BR112016007743B1

BR112016007743B1 - elemento de resfriamento complementar para uso em conjunto com um elemento de resfriamento primário e, método de reparo de um conjunto de parede da fornalha

Info

Publication number: BR112016007743B1
Application number: BR112016007743-1A
Authority: BR
Inventors: John Andrew Ferguson Shaw; Maciej Urban Jastrzebski; Robert J. Veenstra; David Henry Rudge
Original assignee: Hatch Ltd.
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2021-02-17
Also published as: US10259084B2; RU2674546C2; EP3055633B1; CN105814386B; CN105814386A; WO2015051455A1; CA2926760C; EP3055633A4; EP3055633A1; CA2926760A1; RU2016117577A3; RU2016117577A; US20160250726A1

Abstract

ELEMENTO DE RESFRIAMENTO COMPLEMENTAR PARA USO EM CONJUNTO COM UM ELEMENTO DE RESFRIAMENTO PRIMÁRIO, MÉTODO DE REESTABELECIMENTO DO RESFRIAMENTO EM UM ELEMENTO DE RESFRIAMENTO PRIMÁRIO DANIFICADO, DISPOSITIVO PARA USO EM CONJUNTO COM DOIS ELEMENTOS DE RESFRIAMENTO, E, MÉTODO DE REPARO DE UM CONJUNTO DE PAREDE DA FORNALHA. É proposto aqui adicionar elementos de resfriamento complementares a um elemento de resfriamento primário de uma fornalha. Os elementos de resfriamento complementares, com dois ou mais componentes, podem ser inseridos a partir do lado de fora da fornalha nos buracos que atravessam e o elemento de resfriamento primário de forma que os elementos de resfriamento se destaquem para além da superfície externa do elemento de resfriamento primário. Um dos componentes internos do elemento de resfriamento complementar pode ser recebido por um dos componentes externos de maneira a forçar o componente externo em uma conexão de pressão termicamente condutora com o elemento de resfriamento primário.

Description

ELEMENTO DE RESFRIAMENTO COMPLEMENTAR PARA USO EM CONJUNTO COM UM ELEMENTO DE RESFRIAMENTO PRIMÁRIO E, MÉTODO DE REPARO DE UM CONJUNTO DE PAREDE DA FORNALHA

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] O presente pedido de patente se refere geralmente à sistemas de resfriamento para fornalhas e, mais especificamente, aos elementos de resfriamento que são termicamente conectados com uma junta termicamente condutora.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[002] Os elementos de resfriamento são instalados sobre a superfície interna da estrutura de um alto-forno ou fornalha de fundição para manter a estrutura fria e, assim, manter sua integridade estrutural. Os elementos de resfriamento são fabricações tipicamente metálicas incorporando uma ou mais passagens. Um líquido, tipicamente água, é circulado através destas passagens para remover o calor do elemento de resfriamento. O resfriamento da fornalha de fundição historicamente tem sido realizado por meio da instalação de camadas alternadas de material refratário e elementos de resfriamento do tipo placa orientados horizontalmente (resfriadores de placa). Os resfriadores de placa horizontal formam prateleiras nas quais uma camada protetora da carga estagnada é apoiada, assim protegendo os resfriadores de desgaste. Devido a sua capacidade de reter acúmulos, os resfriadores de placa em combinação com revestimentos refratários têm uma vida longa na zona de alta intensidade de uma fornalha, tipicamente em torno de 20 anos. Os resfriadores de placa também proveem operação estável da fornalha. No entanto, os resfriadores de placa também têm uma baixa capacidade de remoção de calor e uma alta pegada de carbono, assim ocupando volume significante dentro da estrutura de uma fornalha. Os resfriadores de placa horizontais são revelados, por exemplo, no documento de patente norte-americana n° 3,849,587.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] De acordo com um aspecto da presente revelação, é provido um elemento de resfriamento complementar para uso em conjunto com um elemento de resfriamento (do tipo aduela) primário para remover calor do elemento de resfriamento primário, por exemplo, se o elemento de resfriamento primário tiver resfriamento insuficiente. O elemento de resfriamento complementar inclui um primeiro componente e um segundo componente definindo uma passagem dimensionada para receber o primeiro componente, o segundo componente tendo a dimensão externa arranjada para ser recebida dentro de uma abertura no elemento de resfriamento primário tendo uma parede interna. Um movimento de um do primeiro componente e o segundo componente em relação ao outro cria uma mudança na dimensão externa do segundo componente do elemento de resfriamento complementar, assim fazendo com que uma conexão de pressão termicamente condutora seja formada entre o segundo componente e a parede interna da abertura no elemento de resfriamento primário.

[004] O calor pode ser absorvido a partir da fornalha através do elemento de resfriamento primário e então transmitido para o elemento de resfriamento complementar através da junta termicamente condutora para remoção da fornalha. É possível instalar estes elementos de resfriamento complementar simultaneamente com os elementos de resfriamento primários, ou em um momento posterior a partir de fora da fornalha, por exemplo, após os elementos de resfriamento primário terem sido danificados.

[005] De acordo com um aspecto da presente revelação, é provido um elemento de resfriamento complementar para uso em conjunto com um elemento de resfriamento primário. O elemento de resfriamento complementar inclui um primeiro componente contendo uma passagem na qual um fluido é circulado para fins de remoção de calor e um segundo componente definindo uma passagem dimensionada para receber o primeiro componente, o segundo componente tendo a dimensão externa arranjada para ser recebida dentro de uma abertura no elemento de resfriamento primário, a abertura tendo uma parede interna. Um movimento de um do primeiro componente e o segundo componente em relação ao outro do primeiro componente e segundo componente cria uma mudança na dimensão externa do segundo componente, assim fazendo com que: uma conexão de pressão termicamente condutora seja formada entre o primeiro componente e o segundo componente; e a conexão de pressão termicamente condutora seja formada entre o segundo componente e a parede interna da abertura no elemento de resfriamento primário.

[006] De acordo com um aspecto da presente revelação, é provido um dispositivo para uso em conjunto com dois elementos de resfriamento. O dispositivo inclui um primeiro componente; e um segundo componente, um movimento do primeiro componente e do segundo componente em relação ao outro do primeiro componente e do segundo componente cria uma mudança na dimensão externa do dispositivo, assim fazendo com que uma conexão de pressão termicamente condutora seja formada os dois elementos resfriadores através do primeiro componente e do segundo componente.

