BR0008849B1 - processo para consertos quentes dos canais de tiragem de aquecimento de uma bateria de fornos alimentados por coque e mecanismo para executar este processo. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA CONSERTOS QUENTES DOS CANAIS DE TIRAGEM DE AQUE-CIMENTO DE UMA BATERIA DE FORNOS ALIMENTADOS POR COQUEE MECANISMO PARA EXECUTAR ESTE PROCESSO".

A presente invenção refere-se a um processo e a um mecanis-mo para reparos quentes dos canais de tiragem de aquecimento de umabateria de fornos de coque segundo o preâmbulo da reivindicação 1 ou dareivindicação 6.

Da EP 0 421 174 B1 é conhecido que já durante a construção daalvenaria dos canais de tiragem de aquecimento é feito um aquecimento pormeio de ar aquecido dos segmentos já acabados dos respectivos canais detiragem de aquecimento até uma temperatura de aproximadamente 250°C.O ar é soprado para dentro dos canais de tiragem de aquecimento por meiode um compressor, atravessando uma serpentina de aquecimento, deixandoos mesmos através de uma chaminé na sua respectiva extremidade superiorde alvenaria. O aquecimento do ar necessário para o processo é feito emtroca de calor indireta com as partes quentes da bateria de fornos de coque.Nisto, a serpentina de aquecimento é instalada ou acima da grade de rege-nerador no regenerador do forno de coque ou no leito do forno.

Este processo requer um dispêndio grande de instalação dematerial de tubos e de tubulações. Além disto, precisa ser instalado umcompressor de ar, para pressionar o ar através dos tubos e dos canais detiragem de aquecimento. O dispêndio de processo para o aquecimento doscanais de tiragem de aquecimento recém-construídos, em comparação dotempo de aquecimento necessário curto.

A presente invenção tem a tarefa de melhorar o processo para oaquecimento dos canais de tiragem de aquecimento no sentido de que coma técnica simplificada podem ser obtidas características de aquecimento sa-tisfatórias.

Esta tarefa é solucionada, no que se refere ao processo, com ascaracterísticas da reivindicação 1 e no que se refere ao mecanismo, com areivindicação 6.Os desenvolvimentos posteriores são indicados nas sub-reivindicações.

Segundo a presente invenção, durante a construção dos murosdos canais de tiragem de aquecimento acontece um aquecimento dos seg-mentos já acabados do respectivo canal de tiragem de aquecimento, porexemplo, até uma temperatura de aproximadamente 250°C por meio de arde combustão comum que é pré-aquecido através do regenerador do fornode coque, sendo que os canais de tiragem existentes na bateria de fornos decoque para ar de combustão e gases de escape são utilizados através doregenerador. Para este fim, em caso de fornos com canais de tiragem deaquecimento geminados é construído no percurso do fluxo um mecanismode inversão de ar que acompanha a construção. Este mecanismo de inver-são consiste, por um lado, em placas de cobertura que restringem a quedade argamassa, sujeira e outros materiais durante a construção dos murosdos canais de tiragem de aquecimento, e por outro lado, de pelo menos umtubo de passagem de ar que contorna a parede de união situada entre pelomenos dois canais de tiragem, que na área das suas extremidades de bocaatravessa as placas de cobertura, ligando deste modo os pelo menos doiscanais de tiragem para a passagem do fluido. Em um tubo de passagem dear - de preferência - é instalada uma corrediça para regular a passagem doarde combustão.

Durante a construção do muro, através do regenerador do fornode coque, o ar pré-aquecido é trazido para os segmentos já murados doscanais de tiragem de aquecimento. Este ar é puxado através da parte docanal de tiragem de aquecimento já murada, e através do mecanismo deinversão do ar, para uma parte de canal da tiragem descendente, e nova-mente em direção do regenerador. No regenerador, o ar é puxado atravésdo canal de gás de fumo até a chaminé, escapando então para a atmosfera.

A alimentação com gás de combustão para os canais de tiragemde aquecimento em reparo fica ininterrupta, de modo que através do percur-so do fluxo dos meios de aquecimento (ar e gás) de um canal de tiragem deaquecimento somente o ar de combustão que passa pelo regenerador ab-sorve uma determinada quantidade de calor, redistribuindo este novamentepara os canais de tiragem de aquecimento recém-construídos a seremaquecidos. O ar de combustão é utilizado como meio de transporte do calor.Deste modo é alcançado um aquecimento simples e econômico de energiados muros recém-construídos.

Com o progresso dos trabalhos de construção dos muros, o me-canismo de inversão de ar é paulatinamente colocado mais alto, de modoque as partes recém-muradas do canal de tiragem de aquecimento sãoaquecidas correspondentemente. Nisto, o mecanismo de inversão de ar éexecutado de tal modo que respectivamente podem ser erguidas 4 a 6 ca-madas de muros.

