BRPI0604460B1 - CONTACT PLATE AND PROCESS FOR MANUFACTURE OF HEAT EVACUATION MEANS OF A VERTICAL PLATE - Google Patents
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Abstract
placas verticais de de contato e processos de fabricação de meios de evacuação de calor de uma placa vertical placa vertical de contato destinada a ser posta em contato com a parede de um eletrodo vertical de um forno eletrometalúrgico, dotada de meios de evacuação de calor por meio de um fluido de resfriamento, que compreende pelo menos um canal interno coletor (59) que possui pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída que pode ser ligadas, respectivamente, a pelo menos um conduto externo de admissão do fluido e a pelo menos um conduto externo de admissão do fluido e a pelo menos um conduto externo de evacuação do fluido, sendo que uma multiplicidade de canis internos secundários ou poços (61) desembocam no referido canal interno coletor, bem como meios de transferência térmica (30) que se estendem nos referidos canais secundários e acoplados termicamente ao fluido que circula no canal interno coletor.vertical contact plates and heat-evacuation means manufacturing processes of a vertical plate vertical contact plate intended to be brought into contact with the wall of a vertical electrode of an electrometallurgical furnace provided with heat evacuation means by means of of a cooling fluid comprising at least one collecting inner channel (59) having at least one inlet and at least one outlet which may be connected respectively to at least one external fluid inlet duct and at least one external fluid inlet conduit and at least one external fluid evacuation conduit, with a plurality of secondary inner kennels or wells (61) leading into said inner collecting channel, as well as thermal transfer means (30) extending in said secondary channels and thermally coupled to the fluid circulating in the collecting inner channel.
Description
PLACA VERTICAL DE CONTATO E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE MEIOS DE EVACUAÇÃO DE CALOR DE UMA PLACA VERTICAL” Campo da Invenção [001] A presente invenção trata do campo dos fornos eletrometalúrgícos nos quais os eletrodos verticais, geralmente cilíndricos, são circundados por um dispositivo de conexão elétrica que compreende, em geral, uma coroa de placas de contato em contato com a parede do eletrodo, uma coroa de placas em contato com a parede do eletrodo, um anel de retenção constituído por segmentos que circundam a coroa de placas, e macacos radiais interpostos entre as placas e os segmentos de retenção.Field of the Invention [001] The present invention relates to the field of electrometallurgical furnaces in which the vertical, generally cylindrical, electrodes are surrounded by a connecting device. generally comprising a contact plate crown in contact with the electrode wall, a plate crown in contact with the electrode wall, a retaining ring consisting of segments surrounding the plate crown, and radial jacks interposed between the plates and the retaining segments.
Antecedentes da Invenção [002] Atualmente, cada uma das placas possui um canal interno contínuo, cujas aberturas praticadas nas faces superiores das placas estão ligadas a condutos externos provenientes de uma instalação de circulação de um fluido de resfriamento tal como a água, de modo a fazer circular esse fluido nos referidos canais, de uma extremidade para outra, resfriar as placas. Essas disposições estão descritas nos documentos FR-A-2 846 187 e EP-A-0 029 416.BACKGROUND OF THE INVENTION Currently, each plate has a continuous internal channel whose openings in the upper faces of the plates are connected to external conduits from a cooling fluid circulation facility such as water to circulating this fluid in said channels from one end to the other, cooling the plates. These provisions are described in documents FR-A-2 846 187 and EP-A-0 029 416.
[003] Esse canal é realizado, por exemplo, por perfuração das placas e compreende geral mente uma ramificação horizontal de ligação, formada na parte inferior das placas e obtida por perfuração horizontal de um orifício cego ou um orifício transversal a partir de um lado radial da placa, seguida do fechamento de sua ou de suas extremidades por um ou mais tampões que são inseridos ou soldados ou parafusados e colados.Such a channel is realized, for example, by drilling the plates and generally comprises a horizontal connecting branch formed at the bottom of the plates and obtained by horizontal drilling of a blind hole or a transverse hole from a radial side. of the plate, followed by the closure of its or its ends by one or more plugs that are inserted or welded or screwed and glued.