[007] De acordo com um aspecto da presente revelação, é provido um método de reparo de um conjunto de parede da fornalha, o conjunto de parede da fornalha tendo uma placa de aço estrutural. O método inclui cortar a placa do invólucro de aço estrutural para formar uma primeira abertura de maneira que uma segunda abertura, cortada em um resfriador da aduela se alinhe com a primeira abertura. O método também inclui inserir um primeiro componente na primeira e na segunda abertura alinhadas, o primeiro componente definindo uma primeira passagem de componente, o primeiro componente tendo a dimensão externa arranjada para ser recebida dentro da segunda abertura, a segundo abertura tendo uma parede interna. O método inclui ainda inserir um segundo componente, definindo uma segunda passagem de componente na qual um fluido é circulado para fins de remoção do calor, na primeira passagem do componente com força adequada para criar uma mudança na dimensão externa do primeiro componente, assim fazendo com que uma conexão térmica seja formada entre o primeiro componente e a parede interna da segunda abertura.

[008] Outros aspectos e características da presente revelação tornar-se-ão aparentes para os técnicos no assunto após a revisão da descrição a seguir das implementações específicas da revelação em conjunto com as figuras anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] Agora será feita referência, a título de exemplo, aos desenhos acompanhantes, os quais mostram implementações exemplares; e em que:

[0010] A Figura 1A ilustra uma vista perspectiva frontal de um resfriador de aduela incorporando uma pluralidade de elementos resfriadores de acordo com as realizações reveladas aqui;

[0011] A Figura 1B ilustra a respectiva vista perspectiva traseira do resfriador de aduela ilustrado na Figura 1A;

[0012] A Figura 2 é uma vista lateral cruzada seccional de um resfriador de acordo com uma realização descrita aqui, instalado em um resfriador central;

[0013] A Figura 3 é uma vista lateral cruzada seccional de um resfriador de acordo com uma realização descrita aqui, instalado em um resfriador central;

[0014] A Figura 4 é uma vista perspectiva do resfriador da Figura 2, separado do resfriador central;

[0015] A Figura 5 é uma vista perspectiva cruzada seccional de um resfriador de acordo com uma realização descrita aqui, instalado em um resfriador central;

[0016] A Figura 6 é uma vista perspectiva de um resfriador de acordo com uma realização descrita aqui, instalado em um resfriador central; e

[0017] A Figura 7 é uma vista perspectiva cruzada seccional de um dispositivo de acordo com uma realização descrita aqui, instalado em um resfriador central.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0018] Recentemente, os elementos de resfriamentos do tipo aduela orientados verticalmente foram substituídos por elementos de resfriamento do tipo placa devido aos elementos de resfriamento do tipo aduela serem tipicamente mais baratos, podem remover mais calor e são mais finos. Um elemento de resfriamento mais fino deixa mais volume interno na fornalha e permite o aumento correspondente na produção. No entanto, em muitas instalações, os elementos de resfriamento do tipo aduela foram danificados no período de 10 anos da instalação até o desgaste abrasivo excessivo da face quente interna. A vida mais curta dos elementos de resfriamento do tipo aduela em relação aos resfriadores de placa, pode ser, pelo menos parcialmente, atribuída a sua capacidade reduzida para reter uma camada protetora de carga estagnada na superfície frontal do resfriador, isto é, a superfície quente exposta ao interior da fornalha. Isto resulta no desgaste aumentado e circulação térmica, ambos os quais podem encurtar a vida do resfriador.

[0019] Os designs da aduela incorporando prateleiras destacadas ou cilindros para reter acúmulos têm sido desenvolvidos para melhor reter a carga; no entanto; estas prateleiras se desgastam, necessitando de um reparo de aduela ou substituição. Alguns designs têm incluído recursos de face quente que pode ser substituída quando danificada. Tal design é revelado na Publicação de Patente Internacional No. WO 2012/107322 A1, publicada em 16 de agosto de 2012. Acredita-se que a turbulência aumentada causada pelos eixos salientes desaceleram a deterioração do resfriador de aduela ajudando a formar e manter a camada de acúmulo na face quente do resfriador. Os eixos revelados nesta publicação tem uma seção cruzada essencialmente circular e podem se destacar através de buracos cônicos ou cilíndricos formados no corpo do resfriador de aduela.

[0020] Os resfriadores do tipo aduela podem ser difíceis de substituir a partir do lado de fora de uma fornalha. Como resultado, uma fornalha pode precisar ser desligada e drenada antes de os resfriadores serem substituídos. Para evitar tais paradas longas e dispendiosas, em vez de substituir os elementos de resfriamento danificados, é comum instalar elementos de resfriamento complementares adicionais a partir do exterior da fornalha através de buracos perfurados/cortados. É comum que estes resfriadores complementares sejam retangulares (placas) ou cilíndricos em formato e se destaquem além da face do elemento de resfriamento falho para ancorar uma camada protetora de acúmulo. Enquanto estes resfriadores complementares proveem resfriamento localizado na sua ponta, eles removem o calor mínimo do próprio resfriado do tipo aduela. A quantidade de resfriadores complementares que pode ser instalada através da parede de uma fornalha é tipicamente limitada pelas restrições de acesso ou estruturais. O número limitado de resfriadores complementares tipicamente cobre apenas uma fração da área da parede da fornalha e não provê um nível equivalente de resfriamento como o resfriador do tipo aduela original que cobriu toda a parede. Esta redução na capacidade de resfriamento pode afetar adversamente o processo e produção da fornalha.

[0021] Ainda permanece a necessidade de prover um resfriador complementar que pode remover efetivamente o calor de um resfriador do tipo aduela e assim prover o desempenho de resfriamento aumentado cobrindo uma área aumentada da parede da fornalha.

[0022] De acordo com um aspecto da presente revelação, é provido um elemento de resfriamento (resfriador) compreendido de dois ou mais componentes. Estes componentes podem ser ajustados de forma que o movimento relativo de um ou mais dos subcomponentes crie uma mudança na dimensão/formato/envelope externo do resfriador. Esta mudança na dimensão/formato/envelope faz com que uma conexão térmica seja formada com um resfriador contíguo.

[0023] De acordo com outro aspecto, pelo menos um dos subcomponentes do resfriador pode ter um perfil cônico. O movimento de um ou mais subcomponentes do resfriador em relação a este cone faz o resfriador expandir para fora e criar um contato termicamente condutor com um resfriador contíguo.

