BR112014000364B1

BR112014000364B1 - Sistema de submersão de sucata

Info

Publication number: BR112014000364B1
Application number: BR112014000364-5A
Authority: BR
Inventors: Roger Howitt; Jim Grayson; Mark Bolton; Paul Bosworth
Original assignee: Pyrotek, Inc
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2022-06-07
Also published as: WO2013006852A3; MX365209B; JP6261087B2; RU2014103550A; CN103782121B; WO2013006852A2; CA2844146A1; MX2014000187A; BR112014000364A2; PL2729748T3; EP2729748B1; CN103782121A; KR20140048244A; US9476644B2; RU2607281C2; CA2844146C; KR101931698B1; JP2014526026A; ES2714710T3; EP2729748A2

Abstract

SISTEMA DE SUBMERSÃO DE RESÍDUOS. De acordo com um aspecto de uma modalidade exemplificativa, um forno que inclui um poço de carga é fornecido. O poço de carga compreende uma câmara de topo aberto que inclui paredes laterais e de base de um material termorresistente. Um entrada é fornecida em uma parede lateral da câmara para receber metal fundido. Uma rampa é fornecida de modo adjacente à parede lateral e uma parede interna forma uma cavidade central. A rampa é disposta entre a parede interna e a parede lateral. A rampa é, em geral, inclinada a partir de uma interseção com a parede de base até que esteja adjacente a uma superfície superior da parede interna. A cavidade está em comunicação fluida com uma saída. Uma passagem na parede interna fornece comunicação fluida entre a entrada e a cavidade. A entrada e uma saída recebem, cada uma, um conduto e pelo menos um dos condutos pode incluir uma articulação de cotovelo.

Description

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório n° U.S. 61/505.156, depositado em 7 de julho de 2011 e do pedido provisório n° U.S. 61/625.134, depositado em 17 de abril de 2012, cujas descrições de cada um deles encontram-se incorporadas na presente invenção a título de referência.

ANTECEDENTES

[002] A presente invenção refere-se a um sistema de submersão de sucata, do tipo empregado tipicamente no processamento de metal fundido. Por exemplo, o mesmo tem aplicação na reciclagem de alumínio, mas não se limita a isso. Na reciclagem de metais é necessário fundir as peças sucateadas para o tratamento e o processamento. Grande parte das peças sucateadas têm paredes finas por efeito da ação de conformação mecânica a partir da qual essas são formadas, como raspagem, perfuração e laminação a frio. A fusão de peças sucateadas de paredes finas é especialmente difícil, pois (i) a exposição prolongada às atmosferas hostis, em um forno tradicional de fusão, resulta na perda de oxidação em níveis extremamente altos e, (ii) a submersão rápida em metal fundido é severamente dificultada pelo fato de que as peças sucateadas de paredes finas flutuam no metal fundido.

[003] Em uma operação típica de fusão, um forno de fusão é dotado de uma soleira encerrada e uma bacia de fusão conectada aberta ou cadinho de carga. Uma bomba ou outro aparelho de induzir o escoamento de metal fundido faz com que o metal fundido flua a partir da soleira até o cadinho de carga. As peças sucateadas de metal são alimentadas no interior do cadinho de carga. As bombas podem ser versões acionadas por impulsor centrífugo ou eletromagnéticas. Essa revelação é compatível com cada dispositivo, mas tem especial relevância no tocante às bombas eletromagnéticas, as quais podem ser utilizadas sob uma condição de soleira seca significando uma carga de metal fundido relativamente baixa (por exemplo, 101,6 mm (4 polegadas)). As bombas eletromagnéticas trabalham com um motor linear, principalmente porque um condutor é magneticamente repelido por um campo magnético gerado pela bobina que o envolve. Os detalhes adicionais do projeto, seus princípios e seu funcionamento podem ser encontrados no documento GB-B-2269889, cujo teor, especialmente em relação às características dos princípios e do funcionamento das bombas eletromagnéticas, assim como da configuração de sistema, são incorporados na presente invenção a título de referência.