[004] Constatou-se que a existência do ou dos tampões acima, colocados na parte inferior, a mais quente da placa, constitui um ponto fraco e representa um perigo em caso de remoção de um tampão pois, nesse caso, o fluido de resfriamento é descarregado no banho e pode provocar uma explosão do banho por evaporação súbita do fluido de resfriamento tal como a água. Além disso, como o calor é captado principalmente nas áreas periféricas da placa, a parte central desta última tende a ser mais quente, o que tem um efeito negativo sobre a passagem da corrente e o cozimento da pasta do eletrodo.It has been found that the existence of the above cap (s), placed on the bottom, the hottest part of the plate, is a weak point and represents a danger if a cap is removed, in which case the cooling fluid it is discharged into the bath and may cause a bath explosion by sudden evaporation of cooling fluid such as water. In addition, since heat is mainly captured in the peripheral areas of the plate, the central part of the plate tends to be warmer, which has a negative effect on current flow and cooking of the electrode paste.
Descrição da Invenção [005] A presente invenção tem por finalidade melhorar os meios de resfriamento das referidas placas de contato, [006] A presente invenção tem primeiramente por objeto uma placa vertical de contato destinada a ser posta em contato com a parede de um eletrodo vertical de um forno eletrometalurgico, que compreende meios de dissipar o calor por meio de um fluido de resfriamento.Description of the Invention The present invention aims to improve the cooling means of said contact plates. [006] The present invention first relates to a vertical contact plate intended to be contacted with the wall of an electrode. electrometallurgical furnace, which comprises means of dissipating heat by means of a cooling fluid.
[007] De acordo com aspecto da presente invenção, a placa compreende pelo menos um canal interno coletor que possui pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída suscetíveis de serem ligadas, respectivamente, a pelo menos um conduto externo de admissão do fluido e a pelo menos um conduto externo de evacuação do fluido, sendo que uma multiplicidade de canais inferiores secundários cegos ou poços desembocam por uma extremidade no referido canal interno do coletor, e meios de transferência térmica se estendem nos referidos canais secundários e são acoplados termicamente ao fluido que circula no canal interno coletor.According to an aspect of the present invention, the plate comprises at least one collecting inner channel having at least one inlet and at least one outlet which can be connected respectively to at least one external fluid inlet duct and at least one external fluid evacuation conduit, wherein a plurality of blind lower secondary channels or wells flow at one end into said manifold inner channel, and heat transfer means extend into said secondary channels and are thermally coupled to the fluid circulates in the inner collecting channel.
[008] De acordo com a presente invenção, os referidos canais são de preferência constituídos por porções de orifícios que desembocam externa mente na parte superior da placa, nos quais estão instalados tampões de delimitação desses canais.According to the present invention, said channels are preferably comprised of portions of holes that open outwardly at the top of the plate, in which delimiting plugs of these channels are installed.
[009] De acordo com outro aspecto da presente invenção, a placa compreende pelo menos um primeiro canal interno coletor, pelo menos uma primeira passagem interna que se comunica com o primeiro canal e suscetível de ser ligada a um conduto externo que pode ser um conduto de entrada ou inversa mente um conduto de saída, pelo menos um segundo canal interno coletor, pelo menos uma segunda passagem interna que se comunica com o primeiro canal e suscetível de ser ligada a um conduto externo de saída, ou inversamente um conduto de entrada, uma multiplicidade de canais internos secundários que desembocam no segundo canal, uma multiplicidade de condutos intermediários inseridos nos referidos canais secundários para formar um espaço entre eles e as paredes desses canais secundários, passando através do segundo canal e se comunicando em uma extremidade com o primeiro canal e não se comunicando com o segundo canal, enquanto sua outra extremidade está situada nas proximidades dos fundos dos referidos canais secundários. Assim, um fluido fornecido pelo conduto externo ligado ao primeiro canal interno coletor pode circular nesse primeiro canal coletor, e depois nos condutos intermediários na direção das extremidades cegas dos canais secundários, e a seguir nos espaços entre as paredes internas dos canais secundários e a paredes externas dos condutos intermediários, e depois no segundo canal interno coletor para ser evacuado pelo conduto externo ligado ao segundo canal interno coletor ou na direção oposta.According to another aspect of the present invention, the plate comprises at least one first internal collecting channel, at least one first internal passage communicating with the first channel and capable of being connected to an external conduit which may be a conduit. inlet or vice versa an outlet conduit, at least a second internal collecting channel, at least a second internal passage communicating with the first channel and capable of being connected to an external outlet conduit, or conversely an inlet conduit, a plurality of secondary internal channels leading into the second channel, a plurality of intermediate conduits inserted into said secondary channels to form a space between them and the walls of these secondary channels, passing through the second channel and communicating at one end with the first channel. and not communicating with the second channel while its other end is situated near the fund those of said secondary channels. Thus, a fluid supplied by the outer conduit connected to the first inner collecting channel may circulate in that first collecting channel, and then into the intermediate conduits towards the blind ends of the secondary channels, and then into the spaces between the inner walls of the secondary channels and the walls. of the intermediate ducts, and then in the second inner collecting channel to be evacuated by the outer duct connected to the second inner collecting channel or in the opposite direction.
