BR102013017584A2 - Tampas de pilha de respiradouro e sistemas e métodos associados - Google Patents
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Abstract
Tampas de pilha de respiradouro e sistemas e métodos associados. A presente tecnologia é geralmente direcionada a tampas de pilha de respiradouros e sistemas e métodos associados. Em particular, várias modalidades são direcionadas a tampas de pilha de respiradouros possuindo propriedades de vedação aperfeiçoadas em um sistema de processamento de coque. Em uma modalidade particular, uma tampa de pilha de respiradouros compreende uma primeira parte próxima a e espaçada pelo menos parcialmente de uma segunda parte de tampa. A tampa de pilha de respiradouros compreende adicionalmente uma primeira parte de vedação acoplada à primeira parte de tampa e uma segunda parte de vedação acoplada à segunda parte de tampa. Em várias modalidades, a segunda parte de vedação se sobrepõe pelo menos parcialmente à primeira parte de vedação através do espaço entre as primeira e segunda partes de tampa. Em modalidades adicionais, pelo menos uma dentre as primeira e segunda partes de vedação inclui camadas de vedações tipo tadpole, vedações flexiveis, material refratário rígido, e/ou cobertor refratário flexivel.
Description
"TAMPAS DE PILHA DE RESPIRADOURO E SISTEMAS E MÉTODOS ASSOCIADOS" Campo Técnico A presente tecnologia é geralmente direcionada a tampas de pilha de respiradouro e sistemas e métodos associados. Em particular, várias modalidades são direcionadas às tampas de pilha de respiradouro possuindo propriedades de vedação aperfeiçoadas em um sistema de processamento de coque.
Fundamentos O coque é um combustível de carbono sólido e fonte de carbono utilizada para fundir e reduzir minério de ferro na produção de aço. Em um processo, conhecido como o "Processo de Formação de Coque Thompson", o coque é produzido pela alimentação de batela-das de carvão pulverizado para um forno que é vedado e aquecido a temperaturas muito altas por 24 a 48 horas sob condições atmosféricas muito controladas. Os fornos de formação de coque têm sido utilizados por muitos anos para converter o carvão em coque metalúrgico. Durante o processo de formação de coque, o carvão finamente esmagado é aquecido sob condições de temperatura controlada para desvolatizar o carvão e formar uma massa fundida de coque possuindo uma porosidade e uma resistência predeterminadas.
Os fornos de coque criam gases de exaustão extremamente quentes, os gases algumas vezes alcançando temperaturas de 1093,33 C ou mais. As fábricas de coque incluem tipicamente pilhas de respiradouros para expelir esses gases de exaustão quentes, de forma emergencial ou rotineira, ou para fins de manutenção. As pilhas de respiradouros podem incluir tampas de pilha destinadas a conter a exaustão na pilha quando a ventilação é indesejável, e também para impedir que o ar atmosférico entre no ambiente de processamento de coque de pressão negativa. As tampas de pilha de respiradouro tipicamente incluem duas partes de tampa lado a lado, cada uma sendo capaz de abrir uma configuração em formato de concha. No entanto, com o tempo, as partes lado a lado apresentam a tendência de mover ligeiramente para longe uma da outra devido à fatiga mecânica da tampa, articula-ção/junta entre a tampa e a pilha, ou a pilha propriamente dita. Isso cria um espaço entre as partes de tampa. O espaço aberto pode causar um vazamento de entrada de ar da atmosfera dentro da pilha para afetar o desempenho do processo, e pode vazar o gás de exaustão para o ambiente externo em momentos não pretendidos. Mesmo se houver uma vedação na tampa, uma pequena quantidade de movimento de fatiga das partes de tampa libera gás quente suficiente que a vedação pode ser rapidamente queimada. De acordo, existe a necessidade de se aperfeiçoar o desenho de pilha de respiradouro para suportar altas temperaturas e a mudança da tampa da pilha.
Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma fábrica de coque de recuperação de calor horizontal, configurada de acordo com as modalidades da tecnologia; A figura 2 é uma ilustração parcialmente esquemática de um sistema de pilha de respiradouro configurada de acordo com as modalidades da tecnologia; A figura 3 é uma ilustração parcialmente esquemática de um sistema de vedação de tampa de pilha de respiradouro configurado de acordo com as modalidades da tecnologia; A figura 4 é uma ilustração parcialmente esquemática de um sistema de vedação de tampa de pilha de respiradouro configurado de acordo com as modalidades adicionais da tecnologia; A figura 5A é uma vista lateral de uma tampa de pilha de respiradouro configurada de acordo com as modalidades da tecnologia; A figura 5B é uma vista isométrica da tampa de pilha de respiradouro da figura 5A configurada de acordo com as modalidades da tecnologia.
