BR112013033433B1 - Canal de gás de escapamento - Google Patents

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Abstract

canal de gás de escapamento. a presente invenção está correlacionada a um canal de gás de escapamento (1) de um forno de fundição do tipo fechado (2), o canal de gás de escapamento (1) compreendendo uma primeira extremidade (3), que se abre para a parte superior do forno de fundição (2), e urna segunda extremidade (4), que se abre para o dispositivo de limpeza de gás (5) , para levar os gases de escapamento do forno para o dispositivo de limpeza de gás. o canal de gás de escapamento compreende pelo menos um bocal de limpeza (6, 7, 8, 9) , adaptado para pulverizar fluido pressurizado na superfície interna do canal de gás de escapamento.

Description

Campo da Invenção
(0001) A presente invenção está correlacionada a um canal de gás de escapamento de um forno de fundição do tipo fechado. O canal de gás de escapamento compreende uma primeira extremidade se abrindo para a parte superior do forno de fundição, e uma segunda extremidade se abrindo para um dispositivo de purificação de gás, para levar os gases de escapamento do forno para o dispositivo de purificação de gás.
Antecedentes da Invenção
(0002) No contexto do estado da técnica, a obstrução do canal de gás de escapamento por partículas de pó que podem se precipitar na superfície interna das paredes do canal, obstruindo o fluxo de saida do gás de escapamento do forno de fundição, é um dos fatores mais significativos que reduzem o regime do tempo de operação do forno de fundição. A figura 2 mostra uma situação de bloqueio de um canal de gás de escapamento (1) citado pelo estado da técnica, na forma de uma situação exemplificativa. Logicamente, deverá ser entendido que o modelo de bloqueio pode não ser o mesmo em cada dispositivo de fundição. O canal de gás de escapamento (1), também chamado de pescoço de ganso, compreende, na direção do fluxo do gás de escapamento, uma primeira porção de extremidade substancialmente vertical (12), cuja primeira extremidade inferior (3) é conectada ao forno de fundição (2), uma porção curva (13), uma porção inclinada (14) e uma segunda porção de extremidade (15) . A saida do gás de escapamento do forno de fundição (2) contém monóxido de carbono, hidrogênio, água e partículas de pó. O acúmulo de partículas de pó precipitado, isto é, o bloqueio (17), surge, principalmente, na parte inferior da porção inclinada (14) e também na segunda porção de extremidade (15), onde a disposição tipo pescoço de ganso é conectada ao dispositivo purificador (5). Na prática, quando o forno de fundição é um forno de fundição de ferrocromo, foi demonstrado que, dependendo da operação do forno, o canal de gás de escapamento precisa ser limpo em determinados intervalos, tipicamente, menores que um mês.
(0003) Cada operação de limpeza provoca uma interrupção da produção de cerca de 1 a 2 horas, o que acarreta perdas financeiras.
Objetivo da Invenção
(0004) Constitui um objetivo da invenção, superar as desvantagens citadas pelo estado da técnica, conforme destacado anteriormente.
Resumo da Invenção
(0005) De acordo com a invenção, o canal de gás de escapamento compreende pelo menos um bocal de limpeza, adaptado para pulverizar fluido pressurizado à superfície interna do dito canal de gás de escapamento.
(0006) A vantagem da invenção é que o canal de gás de escapamento pode ser limpo do acúmulo de partículas de pó através da pulverização de fluido e/ou gás. O fluido a ser pulverizado pode ser liquido e/ou gás. Água e nitrogênio gasoso, por exemplo, são fluidos adequados para essa finalidade. O fluido pode ser pulverizado continuamente ou de forma periódica (por exemplo, uma vez ao dia, duas vezes ao dia, etc.) para manter limpo o canal de gás de escapamento. Os acúmulos podem ser evitados e o tempo de parada do forno pode ser reduzido, desse modo, um menor tempo sendo necessário para a manutenção. Os bocais adicionais no canal de gás de escapamento também reduzem a temperatura do gás de escapamento e provocam a aglomeração de alguma porção das partículas de pó, desse modo, tornam a purificação do gás mais eficiente.
(0007) Em uma modalidade, o dispositivo de purificação de gás é um dispositivo purificador tipo Venturi, compreendendo um tubo Venturi ejetor vertical, tendo uma extremidade superior. A segunda extremidade do canal de gás de escapamento é conectada à extremidade superior do tubo Venturi.
(0008) Em uma modalidade, o canal de gás de escapamento é um canal tipo pescoço de ganso, o qual compreende na direção do fluxo do gás de escapamento, uma primeira porção de extremidade substancialmente vertical, cuja primeira extremidade inferior é conectada ao forno de fundição, uma porção curva, uma porção inclinada e uma segunda porção de extremidade tendo uma cobertura.
(0009) Em uma modalidade, o canal de gás de escapamento compreende um primeiro bocal de limpeza, o qual é conectado à parede da porção curva e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre a superfície interna da porção inclinada.
(00010) Em uma modalidade, o canal de gás de escapamento compreende um segundo bocal de limpeza, o qual é conectado à cobertura da segunda porção de extremidade e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre as superficies internas da segunda porção de extremidade e da conexão entre a segunda porção de extremidade e o tubo Venturi.
(00011) Em uma modalidade, o canal de gás de escapamento compreende um terceiro bocal de limpeza, o qual é conectado à extremidade superior da porção inclinada e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada.
(00012) Em uma modalidade, o canal de gás de escapamento compreende uma pluralidade de quartos bocais de limpeza, que são conectados à porção inclinada e adaptados para pulverizar gás pressurizado sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada.
Breve Descrição dos Desenhos
(00013) Os desenhos anexos, os quais são incluídos para proporcionar um melhor entendimento da invenção, constituem parte da descrição e ilustram modalidades preferidas, ajudando a explicar os princípios da presente invenção. A figura 1 mostra, esquematicamente, um forno de fundição, um dispositivo de purificação de gás e um canal de gás de escapamento, disposto para levar o gás de escapamento que sai do forno de fundição para o dispositivo de purificação de gás. A figura 2 mostra em seção transversal um canal de gás de escapamento citado pelo estado da técnica, cuja primeira extremidade é conectada ao forno de fundição e a segunda extremidade conectada a um dispositivo de purificação de gás. A figura 3 mostra em seção transversal, um canal de gás de escapamento de acordo com uma primeira modalidade da invenção, cuja primeira extremidade é conectada ao forno de fundição e a segunda extremidade conectada a um dispositivo de purificação de gás. A figura 4 mostra em seção transversal, um canal de gás de escapamento de acordo com a segunda modalidade da invenção, cuja primeira extremidade é conectada ao forno de fundição e a segunda extremidade conectada a um dispositivo de purificação de gás.
