BR112020003764B1

BR112020003764B1 - Estrutura de revestimento refratária e vaso metalúrgico

Info

Publication number: BR112020003764B1
Application number: BR112020003764-8A
Authority: BR
Inventors: Beda Mohanty; Daniel T. Schaner; Robert L. Richardson Jr
Original assignee: Vesuvius Usa Corporation
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2023-04-18
Also published as: PH12020500136A1; PL3676034T3; RS63720B1; CN109465434A; TW201912269A; JP7187541B2; AU2018324469A1; MX2020002333A; JP2020532429A; CA3069751A1; ES2930082T3; CN209754004U; AR112883A1; PT3676034T; EP3676034B1; AU2018324469B2; ZA202000435B; US20200198003A1; WO2019046042A1; EP3676034A1

Abstract

Uma estrutura de revestimento refratária (18) para um vaso metalúrgico é caracterizada por pelo menos uma junta de expansão alongada (50) formada na e se estendendo através da superfície do revestimento de trabalho em uma direção substancialmente vertical. A junta de expansão alongada acomoda expansão térmica do revestimento de trabalho (20) em um vaso metalúrgico, tal como, por exemplo, uma panela intermediária basculante durante o pré-aquecimento para uma operação de fundição contínua. A junta de expansão alongada diminui a formação de rachadura, delaminação e estilhaçamento do revestimento de trabalho de revestimentos de apoio subjacentes e/ou revestimentos de segurança em vasos metalúrgicos durante pré-aquecimento e uso, enquanto ainda facilitando a remoção de cascão de metal após a conclusão das operações metalúrgicas.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção descrita neste relatório descritivo é dirigida a estruturas de revestimento refratárias para vasos metalúrgicos. A invenção descrita neste relatório descritivo também é dirigida a vasos metalúrgicos compreendendo as estruturas de revestimento refratárias, métodos para fazer estruturas de revestimento refratárias e para fazer vasos metalúrgicos compreendendo as estruturas de revestimento refratárias e os métodos de usar vasos metalúrgicos compreendendo as estruturas de revestimento refratárias em processos metalúrgicos. As estruturas de revestimento refratárias fornecem estabilidade mecânica e integridade estrutural aprimoradas, caracterizadas por, por exemplo, rachaduras, delaminação e estilhamento de revestimentos de trabalho de revestimentos de apoio subjacentes em vasos metalúrgicos durante pré-aquecimento e uso, embora ainda facilitando a remoção de cascão após a conclusão de operações metalúrgicas.

[0002] Uma estrutura de revestimento refratária para um vaso metalúrgico compreende uma primeira camada e uma segunda camada subjacente pelo menos a uma porção da primeira camada. A primeira camada e a segunda camada têm uma primeira superfície voltada para longe de uma parede lateral de um vaso metalúrgico e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície e voltada em direção à parede lateral do vaso metalúrgico. A segunda superfície da primeira camada contata a primeira superfície da segunda camada. A primeira camada compreende um primeiro material refratário e a segunda camada compreende um segundo material refratário. Pelo menos uma junta de expansão alongada é formada na primeira superfície da primeira camada e se estende através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente vertical.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] As informações descritas nesta seção de fundamentos não são admitidas como estado da técnica.

[0004] Em processos metalúrgicos, tal como fundição, metal fundido é transportado entre as operações unitárias em vasos metalúrgicos. Por exemplo, em processos de fundição contínua, aço fundido é desviado de um forno siderúrgico para uma panela. A panela funciona como um vaso de transporte dentro da qual o aço fundido se move do forno siderúrgico para uma plataforma de fundição. Na plataforma de fundição, o aço fundido é transferido da panela para uma panela intermediária basculante. A panela intermediária basculante funciona como um dispositivo de dosagem que distribui o aço fundido através de um ou mais bocais para moldes em um fluxo contínuo.

[0005] Os vasos metalúrgicos, tal como, por exemplo, panelas e panelas intermediárias basculantes, devem conter fisicamente metal fundido a temperaturas relativamente altas, por exemplo, em processos siderúrgicos, a temperaturas superiores a 1.400°C (2.552°F). Além disso, as superfícies contatando metal fundido de vasos metalúrgicos devem ser tão quimicamente inertes quanto possível em relação ao metal fundido contido dentro dos vasos. Por conseguinte, vasos metalúrgicos são revestidos com materiais refratários para fornecer superfícies de contato com metal fundido fisicamente estáveis e quimicamente estáveis e isolamento entre o metal fundido e as carcaças dos vasos, que são tipicamente feitas de aço sólido e, portanto, suscetíveis a superaquecimento e perda de integridade mecânica, se contatadas por metal fundido.

[0006] Uma variedade de produtos refratários foi desenvolvida para revestimentos de vasos metalúrgicos. No entanto, estruturas de revestimento refratárias aprimoradas para vasos metalúrgicos, que proporcionam estabilidade mecânica e integridade estrutural aprimoradas durante o uso, seriam vantajosas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] Várias realizações e características da invenção descritos neste relatório descritivo podem ser mais bem compreendidos por referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0008] Figuras 1A-1D são diagramas esquemáticos, sem escala, de uma panela intermediária basculante compreendendo uma estrutura de revestimento refratária, em que a Figura 1A é uma vista isométrica (superior) da panela intermediária basculante; a Figura 1B é uma vista em elevação (lateral) em seção transversal da panela intermediária basculante; a Figura 1C é outra vista em elevação (lateral) em seção transversal mostrando metal fundido na panela intermediária basculante; e a Figura 1D é uma vista plana (superior) da panela intermediária basculante;

[0009] Figura 2A é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e do piso de uma panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas se estendendo por toda a espessura da primeira camada e se estendendo por toda a altura da primeira camada na parede lateral da panela intermediária basculante; a Figura 2B é uma vista em seção parcial, sem escala, da porção da parede lateral e do piso da panela intermediária basculante vista perpendicular à linha B-B na Figura 2A;

[0010] Figura 3 é uma vista isométrica parcial, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de uma panela intermediária basculante, mostrando um inserto de sacrifício ou de outro modo removível formando uma junta de expansão alongada na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0011] Figura 4A é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de uma panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral de panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas se estendendo através de uma porção da espessura da primeira camada e se estendendo por toda a altura da primeira camada na parede lateral da panela intermediária basculante; a Figura 4B é uma vista em seção parcial, sem escala, da porção da parede lateral e piso de panela intermediária basculante vista perpendicular à linha B-B na Figura 4A;

[0012] Figura 5A é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas se estendendo por toda a espessura da primeira camada e se estendendo por uma porção da altura da primeira camada na parede lateral da panela intermediária basculante (de um ponto acima da superfície do piso do revestimento de trabalho até um ponto abaixo do aro da panela intermediária basculante); a Figura 5B é uma vista em seção parcial, sem escala, da porção da parede lateral e piso da panela intermediária basculante vista perpendicular à linha B-B na Figura 5A;

[0013] Figura 6A é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de uma panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral de panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas se estendendo através de toda a espessura da primeira camada e se estendendo por uma porção da altura da primeira camada na parede lateral da panela intermediária basculante (da superfície do piso de um revestimento de trabalho até a linha de escória); a Figura 6B é uma vista em seção parcial, sem escala, da porção da parede lateral e piso de panela intermediária basculante vista perpendicular à linha B-B na Figura 6A;

[0014] Figura 7A é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de uma panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária em uma parede lateral de panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas se estendendo através de toda a espessura da primeira camada e se estendendo abaixo da superfície de piso do revestimento de trabalho no piso da panela intermediária basculante; a Figura 7B é uma vista em seção parcial, sem escala, da porção da parede lateral e piso de panela intermediária basculante vista perpendicular à linha B-B na Figura 7A;

[0015] Figura 8 é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando uma junta de expansão alongada localizada horizontalmente e juntas de expansão alongadas localizadas substancialmente verticalmente, na parede lateral da panela intermediária basculante, as juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0016] Figura 9 é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas tendo um contorno diagonal reto, as juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente na parede lateral da panela intermediária basculante e as juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0017] Figura 10 é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas tendo um contorno de polilinhas, as juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente na parede lateral de panela intermediária basculante e as juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0018] Figura 11 é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas endo um contorno curvo, as juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente na parede lateral da panela intermediária basculante e as juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0019] Figura 12 é uma vista em elevação (lateral) em seção, sem escala, de uma porção de uma parede lateral e piso de panela intermediária basculante mostrando juntas de expansão alongadas tendo um contorno diagonal curvo e reto combinado, as juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente na parede lateral da panela intermediária basculante e as juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária na parede lateral da panela intermediária basculante;

[0020] Figura 13 é uma vista plana (superior), sem escala, de uma panela intermediária basculante em forma de T compreendendo uma estrutura de revestimento refratária compreendendo juntas de expansão alongadas;

[0021] Figura 14 é uma vista plana (superior), sem escala, de uma panela intermediária basculante do tipo delta compreendendo uma estrutura de revestimento refratária compreendendo juntas de expansão alongadas; e

[0022] Figuras 15A e 15B são diagramas esquemáticos, sem escala, de uma panela intermediária basculante compreendendo uma estrutura de revestimento refratária compreendendo juntas de expansão alongadas de diferentes dimensões, em que a Figura 15A é uma vista isométrica (superior) da panela intermediária basculante; e a Figura 15B é uma vista em elevação (lateral) em seção transversal da panela intermediária basculante.