[004] Com o intuito de facilitar a submersão da sucata metálica abaixo da superfície do banho de metal fundido, utilizou-se uma variedade de aparelhos na bacia de fusão (especificamente no cadinho de carga). Existem três principais tipos de sistemas. O primeiro tipo inclui sistemas mecânicos construídos, primordialmente, por um rotor que gera um escoamento de metal fundido na superfície superior. Os exemplos desses dispositivos são mostrados nas Patentes nos U.S. 3.873.305; 3.997.336; 4.128.415 e 4.930.986. O segundo tipo de sistema utiliza um dispositivo mecânico para empurrar fisicamente a sucata para baixo da superfície de fusão (elephant feet/well-walkers (patas de elefante/pisadores de cadinho)). O terceiro tipo de sistema conta com o formato da câmara sem rotação de um rotor que crie um escoamento de metal que submerja as peças sucateadas no cadinho de carga. Especialmente, o escoamento de metal fundido no interior do cadinho de carga é manipulado de tal maneira a obter um vórtice que extrai os cavacos da superfície superior no banho. Esses sistemas incluem, por exemplo, as patentes n° U.S. 3.955.970; 3.984.234; 4.286.985 e 6.217.823, estando cada uma delas incorporada nesta invenção a título de referência. A presente revelação se refere a esse terceiro tipo de sistema de submersão de sucata.

[005] A FIG. 1 ilustra um sistema da técnica anterior para submersão de sucata, de um tipo com qual a presente revelação está associada. O aparelho inclui um cadinho de carga 1 no qual o metal sólido 3 é introduzido para se contatar estritamente com o metal fundido 5. O cadinho de carga 1 tem um contorno interno que, em combinação com o escoamento de metal fundido rápido, causa um vórtice na superfície de metal fundido que promove a mistura do metal sólido 3 no metal fundido 5. O escoamento de metal fundido rápido é gerado por uma unidade de bomba eletromagnética 7. Mais especificamente, o metal fundido 5 deixa o cadinho de carga 1 através da saída 9 e atravessa o conduto 11 no interior do forno (não mostrado). O metal fundido é extraído do forno pela unidade de bomba 7 através do conduto 12 e, depois, é introduzido no cadinho de carga 1 através da 13 e entrada 15. O conduto 13 é alinhado com a parede periférica do cadinho de carga 1 através de uma maneira substancialmente tangencial para promover uma formação de vórtice no cadinho de carga 1. A FIG. 2 fornece uma vista em planta superior de um cadinho de carga representativo.

[006] Faz-se referência à FIG. 3, na qual um dispositivo de fusão de sucata 100 compreende um bloco de material refratário 102 que pode ser construída com um tamanho adequado para proporcionar uma tolerância relativamente próxima que se enquadra nas dimensões de um cadinho de carga existente ou que poderia formar ela mesma um cadinho de carga recém-construído. Preferencialmente, o dispositivo 100 é construído por um material curado como uma sílica de alumínio refratário ou outro material refratário passível de fundição conhecido pelos versados na técnica. O bloco 102 inclui uma câmara 116 que tem, em geral, uma parede lateral cilíndrica 118, uma parede de base 120, uma rampa 121 disposta em torno de uma parede interna 122 que forma uma cavidade central 123 a qual conduz até a saída 24 e um duto de saída 125. A rampa 121 inclui uma borda guia adjacente à entrada 126 da câmara 116. Na prática, concluiu-se que o dispositivo 100 proporciona superior desempenho na fusão de sucatas.

[007] Conforme estabelecido previamente, a presente revelação não é adaptada somente para reciclagem. De preferência, em vários estágios durante a fusão, o tratamento, a purificação e a distribuição de metais fundidos, pode ser desejável também, a introdução de materiais externos, além do metal sucateado, no metal fundido. Esses materiais podem ser gases que extraem componentes indesejados do metal fundido ou pós que introduzem componentes desejados no metal fundido. A presente revelação também apresenta um aparelho e um método para introduzir de maneira eficiente tais materiais no metal fundido. Os aparelhos e o método fornecem, de maneira vantajosa, maior contato entre o material adicionado e o metal fundido como um todo.

[008] A presente revelação fornece, adicionalmente, um aparelho e um método que têm melhor compatibilidade com a variedade de configurações do forno de metal fundido existentes.

