BR112017015145B1 - Método e aparelho para reparar uma luva refratária de um recipiente metalúrgico - Google Patents
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Abstract
método e aparelho para reparar uma luva refratária de um recipiente metalúrgico. a invenção refere-se a um método e um dispositivo para reparar a luva de bico (6) de um recipiente metalúrgico que é encaixado de forma segura no interior do forro refratário (4, 5) do recipiente (1). de acordo com a invenção, a luva é reparada através da aplicação de argamassa para o canal de fundição (7) da luva (6) com um distribuidor de argamassa (9) que pode ser inserido no canal de fundição (7), o qual mediante remoção do distribuidor de argamassa a partir do canal de fundição calibra o último ao longo de todo o comprimento do canal. o distribuidor de argamassa (9) é acionado girando coaxialmente com o canal de fundição (7) durante a aplicação de argamassa e, após um tempo definido, é removido a partir do canal de fundição (7), ainda em rotação. o método é particularmente adequado para reparar a luva interna de uma concha de fundição com um fechamento deslizante adjacente ao bico de concha, manutenção do qual é automaticamente realizada em uma estação de manutenção da instalação de fundição. neste caso, a invenção faz provisão que a reparação da luva interna também seja realizada automaticamente aqui durante a manutenção do fechamento deslizante.
Description
[001] A invenção refere-se a um método para reparar uma luva refratária de um recipiente metalúrgico de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e a um aparelho para implementar o método.
[002] Luvas refratárias do tipo especificado no início são, entre outras coisas, as luvas internas de panelas siderúrgicas de fundição contendo metal fundido. A luva interna é inserida dentro de um tijolo perfurado do revestimento de panela siderúrgica refratário e é contígua com a placa de fechamento de um fechamento deslizante no lado de fora.
[003] A luva interna forma o canal de vazamento da panela siderúrgica de fundição e, portanto, é submetida a um grande desgaste durante a operação. Por conseguinte, é frequentemente necessário substituir as luvas desgastadas por luvas novas e não danificadas. No entanto, este processo é normalmente muito laborioso, porque primeiro é preciso desobstruir a luva desgastada, reparar a superfície de suporte danificada do tijolo perfurado e, em seguida, encaixar a nova luva, de modo que esteja corretamente centrada dentro do recipiente. Isso resulta em longos tempos para os recipientes em questão.
[004] Um método para reparar os orifícios de torneira dos recipientes metalúrgicos é conhecido da patente AT-A-242 175 que é implementada com uma seção do tubo que pode ser introduzida no orifício de torneira como um distribuidor de argamassa. No entanto, o método conhecido não é adequado para reparar luvas de bico porque a seção do tubo servindo como o distribuidor de argamassa tem orifícios distribuídos em torno da circunferência e tem exatamente o mesmo diâmetro externo que o diâmetro alvo do bico a ser reparado. O resultado disto, por um lado, é que a argamassa não é aplicada uniformemente à parede de canal danificado, e por outro lado, é que depois de ter aplicado a argamassa para o bico existe o risco que a camada de argamassa aplicada iráser danificada quando a seção perfurada do tubo é removida.
[005] O objetivo subjacente da invenção é conceber ummétodo para reparar luvas desgastadas de modo que, por meiodeste método, a confiabilidade operacional e precisão dimensional das luvas reparadas sejam garantidas.
[006] De acordo com a invenção, este objetivo éconseguido pela reparação de luva ser realizada através da aplicação de argamassa para o canal de vazamento da luva com um distribuidor de argamassa que pode ser inserido dentro do canal de vazamento em uma maneira conhecida em si mesma, e que, quando retirado do canal de vazamento, calibra-o ao longo de todo o comprimento do canal, o distribuidor de argamassa sendo rodado coaxialmente para o canal de vazamento durante a aplicação da argamassa e sendo retirado a partir do canal de vazamento, ainda em rotação, depois de um período definido de tempo.
[007] O método de reparação de acordo com a invenção écaracterizado pelo fato de que pode ser implementado com um aparelho relativamente não complexo porque o distribuidor de argamassa rotativo fornece ainda aplicação de argamassa para a parede de canal e calibração precisa desta última.
[008] Outra vantagem do método é minimizar o gasto detempo porque pode ser implementado com uma temperatura de recipiente relativamente alta e porque tanto a aplicação da argamassa quanto a cura da massa de argamassa aplicada ocorrem rapidamente.
