BR0308001B1 - procedimento e dispositivo para extrair por sucção a água de escoamento dos arcos internos de máquinas para fundir o perfil preliminar de vigas. - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO E DISPOSITIVO PARA EXTRAIR POR SUCÇÃO A ÁGUA,DE ESCOAMENTO DOS ARCOS INTERNOS DE MÁQUINAS PARA FUNDIR OPERFIL PRELIMINAR DE VIGAS

A presente invenção se refere a um procedimento pararecolher e remover a água de escoamento de dentro do arcointerno da guia do veio de lingotamento de uma máquina parafundir do tipo Beam Blank, na qual o veio de lingotamentofundido é levado à solidificação e a necessária remoção decalor é obtida, entre outros, por meio de água pulverizada,sendo que conseqüentemente a água de escoamento se acumulano arco interno do veio de lingotamento de onde a água deescoamento é recolhida e extraída por sucção por meio dautilização de uma cabeça aspiradora e, então, a misturaágua-ar aspirada é separada em água e ar. A presenteinvenção também se refere a um dispositivo para executar oprocedimento em questão.

Nas máquinas para fundir o perfil preliminar de vigasou a seção preliminar de trilhos, chamadas de máquinas parafundir de tipo Beam Blank, o formato fundido é levado àsolidificação dentro da guia do veio de lingotamento. Aformação de uma crosta solidificada externa e firme ocorreainda dentro da coquilha por meio da condução de calor nasplacas de cobre refrigeradas a água. Os perfis preliminaresrealizados na máquina Beam Blank são gerados dentro de umraio de fundição.

Uma ulterior remoção de calor é realizada dentro daguia do veio de lingotamento através de contato rolante,água pulverizada de cima e radiação térmica.

Conseqüentemente, no arco interno do veio de lingotamentoacumula-se á água excedente, isto é, a água de escoamento.Esta vai aumentando de uma fileira de bocais em fileira debocais, na direção da remoção do veio de lingotamento.

Por um lado, a água acumulada impede a transmissão decalor através da refrigeração por pulverização e, por outrolado, caso não fosse removida da nervura do veio delingotamento ou do Beam Blank, ela acabaria se acumulandodiante do maçarico a oxigênio.

Em conformidade com o estado da técnica, a formacaracterística adotada é, por exemplo, a purga da água doarco interno do veio de lingotamento por meio de arcomprimido. Esta purga acarreta um alto dispêndio deenergia e grandes custos de manutenção para os compressoresque são necessários para produzir as quantidades desejadasde ar comprimido. Além do mais, a água soprada de mododescontrolado sobre as bordas em flange dos perfispreliminares Beam Blank danifica a qualidade dos perfisfabricados, o que pode vir a causar perdas de material.

O documento JP 58 15 7559 Al trouxe ao conhecimento dopúblico o princípio de se extrair a água da nervura do BeamBlank por sucção. Em conformidade com esse documento, aágua de refrigeração excedente é recolhida através de umtubo de sucção de entrada em forma de faca e é aspirada pormeio de baixa pressão no fim de um tubo de saída de seçãotransversal redonda. A baixa pressão é gerada por um tuboconcêntrico revestido através do qual o ar sob pressãopassa no fim do tubo de saída e gera a baixa pressão aoatuar conjuntamente com este. Entretanto, a diferença depressão é relativamente reduzida e permite unicamente deaspirar os restos da água de refrigeração. Ademais, sobre otubo de sucção de entrada ainda está localizada, pararepelir o excedente da água de refrigeração, uma superfícieoblíqua que se divide em sentidos transversais opostossobre o tubo de sucção de entrada, de tal maneira que osrestos da água de refrigeração escoam por ambos os lados doveio de lingotamento de fundição e tenham que serrecolhidos separadamente.

Em princípio, os perfis Beam Blank, isto é, os perfispreliminares lineares como os perfis preliminares de vigasou os perfis preliminares de trilhos são formados de talmaneira que a água restante não pode sair autonomamente porcima das bordas laterais em f lange. Na medida em que oespaço disponível é muito reduzido através das própriascondições existentes da câmara de refrigeração, bem comodentro da guia do veio de lingotamento, falta espaçosuficiente para poder instalar dispositivos apresentandograndes recursos técnicos para remover a água da nervura.Por outro lado, é extremamente difícil desviar a águaatravés de dispositivos específicos para conduzi-la para ostubos de sucção em função da configuração da superfícierugosa do veio de lingotamento que se move constantemente.