[010] De acordo com a presente invenção, o primeiro canal coletor está de preferência situado do lado oposto dos canais secundários em relação ao segundo canal coletor.According to the present invention, the first collecting channel is preferably located opposite the secondary channels with respect to the second collecting channel.
[011] De acordo com a presente invenção, os referidos primeiro e segundo canais se estendem de preferência horizontalmente e são formados de preferência em uma parte superior da placa, e os referidos canais secundários se estendem verticalmente e para baixo, sendo que as referidas passagens desembocam pela face superior da placa.In accordance with the present invention, said first and second channels preferably extend horizontally and are preferably formed on an upper part of the plate, and said secondary channels extend vertically and downwardly, said passages being said to be of the same type. flow into the upper face of the plate.
[012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, a placa compreende pelo menos um canal interno coletor de circulação de um fluido de resfriamento, apresentando pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída suscetíveis de estarem respectivamente ligadas a pelo menos um conduto externo de admissão de fluido e a pelo menos um conduto externo de evacuação de fluido, uma multiplicidade de canais internos secundários que desembocam no referido canal interno do coletor, e uma multiplicidade de tubos fechados, que formam tubos de calor, se estendem nos referidos canais secundários e cada um possui uma parte de extremidade que se estende no referido canal interno do coletor para ser acoplado termicamente ao fluido que circula no canal interno do coletor.According to another aspect of the present invention, the plate comprises at least one internal collecting channel for circulation of a cooling fluid, having at least one inlet and at least one outlet which can be respectively connected to at least one external conduit. fluid inlet and at least one external fluid evacuation conduit, a plurality of secondary internal channels leading into said manifold internal channel, and a plurality of closed tubes forming heat pipes extend into said secondary channels. and each has an end portion extending into said collector inner channel to be thermally coupled to the fluid circulating in the collector inner channel.
[013] De acordo com a presente invenção, os referidos tubos fechados são de preferência montados com aperto nos referidos canais secundários.In accordance with the present invention, said closed pipes are preferably clamped to said secondary channels.
[014] A presente invenção tem também por objeto um processo de fabricação de meios de evacuação de calor de uma placa vertical que possui faces internas e externas, faces superior e inferior e faces laterais.[014] The present invention also relates to a method of manufacturing a vertical plate heat evacuation means having internal and external faces, top and bottom faces and side faces.
[015] De acordo com um aspecto da presente invenção, o processo consiste em perfurar dois orifícios horizontais na parte superior da placa a partir de pelo menos uma das faces laterais, paralelamente à face interna e à face superior, em perfurar orifícios verticais secundários a partir da face superior, que atravessam os referidos orifícios horizontais e se estendem para baixo sem atingir a face inferior, a introduzir condutos nos referidos orifícios verticais secundários e em fixar sua parte de extremidade superior na parte dos orifícios verticais que se estende entre os referidos orifícios horizontais, sendo que a extremidade inferior dos referidos condutos está nas proximidades do fundo dos orifícios verticais, em instalar tampões na parte dos orifícios verticais situadas acima do primeiro orifício, em instalar tampões nas extremidades abertas dos orifícios horizontais, e consiste ainda em realizar passagens que ligam as extremidades opostas dos orifícios horizontais às entrada/saída situadas na face superior.According to one aspect of the present invention, the process is to drill two horizontal holes in the upper part of the plate from at least one of the side faces, parallel to the inner face and the upper face, to drill secondary vertical holes to from the upper face, traversing said horizontal holes and extending downwardly without reaching the lower face, introducing ducts into said secondary vertical holes and securing their upper end portion to the portion of vertical holes extending between said holes wherein the lower end of said conduits is near the bottom of the vertical holes, installing plugs in the part of the vertical holes above the first hole, installing plugs at the open ends of the horizontal holes, and further comprising passing through connect the opposite ends of the horizon holes such as input / output on the top face.