[009] Além disso, o método permite automatizar a função do distribuidor de argamassa e se adaptar a parâmetros essenciais, como a composição da luva ou da argamassa, respectivamente, utilizada.
[0010] Estas vantagens são de particular importância se o método de acordo com a invenção é utilizado para reparar a luva interna de uma panela siderúrgica de fundição com um fechamento deslizante adjacente ao bico da panela siderúrgica, manutenção dos quais é realizada automaticamente por um robô em uma estação de manutenção da instalação de fundição. Neste caso, a invenção faz previsão que a reparação para a luva interna seja também realizada aqui automaticamente durante a manutenção do fechamento deslizante, de preferência, com o mesmo robô.
[0011] Desta forma, é possível reparar a luva interna durante o processo de troca para cada mudança de placa em vez de substituí-la por uma nova luva após um pequeno número de fundições. Desta forma, o custo do material refratário é reduzido e o tempo necessário para a manutenção da panela siderúrgica de fundição é minimizado.
[0012] Neste contexto, é vantajoso que, quando se aplique argamassa ao canal de vazamento da luva, o distribuidor de argamassa seja rodado com uma velocidade de rotação relativamente rápida que é tal que a massa de argamassa é pulverizada sobre a parede de canal da luva com um efeito centrífugo forte por virtude da força centrífuga que é gerada.
[0013] É também vantajoso para uma melhor aderência da argamassa se o distribuidor de argamassa é também rodado por um período específico de tempo dependente da composição da argamassa após o início do processo de cura de argamassa.
[0014] Além disso, a invenção faz previsão que mediante remoção do distribuidor de argamassa rotativo a partir do canal de vazamento, a massa de argamassa pulverizada sobre a parede de canal seja enxugada de modo helicoidal pelo distribuidor de argamassa, a velocidade de rotação do distribuidor de argamassa sendo capaz de ser definida dependentemente da composição da argamassa e a estrutura e composição da parede de canal. Desta forma, a remoção do distribuidor de argamassa a partir do canal de vazamento é facilitada, e ao mesmo tempo o último obtém uma parede interna impecavelmente lisa.
[0015] A fim de otimizar a aplicação e alisamento da massa de argamassa, a invenção também faz provisão que a argamassa seja aplicada à luva a uma temperatura de luva, de preferência, de mais de 300 °C.
[0016] O aparelho de acordo com a invenção para implementar o método proposto é caracterizado pelo fato de o distribuidor de argamassa ser formado por uma seção do tubo girando em torno do eixo longitudinal e que possui lâminas dirigidas longitudinalmente radialmente cujo comprimento corresponde ao comprimento de canal de vazamento da luva a ser reparada e cujo diâmetro externo, definido pelas lâminas, é igual ao valor alvo do diâmetro de canal de vazamento da luva.
[0017] Durante a aplicação de argamassa, a massa de argamassa é uniformemente centrifugada sobre a parede de canal da luva pelas lâminas rotativas de modo que a parede de canal é coberta com uma camada de argamassa compacta e bem aderente. Neste contexto, é vantajoso se as lâminas são ligeiramente convexamente curvas na direção de rotação da seção de tubo.
[0018] As lâminas que rodam de forma helicoidal quando o aparelho é removido trazem quase calibração precisa do canal de vazamento com uma superfície de canal impecavelmente lisa.
[0019] A invenção será descrita com mais detalhe abaixo por meio de uma modalidade exemplar com referência aos desenhos. Estes mostram o seguinte:
[0020] A Figura 1 mostra um bico da panela siderúrgica com um aparelho para reparar a luva interna por o método de acordo com a invenção, ilustrado esquematicamente como uma seção;
[0021] A Figura 2 mostra o aparelho de acordo com a Figura 1 em uma vista em perspectiva;
[0022] A Figura 3 mostra uma seção do aparelho de acordo com a Figura 2 e da luva interna;
[0023] A Figura 4 mostra uma seção angulada de um bico da panela siderúrgica com um fechamento deslizante adjacente à luva interna na posição de panela siderúrgica de uma instalação de fundição; e
[0024] A Figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma variante do aparelho.