0 documento DE-A-101 22 833 trouxe ao conhecimentopúblico um dispositivo de aspiração para a água secundáriaem instalações de lingotamento contínuo de perfispreliminares. 0 dispositivo de aspiração apresenta umbocal plano do tubo de sucção, que corresponde à largura doveio de lingotamento, o qual se encontra sob baixa pressão.Um separador está intercalado no sentido do fluxo natubulação de sucção do ar evacuado, atrás do bocal do tubode sucção, para coletar os restos de água e as impurezasaspiradas.Tomando como ponto de partida o estado da técnicaconforme descrito anteriormente, a presente invenção temcomo tarefa fundamental indicar um procedimento e umdispositivo que possam preencher os critérios seguintes:

- Coletar e recolher a água de escoamento da formamais completa possível e em operação contínua nas condiçõesdeterminadas pelo lingotamento contínuo de aço, bem comoremover a água de escoamento sem afetar negativamente aqualidade do material do veio de lingotamento de fundição.

- Evitar uma colisão do veio de lingotamento defundição com os dispositivos de canalização de água.

Modelo simples e que economize espaço, além deapresentar custos reduzidos de instalação na instalação delingotamento contínuo.

- Dispositivo aspirador necessitando de poucamanutenção e econômico em termos de energia, para remover aágua de escoamento do arco interno de uma máquina delingotamento contínuo.

Utilização de meios simples para ajustar odispositivo aspirador para diversos formatos de veio delingotamento.

Para solucionar a tarefa proposta acima, a presenteinvenção propõe um procedimento para coletar e remover aágua de escoamento do arco interno da guia do veio delingotamento de uma máquina para fundir de tipo Beam Blank,em conformidade com as características descritas no termogenérico da reivindicação 1, no qual a água de escoamentorecolhida na cabeça aspiradora é pulverizada através dautilização de pulverizadores, isto é, de inibidores deimpulsos, sendo que os pulverizadores são formados por umasérie de bocais de injeção de ar posicionados de formadistribuída dentro da cabeça aspiradora, e a cabeçaaspirador é executada de tal maneira que seja formado umespaço de pulverização para a expansão da água a serrecebida.

Através destas providências, a água de escoamento épulverizada dentro da cabeça aspiradora, possibilitando queela seja transportada pneumaticamente. Em função dapulverização da água de escoamento, esta pode ser aspiradacom um reduzido dispêndio de energia e pode em seguida serencaminhada para um dispositivo separador para água e ar.

A adoção de uma cabeça aspiradora é uma forma descomplicadae que economiza espaço, além de poder ser instalada namáquina para fundir de tipo Beam Blank com pouco dispêndiode recursos.

Um desenvolvimento ulterior do procedimento emconformidade com a presente invenção propõe que a cabeçaaspiradora seja conduzida e/ou posicionada no veio delingotamento por meio de um manipulador, através do qual setorna possível comandar a cabeça aspiradora de umadistância maior e a partir de uma cabine de controleobtendo uma utilização perfeita.

Para vedar a cabeça aspiradora em relação ao veio delingotamento, isto é, em relação ao perfil preliminar BeamBlank, a presente invenção propõe utilizar meios de vedaçãoespecíficos como escovas ou réguas de vedação elásticas deborracha.

Na medida em que as máquinas para fundir do tipo BeamBlank podem ser empregadas para diversos formatos de veiode lingotamentos, a presente invenção propõe ainda que acabeça aspiradora seja concebida de maneira a poder serajustada aos diferentes formatos de veio de lingotamentos eque ela possa ser montada com o emprego de meios de conexãoe desengate rápido para sua conexão a um dispositivo desucção.

Uma outra proposta que demonstrou ser particularmentevantajosa é a de aspirar a água de escoamento por meio dacabeça aspiradora em um ou em diversos locais ao longo docomprimento metalúrgico do veio de lingotamento de fundiçãoisto é, do Beam Blank, abaixo da coquilha.

A presente invenção também se refere a um dispositivopara executar o procedimento descrito. Este dispositivo,que apresenta as características descritas no termogenérico da reivindicação 6, é caracterizada porpulverizadores e meios para conduzir a cabeça aspiradora aolongo dos perfis preliminares Beam Blank. Com o auxílio decabeças aspiradoras concebidas desta maneira, torna-sepossível transportar pneumaticamente a água de escoamento,o que faz com que a água aspirada possa ser transportadaatravés da tiragem por sucção por tubos ou tubulaçõesadequadas até aos separadores de água e, a partir daí edepois de sofrer uma purificação adequada, ela possa serreconduzida para o dispositivo de refrigeração da máquinapara fundir.