Descrição Detalhada da Invenção
(00014) Com referência à figura 1, é apresentada uma ilustração esquemática de uma disposição de forno de fundição (2) , de um canal de gás de escapamento (1) e de um dispositivo de purificação de gás (5) . O forno de fundição (5) é um forno a arco submerso do tipo fechado. 0 gás de escapamento que sai através do canal de gás de escapamento (1) contém principalmente gás e pó de monóxido de carbono (CO), e também hidrogênio e água. 0 canal de gás de escapamento (1) compreende uma primeira extremidade (3), que se abre para a parte superior do forno de fusão (2). A segunda extremidade (4) do canal de gás de escapamento (1) se abre para um dispositivo de purificação de gás (5), disposto para levar os gases de escapamento do forno para o dispositivo de purificação de gás.
(00015) Com referência às figuras 3 e 4, o canal de gás de escapamento (1) compreende pelo menos um bocal de limpeza (6, 7, 8, 9), adaptado para pulverizar fluido pressurizado sobre a superfície interna do canal de gás de escapamento (1). Preferivelmente, são dispostos pelo menos dois bocais de limpeza. Os bocais de limpeza são dispostos para a lavagem de toda a superfície interna do canal de gás de escapamento (1).
(00016) A segunda extremidade (4) do canal de gás de escapamento (1) é conectada ao dispositivo de purificação de gás (5). O dispositivo de purificação de gás (5) pode ser um dispositivo purificador tipo Venturi, compreendendo um tubo Venturi ejetor vertical (10). O tubo Venturi (10) compreende uma seção de convergência (18), uma seção de gargalo (19) e uma seção divergente (20). Um bocal (21) para injeção de jato de água é disposto na seção de gargalo (19). O tubo Venturi (10) apresenta uma extremidade superior (11). A segunda extremidade (4) do canal de gás de escapamento (1) é conectada à extremidade superior (11) do tubo Venturi (10).
(00017) Conforme observado nas figuras 3 e 4, o canal de gás de escapamento (1) é um canal do tipo pescoço de ganso. O canal de gás de escapamento (1) compreende, na direção do fluxo de gás de escapamento, uma primeira porção de extremidade substancialmente vertical (12), cuja primeira extremidade inferior (3) é conectada ao forno de fundição (2) . A primeira porção de extremidade (12) continua na forma de uma porção curva (13), continuando na forma de uma porção inclinada (14), com um ângulo agudo em relação à vertical. Finalmente, a porção inclinada (14) termina em uma segunda porção de extremidade (15) tendo uma disposição de cobertura (16) . A segunda porção de extremidade (15) se abre descendentemente, e descarrega o gás de escapamento na extremidade superior (11) do tubo Venturi (10).
(00018) Com referência à modalidade da figura 3, são mostrados dois bocais de limpeza (6) e (7), para pulverização de água pressurizada. Um primeiro bocal de limpeza (6) é conectado na parede da porção curva (13) e adaptado para pulverizar jatos de água pressurizada sobre a superfície interna da porção inclinada (14) . Um segundo bocal de limpeza (7) é conectado à cobertura (16) da segunda porção de extremidade (15). O segundo bocal de limpeza (7) é adaptado para pulverizar jatos de água pressurizada sobre as superficies internas da segunda porção de extremidade (15) e da conexão entre a segunda porção de extremidade (15) e o tubo Venturi (10) . Os jatos de água desprendem e descarregam para fora quaisquer obstruções acumuladas na superfície interna do canal de gás de escapamento (1).
(00019) A pressão da água a ser pulverizada pode ser, por exemplo, da ordem de 30 bar.
(00020) Com referência à modalidade apresentada na figura 4, são mostrados dois bocais de limpeza (7) e (8), para pulverização de água pressurizada e uma pluralidade de bocais de limpeza (9) para pulverização de um jato de gás. Um segundo bocal de limpeza (7) é conectado com a cobertura (16) da segunda porção de extremidade (15). O segundo bocal de limpeza (7) é adaptado para pulverizar jatos de água pressurizada sobre as superfícies internas da segunda porção de extremidade (15) e da conexão entre a segunda porção de extremidade (15) e o tubo Venturi (10) . Um terceiro bocal de limpeza (8) é conectado na extremidade superior da porção inclinada (14) . O terceiro bocal de limpeza (8) é adaptado para pulverizar jatos de água pressurizada sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada (14) . A pressão da água a ser pulverizada pode ser, por exemplo, da ordem de 30 bar. Além disso, o canal de gás de escapamento (1) compreende uma pluralidade de quartos bocais de limpeza (9) . Os quartos bocais de limpeza (9) são conectados na porção inclinada (14) e adaptados para pulverizar gás nitrogênio pressurizado sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada (14) . Os jatos de água e nitrogênio desprendem e descarregam para fora quaisquer obstruções acumuladas sobre a superfície interna do canal de gás de escapamento (1).
(00021) Também, é possível qualquer combinação das disposições de bocal de limpeza mostrada nas figuras 3 e 4. Os bocais podem ser controlados para pulverizar de modo contínuo ou periódico. Alguns bocais de limpeza podem também pulverizar continuamente, enquanto outros, de modo periódico. Os bocais de limpeza (6, 7, 8, 9) podem ser controlados por meio de válvulas (não mostrado), para executar o ciclo de pulverização periódico. Se a água for usada como líquido a ser pulverizado, a mesma bomba que bombeia a água para o bocal no tubo Venturi pode ser usada para bombear a água para os bocais de limpeza.
(00022) Se os bocais de limpeza (6, 7, 8, 9) não são supostos de uso para pulverização de modo contínuo, os mesmos devem ser colocados em uma cavidade no interior de uma luva resfriada a água, para proteger os bocais de limpeza de danos, quando os mesmos não estão pulverizando liquido e/ou gás.
(00023) É óbvio para um especialista versado na técnica que com o avanço da tecnologia, a idéia básica da invenção pode ser implementada de diversas maneiras. A invenção e suas modalidades, desse modo, não são limitadas aos exemplos aqui descritos; ao invés disso, podem variar dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims (7)