BREVE DESCRIÇÃO

[009] De acordo com um aspecto de uma modalidade exemplificativa, apresenta-se um forno que inclui um cadinho de carga. O cadinho de carga compreende uma câmara de topo aberto que inclui paredes laterais e de base de um material termorresistente. Uma entrada é disponibilizada em uma parede lateral da câmara para receber metal fundido. Uma rampa é fornecida adjacente à parede lateral e uma parede interna forma uma cavidade central. A rampa está disposta entre a parede interna e a parede lateral. A rampa é inclinada, geralmente, a partir de uma interseção com a parede de base até que esteja adjacente a uma superfície superior da parede interna. A cavidade está em comunicação fluida com uma saída. Uma passagem na parede interna proporciona a comunicação fluida entre a entrada e a cavidade.

[0010] De acordo com uma segunda modalidade, apresenta-se um forno que inclui um cadinho de carga com uma câmara de topo aberto, que inclui paredes laterais e de base de um material termorresistente, uma entrada em uma parede lateral da câmara para receber metal fundido, uma rampa em adjacência à dita parede lateral da câmara e uma parede interna forma uma cavidade central. A rampa está disposta entre a parede interna e a parede lateral. A rampa é inclinada a partir de uma interseção com a parede de base até que esteja adjacente a uma superfície superior da parede interna. A cavidade está em comunicação fluida com uma saída. Uma passagem na parede interna proporciona a comunicação fluida entre a entrada e a cavidade. Apresenta-se, adicionalmente, um inserto removível que compreende um material termorresistente e conformado para uma fixação que pode ser removida, dentro da passagem. O inserto removível bloqueia pelo menos uma parte da passagem e, opcionalmente, toda a passagem.

[0011] De acordo com uma terceira modalidade, apresenta-se um cadinho de carga para metal fundido. O cadinho de carga inclui um vaso de mistura que tem uma entrada e uma saída. A entrada recebe um primeiro conduto. A saída recebe uma articulação de cotovelo. A articulação de cotovelo recebe um segundo conduto configurado para se encaixar a um forno associado.

[0012] De acordo com um quarto aspecto da revelação, apresenta-se um forno que inclui um recipiente para metal fundido. O recipiente tem uma profundidade máxima para o metal fundido dentro do recipiente e inclui, adicionalmente, um primeiro conduto conectado ao recipiente em uma entrada e um cotovelo conectado ao recipiente em uma saída. O primeiro conduto está associado a um gerador de escoamento. O cotovelo propicia a comunicação fluida entre a saída e um segundo conduto.

[0013] De acordo com uma modalidade adicional, apresenta-se um sistema para submergir metal fundido, que inclui um cadinho de carga em comunicação fluida com um conduto para receber metal fundido proveniente de um forno. O conduto é encaixado ao dito forno por meio de um adaptador. O adaptador compreende um corpo alongado formado por um material refratário. O corpo define uma passagem com uma primeira extremidade que tem uma primeira dimensão (W) e uma segunda dimensão transversal (H), em que W > H e uma segunda extremidade substancialmente circular que tem um diâmetro (D), em que D < H.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] A FIG. 1 ilustra um sistema de fusão de sucata da técnica anterior.

[0015] A FIG. 2 é uma vista em corte transversal de um primeiro cadinho de carga da técnica anterior.

[0016] A FIG. 3 é uma vista em corte transversal de um Segundo cadinho de carga da técnica anterior.

[0017] A FIG. 4 é um vista em perspectiva do cadinho de carga da presente invenção.

[0018] A FIG. 5A fornece uma vista superior em corte parcialmente transversal do cadinho de carga da FIG. 4, enquanto a FIG. 5B fornece uma vista em corte transversal ao longo da linha C-C.

[0019] A FIG. 6 fornece um vista em perspectiva da extremidade superior de um inserto de cadinho de carga alternativo que inclui uma porta de comunicação ajustável fechada-aberta,

[0020] A FIG. 7 fornece uma vista em perspectiva da extremidade inferior do inserto da FIG. 6.

[0021] A FIG. 8 fornece uma vista em perspectiva da extremidade superior de um inserto de cadinho de carga alternativo que inclui uma porta de comunicação restrita.

[0022] A FIG. 9 fornece uma vista em perspectiva da extremidade inferior do inserto da FIG. 8.

[0023] A FIG. 10 fornece uma vista em perspectiva da extremidade inferior de um cadinho de carga que contém um inserto de cadinho de carga do tipo representado nas FIGS. 6 a 9.