[0023] O leitor apreciará as realizações e as características anteriores, bem como outros, mediante consideração da seguinte descrição detalhada da invenção.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0024] A invenção descrita neste relatório descritivo é dirigida a uma estrutura de revestimento refratária para vasos metalúrgicos. A estrutura de revestimento refratária pode compreender uma primeira camada e uma segunda camada subjacente pelo menos a uma porção da primeira camada. A estrutura de revestimento refratária pode ainda compreender uma terceira camada subjacente a pelo menos uma porção da segunda camada. A primeira camada corresponde a um revestimento de trabalho que contata metal fundido contido em um vaso metalúrgico compreendendo a estrutura de revestimento refratária. A segunda camada pode corresponder a um revestimento de apoio e/ou um revestimento de segurança. Se a estrutura de revestimento refratária compreender uma terceira camada (ou mais camadas subjacentes), então, a segunda camada corresponde a um revestimento de apoio refratário intermediário e a terceira camada pode corresponder a um revestimento de segurança refratário.

[0025] Por exemplo, uma panela intermediária basculante para uso em processos de fundição contínua de aço pode compreender uma estrutura de revestimento refratária compreendendo: (1) uma primeira camada correspondente a um revestimento de trabalho refratário que contata o metal fundido contido na panela intermediária basculante durante o uso; (2) uma segunda camada correspondente a um revestimento de apoio refratário intermediário que pode funcionar como uma camada de separação para facilitar a remoção de cascão de metal após a conclusão de uma campanha de fundição contínua; e (3) uma terceira camada correspondente a um revestimento de segurança refratário permanente ou semipermanente que contata a concha da panela intermediária basculante (paredes laterais e/ou piso). Após a conclusão de uma campanha de fundição contínua, aço residual que não foi drenado de uma panela intermediária basculante pode ser resfriado e solidificado para formar um cascão que adere ao revestimento de trabalho. O cascão pode ser removido invertendo a panela intermediária basculante em uma operação denominada remoção de cascão. A massa do cascão sob a força da gravidade causa uma separação do revestimento de trabalho e do revestimento de segurança subjacente, que permanece preso dentro da panela intermediária basculante invertida e não cai com o cascão. A panela intermediária basculante pode, então, ser reprocessada para outra campanha de fundição contínua aplicando um novo revestimento de apoio sobre o revestimento de segurança e um novo revestimento de trabalho sobre o revestimento de apoio.

[0026] Foi observado que revestimentos de trabalho compreendendo materiais de óxido de alumínio (por exemplo, materiais refratários à base de alumina) fornecem uma boa combinação de capacidade de remoção de cascão, estabilidade física e estabilidade química em contato com aço fundido. No entanto, também foi observado que revestimentos de trabalho compreendendo materiais de óxido de alumínio exibem uma incidência relativamente alta de rachaduras, delaminação e estilhaçamento dos revestimentos de apoio subjacentes e/ou dos revestimentos de segurança.

[0027] Durante operações de pré-aquecimento, quando a estrutura do revestimento refratário em uma panela intermediária basculante é aquecida até temperaturas que se aproxima ou ultrapassam 1.093°C (2.000°F), um revestimento de trabalho refratário sobrejacente pode absorver a energia térmica até ou acima de quatro vezes (4x) mais rápido que um revestimento de apoio e/ou revestimento de segurança refratário subjacente que é isolado da fonte de calor pelo revestimento de trabalho refratário sobrejacente. Além disso, revestimentos de trabalho sobrejacentes e revestimentos de apoio e/ou segurança subjacentes podem compreender diferentes materiais constituintes, tal como, por exemplo, materiais refratários à base de alumina e materiais refratários à base de magnésia, que têm diferentes condutividades térmicas e coeficientes de expansão térmica. Consequentemente, durante operações de pré-aquecimento, um revestimento de trabalho refratário sobrejacente expande mais que um revestimento de apoio e/ou revestimento de segurança refratário subjacente, o que induz tensões internas no revestimento de trabalho refratário, desse modo formando pontos fracos. Quando as tensões internas induzidas ultrapassam a resistência do material local, ou quando uma carga externa é aplicada a um ponto fraco local (por exemplo, quando contatando aço fundido), o revestimento de trabalho pode rachar. Adicionalmente, o revestimento de trabalho pode delaminar e estilhaçar da parede lateral da panela intermediária basculante, o que também pode danificar e até destacar porções do revestimento de apoio ou revestimento de segurança subjacente. Isto pode ser particularmente problemático quando o revestimento de trabalho cobre toda a superfície de contato com metal fundido de uma parede lateral de vaso metalúrgico e o revestimento de trabalho é, portanto, mecanicamente restringido no lugar na parede lateral do vaso e não tem espaço para acomodar mecanicamente a expansão térmica.

[0028] A estrutura de revestimento refratária descrita neste relatório descritivo pode diminuir a incidência (e eliminar, em alguns casos) de formação de rachaduras, delaminação e estilhaçamento do revestimento de trabalho dos revestimentos de apoio e/ou revestimentos de segurança subjacentes em vasos metalúrgicos durante o pré-aquecimento e o uso, embora ainda facilitando a remoção de cascão após a conclusão de operações metalúrgicas. A estrutura de revestimento refratária é caracterizada por pelo menos uma junta de expansão alongada formada e se estendendo através da superfície de contato com metal fundido do revestimento de trabalho, em que a junta de expansão alongada é orientada em uma direção substancialmente vertical. A junta de expansão alongada acomoda a expansão térmica do revestimento de trabalho em um vaso metalúrgico, tal como, por exemplo, uma panela intermediária basculante durante o pré-aquecimento para uma operação de fundição contínua.

[0029] Uma estrutura de revestimento refratária para um vaso metalúrgico pode compreender uma primeira camada e uma segunda camada subjacente pelo menos a uma porção da primeira camada. A primeira camada compreende um primeiro material refratário e a segunda camada compreende um segundo material refratário. O primeiro material refratário e o segundo material refratário podem compreender independentemente, por exemplo, materiais refratários selecionados do grupo que consiste em materiais refratários de óxido de alumínio, materiais refratários de óxido de magnésio, materiais refratários de cromo e materiais refratários de óxido de zircônio e combinações de qualquer um dos mesmos. Em uma combinação específica, o primeiro material refratário pode compreender um material refratário de óxido de alumínio e o segundo material refratário pode compreender um material refratário de óxido de magnésio. Alternativamente, em uma combinação específica, o primeiro material refratário e o segundo material refratário podem ambos compreender um material refratário de óxido de alumínio, em que o primeiro material refratário de óxido de alumínio e o segundo material refratário de óxido de alumínio podem ser os mesmos ou diferentes em composição química e/ou propriedades físicas (por exemplo, densidade, porosidade, espessura e similares).

[0030] Como aqui utilizado, material refratário de óxido de alumínio significa um material refratário compreendendo pelo menos 50% de alumina (Al2O3) em massa e um material refratário de óxido de magnésio significa um material refratário compreendendo pelo menos 50% de magnésia (MgO) em massa. Um material refratário de óxido de alumínio pode compreender pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 80% ou pelo menos 90% de alumina (Al2O3) em massa. Os materiais refratários de óxido de alumínio podem compreender componentes refratários adicionais, tal como, por exemplo, sílica, óxidos de ferro, cálcia, zircônia, crômia ou magnésia, ou uma combinação de qualquer dos mesmos. Um material refratário de óxido de magnésio pode compreender pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 80% ou pelo menos 90% de magnésia (MgO) em massa. Materiais refratários de óxido de magnésio podem compreender componentes refratários adicionais, tal como, por exemplo, sílica, óxidos de ferro, cálcia, zircônia, crômia ou alumina, ou uma combinação de qualquer dos mesmos. Materiais refratários de óxido de alumínio e materiais refratários de óxido de magnésio não contêm necessariamente a alumina e a magnésia como tal e podem conter estes componentes em uma forma quimicamente combinada com outros componentes. Por exemplo, um material refratário de óxido de alumínio pode compreender alumina na forma de mulita (por exemplo, mulita calcinada) e um material refratário de óxido de magnésio pode compreender magnésia numa forma de magnesita-olivina com outros componentes refratários, tal como sílica, alumina, óxido de ferro e cálcia. Um material refratário de óxido de magnésio pode compreender olivina/dunita ou pode compreender dolomita. O primeiro material refratário pode compreender um material refratário de óxido de alumínio e o segundo material refratário pode compreender olivina/dunita. O primeiro material refratário pode compreender um material refratário de óxido de alumínio e o segundo material refratário pode compreender dolomita.

[0031] Da mesma forma, como aqui utilizado, material refratário de cromo significa um material refratário compreendendo pelo menos 50% de crômia (Cr2O3) em massa e um material refratário de óxido de zircônio significa um material refratário compreendendo pelo menos 50% de zircônia (ZrO2) em massa. Um material refratário de óxido de cromo pode compreender pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 80% ou pelo menos 90% de crômia (Cr2O3) em massa e um material refratário de óxido de zircônio pode compreender pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 80% ou pelo menos 90% de zircônia (ZrO2) em massa. Materiais refratários de óxido de cromo e zircônio podem compreender componentes refratários adicionais, tal como, por exemplo, sílica, óxidos de ferro, cálcia, crômia, zircônia, alumina ou magnésia, ou uma combinação de qualquer dos mesmos. Os materiais refratários de óxido de cromo e os materiais refratários de óxido de zircônio não contêm necessariamente a crômia e a zircônia como tal e podem conter estes componentes em uma forma quimicamente combinada com outros componentes. Por exemplo, um material refratário de óxido de zircônio pode compreender zircônio em forma de zircão (isto é, ortossilicato de zircônio)

[0032] A primeira camada corresponde a um revestimento de trabalho e a segunda camada pode corresponder a um revestimento de segurança em contato com uma concha de metal de um vaso metalúrgico. A segunda camada pode alternativamente corresponder a um revestimento intermediário entre o revestimento de trabalho e um revestimento de segurança separado. A primeira camada e a segunda camada têm uma primeira superfície voltada para longe de uma parede lateral de um vaso metalúrgico e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície e voltada em direção à parede lateral do vaso metalúrgico. A primeira superfície da primeira camada é uma superfície de contato com metal fundido em uso. A segunda superfície da primeira camada contata a primeira superfície da segunda camada. A segunda superfície da segunda camada contata quaisquer camadas refratárias subjacentes (por exemplo, um revestimento de segurança separado) ou uma superfície interna de uma concha de metal de um vaso metalúrgico. A primeira camada e a segunda camada, independentemente uma da outra, podem ter uma espessura variando de 1 milímetro (0,04 polegada) a 65 milímetros (2,6 polegadas), ou qualquer subfaixa incluída na mesma, tal como, por exemplo, 10- 50 milímetros (0,4-2 polegadas), 15-50 milímetros (0,6-2 polegadas), 20-50 milímetros (0,8-2 polegadas) ou 25-50 milímetros (1-2 polegadas).