[0024] De acordo com outro aspecto, um dos subcomponentes é cilíndrico e incorpora uma seção cônica e um colarinho/manga com um cone correspondente. O resfriador é destinado a ser inserido em um buraco no resfriador "central". É feita uma provisão para ajustar o resfriador de forma que a manga se mova com a seção cônica do elemento cilíndrico e seja forçada a se expandir para fora. A expansão externa do resfriador faz com que este aplique pressão em um buraco em um resfriador "central" e, fazendo isto, criar uma junta termicamente condutora entre o resfriador inserido e o resfriador central.

[0025] De acordo com outro aspecto, um dos subcomponentes incorpora uma seção cônica e um ou mais subcomponentes adicionais com um cone correspondente. É feita a provisão para ajustar o resfriador de forma que os subcomponentes cônicos se mova em relação recíproca fazendo com o exterior do resfriador se expandir para fora. A expansão externa do resfriador faz com que este aplique pressão em uma fenda em um resfriador "central" e, fazendo isto, cria uma junta termicamente condutora entre o resfriador inserido e o resfriador central.

[0026] De acordo com outro aspecto, uma ou mais molas são incorporadas no resfriador para forçar os subcomponentes a se moverem em relação um ao outro até que um ou mais subcomponentes crie contato termicamente condutor com um elemento de resfriamento contíguo. A força aplicada pela mola melhora o contato térmico na junta entre os resfriadores contíguos. Se a junta entre o elemento de resfriamento contíguo se move ou muda de formato durante a operação da fornalha, então a força da mola provocará outro movimento de um ou mais dos subcomponentes para manter o contato térmico.

[0027] As realizações a seguir se referem à elementos de resfriamento substituíveis para instalação em um resfriador de aduela nova ou já existente para um alto-forno tendo um invólucro de aço externo. Estes elementos de resfriamento são referidos abaixo como "elementos de resfriamento complementares" pois complementam o resfriamento provido pelo resfriador de aduela existente. No entanto, será percebido que os elementos de resfriamento complementares descritos aqui podem ser instalados em qualquer resfriador de aduela novo ou já existente, independente do tipo de fornalha na qual está instalado.

[0028] Os elementos de resfriamento complementares descritos aqui são substituíveis a partir do lado de fora da fornalha, através de buracos cortados/perfurados no invólucro da fornalha e no resfriador de aduela. Isto permite que os elementos de resfriamento complementares sejam removidos e/ou instalados durante a operação da fornalha. A capacidade de substituir os elementos de resfriamento danificados e/ou instalar elementos de resfriamento complementares adicionais a partir do exterior da fornalha ajuda a melhorar e/ou manter o desempenho do resfriador de aduela ao longo do tempo, assim aumentando a vida do resfriador de aduela e reduzindo a necessidade de parar e drenar a fornalha para substituição do resfriador.

[0029] Devido ao invólucro d fornalha ser um membro estrutural, o número de elementos de resfriamento complementares que pode ser instalado através da parede da fornalha, e o percentual da área da parece que é coberta, é limitado. A proporção da parede da fornalha que é resfriada pode ser aumentada fazendo o uso efetivo dos resfriadores de aduela preexistentes para absorver calor e conduzir este calor para os elementos de resfriamento complementares, que se estendem através da parede da fornalha. Portanto, a condução de calor efetiva provida entre o corpo do resfriador de aduela existente e os elementos de resfriamento complementares possibilita uma transferência efetiva de calor do resfriador de aduela para os elementos de resfriamento complementares, assim removendo o excesso de calor da fornalha.

[0030] A condução efetiva de calor também é valiosa onde um arranjo ou conjunto de elementos de resfriamento complementares remove o calor de um ou mais resfriadores de aduela, uma vez que prevê efetivamente uma conexão térmica entre os elementos de resfriamento formando o conjunto. Um arranjo de resfriadores conectados termicamente é mais robusto, uma vez que mantém o resfriamento efetivo da parede da fornalha no caso em que um elemento de resfriamento individual é danificado ou o fluxo do meio de resfriamento para um elemento de resfriamento é interrompido.

[0031] Os elementos de resfriamento de acordo com as realizações específicas são agora descritos com referência aos desenhos. Na descrição a seguir, os termos "interno" e "externo" se referem às localizações dos componentes e superfícies em relação um ao outro e ao interior da fornalha, de forma que um componente "interno" ou superfície esteja localizado mis próximo ao centro da fornalha que um ou mais componentes "externos" ou superfície. Também, o termo "interior", quando usado em relação a um componente ou superfície, indica que o componente ou superfície está localizado dentro da fornalha, em que o termo "exterior" indica que um componente ou superfície está localizado fora da fornalha.

[0032] As Figuras 1A e 1B ilustram esquematicamente uma parte de um conjunto de parede da fornalha 100. O interior do conjunto de parede 100 é mostrado na Figura 1A, e o exterior do conjunto de parede 100 é mostrado na Figura 1B. O conjunto de parede 100 compreende um interior, resfriador de aduela vertical 104 (também aqui referido como o "resfriador central 104") e uma placa do invólucro de aço estrutural 105. O conjunto de parede da fornalha 100 pode compreender a parede de um alto-forno, por exemplo, e uma camada refratária (não mostrada na Figura 1) pode ser provida sobre a superfície interna da placa do invólucro 105 e resfriador de aduela 104. O conjunto de parede da fornalha 100 pode ser cilíndrico, no caso de uma fornalha circular, ou pode ser reto no caso de uma fornalha retangular.

[0033] Apesar de não mostrada na Figura 1, a face interna do resfriador de aduela 104 poder ser provido com uma série de entalhes e ressaltos, por exemplo, como revelado na Publicação Internacional mencionada acima WO 2012/107322 A1, para assistir na manutenção de uma camada protetora de acúmulo ao longo das superfícies expostas do resfriador de aduela 104. A fim de mostras mais claramente os aspectos do resfriador de aduela 104 e os elementos de resfriamento, o acúmulo não é mostrado nos desenhos.