Descrição Detalhada A presente tecnologia é geralmente direcionada a tampas de pilha de respiradouro e sistemas e métodos associados. Em particular, várias modalidades são direcionadas para as tampas de pilha de respiradouro possuindo propriedades de vedação aperfeiçoadas em um sistema de processamento de coque. Em uma modalidade particular, uma tampa de pilha de respiradouro compreende uma primeira parte de tampa próxima a e pelo menos parcialmente espaçada de uma segunda parte de tampa. A tampa de pilha de respiradouro compreende adicionalmente uma primeira parte de vedação acoplada à primeira parte de tampa e uma segunda parte de vedação acoplada à segunda parte de tampa. Em várias modalidades, a segunda parte de vedação se sobrepõe pelo menos parcialmente à primeira parte de vedação sobre o espaço entre as primeira e segunda partes de tampa. Em modalidades adicionais, pelo menos uma as primeira ou segunda partes de vedação inclui camadas de vedações tipo tadpole, vedações flexíveis, de material refratário rígido e/ou tipo cobertor refratário flexível.
Detalhes específicos de várias modalidades da tecnologia são descritos abaixo com referência às figuras de 1 a 5B. Outros detalhes descrevendo estruturas e sistemas bem conhecidos frequentemente associados com os fornos de processamento de carvão e formação de coque não foram apresentados na descrição a seguir para evitar obscurecer desnecessariamente a descrição das várias modalidades da tecnologia. Muitos dos detalhes, dimensões, ângulos e outras características ilustradas nas figuras são meramente ilustrativos das modalidades particulares da tecnologia. De acordo, outras modalidades podem ter outros detalhes, dimensões, ângulos e características sem se distanciar do espírito ou escopo da presente tecnologia. Uma pessoa versada na técnica, portanto, compreenderá de acordo que a tecnologia pode ter outras modalidades com elementos adicionais, ou a tecnologia pode ter outras modalidades sem várias das características ilustradas e descritas abai- xo com referência às figuras de 1 a 5B, A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma fábrica de coque de recuperação de calor horizontal (HHR) 100, configurada de acordo com as modalidades da tecnologia. A fábrica de coque HHR 100 compreender fornos 105, juntamente com os geradores de vapor de recuperação de calor (HRSFGs) 120 e um sistema de controle de qualidade de ar 130 (por exemplo, um sistema de dessulfurização de gás flue ou de exaustão (FGD)), ambos os quais são posicionados de forma fluida a jusante dos fornos 105 e ambos os quais são conectados por fluido aos fornos 105 por dutos adequados. A fábrica de coque HHR 100 também inclui um túnel comum 110 conectando por fluido fornos individuais 105 aos HRSGs 120. Um ou mais dutos cruzados 115 conectam por fluido o túnel comum 110 aos HRSGs 120. Um duto de gás resfriado 125 transporta o gás resfriado dos HRSGs para o sistema de dessulfurização de gás flue (FGD) 130. Conectado por fluido e adicionalmente a jusante encontra-se um alojamento 135 para coleta de partículas, pelo menos um ventilador de corrente 140 para controlar a pressão de ar dentro do sistema, e uma pilha de gás principal 145 para exaurir a exaustão tratada resfriada par ao ambiente. As linhas de vapor 150 podem interconectar HRSG 120 e uma fábrica de geração conjunto 155 de modo que o calor recuperado possa ser utilizado. Várias fábricas de coque 100 podem ter diferentes proporções de fornos 105, HRSGs 120 e outras estruturas. A fábrica 100 pode incluir adicionalmente uma pilha de respiradouros 160 conectada por fluido ao túnel comum 110 e configurada como uma rota opcional para ventilar o gás flue comburado para a atmosfera. Por exemplo, os gases de exaustão podem ser direcionados para a pilha de ventilação 160 como uma opção de ultrapassagem quando HRSGs 120 ou o equipamento a jusante está com problemas de funcionamento ou está em manutenção. Em modalidades adicionais, a pilha de respiradouros 160 pode ser posicionada mais a jusante na fábrica 100 ou pode haver múltiplas pilhas de respiradouros 160. Como será discutido em maiores detalhes abaixo com referência às figuras de 2 a 5B, a pilha de respiradouros 160 pode incluir uma tampa de pilha de respiradouro configurada para conter o gás de exaustão na pilha de respiradouros 160 e impedir o vazamento de entrada de ar quando a ventilação é indesejável.