A regulação da passagem do ar de combustão é feita com oselementos de regulação já existentes no forno de coque. Para uma regula-ção exata da passagem de ar de combustão e com isto, da temperatura nossegmentos já acabados dos canais de tiragem de aquecimento a serem re-parados, ocorre, por exemplo, por meio de uma corrediça no mecanismo deinversão de ar. A temperatura é controlada através de pontos de medição detemperatura que são dispostos especialmente abaixo do mecanismo de in-versão de ar.

Os custos para o aquecimento dos canais de tiragem de aque-cimento diminuem graças a este modo de procedimento simples. Isto é, umreparo segundo este processo torna-se consideravelmente mais barato.

Os passos de processo acima mencionados e os passos de pro-cesso e componentes reivindicados e descritos no exemplo de execução, aserem usados segundo a presente invenção, no que se refere as suas con-dições de processo, seu tamanho, forma, seleção de material e concepçãotécnica não são sujeitos a condições excepcionais especiais, de modo queos critérios de seleção conhecidos em cada área de utilização podem serusados sem restrições.

Outros detalhes, características e vantagens do objeto da presenteinvenção resultam da descrição seguinte do desenho anexo, onde - a título deexemplo - são mostradas formas de execução preferidas. No desenho mostram:Figura 1 - um corte vertical através de vários pares de canais detiragem de aquecimento geminados, onde são dispostos dois mecanismosde inversão de ar, em apresentação esquematizada.

Figura 2 - um corte vertical através de vários pares de canais detiragem de aquecimento onde é disposta uma segunda execução do meca-nismo de inversão de ar com a qual podem ser aquecidos três canais de ti-ragem de aquecimento, na mesma apresentação como na figura 1.

Figura 3A - uma ampliação do recorte através de um mecanismode inversão de ar segundo a figura 1 (corte ao longo da linha Ill A - Ill A se-gundo a figura 3B).

Figura 3B - o mesmo mecanismo de inversão de ar em vista decima (corte ao longo da linha Ill B - Ill 3B segundo a figura 3A).

A figura 1 mostra um corte através de dois pares de canais detiragem de aquecimento 1 e 2 a serem reparados. Nos pares de canais detiragem de aquecimento 1 e 2 são dispostos respectivamente um mecanis-mo de inversão de ar 3, com tubos de passagem de ar 4 e 4'. Os tubos depassagem de ar 4 e 4', na sua extremidade inferior, são unidos à prova degás com placas de cobertura 17, 17' que separam a parte acabada dos pa-res de canais de tiragem de aquecimento 1 e 2 da parte ainda a ser termina-da. Os tubos de passagem de ar 4' possuem respectivamente uma corrediça5, com a qual pode ser regulada a temperatura desejada de aproximada-mente 250°C abaixo do mecanismo de inversão de ar 3. A temperatura abai-xo do mecanismo de inversão de ar é medida com elementos térmicos 6.

O percurso de corrente do ar de combustão é mostrado comsetas. Segundo a seta 7 (figuras 1 e 2) o ar de combustão entra no canal deleito de regenerador 23, atravessa o regenerador 8 e no plano do queimador9 entra no par de canais de tiragem de aquecimento 1 a ser reparado. O arde combustão atravessa então os tubos de passagem de ar 4 e 4' e entra nopar de canais de tiragem de aquecimento 1 a ser reparado através do planodo queimador 10 para um regenerador vizinho 11 e sai lá, seguindo a seta12, através do canal de leito de regenerador 23, pela chaminé.

A velocidade de fluxo do ar de combustão é determinada pelatiragem da chaminé e também pelo ajuste das guarnições de regulação doforno de coque que não são mostradas na figura 1. Uma outra regulação dapassagem da corrente do ar de combustão é feita com a corrediça 5 do me-canismo de inversão de ar 3.

A figura 2 mostra um corte vertical através de três canais de tira-gem de aquecimento 14, 15e 16a serem novamente murados. Neste caso,o mecanismo de inversão de ar 3 consiste em mais partes. Em uma parteintermediária 13 são encaixados os tubos de passagem de ar 4, 4', e 4".

Neste caso, os tubos de passagem de ar 4" e 4' possuem respectivamenteuma corrediça 5. As referências restantes têm o mesmo significado da figura1. O ar de combustão passa para cima pelo canal de tiragem de aqueci-mento central 14 através do mecanismo de inversão de ar 3, vai distribuindo-se nos canais de tiragem de aquecimento descendentes 15 e 16, passandonovamente pelo regenerador 8 para as respectivas válvulas de gás de esca-pe no forno de coque. Depois da inversão do regenerador, o ar de combus-tão nos canais de tiragem de aquecimento 15 e 16 corre para cima, segundoas setas entre parênteses, é aspirado sobre o canal de tiragem de aqueci-mento 14 e corre através do regenerador 8 para a respectiva válvula de gásde fumo do forno de coque.