[0024] A FIG. 11 é a vista em planta superior (parcialmente em corte transversal) de um sistema de mistura, de acordo com a(s) terceira e/ou quarta modalidade(s) da revelação.

[0025] A FIG. 12 é um vista lateral do sistema de mistura da FIG. 11.

[0026] A FIG. 13 é uma vista superior ampliada (parcialmente em corte transversal) do dispositivo de mistura da FIG. 11.

[0027] A FIG. 14 é uma vista em perspectiva superior em corte parcialmente transversal de um sistema de mistura de uma modalidade adicional que inclui um adaptador de saída encaixado no forno.

[0028] As FIGS. 15 A a F fornecem a vista em detalhes do adaptador da FIG. 14; nas quais:

[0029] 15A é uma vista em perspectiva da lateral inferior;

[0030] 15B é uma vista da lateral esquerda;

[0031] 15C é uma vista em corte transversal superior tomada ao longo da linha C-C da FIG. 15B;

[0032] 15D é uma vista em corte transversal da lateral inferior;

[0033] 15E é uma vista do lado esquerdo da extremidade; e,

[0034] 15F é uma vista do lado direito da extremidade.

[0035] Os cortes parcialmente transversais são usados para mostrar detalhes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0036] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, apresenta- se um aparelho de processamento para metal fundido. O aparelho inclui uma câmara de forno para o metal fundido, uma bomba, uma saída guia a partir da câmara de forno à bomba, uma saída guia a partir da bomba a um cadinho de carga e uma passagem guia a partir do cadinho de carga à câmara de forno. O aparelho de processamento pode ser para fundir o metal ou materiais que contêm metal e/ou para processar o metal fundido e/ou purificar o metal fundido e/ou distribuir o metal fundido. A bomba pode ser centrífuga ou eletromagnética.

[0037] Com referência à FIG. 3, em um começo frio ou em uma condição de forno seco, o cadinho em vórtice do dispositivo descrito na Patente n° U.S. 6.217.823 provou ser problemático ao ser usado como o cadinho de carga do sistema representado na FIG. 1. Além disso, se o sistema de processamento de metal fundido estiver em um nível de metal baixo (soleira seca), a parede interna 122 serve como uma represa para o escoamento de metal fundido e como forma de impedir que metal fundido escoe e alcance a saída 124.

[0038] Consequentemente, a técnica adotou uma versão alternative conforme demonstrado na FIG. 2. Esse projeto possibilita que o sistema funcione mesmo em níveis muito baixos de metal fundido. Nesse projeto, a câmara de submersão de sucata 204 conta com os fluxos tangenciais produzidos pela entrada 206 e pela saída 208 substancialmente coplanares para produzir um vórtice para a submersão de sucata. Não há estrutura de intervenção entre a entrada 206 e a saída 208 que restrinja o escoamento de metal fundido. Entretanto, concluiu-se que o vórtice criado pelo projeto da FIG. 2 não é necessariamente suficiente para todas as aplicações de submersão de sucata. Por exemplo, se a liga de alumínio incluir teores relativamente altos de silício, a submersão de sucata torna-se especialmente controversa.

[0039] Com referência, nesse momento, às FIGS. 4 e 5a a 5B, um inserto de cadinho de carga modificado, apropriado para uso no sistema da FIG. 1, (como um exemplo) é representado, o qual proporciona as vantagens tanto de um desenho de formação de vórtice arrojado quanto de operabilidade sob condições de baixa profundidade de metal fundido como o começo frio e/ou a soleira seca. O projeto é vantajoso, também, pois possibilita que o sentido do escoamento de metal fundido seja invertido. Este é um recurso único de uma bomba eletromagnética e é útil para interromper a formação de entupimentos nos condutos do sistema.