A figura 2 é uma ilustração parcialmente esquemática de um sistema de pilha de respiradouros 200 configurado de acordo com as modalidades da tecnologia. O sistema de pilha de respiradouros 200 pode compreender uma pilha de respiradouros 202 e uma tampa de pilha de respiradouros 210. A tampa de pilha de respiradouros 210 pode incluir múltiplas partes de tampa, tal como uma primeira parte de tampa 212 que encontra uma segunda parte de tampa 214 sobre a pilha de respiradouros 202. Em algumas modalidades, a primeira parte de tampa 212 e a segunda parte de tampa 214 possuem uma configuração tipo concha e podem abrir na direção das linhas com setas pela articulação nos pontos A e B com o uso de um acionador e/ou um contrapeso (não ilustrado). Em modalidades adicionais, as primeira e segunda partes de tampa 212, 214 podem abrir através de um movimento deslizante ou outro movimento adequado. As primeira e segunda partes de tampa 212, 214 podem encontrar ou quase encontrar em uma região de junção possuindo um sistema de vedação de pilha de respiradouros 220. Em alguns casos, existe um espaço de aproximadamente 5,08 cm entre as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. O espaço pode ser maior ou menor em outras situações, ou pode aumentar através da vida útil do equipamento devido à fatiga mecânica. Como será descrito em maiores detalhes abaixo com referência às figuras de 3 a 5B, o sistema de vedação 220 na região de junção pode incluir a sobreposição de vedações e/ou a pluralidade de camadas de vedações para conter o gás de exaustão quente na pilha de respiradouros 202. A figura 3 é uma ilustração parcialmente esquemática do sistema de vedação de tampa de pilha de respiradouros 220 configurado de acordo com as modalidades da tecnologia. Como discutido acima, o sistema de vedação 220 fecha o espaço entre a primeira parte de tampa 212 e a segunda parte de tampa 214 e pode se estender através do topo e/ou descendo pelos lados das partes de tampa 212, 214. Na modalidade ilustrada, o sistema de vedação 220 inclui uma primeira parte de vedação 340 acoplada à primeira parte de tampa 212 e uma segunda parte de vedação 342 acoplada à segunda parte de tampa 214. Em várias modalidades, a primeira parte de tampa 212 e/ou segunda parte de vedação 342 compreende camadas de materiais diferentes possuindo propriedades de material diferentes. Por exemplo, os materiais podem ser rígidos, flexíveis, duros, macios, permeáveis e/ou impermeáveis ou qualquer combinação dessas qualidades. Em uma modalidade particular, uma camada de aço rígidos ou refratário pode ser combinada com uma camada de refratá-rio mais flexível. Em algumas modalidades, as primeira e segunda partes de vedação 340, 342 compreendem uma estrutura geralmente rígida, compreendendo cerâmica, aço inoxidável, refratário e/ou outro material adequado para as condições ambientais na tampa de pilha de respiradouros. Como será descrito em maiores detalhes abaixo, pelo menos uma seção das partes de vedação 340, 342 é geralmente macia ou flexível. Enquanto na modalidade ilustrada a primeira parte de vedação 340 é geralmente retangular e a segunda parte de vedação 342 tem geralmente o formato de Z, as primeira e/ou segunda partes de vedação 340 podem possuir outros formatos complementares (por exemplo, blocos, canais, etc.) em outras modalidades da tecnologia.
Cada uma das primeira e segunda partes de vedação 340, 342 pode incluir uma vedação tipo tadpole 330 posicionada no espaço entre a primeira parte de tampa 212 e a segunda parte de tampa 214. As vedações tipo tadpole 330 podem ser adjacentes uma à outra e substancialmente preenchem o espaço. As vedações tipo tadpole 330 podem ser um material resistente a altas temperaturas, tal como uma corda cerâmica. Em modalidades adicionais, apenas uma das primeira ou segunda partes de vedação 340, 342 inclui uma vedação tipo tadpole 330, ou as vedações tipo tadpole 330 podem não estar presentes. As vedações 330 podem ser maiores ou menores como necessário para substancialmente preencher o espaço e não precisam ter o mesmo tamanho. Em modalidades adicionais, as vedações 330 podem ser empilhadas verticalmente ao invés de posicionadas lado a lado. O sistema de vedação 220 pode incluir adicionalmente uma camada tipo cobertor 332 em cada uma da primeira parte de vedação 340 e segunda parte de vedação 342. A camada tipo cobertor 332 pode ser um material resistente a altas temperaturas e pode ser geralmente macio ou flexível, tal como um cobertor refratário cerâmico térmico como Ka-owool. Em algumas modalidades, o cobertor 332 ou outro material macio ou flexível assenta diretamente em cima da pilha de respiradouros 202 (ilustrada na figura 2). Em modalidades adicionais, o cobertor 332 pode ser posicionado sob as primeira e segunda partes de tampa 212, 214 e em ou dentro da pilha de respiradouros 202. A interface macia/dura entre o cobertor macio 332 e a virola de pilha de respiradouros pode reduzir ainda mais os vazamentos visto que o material macio é capaz de se conformar ao formato rígido da virola de pilha de respiradouros. A primeira parte de vedação 340 pode incluir adicionalmente um material refratário 334 acima do cobertor 332 e vedação tipo tadpole 330. O material refratário 334 se sobrepõe à camada de cobertor 332 na segunda parte de vedação 342. Essa característica de sobreposição pode fornecer uma garantia adicional contra os vazamentos da pilha de respiradouros. O grau de sobreposição pode variar em modalidades diferentes da descrição. Por exemplo, o sistema de vedação 220 pode variar de nenhuma sobreposição à sobreposição que abrange quase que a totalidade da largura da tampa de pilha de respiradouros. Como será discutido em maiores detalhes com referência às figuras 5A e 5B, em alguns casos as secos laterais das partes de tampa 212, 214 (ou o sistema de vedação 220 nas partes laterais) podem se sobrepor. Em outras modalidades adicionais, pode haver múltiplas camadas de sobreposições no sistema de vedação 220. Como descrito acima, o material refratário geralmente duro 334 adjacente ao cobertor geralmente macio 332 pode fornecer uma vedação mais conformada e pode inibir adicionalmente a falta de alinhamento das primeira e segunda partes de tampa 212, 214.