[016] De acordo com a presente invenção, o processo consiste de preferência em efetuar as etapas precitadas em uma placa plana e, em uma etapa ulterior, a curvar essa placa de modo que sua face interna forme um segmento de cilindro.[016] In accordance with the present invention, the process preferably consists of performing the above steps on a flat plate and, in a later step, bending that plate so that its inner face forms a cylinder segment.
[017] De acordo com outro aspecto da presente invenção, o processo consiste em perfurar um orifício horizontal na parte superior da placa a partir de pelo menos uma das faces laterais, paralelamente à face interna e à face superior, em perfurar orifícios verticais secundários a partir da face superior, que atravessam o referido orifício horizontal e se estendem para baixo sem atingir a face inferior, em inserir tubos fechados, que formam tubos de calor, nos referidos orifícios verticais secundários, em uma posição tal que suas partes de extremidade superior se estendem no referido orifício horizontal, em instalar um tampão na extremidade aberta do orifício horizontal, em instalar tampões na parte dos orifícios verticais situados acima do orifício horizontal, e consiste ainda em realizar passagens que ligam as extremidades do orifício horizontal às entrada/saída situadas na face superior.According to another aspect of the present invention, the process is to drill a horizontal hole in the upper part of the plate from at least one of the side faces, parallel to the inner face and the upper face, to drill secondary vertical holes to from the upper face, traversing said horizontal hole and extending downwardly without reaching the lower face, by inserting closed heat forming tubes into said secondary vertical holes in such a position that their upper end portions are extend into said horizontal bore, install a plug on the open end of the horizontal bore, install plugs on the part of the vertical bores above the horizontal bore, and further comprise passages connecting the ends of the horizontal bore to the inlet / outlet on the horizontal bore. upper face.
[018] De acordo com a presente invenção, os referidos tubos fechados de preferência preenchem radialmente os orifícios verticais secundários.In accordance with the present invention, said closed tubes preferably radially fill the secondary vertical holes.
[019] De acordo com a presente invenção, antes de serem inseridos nos orifícios verticais secundários, os tubos secundários são de preferência resfriados.According to the present invention, before being inserted into the secondary vertical holes, the secondary tubes are preferably cooled.
[020] De acordo com a presente invenção, o processo consiste em efetuar as etapas precitadas em uma placa plana e, em uma etapa ulterior, em curvar essa placa de modo que sua face interna forme um segmento de cilindro.[020] In accordance with the present invention, the process consists of performing the above steps on a flat plate and, in a later step, bending that plate so that its inner face forms a cylinder segment.
Breve Descrição das Figuras [021] A presente invenção será mais bem compreendida com o estudo de placas de contato para eletrodo de forno de eletrometalurgia, descritas a título de exemplos não limitativos e ilustradas pelo desenho no qual: - A figura 1 representa uma vista de cima de um equipamento de forno de eletrometalurgia; - A figura 2 representa uma vista de cima de uma primeira placa de acordo com a presente invenção; -Afigura 3 representa um corte vertical ao longo de uma superfície cilíndrica da referida primeira placa, como mostra lll-lll da figura 2; -Afigura 4 representa um corte vertical ao longo de uma superfície cilíndrica de uma parte superior esquerda da referida primeira placa, como mostra a figura 3; -Afigura 5 representa um corte vertical ao longo de uma superfície cilíndrica de uma parte superior direita da referida primeira placa, como mostra a figura 3; - A figura 6 representa um corte horizontal da referida primeira placa, ao longo de um primeiro canal coletor; - A figura 7 representa um corte horizontal da referida primeira placa, ao longo de um segundo canal coletor; - A figura 8 representa um corte horizontal da referida primeira placa, ao longo dos canais de admissão/de evacuação; - A figura 9 representa um corte vertical de uma