[0040] O cadinho de carga 300 define uma câmara de vórtice 302 dentro da qual reside uma rampa 304. O metal fundido é injetado no interior da câmara 302 através da passagem de entrada 308. O metal fundido que entra na câmara 302 é forçado rampa acima 304 que está disposta entre a parede da câmara exterior 310 e a parede da câmara interna 314. A rampa 304 geralmente se estende cerca de 225° em torno da câmara 302 a partir de um ponto baixo adjacente à parede de base do cadinho de carga relativamente próxima à passagem de entrada 308 a um ponto de junção com uma prateleira 316 que se junta, também, à parede interna 314. O metal fundido que sobe rampa acima 304 cria uma rotação do banho de metal fundido dentro da câmara 302 e precipita-se no interior da cavidade 320 a qual está em comunicação com a passagem de saída 322. A precipitação do metal fundido no interior da cavidade 320 cria uma ação de inclinação desejada no banho de metal fundido, a qual é altamente eficaz para a submersão de materiais de sucata.

[0041] Uma porta de comunicação 324 estende-se através da parede da câmara interna 314 a partir da passagem de entrada adjacente 308 para proporcionar a comunicação fluida com a cavidade 320. Isso possibilita que o metal fundido escoe entre a perna de entrada do sistema e a perna de saída do sistema, mesmo quando o nível de metal fundido não é suficientemente alto para elevar-se acima da parede da câmara interna 314. Consequentemente, as pernas 11 e 13 (da FIG. 1) estão em comunicação de metal fundido mesmo a baixos níveis de metal fundido. De forma similar, se o sentido do escoamento de metal fundido for invertido, na qual as passagens de saída 322 tornam-se uma entrada e a passagem de entrada 308 se torna uma saída, a porta de comunicação 324 faz com que isso seja possível. Uma abertura segura para escoamento excessivo 326 é fornecida para possibilitar que o metal fundido seja direcionado ao forno ao invés de transbordar pelo topo do cadinho de carga no caso de um entupimento. Entretanto, se propriamente equipado com sondas niveladoras metálicas, a abertura para um excesso de escoamento pode ser eliminada. A porta para limpeza 328 é incluída para fornecer acesso à entrada 308 e a montante da mesma até a bomba eletromagnética com uma ferramenta apropriada.

[0042] Uma forma de poliestireno pode ser usada para produzir recursos como chanfros e passagens na fundição do refratário. Preferencialmente, as faces que recebem os condutos, etc., serão lisas para possibilitar um engaxetamento efetivo.

[0043] Com referência, nesse momento, às FIGS. 6 a 10, um insert de cadinho de carga alternativo é representado. O inserto de cadinho de carga é similar ao projeto apresentado nas FIGS. 4 e 5. O inserto de cadinho de carga das FIGS. 6 a 9 é levemente divergente, pois a parede exterior do cadinho e a rampa não são fornecidas. Os insertos representados (600, 800) são posicionados, de preferência, dentro de um cadinho que inclui esses componentes.

[0044] Além disso, com referência especial à FIG. 10, um inserto de cadinho de carga 402 se assenta dentro de uma parede exterior refratária e cilíndrica 403 que, em geral, é circundada por uma camada isolante 404 disposta dentro da bainha de metal 406. Uma rampa 408 está disposta entre a parede refratária 403 e a parede interna 410 do inserto 402. A rampa pode ser um componente integral da parede refratária ou da parede interna, ou pode ser um elemento separado, conforme mostrado aqui. A rampa 408 pode ter um ponto mais baixo alinhado ao ponto R aproximadamente e se eleva à medida que se envolve a parede lateral 412 da parede refratária 403 para corresponder à superfície superior 414. O ponto R é selecionado para posicionar a borda guia da entrada da rampa voltada para a passagem 416 a qual recebe o metal fundido no interior do cadinho de carga. O metal fundido sobe a rampa 408 e é derramado na cavidade 418 e sai através da saída 420. Um buraco de fechadura 422 é fornecido também a fim de facilitar a passagem do metal fundido diretamente da entrada 416 para a saída 420 sem subir a rampa 408. Isso facilita a operação em baixos níveis de metal.

[0045] Com referência novamente às FIGS. 6 e 7, um insert apropriado de cadinho de carga é representado. O inserto 600 inclui inserto 600 pode ser dotado de um elemento de represa seletivamente removível 609, o qual bloqueia uma porta 611 que, de outra forma, existe na parede refratária 601. A porta 611, conforme descrita acima, é fornecida para situações como as condições de soleira seca onde ocorrem baixos níveis de metal. A este respeito, o elemento de bloqueio 609 pode ser removido, permitindo que o metal fundido passe diretamente da passagem 605 através da porta 611 para a cavidade 613 e para a saída 615. Na operação, o metal fundido forma um vórtice na câmara à medida que o mesmo sobe a rampa de modo adjacente à superfície exterior 601 do inserto 600 e é derramado sobre a superfície superior 603 na cavidade 613, saindo através da saída 615.