1. Canal de gás de escapamento (1) de um forno de fundição do tipo fechado (2), o canal de gás de escapamento (1) compreendendo uma primeira extremidade (3), que se abre para a parte superior do forno de fundição (2), e uma segunda extremidade (4), que se abre para o dispositivo de purificação de gás (5), para levar os gases de escapamento do forno para o dispositivo de purificação de gás, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento compreende pelo menos um bocal de limpeza (6, 7, 8, 9), adaptado para pulverizar fluido pressurizado na superfície interna do canal de gás de escapamento.
2. Canal de gás de escapamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de purificação de gás (5) é um purificador tipo Venturi, compreendendo um tubo Venturi ejetor vertical (10) tendo uma extremidade superior (11), e em que a segunda extremidade (4) do canal de gás de escapamento (1) é conectada à extremidade superior (11) do tubo Venturi (10) .
3. Canal de gás de escapamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento (1) é um canal tipo pescoço de ganso, o qual compreende na direção do fluxo do gás de escapamento, uma primeira porção de extremidade substancialmente vertical (12), cuja primeira extremidade inferior (3) é conectada ao forno de fundição (2), uma porção curva (13), uma porção inclinada (14) e uma segunda porção de extremidade (15) tendo uma cobertura (16).
4. Canal de gás de escapamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento (1) compreende um primeiro bocal de limpeza (6), o qual é conectado à parede da porção curva (13) e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre a superfície interna da porção inclinada (14).
5. Canal de gás de escapamento, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento (1) compreende um segundo bocal de limpeza (7), o qual é conectado à cobertura (16) da segunda porção de extremidade (15) e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre as superficies internas da segunda porção de extremidade (15) e da conexão entre a segunda porção de extremidade (15) e o tubo Venturi (10) .
6. Canal de gás de escapamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento (1) compreende um terceiro bocal de limpeza (8), o qual é conectado à extremidade superior da porção inclinada (14) e adaptado para pulverizar liquido pressurizado sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada (14) .
7. Canal de gás de escapamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que o canal de gás de escapamento (1) compreende uma pluralidade de quartos bocais de limpeza (9), que são conectados à porção inclinada (14) e adaptados para pulverizar gás pressurizado sobre a superfície interna da porção de parede inferior da porção inclinada (14).
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