BR112018015773B1 - Regeneradores de fornalha de vidro formados de blocos de parede de uma única peça - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere aos regeneradores de fornalhas de vidro tendo pares opostos de paredes laterais e terminais formados por blocos refratários, em que pelo menos uma das paredes laterais e terminais do regenerador compreende uma pluralidade de blocos refratários interligados, e em que os blocos refratários são estruturas pré-moldadas de auto-sustentação de uma só peça que suportam cargas de um material refratário. As barras de amarração podem ser fornecidas para conectar operativamente uma parede formada de blocos refratários aos reforços fornecidos externamente para permitir o movimento relativo entre os blocos refratários que formam a parede e os reforços (por exemplo, caso seja necessário quando os blocos são submetidos a expansão térmica durante o uso).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA RELACIONADA AO PEDIDO

[0001] Este pedido reivindica a prioridade e os benefícios do pedido de patente provisório americano número de série 62/296,858 depositado em 18 de fevereiro de 2016, e é relacionado ao pedido de desenho ao Norte-Americano No. 29/555,096 depositado em 18 de fevereiro de 2016, cujo conteúdo total de cada um destes pedidos anteriores é aqui incorporado por referência.

CAMPO

[0002] As modalidades divulgadas aqui se referem de modo geral aos componentes refratários integrais pré- formados (de peça única) que suportam carga grandes para construir estruturas de regenerador associadas aas fornalhas de vidro.

ANTECEDENTES

[0003] No processo de fabricação de vidro, matérias-primas, incluindo areia, cal, carbonato de sódio e outros ingredientes, são alimentados em um forno, às vezes chamado de tanque de vidro. As matérias-primas são submetidas a temperaturas acima de cerca de 2800 °F (aproximadamente 1538 °C) nas fornalhas de vidro o que faz com que as matérias- primas derretam e desse modo formam uma camada derretida de vidro que sai das fornalhas de vidro para posterior processamento em produtos de vidro.

[0004] A forma mais comum de aquecer as fornalhas de vidro é através da combustão de uma fonte de combustível de hidrocarbonetos, tal como gás natural ou petróleo. O combustível de hidrocarboneto é misturado com o ar comburente dentro da fornalha e queimado para transferir desse modo a energia térmica de combustão para as matérias-primas e o vidro derrete antes de sair da fornalha.

[0005] De modo a melhorar a eficiência térmica do processo de combustão, o ar comburente usado para queimar o combustível é pré-aquecido por meio de estruturas de regenerador. Mais especificamente, um abastecimento de ar comburente é pré-aquecido em um pacote de tijolos tipo checker contidos no interior de uma da estrutura de regenerador. Mais especificamente, o ar comburente fresco é retirado através do pacote de tijolos checker e aquecido na estrutura de regenerador e pré-aquecido por meio de transferência de calor. O ar comburente pré-aquecido pode então ser misturado com o combustível e queimado. O gás de combustão residual sai das fornalhas de vidro e passa por uma segunda estrutura de regenerador. À medida que os gases residuais passam através do segundo regenerador, os tijolos do tipo checker no pacote são aquecidos por meio do calor transferido do gás residual. Após um tempo predeterminado ter decorrido (por exemplo, após cerca de 15 a 30 minutos), o ciclo do processo é revertido de modo que os tijolos do tipo checker em uma das estruturas do regenerador que estavam sendo aquecidas por transferência de calor com o gás residual são então usados para pré-aquecer o ar fresco de combustão enquanto os tijolos do tipo checker nas outras estruturas do regenerador que foram usados para pré-aquecer o ar comburente são então reaquecidos por transferência de calor com o gás de combustão residual. Ver, a este respeito, a Patente Norte-americana U.S. No. 3.326.541 (cujo todo o conteúdo é expressamente incorporado aqui como referência).