[0034] O resfriador de aduela 104 está na forma de uma placa retangular que é arranjada verticalmente contra a superfície interna do invólucro da fornalha 105, e pode incluir uma pluralidade de passagens internas de refrigerante (não mostradas). Onde o resfriador de aduela 104 tem passagens internas de refrigerante, este terá uma ou mais aberturas de entrada de refrigerante, as aberturas de entrada e saída de refrigerante sendo providas com acessórios para conexão com um sistema de circulação de refrigerante (não mostrado). O refrigerante é tipicamente líquido, por exemplo, água. A Figura 1B mostra o resfriador de aduela 104 tendo uma pluralidade de acessórios de entrada de refrigerante 106 e uma pluralidade de acessórios de saída de refrigerante 108 arranjados em extremidades opostas do resfriador de aduela 104. Os acessórios de refrigerante 106, 108 estão na forma de tubos cilíndricos destacados da superfície externa do resfriador de aduela 104 (isto é, a superfície voltada para a placa do invólucro 105) . Os acessórios 106, 108 se destacam através das aberturas na placa do invólucro 105 e, portanto, se estendem para o exterior da fornalha. Onde a face interna de um resfriador de aduela foi significativamente erodido, é possível que o refrigerante fornecido para o resfriador de aduela 14 possa ter sido descontinuado para evitar o vazamento do refrigerante no interior da fornalha.

[0035] O sistema de parede da fornalha 100 inclui uma pluralidade de elementos de resfriamento cilíndricos 102 recebidos nos buracos de passagem cilíndricos 101, que se estendem ao longo do resfriador de aduela 104 e a placa do invólucro 105 do interior para o exterior do conjunto de parede da fornalha 100. O sistema de parede da fornalha 100 inclui uma pluralidade de elementos de resfriamento do tipo placa 103 recebidos nas fendas retangulares 110, que se estendem ao longo do resfriador de aduela 104 e a placa do invólucro 105 do interior para o exterior do conjunto de parede da fornalha 100. Os elementos de resfriamento cilíndricos 102 e os elementos de resfriamento do tipo placa 103 são algumas vezes aqui referidos coletivamente como "elementos de resfriamento complementares". Apesar de o sistema de parede das Figuras 1A e 1B ser mostrado como tempo ambos os elementos de resfriamento cilíndricos e do tipo placa 102, 103 será percebido que isto não é necessário. Preferencialmente, é possível que o sistema de parede inclua somente um destes tipos de elementos de resfriamento complementares.

[0036] Cada um dos elementos de resfriamento complementares 102, 103 em uma extremidade interna que se destaca da superfície interna do resfriador de aduela 104 para o interior da fornalha, e uma extremidade externa que é acessível e/ou se destaca da superfície externa da placa do invólucro 105, em direção ao exterior da fornalha. As extremidades internas dos elementos de resfriamento complementares 102, 103 se destacam da superfície interna do resfriador de aduela 104 por meio de uma quantidade suficiente para promover a formação de um acúmulo ou camada estagnada de carga ao longo da face interna da aduela de resfriamento 104, a fim de proteger o resfriador de aduela 104 do calor excessivo e corrosão causados pela exposição direta à altas temperaturas e ambiente corrosivo no interior da fornalha.

[0037] Como discutido abaixo, um refrigerante líquido, como a água, também pode ser circulado através dos elementos de resfriamento complementares 102, 103. Neste aspecto, os elementos de resfriamento complementares 102, 103 podem ser providos com entrada de refrigerante e aberturas de saída, e com acessórios para conexão com um sistema de circulação de refrigerante (não mostrado), possivelmente o mesmo sistema de circulação que circula o refrigerante através do resfriador de aduela 104. Por exemplo, a Figura 1B mostra cada um dos resfriadores do tipo placa 103 tendo um par de acessórios de refrigerante 112 se destacando da extremidade externa do elemento de resfriamento 103 para o exterior da fornalha e, similarmente, a Figura 1B mostra cada um dos elementos de resfriamento cilíndricos 102 tendo um par de acessórios de refrigerante 114 se destacando da extremidade externa do elemento de refrigerante 102 para o exterior da fornalha.

[0038] As Figuras 2 e 4 proveem vistas mais detalhadas do elemento de resfriamento cilíndrico 102 da Figura 1. O elemento de resfriamento cilíndrico 102 é mostrado na seção cruzada da Figura 2 como sendo recebido no buraco de passagem cilíndrico 102 do sistema de parede da fornalha 100 compreendendo a placa do invólucro externo 105, o resfriador de aduela interno 104, e uma camada de material refratário 204 entre a placa do invólucro 105 e o resfriador de aduela 104. Como na realização mostrada nas Figuras 1A e 1B, a extremidade interna do elemento de resfriamento 102 se destaca da superfície interna do resfriador de aduela 104 para o interior da fornalha e a extremidade externa do elemento de resfriamento 102 é acessível e/ou se destaca da superfície externa da placa do invólucro 105, em direção ao exterior da fornalha.

[0039] O elemento de resfriamento cilíndrico 102 tem uma estrutura que provê uma conexão termicamente condutora entre o elemento de resfriamento 102 e o resfriador de aduela 104. Com relação a isto, o elemento de resfriamento cilíndrico 102 tem um primeiro componente cilíndrico 201 tendo uma parede lateral alongada com uma seção da superfície externa cônica afunilada 211 se estendendo com pelo menos parte do seu comprimento, o cone fazendo com que o primeiro componente cilíndrico diminua em diâmetro em direção ao interior da fornalha. O primeiro componente cilíndrico 201 é recebido de forma concêntrica dentro de um segundo componente cilíndrico 202, que está na forma de uma manga ou colarinho anular. O segundo componente cilíndrico 202 tem uma parede lateral alongada com uma seção de superfície interna cônica afunilada 212 correspondente ao cone da seção de superfície afunilada 211 do primeiro componente cilíndrico 201. AS faces afuniladas correspondentes 211, 212 dos componentes cilíndricos 201, 202 proveem contato térmico entre estes componentes, como descrito abaixo.

[0040] O buraco de passagem cilíndrico 101 é mostrado como tendo um primeiro diâmetro através do resfriador de aduela 104 e um segundo diâmetro maior através de ambas a camada refratária 204 e a placa do envoltório 105. A parte menor do diâmetro do buraco de passagem 101 através do resfriador de aduela 104 é dimensionada de forma que a superfície cilíndrica 214 do buraco de passagem 101 em um resfriador de aduela 104 esteja em contato térmico com uma seção da superfície externa cilíndrica 216 se estendendo com pelo menos parte do comprimento do segundo componente cilíndrico.

[0041] Os componentes 201 202 e o resfriador de aduela 104 podem ser feitos a partir do mesmo material termicamente condutor ou de material diferente, tal como cobre ou liga de cobre.