Numa outra forma de execução da presente invenção, acabeça aspiradora é concebida como uma espécie de espaçoreceptor em forma de sino, sendo que o espaço receptorcontém os pulverizadores, como bocais, peças metálicassoltas ou correntes para pulverizar a água coletada. Estearranjo permite uma forma construtiva extremamente compactada cabeça aspiradora, o que faz com que ela possa serposicionada na guia do veio de lingotamento de forma aeconomizar espaço. Demonstrou ser vantajoso posicionarcabeças aspiradoras em diversas regiões da instalação delingotamento contínuo, para aspirar a água de escoamento doarco interior do Beam Blank logo que ela se forma.

Uma forma de execução particularmente privilegiada dodispositivo de sucção prevê que a cabeça aspiradora sejaconcebida como uma cabeça substituível, através de meios deconexão e de desengate rápido, para poder ser adaptada aoutros formatos de Beam Blank. Na medida em que durante oprocesso de laminação de vigas também são fundidosdiferentes perfis preliminares Beam Blank, a providênciaaqui apresentada para a adequação da cabeça aspiradora setorna particularmente interessante.

Um emprego otimizado do dispositivo de sucção resultado fato de que está previsto um manipulador para posicionara cabeça aspiradora, sendo que a cabeça aspiradora pode serlocalizada a uma distância entre 0 e 40 mm da superfície doformato de Beam Blank. Através desta providência evita-seque a cabeça aspiradora entre em contato com a superfíciedo Beam Blank, que em alguns casos pode ser extremamenterugosa, o que pode levar à danificação seja do próprio BeamBlank, seja da cabeça aspiradora.

Outras formas de execução do dispositivo emconformidade com a presente invenção são descritas nasdemais subreivindicações.

Particularidades, características e outras vantagensapresentadas pela presente invenção podem ser depreendidasa partir da explicação a seguir de um exemplo de execuçãoilustrado esquematicamente nos desenhos. São mostrados:

na figura 1, uma vista lateral de um segmento do veiode lingotamento, apresentando um dispositivo de sucção paraa água de escoamento, posicionado dentro do arco interno daguia do veio de lingotamento; e

na figura 2, uma vista lateral da guia do veio delingotamento com os dispositivos de sucção que lhe sãoatribuídos.

Pode-se observar, na figura 1, um segmento de veio delingotamento para um Beam Blank, no caso em questão, umperfil preliminar de viga. O sentido de fundição do BeamBlank é designado com o número de referência 12. Os perfisdas bordas laterais do Beam Blank são dotados dos númerosde referência 11 e 11.

A cabeça aspiradora 1 se encontra dentro do perfil doveio de lingotamento 9 em forma de osso daí resultante, coma finalidade de aspirar a água excedente, isto é, a água deescoamento, que se acumula aí dentro. A cabeça aspiradorapode ser conectada ao dispositivo de sucção 4 através demeios de conexão ou desengate rápido 3. O dispositivo desucção 4 consiste da tubulação de sucção 10 e de umseparador de água 13. A mistura água-ar gerada dentro dacabeça aspiradora, e que pode ser transportadapneumaticamente, é removida por meio da tubulação de sucção10 que pode ser conectada à cabeça aspiradora 1. Atubulação de sucção 10 está conectada - conforme já foidito, a um dispositivo separador, no qual a mistura água-arrecolhida é separada nos componentes água e ar, depois doque a parte de água é preparada para ser reutilizada, istoé, é separada de matérias sólidas e outras substâncias queforam carreadas junto com ela e é reconduzida à máquinapara fundir Beam Blank para ser reaproveitada.

A cabeça aspiradora 1 apresenta a forma de um sino comuma abertura inferior para aspiração e compreende um espaçopara pulverização para a expansão da água a ser recebidaali. Além do mais, a cabeça aspiradora 1 contém em seuespaço interno para a pulverização da água de escoamentorecolhida dentro da cabeça aspiradora 1 dispositivoschamados pulverizadores, isto é, inibidores de impulsos,que fazem com que a água de escoamento possa sertransportada pneumaticamente. De preferência, apulverização da água de escoamento recolhida é otimizada aose dotar a cabeça aspiradora de bocais de injeção de arposicionados de forma distribuída dentro do espaço depulverização em forma de sino, com a finalidade de expandira água a ser recebida. Com o seu auxílio, a água a serrecolhida é turbilhonada vigorosamente com ar e, com isto,se torna capaz de ser transportada pneumaticamente. Ospulverizadores também podem abranger corrente oudispositivos mecânicos similares.

Conforme é mostrado na figura 2, a guia do veio delingotamento 8 abrange uma coquilha e, abaixo desta, umafileira de segmentos-guia de veio de lingotamento 6, 6' até6n.