[0033] Pelo menos uma junta de expansão alongada é formada na primeira superfície da primeira camada e se estende através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente vertical. Conforme usado neste documento, junta de expansão alongada significa um volume recuado na superfície de um revestimento de trabalho em um vaso metalúrgico tendo uma razão de aspecto maior ou igual a 0,05, em que a razão de aspecto é o comprimento máximo do volume recuado medido substancialmente verticalmente na primeira superfície da primeira camada dividido pela largura horizontal máxima do volume recuado medida na primeira superfície da primeira camada. Se uma junta de expansão alongada tiver uma forma irregular que varia em comprimento ao longo de sua largura horizontal, por exemplo, a dimensão de comprimento medido máxima é usada para calcular a razão de aspecto. Se uma junta de expansão alongada tiver uma forma irregular que varia na largura horizontal ao longo de seu comprimento, por exemplo, a dimensão de largura medida máxima é usada para calcular a razão de aspecto. A junta de expansão alongada da estrutura de revestimento refratária pode ter uma razão de aspecto maior ou igual a 0,05, 0,1, 0,5, 1, 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300 ou 350. A junta de expansão alongada da estrutura de revestimento refratária pode ter uma razão de aspecto menor ou igual a 2.000, 1.850, 1.750, 1.500, 1.000, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100, 50, 25 ou 10. A junta de expansão alongada da estrutura de revestimento refratária pode ter uma razão de aspecto na faixa de 0,05 a 2.000 ou qualquer subfaixa incluída na mesma, tal como, por exemplo, 100 a 200, 75 a 300, 50 a 450, 30 a 750, 0,1 a 1.000, 1 a 500 ou 10 a 150.

[0034] Como usado neste documento, direção substancialmente vertical significa se estendendo para cima para longe do piso de um vaso metalúrgico em direção ao aro do vaso metalúrgico. Vasos metalúrgicos, tal como panelas intermediárias, por exemplo, podem ter paredes laterais que não são perpendiculares ao piso do vaso, mas em vez disso se estendem para cima a partir do piso do vaso em um ângulo diferente de zero em relação a um eixo vertical (definido como um eixo perpendicular ao plano horizontal). Por conseguinte, uma junta de expansão alongada se estende em uma direção substancialmente vertical se a junta de expansão alongada se estender para cima para longe do piso de um vaso metalúrgico em direção ao aro do vaso metalúrgico.

[0035] Com referência às Figuras 1A-1D, uma panela intermediária basculante 10 compreende uma concha 12 e uma estrutura de revestimento refratária 18. A panela intermediária basculante 10 compreende uma porção de piso 14 e porções de parede lateral 16. A estrutura de revestimento refratária 18 compreende uma primeira camada 20, uma segunda camada 30 subjacente a pelo menos uma porção da primeira camada 20 e uma terceira camada 40 subjacente a pelo menos uma porção da segunda camada 30. A primeira camada 20 compreende um material refratário (por exemplo, um material refratário de óxido de alumínio), a segunda camada 30 compreende um material refratário (por exemplo, um material refratário de óxido de alumínio ou um material refratário de óxido de magnésio) e a terceira camada 40 compreende um material refratário adequado para uso como um revestimento de segurança em um vaso metalúrgico, tal como a panela intermediária basculante 10. Exemplos de materiais refratários adequados para uso como um revestimento de segurança em um vaso metalúrgico incluem, mas não se limitam a, argila refratária, materiais refratários de óxido de alumínio, materiais refratários de óxido de magnésio, materiais refratários de cromo ou materiais refratários de óxido de zircônio ou uma combinação de qualquer dos mesmos.

[0036] A terceira camada 40, que funciona como um revestimento de segurança na panela intermediária basculante 10, pode ser aplicada na concha da panela intermediária basculante 12 como um conjunto de tijolos ou painéis refratários, opcionalmente fixados com argama ou como uma camada refratária monolítica. Em realizações com uma terceira camada refratária monolítica 40, o material refratário pode ser aplicado, por exemplo, por pulverização, colher de pedreiro, canhão, fundição ou vibração (por exemplo, vibração a seco) da terceira camada 40 no lugar usando técnicas conhecidas na técnica. A primeira camada 20 e a segunda camada 30 podem compreender camadas refratárias monolíticas que podem ser aplicadas sobre a terceira camada 40 por pulverização, colher de pedreiro, canhão, fundição ou vibração (por exemplo, vibração a seco) da segunda camada 30 e da primeira camada 20 no lugar usando técnicas conhecidas na técnica.

[0037] Ainda com referência às Figuras 1A-1D, a estrutura de revestimento refratária 18 compreende ainda juntas de expansão alongadas 50 formadas na primeira superfície 22 da primeira camada 20 e se estendendo através da primeira superfície 22 da primeira camada 20 em uma direção substancialmente vertical para longe da superfície do piso 11 da panela intermediária basculante 10 em direção ao aro 13 da panela intermediária basculante 10. A superfície do piso 11 corresponde à superfície de contato com metal fundido de um revestimento de trabalho 20' localizado no piso 14 da panela intermediária basculante 10. As juntas de expansão alongadas 50 mostradas nas Figuras 1A-1D se estendem por toda a altura da primeira camada 20 na parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10. Entende-se, no entanto, que as juntas de expansão alongadas 50 podem se estender menos que toda a altura da primeira camada 20 (ver, por exemplo, Figuras 5A-6B, descritas abaixo). Adicionalmente, embora duas ou mais juntas de expansão alongadas 50 sejam mostradas em cada uma das quatro paredes laterais de interseção 16 da panela intermediária basculante 10, entende-se que cada parede lateral de um vaso metalúrgico pode compreender pelo menos uma junta de expansão alongada (ver, por exemplo, Figuras 13, 14, 15A e 15B, descritas abaixo). As juntas de expansão alongadas também podem estar localizadas nas interseções de paredes laterais separadas em um vaso metalúrgico (ver, por exemplo, Figura 13).

[0038] Referindo-se à Figura 1C, durante a operação em um processo de fundição contínua, a panela intermediária basculante 10 contém aço fundido 60. O aço fundido 60 é introduzido na panela intermediária basculante 10 a partir de uma panela (não mostrada) através de uma cobertura de panela 62 (as setas 64 indicam o fluxo do aço fundido 60). O aço fundido 60 flui para fora da panela intermediária basculante para moldes de fundição contínua (não mostrados) através das aberturas 68 nos blocos de panela 66. O aço fundido 60 na panela intermediária basculante 10 cobre as juntas de expansão alongadas 50 formadas na primeira superfície 22 da primeira camada 20 até logo abaixo de uma linha de escória 65 (escória omitida por clareza).

[0039] As Figuras 2A e 2B mostram uma porção da panela intermediária basculante 10 ilustrada nas Figuras 1A-1D. A primeira camada 20 da estrutura de revestimento refratária 18 compreende uma primeira superfície 22 voltada para longe da parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10 e uma segunda superfície 24 localizada oposta à primeira superfície e voltada em direção à parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10. A segunda camada 30 compreende uma primeira superfície 32 voltada para longe da parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10 e uma segunda superfície 34 localizada oposta à primeira superfície e voltada em direção à parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10. A terceira camada 40 compreende uma primeira superfície 42 voltada para longe da parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10 e uma segunda superfície 44 localizada oposta à primeira superfície e voltada em direção à parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10.

[0040] A primeira superfície 22 da primeira camada 20 é uma camada de contato com metal fundido na panela intermediária basculante 10. A segunda superfície 24 da primeira camada 20 contata a primeira superfície 32 da segunda camada 30. A segunda superfície 34 da segunda camada 30 contata a primeira superfície 42 da terceira camada 40. A segunda superfície 44 da terceira camada 40 contata a superfície voltada para dentro da concha de panela intermediária basculante 12 ao longo da parede lateral da panela intermediária basculante 16.

[0041] As juntas de expansão alongadas 50 são formadas na primeira superfície 22 da primeira camada 20 da estrutura de revestimento refratária 18 na parede lateral 16 da panela intermediária basculante 10. As juntas de expansão alongadas 50 se estendem por toda a espessura da primeira camada 20 até uma dimensão de profundidade (dj). Como mostrado na Figura 2B, a dimensão de profundidade (dj) das juntas de expansão alongadas 50 é de 100% (isto é, coextensiva) da espessura da primeira camada 20 e se estende da primeira superfície 22 da primeira camada 20 até a segunda superfície 24 da primeira camada 20. A primeira superfície 32 da segunda camada 30 é, portanto, parcialmente exposta através das juntas de expansão alongadas 50, como mostrado na Figura 2A. A dimensão de profundidade (dj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser menor que 100% da espessura da primeira camada 20 (ver, por exemplo, Figuras 4A e 4B, descritas abaixo) e pode variar de 1 a 100%, 20 a 100%, 25 a 100%, 50 a 100% ou 75 a 100% da espessura da primeira camada 20. Por exemplo, a dimensão de profundidade (dj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser, independentemente, de pelo menos 25%, pelo menos 50% ou pelo menos 75% da espessura da primeira camada 20. Embora não mostrado, entende-se que a dimensão de profundidade (dj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser superior a 100% da espessura da primeira camada 20. Por exemplo, a dimensão de profundidade (dj) das juntas de expansão alongadas 50 pode se estender através da primeira superfície 32 da segunda camada 30 e, portanto, se estender parcialmente através da espessura da segunda camada 30.