[0042] O contato térmico adequado entre os componentes 201, 202 e o resfriador de aduela 104 necessitam de mais que um simples acessório de atrito entre estes componentes. Desta forma, o elemento de resfriamento 102 inclui meios para empurra o primeiro componente cilíndrico 20 no segundo componente cilíndrico 02, fazendo com que as seções cônicas 211, 211 se movam em relação uma a outra e fazendo que a seção cilíndrica 202 se expandir em diâmetro, de forma que a seção da superfície externa cilíndrica 216 o segundo componente cilíndrico exerça uma força radial (também aqui referida como "força lateral") contra a superfície cilíndrica interna 214 do buraco de passagem 101. Por exemplo, onde os componentes 201, 202 e o resfriador de aduela 104 são formados de cobre ou uma liga deste, que uma condutância de contato térmico de acima de aproximadamente 10 kW/m2 °C entre os componentes de cobre pode, em alguns casos, prover condutância térmica suficiente entre os componentes. Os inventores também descobriram que uma condutância de contato mais alta na faixa de aproximadamente 50 kW/m2 °C a aproximadamente 150 kW/m2 °C pode ser alcançada por meio de uma força radial de aproximadamente 5 MPa, exercida para fora sobre a superfície cilíndrica interna 214 do buraco de passagem 101. Estes valores de condutância e força são somente exemplares, e será percebido que o nível desejado de força radial necessária para alcançar a condutância de contato adequada dependerá de um número de fatores, incluindo os acabamentos da superfície dos componentes 201, 202 e o acabamento de superfície da superfície interna cilíndrica 214 do buraco de passagem 101.

[0043] Como mencionado acima, o diâmetro do segundo componente cilíndrico 202 é forçado para expandir radialmente conforme o primeiro componente cilíndrico 201 é empurrado sobre o segundo componente 202. Esta expansão pode ser facilitada através da formação do segundo componente cilíndrico 202 como um colarinho ou manga com uma pluralidade de fendas se estendendo longitudinalmente 403 como mostrado na Figura 4.

[0044] A força necessária para expandir o segundo componente cilíndrico 202 é provida por uma ou mais molas de disco 206 ou arruelas Belleville. As molas 206 são recebidas em um espaço anular 218, englobado dentro de uma parte final externa cilíndrica 219 do segundo componente cilíndrico 202, o espaço anular 218 se estendendo longitudinalmente entre uma superfície plana 220 sobre a extremidade externa do primeiro componente cilíndrico 201 e uma arruela anular 222 localizada internamente de uma tampa cilíndrica 207 que é encaixada dentro da parte final externa cilíndrica 219 do segundo componente cilíndrico 202. A tampa 2 07 pode ser formada de aço, tal como aço inoxidável, como pode ser a superfície plana 220 do primeiro componente cilíndrico 201. A força exercida sobre o primeiro componente cilíndrico 201 através das moas 206 pode ser ajustada por parafusos 2 08, que são rosqueados na tampa 207 e que se destacam para fora da extremidade externa do elemento de resfriamento cilíndrico 102. Em uso, as molas mantêm uma pressão substancialmente constante no primeiro componente cilíndrico 201, assim mantes a condutividade térmica substancialmente constante entre o elemento de resfriamento cilíndrico 102 e o resfriador de aduela 104.

[0045] Para prover uma conexão térmica adicionada entre o elemento de resfriamento cilíndrico 102 e o resfriador de aduela 104, a camada refratária 204 pode compreender uma fixação termicamente condutora.

[0046] Como mencionado acima, um refrigerante líquido pode ser circulado através do elemento de resfriamento cilíndrico 102. Com relação a isto, o primeiro componente cilíndrico 201 é provido com uma passagem de fluxo de refrigerante se estendendo longitudinalmente 224. A passagem de fluxo de refrigerante 224 está na forma de uma perfuração cilíndrica se estendendo a partir da superfície plana 220 na extremidade externa do primeiro componente cilíndrico 201 em direção a extremidade interna do elemento de resfriamento cilíndrico 102. No entanto, será percebido que a passagem de fluxo de refrigerante 224 tem um comprimento de forma que não se estende substancialmente através do buraco 101 para a superfície interna do resfriador de aduela 104. Portanto, conforme a parte final interna do elemento de resfriamento cilíndrico 102 é erodida pelo contato com a carga descendente da fornalha dentro da fornalha, há muito pouco ou nenhuma possibilidade de a passagem de fluxo de refrigerante 224 se tornar exposta ao ambiente da fornalha e o refrigerante vazará no interior da fornalha.

[0047] Em vez de ter duas aberturas de entrada e saída separadas, a passagem de fluxo do refrigerante 224 do elemento de resfriamento cilíndrico 102 tem uma única abertura que recebe um par de canos concêntricos 209, de forma que uma das passagens de entrada/saída seja definida pelos anéis entre os canos 209, e a outra é definida pelo interior do cano interno central 209. Os canos de entrada e saída 209 passam externamente a partir do exterior do conjunto de parede da fornalha 100 através da tampa 207. Como mostrada na Figura 4, a parte externa dos canos concêntricos 209 pode ser ramificada em 401 para prover acessórios separados de entrada e saída de refrigerante.

[0048] Como também é mostrado na Figura 4, a parte interna do primeiro componente cilíndrico 201, que se projetará para dentro do resfriador de aduela 104 (não mostrado na Figura 4) , não necessariamente tem um formato cilíndrico. Por exemplo, como mostrado na Figura 4, a superfície superior 405 da parte interna do primeiro componente cilíndrico 201 pode ser moldada de forma a ser plana, assim melhor retendo a estabilização da carga ou acúmulo sobre a superfície interna do resfriador de aduela 104 .

[0049] A Figura 4 também ilustra uma forma reforçada de colarinho 207, tendo uma manga se estendendo longitudinalmente 402 em volta de uma parte do cano concêntrico 209, para proteger e reforçar a conexão entre o cano 209 e o colarinho 207.

[0050] A Figura 3 ilustra uma vista seccional de um elemento de resfriamento cilíndrico 311 de acordo com outra realização da invenção. O elemento de resfriamento cilíndrico 311 é similar ao elemento de resfriamento cilíndrico 102 descrito acima, exceto como observado abaixo.