[0025] A Figura 1 mostra uma região parcial de uma panela siderúrgica de aço 1, cujo bico 2 pode ser fornecido com um fechamento deslizante (não mostrado). A panela siderúrgica de aço 1 tem um revestimento de aço externo 3 com um revestimento refratário 4 em que um tijolo perfurado refratário 5 é encaixado a fim de acomodar uma luva interna 6 feita de material refratário.
[0026] Durante operação, a luva 6 é sujeita a uma grande quantidade de desgaste na sua parede interna 6' na região do canal de vazamento 7. Por esta razão, não é mais utilizável depois de um certo número de fundições.
[0027] De acordo com a invenção, a reparação de luva ocorre através da aplicação de argamassa na parede interna 6’ da luva 6 com um distribuidor de argamassa 9 que pode ser inserido no canal de vazamento 7 e através do qual a argamassa é transportada para o exterior para dentro de uma cavidade 14 formada entre o distribuidor de argamassa 9 e a parede interna desgastada 6’ da luva 6.
[0028] Depois de remover o distribuidor de argamassa do canal de vazamento 7, a luva recebe argamassa com adesão suficiente e calibrada em todo o comprimento do canal.
[0029] De acordo com a invenção, o aparelho 8 é atuado de modo que o distribuidor de argamassa 9 gire de forma relativamente rápida coaxialmente para o canal de vazamento 7 por um tempo definido durante a aplicação de argamassa, e é removido a partir do canal de vazamento, ainda em rotação, durante a cura da argamassa. A parede interna 6' do canal de vazamento restaurado 7 é, assim, processada para ser uniformemente lisa, e durante fundição metal fundido que está fluindo através é impedido de ser retido e possivelmente aderente devido a irregularidades.
[0030] A velocidade de rotação do distribuidor de argamassa 9 corresponde, por exemplo, a de uma broca de mão com aproximadamente 500 a 1000 rotações por minuto. Um eixo de acionamento 19 acoplado ao distribuidor de argamassa para o acionamento rotativo é mostrado.
[0031] Durante os ensaios relativamente a isso, foi estabelecido que é vantajoso se o distribuidor de argamassa 9 é rodado por um total de, por exemplo, 60 segundos, e se a argamassa é aplicada à parede interna da luva em uma temperatura de luva de preferivelmente sobre 300 °C. Desta forma, a reparação da luva pode ser realizada enquanto a panela siderúrgica de fundição ainda está quente.
[0032] A fim de reparar a luva interna pelo método de acordo com a invenção, tipos de argamassa comumente utilizados para fins semelhantes são considerados. A velocidade de rotação do aparelho pode ser ajustada dependentemente da composição da argamassa e a estrutura e composição da parede de canal.
[0033] Como pode ser visto a partir da Figura 2 e Figura 3, o distribuidor de argamassa 9 consiste de uma seção cilíndrica de tubo 10 com lâminas dirigidas longitudinalmente radialmente 11, o comprimento da seção do tubo correspondente ao comprimento de canal de vazamento da luva 6, enquanto que seu diâmetro externo definido pelas lâminas 11 é igual ao valor alvo do diâmetro de canal da luva interna. Na modalidade exemplar descrita, as lâminas 11 são alinhadas axialmente paralelas à seção do tubo 10 e são delimitadas em ambas as extremidades por flanges em forma de disco 12, de modo que espaços alongados 13 são formados entre as lâminas individuais a fim de acomodar a argamassa refratária.
[0034] Ao girar a seção do tubo 10, a argamassa é centrifugada para fora dos espaços 13 e aplicada uniformemente à parede interna desgastada 6’ da luva 6 ao longo de todo o comprimento de canal, o efeito de centrifugação contribuindo para que a argamassa possa aderir de forma segura à parede interna 6’ e a cavidade 14 que é formada no meio. De modo a aumentar este efeito de centrifugação, é vantajoso se as lâminas 11 sejam ligeiramente convexamente curvas na direção de rotação da seção do tubo 10, de modo que a argamassa pode ser empurrada para fora ao longo das bordas externas 11' que são formadas, e estas bordas 11' tendo efeito de corte.
[0035] As lâminas 11 que rodam com a seção do tubo 10 também servem para limpar o excesso de argamassa e para calibrar o canal de vazamento da luva interna sem que a parede de canal seja danificada. Isso também se aplica ao remover o aparelho porque, em seguida, a seção do tubo 10 que continua rodando executa um movimento helicoidal que significativamente suporta o processo de remoção.