[0042] Ainda com referência às Figuras 2A e 2B, as juntas de expansão alongadas 50 se estendem em uma direção substancialmente vertical para longe da superfície do piso 11 da panela intermediária basculante 10 em direção ao aro 13 da panela intermediária basculante 10. As juntas de expansão alongadas 50 se estendem por toda a altura da primeira camada 20 na parede lateral de panela intermediária basculante 16 até uma dimensão de altura vertical (hj). A dimensão de altura vertical (hj) das juntas de expansão alongadas 50 é, portanto, de 100% da (isto é, coextensiva com) a dimensão de altura vertical da primeira superfície 22 da primeira camada 20. A dimensão de altura vertical (hj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser inferior a 100% da dimensão de altura vertical da primeira superfície 22 da primeira camada 20 (ver, por exemplo, Figuras 5A a 6B, descritas abaixo). Por exemplo, a dimensão de altura vertical (hj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser, independentemente, de pelo menos 25%, pelo menos 50% ou pelo menos 75% da dimensão de altura vertical (h1) da primeira superfície 22 da primeira camada 20, ou dentro de uma faixa de 25 a 100%, 50 a 100% ou 75 a 100% da dimensão de altura vertical (h1) da primeira superfície 22 da primeira camada 20.

[0043] Note-se que a dimensão de altura vertical de uma junta de expansão alongada é medida ao longo do eixo vertical (definido como um eixo perpendicular ao plano horizontal). Portanto, a dimensão de altura vertical de uma junta de expansão alongada pode ser diferente do comprimento da junta de expansão alongada (que, como descrito acima, é usada para calcular a razão de aspecto da junta de expansão alongada). Por exemplo, uma junta de expansão alongada numa parede lateral de um vaso metalúrgico que é angulado para fora e, portanto, não perpendicular ao piso do vaso metalúrgico terá um comprimento que é maior que sua dimensão de altura vertical. Da mesma forma, uma junta de expansão alongada tendo um contorno não linear terá um comprimento que é maior que sua dimensão de altura vertical.

[0044] Como ilustrado na Figura 2A, as juntas de expansão alongadas 50 têm uma dimensão de largura horizontal (wj) substancialmente paralela à primeira superfície 22 da primeira camada 20. A dimensão de largura horizontal (wj) pode variar de 1 milímetro (0,04 polegada) a 1.830 milímetros (72 polegadas) ou qualquer subfaixa incluída na mesma, tal como, por exemplo, 1 a 100 milímetros (0,04 a 4 polegadas), 5 a 50 milímetros (0,20 a 2,00 polegadas), 5 a 25 milímetros (0,20 a 1,00 polegadas) ou 5 a 13 milímetros (0,20 a 0,51 polegada).

[0045] Como descrito acima, foi observado que durante o pré- aquecimento da panela intermediária basculante, um revestimento de trabalho refratário sobrejacente expande mais que um revestimento de apoio e/ou revestimento de segurança refratário subjacente, o que pode causar formação de pontos fracos, rachaduras, delaminação e estilhaçamento. Mais especificamente, foi observado que um revestimento de trabalho refratário sobrejacente pode expandir linearmente pelo menos 1% durante uma operação de pré-aquecimento. Por conseguinte, para acomodar efetivamente a expansão térmica, as uma ou mais juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária, se estendendo em uma direção substancialmente vertical devem pelo menos em algumas realizações ter dimensões de largura horizontal que fornecem 2,54 cm (1 polegada) de expansão linear para cada 254 centímetros (100 polegadas) da dimensão horizontal da primeira camada (revestimento de trabalho). Em outras palavras, a razão da soma das dimensões de largura horizontal de uma ou mais juntas de expansão alongadas formadas na primeira camada (revestimento de trabalho) de uma estrutura de revestimento refratária para a dimensão horizontal total da primeira camada contendo as juntas de expansão alongadas, deve ser de pelo menos 0,01 (medida na interseção da primeira superfície da primeira camada com a superfície de piso da panela intermediária basculante ou outro vaso metalúrgico) e pode estar nas faixas de 0,005 a 0,02, 0,01 a 0,02, 0,005 a 0,05, 0,01 a 0,05 ou 0,005 a 0,10.

[0046] Com referência novamente às Figuras 1B, 1D e 2A, a razão da soma das dimensões de largura horizontal (wj) das juntas de expansão alongadas 50 (ver Figura 2A) para a dimensão horizontal total (w1) da primeira superfície 22 da primeira camada 20 (ver Figuras 1B e 1D), em cada uma das quatro paredes laterais 16 da panela intermediária basculante 10 é de pelo menos 0,005:

em que a primeira superfície 22 da primeira camada 20 em cada parede lateral de panela intermediária basculante 16 contém número n de juntas de expansão alongadas, cada uma com uma largura horizontal (wj) e cada uma se estendendo substancialmente verticalmente; e em que a dimensão de largura horizontal total (w1) da primeira superfície 22 da primeira camada 20 em cada parede lateral 16 é medida na interseção da primeira superfície 22 com a superfície de piso 11. Por conseguinte, para vasos metalúrgicos compreendendo múltiplas paredes laterais interconectadas (panela intermediária basculante 10 tendo quatro paredes laterais 16 - duas paredes laterais contendo seis juntas de expansão alongadas e duas paredes laterais contendo duas juntas de expansão alongadas, ver Figuras 1A e 1D), a característica de razão de largura pode reter pelo menos uma das múltiplas paredes laterais e, em algumas realizações, retém todas as paredes laterais constituintes.

[0047] A razão de largura pode ser de pelo menos 0,005, 0,010, pelo menos 0,015, pelo menos 0,020, pelo menos 0,025 ou pelo menos 0,030. Por exemplo, uma razão de largura de 0,017 fornece espaço suficiente para 2,54 centímetros (1 polegada) de expansão horizontal por 152 centímetros (60 polegadas) da dimensão horizontal da primeira superfície da primeira camada e uma razão de largura de 0,025 fornece espaço suficiente para 2,54 centímetros (1 polegada) de expansão horizontal por 102 centímetros (40 polegadas) da dimensão horizontal da primeira superfície da primeira camada. A razão de largura deve ser menor que 1 (uma razão de largura de 1 corresponde a uma junta de expansão alongada tendo uma largura que se estende pela dimensão horizontal total (w1) da primeira superfície da primeira camada. A razão de largura pode ser menor que 1, menor que 0,90, menor que 0,75, menor que 0,50, menor que 0,25, menor que 0,15, menor que 0,10 ou menor que 0,05. A razão de largura pode variar de 0,005 a menos de 1 ou qualquer subfaixa entre os mesmos, tal como, por exemplo, 0,010 a 0,500 ou 0,010 a 0,100.

[0048] Como ilustrado na Figura 2A, cada junta de expansão alongada 50 é afastada das juntas de expansão alongadas adjacentes 50 por um espaçamento horizontal (sj). O espaçamento horizontal (sj) entre cada junta de expansão alongada 50 pode ser uniforme ou variar independentemente. Cada junta de expansão alongada 50 pode ser afastada das juntas de expansão alongadas adjacentes 50 por um espaçamento horizontal mínimo (sj) de 2,54 centímetros (1 polegada). O número de juntas de expansão alongadas 50, o espaçamento horizontal (sj) entre cada junta de expansão alongada 50 e a dimensão de largura horizontal (wj) de cada junta de expansão alongada 50, podem ser configurados juntos para fornecer uma razão de largura de pelo menos 0,010, como descrito acima.

[0049] As juntas de expansão alongadas podem ser formadas na primeira superfície da primeira camada (revestimento de trabalho) cortando as juntas na primeira camada após ela ser aplicada sobre a segunda camada. Por exemplo, uma serra, fresa ou outro dispositivo de corte adequado pode ser usado para cortar as juntas de expansão alongadas na primeira superfície da primeira camada com um dado comprimento, dimensão de profundidade, dimensão de altura vertical, dimensão de largura horizontal, contorno, forma transversal e orientação na primeira camada.

[0050] Alternativamente, as juntas de expansão alongadas podem ser formadas na primeira superfície da primeira camada (revestimento de trabalho) usando insertos ou espaçadores de sacrifício ou de outro modo removíveis. Por exemplo, referindo-se à Figura 3, após a terceira camada 40 (funcionando como um revestimento de segurança, por exemplo) e a segunda camada 30 (funcionando como uma camada de separação de retirada de cascão, por exemplo), um inserto/espaçador de sacrifício ou de outro modo removível 55 pode ser posicionado na primeira superfície 32 da segunda camada 30. O inserto/espaçador de sacrifício/removível 55 tem dimensões e uma forma tridimensional que corresponde, pelo menos em parte, às dimensões e à forma tridimensional das juntas de expansão alongadas 50. A primeira camada 20 pode, então, ser aplicada na primeira superfície 32 da segunda camada 30 e em torno do inserto/espaçador de sacrifício/removível 55, por exemplo, por pulverização, colher de pedreiro, canhão, fundição ou vibração (por exemplo, vibração a seco) da primeira camada 20 no lugar.

[0051] O inserto/espaçador 55 pode ser feito de um material de sacrifício, tal como, por exemplo, madeira, plástico, papelão, compensado, painel de partículas, painel de cordão orientado ou outro material decomponível, que decompõe durante uma operação de secagem quando as camadas aplicadas são aquecidas até temperaturas relativamente altas (por exemplo, pelo menos 700°F (371 °C)). Durante a operação de secagem, o inserto/espaçador de sacrifício 55 pode pirolisar ou de outro modo volatilizar (isto é, queimar), deixando uma impressão negativa na primeira camada 20 e, desse modo, formando uma junta de expansão alongada 50.