parte inferior da referida primeira placa; -Afigura 10 representa um corte horizontal da figura 9; -Afigura 11 representa uma vista de cima de uma segunda placa de acordo com a presente invenção; - A figura 12 representa um corte vertical ao longo de uma superfície cilíndrica da referida segunda placa, como mostra XII-XII da figura 11; - A figura 13 representa um corte horizontal da referida segunda placa, ao longo de um canal coletor; - E a figura 14 representa um corte horizontal da referida primeira placa, ao longo dos canais de ad m is são/e va cua ção, Descrição Detalhada da Invenção [022] Na figura 1, pode-se ver que foi representado, parcialmente, um equipamento de um forno eletrometalúrgíco que compreende um eletrodo cilíndrico vertical 1, que inclui uma pasta para cozer, circundado por um dispositivo de conexão elétrica 2, [023] Esse dispositivo de conexão elétrica 2 compreende, de modo conhecido em si, uma coroa suspensa 3 constituída de placas de contato 4 justaposta circunferencíalmente e em contato com a parede do eletrodo 1, uma coroa suspensa de retenção 5 constituída de segmentos 6 justapostos circunferencialmente e ligados entre si e macacos 7 interpostos entre as placas de contato 4 e os segmentos 6.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [021] The present invention will be better understood by studying electrometallurgical furnace electrode contact plates, described by way of non-limiting examples and illustrated by the drawing in which: - Figure 1 is a cross-sectional view. over an electrometallurgical furnace equipment; Figure 2 is a top view of a first plate according to the present invention; Figure 3 is a vertical section along a cylindrical surface of said first plate as shown in Figure 11-1 of Figure 2; Figure 4 is a vertical section along a cylindrical surface of an upper left of said first plate, as shown in Figure 3; Figure 5 is a vertical section along a cylindrical surface of an upper right of said first plate, as shown in Figure 3; Figure 6 is a horizontal section through said first plate along a first collecting channel; Figure 7 is a horizontal section of said first plate along a second collecting channel; Figure 8 is a horizontal section through said first plate along the inlet / outlet channels; Figure 9 is a vertical section through a lower part of said first plate; Figure 10 represents a horizontal section of Figure 9; Figure 11 is a top view of a second plate according to the present invention; Figure 12 is a vertical section along a cylindrical surface of said second plate, as shown in Figure XII-XII of Figure 11; Figure 13 is a horizontal section through said second plate along a collecting channel; And Figure 14 is a horizontal section of said first plate along the inlet / flow channels. Detailed Description of the Invention [022] In Figure 1, it can be seen that it has been partially shown. an electrometallurgical furnace apparatus comprising a vertical cylindrical electrode 1 including a baking paste surrounded by an electrical connection device 2, [023] This electrical connection device 2 comprises, as is known per se, a suspended crown 3 made up of contact plates 4 circumferentially juxtaposed and in contact with the electrode wall 1, a retaining retaining crown 5 made up of circumferentially interlocking juxtaposed segments 6 and jacks 7 interposed between the contact plates 4 and segments 6.
[024] Em relação às figuras 2 a 10, vai-se descrever agora uma placa 8 suscetível de constituir respectivamente as placas de contato 4 do dispositivo 2.Referring now to FIGS. 2 to 10, a plate 8 which can constitute respectively the contact plates 4 of device 2 is described.
[025] A placa 8 apresenta uma face interna cilíndrica 9 destinada a ficar em contato com o eletrodo 1, uma face externa cilíndrica 10 concêntrica à face 9 e que apresenta uma região plana 10a para o apoio de um macaco 7, uma face inferior radial 11, uma face superior radial 12 e duas faces verticais de extremidade 13 e 14 situadas em planos que contêm o eixo do eletrodo 1.[025] Plate 8 has a cylindrical inner face 9 for contacting electrode 1, a cylindrical outer face 10 concentric with face 9 and which has a flat region 10a for support of a jack 7, a radial lower face 11, a radial upper face 12 and two vertical end faces 13 and 14 situated in planes containing the electrode axis 1.