[0036] Vantajosamente, estes espaços 13 do distribuidor de argamassa 9 são dimensionados de tal modo que uma quantidade predeterminada de argamassa pode ser vertida no último, por exemplo, à mão, a quantidade de argamassa correspondente aproximadamente à cavidade 14 formada entre o distribuidor de argamassa e a parede interna da luva de modo que esta remoção do excesso de argamassa seja possível. Estes espaços 13 são, portanto, cheios com argamassa de modo que esta argamassa é vertida para dentro, assim é aproximadamente nivelada com o perímetro exterior das lâminas 11 e é distribuída uniformemente aqui.
[0037] O método de reparo de luva de acordo com a invenção é particularmente adequado para instalações de fundição em que a manutenção e preparação do fechamento deslizante das panelas siderúrgicas são realizadas centralmente por meio de um robô em uma estação de manutenção - a assim chamada posição de panela siderúrgica.
[0038] A Figura 4 mostra o bico de uma panela siderúrgica de fundição 1 localizada na estação de manutenção dentro do tijolo perfurado 5 de que uma luva interna 6 é inserida. Adjacente a esta última, existe um fechamento deslizante 20, conhecido por si só, para fechar e abrir o canal de vazamento 7. Durante operação, a zona de desgaste 15 estende a partir da região de passagem livre do tijolo perfurado 5 até a saída da luva interna 6, uma placa de fechamento refratário (não mostrada) dentro do alojamento 21 do fechamento deslizante 20 firmemente adjacente à luva interna.
[0039] Na Figura 4 a panela siderúrgica de fundição 1 está na posição de manutenção na qual é colocada horizontalmente. O fechamento deslizante 20 é mostrado parcialmente em seção com os componentes refratários que podem ser inseridos no seu mecanismo, ou seja, a placa de fechamento, a placa deslizante e a luva de bico. Depois de girar a unidade deslizante 16 do fechamento deslizante e retirar a placa de base, a luva 6 da panela siderúrgica de fundição é livremente acessível e pode ser reparada na estação de manutenção enquanto a manutenção e preparação do fechamento deslizante são realizadas. A reparação ocorre automaticamente aqui, de preferência, com o robô utilizado para mudar as placas.
[0040] A Figura 5 mostra um aparelho de reparação 17 adequado para este fim. Só difere do aparelho 8 de acordo com a Figura 2 em que, de modo a acoplar o aparelho ao robô, tem uma segunda seção do tubo 18 de um dispositivo de alimentação de argamassa fornecido como uma extensão da seção do tubo 10 e que pode ao mesmo tempo servir para fornecer a outra seção do tubo 10 com argamassa. O aparelho de reparação 17 é automaticamente posicionado precisamente com o robô e é acionado pelo seu eixo de acionamento 19 de tal modo que é rodado no canal de vazamento 7 com a velocidade de rotação respectivamente óptima.
[0041] O aparelho de acordo com a invenção pode facilmente ser concebido diferentemente do que na modalidade exemplar descrita. É essencial que funcione como descrito acima.
[0042] O método de reparação de luva de acordo com a invenção é, claro, também adequado para outras luvas que são fixas em um revestimento de recipiente refratário e são submetidas aqui para uma grande quantidade de desgaste, tais como aquelas, por exemplo, em uma torneira de um conversor, um forno elétrico ou em um repartidor. Tijolos perfurados, inserções de luva, bocais de recuperação ou canais pulverizados em forma de luva, como luvas, também poderiam ser reparados pelo método de acordo com a invenção.
[0043] No entanto, o método é particularmente vantajosamente adequado para reparar as luvas internas de panelas siderúrgicas de fundição porque oferece a possibilidade de reparar a luva interna rapidamente com cada mudança de placa no curso de automação da operação de fundição e de modo de reduzir a exigência de novas luvas internas. A limpeza do tijolo perfurado, de outro modo necessária quando se muda uma luva, não é mais necessária. O desgaste dos tijolos perfurados é reduzido, e nenhuma fusão problemática ocorre.