[0052] O inserto/espaçador 55 pode ser feito de um material não sacrificial, tal como, por exemplo, metal, que não decompõe durante uma operação de secagem, desde que o material da primeira camada (por exemplo, um material refratário de óxido de alumínio) não adira fortemente ao material não sacrificial, de modo que o inserto/espaçador 55 possa ser fisicamente removido da primeira camada 20, deixando uma impressão negativa na primeira camada 20 e, desse modo, formando uma junta de expansão alongada 50. O inserto/espaçador removível 55 pode ser removido após aplicação do material que forma a primeira camada 20 e antes de uma operação de secagem subsequente, desde que a camada úmida tenha coesão e integridade estrutural suficientes para manter a impressão negativa formada pelo inserto/espaçador 55 durante uma operação de secagem; caso contrário, o inserto/espaçador 55 pode ser removido após conclusão de uma operação de secagem ou após pelo menos uma porção de uma operação de secagem.

[0053] Como descrito acima, a dimensão de profundidade das juntas de expansão alongadas 50 pode ser menor que 100% da espessura da primeira camada 20. Como mostrado nas Figuras 4A e 4B, as juntas de expansão alongadas 50 se estendem por toda a altura da primeira superfície 22 da primeira camada 20 na parede lateral da panela intermediária basculante 16, mas somente se estendem através de uma porção da espessura da primeira camada 20. Com referência à Figura 4B, a dimensão de profundidade (d) das juntas de expansão alongadas 50 se estende da primeira superfície 22 da primeira camada 20 para uma superfície recuada 23 da primeira camada 20. A primeira superfície 32 da segunda camada 30 permanece coberta pela porção da espessura da primeira camada 20 entre a superfície recuada 23 e a segunda superfície 24 da primeira camada 20. A dimensão de profundidade (d) das juntas de expansão alongadas 50 pode variar de 1 a menos de 100% da espessura da primeira camada 20 e pode variar de 1 a 100%, 20 a 100%, 25 a 100%, 50 a 100% ou 75 a 100% da espessura da primeira camada 20. Por exemplo, a dimensão de profundidade (d) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser, independentemente, de pelo menos 25%, pelo menos 50% ou pelo menos 75% da espessura da primeira camada 20.

[0054] Como descrito acima, a dimensão de altura vertical as juntas de expansão alongadas 50 pode ser inferior a 100% da dimensão de altura vertical da primeira superfície 22 da primeira camada 20. Como mostrado nas Figuras 5A e 5B, as juntas de expansão alongadas 50 se estendem por toda a espessura da primeira camada 20 (embora seja entendido que as juntas de expansão alongadas 50 podem se estender através de uma porção da espessura da primeira camada 20, como ilustrado acima em conexão com as Figuras 4A e 4B), mas apenas se estender por uma porção da altura da primeira superfície 22 da primeira camada 20 na parede lateral da panela intermediária basculante 16. As juntas de expansão alongadas 50 têm uma dimensão de altura vertical (hj)) e a primeira superfície 22 da primeira camada 20 na parede lateral da panela intermediária basculante 16 tem uma dimensão de altura vertical (h1), em que hj < h1. A dimensão de altura vertical (hj) das juntas de expansão alongadas 50 pode ser, independentemente, de pelo menos 25%, pelo menos 50% ou pelo menos 75% da dimensão de altura vertical da primeira superfície 22 da primeira camada 20 (isto é, hj/hi > 0,25, hj/hi > 0,50 ou hj/h1 > 0,75) ou dentro de uma faixa de 25 a 100%, 50 a 100% ou 75 a i00% da dimensão de altura vertical (hi) da primeira superfície 22 da primeira camada 20. As juntas de expansão alongadas 50 se estendem em uma direção substancialmente vertical para longe da superfície do piso ii da panela intermediária basculante i0, em direção ao aro i3 da panela intermediária basculante i0, mas as juntas de expansão alongadas 50 se estendem de um ponto acima da superfície do piso ii até um ponto abaixo do aro i3.

[0055] Figuras 6A e 6B ilustram outro exemplo de uma estrutura de revestimento refratária i8 compreendendo juntas de expansão alongadas 50 tendo dimensões de altura vertical (hj) que são menores que i00% da dimensão de altura vertical da primeira superfície 22 da primeira camada 20 (h1) - isto é, hj < h1. Como mostrado nas Figuras 6A e 6B, as juntas de expansão alongadas 50 se estendem por toda a espessura da primeira camada 20 (embora seja entendido que as juntas de expansão alongadas 50 podem se estender através de uma porção da espessura da primeira camada 20, como ilustrado acima em conexão com as Figuras 4A e 4B), mas apenas se estender ao longo da porção da altura da primeira superfície 22 da primeira camada 20 na parede lateral da panela intermediária basculante 16 localizada entre a superfície de piso 11 e a linha de escória 65 (ver Figura 1C descrita acima).

[0056] As Figuras 7A e 7B ilustram um exemplo de uma estrutura de revestimento refratária 18 compreendendo juntas de expansão alongadas 50 compreendendo porções 51 que se estendem abaixo da superfície do piso 11, que correspondem à superfície de contato com metal fundido de um revestimento de trabalho' 20 localizado no piso 14 de uma panela intermediária basculante. A porção de subpiso 51 da junta de expansão 50 pode ser formada, por exemplo, ao usar um inserto/espaçador de sacrifício/removível (ver o inserto/espaçador 55 na Figura 3) e o material que forma a primeira camada 20 e o revestimento de trabalho de piso 20' é aplicado em torno do inserto/espaçador de sacrifício/removível, por exemplo, por pulverização, colher de pedreiro, canhão, fundição ou vibração (por exemplo, vibração a seco) da primeira camada 20 e do revestimento de trabalho de piso 20' no lugar.

[0057] Além da pelo menos uma junta de expansão alongada se estendendo em uma direção substancialmente vertical, a estrutura de revestimento refratária pode compreender ainda pelo menos uma junta de expansão alongada formada na primeira superfície da primeira camada e se estendendo em uma direção horizontal. Uma junta de expansão alongada se estendendo horizontalmente 70 é mostrada na Figura 8 interceptando as juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente 50. A junta de expansão alongada se estendendo horizontalmente 70 pode se estender por todo o comprimento horizontal da primeira superfície 22 da primeira camada 20, ou uma porção do comprimento horizontal da primeira superfície 22 da primeira camada 20. Embora uma junta de expansão alongada se estendendo horizontalmente 70 seja mostrada na Figura 8, entende-se que duas ou mais juntas de expansão alongadas se estendendo horizontalmente podem ser formadas na primeira superfície da primeira camada em uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo. Adicionalmente, embora a junta de expansão alongada se estendendo horizontalmente 70 seja mostrada na Figura 8 orientada paralela a um eixo horizontal, entende-se que uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo possa compreender uma junta de expansão alongada se estendendo horizontalmente na qual a junta é angulada até 45° em relação a um eixo horizontal. Uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo também pode compreender uma junta de expansão alongada se estendendo substancialmente horizontalmente tendo um contorno não linear, tal como, por exemplo, um contorno de polilinhas ou um contorno curvo (por exemplo, tendo uma forma de arco, forma de onda senoidal, ou forma de estria).

[0058] As juntas de expansão alongadas descritas acima são ilustradas tendo um contorno linear substancialmente vertical (isto é, um contorno de linha vertical). No entanto, uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo pode compreender uma junta de expansão alongada se estendendo substancialmente verticalmente tendo outros contornos e/ou orientações. Por exemplo, como ilustrado na Figura 9, uma junta de expansão alongada 50 pode ter um contorno linear substancialmente vertical orientado diagonalmente através da primeira superfície 22 da primeira camada 20 (isto é, um contorno de linha diagonal). A junta de expansão alongada 50 pode formar um ângulo diagonal θ variando de maior que zero a 45° em relação a um eixo substancialmente vertical 57 no plano da primeira superfície 22 da primeira camada 20.

[0059] Uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo também pode compreender uma junta de expansão alongada se estendendo substancialmente verticalmente tendo um contorno não linear, tal como, por exemplo, um contorno de polilinhas (ver Figura 10) ou um contorno curvo (por exemplo, tendo uma forma de arco, como mostrada na Figura 11), forma de onda senoidal, ou forma de estria). A Figura 12 mostra uma junta de expansão alongada se estendendo substancialmente verticalmente 50 tendo um contorno combinando uma linha diagonal e uma curva. Assim, uma estrutura de revestimento refratária de acordo com este relatório descritivo pode compreender um contorno alongado selecionado do grupo que consiste em uma linha vertical, uma linha diagonal, uma polilinha e uma curva, e uma combinação de qualquer uma das mesmas.

[0060] A invenção descrita neste relatório descritivo inclui um vaso metalúrgico compreendendo uma estrutura de revestimento refratária, como descrita acima. Um vaso metalúrgico pode compreender um piso e uma parede lateral se estendendo do piso em uma direção substancialmente vertical. A estrutura de revestimento refratária, como descrito acima, pode estar localizada em pelo menos uma porção da parede lateral do vaso metalúrgico. O vaso metalúrgico pode compreender uma panela intermediária basculante configurada para uso em uma operação de fundição contínua, em que a panela intermediária basculante compreende pelo menos quatro paredes laterais se interceptando. A estrutura de revestimento refratária, como descrito acima, pode estar localizada em pelo menos uma porção de pelo menos uma das quatro paredes laterais. Embora a panela intermediária basculante 10 descrita acima compreenda quatro paredes laterais em uma orientação plana retangular, entende-se que a estrutura de revestimento refratária pode ser usada com diferentes projetos de panela intermediária basculante.