[0006] O processo atual para a construção de estruturas de regeneração de vidro é muito trabalhoso, levando muitas semanas, uma vez que requer a colocação de centenas de milhares de tijolos refratários que podem ser individualmente com argamassa e posicionados. Como é bem conhecido na indústria de produção de vidro, as junções de argamassa associadas às paredes da estrutura de regenerador são a parte mais frágil da estrutura e consequentemente são mais susceptíveis à degradação pela fixação química e alteração mineralógica causada pelos gases quentes corrosivos que passam através o regenerador. À medida que as junções dos tijolos começam a corroer, as paredes que formam a estrutura de regenerador enfrentam um aumento do ataque, então os gases corrosivos começam a condensar e reagir com os materiais refratários das paredes, enfraquecendo assim a estrutura. Conforme a estrutura se torna enfraquecida, o próprio forno para vidro pode ficar comprometido e falhar, o que pode exigir uma operação completa de desligamento e reconstrução.

[0007] Pode ser entendido, portanto, que se a estrutura de regenerador (por exemplo, as paredes do regenerador) pudesse ser fabricada a partir de blocos refratários maiores, então resultariam menos juntas de argamassa prolongando desse modo a vida útil da estrutura de regenerador e minimizando o tempo de inatividade devido à reconstrução.

RESUMO

[0008] Em geral, as modalidades aqui divulgadas são direcionadas aos regeneradores de fornalhas de vidro tendo blocos de parede refratários de intertravemento monolítico que permitem uma construção mais rápida em comparação com estruturas de parede refratária convencionais diminuindo assim o tempo de inatividade de produção para o fabricante de vidro. De acordo com certas modalidades, os pares opostos de paredes laterais e terminais são formados por blocos refratários, em que finalmente uma das paredes laterais e terminais do regenerador compreende uma pluralidade de blocos refratários interligados, e em que os blocos refratários são estruturas pré-moldadas de uma só peça que suportam uma carga e autoportantes de um material refratário.

[0009] Pelo menos alguns dos blocos refratários podem ser formados de materiais refratários pré-moldados dissimilares para estabelecer regiões integrais longitudinalmente adjacentes dos blocos que diferem em pelo menos um entre temperatura de fusão e condutividade térmica do material refratário. De acordo com algumas modalidades, os materiais refratários pré-moldados estabelecem as regiões integrais adjacentes pelo menos alguns dos blocos refratários têm uma diferença de temperatura de fusão de pelo menos cerca de 50°C e/ou os materiais refratários pré-moldados estabelecendo as regiões integrais de pelo menos alguns dos blocos refratários têm uma diferença de condutividade térmica de pelo menos cerca de 10%.

[0010] Vantajosamente, os blocos refratários compreendem lingueta e ranhuras de intertravamento.

[0011] De acordo com algumas modalidades, uma pluralidade suportes retentores verticais adjacentes cada um tendo um flange interno posicionado contra uma porção externa das paredes laterais, com uma pluralidade de hastes que se estendem entre os suportes retentores adjacentes, em que as hastes têm extremidades opostas que são engatadas a um flange interno do suporte retentor de modo a deslizar em relação ao flange interno. As barras de amarração podem, assim, ser mantidas de forma comprimida entre as peças adjacentes verticais dos blocos refratários, com as barras de amarração posteriores tendo uma extremidade que está rigidamente ligada a uma das respectivas hastes. Em tais modalidades, a expansão térmica da parede do regenerador pode ser acomodada sem comprometer a integridade estrutural da parede em uso. Nas modalidades em que os blocos refratários incluem lingueta e ranhuras de intertravamento, pelo menos uma das linguetas de alguns blocos pode ser descontínua de modo a receber uma parte de uma respectiva barra posterior.

[0012] De acordo com certas modalidades, pelo menos alguns dos blocos refratários compreendem canais rebaixados orientados na latitude para receber os respectivos entalhes das barras de amarração posteriores. Os canais podem definir um orifício que é dimensionado e configurado para aceitar um pino que se estende dependentemente a partir de uma extremidade proximal de uma barra de amarração posterior. Nessas modalidades, o bloco inclui uma lingueta em uma superfície superior do mesmo, a lingueta será interrompida pelo canal rebaixado orientado na latitude, formando assim um vão. A barra de amarração posterior pode, por conseguinte, ser ainda proporcionada com uma protuberância intermediária possuindo um perfil de seção transversal correspondente à lingueta, de modo que quando a protuberância intermediária é posicionada no vão, esta estará alinhada com a lingueta.

