BRPI0507472B1 - Mounting pin assembly for mounting in a cooling panel in an external converter of a metallurgical vessel and cooling panel for mounting in external involvement of a metalurgical vase and method for mounting a mounting pin assembly on a cooling panel in an external involvement of a metallurgical vessel - Google Patents

Description

"CONJUNTO DE PINOS DE MONTAGEM PARA MONTAGEM EM UM PAINEL DE RESFRIAMENTO EM UM INVÓLUCRO EXTERNO DE UM VASO METALÚRGICO E PAINEL DE RESFRIAMENTO PARA MONTAGEM EM UM INVÓLUCRO EXTERNO DE UM VASO METALÚRGICO E MÉTODO PARA MONTAGEM DE UM CONJUNTO DE PINOS DE MONTAGEM EM UM PAINEL DE RESFRIAMENTO EM UM INVÓLUCRO EXTERNO DE UM VASO METALÚRGICO" Campo Técnico [001] Refere-se a presente invenção à construção de vasos metalúrgicos nos quais são realizados processos metalúrgicos. A invenção tem aplicação particular, muito embora não exclusiva, aos vasos que são utilizados para realizarem redução direta para a produção de metal fundido na forma pura ou de liga a partir de um material de alimentação metalifero, tais como minérios, minérios parcialmente reduzidos e correntes de refugo que contêm metal.

[002] Um processo de redução direta conhecido, que se baseia principalmente em uma camada de metal fundido como um meio de reação, e é de um modo geral chamado de o processo Hlsmelt, encontra-se descrito na patente U.S. No. 6.267.799 e Publicação de Patente Internacional WO 96/31627 no nome da mesma requerente. 0 processo Hlsmelt, tal como se encontra descrito nestas publicações compreende: -formar um banho de ferro fundido e de escória em um vaso; -injetar no banho: -um material de alimentação metalifero, tipicamente óxidos de metais; e -um material carbonáceo sólido, tipicamente carvão, o qual funciona como um redutor dos óxidos de metais e como uma fonte de energia; e -reduzir o material de alimentação metalifero para ferro na camada de metal.

[003] Da maneira que é utilizado neste contexto, o termo "redução" é compreendido como significando um processamento térmico no qual ocorrem reações químicas que reduzem óxidos de metais para produzirem o metal fundido.

[004] O processo Hlsmelt também compreende a pós-combustão de gases de reação, tais como CO e H2, os quais são desprendidos a partir do banho, no espaço que fica situado acima do banho com gás que contém oxigênio e transferir o calor gerado pela pós-combustão para o banho, de maneira a contribuir para a energia térmica requerida para reduzir os materiais de alimentação metalíferos.

[005] O processo Hismelt também compreende a formação de uma zona de transição no espaço situado acima da superfície quiescente nominal do banho, em que existe uma massa favorável de respingos ou de gotículas ou de correntes ascendentes e, depois disso, descendentes, de metal e/ou de escória fundidos, que proporcionam um meio efetivo para transferir para o banho a energia térmica gerada pelos gases de reação de pós-combustão acima do banho.

[006] No processo Hlsmelt, o material de alimentação metalífero e material carbonáceo sólido são injetados para dentro da camada de metal através de um número de lanças /algaravizes que ficam inclinados em relação à vertical, de maneira a estenderem-se descendentemente e para dentro através da parede lateral do vaso de redução e para dentro da região inferior do vaso de maneira a distribuírem os materiais sólidos para dentro da camada de metal no fundo do vaso. Para se promover a pós-combustão dos gases de reação na parte superior do vaso, um jato de ar quente, o qual pode ser enriquecido com oxigênio, é injetado na região superior do vaso através de uma lança de injeção de ar quente que se estende descendentemente. Os gases de descarga resultantes da pós-combustão dos gases de reação no vaso são retirados a partir de uma região superior do vaso atra- vés de um conduto de gás de descarga.

