BR112014032362B1 - instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas - Google Patents

Abstract

INSTALAÇÃO MÓVEL PARA ASPIRAÇÃO E TRATAMENTO DE GASES E/ OU POEIRA El OU MISTURAS GASOSAS. É descrita uma instalação móvel para aspiração, tratamento, supressão e depuração de gases e / ou poeira e / ou misturas gasosas provenientes do processamento de metais ou outros materiais, e em particular oriundos do processamento de metais com corte por chama, por meio da qual, mesmo pequenas unidades de produção, ou unidades de produção maiores, mas com quantidades limitadas de material a ser processado, ou processado de forma ocasional, com emissão significativa de gases e / ou poeira, podem impedir a dispersão dos gases e / ou poeira na atmosfera, e tratar esses gases e poeira; de acordo com esta invenção, a instalação móvel para aspiração, tratamento, supressão e depuração de gases e / ou poeira e / ou misturas gasosas, provenientes do tratamento de metais ou outros materiais, compreende duas unidades separadas que se integram e atuam em conjunto uma com a outra: - Uma cobertura removível e transportável que é móvel a partir de uma área de processamento para uma área de espera, sob a qual o processamento que causa poeira e gases é realizado, tendo a finalidade de prevenir a dispersão dos gases e poeira para a atmosfera;(...).

Description

[001] Entre as técnicas para processamento de metais, uma das mais generalizadas é a técnica de corte por chama, que é um processo do tipo manual, não substituível, com o qual uma sucata de ferro tendo dimensões que não permitem sua utilização para fundição é reduzida em tamanho, de modo a poder ser utilizada. Esta técnica é aplicada a sucatas de ferro de grandes dimensões, provenientes de demolições industriais, ou a materiais descartados do ciclo de produção de aço (tina de fusão, escorrimentos e gotejamentos, escória de metal, vigas, etc.), ou ainda a resíduos de processamento que são inadequados para venda (eixos e hastes, eixos planos, cilindros, vigas, etc.). A técnica utiliza equipamento de corte com lança de oxigênio, baseado na mistura de gás, como um combustível gasoso, por exemplo propano ou acetileno, e outro comburente, como o oxigênio.

[002] Os gases são misturados utilizando-se o maçarico de corte, quando as espessuras não são excessivas, ou utilizando-se uma lança, para espessuras e dimensões maiores. Essa técnica é essencial para reduzir o tamanho da sucata de ferro ou de outros resíduos de processamento para dimensões que podem ser enviadas para fundição, mas tem grandes desvantagens do ponto de vista ambiental, uma vez que gera uma quantidade considerável de gases ou poeira que geralmente são dispersos na atmosfera, com os consequentes problemas de saúde, especialmente para os operadores de corte. Esses processos normalmente são realizados ao ar livre, onde a ausência de instalações para aspiração e tratamento de gases e poeira é muito comum, com apenas uma parte da planta de produção de aço estando equipada com instalações para aspiração e tratamento de gases. Na produção de aço, em que uma instalação fixa para aspiração e tratamento de gases seria financeiramente muito onerosa em relação à quantidade de produtos tratados, a fumaça e a poeira são dispersas na atmosfera, e isto também afeta, obviamente, os operadores de corte por chama.

[003] Esta invenção refere-se a uma instalação móvel para aspiração e tratamento dos gases e da poeira oriundos do tratamento de metais ou outros materiais, em particular provenientes do processamento de metais com corte por chama, por meio da qual, mesmo para pequenas quantidades de materiais a serem processados, com emissão significativa de gases e/ou poeira, a dispersão na atmosfera dos gases e/ou poeira pode ser prevenida, e os gases e poeira podem ser tratados.

[004] De acordo com esta invenção, a instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira provenientes do processamento de metais ou outros materiais, e em especial oriundos do processamento de metais utilizando a técnica de corte por chama, compreende duas unidades separadas que se integram e atuam em conjunto uma com a outra: - uma cobertura removível e transportável que pode se mover a partir de uma área de processamento até uma área de espera, sob a qual o processamento que causa poeira e gases é realizado, tendo a finalidade de prevenir a dispersão de gases e poeira para a atmosfera; - uma instalação móvel e transportável para aspiração e tratamento dos gases e da poeira presente na cobertura.