As primeira e segunda partes de vedação 340, 342 podem incluir adicionalmente outra camada de vedações tipo tadpole 336. As vedações tipo tadpole 336 podem ser adjacentes a ou acima do material refratário 334 e podem ser iguais ou diferentes em tamanho com relação às vedações tipo tadpole 330. As vedações tipo tadpole 336 podem ser um cordão cerâmico ou outro material similar. Em algumas modalidades, em adição a ou no lugar de vedações tipo tadpole 336, o sistema de vedação 220 pode incluir uma região de sobreposição adicional da primeira parte de vedação 340 e segunda parte de vedação 342, similar à sobreposição descrita acima. Acima as vedações tipo tadpole 336, as primeira e segunda partes de vedação 340, 342 podem incluir, cada uma, uma vedação flexível 338. As vedações flexíveis 338 podem ser metal curvo (por exemplo, aço inoxidável ou outro material adequado) e pode pressionar um contra o outro par fornecer o encerramento de espaço adicional. Em modalidades adicionais, as vedações flexíveis 338 não precisam ser curvas, mas podem, ao invés disso, ser placas ou podem ter outros formatos. Enquanto as vedações tipo tadpole 330, 336 e vedações flexíveis 338 são ilustradas como pares de vedações de contato lado a lado, em modalidades adicionais essas vedações não precisam vir em pares. Por exemplo, em modalidades adicionais, uma vedação tipo tadpole única pode preencher o espaço entre as partes de tampa 212, 214 ou uma vedação flexível metálica singular ou placa pode ser utilizada sozinha. As várias camadas dos acessórios de vedação podem isolar as vedações flexíveis 338 contra queima em consequência do gás de exaustão.
Em modalidades adicionais, o sistema de vedação 220 pode ter apenas uma parte dos acessórios de vedação ilustrados e/ou pode haver múltiplas camadas de acessórios de vedação individuais (por exemplo, refratário de mais camadas 334 ou cobertor 332). Adicionalmente, as várias camadas de acessórios de vedação podem estar presentes em uma ordem diferente do ilustrado. Adicionalmente, enquanto alguns acessórios de vedação (por exemplo, o refratário 334) são ilustrados em apenas a primeira parte de vedação 340, esses acessórios podem ser adicionalmente ou alternadamente localizados na segunda parte de vedação 342. Adicionalmente, a primeira parte de vedação 340 e segunda parte de vedação 342 podem se sobrepor a um grau maior ou menor ou pode não se sobrepor de forma alguma. Por exemplo, em uma modalidade particular, as vedações tipo tadpole 330 e as vedações flexíveis 338 podem ser posicionadas diretamente sobre o espaço entre as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. Tal desenho pode ser utilizado com ou sem outros elementos de vedação (por exemplo, o refratário 334, o cobertor 332, e a região de sobreposição associada) do sistema de vedação ilustrado 220. Em outras modalidades adicionais, os tipos adicionais de vedações, válvulas, tampas ou outros mecanismos conhecidos da técnica podem ser utilizadas como parte do sistema de vedação 220.
As primeira e segunda partes de vedação 340, 342 podem mover com a primeira parte de tampa 212 e segunda parte de tampa 214, respectivamente, e/ou podem ser capazes de realizar um movimento de articulação ou deslizamento adicional. Em várias modalidades, a primeira parte de tampa 212 e/ou segunda parte de tampa 214 podem abrir e/ou fechar independentemente, e sem exigir que a parte de tampa oposta é aberta. Em outras palavras, a primeira parte de tampa 212 e a primeira parte de vedação 340 podem abrir sem exigir que a segunda parte de tampa 214 e a segunda parte de vedação 342 seja aberta e vice-versa. Em algumas modalidades, a primeira parte de vedação 340 pode ser móvel com relação à primeira parte de tampa 212. Por exemplo, a primeira parte de vedação 340 pode articular (por exemplo, em pontos C ou D). A segunda parte de vedação 342 pode articular em locais similares. Em alguns casos, uma ou ambas as partes de vedação 340, 342 podem articular com o uso de acionador e/ou um controlador. Em modalidades adicionais, as primeira e/ou segunda partes de vedação 340, 342 podem ser acopladas d forma deslizante às primeira e segunda partes de tampa 212, 214, respectivamente, de modo que as partes de vedação 340, 342 possam deslizar para longe uma da outra quando as partes de tampa 212, 214 estão abrindo/fechando. As primeira e segunda partes de vedação 340, 342 podem, de acordo, abrir e fechar independentemente sem causar danos às partes de vedação 340, 342. Em algumas modalidades, as partes de vedação 340, 342 e/ou as partes de tampa 212, 214 podem travar no lugar. Em modalidades adicionais, todo o sistema de vedação 220 é acoplado a apenas uma das primeira ou segunda partes de tampa 212, 214, e podem fazer uso, opcionalmente, do movimento articulado descrito acima durante a abertura e fechamento. A figura 4 é uma ilustração parcialmente esquemática de um sistema de vedação de tampa de pilha de respiradouros 420 configurado de acordo com modalidades adicionais da tecnologia. O sistema de vedação 420 pode incluir vários acessórios geralmente similares ao sistema de vedação 220 descrito acima. Por exemplo, o sistema de vedação 420 pode incluir múltiplas camadas de diferentes materiais possuindo diferentes propriedades de material. Por exemplo, os materiais podem ser rígidos, flexíveis, duros, macios, permeáveis e/ou impermeáveis, ou qualquer combinação dessas qualidades. Essas camadas podem empilhar e/ou se sobrepor para fornecer uma vedação aperfeiçoada e impedir que gases atravessem o sistema de vedação 420.