[0061] Por exemplo, como mostrado na Figura 13, a estrutura de revestimento refratária, como descrita acima, pode ser usada em uma panela intermediária basculante em forma de T 110 tendo oito paredes laterais 116. A estrutura de revestimento refratária 118 pode estar localizada na concha externa 112 da panela intermediária basculante 110 nas paredes laterais 116. Juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente 150 são formadas nas primeiras superfícies 122 das primeiras camadas e, também são formadas nas interseções das oito paredes laterais 116. Embora não mostrado, a estrutura de revestimento refratária 118 pode ser omitida de algumas das paredes laterais 116, por exemplo, as paredes laterais 116 adjacentes a uma almofada de impacto 176 e/ou as juntas de expansão alongadas podem ser omitidas de algumas ou todas as interseções das oito paredes laterais.

[0062] A Figura 14 mostra uma panela intermediária basculante do tipo delta 210 tendo seis paredes laterais 216. Uma estrutura de revestimento refratária 218 pode estar localizada na concha externa 212 da panela intermediária basculante 210 nas paredes laterais 216. Juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente 250 são formadas nas primeiras superfícies 222 das primeiras camadas (e, também opcionalmente podem ser formadas nas interseções de uma ou mais das seis paredes laterais 216, não mostradas). Embora não mostrado, a estrutura de revestimento refratária 218 pode ser omitida de algumas das paredes laterais 216, por exemplo, as paredes laterais 216 adjacentes a uma almofada de impacto 276.

[0063] As juntas de expansão alongadas mostradas nos desenhos descritos acima são ilustradas como uniformes em orientação em cada vaso metalúrgico e tendo dimensões e formas uniformes (isto é, contorno alongado e forma transversal (seção transversal)). Entende-se, no entanto, que em qualquer vaso metalúrgico dado compreendendo a estrutura de revestimento refratária descrita acima, a forma, as dimensões, a orientação, o número e o espaçamento das juntas de expansão alongadas podem variar de junta para junta. Por exemplo, referindo-se às Figuras 15A e 15B, uma panela intermediária basculante 310 compreende uma concha 312 e uma estrutura de revestimento refratária 318. A panela intermediária basculante 310 compreende uma porção de piso 314 e porções de parede lateral 316. A estrutura de revestimento refratária 318 compreende uma primeira camada 320, uma segunda camada 330 subjacente a pelo menos uma porção da primeira camada 320 e uma terceira camada 340 subjacente a pelo menos uma porção da segunda camada 330. A primeira camada 320, a segunda camada 330 e a terceira camada 340 compreendem cada qual independentemente um material refratário, como descrito acima. Também é notado que a segunda camada 330 pode ser omitida e a primeira camada 320 posicionada diretamente na terceira camada 340, em cujo caso a estrutura de revestimento refratária 318 compreende uma estrutura de duas camadas compreendendo apenas a primeira e a segunda camadas.

[0064] Ainda com referência às Figuras 15A e 15B, a estrutura de revestimento refratária 318 compreende ainda juntas de expansão alongadas 350 e 350' formadas na primeira superfície 322 da primeira camada 320 e se estendendo através da primeira superfície 322 da primeira camada 320 em uma direção substancialmente vertical para longe da superfície do piso 311 da panela intermediária basculante 310 em direção ao aro 313 da panela intermediária basculante 310. A superfície do piso 311 corresponde à superfície de contato com metal fundido de um revestimento de trabalho 320' localizado no piso 314 da panela intermediária basculante 310. As juntas de expansão alongadas 350 e 350' se estendem por toda a altura da primeira camada 320 na parede lateral 316 da panela intermediária basculante 310. Entende-se, no entanto, que as juntas de expansão alongadas 350 e 350' podem se estender por menos que toda a altura da primeira camada 320, como descrito acima. As juntas de expansão alongadas 350' localizadas nas paredes laterais longas da panela intermediária basculante 310 têm larguras horizontais maiores que as juntas de expansão alongadas 350 localizadas nas paredes laterais curtas da panela intermediária basculante 310.

[0065] As dimensões de profundidade e largura e a forma de seção transversal de qualquer junta de expansão alongada dada podem variar de ponto para ponto ao longo do comprimento da junta de expansão alongada. Adicionalmente, as espessuras das camadas constituintes da estrutura de revestimento refratária podem variar de local para local dentro de um dado vaso metalúrgico. Por exemplo, a primeira camada (revestimento de trabalho) pode ser mais fina acima da linha de escória do que abaixo da linha de escória em uma panela intermediária basculante que compreende a estrutura de revestimento refratária. Alternativamente ou além disso, a primeira camada pode compreender uma região localizada em torno da linha de escória que é mais espessa que as porções da primeira camada acima e abaixo da linha de escória. Da mesma forma, em algumas realizações, a segunda camada e/ou a primeira camada (revestimento de trabalho) podem ser omitidas de porções das paredes laterais de uma panela intermediária basculante (por exemplo, acima da linha de escória).

[0066] Embora a estrutura de revestimento refratária seja descrita acima em panelas intermediárias basculantes para uso em processos de fundição contínua de aço, entende-se que a estrutura de revestimento refratária pode ser usada em outros vasos metalúrgicos para ambas as aplicações ferrosas e não ferrosas, tal como, por exemplo, panelas. Da mesma forma, embora a estrutura de revestimento refratária seja descrita acima em conexão com desenhos ilustrando panelas intermediárias basculantes de duas vertentes, entende-se que a estrutura de revestimento refratária pode ser usada em panelas intermediárias basculantes de derramamento simples ou panelas intermediárias basculantes de múltiplos vazamentos tendo dois ou mais blocos de poços por panela intermediária basculante (por exemplo, panelas intermediárias basculantes de seis derramamentos). Adicionalmente, para facilidade de ilustração, as panelas intermediárias basculantes mostradas nos desenhos descritos acima omitem equipamentos de panela intermediária basculante e outros componentes de panela intermediária basculante (por exemplo, barragens, açudes, defletores, bicos de transbordo, hastes de batente, portões deslizantes e similares). Entende-se, no entanto, que as panelas intermediárias basculantes compreendendo a estrutura de revestimento refratária descrita acima também podem compreender equipamentos de panela intermediária basculante, outros componentes de panela intermediária basculante e ter superfícies de piso não planares e/ou descontínuas.

EXEMPLOS Exemplo 1:

[0067] Uma panela intermediária basculante configurada para a fundição contínua de aço e tendo um revestimento de segurança refratário pré- instalado (terceira camada) foi pulverizado com BASILITE® 302 (um revestimento de pulverização refratário de magnesita-olivina tendo um teor mínimo de MgO de 50%, disponível de Vesuvius USA Corporation). A camada de BASILITE® 302 foi pulverizada de 2,54 a 3,81 cm (1 a 1,5 polegadas) de espessura no piso e nas paredes laterais da panela intermediária basculante (cerca de 5,08 cm (2 polegadas) de espessura na linha de escória), desse modo, formando uma segunda camada de 2,54 a 5,08 cm (1 a 2 polegadas) de espessura.

[0068] A camada de BASILITE® 302 aplicada foi seca, primeiro aquecendo a camada a 600°F por 0,5 hora e, então, aquecendo a camada a 1.000°F por 3 horas. A panela intermediária basculante foi resfriada até abaixo de 110°F e um revestimento de trabalho de alta alumina foi aplicado sobre a camada de BASILITE® 302, desse modo formando uma primeira camada. Antes que o revestimento de trabalho de alta alumina fosse aplicado sobre a camada de BASILITE® 302, insertos/espaçadores de sacrifício feitos de painéis de compensado 152,4 cm x 4,44 cm x 0,95 cm (60 polegadas x 1,75 polegadas x 0,375 polegadas) foram posicionados na camada de BASILITE® 302 em uma das quatro paredes laterais de panela intermediária basculante em uma orientação substancialmente vertical a cada 38,1 cm (15 polegadas) ao longo da largura horizontal da camada de BASILITE® 302. Os insertos/espaçadores de compensado foram posicionados com uma face de 152,4 cm x 0,95 cm (60 polegadas x 0,375 polegadas) em contato com a camada de BASILITE® 302, e as faces de 152,4 cm x 4,44 cm (60 polegadas x 1,75 polegadas) foram orientadas substancialmente perpendiculares à superfície da camada de BASILITE® 302. Adicionalmente, antes de o revestimento de trabalho de alta alumina ser aplicado, a camada de BASILITE® 302 foi pulverizada com água para umedecer a superfície da camada de BASILITE® 302.

[0069] Depois de o revestimento de trabalho de alta alumina ser aplicado sobre a camada de BASILITE® 302 e os insertos/espaçadores de compensado, qualquer material refratário residual foi limpo das superfícies expostas dos insertos/espaçadores de compensado (isto é, as superfícies que não foram incorporadas na camada aplicada de revestimento de trabalho de alta alumina) para assegurar que os insertos/espaçadores de compensado queimaram durante a secagem do revestimento de trabalho de alta alumina. Adicionalmente, nas três paredes laterais de panela intermediária basculante sem insertos/espaçadores de compensado, as juntas de expansão alongadas tendo uma largura horizontal de 0,25 polegada (0,64 cm) foram cortadas na camada aplicada de revestimento de trabalho de alta alumina usando uma serra a cada 15 polegadas (38 cm) ao longo da largura horizontal da camada. As juntas de expansão alongadas cortadas foram orientadas substancialmente verticalmente através da superfície da primeira camada aplicada. A camada aplicada de revestimento de trabalho de alta alumina foi seca aquecendo a camada na seguinte sequência: 1 hora a 350°F (180°C) ^ 1 hora a 500°F (260°C) ^ 1 hora a 700°F (370°C) ^ 2 horas a 950°F (510°C). Termopares posicionados entre a primeira camada e a segunda camada indicaram que a temperatura da interface aumentou gradualmente até uma temperatura de pico de 700°F (370°C) durante a sequência de secagem.