[0013] Estes e outros aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais claros após consideração cuidadosa da descrição detalhada a seguir das suas modalidades exemplificativas preferidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] As modalidades divulgadas da presente invenção serão melhores e mais completamente compreendidas fazendo referência à descrição detalhada a seguir de modalidades exemplificativas não limitativas e ilustrativas em conjunto com os desenhos dos quais:

[0015] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma lateral que não é a da fornalha de uma estrutura de regenerador que incorpora os blocos inteiriços, conforme aqui descrito mais detalhadamente;

[0016] A figura 2 é uma vista em perspectiva semelhante à figura 1, mas mostrando a estrutura de regenerador do lado da fornalha;

[0017] A figura 3 é uma vista em perspectiva de uma seção da parede inferior parcialmente montada do regenerador representada nas figuras 1 e 2, que também mostra a colocação dos arcos do cavaleiro na mesma;

[0018] A figura 4 é uma vista transversal em elevação em perspectiva de uma seção da parede superior do regenerador representada nas figuras 1 e 2, que também mostra a colocação dos arcos da coroa na mesma;

[0019] A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma seção de parede parcialmente montada do regenerador representada nas figuras 1 e 2 e mostrando o suporte retentor externo associado a tal seção de parede;

[0020] A figura 5A é uma vista em perspectiva pormenorizada ampliada da seção de parede representada na figura 5;

[0021] A figura 5B é uma vista em corte ampliada da seção da parede representada na figura 5 conforme tomada ao longo da linha 5B-5B na figura 5A;

[0022] A figura 5C é uma vista em perspectiva explodida de um bloco de parede representativo e das barras de amarração posteriores;

[0023] A figura 6A é uma vista em perspectiva parcialmente explodida de um bloco de parede representativo que mostra outra modalidade das barras de amarração posteriores que podem ser usadas nas construções aqui divulgadas;

[0024] A figura 6B é uma vista em perspectiva pormenorizada ampliada da modalidade das barras de amarração mostradas na figura 6A;

[0025] A figura 7A é uma vista em perspectiva de uma seção de parede mostrando ainda outra modalidade de barras de amarração que podem ser usadas nas construções aqui divulgadas; e

[0026] A figura 7B é uma vista em perspectiva pormenorizada ampliada da modalidade das barras de amarração mostradas na figura 7A.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0027] Acompanhando às figuras 1 e 2 que representam esquematicamente vistas em perspectivas laterais que não é a da fornalha e da fornalha, respectivamente, de uma estrutura de regenerador 10 tendo uma seção de parede inferior 10L construída de blocos refratários pré-moldados grandes (alguns dos quais são identificados pelo número de referência 12) e seção de parede superior 10U construída de blocos refratários pré-moldados grandes (alguns dos quais são identificados pelo número de referência 14) formando assim pares opostos de paredes laterais e de extremidade 16, 18, respectivamente. Será apreciado que a estrutura de regenerador 10 é utilizada em combinação operativa com um forno para vidro (não mostrado) e que a estrutura de regenerador 10 geralmente representado nas figuras 1 e 2 é do tipo usado para fornos lateral para vidro. Contudo, os atributos das modalidades da invenção a serem aqui descritas são igualmente aplicáveis a outros modelos de fornalhas de vidro, por exemplo, fornalhas de vidro de extremidade.

[0028] A estrutura de regenerador 10 inclui uma série de portas 10-1 que são utilizadas para introduzir ar comburente pré-aquecido nas fornalhas de vidro (não mostrado) ou para liberar gás de combustão da fornalha dependendo do ciclo operacional. A seção da parede superior 10U da estrutura de regenerador 10 está coberta com uma série de coroas adjacentes posicionadas (algumas representativas das quais são anotadas pelo numeral de referência 30).

[0029] Embora não mostrado nas figuras 1 e 2, as paredes 16, 18 são suportadas estruturalmente por vigas estruturais verticais externas, conhecidas coloquialmente, como suportes retentores verticais 20 (ver figura 5). Como é conhecido na técnica, os suportes retentores adjacentes 20 são seguramente apertados contra as paredes 16, 18 por meio de tirantes (não mostrados) que se estendem entre e se interligam em pares opostos de suportes retentores 20 tanto latitudinalmente como longitudinalmente em relação à estrutura de regenerador 10.