[0046] O inserto 600 pode incluir uma pluralidade de furos 617 que recebem ganchos ou outros elementos para facilitar a inserção e remoção do inserto 603 do cadinho de carga. De maneira similar, o elemento de represa 609 é dotado de um furo 619 para receber ganchos ou outros elementos a fim de facilitar a inserção e ou a remoção seletiva do elemento de represa 609 da sua posição de bloqueio com a porta 611. O elemento de represa 609 é retido dentro da porta 611 através de elementos de chaveta cooperativos 621 e dos elementos de rasgo de chaveta 623 formados na parede lateral 601.

[0047] Com referência agora às FIGS. 8 e 9, um inserto de metal fundido alternativo 800 é representado em que apenas um elemento de represa parcial 802 é fornecido. O elemento de represa parcial 802 bloqueia parcialmente uma trajetória de metal fundido através da passagem 808 localizada entre a entrada 804 e a cavidade 806, todavia, uma superfície superior contínua 810 é fornecida para minimizar a degradação do vórtice. O elemento de represa 802 pode incluir os elementos de chaveta 816 e a parede lateral do inserto 800 pode incluir elementos de rasgo de chaveta cooperativo 818 para facilitar a proteção removível.

[0048] Um defeito adicional do dispositivo da FIG. 1 é a restrição na orientação dos condutos de entrada e de saída. Além disso, existem opções limitadas para o ângulo relativo entre os condutos fornecer um cadinho de carga que funciona propriamente. Mais especialmente, é benéfico ter a entrada do cadinho de carga tangencialmente para acionar a ótima circulação dentro do vaso. A saída pode ser uma saída central ou pode ser tangencial ao vaso. Isso resulta em opções limitadas em relação ao ponto necessário da interseção dos condutos com um forno (por exemplo). Em resumo, os condutos de perna reta não podem fornecer ótimos pontos de interseção entre o cadinho de carga e o forno.

[0049] Com referência, nesse momento, às FIGS. 11 a 13, um cadinho de carga 900 é fornecido. O cadinho de carga 900 é composto por um corpo cilíndrico geral 902 que forma uma câmara de mistura 904 que inclui uma rampa 906 adjacente à parede exterior 907 da câmara de mistura 904 e uma parede interna 908 que define uma cavidade de saída 909. Um conduto de entrada 910 é fornecido em associação a uma bomba eletromagnética 912 que está em comunicação fluida com o banho de metal fundido 914 de um forno 916. O conduto de entrada 910 está disposto para produzir um escoamento de metal fundido dentro da câmara de mistura 904 e, mais especialmente, para descarregar o metal fundido em direção à borda guia 916 da rampa 906.

[0050] O conduto de saída 918 é composto por um membro de cotovelo 920 ligado através do flange separado 922 a um adaptador de saída 924 formado na superfície exterior do cadinho de carga 900. O membro de cotovelo 920 é unido através de um segundo flange separado 926 a um conduto reto 928 destinado a encaixar-se ao forno 916. O membro de cotovelo pode formar um ângulo entre 15 e 90 graus. A título de esclarecimento, no caso onde a saída é paralela à face do forno, a saída está a 0° a partir da câmara de mistura e 90 graus resultam na entrada de um conduto no forno perpendicular à face do forno.

[0051] O membro de cotovelo 920 é instalado em uma porta para limpeza 930 na qual o cone de ligação 932 está disposto. A vedação 934 fornece acesso à porta para limpeza 930, o que possibilita o cone de ligação 932 ser inserido, através da utilização de força, no conduto de saída 918 para a limpeza. De maneira vantajosa, através do fornecimento de um cotovelo de um ângulo de torneamento predeterminado, a localização na qual o conduto de saída 918 encontra o forno 916 pode ser personalizada, conforme necessário.