[005] A cobertura tem preferivelmente formato de túnel, podendo ser movida a partir de uma área de trabalho até uma área de espera, deslizando sobre uma estrutura que compreende guias equipadas na parte voltada para o solo, com pés ajustáveis para que possa ser adaptada a qualquer tipo de terreno, sendo dotada na parte superior com trilhos nos quais correm rodas integradas com a parte inferior da cobertura; a cobertura pode ficar localizada acima da área de trabalho, quando na posição de operação, e fora da área de trabalho, quando na posição de espera, tal área de trabalho ficando portanto descoberta, de forma a facilitar tanto quanto possível a carga e a descarga dos materiais a serem tratados.

[006] A cobertura compreende: - um número apropriado de módulos, de preferência em formato de túnel, cada um compreendendo uma estrutura de arco subdividida em três setores articulados em conjunto para facilitar o transporte, e elementos feitos de um material fino, como por exemplo folha de metal, fixados à estrutura de arco (por meio de rebites ou similares), constituem a cobertura do módulo em formato de túnel; - uma parede traseira com formato semicircular, equipada com grelhas através das quais os gases são aspirados, integrada com a estrutura inferior e tendo um raio menor do que o raio da cobertura em formato de túnel; dessa maneira a cobertura em formato de túnel completa uma parede frontal, e pode deslizar ao longo dos trilhos e acima da parte traseira; - uma parede frontal integrada com a estrutura de arco, equipada com uma porção de cobertura que pode ser movida e/ou aberta, de preferência portas de dimensões adequadas dotadas de janelas na parte superior, que deixam o operador visível a partir do lado de fora, e de grelhas na parte inferior, para a passagem de ar.

[007] Em uma forma de incorporação preferida, a cobertura compreende mais de um corpo ou módulo em formato de túnel, que podem ser acoplados e travados de forma rápida e fácil; cada uma das estruturas dos módulos em formato de túnel compreende, em uma das formas de incorporação preferidas, três meio-arcos articulados entre si, que são posicionados na posição correta por um guindaste ou similar e são então travados no lugar com parafusos especiais. As estruturas em formato de arco de cada módulo individual compreendem, em uma forma de incorporação preferida, elementos metálicos em formato de "C" aos quais são fixados os elementos de cobertura, feitos de um material fino e resistente. Uma cobertura de junção, situada no topo de cada par de módulos, impede a passagem de água da chuva.

[008] As aberturas presentes na parte traseira da cobertura estão conectadas, por meio de condutos, à instalação de aspiração e tratamento de gases.

[009] A instalação para aspiração de gases compreende um módulo com dimensões adequadas para permitir o transporte e o agrupamento, no seu interior, de um sistema de aspiração e expulsão de gases, um sistema de filtragem de gases, um compressor de ar, e uma unidade geradora preferivelmente acionada a motor, projetada para ser silenciosa e fornecer energia, de preferência eletricidade, suficiente para a operação de toda a instalação móvel. Como mencionado acima, a instalação para aspiração de gases está conectada às aberturas presentes na parte traseira da cobertura por meio de condutos, através dos quais os gases e a poeira são sugados para serem tratados pelo filtro.

[010] De acordo com a presente invenção, a transportabilidade total da instalação móvel para aspiração de gases e poeira de uma planta de processamento de aço para outra, e de um local de trabalho para outro, permite o uso por uma pluralidade de usuários, com a consequente limitação de custos.

[011] A instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira provenientes do processamento de metais ou outros materiais, e em particular oriundos do processamento de metais com a técnica de corte por chama, de acordo com a presente invenção, é descrita abaixo por meio de um exemplo de uma forma de incorporação não limitativa, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva frontal e superior da instalação móvel para aspiração e de tratamento de gases e poeira de acordo com a presente invenção; a figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva traseira e superior da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a invenção; a figura 3 é uma vista esquemática em perspectiva lateral e superior da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a presente invenção; a figura 4 é uma vista esquemática superior da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com esta invenção; a figura 5 é uma vista esquemática frontal do túnel da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a invenção; a figura 6 é uma vista esquemática traseira do túnel da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a presente invenção; a figura 7 é uma vista esquemática lateral do túnel da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a presente invenção; a figura 8 é uma vista esquemática superior do túnel da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira de acordo com a invenção; a figura 9 é uma vista esquemática traseira do túnel; a figura 10 é uma vista esquemática frontal do túnel; a figura 11 é uma vista esquemática lateral dos módulos individuais que constituem o túnel; a figura 12 é uma vista em corte transversal de um módulo do túnel, em uma configuração operacional; a figura 13 é uma vista em corte transversal de uma estrutura do túnel, em uma etapa antes da montagem; a figura 14 é uma vista esquemática frontal do túnel e da instalação para aspiração de gases; a figura 15 é uma vista esquemática lateral do túnel e da instalação para aspiração de gases, em uma posição operacional; a figura 16 é uma vista esquemática de topo da instalação para aspiração gases e do túnel, em uma posição de espera com a zona de corte descoberta; a figura 17 é uma vista esquemática em corte transversal dos três módulos acoplados (da cobertura em formato de túnel) e das coberturas de junção; e a figura 18 é uma vista esquemática de topo da cobertura, na posições fechada e aberta.