Na modalidade ilustrada, o sistema de vedação 420 inclui uma primeira parte de vedação 440 acoplada à primeira parte de tampa 212 e uma segunda parte de tampa 442 acoplada à segunda parte de tampa 214. Cada uma dentre a primeira parte de tampa 440 e segunda parte de tampa 442 inclui uma camada tipo cobertor 432 posicionada na primeira parte de tampa 212 e segunda parte de tampa 214, respectivamente. A camada tipo cobertor 432 pode compreender um refratário geralmente macio ou flexível ou outro material de fibra isolante. Em algumas modalidades, a camada de cobertor 432 pode se estender ou envolver em torno das primeira e segunda partes de tampa 212, 214. As camadas tipo cobertor 432 nas primeira e segunda partes de vedação respectivas 440, 442 podem encontrar à medida que envolvem em torno das primeira e segunda partes de tampa 212, 214 e entram em contato uma com a outra no espaço entre as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. As camadas tipo cobertor 432 podem, dessa forma, inibir o fluxo de gás para dentro e para fora da pilha de respiradouros. A camada tipo cobertor 432 pode compreender qualquer material resistente à alta temperatura, tal como um cobertor refratário cerâmico, e pode impedir que as primeira e segunda partes de tampa 212, 214 queimam. Em modalidades adicionais, a camada tipo cobertor 432 não precisa envolver as primeira e segunda partes de tampa 212, 214, ou pode ser uma peça única (por exemplo, uma folha) de camada tipo cobertor 432 cobrindo o espaço entre as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. Em algumas modalidades, o sistema de vedação 420 inclui adicionalmente uma camada de isolamento 472 em ou na pilha de respiradouro e posicionado pelo menos parcialmente sob a camada tipo cobertor 432 e as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. A camada de isolamento 472 pode compreender uma peça única ou múltiplas peças (por exemplo, múltiplas peças, cada uma sendo individualmente fixada à primeira ou segunda parte 212, 214). A camada de isolamento 472 pode compreender um módulo de fibra ou outro material adequado que pode isolar a camada tipo cobertor 472 e as partes de tampa 212, 214 contra o calor excessivo do gás de exaustão. O sistema de vedação 420 pode incluir adicionalmente um material refratário fundí-vel geralmente rígido 434 posicionado acima da camada tipo cobertor 432 e as primeira e segunda partes de tampa 212, 214. Na modalidade ilustrada, o material refratário 434 pode ser acoplado à primeira parte de vedação 440, mas pode adicionalmente ou alternativamente ser acoplado à segunda parte de vedação 442. Em algumas modalidades, o material refratário 434 é fundido em torno de uma ou mais estruturas de reforço 474 ou dispositivos de tensionamento. Enquanto as estruturas de reforço 474 são ilustradas como em formato de Y, em modalidades adicionais a estruturas 474 pode ter outros formatos ou pode não estar presente de forma alguma. O material refratário 434 se sobrepõe à camada tipo cobertor 432 na segunda parte de vedação 442. O acessório de sobreposição pode fornecer adicionalmente uma garantia contra os vazamentos de pilha de respiradouros. O grau de sobreposição pode variar em modalidades diferentes da tecnologia. Por exemplo, o sistema de vedação 420 pode variar de nenhuma sobreposição à sobreposição que abrange quase que toda a largura da tampa de pilha de respiradouros, e, em alguns casos, as seções laterais das partes de tampa 212, 214 podem se sobrepor. Como descrito acima, material refratário geralmente duro 434 adjacente ao cobertor geralmente macio 432 pode fornecer uma vedação mais conforme e pode inibir adicionalmente a falta de alinhamento das primeira e segunda partes de tampa 212, 214.
Uma vedação tipo tadpole 436 pode inibir adicionalmente a transferência de ar para dentro e para fora da pilha de respiradouros. A vedação tipo tadpole ilustrada 436 é fixada à primeira parte de vedação 440 através de um fixador 476. A vedação tipo tadpole preenche um espaço entre a primeira parte de vedação 440 e a segunda parte de vedação 442 (por exemplo, entre o refratário 434 na primeira parte de vedação 440 e uma parte de extensão vertical 478 da segunda parte de vedação 442). Em modalidades adicionais, pode haver maios ou menos vedações tipo tadpole 436, fixadas por outros tipos de fixadores ou encaixe por fricção.
Uma ou ambas as primeira e segnda partes de vedação 440, 442 podem ser móveis com relação uma à outra ou as partes de tampa de pilha de respiradouros 212, 214. Por exemplo, na modalidade ilustrada, a primeira parte de vedação 440 é articuladamente móvel em torno do ponto de articulação E na direção de rotação R. A articulação pode ser acoplada à primeira parte de tampa 212, o refratário 434, ou outra parte da primeira parte de vedação 440, e pode permitir que a primeira parte de vedação 440 articule na direção de um suporte de articulação 470. Em modalidades adicionais, a segunda parte de vedação 442 pode, da mesma forma, mover com relação às primeira e segunda partes de tampa 212, 214 ou para a primeira parte d vedação 440. Por exemplo, as primeira e/ou segunda partes de vedação 440, 442 podem ser movidas independentemente de modo que um ou qualquer lado possa abrir e/ou fechar sem o outro lado precisar mover. Em outras modalidades, uma parte de tampa 212 ou 214 deve ser fechada a fim de que a outra possa ser aberta. Em modalidades adicionais, as primeira e segunda partes de tampa 212, 214 ou as primeira e segunda partes de vedação 440, 442 podem ser configuradas para realizar um movimento deslizante, tal como um movimento deslizante horizontal ou uma combinação de movimento articulado e deslizante. Em outras modalidades, as primeira e segunda partes de tampa 212 são configuradas para realizar o movimento deslizante enquanto as primeiras e/ou segunda partes de tampa 212, 214 são anguladas com relação a um plano horizontal.