[007] O processo Hlsmelt possibilita que grandes quantidades de metal fundido sejam produzidas mediante redução direta em um único vaso compacto. Este vaso deve funcionar como um vaso de pressão que contém sólidos, líquidos e gases sob temperaturas muito altas durante toda a operação de redução que pode prolongar-se durante um longo período. Tal como descrito na patente U.S. No. 6.322.745 e Publicação de Patente Internacional WO 00/01854 no nome da mesma requerente, o vaso pode consistir de um invólucro de aço com uma soleira contida no mesmo formada de material refratário que tem uma base e lados em contacto com pelo menos metal fundido e paredes laterais que se estendem ascendentemente a partir dos lados da soleira que ficam em contacto com a camada de escória e o espaço contínuo de gás acima, com pelo menos parte dessas paredes laterais consistindo de painéis refrigerados a água. Esses painéis podem ser de uma forma de serpentina dupla com refratário socado ou apisoado intercalado entre eles. Outros vasos metalúrgicos têm sido proporcionados com refratários e sistemas de resfriamento refratário internos. Em um alto-forno de fabricação de ferro convencional, por exemplo, o sistema de resfriamento geralmente compreende uma série de blocos res-friadores de construção robusta de ferro fundido, capazes de suportarem as forças geradas pelas grandes quantidades de carga que se estendem ascendentemente através da coluna do alto-forno. Estes blocos resfriadores são substituídos somente durante um novo revestimento, durante o qual o alto-forno é desativado durante um período prolongado. Estes dias o período entre os novos revestimentos para um alto-forno que opera continuamente pode ser de mais de vinte anos e um novo revestimento estende-se durante um número de meses.

[008] Os fornos a arco elétrico, tais como aqueles usados para a produção de bateladas de aço, por outro lado, podem empregar painéis de resfriamento que são simplesmente suspensos de uma gaiola de suporte a qual pode ser acessada quando a tampa é removida e são tratados quase como descartáveis. Eles podem ser substituídos e/ou reparados durante outros tempos de paralisação programados ou entre fornadas.

[009] O vaso metalúrgico para realizar o processo Hlsmelt apresenta problemas únicos pelo fato de que o processo opera continuamente, e o vaso deve ser fechado como um vaso de pressão durante longos períodos, tipicamente da ordem de um ano ou mais e, então, deve ser revestido novamente de forma rápida em um curto período de tempo, tal como descrito na patente U.S. No. 6.565.798, em nome da mesma requerente. Isto requer a instalação de painéis de resfriamento a água internos em uma área à qual o acesso existente é limitado. Além disso, é altamente desejável que os painéis danificados possam ser substituídos sem se interferir com a integridade do invólucro exterior e o seu desempenho como um vaso de pressão.

Sumário da Invenção [010] A presente invenção proporciona um vaso metalúrgico que compreende: [011] um invólucro externo; e [012] uma pluralidade de painéis de resfriamento formando um revestimento interior em pelo menos uma parte superior do vaso, cada painel tendo passagens internas para fluxo de refrigerante através das mesmas;

[013] em que cada painel é provido, adjacente a cada painel de resfriamento, com uma pluralidade de aberturas circundadas por protuberâncias tubulares que se que se projetam para fora a partir do invólucro e cada painel é provido de uma pluralidade de projeções que se projetam lateralmente do painel através das ditas aberturas no invólucro externo e conectadas às extremidades externas das pro-tuberâncias tubulares em conexões que fixam o painel de resfriamento ao invólucro externo e que vedam as aberturas.

[014] Os painéis de resfriamento podem ser revestidos no interior do vaso com material refratário para formarem um revestimento refratário interior para o vaso, sendo os painéis de resfriamento capazes de operar pelo fluxo de refrigerante através das ditas passagens para resfriar o material refratário.

[015] As referidas projeções podem ser de formação alongada e podem projetar-se lateralmente do painel em relação mutuamente paralela umas às outras.

[016] As referidas projeções poderão incluir uma série de pinos.

[017] As ditas projeções poderão compreender ainda conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante para o painel.

[018] O invólucro de vaso poderá incluir uma seção geralmente cilíndrica revestida internamente com uma série dos ditos painéis de resfriamento.

[019] Os painéis dessa série podem ser de formação arqueada alongada, com uma curvatura apropriada para coincidir com a curvatura da seção geralmente cilíndrica do vaso.

[020] Os painéis arqueados podem ser dispostos em ordens de painéis espaçados verticalmente uns acima dos outros circunferencialmente no vaso.

[021] Os painéis poderão ser estreitamente espaçados e com a finalidade de se reduzir os intervalos requeridos entre os painéis espaçados circunferencialmente para permitir a remoção de cada painel pelo seu movimento corpó- reo, poderá haver pelo menos seis painéis espaçados circun-ferencialmente em cada fileira. Mais especificamente, estes podem ser da ordem de oito painéis em cada fileira.

[022] Os painéis podem ser compreendidos de tubos de fluxo de refrigerante conformados segundo formações em ziguezague para formarem os painéis. Nesse caso, as projeções podem ser compreendidas de pinos fixados às formações de tubos em ziguezague e conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante que se estendem a partir das extremidades das formações tubulares em ziguezague.

[023] Cada painel pode ter formações em ziguezague internas e externas que formam seções de painel interna e externa em relação ao invólucro de vaso.

[024] No uso do vaso, pode-se fazer passar água através das passagens internas dos painéis para servir como refrigerante.