[0030] A porção inferior da estrutura de regenerador inclui arcos de cavaleiro posicionados adjacentemente 40 (não mostrado nas figuras 1 e 2, mas visto na figura 3). Os arcos de cavaleiro 40 são assim proporcionados para estabelecer um canal 10C para a entrada/saída de ar comburente e gases para/da estrutura de regenerador 10 e para proporcionar um piso de suporte para os tijolos verificadores (não mostrados) ocupando o volume interno da estrutura de regenerador 10 acima referida.

[0031] Os vários blocos refratários integrais (de uma única peça) 12, 14 que formam as paredes 16, 18 bem como os arcos da coroa 30, os arcos do cavaleiro 40 e os tijolos verificadores internos (não mostrados) podem ser posicionados durante a construção e/ou renovação do regenerador 10 pelo aparelho de montagem e métodos descritos mais detalhadamente no Pedido de Patente US N° 14/859.820, depositado em 21 de setembro de 2015 (cujos conteúdos integrais são expressamente incorporados aqui como referência). Além disso, os arcos da coroa 30 e os arcos do cavaleiro 40 podem estar de acordo com aqueles descritos mais detalhadamente no pedido de patente U.S. com o número de série 14/939.210 depositado em 12 de novembro de 2015 (cujo conteúdo integral é expressamente aqui incorporado por referência).

[0032] Como talvez melhor visto na figura 3, as paredes 16, 18 da seção inferior 10L do regenerador 10 são formadas por blocos prensados inteiriços relativamente grandes 12 que são interligados com outros blocos no mesmo curso e em cursos adjacentes por estruturas encaixadas de lingueta e ranhura (algumas pequenas representações das linguetas e ranhuras são identificadas na figura 3 pelas referências 12a e 12b, respectivamente). Os blocos 12 podem ser fabricados com a largura desejada na parede inferior 10L, de modo a acomodar os blocos da cinta de fundação 40a tendo as respectivas extremidades de lingueta e ranhura que proporcionam suporte de fundação para os arcos de cavalheiro 40.

[0033] A figura 4 mostra em maior detalhe uma porção das paredes 16, 18 associadas à seção superior 10U do regenerador 10. Como é mostrado, os blocos 14 na seção superior 10U das paredes 16, 18 são de menor largura quando comparados com os blocos 12 na parte inferior 10L das paredes. O interior das paredes 16, 18 na seção superior 10U do regenerador 10 pode assim ser revestido com tijolos refratários relativamente menores (alguns dos quais são identificados pelo número de referência 10B). Semelhante aos blocos 12, os blocos 14 são interligados com outros blocos no mesmo curso e em cursos adjacentes por estruturas de lingueta e ranhura unidas (algumas pequenas representações das linguetas e ranhuras são identificadas na figura 3 por 14a e 14b, respectivamente).

[0034] Certos dos blocos 12 e/ou 14 podem ser fabricados de modo a facilitar a interconexão estrutural com os suportes retentores 20. Neste sentido, podem ser proporcionadas barras de amarração para ligar operativamente uma parede formada pelos blocos refratários 12 e/ou 14 para os reforços fornecidos externamente 20 para permitir o movimento relativo entre os blocos refratores que formam a parede e os reforços de apoio (por exemplo, quando possa ser necessário devido aos blocos que sofrem expansão térmica durante a utilização).

[0035] A título de exemplo, a figura 5 mostra alguns dos blocos 12 na seção inferior 10L do regenerador 10 durante a construção, que são providos de canais de amarração recuados orientados na direção latitudinal 20a, cada um dos quais recebe uma respectiva barra de amarração posterior 20b (ver figura 5C). As barras de amarração 20b incluem um pino 20c que se estende em função de uma sua extremidade proximal que é recebida fisicamente dentro de um orifício de tamanho correspondente 12c formado no topo dos blocos 12 de modo a reter as barras 20b nas suas respectivas ranhuras 20a. As barras de amarração 20b também incluem uma protuberância intermediária 20d que tem um perfil levantado de seção transversal correspondente ao das linguetas 12a dos blocos 12. Como tal, quando posicionada dentro dos canais rebaixados 20a, a protuberância intermediária 20d das barras de amarração posterior 20b, fará com que o vão 12d formado na lingueta 12a pelos canais 20a, apresentando assim um perfil de lingueta essencialmente contínuo na seção transversal (ver a figura 5B). As barras de amarração 20b também serão fisicamente mantidas nos canais rebaixados 20a em virtude do peso de um bloco superadjacente 12 empilhado acima do mesmo.