Em modalidades adicionais, o sistema de vedação 420 pode ter apenas uma parte dos acessórios de vedação ilustrados e/ou pode haver múltiplas camadas de acessórios de vedação individuais (por exemplo, refratário 434 ou cobertor 432 de mais camadas). Adicionalmente, as várias camadas de acessórios de vedação podem estar presentes em uma ordem diferente da ilustrada. Adicionalmente, enquanto alguns dos acessórios de vedação (por exemplo, o refratário 434) são ilustrados em apenas uma primeira parte de vedação 440, esses acessórios podem ser adicionalmente ou alternativamente localizados na segunda parte de vedação 442. Adicionalmente, a primeira parte de vedação 440 e a segunda parte de vedação 442 podem se sobrepor a um grau maior ou menor ou podem não se sobrepor de forma alguma. Em outras modalidades adicionais, tipos adicionais de vedações, válvulas, tampas ou outros mecanismos conhecidos na técnica podem ser utilizados como parte do sistema de vedação 420. A figura 5A é uma vista lateral de uma tampa de pilha de respiradouro 510 configurada de acordo com as modalidades da tecnologia. A figura 5B é uma vista isométrica da tampa de pilha de respiradouro 510. Com referência às figuras 5A e 5B juntas, a tampa 510 compreende uma primeira parte de tampa 512 pelo menos parcialmente se sobrepondo a uma segunda parte de tampa 514. Nesse sentido, o sistema de vedação é integral à tampa 510. A primeira parte de tampa 512 se sobrepõe à segunda parte de tampa 514 na região 582. Em modalidades adicionais, a região de sobreposição 582 pode ser maior ou menor. Na modalidade ilustrada, a primeira parte de tampa 512 inclui uma elevação na região 580 sobre a região de sobreposição 582, mas em modalidades adicionais as superfícies superiores das primeira e segunda partes de tampa 512, 514 podem ser coplanares. A primeira parte de tampa 512 pode compreender adicionalmente um formato de U de cabeça para baixo que pode se sobrepor ou vedar partes laterais da segunda parte de tampa. Por exemplo, a região lateral 584 da primeira parte de tampa cobre ou se sobrepõe a uma parte lateral da segunda parte de tampa 514. Nas modalidades adicionais, as primeira e segunda partes de tampa 512, 514 podem ter outros formatos complementares.
As primeira e/ou segunda partes de tampa 512, 514 podem ser acopladas de forma articulada (isso é, com uma articulação) à pilha de respiradouros 202. Em modalidades adicionais, as partes de tampa 512, 514 são acopladas de forma deslizante ou de outra forma móveis com relação à pilha de respiradouros 202. As primeira e segunda partes de tampa 512, 514 podem ser material refratário fundido, aço, cerâmica ou qualquer outro material adequado. As primeira e/ou segunda partes de tampa 512, 514 podem incluir adicionalmente quaisquer materiais ou combinações de materiais flexíveis, macios, rígidos, duros, permeáveis ou impermeáveis descritos acima. Por exemplo, em uma modalidade particular, a primeira parte de tampa 512 incluir adicionalmente uma camada isolante macia ou flexível cobrindo pelo menos parte da região de sobreposição 582 para melhorar ainda mais a vedação. Em modalidades adicionais, qualquer um dos materiais descritos acima pode ser posicionado sob as primeira e segunda partes de tampa 512, 514 e na pilha de respiradouros 202 para aperfeiçoar ainda mais a vedação. Em outras modalidades, outras superfícies da pilha de respiradouros 202 pode ter acessórios de vedação adicionais (por exemplo, uma forração de cobertor em uma superfície externa ou interna da pilha de respiradouros 202) para aperfeiçoar o isolamento ou vedação.