[025] A invenção também proporciona um método de montar um painel de resfriamento em um invólucro externo de um vaso metalúrgico de maneira a formar parte de um revestimento interno desse invólucro, que compreende: [026] proporcionar o painel de resfriamento com uma pluralidade de projeções que se projetam lateralmente a partir do painel, [027] proporcionar o invólucro externo do vaso com uma pluralidade de aberturas para receberem as projeções de painel e com protuberâncias tubulares circundando as aberturas e projetando-se para fora a partir do invólucro, [028] estender as projeções através de aberturas no invólucro para trazer o painel para uma posição em que ele reveste parte do interior do invólucro, e [029] formar conexões entre as projeções e extremidades externas das protuberâncias tubulares no lado ex- terno do invólucro, conexões essas que guarnecem o painel do invólucro externo e vedam as aberturas.

[030] A invenção proporciona ainda um painel de resfriamento para montar em um invólucro externo de um vaso metalúrgico de maneira a formar parte de um revestimento interno desse invólucro, que compreende: [031] um corpo de painel dotado de um meio de passagem interna para escoamento de refrigerante através do mesmo, e [032] uma pluralidade de projeções que se projetam lateralmente do painel para um lado do corpo de painel e capaz de suportar o painel quando estendido através das aberturas no invólucro e conectados ao invólucro externamente do vaso.

[033] O corpo de painel poderá compreender um tubo para fluxo de refrigerante com a configuração de um formato em ziguezague.

[034] Mais especificamente, o corpo de painel pode ser formado de um único tubo de refrigerante configurado para formar seções de painel interna e externa adjacentes de formação em ziguezague e as ditas projeções podem projetar-se lateralmente para fora a partir da seção de painel externa.

[035] O painel pode ser de formação arqueada alongada.

[036] A seção de painel externa poderá ficar disposta no lado externo da curva de painel, com as projeções projetando-se lateralmente para fora segundo uma relação em paralelo umas com as outras e, assim, de forma a ficarem paralelas com um plano central que se estende lateralmente do painel e radialmente da curvatura de painel.

[037] As projeções podem compreender uma série de pinos e conectores tubulares de entrada e saida de refrige- rante que se estendem a partir das extremidades do tubo de fluxo de refrigerante.

[038] Os conectores tubulares de refrigerante podem ficar dispostos em uma extremidade do painel e os pinos podem ser espaçados através do painel entre as suas extremidades .

[039] Os pinos podem ser conectados ao painel por meio de talas conectoras, cada uma delas presa por suas extremidades a segmentos de tubo adjacentes da seção de painel interna e estendendo-se entre suas extremidades para fora através de um segmento de tubo da seção de painel externa .

[040] As talas conectoras podem ser geralmente em forma de "V", com a raiz da forma de "V" curvada para ajustar-se em torno do segmento de tubo respectivo da seção de painel externa.

[041] Os pinos podem ser soldados às talas conectoras de maneira a estenderem-se para fora das partes de raiz das formas em "V".

Descrição Breve dos Desenhos [042] A fim de que a invenção possa ser mais plenamente exposta, será descrita uma concretização particular em alguns detalhes com referência aos desenhos em anexo nos quais: [043] A Figura 1 representa uma seção vertical através de um vaso de redução direta provido de painéis de resfriamento de acordo com a presente invenção.

[044] A Figura 2 representa uma vista plana do vaso ilustrado na Figura 1.

[045] A Figura 3 ilustra a disposição dos painéis de resfriamento que revestem internamente uma parte de corpo cilíndrico principal do vaso.

[046] A Figura 4 representa um desenvolvimento dos painéis de resfriamento ilustrados na Figura 3.

[047] A Figura 5 representa um desenvolvimento que mostra diagramaticamente o jogo completo de painéis de resfriamento montados ao vaso.

[048] A Figura 6 representa uma elevação de um dos painéis de resfriamento montado à seção de corpo cilíndrico do vaso.

[049] A Figura 7 representa uma vista plana do painel ilustrado na Figura 6.

[050] A Figura 8 representa uma seção na linha 8-8 na Figura 6.

[051] A Figura 9 representa uma vista frontal do painel de resfriamento ilustrado na Figura 6.

[052] A Figura 10 ilustra um detalhe do painel de resfriamento; e [053] As Figuras 11 e 12 ilustram detalhes da conexão de um painel de resfriamento ao invólucro de vaso.