[026] Como mostram mais precisa mente as figuras 3, 6 e 7, a placa 8 apresenta, no exemplo, cinco orifícios verticais cilíndricos cegos 15, 16, 17, 18 e 19 que se estendem a partir da face superior 12 e cujos fundos estão situados nas proximidades da face inferior 11 sem atingi-la. Os eixos desses orifícios estão distribuídos ao longo de uma superfície cilíndrica 20 concêntrica à face interna 9. A título de exemplo, os afastamentos entre os eixos são iguais e a distância entre os orifícios de extremidade 15 e 19 e respectivamente as faces de extremidade 13 e 14 é ligeiramente maior que esse afastamento.As figures 3, 6 and 7 show more accurately, plate 8 has, in the example, five blind cylindrical vertical holes 15, 16, 17, 18 and 19 extending from the upper face 12 and whose bottoms they are situated near the underside 11 without reaching it. The axes of these holes are distributed along a cylindrical surface 20 concentric to the inner face 9. By way of example, the spacings between the axes are equal and the distance between the end holes 15 and 19 and respectively the end faces 13 and 14 is slightly larger than this offset.
[027] A placa 8 apresenta partes cilíndricas 21 e 22 que se projetam para cima a partir da face superior 12, através das quais são realizados os orifícios 16 e 18.Plate 8 has cylindrical portions 21 and 22 projecting upwardly from upper face 12 through which holes 16 and 18 are made.
[028] Como mostram mais precisamente as figuras 3 e 6, a placa 8 apresenta um orifício horizontal superior curvo 23 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 13 sem atingir a face de extremidade 14, e esse orifício é de seção circular ou cilíndrica. O eixo desse orifício 23 se estende ao longo de um arco concêntrico à face interna 9 e contido na superfície cilíndrica 20 dos eixos dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19, de modo que esses orifícios verticais atravessam o orifício horizontal 23. No exemplo, esse orifício horizontal 23 apresenta um diâmetro sensivelmente igual ou ligeiramente inferior ao diâmetro dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19.As shown more precisely in Figures 3 and 6, plate 8 has a curved upper horizontal hole 23 extending at its top from end face 13 without reaching end face 14, and that hole is of circular or cylindrical section. The axis of this hole 23 extends along a concentric arc to the inner face 9 and is contained in the cylindrical surface 20 of the vertical hole axes 15, 16, 17, 18 and 19 so that these vertical holes traverse the horizontal hole 23. In the example, such horizontal hole 23 has a diameter substantially equal to or slightly smaller than the diameter of vertical holes 15, 16, 17, 18 and 19.
[029] Como mostram mais precisamente as figuras 3 e 7, a placa 8 apresenta um orifício horizontal inferior curvo 24 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 14 sem atingir a face de extremidade 13 e colocado abaixo do orifício superior 23, e esse orifício tem uma seção circular ou cilíndrica. O eixo desse orifício 24 se estende ao longo de um arco concêntrico à face inferior 9 e contido na superfície cilíndrica 20 dos eixos dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19, de modo que esses orifícios verticais atravessem também o orifício horizontal 24. No exemplo, esse orifício 24 apresenta um diâmetro sensivelmente igual ou ligeiramente superior ao diâmetro dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19.As shown more precisely in Figures 3 and 7, the plate 8 has a curved lower horizontal hole 24 extending at its top from the end face 14 without reaching the end face 13 and placed below the top hole. 23, and this hole has a circular or cylindrical section. The axis of this hole 24 extends along a concentric arc to the underside 9 and is contained in the cylindrical surface 20 of the vertical hole axes 15, 16, 17, 18 and 19, so that these vertical holes also pass through the horizontal hole 24. In the example, this hole 24 has a diameter substantially equal to or slightly larger than the diameter of the vertical holes 15, 16, 17, 18 and 19.
[030] Como mostram mais precisamente as figuras 3, 4 e 8, a placa 8 apresenta ainda um orifício vertical cilíndrico 25 que se estende a partir da face superior 12, colocado entre a face de extremidade 13 e o orifício vertical 15 e que desemboca no orifício horizontal superior 23, sendo que seu eixo está no plano cilíndrico 20, bem como um orifício horizontal curvo 26 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 13, colocado acima do orifício horizontal 23 acompanhando-o, atravessando o orifício vertical 25 e o orifício vertical 15 e desembocando no orifício vertical 16, sendo que esse orifício 26 tem uma seção circular ou cilíndrica.As shown more precisely in Figures 3, 4 and 8, the plate 8 further has a cylindrical vertical hole 25 extending from the upper face 12, placed between the end face 13 and the vertical hole 15 and which flows out. in the upper horizontal bore 23, its axis being in the cylindrical plane 20 as well as a curved horizontal bore 26 extending at its upper part from the end face 13 placed above the horizontal bore 23 accompanying it through the vertical orifice 25 and vertical orifice 15 and leading to vertical orifice 16, wherein orifice 26 has a circular or cylindrical section.