[0070] Os insertos/espaçadores de compensado foram completamente queimados durante a sequência de secagem, formando juntas de expansão alongadas de 0,375 polegada (0,95 cm) de largura que se estendiam substancialmente verticalmente através da superfície da primeira camada. As juntas de expansão alongadas de 0,25 polegada (0,64 cm) de largura cortadas anteriormente foram recortadas até uma largura de 0,375 polegada (0,95 cm). As juntas de expansão alongadas formadas pelos insertos/espaçadores de compensado queimados também foram recortadas com uma serra de 0,375 polegada (0,95 cm) de largura para assegurar que a profundidade de todas as juntas de expansão alongadas se estendesse por toda a espessura da primeira camada. Uma junta de expansão horizontal de 0,375 polegada (0,95 cm) de largura também foi cortada em torno do perímetro da panela intermediária basculante através da superfície da primeira camada em todas as quatro paredes laterais da panela intermediária basculante aproximadamente a meia altura das paredes laterais.

[0071] A panela intermediária basculante foi submetida a uma operação de pré-aquecimento de 2.000°F (1.100°C) por aproximadamente 14 horas, após o que a primeira camada exibiu rachaduras observáveis mínimas e nenhuma delaminação ou estilhaçamento. A panela intermediária basculante pré-aquecido foi usada em uma campanha de fundição contínua de aço, após o que a panela intermediária basculante foi resfriada e o aço residual na panela intermediária basculante solidificado para formar um cascão. Toda a primeira camada permaneceu aderida à parede lateral da panela intermediária basculante durante a campanha de fundição contínua. A panela intermediária basculante resfriada foi invertida e o cascão caiu sob a influência da gravidade. A terceira camada (revestimento de segurança) não foi danificada, o que indica que as juntas de expansão alongadas não comprometem a eficácia de blindagem e isolamento da primeira e da segunda camadas.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0072] Várias realizações da invenção incluem, mas não estão limitados, as seguintes cláusulas numeradas: 1. Uma estrutura de revestimento refratária para um vaso metalúrgico compreendendo: uma primeira camada tendo uma primeira superfície voltada para fora de uma parede lateral de um vaso metalúrgico e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície e voltada para a parede lateral do vaso metalúrgico, a primeira camada compreendendo um primeiro material refratário; uma segunda camada subjacente a pelo menos uma porção da primeira camada, a segunda camada tendo uma primeira superfície voltada para fora da parede lateral do vaso metalúrgico e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície e voltada para a parede lateral do vaso metalúrgico, a segunda camada compreendendo um segundo material refratário, em que a segunda superfície da primeira camada contata com a primeira superfície da segunda camada; e pelo menos uma junta de expansão alongada formada na primeira superfície da primeira camada e se estendendo através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente vertical; 2. A estrutura de revestimento refratária da cláusula 1, em que o primeiro material refratário e o segundo material refratário são independentemente selecionados do grupo que consiste em materiais refratários de óxido de alumínio, materiais refratários de óxido de magnésio, materiais refratários de cromo e materiais refratários de óxido de zircônio e combinações de qualquer dos mesmos; 3. A estrutura de revestimento refratária da cláusula 1 ou cláusula 2, em que o primeiro material refratário compreende um material refratário de óxido de alumínio e em que o segundo material refratário compreende um material refratário de óxido de alumínio, um material refratário de óxido de magnésio, um material refratário de cromo, um material refratário de óxido de zircônio ou uma combinação de qualquer dos mesmos; 4. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-3, em que o primeiro material refratário compreende um material refratário de óxido de alumínio e em que o segundo material refratário compreende um material refratário de óxido de magnésio; 5. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-3, em que o primeiro material refratário e o segundo material refratário compreendem um material refratário de óxido de alumínio; 6. O revestimento refratário de qualquer uma das cláusulas 1 3, em que o primeiro material refratário compreende um material refratário de óxido de alumínio e em que o segundo material refratário compreende um material refratário de olivina/dunita; 7. O revestimento refratário de qualquer uma das cláusulas 1 3, em que o primeiro material refratário compreende um material refratário de óxido de alumínio e em que o segundo material refratário compreende um material refratário de dolomita; 8. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-7, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada compreende um contorno alongado selecionado do grupo que consiste em linhas verticais, linhas diagonais, polilinhas e curvas e combinações de qualquer das mesmas; 9. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-8, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma razão de aspecto maior que 0,05; 10. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-9, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma razão de aspecto de pelo menos 0,1; 11. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-10, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma razão de aspecto de pelo menos 50; 12. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-11, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma razão de aspecto de pelo menos 75; 13. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-12, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma razão de aspecto de pelo menos 100; 14. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-13, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada é caracterizada por uma razão de largura de pelo menos 0,005. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-14, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada é caracterizada por uma razão de largura de pelo menos 0,010; 15. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-15, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada é caracterizada por uma razão de largura de pelo menos 0,015; 16. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-16, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada é caracterizada por uma razão de largura de pelo menos 0,025; 17. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-17, em que a dimensão de largura da pelo menos uma junta de expansão alongada varia de 1 milímetro (0,04 polegada) a 100 milímetros (4 polegadas); 18. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-18, em que a dimensão de largura da pelo menos uma junta de expansão alongada varia de 5 milímetros (0,20 polegada) a 25 milímetros (1 polegada); 19. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-19, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma dimensão de profundidade se estendendo da primeira superfície da primeira camada em direção à segunda superfície da primeira camada e em que a dimensão de profundidade é de pelo menos 50% da espessura da primeira camada; 20. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-20, em que a dimensão de profundidade da pelo menos uma junta de expansão alongada é de 100% a espessura da primeira camada, em que a dimensão de profundidade da pelo menos uma junta de expansão alongada se estende da primeira superfície da primeira camada para a segunda superfície da primeira camada e em que a primeira superfície da segunda camada é parcialmente exposta pela pelo menos uma junta de expansão alongada; 21. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-21, em que a espessura da primeira camada e a espessura da segunda camada, independentemente, variam de 1 milímetro (0,04 polegada) a 65 milímetros (2,6 polegadas); 22. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-22, em que a espessura da primeira camada e a espessura da segunda camada, independentemente, variam de 25 milímetros (1 polegada) a 50 milímetros (2 polegadas); 23. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-23, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma dimensão de altura vertical que é de pelo menos 75% da dimensão de altura vertical da primeira superfície da primeira camada; 24. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-24, em que a pelo menos uma junta de expansão alongada tem uma dimensão de altura vertical que é de pelo menos 100% da dimensão de altura vertical da primeira superfície da primeira camada; 25. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-25, compreendendo uma pluralidade de juntas de expansão alongadas formadas na primeira superfície da primeira camada, em que cada uma da pluralidade de juntas de expansão alongadas se estende através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente vertical e em que a pluralidade de juntas de expansão alongadas é afastada uma da outra numa direção horizontal por um mínimo de 2,54 centímetros (1 polegada); 26. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-26, compreendendo ainda uma junta de expansão alongada formada na primeira superfície da primeira camada e se estendendo através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente horizontal; 27. A estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-27, compreendendo ainda uma terceira camada subjacente a pelo menos uma porção da segunda camada, a terceira camada tendo uma primeira superfície voltada para longe da parede lateral do vaso metalúrgico e uma segunda superfície localizada oposta à primeira superfície e voltada para e contatando a parede lateral do vaso metalúrgico, a terceira camada compreendendo um terceiro material refratário, em que a segunda superfície da segunda camada contata a primeira superfície da terceira camada; 28. Um vaso metalúrgico compreendendo: um piso e uma parede lateral se estendendo do piso em uma direção substancialmente vertical; e a estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-28 localizada em pelo menos uma porção da parede lateral do vaso metalúrgico; 29. O vaso metalúrgico da cláusula 29, em que o vaso metalúrgico compreende uma panela intermediária basculante configurada para uso em uma operação de fundição contínuo, em que a panela intermediária basculante compreende pelo menos quatro paredes laterais de interseção, em que a estrutura de revestimento refratária está localizada em pelo menos uma porção das pelo menos quatro paredes laterais e em que pelo menos uma junta de expansão alongada é formada na primeira superfície da primeira camada em cada uma das pelo menos quatro paredes laterais e em que as juntas de expansão alongadas se estendem através das primeiras superfícies das primeiras camadas em uma direção substancialmente vertical; 30. Um método para produzir uma estrutura de revestimento refratária de qualquer uma das cláusulas 1-28 em um vaso refratário compreendendo a) Fornecer um vaso metalúrgico tendo paredes laterais e inferiores tendo um revestimento de segurança refratário; b) Aplicar uma segunda camada refratária compreendendo um segundo material refratário sobre o revestimento de segurança refratário; c) Aplicar uma primeira camada refratária compreendendo um primeiro material refratário sobre a segunda camada refratária, em que a primeira camada refratária tem uma primeira superfície voltada para longe de uma parede lateral do vaso metalúrgico; e d) Formar pelo menos uma junta de expansão alongada formada na primeira superfície da primeira camada e se estendendo através da primeira superfície da primeira camada em uma direção substancialmente vertical; 31. O método da cláusula 32, em que o primeiro material refratário compreende pelo menos 50% de alumina em massa;

[0073] Várias realizações e várias características são descritos neste relatório descritivo e ilustrados nos desenhos para fornecer uma compreensão geral da invenção. Entende-se que as várias realizações e as várias características descritas neste relatório descritivo e ilustrados nos desenhos podem ser combinados de qualquer maneira operacional, independentemente se tais realizações e características são expressamente descritos ou ilustrados em combinação neste relatório descritivo. Os Inventores e o Requerente pretendem expressamente que essas combinações de realizações e características sejam incluídas no escopo deste relatório descritivo e ainda pretendem a reivindicação de tais combinações de realizações e características para não adicionar nova matéria no pedido. Como tal, as reivindicações podem ser emendadas para recitar, em qualquer combinação, quaisquer realizações e características expressamente ou inerentemente descritos ou de outra forma expressamente ou inerentemente suportados por este relatório descritivo. Além disso, o Requerente se reserva o direito de emendar as reivindicações para renunciar afirmativamente a realizações e características que possam estar presentes no estado da técnica, mesmo se essas realizações e características não estiverem expressamente descritos neste relatório descritivo. Portanto, essas emendas não adicionarão matéria nova ao relatório descritivo ou às reivindicações e se conformarão à descrição por escrito, a suficiência de descrição e aos requisitos de matéria adicional (por exemplo, 35 U.S.C. § 112(a) e Artigo 123(2) EPC). A invenção pode compreender, consistir ou consistir essencialmente nas várias realizações e nas várias características descritas neste relatório descritivo.