Para conduzir e/ou posicionar a cabeça aspiradora,estão previstos manipuladores 7, 7', 7'', conforme ailustração meramente esquemática apresentada pela figura 2.Manipuladores deste tipo podem ser conduzidos por impulsoselétricos ou eletromagnéticos de tal maneira que sejasempre mantida uma distância igual entre a cabeçaaspiradora Ieo perfil 9 da guia do veio de lingotamento8, de preferência, uma distância entre 0 e 40 mm até asuperfície do veio de lingotamento, quando a água deescoamento estiver sendo aspirada.

A cabeça aspiradora 1 é ajustada contra o veio delingotamento 2 de forma flexível, através da utilização deescovas que não são ilustradas com maiores detalhes aqui.Cabeças aspiradoras 1 diferentes, que são ajustáveis aosdiferentes formatos dos perfis preliminares Beam Blank 9,podem ser acoplados à tubulação de sucção 10 através demeios de conexão ou de desengate rápido.

Claims (11)

1. Procedimento para recolher e remover a água deescoamento de dentro do arco interno da guia do veio delingotamento de uma máquina para fundir de tipo Beam Blank,na qual o veio de lingotamento fundido (2) é levado àsolidificação e a necessária remoção de calor é obtida,entre outros, por meio de água pulverizada, sendo queconseqüentemente a água de escoamento se acumula no arcointerno (9) do veio de lingotamento (2), de onde a água deescoamento é recolhida e extraída por sucção por meio dautilização de uma cabeça aspiradora (1) e a mistura água-araspirada é separada em água e ar, caracterizado pelo fatode a pulverização da água de escoamento ser coletada dentroda cabeça aspiradora (1) através da utilização depulverizadores, isto é, inibidores de impulsos, sendo queos pulverizadores são formados por uma série de bocais deinjeção de ar posicionados de forma distribuída dentro dacabeça aspiradora (1) e a cabeça aspiradora é concebida detal maneira que um espaço de pulverização é formado para aexpansão da água a ser recolhida.

2. Procedimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a cabeça aspiradora (1) éconduzida e/ou posicionada no veio de lingotamento (2) pormeio de um manipulador.

3. Procedimento, de acordo com qualquer umas dasreivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que acabeça aspiradora (1) é vedada em relação ao veio delingotamento (2) através da utilização de meios de vedaçãona forma de escovas.

4. Procedimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações I7 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que acabeça aspiradora (1) é concebida de forma a poder serajustada a diferentes formatos do veio de lingotamento (2)e pode ser montada e conectada a um dispositivo de sucção(4) ao utilizar meios de conexão ou de desengate rápido(3).

5. Procedimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de quea água de escoamento é aspirada através da cabeçaaspiradora (1) em um ou em diversos locais ao longo docomprimento metalúrgico do veio de lingotamento por debaixoda coquilha.

6. Dispositivo para recolher e remover a água deescoamento de dentro do arco interno da guia do veio delingotamento (8) de uma máquina para fundir de tipo BeamBlank, que apresenta uma coquilha (5) para o lingotamentocontínuo de perfis preliminares Beam Blank (9) e uma guiade veio de lingotamento (8) posicionada abaixo da coquilha(5) e formada por segmentos (6 - 6n) , sendo que odispositivo apresenta pelo menos uma cabeça aspiradora (1)conectada a um dispositivo de sucção (4) posicionada aolongo da guia do veio de lingotamento (8) , caracterizadopelo fato de compreender pulverizadores e meios (7) paraconduzir a cabeça aspiradora (1) ao longo do perfilpreliminar Beam Blank (9).

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que a cabeça aspiradora (1) éconcebida como uma espécie de espaço receptor em forma desino, contendo os pulverizadores, como bocais, peçasmetálicas soltas ou correntes para pulverizar a águacoletada.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que ascabeças aspiradoras (1, 1', I'') são posicionadas emdiversas regiões da guia do veio de lingotamento (8).

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que acabeça aspiradora (1) é concebida como uma cabeçasubstituível, através de meios de conexão e de desengaterápido (3), para poder ser adaptada a outros formatos deBeam Blank (9) .

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de queestá previsto um manipulador para posicionar a cabeçaaspiradora, sendo que a cabeça aspiradora (1) pode serposicionada a uma distância entre 0 e 40 mm em relação àsuperfície do formato de Beam Blank.

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato deque para vedar e conduzir a cabeça aspiradora (1) emrelação ao perfil preliminar Beam Blank (9), são previstasescovas ou réguas elásticas ou de borracha.