Descrição Detalhada da Concretização Preferida [054] As Figuras 1 e 2 ilustram um vaso de redução direta adequado para operação do processo Hlsmelt conforme descrito na patente U.S. No. 6.267.799 e na Publicação de Patente Internacional WO 96/31627. 0 vaso metalúrgico está assinalado de uma maneira geral como 11 e é dotado de uma soleira 12 a qual inclui uma base 13, e lados 14 formados de tijolos refratários, uma ante-soleira 15 para descarregar metal fundido continuamente, e um furo de corrida 16 para descarregar escória fundida.

[055] A base do vaso é fixada à extremidade de fundo de um invólucro de vaso externo 17 feito de aço e que compreende uma seção de corpo principal cilíndrica 18, uma seção de cúpula afilada para dentro 19, e uma seção cilín- drica 21 e seção de tampa 22 que definem uma câmara de gás de descarga 26. A seção cilíndrica superior 21 é provida de uma saída 23 de grande diâmetro para gases de descarga e a tampa 22 é dotada de uma abertura 24 na qual é montada uma lança de injeção de gás que se estende descendentemente, para distribuição de um jato de ar quente dentro da região superior do vaso. A seção cilíndrica principal 18 do invólucro é dotada de oito guarnições tubulares espaçadas cir-cunferencialmente 25, através dos quais se estendem lanças de injeção de sólidos destinadas a injetarem minério de ferro, material carbonáceo, e fundentes na parte de fundo do vaso.

[056] Em uso, o vaso contém um banho fundido de ferro e escória e a parte superior do vaso deve conter gases quentes sob pressão e temperaturas extremamente altas da ordem de 1200°C. Portanto, é necessário que o vaso opere como um vaso de pressão durante períodos prolongados e ele deverá ser de construção robusta e completamente vedada. O acesso ao interior do vaso é extremamente limitado, ficando o acesso essencialmente restringido ao fechamento por meio da abertura de tampa passante 24 e às portas para o acesso de novo revestimento 27.

[057] O invólucro de vaso 11 é revestido internamente com conjunto de painéis de resfriamento individuais 31, através dos quais pode fazer-se circular água de refrigeração e estes painéis de resfriamento ficam encerrados em material refratário para proporcionarem um revestimento re-fratário interno refrigerado a água para o vaso, acima da zona de redução. É importante que o revestimento refratário seja virtualmente contínuo e que todo o material refratário seja submetido a resfriamento, uma vez que refratário não refrigerado será rapidamente corroído. Os painéis são formados e fixados ao invólucro de uma maneira tal que eles podem ser instalados internamente dentro do invólucro 11 e podem ser removidos e substituídos individualmente na paralisação sem interferir com a integridade do invólucro.

[058] Os painéis de resfriamento consistem de um conjunto de quarenta e oito painéis 31 que revestem a seção de corpo cilíndrico principal 18 do invólucro e um conjunto de dezesseis painéis 32 que revestem internamente a seção de abóbada cônica 19. Um primeiro conjunto de quatro painéis 33 proporciona o revestimento interno de uma parte inferior da câmara de gás de descarga 26, imediatamente acima da seção de abóbada cônica 19. Vinte painéis 34 revestem internamente a seção da câmara de gás de descarga 26 acima do primeiro conjunto de quatro painéis 33. Onze painéis 35 revestem internamente a tampa 22 e oito painéis 40 revestem internamente a saída 23.

[059] Os painéis da câmara de gás de saída e a fileira de painéis mais baixa na seção de cilindro são formados a partir de uma única camada de tubos, enquanto que os demais painéis da seção de cilindro 31 e também os painéis da seção de abóbada cônica 19 são formados a partir de uma dupla camada de tubos, dispostos um na frente do outro em relação ao invólucro de vaso 17. A fileira mais baixa de painéis 31 na seção de cilindro fica localizada por trás do refratário da soleira e ficam mais próximos do metal fundido. Na eventualidade de erosão ou descamação de refratário significativa, existe a possibilidade destes painéis contactarem metal fundido e, portanto, são construídos prefe-rentemente de cobre. Os painéis restantes na seção de cilindro e também da câmara de gás de descarga 2 6 podem ser construídos de aço.

[060] A construção dos painéis 31 e a maneira pela qual eles são montados no corpo cilíndrico principal 18 do invólucro de vaso encontram-se ilustradas nas Figuras 6- 12. Conforme ilustrado nas Figuras 3, 4 e 5, estes painéis ficam dispostos em 6 fileiras espaçadas verticalmente de painéis arqueados espaçados circunferencialmente do vaso, havendo oito painéis individuais 31 em cada fileira. Cada painel 31 é compreendido de um tubo de fluxo de refrigerante 36 dobrado para formar seções de painel interna e externa 37, 38 de formação em ziguezague. As seções de painel interna e externa 37, 38 também são verticalmente deslocadas de forma que os segmentos de tubo horizontais de uma seção de painel ficam localizados intermediários aos segmentos de tubo horizontais da outra seção de painel. Conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante 42 estendem-se a partir da seção de painel interna preferente-mente em uma extremidade de cada painel, muito embora eles também possam estender-se a partir de outras seções, ou localizações, do painel.