[012] Com referência aos desenhos acima mencionados da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e poeira, oriundos do processamento de metais ou outros materiais, e em particular provenientes do processamento de metais com a técnica de corte por chama, de acordo com esta invenção a forma de incorporação exemplificativa e não limitativa compreende: - uma cobertura móvel e removível (1), de preferência com a forma de um túnel, sob a qual é realizado o processamento que provoca a emissão de gases e poeira; - uma instalação móvel (2) para aspiração e tratamento de gases, conectada por meio de condutos coletores apropriados (3) à cobertura (1) que segrega os gases e a poeira causados pelo processamento que ali ocorre, de maneira a que o sistema de aspiração possa descarregá-los sem que sejam dispersos.

[013] A cobertura (1) compreende mais de um corpo ou módulo (7) em formato de túnel, que podem ser acoplados e travados juntos de maneira rápida e fácil; cada módulo (7) em formato de túnel compreende, em uma das formas de incorporação preferidas, três meio-arcos (16, 17, 18), com o meio-arco central (17) sendo articulado com dobradiças (19 e 20) aos dois meio-arcos (16 e 18) adjacentes; os três meio-arcos (16, 17,18) são posicionados na posição correta por um guindaste ou similar, e então travados no lugar com parafusos especiais (fig. 13).

[014] As estruturas em formato de arco de cada módulo individual compreendem, em uma forma de incorporação preferida, elementos metálicos em formato de "C" (25) aos quais são fixados os elementos de cobertura (27), feitos de material fino e resistente. Uma cobertura de junção (26), localizada na parte superior de cada par de módulos (7), impede a passagem de água da chuva; a cobertura em formato de túnel (1) também compreende uma parede traseira (4) e uma parede frontal (5).

[015] A parede traseira (4) tem um raio menor do que o do túnel (1), e está integrada com a estrutura inferior, de maneira a também permanecer fixada na sua posição durante o movimento do túnel (1) a partir da posição em que ele cobre a área de trabalho até a posição na qual a área de trabalho fica descoberta; na prática, durante o movimento o túnel (1) passa por cima da parede traseira (4); a parede traseira (4) tem uma ou mais (preferivelmente três) aberturas (8, 9, 10), nas quais podem ser alojadas grelhas às quais condutos (3a, 3b, 3c) são fixados por meio de um coletor (3), conectado à instalação (2) para aspiração e tratamento de gases.

[016] A abertura (8) está posicionada no topo da parte superior da parede traseira (4) e é concebida para sugar os gases que, sendo na maior parte quentes, se concentram na parte superior da cobertura (1); as aberturas adicionais (9 e 10) estão localizadas na parte inferior da parede traseira (4), a uma distância de cerca de 1,50 m do solo, com o objetivo principal de sugar os gases impedindo-os assim de alcançarem o operador que está realizando o processamento.

[017] Vários tipos de porções de cobertura podem ser instaladas na parede frontal (5); preferencialmente duas portas (11 e 12) são instaladas, equipadas com janelas (15) que deixam visível o operador que está realizando o processamento; abaixo das janelas (15) existem duas grelhas (13 e 14) que asseguram a passagem de uma quantidade suficiente de ar para o interior da cobertura (1).

[018] A parte inferior da cobertura (1), ou das estruturas em formato de arco, está equipada com rodas (21) que se deslocam nos trilhos (22) da estrutura, os quais ficam apoiados ou fixados ao solo, equipados com pés ajustáveis; as rodas (21) permitem que a cobertura (1) seja movida para a posição em que cobre a zona de processamento / corte (fig. 15), ou para a posição em que a zona de processamento / corte (24) fica completamente descoberta (a fig. 16), para permitir a descarga dos materiais a serem cortados, também por meios mecânicos.

[019] O movimento da cobertura (1) a partir da posição de trabalho para a posição de espera é, em uma forma de incorporação preferida, acionado por motor, havendo obviamente todos os dispositivos de segurança necessários e requeridos pelas normas atuais.