[0044] A invenção é suficientemente apresentada pelas modalidades exemplares descritas acima. No entanto, também pode ser ilustrada por outras variantes. Um bico de substituição refratário fixado no mecanismo de um fechamento deslizante ou semelhante poderia também ser reparado pelo método de acordo com a invenção.
[0045] Em vez de lâminas, outras formas de meios delimitando os espaços, por exemplo elevações tipo roscas, também podem ser fornecidas na seção do tubo do distribuidor de argamassa.
[0046] Em princípio, esta argamassa também pode ser transportada para a parede interna de uma luva por empurrar para o exterior, por exemplo por meio de um corpo cilíndrico, inflável, semelhante a um balão, ou semelhantes.
Claims (12)
1. Método para reparar uma luva refratária em um recipiente metalúrgico, que é encaixado no revestimento refratário (4) do recipiente (1) ou em um mecanismo, em que a reparação é realizada através da aplicação de argamassa para a parede interna (6') da luva (6) com um distribuidor de argamassa (9) que pode ser inserido no canal de vazamento (7), CARACTERIZADO pelo fato de que uma quantidade predeterminada de argamassa correspondente à cavidade (14) pode ser vertida nestes espaços (13) do distribuidor de argamassa (9) e pela rotação da seção do tubo (10) a argamassa é centrifugada para fora dos espaços (13) e é transportada para o exterior dentro de uma cavidade (14) formada entre o distribuidor de argamassa (9) e a parede interna desgastada (6’) da luva (6).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ao aplicar argamassa na parede interna (6’) da luva (6), o distribuidor de argamassa (9) é rodado com uma velocidade de rotação de tal modo que a massa de argamassa é transportada ou pulverizada sobre a parede interna da luva e esta cavidade (14) que é formada pela força centrífuga que é gerada.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que no estado inserido no interior da luva (6), o distribuidor de argamassa (9) roda coaxialmente no canal de vazamento por um período de tempo, preferencialmente, de até 60 segundos após a pulverização durante a aplicação da argamassa.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que mesmo após o início do processo de cura de argamassa, o distribuidor de argamassa (9) é rodado na luva por uma quantidade específica de tempo dependente da composição da argamassa.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que mediante remoção do distribuidor de argamassa rotativo (9) a partir do canal de vazamento, o excesso de argamassa pulverizada sobre a parede de canal é enxugado pelo movimento helicoidal executado pelo distribuidor de argamassa (9).
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade de rotação do distribuidor de argamassa (9) é capaz de ser ajustada dependentemente da composição da argamassa e a estrutura e composição da parede de canal.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a argamassa é aplicada à luva (6) em uma temperatura de luva de preferivelmente mais de 300 °C.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fim de reparar a luva (6) de uma panela siderúrgica de fundição (10) com um fechamentodeslizante (20) adjacente ao bico da panela siderúrgica, cuja manutenção é realizada automaticamente por um robô emuma estação de manutenção da instalação de fundição, a argamassa é aplicada à luva (6) durante a manutenção do fechamento deslizante (20) na estação de manutenção, o distribuidor de argamassa (9) sendo automaticamente posicionado e acionado, de preferência, pelo robô que manipula o fechamento deslizante (20).
9. Aparelho para implementar o método, conforme definido em qualquer das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o distribuidor de argamassa (9) é formado por uma seção do tubo (10) que gira em torno do eixo longitudinal com espaços (13) colocados no lado de fora distribuídos em torno da sua circunferência, estes espaços (13) sendo dimensionados de tal modo que uma quantidade predeterminada da argamassa pode ser derramada sobre eles, esta quantidade corresponde à cavidade (14) formada entre o distribuidor de argamassa (9) e a parede interna (6’) da luva (6).
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção do tubo (10) do distribuidor de argamassa (9) é formada com lâminas dirigidas longitudinalmente radialmente (11) cujo comprimento corresponde ao comprimento de canal de vazamento da luva a ser reparada, enquanto seu diâmetro externo, definido pelas lâminas, é igual ao valor alvo do diâmetro de canal de vazamento da luva após a reparação.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que as lâminas (11) são convexamente curvas na direção de rotação da seção de tubo.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que os espaços (13) entre as lâminas (11) podem ser preenchidos com massa de argamassa individualmente ou em conjunto por um dispositivo de alimentação de argamassa preferencialmente disposto na extensão da seção do tubo (10).
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