Exemplos 1. Tampa de pilha de respiradouros, caracterizada pelo fato de compreender: uma primeira parte de tampa próxima a e pelo menos parcialmente espaçada de uma segunda parte de tampa; uma primeira parte de vedação acoplada à primeira parte de tampa; e uma segunda parte de vedação acoplada à segunda parte de tampa, onde a segunda parte de vedação se sobrepõe pelo menos parcialmente à primeira parte de vedação através do espaço entre as primeira e segunda partes de tampa. 2. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1 caracterizada pelo fato de a primeira parte de vedação compreender uma primeira vedação tipo tadpole e uma segunda parte de vedação compreende uma segunda vedação tipo tadpole, e onde as pri- meira vedação tipo tadpole e a segunda vedação tipo tadpole estão em contato adjacente e são substancialmente posicionadas no espaço entre as primeira e segunda partes de tampa. 3. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1 caracterizada pelo fato de a primeira parte de vedação compreender uma primeira vedação flexível e a segunda parte de vedação compreende uma segunda vedação flexível, e onde a primeira vedação flexível e a segunda vedação flexível estão em contato adjacente e são posicionadas acima do espaço entre as primeira e segunda partes de tampa. 5. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1, caracterizada pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação ou a segunda parte de vedação compreender um cobertor resistente a calor geralmente flexível. 6. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1, caracterizada pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação ou segunda parte de vedação compreender um material refratário geralmente rígido. 7. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1, caracterizada pelo fato de a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa serem individualmente articuladas de forma móvel entre uma configuração fechada e uma configuração aberta. 8. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1, caracterizada pelo fato de a segunda parte de vedação ser acoplada de forma articulada ou deslizante à segunda parte de tampa. 9. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 1, caracterizada pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação e a segunda parte de vedação compreender uma estrutura geralmente rígida feita de aço inoxidável, cerâmica, ou material refratário. 10. Sistema de pilha de respiradouros, caracterizado pelo fato de compreender: uma tampa compreendendo uma primeira parte de tampa pelo menos parcialmente espaçada de uma segunda parte de tampa, e um sistema de vedação acoplado a pelo menos uma dentre a primeira parte de tampa ou a segunda parte de tampa e pelo menos pardalmente posicionada em ou sobre o espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa, o sistema de vedação compreendendo uma pluralidade de camadas de materiais, onde pelo menos duas camadas individuais possuem rigidez, dureza, ou permeabilidade diferentes uma da outra. 11. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 10, caracterizado pelo fato de pelo menos duas camadas se sobreporem ao espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa. 12. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 10, caracterizado pelo fato de pelo menos uma camada compreender uma vedação tipo tadpole, uma vedação flexível, um material refratário fundido ou um cobertor térmico. 13. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 10, caracterizado pelo fato de a pluralidade de camadas compreender um material geralmente flexível adjacente a um material geralmente rígido. 14. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com o exemplo 10, caracterizado pelo fato de o sistema de vedação compreender um fixador configurado para permitir o movimento articulado ou deslizante de pelo menos uma parte do sistema de vedação com relação à primeira parte de tampa. 15. Método de vedação de uma pilha de respiradouros, caracterizado pelo fato de o método compreender: o posicionamento de um material resistente a calor, geralmente flexível, em ou perto de um espaço entre uma primeira parte de tampa de pilha de respiradouro e uma segunda parte de tampa de pilha de respiradouro; o posicionamento de um material resistente a calor, geralmente rígido, adjacente ao material geralmente flexível; e a inibição de travessia de gás do espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa. 16. Método, de acordo com o exemplo 15, caracterizado pelo fato de a primeira parte de tampa compreender uma parte superior e uma parede lateral, e onde o posicionamento do material resistente a calor, geralmente flexível, compreende o posicionamento do material resistente a calor, geralmente flexível, ao longo de pelo menos uma dentre a parte superior e a parte de parede lateral. 17. Método, de acordo com o exemplo 15, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente o posicionamento de uma pluralidade de vedações tipo tadpole no espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa. 18. Método, de acordo com o exemplo 17, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a sobreposição das vedações tipo tadpole com pelo menos uma material resistente a calor geralmente flexível ou material resistente a calor geralmente rígido. 19. Método, de acordo com o exemplo 15, caracterizado pelo fato de o posicionamento do material resistente a calor geralmente flexível compreender a articulação ou deslizamento do material para dentro do espaço entre a primeira parte de tampa de pilha de respiradouros e a segunda parte de tampa de pilha de respiradouros. 20. Método, de acordo com o exemplo 15, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente o posicionamento de uma pluralidade de vedações flexíveis acima do espaço entre a primeira parte de tampa de pilha de respiradouros e a segunda parte de tampa de pilha de respiradouros.
Os sistemas e métodos descritos aqui oferecem várias vantagens sobre os sistemas de forno de formação de coque tradicionais. Os sistemas de vedação podem fornecer uma contenção mais confiável de gás de exaustão na pilha de respiradouros e pode impedir que o ar atmosférico entre na pilha. Os sistemas de vedação podem fornecer várias camadas de vedação resistentes a calor para fornecer uma vedação mais justa em comparação com os sistemas tradicionais. Visto que as estruturas de vedação incluem várias camadas de materiais resistentes a altas temperaturas, os acessórios de vedação podem durar mais tempo do que as vedações tradicionais sem queimar. Vedações mais duradouras de acordo exigem menos manutenção o que pode reduzir os custos de operação e aumentar o rendimento. Os sistemas de vedação também podem incluir vedações de sobreposição, que impedem adicionalmente o movimento do gás para dentro e para fora da pilha de respiradouro. As vedações de sobreposição fornecem adicionalmente uma permissão de movimento para acomodar o movimento das partes de tampa de pilha (por exemplo, o movimento para longe uma da outra com o tempo). A partir do acima exposto será apreciado que, apesar de modalidades específicas da tecnologia terem sido descritas aqui para fins de ilustração, várias modificações podem ser realizadas sem se desviar do espírito e escopo da tecnologia. Por exemplo, enquanto os sistemas de vedação foram discutidos no contexto de tampas de pilha de respiradouros, os mesmos podem ser utilizados em topos, lados ou outras superfícies de qualquer pilha de respiradouro de alta temperatura comercial ou outras estruturas operando sob pressão positiva ou negativa. Adicionalmente, determinados aspectos da nova tecnologia descrita no contexto das modalidades em particular podem ser combinados ou eliminados em outras modalidades. Ademais, enquanto vantagens associadas com determinadas modalidades de tecnologia foram descritas, no contexto dessas modalidades, outras modalidades também podem exibir tais vantagens, e nem todas as modalidades precisam exibir necessariamente tais vantagens que se encontram dentro do escopo da tecnologia. De acordo, a descrição e tecnologia associada podem englobar outras modalidades não expressamente ilustradas ou descritas aqui. Dessa forma, a descrição não está limitada exceto pelas reivindicações em anexo.