[0052] Um sistema de trilho pode ser fornecido para facilitar o movimento do cadinho de carga 900 no qual dois trilhos 940, 942 possibilitam a colocação do cadinho de carga 900 conforme desejados, de modo adjacente ao forno, e um terceiro trilho 944 pode ser fornecido para sustentar o conduto de saída 928 e o membro de cotovelo 920 sobre a separação do cadinho de carga 900.

[0053] O conduto de entrada 910 é, de maneira similar, acessado para limpeza incluindo-se uma porta de entrada para limpeza 946 datada de um cone de ligação 948 disposto na mesma.

[0054] O conduto típico (910 e 918, por exemplo) será composto por um tubo cerâmico circundado por um material refratário envolvido por uma carcaça de aço. O membro de cotovelo pode ser composto, também, por um refratário fundido como um carboneto de silício 466.

[0055] A presente modalidade revelada é vantajosa devido ao fato de o cadinho de carga 900 poder ser padronizado para a eficiência de fabricação, apesar de a utilização do cotovelo 918 possibilitar a customização para cada disponibilidade de área de piso e estrutura de forno associada à mesma. Além disso, através do fornecimento de um membro de cotovelo com um ângulo apropriado, é possível utilizar um cadinho de carga padronizado e projetado no qual a entrada e saída são posicionadas de maneira vantajosa, embora o sistema seja ajustado através da adaptação do ângulo do cotovelo para se alinhar propriamente ao forno associado. Nota-se que é, também, concebível que o conduto de entrada possa ser equipado com uma articulação de cotovelo para fornecer flexibilidade de projeto de sistema ainda maior.

[0056] De acordo com uma modalidade adicional e com referência às FIGS. 14 e 15 A a F, uma interface aperfeiçoada entre um conduto de perna de retorno 702 e a saída 704 para o forno 706 é fornecida através de um adaptador 708. O adaptador 708 é um corpo refratário fundido reforçado com fibras de aço inoxidável.

[0057] O adaptador 708 pode ter qualquer formato, com um prisma retangular que serve como um exemplo. Em certas modalidades, pode ser benéfico para uma primeira extremidade do prisma retangular ter uma parede de extremidade angulada. De maneira similar, pode ser desejável que a extremidade em contato com o forno seja inclinada do fundo ao topo ou do topo ao fundo. Além disso, como discernido através da FIG. 14, o conduto 702 pode não se cruzar com o forno a um ângulo de 90°. Consequentemente, o fornecimento do adaptador com uma parede de extremidade inclinada que se adequa substancialmente ao ângulo de entrada do conduto no interior do forno é vantajoso. Ademais, o conduto não necessariamente terá uma orientação horizontal no forno. Como tal, a disposição em ângulo da inclinação vertical da face de encaixe para corresponder à inclinação do conduto pode ser benéfica.

[0058] Com referência específica às FIGS. 15 A a F, o adaptador 708 inclui a parede superior 710, a parede inferior 712, a parede lateral alongada 714 e parede lateral cortada 716. Uma passagem 717 se estende a partir da parede de extremidade angulada 718 a parede de extremidade quadrada 720. A parede de extremidade angulada 718 tem um ângulo composto pela parede lateral à parede lateral e do fundo ao topo. A passagem 717 inclui uma extremidade de entrada 722 com uma área maior do que a área de uma extremidade de saída 724. Mais especialmente, a extremidade de entrada pode ser elíptica com uma largura W e altura H, enquanto a extremidade de saída pode ser circular com um diâmetro D. A primeira dimensão (W) e a segunda dimensão transversal (H) podem ter a relação W > H, e a segunda extremidade substancialmente circular pode ter um diâmetro (D) com a relação D < H. Preferencialmente, uma zona de transição 726 é fornecida entre a extremidade de entrada 722 e a extremidade de saída 724. A zona de transição 726 pode ser uma conicidade gradual para impedir padrões de escoamento disruptivo.

[0059] De modo geral, o adaptador pode ter qualquer formato de entrada desejado, sendo que a dimensão da entrada é maior que a dimensão da saída. Por exemplo, pode ser desejável ter uma entrada retangular, oval ou elíptica que se estende em uma direção horizontal. Esse projeto fornece uma área de superfície aumentada que é, no entanto, uma área de superfície aumentada compactada em uma dimensão vertical para possibilitar a exposição a níveis decrescentes de metal fundido pelo período de tempo mais longo.