[0051] O elemento de resfriamento cilíndrico 311 é recebido em um buraco de passagem cilíndrico 101 do sistema de parede da fornalha 100 compreendendo a placa do invólucro externo 105, o resfriador de aduela interno 104, e uma camada de material refratário 204 entre a placa do invólucro 105 e o resfriador de aduela 104. Como na realização mostrada nas Figuras 1A e 1B, a extremidade interna do elemento de resfriamento 311 se destaca da superfície interna do resfriador de aduela 104 para o interior da fornalha, e a extremidade externa do elemento de resfriamento 311 é acessível e/ou se destaca da superfície externa da placa do invólucro 105, em direção ao exterior da fornalha.

[0052] O elemento de resfriamento cilíndrico 311 tem um primeiro componente cilíndrico 301 tendo uma parede lateral alongada com uma seção da superfície externa cônica afunilada 313 se estendendo com pelo menos parte do seu comprimento, o cone fazendo com que o primeiro componente cilíndrico diminua em diâmetro em direção ao exterior da fornalha. O primeiro componente cilíndrico 301 é recebido de forma concêntrica dentro de um segundo componente cilíndrico 302, que está na forma de uma manga ou colarinho anular, e que pode ter fedas longitudinais similares ao colarinho 403 mostrado na Figura 4. O segundo componente cilíndrico 302 tem uma parede lateral alongada com uma seção de superfície interna cônica afunilada 312 correspondente ao cone da seção de superfície afunilada 313 do primeiro componente cilíndrico 201, também diminuindo em diâmetro em direção ao exterior da fornalha.

[0053] Na realização da Figura 3, o primeiro componente cilíndrico 301 é puxado em direção ao exterior do conjunto de parede da fornalha 100 (isto é, para a direita na Figura 3) através do segundo componente cilíndrico 302 por meio de molas 306 ou arruelas Belleville agindo através de uma manga 307. A força exercida pelas molas pode ser ajustada por parafusos 308 se destacando através da tampa 310. Como na realização das Figuras 2 e 4, um par de tubos concêntricos 309 se estende através da tampa 310 em uma passagem de fluxo de refrigerante cilíndrica 324 provida no primeiro componente cilíndrico 301.

[0054] Pode ser visto na Figura 3 que a passagem de fluxo de refrigerante 324 tem um comprimento de forma que não se estende substancialmente através do buraco 101 para a superfície interna do resfriador de aduela 104. Portanto, conforme a parte final interna do elemento de resfriamento cilíndrico 102 é erodida pelo contato com a carga descendente da fornalha dentro da fornalha, há muito pouca ou nenhuma possibilidade de a passagem de fluxo de refrigerante 324 se tornar exposta e o refrigerante vazará no interior da fornalha. Este é o mesmo arranjo conforme descrito acima com referência à realização das Figuras 2 e 4.

[0055] A Figura 5 provê uma vista mais detalhada do elemento de resfriamento do tipo placa 103 mostrada na Figura 1A e Figura 1B. O elemento de resfriamento do tipo placa 103 é recebido em uma fenda retangular 110 no sistema de parede da fornalha 100 compreendendo a placa do invólucro externo 105, o resfriador de aduela interno 104, e a camada de material refratário 204 entre a placa do invólucro 105 e o resfriador de aduela 104. Como na realização mostrada nas Figuras 1A e 1B, a extremidade interna do elemento de resfriamento do tipo placa 103 se destaca da superfície interna do resfriador de aduela 104 para o interior da fornalha, e a extremidade externa do elemento de resfriamento do tipo placa 103 é acessível e/ou se destaca da superfície externa da placa do invólucro 105, em direção ao exterior da fornalha.

[0056] O elemento de resfriamento do tipo placa 103 tem um primeiro componente 501 tendo uma seção cruzada retangular levemente menor que aquele da fenda retangular 110 no sistema de parede da fornalha 100. O comprimento do primeiro componente 501 é definido na direção longitudinal, paralelo ao plano da seção cruzada da Figura 5 e paralelo à direção na qual a fenda 110 penetra no sistema de parede 100. Como mostrado na Figura 5, o primeiro componente 501 inclui uma seção externa tendo uma seção cruzada trapezoidal que afunila para dentro com pelo menos parte do seu comprimento, com o cone fazendo com que as superfícies superior e inferior 512, 513 do primeiro componente 501 se afunilem entre si na direção do exterior da fornalha. No lugar de um segundo componente, um par de elementos em formato de cunha 505 é provido com as superfícies superior e inferior 512, 513 do primeiro componente 501. Um par de elementos em formato de cunha 50 cada tem uma superfície interna afunilada correspondente ao afunilamento das superfícies superior e inferior 512, 513 do primeiro componente 501.

[0057] De maneira similar à realização mostrada na Figura 3, o primeiro componente 501 é puxada em direção ao exterior do conjunto de parede de fornalha 100 (isto é, para a direita na Figura 5), em relação ao elementos em formato de cunha 505, por meio de molas 507 ou arruelas Belleville agindo através de uma manga 506. A força exercida pelas molas 507 pode ser ajustada por parafusos 508 destacado através de uma tampa 504 que retém as molas 507, somente um parafuso 58 estando visível na Figura 5. Será percebido que pode haver uma pluralidade de parafusos 508 espaçados ao longo da largura do primeiro componente 501. Como mostrado, o parafuso 508 pode ser formado em duas partes, incluindo uma inserção filamentada 510 que tem uma extremidade filamentada externamente que é permanentemente rosqueada em um diâmetro filamentado do primeiro componente 501. A inserção filamentada 510 também inclui um diâmetro filamentado no qual o parafuso 508 é rosqueado. A força exercida pelas molas 507 pode ser ajustada girando o parafuso 508 dentro da inserção filamentada 510. Este arranjo é preferido em vez de rosquear o parafuso de ajuste 508 diretamente no primeiro componente 501, particularmente onde o parafuso 508 é de aço e o componente 501 é compreendido de cobre.

[0058] A Figura 5 mostra uma passagem de fluxo de refrigerante 511 se estendendo em largura através do primeiro componente 501 do elemento de resfriamento 103, percebe-se que a passagem de fluxo de refrigerante 511 terá uma ou mais aberturas de entrada e saída de refrigerante, com acessórios de refrigerante 112 (não mostrados na Figura 5) se estendendo para o exterior da fornalha e estando acessível. Como nas realizações descritas acima, a passagem de fluxo do refrigerante 511 está localizada dentro do primeiro componente 501 de forma que não se estende substancialmente após a superfície interna do resfriador de aduela 104.