[061] Os painéis 31 são de formação arqueada alongada, tendo maior comprimento do que altura e com uma curvatura adequada para casar com a curvatura da seção de corpo cilíndrico principal 18 do invólucro. Como poderá ser observado a partir das Figuras 3 e 4, uma série de aberturas 53 está formada dentro do conjunto de painéis de corpo 31. Estas aberturas 53 alinham-se com guarnições tubulares espaçadas circunferencialmente 25 e operam de forma a proporcionar espaço suficiente para lanças de injeção de sólidos penetrarem para o interior do vaso 11. Tipicamente, as aberturas são conformadas de maneira a acomodarem lanças de injeção de sólidos de um modo geral cilíndricas que se estendem através do invólucro de vaso 17 e dos painéis 31 de maneira a formarem um ângulo a um plano vertical tangencial ao invólucro de vaso 17 no ponto central da penetração. As aberturas 53 são formadas pelo alinhamento de dois ou mais painéis que são dotados de recessos formados ao longo de uma borda. Os recessos podem ser praticados ao longo de bordas verticais ou horizontais ou podem ser feitos em um ou mais cantos. As guarnições tubulares 25 ficam espaçadas circunferencialmente no vaso a uma altura comum. Os painéis que formam aberturas 53 são de um comprimento correspondente à distância circunferencial entre as guarnições tubulares 25, de maneira tal que tipicamente a linha de centro de cada lança fica alinhada com a borda vertical de dois ou mais painéis adjacentes. Esta disposição resulta em os painéis na região das lanças de injeção de sólidos terem recessos ao longo das duas bordas verticais. Estes recessos podem estender-se até ao canto superior ou inferior do painel .

[062] Um conjunto de quatro pinos de montagem 43 fica conectado à formação tubular em ziguezague da seção de painel externo 38 por meio de talas conectoras 44 de maneira a projetarem-se lateralmente para fora a partir do painel. Cada tala conectora 44 é fixada nas suas extremidades a segmentos de tubo adjacentes da seção de painel interno e estende-se entre suas extremidades para fora através de um segmento de tubo da seção de painel externo da maneira ilustrada mais claramente na Figura 10. As talas conectoras 44 são de uma maneira geral em forma de "V" com a raiz da forma de "V" encurvada para ajustar-se estreitamente em torno do segmento de tubo da seção de painel externa. Os pinos 43 são soldados às talas conectoras de maneira a estenderem-se para fora a partir das raizes das formas de "V". As talas de conexão servem para escorar os painéis pela sujeição dos segmentos de tubo firmemente em relação espaçada em diversos locais distribuídos por todos os painéis, resultando em uma construção de painel flexível, mas robusta.

[063] Os pinos de montagem 43 são estendidos através de aberturas 45 no invólucro 17 e protuberâncias tubulares 46 que circundam as aberturas 45 e que se projetam para fora a partir do invólucro 17. As extremidades dos pinos 43 projetam-se além dos flanges 57 localizados nas extremidades externas das protuberâncias tubulares 46. Os pinos 43 são conectados aos flanges 57 mediante soldagem de discos metálicos anulares 47 aos pinos 43 e aos flanges 57 formando assim conexões externamente ao invólucro de uma maneira que veda as aberturas 45.

[064] De uma maneira assemelhada, os conectores de entrada e saida 42 para o painel projetam-se para fora através das aberturas 4 8 no invólucro 17 e através e além das protuberâncias tubulares 49 que circundam essas aberturas e que se projetam para fora a partir do invólucro; e são realizadas conexões pela soldagem de discos anulares 51, entre os conectores 42 e flanges 59 localizados na extremidade das protuberâncias 49. Desta maneira, cada painel 31 está montado ao invólucro através dos quatro pinos 43 e os conectores de refrigerante 42 nas conexões individuais externamente ao invólucro. Os pinos e conectores de refrigerante têm uma montagem com folga dentro dos tubos de protuberâncias tubulares 46, 49. As protuberâncias 46, 49, os flanges 57, 59, os discos 47 e os pinos 43 são rígidos e têm resistência suficiente para suportar a carga dos painéis de uma maneira em cantilever a partir da extremidade das protuberâncias quando os painéis estão em condição operacional e, portanto, cheios de água de refrigeração e encerrados em refratário.