[020] Um dos objetivos da presente invenção é que a instalação de aspiração e tratamento de gases e poeira, provenientes do processamento de metais ou outros materiais, seja móvel e possa ser transportada, porque somente esta característica torna os custos aceitáveis, mesmo com quantidades limitadas do material a ser processado. Para este efeito, a cobertura em formato de túnel (1) é completamente removível em partes que são facilmente transportáveis por veículos motorizados, e ela pode ser montada rapidamente por dois operadores.

[021] A instalação móvel (2) para a aspiração e tratamento de gases, conectada por condutos coletores (3) e (3a, 3b, 3c) apropriados à cobertura (1), compreende, em uma forma de incorporação preferida, um único módulo de dimensões adequadas, que pode ser transportado em um único veículo, tendo, por exemplo, as seguintes dimensões: comprimento de 13,5 m, largura de 2,5 m de altura de 2,8.m; o módulo está equipado com elementos de fixação do tipo usado em contêineres e pode ser carregado e descarregado tanto por cima como por baixo, graças à presença de guias para forquilhas de fixação; a instalação móvel (2) para aspiração e tratamento de gases pode trabalhar permanentemente, apoiada sobre a plataforma de transporte (23) do veículo ou apoiada no solo, com suas pernas adequadamente dispostas; a instalação móvel (2) para aspiração e tratamento de gases está equipada com: um sistema de filtragem que compreende um grupo de filtros, de preferência do tipo manga, com uma câmara de supressão de faíscas, um funil de recuperação de poeira com transportadores de descarga automática do tipo parafuso, apropriados para garantirem tipicamente uma vazão de 36.000 m3/h; um sistema de aspiração equipado com uma ventoinha centrífuga instalada a jusante do filtro, tipicamente com uma vazão efetiva de 36.000 m3/h, conectada à chaminé de expulsão, com supressor de ruído na sua extremidade. A ventoinha é equipada com um inversor para garantir a vazão correta e a otimização da manutenção e do consumo de energia; um compressor de ar que alimenta o sistema de limpeza automática dos filtros de manga, o qual, utilizando o ar comprimido produzido, permite, pelo uso de tubos de sopro, que uma contra-pressão seja gerada no interior da manga, suficiente para sua limpeza; tudo isto é controlado por um painel elétrico especial; uma unidade de motor-gerador silenciosa e compacta no interior do módulo, com a finalidade de tornar todo o sistema auto-contido, fornecendo eletricidade suficiente para todas as operações.

[022] O uso da instalação é simples; em primeiro lugar, o motor-gerador está acionado ou é feita uma conexão com a fonte de fornecimento de eletricidade; o compressor é acionado ou é feita uma conexão com o sistema de ar comprimido fixo; a instalação de aspiração é acionada a partir do painel de controle, as portas (11, 12) da porção de cobertura são abertas e o controle elétrico da cobertura é acionado, movendo-a para fora da zona de corte (24); as peças a serem cortadas são posicionadas na zona de corte (24), a cobertura é reposicionada sobre a zona de corte (24), as portas (11,12) são fechadas e o corte ou outro processamento é iniciado. Os gases e a poeira são aspirados e enviados para os processos de tratamento.

Claims (13)

1. Instalação móvel para aspiração, tratamento, supressão e depuração de gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas, proveniente do processamento de metais e outros materiais, compreendendo: uma cobertura da zona de processamento, adequada para evitar a dispersão na atmosfera dos gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas produzidos durante o processamento; e uma instalação para aspiração e tratamento dos gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas presentes na cobertura; um sistema filtragem que atua em conjunto com a cobertura e com a instalação para aspiração e tratamento; caracterizada por a estrutura compreender uma cobertura (1) desmontável e móvel sobre trilhos (22) entre uma posição operacional acima de uma área de trabalho (24) e uma posição de espera fora da área de trabalho (24); a cobertura (1) sendo em forma de túnel e compreendendo: uma parede frontal (5) integral com a cobertura (1) e pode ser ao menos parcialmente aberta, a parede frontal (5) e a cobertura (1) sendo deslizáveis de e/ou para a área de trabalho (24); uma parede traseira (4) integral com a estrutura, que pode ser apoiada ou fixada no solo em condições operacionais da instalação, de modo a permanecer fixa durante o movimento da cobertura (1), a parede traseira (4) apresentando um raio menor do que o raio da cobertura em forma de túnel, de modo que a cobertura em forma de túnel integral com a parede frontal pode deslizar ao longo dos trilhos e acima da parte traseira.

2. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser concebida para a aspiração e tratamento de gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas provenientes do tratamento de metais com a técnica de corte por chama; a cobertura (1) pode se mover sobre rodas (23) acopladas de modo deslizante a trilhos (22) associados com a estrutura, a qual fica apoiada ou fixada ao solo conforme as condições operacionais da instalação, com a área de trabalho (24) ficando compreendida entre os trilhos (22).

3. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da cobertura (1) ser móvel sobre os trilhos (22), acionada por motores.

4. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, caracterizada por a parede traseira (4) ser, de preferência, equipada com aberturas que podem ser conectadas com uma instalação para aspiração e tratamento de gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas.

5. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a instalação para aspiração e tratamento de gases e/ou poeira e/ou misturas de gases compreender um único módulo (2), de preferência móvel sobre rodas (23) e concebido para ser segurado por cima e/ou por baixo de modo a poder ser colocado sobre um meio de transporte, tal módulo (2) único sendo ainda mais preferencialmente equipado com prendedores e/ou guias para forquilhas de fixação.

6. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada por a cobertura (1) compreender uma pluralidade de módulos (7), onde pelo menos um dos módulos (7) tem, e preferencialmente todos os módulos têm, formato de túnel, tais módulos (7) podendo ser mutuamente acoplados e travados uns com os outros.

7. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por cada módulo (7) compreender ao menos duas estruturas, de preferência três, formadas por um meio-arco central articulado a respectivos meio-arcos (16, 18) adjacentes; cada um dos meio-arcos (16, 17, 18) está integrado com porções (27) de material fino e resistente, adequadas para formarem a cobertura do módulo (7); o material fino e resistente é preferivelmente fixado aos meio-arcos (16,17,18) por rebites ou similares.

8. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por os meio- arcos (16, 17, 18) compreenderem elementos metálicos (25), de preferência tendo seção transversal em formato de "C".

9. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada por compreender ainda ao menos uma cobertura de junção adequada para impedir a passagem de água da chuva, tal cobertura de junção ficando posicionada sobre uma porção de topo de pelo menos um par de módulos (7).

10. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a parede traseira (4) ter uma ou mais aberturas (8, 9, 10) conectadas por um coletor (3) ao módulo (2) único, com pelo menos uma abertura (8) sendo, de preferência, posicionada em uma parte superior da parede traseira (4), e se necessário uma ou mais aberturas (9, 10) ficando posicionadas em uma parte inferior da parede traseira (4), a uma distância de aproximadamente 1,5 m acima do solo.

11. Instalação móvel, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por compreender portas (11,12) que podem ser abertas na parede traseira (5), com as portas (11, 12) tendo, de preferência, janelas (15) posicionadas em uma parte superior das portas, e compreender, ainda mais preferencialmente, grelhas de ventilação (13, 14) posicionadas em uma parte inferior das portas.

12. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato dos trilhos (22) serem fixados em uma estrutura de base compreendendo pés ajustáveis posicionados em uma parte da estrutura (22) voltada para o solo.

13. Instalação móvel, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 12, caracterizada pelo fato da instalação móvel para aspiração e tratamento de gases e/ou poeira e/ou misturas gasosas ser conectada por condutos coletores (3, 3a, 3b, 3c) à cobertura (1), e compreender: um sistema de filtragem compreendendo filtros, de preferência do tipo manga, uma câmara de supressão de faíscas, um funil para recuperação de gases e/ou misturas gasosas e/ou poeira através de transportadores de descarga automática do tipo parafuso, tal sistema de filtragem sendo preferivelmente concebido para garantir uma vazão de 36.000 m3/h; um sistema de aspiração conectado ao sistema de filtragem, equipado com uma ventoinha centrífuga instalada a jusante dos filtros, tal ventoinha centrífuga sendo conectada à chaminé de expulsão, tendo um supressor de ruído em uma extremidade relativa e sendo equipada com um inversor, a ventoinha centrífuga tendo, de preferência, uma vazão efetiva de 36.000 m3/h; um compressor de ar que também pode ser utilizado para alimentar o sistema de limpeza automática dos filtros, conectado a este último por meio de tubos de sopro; uma unidade de motor-gerador, de preferência silenciosa e concebida para fornecer energia, preferivelmente eletricidade, suficiente para a operação de toda a instalação móvel; e um painel elétrico destinado a controlar o sistema de filtragem e/ou o sistema de aspiração e/ou o compressor para limpeza automática e/ou a unidade de motor-gerador e/ou os movimentos da cobertura e/ou os sistemas de segurança.

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