[0036] As extremidades distais expostas das barras de amarração 20b estão rigidamente ligadas (por exemplo, através de soldadura) às hastes de ângulo de ajuste transversal 22. Cada uma das hastes de ângulo de ajuste 22 se prolonga substancialmente na horizontal paralela aos cursos dos blocos 12 (ou 14) entre um par adjacente de suportes retentores 20. As extremidades terminais opostas das hastes 22 não estão conectadas aos suportes retentores 20, mas são encaixadas de forma deslizante com um flange interno (relativo às paredes 16 e 18) dos suportes retentores 20 (ver, por exemplo figura 5B). Deste modo, portanto, quando os blocos 12 (ou 14) se expandem dimensionalmente quando aquecidos em uso, as hastes de ângulo de ajuste 22 podem se deslocar no sentido longitudinal dos suportes retentores 20, permitindo assim que as paredes 16 e 18 acomodem, tal expansão térmica.

[0037] Uma forma alternativa das barras de amarração posteriores 20b’ é mostrada nas figuras 6A e 6B como estando posicionados nos canais 20a de um bloco 12 e tendo uma extremidade proximal dobrada voltada para trás de forma geralmente triangular da barra posterior, formando uma saliência geralmente triangular 20d’. A protuberância 20d' tem um perfil levantado menor em comparação com a linha 12a dos blocos 12, de modo que quando posicionada nos canais 20a, a protuberância 20d' é recebida por uma ranhura 12b na superfície inferior de um bloco 12 verticalmente adjacente. De modo semelhante às barras 20b descritas anteriormente, as extremidades distais 20e' das barras 20b' podem igualmente ser rigidamente conectadas (por exemplo, via soldagem) às hastes transversais 22 (não mostradas na figura 6 mas vista nas figuras 5A e 5B) para permitir o movimento posicional vertical dos blocos 12 em relação aos suportes retentores 20 (por exemplo, como pode ocorrer devido à expansão térmica dos blocos 12).

[0038] Embora as figuras 5B e 6B ilustram alguns dos blocos 12 como tendo uma ranhura transversal 20a, é contemplado que a ranhura 20a pode ser omitida dos blocos 12, em cujo caso as barras de amarração 20b ou 20b', como pode ser o caso, serão então formadas com uma seção curva intermediária em conformidade com o contorno da lingueta do bloco 12. De acordo com tal modalidade, portanto, os blocos 12 terão linguetas contínuas (sem interrupção) ao longo de uma superfície superior da mesma sendo as hastes de ligação 20b, 20b' posicionada na superfície superior do bloco 12, de tal modo que a sua seção curva recebe, conformacionalmente, uma porção subjacente da lingueta 12a. Da mesma maneira como referido acima, a extremidade terminal dessas barras 20b, 20b' de ligação configuradas alternadamente pode estar rigidamente ligada às hastes de ângulo 22. Além disso, as barras de amarração 20b e 20b podem ser empregues em conjunto desde que os blocos 12 incluem a lingueta.

[0039] Um outro conjunto alternativo de barra posterior 30 que pode ser empregue nas modalidades aqui descritas é mostrado nas figuras 7A e 7B. A este respeito, será observado que o conjunto de amarração posterior 30 é geralmente constituído por uma série de placas de amarração internas e externas 32, 34, respectivamente, que estão posicionadas de ponta a ponta paralelas e adjacentes às linguetas descontínuas 12a. As placas de amarração posterior interna e externa 32, 34, respectivamente, estão rigidamente ligadas umas às outras (por exemplo, através de soldadura) por placas de ponte coplanares 36 que são recebidas em um respectivo vão 12d formado nas linguetas descontínuas 12a. Deste modo, por conseguinte, cada um dos conjuntos de ligação 30 consiste em placas de amarração internas e externas 30, 34 e a placa de ponte interligada 36 pode ser posicionada na superfície superior dos blocos 12 e mantida compreensivamente em uma posição fixa pelo peso dos blocos 12 empilhados no mesmo.