[065] Os painéis 31 são removidos mediante esme-rilhamento da solda entre os pinos 43 e os flanges 57 e entre os conectores de refrigerante 42 e os flanges 59. Desta maneira, os painéis são facilmente removidos. Os flanges 57, 59 também podem ser removidos por meio de esmerilhamen- to antes dos painéis de substituição serem instalados. Este método permite que os painéis sejam removidos com danifica-ção limitada para os flanges 57, 59, para as protuberâncias 46, 49 e, conseqüentemente, para o vaso 11.

[066] Os pinos 43 e os conectores de entrada e saida de refrigerante 42 são orientados de maneira tal a projetarem-se lateralmente para fora a partir do painel em relação paralela uns aos outros e, assim, de forma a ficarem paralelos com um plano central estendido lateralmente através do painel radialmente ao vaso; de forma tal que o painel pode ser inserido e removido por movimento físico do painel para dentro ou para fora do corpo cilíndrico do vaso .

[067] Os afastamentos 53 entre os painéis espaçados circunferencialmente 31 devem ser suficientes para permitir que as bordas externas traseiras de um painel que está sendo removido desobstruam as bordas internas dos painéis adjacentes quando o painel a ser removido é retirado internamente ao longo da direção dos pinos 46 e conectores 42. A dimensão proporcionada para os afastamentos requeridos é dependente do comprimento dos painéis arqueados e, conseqüentemente, do número de painéis que se estendem pela circunferência da seção de corpo 18. Na concretização ilustrada existem oito painéis espaçados circunferencialmente em cada uma das seis fileiras de painéis 31. Constatou-se que isto permite um afastamento mínimo entre os painéis e assegura o resfriamento apropriado do material refratário nos afastamentos. De uma maneira geral, para resfriamento satisfatório é necessário dividir cada fileira em pelo menos seis painéis espaçados circunferencialmente. Adicionalmente, o comprimento arqueado de uma seção de painel externo pode ser menor do que o comprimento arqueado de uma seção de painel interno. Tal disposição permite que o espaça- mento 53 entre a seção de painel interno de painéis adjacentes seja reduzido ao mínimo em comparação com uma disposição onde a seção de painéis externos e a seção de painéis internos é do mesmo comprimento.

[068] Pinos retentores de refratário 50 são previstos soldados pela ponta aos tubos de refrigerante de painéis 31, de uma maneira tal a projetarem-se para dentro a partir dos painéis e funcionarem como amarrações para o material refratário espalhado nos painéis. Os pinos 50 podem ser dispostos em grupos destes pinos irradiando para fora a partir do tubo respectivo, e dispostos sob espaçamentos regulares ao longo do tubo através do painel.

[069] Os painéis 33 e 34 que são montados com as seções encurvadas cilindricamente do vaso, são formados e montados da mesma maneira que os painéis 31 tais como descritos anteriormente, sendo que alguns dos painéis 34 são conformados de uma maneira tal como ilustrada na Figura 5, de maneira a ajustar-se em torno da saída de gás de descarga 23.

[070] Os painéis 32 e 35 que ficam montados nas seções cônicas do invólucro apresentam-se, de uma maneira geral, encurvados conicamente da maneira que está exposta no desenvolvimento ilustrado da Figura 5. Excetuando-se esta variação na forma. Entretanto, estes painéis também são formados e montados ao invólucro de uma maneira semelhante àquela dos painéis 31, sendo cada um deles equipado com pinos de montagem que se projetam lateralmente para fora a partir do painel e um par de conectores de refrigerante de entrada/saída dispostos nas extremidades opostas dos painéis, sendo os pinos e conectores estendidos através das aberturas no invólucro e conectados aos tubos que se projetam lateralmente para fora a partir do invólucro para formarem conexões externamente do invólucro que vedam as aber- turas e proporcionam uma montagem segura para os painéis, ao mesmo tempo em que permitem certa liberdade de movimento dos painéis.

[071] A concretização ilustrada da invenção foi apresentada somente a titulo de exemplo. Deverá ser compreendido que a invenção não fica limitada aos detalhes construtivos desta concretização.

REIVINDICAÇÕES

Claims (37)

1. Conjunto de pinos de montagem (43) para montagem em um painel de resfriamento (31,32,33,34,35,40) em um invólucro externo (17) de um vaso metalúrgico (11) , caracterizado por ser conectado à formação tubular em ziguezague da seção de painel externo (38) por meio de talas conectoras (44) de maneira a projetarem-se lateralmente para fora através de aberturas (45) no invólucro (17) e protuberâncias tubulares (46) que circundam as aberturas (45); as extremidades dos pinos (43) projetam-se além dos flanges (57) localizados nas extremidades externas das protuberâncias tubulares (46) sendo os pinos (43) conectados as flanges (57) mediante soldagem de discos metálicos anulares (47) aos pinos (43) e aos flanges (57) formando assim conexões externamente ao invólucro (17) de uma maneira que vede as aberturas (45).

2. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as conexões compreendem elementos de placa dotados de aberturas que localizam as projeções (43), sendo os elementos de placa soldados às projeções e às extremidades externas das protuberâncias (49) para vedar as aberturas (48).

3. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os painéis de resfriamento (31,32,33,34,35,40) são revestidos internamente no vaso com material refratário para formar um revestimento refratário interno para o vaso, sendo os painéis de resfriamento operáveis por fluxo de refrigerante através das passagens para resfriar o material refratário.

4. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as projeções (42) são de formação alongada e projetam-se lateralmente do painel em relação mutuamente paralela umas às outras.

5. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as projeções (43) incluem uma série de pinos.

6. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as projeções (43) compreendem adicionalmente conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante (42) para cada painel.

7. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro de vaso inclui uma seção cilíndrica (18) revestida com uma série dos painéis de resfriamento (31).

8. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os painéis (31) das séries são de formação arqueada alongada com uma curvatura para casar com a curvatura da seção cilíndrica do vaso.

9. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os painéis (31) das séries tem comprimento maior do que a altura.

10. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as projeções (43) projetam-se lateralmente para fora em relação paralela umas com as outras e de forma a serem paralelas com um plano central que se estende lateralmente do painel e radialmente da curvatura de painel.

11. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os painéis (31) das séries ficam dispostos em fileiras de painéis espaçadas verticalmente, espaçados circunferencialmente no vaso.

12. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os painéis (31) são estreitamente espaçados, mas com intervalos entre os painéis espaçados circunferencialmente suficientes para permitirem a remoção de cada painel pelo movimento físico do mesmo.

13. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que existem pelo menos seis painéis espaçados circunferencialmente em cada fileira.

14. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as projeções (43) são compreendidas por pinos fixados às formações de tubos em ziguezague e conectores tubulares de refrigerante de entrada e saída (42) que se estendem a partir das extremidades das formações tubulares em ziguezague.

15. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma parte dos painéis (31,32,33,34,35,40) tem formações em ziguezague internas e externas que formam seções de painel interna e externa (37, 38) em relação ao invólucro de vaso (17).

16. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o comprimento arqueado da seção de painel externa (38) é menor do que o comprimento arqueado da seção de painel interna (37), permitindo assim que um espaçamento (53) entre bordas verticais de painéis adjacentes seja minimizado.

17. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a seção de painel interna (37) e a seção de painel externa (38) são desencontradas verticalmente de forma tal que um ou mais segmentos horizontais de tubo de uma seção de painel ficam localizadas intermediárias aos segmentos de tubo horizontais da outra seção de painel.

18. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma soleira (13) de refratário revestida, uma seção de corpo (18) disposta acima da soleira de refratário revestida e uma câmara de gás de descarga (26) disposta acima da seção de corpo.

19. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma parte da seção de corpo (18) é revestida com painéis (31) de camada dupla e a câmara de gás de descarga (26) é revestida com painéis (33,34) de camada única.

20. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que uma fileira de painéis (31) mais baixa na seção de corpo (18) compreende painéis de camada única.

21. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o vaso (11) localiza uma pluralidade de lanças para injeção de sólidos, cada uma delas estendendo-se através de uma de uma pluralidade de aberturas (55) no invólucro externo (17) para dentro de uma região interior do vaso e a pluralidade de painéis de resfriamento (31) proporcionando uma pluralidade de aberturas correspondentes às aberturas no invólucro externo, pelo que as lanças estendem-se através dos painéis para o interior do vaso.

22. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que as aberturas (55) são proporcionadas por um recesso localizado em uma borda de um ou mais painéis.

23. Conjunto de pinos de montagem, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que as aberturas (55) são proporcionadas pelo alinhamento de dois ou mais recessos localizados ao longo das bordas ou nos cantos de dois ou mais painéis.

24. Conjunto de pinos de montagem, de acordo a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que as lanças ficam localizadas a uma altura comum no invólucro de vaso (17) de pelo menos alguns dos painéis (31) localizados na altura das lanças tendo um comprimento correspondente substancialmente à distância arqueada entre as lanças.