[0059] A Figura 6 ilustra uma vista detalhada de um elemento de resfriamento cilíndrico 611 de acordo com outra realização da invenção. O elemento de resfriamento cilíndrico 611 é similar ao elemento de resfriamento cilíndrico 311 descrito anteriormente, exceto como observado abaixo.

[0060] O elemento de resfriamento cilíndrico 611 tem um primeiro componente cilíndrico 601 tendo uma parede lateral alongada com uma seção da superfície externa cônica afunilada se estendendo com pelo menos parte do seu comprimento, o cone fazendo com que o primeiro componente cilíndrico 601 aumente em diâmetro em direção ao exterior da fornalha.

[0061] Um segundo componente cilíndrico 602, que está na forma de um conjunto de manga anular, contendo um arranjo de linguetas individuais 613 em torno da circunferência, pode ter fendas longitudinais similares ao colarinho 403 mostrado na Figura 4. O segundo componente cilíndrico 602 pode ser colocado concentricamente em torno do primeiro componente cilíndrico 601. Cada lingueta 613 contém uma seção de superfície interna afunilada (não mostrada) que corresponde ao cone da superfície cônica afunilada interna do primeiro componente cilíndrico 601, também aumentando em diâmetro com relação ao exterior da fornalha.

[0062] Na realização d Figura 6, as linguetas 613 do segundo componente cilíndrico 602 podem ser movidas em direção ao exterior do conjunto de parede da fornalha 100 (isto é, para a direita na Figura 6) sobre o primeiro componente cilíndrico 601 através das molas 606 ou arruelas Belleville agindo através de uma extremidade externa flangeada 607 do primeiro componente cilíndrico 601. A força exercida pelas molas 606 pode ser ajustada pelos parafusos de tensionamento 608 que são destacados através da extremidade externa flangeada 607 e conectada à extremidade de cada lingueta 613. O exercício pode ser alcançado através do aperto das porcas de tensionamento 620 localizadas nas extremidades dos parafusos de tensionamento 608 distais das linguetas 613. Conforme cada porca de tensionamento 620 é apertada, a lingueta individual 613 ligada à outra extremidade do parafuso de tensionamento 608 é retirada da fornalha, fazendo com que a lingueta 613 se mova para cima ao longo da seção da superfície cônica afunilada interna do primeiro componente cilíndrico 601, fazendo com a lingueta individual 613 se expandir para fora.

[0063] Como na realização das Figuras 2, 3 e 4, um par de tubos concêntricos (não mostrado) se estende através da extremidade externa flangeada 607 em uma passagem de fluxo de refrigerante cilíndrica provida no primeiro componente cilíndrico 601. Como nas realizações anteriores, a passagem de fluxo de refrigerante tem um comprimento de forma que não se estende substancialmente através do buraco 101 para a superfície interna do resfriador de aduela 104. Portanto, conforme a parte final interna do segundo componente de resfriamento 602 é erodida pelo contato com a carga descendente da fornalha dentro da fornalha, há muito pouca ou nenhuma possibilidade de a passagem de fluxo de refrigerante se tornar exposta e o refrigerante vazará no interior da fornalha. Este é o mesmo arranjo conforme descrito acima com referência à realização das Figuras 2 e 4.

[0064] As linguetas individuais 613 da realização mostrada na Figura 6 podem ser tensionadas individualmente e, como resultado, permitir que o elemento de resfriamento 611 conforme com os buracos de passagem 101 do sistema de parede da fornalha 100 de uma seção cruzada irregular, provendo contato condutivo acrescido que não seria possível com os elementos de resfriamento contendo uma seção cruzada simétrica.

[0065] A Figura 7 ilustra uma vista seccional de um elemento de resfriamento e placa 701 de acordo com outra realização da invenção.

[0066] O elemento de resfriamento de placa 701 é recebido em uma fenda retangular 110 no sistema de parede da fornalha 100 compreendendo a placa do invólucro externo 105, o resfriador de aduela interno 104, e a camada de material refratário 204 entre a placa do invólucro 105 e o resfriador de aduela 104. Como na realização mostrada nas Figuras 1A e 1B, a extremidade interna do elemento de resfriamento do tipo placa 701 se destaca da superfície interna do resfriador de aduela 104 para o interior da fornalha, e a extremidade externa do elemento de resfriamento do tipo placa 701 é acessível e/ou se destaca da superfície externa da placa do invólucro 105, em direção ao exterior da fornalha.

[0067] O elemento de resfriamento do tipo placa 710 tem uma seção cruzada retangular levemente menor que aquele da fenda retangular 110 no sistema de parede da fornalha 100. O comprimento do elemento de resfriamento do tipo placa 701 é definido na direção longitudinal, paralelo ao plano da seção cruzada da Figura 7 e paralelo à direção na qual a fenda 110 penetra no sistema de parede 100. Como mostrado na Figura 7, o elemento de resfriamento do tipo placa 701 inclui uma seção externa tendo uma seção cruzada retangular. Para formar uma conexão de pressão termicamente condutora entre o primeiro componente, uma série de conjuntos incluindo um par de componentes em formato de cunha, 705 e 706, é provido com as superfícies superior e inferior do elemento de resfriamento do tipo placa 701. O par de componentes em formato de cunha, 705 e 706, cada tem uma superfície interna afunilada correspondente. Os dois componentes em formato de cunha, 705 e 706, podem ser conectados juntos usando um tirante.

[0068] De maneira similar à realização mostrada na Figura 5, o primeiro componente em formato de cunha 705 pode ser puxado em direção ao segundo componente em formato de cunha 706, por meio das molas 707 ou arruelas Belleville inseridas através do tirante 708. A força exercida pelas molas 707 pode ser ajustada por uma porca de tensionamento 720, que é adaptada para colocação ajustável com o parafuso 708 para reter as molas 707, somente um parafuso 708 sendo visível lateralmente ao elemento de resfriamento do tipo placa 701 na Figura 7. Será percebido que pode haver uma pluralidade de parafusos 708 espaçados através da largura de ambos os lados (lateral superior, lateral inferior) do elemento de resfriamento do tipo placa 701.