Claims (20)
1. Tampa de pilha de respiradouros, CARACTERIZADA pelo fato de compreender: uma primeira parte de tampa próxima a e pelo menos parcialmente espaçada de uma segunda parte de tampa; uma primeira parte de vedação acoplada à primeira parte de tampa; e uma segunda parte de vedação acoplada à segunda parte de tampa, onde a segunda parte de vedação se sobrepõe pelo menos parcialmente à primeira parte de vedação através do espaço entre as primeira e segunda partes de tampa.
2. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1 CARACTERIZADA pelo fato de a primeira parte de vedação compreender uma primeira vedação tipo tadpole e uma segunda parte de vedação compreende uma segunda vedação tipo tadpole, e onde as primeira vedação tipo tadpole e a segunda vedação tipo tadpole estão em contato adjacente e são substancialmente posicionadas no espaço entre as primeira e segunda partes de tampa.
3. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1 CARACTERIZADA pelo fato de a primeira parte de vedação compreender uma primeira vedação flexível e a segunda parte de vedação compreende uma segunda vedação flexível, e onde a primeira vedação flexível e a segunda vedação flexível estão em contato adjacente e são posicionadas acima do espaço entre as primeira e segunda partes de tampa.
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5. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação ou a segunda parte de vedação compreender um cobertor resistente a calor geralmente flexível.
6. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação ou segunda parte de vedação compreender um material refratário geralmente rígido.
7. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa serem individualmente articuladas de forma móvel entre uma configuração fechada e uma configuração aberta.
8. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a segunda parte de vedação ser acoplada de forma articulada ou deslizante à segunda parte de tampa.
9. Tampa de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de pelo menos uma dentre a primeira parte de vedação e a segunda parte de vedação compreender uma estrutura geralmente rígida feita de aço inoxidável, cerâmica, ou material refratário.
10. Sistema de pilha de respiradouros, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: uma tampa compreendendo uma primeira parte de tampa pelo menos parcialmente espaçada de uma segunda parte de tampa, e um sistema de vedação acoplado a pelo menos uma dentre a primeira parte de tampa ou a segunda parte de tampa e pelo menos parcialmente posicionada em ou sobre o espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa, o sistema de vedação compreendendo uma pluralidade de camadas de materiais, onde pelo menos duas camadas individuais possuem rigidez, dureza, ou permeabilidade diferentes uma da outra.
11. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos duas camadas se sobreporem ao espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa.
12. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos uma camada compreender uma vedação tipo tadpole, uma vedação flexível, um material refratário fundido ou um cobertor térmico.
13. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de a pluralidade de camadas compreender um material geralmente flexível adjacente a um material geralmente rígido.
14. Sistema de pilha de respiradouros, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de o sistema de vedação compreender um fixador configurado para permitir o movimento articulado ou deslizante de pelo menos uma parte do sistema de vedação com relação à primeira parte de tampa.
15. Método de vedação de uma pilha de respiradouros, CARACTERIZADO pelo fato de o método compreender. o posicionamento de um material resistente a calor, geralmente flexível, em ou perto de um espaço entre uma primeira parte de tampa de pilha de respiradouro e uma segunda parte de tampa de pilha de respiradouro; o posicionamento de um material resistente a calor, geralmente rígido, adjacente ao material geralmente flexível; e a inibição de travessia de gás do espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de a primeira parte de tampa compreender uma parte superior e uma parede lateral, e onde o posicionamento do material resistente a calor, geralmente flexível, compreende o posicionamento do material resistente a calor, geralmente flexível, ao longo de pelo menos uma dentre a parte superior e a parte de parede lateral.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente o posicionamento de uma pluralidade de vedações tipo tadpole no espaço entre a primeira parte de tampa e a segunda parte de tampa.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a sobreposição das vedações tipo tadpole com pelo menos uma material resistente a calor geralmente flexível ou material resistente a calor geralmente rígido.
19. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de o posicionamento do material resistente a calor geralmente flexível compreender a articulação ou deslizamento do material para dentro do espaço entre a primeira parte de tampa de pilha de respiradouros e a segunda parte de tampa de pilha de respiradouros.
20. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente o posicionamento de uma pluralidade de vedações flexíveis acima do espaço entre a primeira parte de tampa de pilha de respiradouros e a segunda parte de tampa de pilha de respiradouros.
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