[0060] Uma pluralidade de furos 728 pode ser fornecida para receber parafusos, cavilhas, colunas, etc., usados para prender o adaptador ao conduto e ao forno.

[0061] O projeto foi desenvolvido para assegurar que haja um abastecimento adequado de metal fundido na entrada para a bomba eletromagnética, a qual irá maximizar o rendimento da bomba. O projeto irá reduzir, também, os efeitos negativos da dinâmica de fluido que acontecem na área de entrada do projeto de tubo de entrada padrão e eliminar a deposição de particulado.

[0062] O projeto incorpora os meios para ajustar completamente a altura e a localização do bloco refratário durante a instalação nos refratários de forno principais. O comprimento do bloco pode ser fabricado acima do tamanho para permitir que o bloco, uma vez encaixado nos refratários de forno, seja aparado de volta para estar nivelado em relação à face quente do forno.

[0063] A modalidade exemplificativa foi descrita com referência às modalidades preferidas. Evidentemente, as modificações e alterações ocorrerão a outros mediante a leitura e entendimento da descrição detalhada precedente. Pretende-se que a modalidade exemplificativa seja interpretada como inclusiva de todas as tais modificações e alterações na medida em que as mesmas estejam dentro do escopo das reivindicações anexas ou dos equivalentes das mesmas.

Claims

1. Forno caracterizado pelo fato de que inclui um cadinho de carga, o dito cadinho de carga compreendendo uma câmara de topo aberto, incluindo paredes laterais e de base de um material termorresistente, uma entrada em uma parede lateral da câmara para receber metal fundido, e uma rampa inclinada adjacente à dita parede lateral da câmara, uma parede interna formando uma cavidade central, a dita rampa sendo disposta entre a dita parede interna e a dita parede lateral, a dita cavidade em comunicação fluida com uma saída fornecida na parede de base do cadinho de carga para descarregar o metal fundido do cadinho de carga, na dita parede interna incluindo uma porta de comunicação para fornecer comunicação fluida entre a dita entrada e a dita cavidade, sem passar pela dita rampa.

2. Forno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui ainda um conduto que fornece comunicação fluida entre o dito cadinho de carga e o forno, em que o conduto inclui uma articulação de cotovelo.

3. Forno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um adaptador que encaixa um conduto ao dito forno, em que o dito adaptador inclui uma entrada com uma área maior do que uma saída.

4. Forno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem capacidade para operação reversível, sendo que o fluido flui seletivamente a partir da entrada até a saída no interior do dito cadinho de carga ou a partir da saída até a entrada no interior do dito cadinho de carga.

5. Cadinho de carga para uso com o forno como definido na reivindicação 1, o cadinho de carga caracterizado pelo fato de que compreende uma câmara de topo aberto que inclui paredes laterais e de base de um material termorresistente, uma entrada em uma parede lateral da câmara para receber metal fundido, uma rampa adjacente à dita parede lateral da câmara, uma parede interna que forma uma cavidade central, a dita rampa disposta entre a dita parede interna e a dita parede lateral, a dita rampa inclinada a partir de uma interseção com a parede de base até que esteja adjacente a uma superfície superior da dita parede interna, a dita cavidade em comunicação fluida com uma saída fornecida na parede de base do cadinho de carga para descarregar o metal fundido do cadinho de carga, a dita parede interna incluindo uma porta de comunicação para fornecer comunicação fluida direta entre a dita entrada e a dita cavidade, e um elemento de represa removível composto por um material termorresistente e conformado para fixação removível no interior da dita porta de comunicação, o dito elemento de represa removível bloqueando pelo menos uma porção da dita porta de comunicação, de modo que o metal fundido é forçado a passar sobre a dita parede interna para acessar a saída.

6. Cadinho de carga, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito inserto inclui uma superfície superior que forma um rebordo contíguo a uma superfície superior da dita parede interna.

7. Cadinho de carga, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito inserto é disposto acima da dita parede de base.

8. Cadinho de carga, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita parede interna inclui um dentre uma chaveta e um rasgo de chaveta e o dito inserto inclui o outro dentre a chaveta e o rasgo de chaveta.

9. Cadinho de carga, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito inserto removível pelo menos bloqueia de modo total a dita passagem.