[0069] A Figura 7 mostra uma passagem de fluxo de refrigerante 711 se estendendo em largura através do elemento de resfriamento do tipo placa 701, percebe-se que a passagem de fluxo de refrigerante 711 terá uma ou mais aberturas de entrada e saída de refrigerante, com acessórios de refrigerante 712 (não mostrados na Figura 7) se estendendo para o exterior da fornalha e estando acessível. Como nas realizações descritas acima, a passagem de fluxo do refrigerante 711 está localizada dentro do elemento de resfriamento do tipo placa 701 de forma que não se estende substancialmente após a superfície interna do resfriador de aduela 104.

[0070] A realização mostrada na Figura 7 desacopla a cunha e o elemento de resfriamento. Será percebido que pode haver mais de um conjunto de componentes em formato de cunha 705 e 706, por lado, ou pode haver uma pluralidade de conjuntos de cunha inserido entre cada face do elemento de resfriamento do tipo placa 701 e as superfícies internas do resfriador de aduela 104. Também pode ser percebido que os tamanhos dos componentes em formato de cunha podem ser diferentes de cada lado do elemento de resfriamento do tipo placa 701. Isto permite que a pressão de contato termicamente condutor, através dos componentes em formato de cunha 705 e 706, entre cada face de contato do elemento de resfriamento de placa 701 e a face interna do resfriador de aduela 104 seja controlada de forma independente. Além disso, isto permite que cada conjunto de componentes em formato de cunha, 705 e 706, seja substituído de forma independente conforme necessário, sem remover todo o elemento de resfriamento de placa 701.

[0071] As implementações descritas acima do presente pedido de patente são destinadas a serem somente exemplos. Alterações, modificações e variações podem ser efetuadas às implementações particulares pelos técnicos no assunto sem se afastar do escopo do pedido de patente, que é definido pelas reivindicações anexas.

Claims

ELEMENTO DE RESFRIAMENTO COMPLEMENTAR (102; 103; 311; 611) PARA USO EM CONJUNTO COM UM ELEMENTO DE RESFRIAMENTO PRIMÁRIO (104), o elemento de resfriamento complementar caracterizado por compreender:
um primeiro componente (201; 301; 501; 601; 701) contendo uma passagem (224; 324; 511; 711) na qual um fluido é circulado para fins de remoção do calor, em que o primeiro componente tem um perfil cônico (211; 313); e
um segundo componente (202; 302; 505; 602; 705, 706) definindo uma passagem dimensionada para receber o primeiro componente, o segundo componente tendo a dimensão externa arranjada para ser recebida dentro de uma abertura (101; 110) no elemento de resfriamento primário tendo uma parede interna;
um elemento de desvio (206; 306; 507; 606; 707) configurado para exercer uma força em um do primeiro componente e no segundo componente para forçar o movimento em relação ao outro do primeiro componente e ao segundo componente para, assim, criar uma mudança na dimensão externa do segundo componente; assim fazendo com que:
uma conexão de pressão termicamente condutora seja formada entre o primeiro componente e o segundo componente; e
uma conexão de pressão termicamente condutora seja formada entre o segundo componente e a parede interna da abertura no elemento de resfriamento primário,
em que o movimento do primeiro componente dentro do segundo componente faz com que o segundo componente se expanda externamente; ou
o movimento do segundo componente ao longo de uma superficie externa do primeiro componente faz com que o segundo se expanda externamente.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro componente é caracterizado por compreender um cilindro incorporando uma seção afunilada (211; 313).
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 2, em que o segundo componente é caracterizado por compreender uma manga com um cone que corresponde à seção afunilada do primeiro componente.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 2, em que o segundo componente é caracterizado por compreender um colarinho com um cone que corresponde à seção afunilada do primeiro componente.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 4, em que a abertura no elemento de resfriamento primário é caracterizada por compreender uma abertura de formato irregular.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, em que o segundo componente é caracterizado por compreender elementos (613) adaptados para serem tensionados individualmente para permitir que o segundo componente conforme com a abertura de formato irregular.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, em que o elemento de desvio é caracterizado por compreender uma mola (206; 306; 507; 606; 707) .
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, em que o elemento de desvio é caracterizado por compreender uma pluralidade de arruelas Belleville.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de desvio ser recebido em um espaço anular, englobado dentro de uma parte final externa cilíndrica do segundo componente, o espaço anular se estendendo longitudinalmente entre uma superfície plana sobre uma extremidade externa do primeiro componente e uma arruela anular localizada internamente de uma tampa cilíndrica, a tampa cilíndrica estando encaixada dentro da extremidade externa cilíndrica do segundo componente.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 9, em que a tampa é caracterizada por compreender aço.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de resfriamento ser fabricado a partir de cobre ou uma liga de cobre.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda um elemento de ajuste (208; 308; 508; 608; 708) adaptado para alterar uma força exercida, por meio do elemento de desvio, sobre um do primeiro componente e do segundo componente.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 12, em que o elemento de ajuste é caracterizado por compreender um parafuso rosqueado na tampa e se destacando externamente a partir de uma extremidade externa do elemento de resfriamento.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro componente é caracterizado por compreender um prisma trapezoidal incorporando uma seção afunilada.
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 14, em que o segundo componente é caracterizado por compreender um par de elementos em formato de cunha (505; 705, 706) .
ELEMENTO DE RESFRIAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, em que a abertura no elemento de resfriamento primário é caracterizada por compreender uma abertura cilíndrica (101) .
MÉTODO DE REPARO DE UM CONJUNTO DE PAREDE DA FORNALHA, o conjunto de parede da fornalha tendo uma placa de aço estrutural (105), sendo o método caracterizado por compreender:
corte da placa do invólucro de aço estrutural para formar uma primeira abertura de maneira que uma segunda abertura, cortada em um resfriador da aduela, alinhe-se à primeira abertura;
inserção de um primeiro componente (202; 302; 505; 602; 705, 706) na primeira e na segunda abertura alinhadas, o primeiro componente definindo uma primeira passagem de componente, o primeiro componente tendo a dimensão externa arranjada para ser recebida dentro da segunda abertura, a segundo abertura tendo uma parede interna; e
inserção de um segundo componente (201; 301; 501; 601; 701), definindo uma segunda passagem de componente (224; 324; 511; 711) na qual um fluido é circulado para fins de remoção do calor, na primeira passagem do componente; e
exercer uma força no segundo componente com um elemento de desvio (206; 306; 507; 606; 707), em que a força é adequada para criar uma mudança na dimensão externa do primeiro componente, assim fazendo com que uma conexão térmica seja formada entre o primeiro componente e a parede interna da segunda abertura.