[0040] A placa externa 34 é, de preferência, dimensionada de modo que uma porção de bordo exterior 34a se estende para além da face externa dos blocos 12a (ver a figura 7B). A porção de bordo externa 34a também pode ser provida de uma série de aberturas (as aberturas mostradas na figuras 7B são designadas pelo numeral de referência 34b) para permitir a ligação a uma haste de ângulo transversal 22 que se estende entre os pares adjacentes de suportes retentores 20 para esta proposta, como já descrito anteriormente, por meio de uma série correspondentes de conectores (por exemplo, conjuntos de porca e parafuso, algumas pequenas representações das quais são mostradas nas figuras 7A e 7B pelo numeral de referência 38). Se desejado, no entanto, a porção de bordo externa 34a pode, como é evidente, alternativamente ou adicionalmente, ser rigidamente ligada à haste angular 22 por soldadura.

[0041] O termo “bloco”, como usado aqui, se destina a referir-se a um elemento refratário sólido geralmente de tamanho grande que requer assistência mecânica para manuseio e manipulação (por exemplo, através de guinchos, elevadores e semelhantes). Mais especificamente, um “bloco” refratário como usado aqui e nas reivindicações anexas é destinado a se referir a um elemento refratário cujo peso não pode ser levantado manualmente por um único indivíduo de acordo com as diretrizes geralmente aceitas de acordo com a US Occupational Safety and Health Administration (OSHA), por exemplo, tipicamente um objeto que pesa mais de cerca de 50 libras (22,68 Kg). Um bloco refratário deve, portanto, ser distinguido de um tijolo convencional refratário que pode ser manuseado com a mão, visto que este é um elemento refratário sólido de tamanho pequeno que pode ser facilmente manuseado e manipulado por um único indivíduo de acordo com as diretrizes OSHA geralmente aceitas, por exemplo, normalmente um objeto de pesando menos do que cerca de 50 libras (22,68 Kg).

[0042] Os blocos refratários 12, 14 utilizados pelas modalidades aqui divulgadas são mais preferencialmente formados por um material refratário (por exemplo, sílica fundida) que é mecanicamente comprimido e curado em altas temperaturas (por exemplo, até cerca de 1400 °C) como descrito, por exemplo nas Patentes Norte-americanas Nos. 2,599,236, 2,802,749 e 2,872,328, sendo todo o conteúdo de cada uma dessas patentes aqui expressamente incorporado por referência. Se os elementos refratários do bloco são de um tamanho excepcionalmente grande (por exemplo, elementos de bloco tendo um tamanho geralmente de 650 mm ou maior), então esses blocos podem ser formados por fundição e cura térmica de um material refratário (por exemplo, sílica fundida) como descrito nas Patentes US Nos. 5.227.106 e 5.423.152, todo o conteúdo de cada uma dessas patentes é expressamente aqui incorporado por referência.

[0043] Como notado acima, os blocos refratários grandes integrais (de uma única peça) 12, 14 como aqui divulgados são estruturas pré-moldadas formadas por materiais refratários fundidos. Os materiais refratários fundidos podem ter uma permeabilidade ao ar tipicamente de cerca de 5 x 10-15 m2 a cerca de 5 x 10-14 m2 (isto é cerca de 100 vezes inferior à permeabilidade ao ar para tijolos prensados convencionais utilizados atualmente nas paredes do regenerador) medida de acordo com a British Standard (BS) 1902-3.9: 1981 (todo o conteúdo do qual é expressamente incorporado aqui por referência). Esta permeabilidade ao ar relativamente baixa reduz ainda mais a penetração de componentes gasosos no regenerador, contribuindo assim para uma redução da corrosão da parede.