[0074] Qualquer faixa numérica recitada neste relatório descritivo inclui os pontos extremos recitados e descreve todas as subfaixas da mesma precisão numérica (isto é, tendo o mesmo número de dígitos especificados) incluídos dentro da faixa recitada. Por exemplo, uma faixa recitada de 1.0 a 10.0 descreve todas as subfaixas entre (e incluindo) o valor mínimo recitado de 1,0 e o valor máximo recitado de 10,0, como, por exemplo, 2,4 a 7,6, mesmo se a faixa de 2,4 a 7,6 não for expressamente recitada no texto do relatório descritivo. Consequentemente, a Requerente se reserva o direito de emendar este relatório descritivo, incluindo as reivindicações, para recitar expressamente qualquer subfaixa da mesma precisão numérica incluída dentro das faixas expressamente recitadas neste relatório descritivo. Todas essas faixas são inerentemente descritas neste relatório descritivo, de modo que a emenda para recitar expressamente tais subfaixas se conformará à descrição escrita, suficiência de descrição e requisitos de matéria adicional (por exemplo, 35 U.S.C. § 112(a) e Artigo 123(2) EPC).

[0075] Os artigos gramaticais um, uma, um/uma, e o/a, como utilizados neste relatório descritivo, se destinam a incluir pelo menos um ou um ou mais, a menos que indicado ou requerido pelo contexto. Assim, os artigos são usados neste relatório descritivo para se referir a um ou mais de um (isto é, a pelo menos um) dos objetos gramaticais do artigo. A título de exemplo, um componente significa um ou mais componentes e, assim, possivelmente, mais de um componente está contemplado e pode ser empregado ou usado em uma realização da invenção. Além disso, o uso de um substantivo singular inclui o plural e o uso de um substantivo plural inclui o singular, a menos que o contexto do uso exija de outra forma.

[0076] Tabela de Elementos 10. Panela intermediária basculante 11. Superfície de piso de panela intermediária basculante 12. Concha de panela intermediária basculante 13. Aro de panela intermediária basculante 14. Piso de panela intermediária basculante 16. Porções de paredes laterais de panela intermediária basculante 18. Estrutura de revestimento refratária 20. Primeira camada de estrutura de revestimento refratária 20’. Superfície de contato com metal de um revestimento de trabalho 22. Primeira superfície da primeira camada 23. Superfície recuada da primeira camada 24. Segunda superfície da primeira camada 30. Segunda camada de estrutura de revestimento refratária 32. Primeira superfície da segunda camada 34. Segunda superfície da segunda camada 40. Terceira camada de estrutura de revestimento refratária 42. Primeira superfície da terceira camada 44. Segunda superfície da terceira camada 50. Junta de expansão alongada 51. Porções de juntas de expansão se estendendo abaixo da superfície de piso 55. Inserto/espaçador 57. Eixo substancialmente vertical no plano da primeira superfície da primeira camada 60. Aço fundido 62. Capa de panela 64. Indicação de fluxo de aço fundido 65. Linha de escória 66. Blocos de panela 68. Aberturas em blocos de panela 70. Junta de expansão alongada horizontalmente estendida 110. Panela intermediária basculante em forma de T 112. Casco externo de panela intermediária basculante 116. Paredes laterais 118. Estrutura de revestimento refratária 122. Primeiras superfícies das primeiras camadas 150. Juntas de expansão alongadas se estendendo verticalmente 176. Almofada de impacto 210. Panela intermediária basculante tipo Delta 212. Casco externo de panela intermediária basculante 216. Paredes laterais 218. Estrutura de revestimento refratária 222. Primeiras superfícies da primeira camada 250. Juntas de expansão alongadas se estendendo substancialmente verticalmente 276. Almofada de impacto 310. Panela intermediária basculante 311. Superfície de piso da panela intermediária basculante

Claims

1. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218) para um vaso metalúrgico, compreendendo: uma primeira camada monolítica (20) tendo uma primeira superfície (22) voltada para longe de pelo menos uma parede lateral (16) do vaso metalúrgico e uma segunda superfície (24) localizada oposta à primeira superfície (22) e voltada para a parede lateral (16) do vaso metalúrgico, a primeira camada compreendendo um primeiro material refratário; em que a primeira camada monolítica (20) compreende uma espessura; uma segunda camada (30) subjacente a pelo menos uma porção da primeira camada (20), a segunda camada (30) tendo uma primeira superfície (32) voltada para fora da parede lateral (16) do vaso metalúrgico e uma segunda superfície (34) localizada oposta à primeira superfície (32) e voltada para a parede lateral (16) do vaso metalúrgico, a segunda camada (30) compreendendo um segundo material refratário, em que a segunda superfície da primeira camada (24) contata a primeira superfície da segunda camada (32); e pelo menos uma junta de expansão alongada (50) formada na primeira superfície da primeira camada (22) e se estendendo através da primeira superfície da primeira camada (22) em uma direção vertical, em que a pelo menos junta de expansão alongada (50) compreende uma dimensão de largura, uma soma de dimensões de largura horizontal, uma dimensão de profundidade e uma dimensão de altura vertical; a estrutura (18, 218) sendo caracterizada pela soma das dimensões de largura horizontal de pelo menos uma junta de expansão alongada (50) ter uma razão de aspecto de pelo menos 0,01, sendo a razão de largura definida de acordo com a seguinte equação:

em que n é o número de juntas de expansão alongadas (50) na pelo menos uma parede lateral (16), cada uma das juntas de expansão alongadas (50) tendo uma largura horizontal (wj), e em que a dimensão de largura horizontal total (w1) da primeira superfície (22) da primeira camada (20) na pelo menos uma parede lateral (16) é medida na interseção da primeira superfície (22) com uma superfície de piso (11) do vaso metalúrgico.

2. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo primeiro material refratário e o segundo material refratário serem independentemente selecionados do grupo que consiste em materiais refratários de óxido de alumínio, materiais refratários de óxido de magnésio, materiais refratários de cromo, materiais refratários de óxido de zircônio e combinações de qualquer dos mesmos.

3. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por pelo menos uma junta de expansão alongada (50) compreender um contorno alongado selecionado do grupo que consiste em linhas verticais, linhas diagonais, polilinhas, curvas e combinações de qualquer das mesmas.

4. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela dimensão de largura da pelo menos uma junta de expansão alongada (50) variar de 1 milímetro a 100 milímetros.

5. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por pelo menos uma junta de expansão alongada (50) ter uma dimensão de profundidade se estendendo da primeira superfície da primeira camada (22) em direção à segunda superfície da primeira camada (24) e em que a dimensão de profundidade é de pelo menos 50% da espessura da primeira camada (20).

6. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela dimensão de profundidade da pelo menos uma junta de expansão alongada (50) ser de 100% da espessura da primeira camada (20), em que a profundidade de dimensão da pelo menos uma junta de expansão alongada (50) se estende da primeira superfície da primeira camada (22) para a segunda superfície da primeira camada (24) e em que a primeira superfície da segunda camada (22) é parcialmente exposta pela pelo menos uma junta de expansão alongada (50).

7. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela espessura da primeira camada (20) e a espessura da segunda camada (30), independentemente, variarem de 1 milímetro a 65 milímetros.

8. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por pelo menos uma junta de expansão alongada (50) ter uma dimensão de altura vertical que é de pelo menos 75% da dimensão de altura vertical da primeira superfície da primeira camada (22).

9. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender uma pluralidade de juntas de expansão alongadas (50) formadas na primeira superfície da primeira camada (22), em que cada uma da pluralidade de juntas de expansão alongadas se estende através da primeira superfície da primeira camada (22) em uma direção vertical e em que a pluralidade de juntas de expansão alongadas (50) é afastada uma da outra numa direção horizontal por um mínimo de 2,54 centímetros.

10. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma junta de expansão alongada (50) formada na primeira superfície da primeira camada (22) e se estendendo através da primeira superfície da primeira camada (22) em uma direção horizontal.

11. ESTRUTURA DE REVESTIMENTO REFRATÁRIA (18, 218), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma terceira camada (40) subjacente a pelo menos uma porção da segunda camada (30), a terceira camada (40) tendo uma primeira superfície (42) voltada para fora da parede lateral (16) do vaso metalúrgico e uma segunda superfície (44) localizada oposta à primeira superfície (42) e voltada para e em contato com a parede lateral (16) do vaso metalúrgico, a terceira camada (40) compreendendo um terceiro material refratário, em que a segunda superfície da segunda camada (34) contata a primeira superfície da terceira camada (42).

12. VASO METALÚRGICO, caracterizado por compreender: um piso (11) e uma parede lateral (16) se estendendo do piso em uma direção vertical; e a estrutura de revestimento refratária (18, 218), conforme definida na reivindicação 1, localizada em pelo menos uma porção da parede lateral (16) do vaso metalúrgico.

13. VASO METALÚRGICO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo vaso metalúrgico consistir em uma panela intermediária basculante (10) configurada para uso em uma operação de fundição contínua, em que a panela intermediária basculante (10) compreende pelo menos quatro paredes laterais de interseção (16), em que a estrutura de revestimento refratária (18, 218) está localizada em pelo menos uma porção das pelo menos quatro paredes laterais (16) e em que pelo menos uma junta de expansão alongada (50) é formada na primeira superfície da primeira camada (22) em cada uma das pelo menos quatro paredes laterais (16) e em que as juntas de expansão alongadas se estendem através das primeiras superfícies das primeiras camadas (22) em uma direção vertical.