Das figuras 3A/B torna-se visível a disposição exata do meca-nismo de inversão de ar 3 nos canais de tiragem de aquecimento a seremreparados que consistem nas paredes de união 19 e nas paredes corrediças24. O mecanismo de inversão de ar consiste nos tubos de passagem de ar 4e 4' que são ligados à prova de gás com as placas de cobertura 17, 17', ostubos de passagem de ar 4 e 4' são encaixados um no outro com suas ex-tremidades horizontais, e com a ajuda de pelo menos um travamento 18 queé disposto na placa de cobertura 17, 17' são retidos respectivamente nasfendas do muro do canal de tiragem de aquecimento. Deste modo, durante otrabalho de construção em alvenaria posterior é possível uma inversão rápi-da do sentido do mecanismo de inversão de ar 3. Os tubos de passagem dear 4 e 4' são executados de tal modo que respectivamente quatro a seis cama-das das paredes de união 19 e das paredes corrediças 24 podem ser colocadas.Para a proteção dos pedreiros contra o calor e para o melhorisolamento do mecanismo de inversão de ar 3, este é enrolado, por exemplo,com lã de isolamento 20. As placas de cobertura 17 também deveriam serrevestidas com lã de isolamento 21 no seu lado inferior. Isto melhora tam-bém a vedação com as paredes de união 19 e as paredes corrediças 24. Apassagem pelo mecanismo de inversão de ar 3 é indicada pelas setas 22, adireção muda de acordo com a inversão do aquecimento da bateria de fornode coque e o período de inversão de aproximadamente 20 minutos.Lista de Referências

1 Par de canais de tiragem de aquecimento 2 Par de canais de tiragem de aquecimento 3 Mecanismo de inversão de ar 4 Tubo de passagem de ar 4' Tubo de passagem de ar 4" Tubo de passagem de ar 5 Corrediça 6 Elemento térmico 7 Seta 8 Regenerador 9 Plano do queimador 10 Plano do queimador 11 Regenerador vizinho 12 Seta 13 Parte intermediária 14 Canal de tiragem de aquecimento 15 Canal de tiragem de aquecimento 16 Canal de tiragem de aquecimento 17 Placa de cobertura 18 Travamento 19 Parede de união 20 Isolamento 21 Isolamento 22 Seta 23 Canal de leito de regenerador 24 Parede corrediça

Claims (9)

1. Processo para o reparo quente dos canais de tiragem deaquecimento, operados em pares ou em grupos, de uma bateria de fornosde coque, no qual já durante o levantamento do muro dos canais de tiragemde aquecimento ocorre um aquecimento dos segmentos já acabados do res-pectivo canal de tiragem de aquecimento por meio de gás aquecido, caracte-rizado pelo fato de que como gás aquecido é utilizado o ar normalmente pre-visto na operação de coqueificação para a combustão em canais de tiragemde aquecimento, e de que este ar é conduzido através dos caminhos de flu-xo previstos na bateria de fornos de coque para o ar de combustão e o gásde escape, inclusive através do regenerador, sendo aquecido, e em seguida,é conduzido através dos canais de tiragem de aquecimento a serem repara-dos, sendo que a parte já construída em alvenaria do canal de tiragem deaquecimento é separada da parte ainda a ser construída em alvenaria docanal de tiragem de aquecimento por meio de um mecanismo de inversão de ar.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a posição do mecanismo de inversão de ar é paulatinamentedeslocada para cima com o progresso dos trabalhos de alvenaria.

3. Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracteriza-do pelo fato de que a regulação da passagem do ar de combustão ocorre nomecanismo de inversão de ar.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que a regulação da passagem do ar de combustão é feito por umacorrediça.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 até 4, ca-racterizado pelo fato de que o controle da temperatura na área do mecanis-mo de inversão de ar ocorre por pelo menos um ponto de medição de tem-peratura.

6. Mecanismo para a execução do processo como definido nasreivindicações 1 até 5, consistindo em um mecanismo de inversão de ar (3)com tubos de passagem de ar (4, 4', 4") que são respectivamente unidoscom uma placa de cobertura (17) que separa as partes já construídas emalvenaria de pelo menos dois canais de tiragem de aquecimento, operadosaos pares ou em grupos, das partes ainda a serem construídas em alvenaria.

7. Mecanismo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o mecanismo de inversão de ar (3) possui uma corrediça (5)para a regulação da quantidade de ar.

8. Mecanismo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracteri-zado por pelo menos um ponto de medição de temperatura para o controleda temperatura na área do mecanismo de inversão de ar.

9. Mecanismo de acordo com uma das reivindicações 6 até 8,caracterizado pelo fato de que o mecanismo de inversão de ar (3) possuiuma parte intermediária (13) que é ligada com os tubos de passagem de ar(4, 4', 4").