6. 5. 2021. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=56166>.