[0044] Os blocos 12 e/ou 14 que formam as seções de parede inferior e superior 12, 14, respectivamente, do regenerador 10 podem ser formados monoliticamente do mesmo material refratário fundido ou podem incluir seções múltiplas formadas por material refratário diferente. Por exemplo, de acordo com uma modalidade, alguns dos blocos podem ser formados com uma seção externa que se prolonga longitudinalmente e que é de um material refratário diferente em comparação com uma (ou mais) seções prolongadas longitudinalmente inteiras fundidas em conjunto de modo a proporcionar um gradiente de propriedades isolantes térmicas através da espessura do bloco, como observado esquematicamente pela diferente representação da seção transversal do bloco 12 na figura 5B. Deste modo, portanto, certas regiões das seções de parede superior e/ou inferior 12, 14 do regenerador 10 podem ser fabricadas a partir de blocos tendo uma propriedade de isolamento térmico específica, dependendo da localização de blocos específicos na estrutura de parede.

[0045] Nas modalidades em que um bloco 12 e/ou 14 inclui seções integradas formadas a partir de diferentes materiais refratários, é presentemente preferido que os materiais refratários fundidos que formam cada seção diferem dos materiais refratários fundidos que formam seções integralmente adjacentes por pelo menos um ponto de fusão e/ou condutividades térmicas. Assim, de acordo com algumas modalidades preferidas, os pontos de fusão dos materiais refratários fundidos que formam seções integralmente adjacentes dos blocos 12 e/ou 14 irão diferir em pelo menos 50 °C, por vezes pelo menos cerca de 100 °C ou mesmo pelo menos 150 °C, em relação um ao outro. Alternativamente ou adicionalmente, as condutividades térmicas dos materiais refratários fundidos que formam seções integralmente adjacentes dos blocos 12 e/ou 14 irão diferir em pelo menos cerca de 10%, por vezes pelo menos cerca de 20% ou mesmo pelo menos cerca de 30%, relativamente a um outro.

[0046] Os blocos 12 e/ou 14 que formam as seções de parede inferior e superior 10L e 10U, podem respectivamente, portanto, ser “projetados” de modo a proporcionar características de isolamento térmico adequadas dependendo da localização particular dos blocos 12 e/ou 14 na parede. Assim, alguns dos blocos 12 e/ou 14 podem ser formados por seções longitudinais lado a lado, cada um formado por um material refratário diferente de modo a, por exemplo, proporcionar um ponto de fusão alto e/ou um material de condutividade térmica alta na “face quente” exposta do bloco e um ponto de fusão relativamente baixo e/ou material de condutividade térmica baixo na face posterior do mesmo bloco. Deste modo, portanto, os blocos refratários integrais 12 e/ou 14 podem ser proporcionados como uma estrutura de bloco unitária de uma só peça que serve as funções de isolamento térmico que tradicionalmente requeriam a presença de múltiplas camadas de tijolos ao longo da espessura de parede da estrutura de regenerador.

[0047] Será entendido que a descrição aqui proporcionada é atualmente considerada como sendo as modalidades mais práticas e preferidas da invenção. Deste modo, a invenção não se limita às modalidades divulgadas, mas, pelo contrário, destina-se a cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas no espírito e âmbito destas.

Claims (14)

1. Regenerador de fornalhas de vidro (10) compreendendo pares opostos de paredes laterais e terminais (16, 18) em que pelo menos uma das paredes laterais e terminais do regenerador compreende uma pluralidade de blocos refratários interligados (12,14), o regenerador de fornalhas de vidro (10) sendo caracterizado pelo fato de que cada bloco refratário tem uma dimensão de 650mm ou mais e um peso de mais de 22,68 quilos em que os blocos refratários (12,14) são estruturas pré- moldadas de uma só peça que suportam uma carga e autoportantes de um material refratário; os blocos refratários (12,14) têm uma permeabilidade de ar entre 5x10-15m2 e 5x10-14m2, e os blocos refratários (12,14) compreendem regiões de bloco interna e externa integrantes longitudinalmente adjacentes a um interior e exterior do regenerador, as regiões de bloco interna e externa sendo formadas por materiais refratários pré-moldados diferentes tendo respectivas propriedades de condutividade termina que diferem por pelo menos 10% do modo a estabelecer um gradiente the propriedades de isolamento térmico da região do bloco interno para a região do bloco externo.

2. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os materiais refratários pré-moldados que estabelecem as regiões integrais adjacentes de pelo menos alguns dos blocos refratários (12, 14) têm uma diferença de temperatura de fusão de pelo menos 50 °C.

3. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os blocos refratários (12, 14) compreendem lingueta (14a) e ranhuras (14b) de intertravamento.

4. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de também compreender um suporte retentor vertical contra uma porção externa das paredes laterais (16, 18).

5. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de adicionalmente compreender uma pluralidade de barras (20b) de amarração posteriores posicionadas entre as peças adjacentes verticais dos blocos refratários.

6. Regenerador de fornalhas de vidro de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato que pelo menos alguns dos blocos refratários compreendem canais rebaixados orientados na latitude (20a) para receber as respectivas barras de amarração posteriores (20b); em que opcionalmente, os canais definem um orifício (12c), e em que as barras de amarração posteriores compreendem um pino dependente (20c) recebido no orifício (12c).

7. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato que os blocos refratários (12,14) incluem uma lingueta descontínua (12a) em uma superfície superior da mesma que define um vão (12d), e em que a barra posterior compreende ainda uma protuberância (20d) que tem um perfil transversal elevado que é posicionado no vão (12d) de modo a se alinhar com a lingueta (12a); em que opcionalmente, o perfil transversal elevado é formado por uma extremidade proximal dobrada voltada para trás de forma geralmente triangular da barra posterior (20b’).

8. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato que os blocos refratários (12, 14) incluem uma lingueta (12a) em uma sua superfície superior que é interrompida por um vão (12d) e em que barras de amarração posteriores compreendem um conjunto (30) que inclui: (i) placas de escoras internas e externas (32,34), posicionadas paralelamente e adjacentes à lingueta (12a) na superfície superior do bloco, e (ii) pelo menos uma placa de ponte (36) posicionada rigidamente no vão (12d) da lingueta (12a) e que se liga rigidamente as placas de escoras internas e externas (32,34) uma à outra.

9. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: uma pluralidade de suportes retentores orientados varticalmente adjacentes (20) cada uma tendo um flange interno posicionado contra uma porção externa das paredes laterais; uma pluralidade de hastes (22) que se estendem horizontalmente entre os suportes retentores adjacentes (20), em que as hastes (22) têm extremidades terminais opostas que estão engatadas de forma deslizante com o flange interno dos suportes retentores (20) para permitir que as extremidades terminais do mesmo se movam em relação aos retentores adjacentes (20) em resposta à expansão térmica das paredes laterais dirante o uso; e uma pluralidade de barras de amarração posteriores (20b) posicionadas entre as partes adjacentes verticais dos blocos refratários (12,14), em que as barras de amarração posteriores (20b) têm uma extremidade distal que está rigidamente ligada a uma das respectivas barras.

10. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato que os blocos refratários (12,14) compreendem lingueta (12a) e ranhuras (12b) de intertravamento.

11. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato que os blocos predeterminados (12,14) incluem pelo menos uma lingueta descontínua (12a) que define um vão (12d) para receber uma das respectivas barras de amarração posteriores.

12. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato que pelo menos alguns dos blocos refratários compreendem canais rebaixados orientados na latitude (20a) que definem o vão (12d) na lingueta (12a) para receber as respectivas barras de amarração posteriores (20b); e/ou em que os canais definem um orifício (12c), e em que as barras de amarração posteriores (20b) compreendem um pino dependente (20c) recebido no orifício (12c).

13. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato que a barra de escora posterior (20b) compreende ainda uma saliência que possui um perfil transversal elevado que está posicionado no vão de modo a ficar alinhado com a lingueta; em que opcionalmente, o perfil transversal elevado é formado por uma extremidade proximal dobrada voltada para trás de forma geralmente triangular da barra posterior (20b).

14. Regenerador de fornalhas de vidro (10) de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato que as barras de amarração posteriores (20b) compreendem um conjunto que inclui: i) placas de escoras internas e externas (32,34), posicionadas paralelas e adjacentes à lingueta (12a) na superfície superior do bloco, e (ii) pelo menos uma placa de ponte (36) posicionada rigidamente no vão (12d) da lingueta (12a) e que se liga rigidamente as placas de escoras internas e externas (32,34) uma à outra.