25. Painel de resfriamento para montagem em um invólucro externo (17) de um vaso metalúrgico (11), do tipo definido na reivindicação 1, de maneira a formar parte de um revestimento interno nesse invólucro, o vaso (11) sendo adequado para um processo de redução direta de banho fundido tendo espaço livre acima do banho fundido e em que material metalifero e material carbonáceo são aplicados ao banho e reduzidos a ferro fundido e escória, sendo os gases liberados do banho queimados no espaço livre, o painel (31) compreende um corpo de painel curvado sendo formado de um tubo de refrigerante (36) configurado para formar uma configuração ziguezague, o tubo de refrigerante (36) tendo um meio de passagem interna para fluxo de refrigerante através da mesma entre os conectores tubulares de entrada e de saida (42), e uma pluralidade de projeções (25) rígidas que se projetam lateralmente do painel para um lado do corpo de painel, as projeções sendo capazes de suportar o painel quando estendido através das aberturas no invólucro e conectadas rigidamente ao invólucro exteriormente do vaso, o painel sendo caracterizado por ser formado de um único tubo de refrigerante (36) e um conjunto de quatro pinos de montagem (43) conectado à formação tubular em ziguezague da seção de painel externo (38) por meio de talas conectoras (44) de maneira a projetarem-se lateralmente para fora através de aberturas (45) no invólucro (17) e protuberâncias tubulares (46) que circundam as aberturas (45) ; as extremidades dos pinos (43) projetam-se além dos flanges (57) localizados nas extremidades externas das protuberâncias tubulares (46) sendo os pinos (43) conectados as flanges (57) mediante soldagem de discos metálicos anulares (47) aos pinos (43) e aos flanges (57) formando assim conexões externamente ao invólucro (17) de uma maneira que vede as aberturas (45).

26. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o corpo de painel é formado de um único tubo de refrigerante (36) configurado para formar seções de painel internas e externas (37, 38) adjacentes de uma formação em ziguezague e as projeções (25) projetam-se lateralmente para fora a partir da seção de painel externa (38).

27. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a seção de painel interna (37) e a seção de painel externa (38) são deslocadas verticalmente de forma tal que um ou mais segmentos de tubo horizontais de uma seção de painel ficam localizados de forma intermediária a segmentos de tubo horizontais da outra seção de painel.

28. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o comprimento da seção de painel externa (38) é menor do que o comprimento da seção de painel interna (37), permitindo desta maneira que um espaçamento (53) entre as bordas verticais de painéis adjacentes seja minimizado.

29. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o painel é de formação arqueada alongada e a seção de painel externa (38) fica disposta no lado externo da curva de painel com as projeções (43) projetando-se lateralmente para fora do corpo de painel em relação paralela umas com as outras e de maneira a ficarem paralelas com um plano central que se estende lateralmente do painel e radialmente da curvatura de painel.

30. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o painel é alongado e tem um comprimento maior do que a altura.

31. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que as projeções (25) compreendem uma série de pinos e conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante (42) que se estendem a partir das extremidades do tubo de fluxo de refrigerante (36).

32. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que os conectores tubulares de refrigerante (42) ficam dispostos em uma extremidade do painel e os pinos (43) ficam espaçados através do painel entre as suas extremidades.

33. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que os pinos (43) são conectados ao painel por meio de talas conectoras (44) cada uma delas presa por suas extremidades a segmentos de tubo adjacentes da seção de painel interna (37) e estendendo-se entre as suas extremidades para fora transversalmente a um segmento de tubo da seção de painel externa (38).

34. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que as talas conectoras (44) são em forma de "V" com a raiz da forma de "V" encurvada para se ajustar em torno do segmento de tubo respectivo da seção de painel externa (38).

35. Painel de resfriamento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que os pinos (43) são soldados às talas conectoras (44) de maneira a estenderem-se para fora a partir das raizes das formas em "V".

36. Método para montagem de um conjunto de pinos de montagem (43) em um painel de resfriamento (31) em um invólucro externo (17) de um vaso metalúrgico (11), o conjunto e o painel sendo do tipo definido nas reivindicações 1 e 25, caracterizado por os pinos de montagem (43) são soldados às talas conectoras (44) de maneira a estenderem-se para fora a partir das raizes das formas de "V"; os pinos são estendidos através das aberturas (45) no invólucro (17) e protuberâncias tubulares (46) que circundam as aberturas (45) e que as projetam para fora a partir do invólucro (17); as extremidades dos pinos (43) projetam-se além dos flanges (57) localizados nas extremidades das protuberâncias tubulares (46); os pinos (43) são conectados aos flanges (57) mediante soldagem de discos metálicos anulares (47) aos pinos (43) e aos flanges (57) formando assim conexões externamente ao invólucro (17) de um vaso metalúrgico (11) de uma maneira que veda as aberturas (45).

37. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que as projeções (25) incluem os conectores tubulares de entrada e saida de refrigerante (42) .