[031] Como mostram mais precisamente as figuras 3, 5 e 8, a placa 8 apresenta igualmente um orifício vertical cilíndrico 27 que se estende a partir da face superior 12, colocado entre a face de extremidade 14 e o orifício vertical 19 e que desemboca no orifício horizontal inferior 24, e seu eixo está no plano cilíndrico do eixo do orifício horizontal 24, bem como um orifício horizontal curvo 28 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 14, colocado acima do orifício horizontal 23, atravessando o orifício vertical 27 e o orifício vertical 19 e desembocando no orifício vertical 18, sendo que esse orifício 28 tem uma seção circular ou cilíndrica.As shown more precisely in Figures 3, 5 and 8, the plate 8 also has a cylindrical vertical hole 27 extending from the upper face 12, placed between the end face 14 and the vertical hole 19 and which flows out. in the lower horizontal bore 24, and its axis is in the cylindrical plane of the horizontal bore 24 axis, as well as a curved horizontal bore 28 extending from its end face 14, placed above the horizontal bore 23, across the vertical hole 27 and the vertical hole 19 and leading to the vertical hole 18, which hole 28 has a circular or cylindrical section.
[032] Nas partes dos orifícios verticais 15,16,17,18 e 19 situadas abaixo do orifício horizontal superior 23, estão instalados, concentricamente, condutos cilíndricos 29, 30, 31, 32 e 33 por meio de arruelas de separação 34, 35, 36, 37 e 38 dispostas e fixadas de modo estanque entre os orifícios horizontais 23 e 24. Os condutos cilíndricos 29, 30, 31, 32 e 33 atravessam o orifício horizontal inferior 24 e se estendem até a proximidades dos fundos dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19 sem atingi-los.In the parts of the vertical holes 15,16,17,18 and 19 located below the upper horizontal hole 23, cylindrical ducts 29, 30, 31, 32 and 33 are concentrically installed by means of separating washers 34, 35 36, 37 and 38 arranged and sealed between the horizontal holes 23 and 24. The cylindrical conduits 29, 30, 31, 32 and 33 pass through the lower horizontal hole 24 and extend near the bottom of the vertical holes 15 , 16, 17, 18 and 19 without hitting them.
[033] Como mostram mais precisamente as figuras 9 e 10, em torno da parte inferior dos condutos 29, 30, 31,32 e 33 estão instaladas arruelas de afastamento 39, 40, 41,42 e 43 com aletas.As shown more precisely in Figures 9 and 10, around the bottom of the conduits 29, 30, 31,32 and 33 are spaced apart washers 39, 40, 41,42 and 43 with fins.
[034] Nas partes dos orifícios verticais 15, 16, 18 e 19 situadas entre o orifício horizontal superior 23 e o orifício horizontal inferior 24 estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 44, 45, 47 e 48, e na parte superior do orifício vertical 17 adjacente ao orifício horizontal 23 está disposto e fixado de modo estanque um tampão 46.In the parts of the vertical holes 15, 16, 18 and 19 located between the upper horizontal hole 23 and the lower horizontal hole 24, plugs 44, 45, 47 and 48 are tightly fixed and fixed, and in the upper part of the hole A vertical plug 17 adjacent the horizontal hole 23 is disposed and tightly secured to a plug 46.
[035] Nas partes superiores de extremidade dos orifícios verticais 15,19, 25 e TI situadas entre os orifícios horizontais 26 e 27 e na parte superior do orifício vertical 17 adjacentes à face superior 12 estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 49, 50, 51,52 e 53.At the upper end portions of the vertical holes 15,19, 25 and TI situated between the horizontal holes 26 and 27 and the upper part of the vertical hole 17 adjacent the upper face 12 are sealed and plugged 49, 50. , 51.52 and 53.
[036] Nas partes de extremidade dos orifícios horizontais 23 e 26 adjacentes à face de extremidade 13 estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 54 e 55.At the end portions of the horizontal holes 23 and 26 adjacent to the end face 13 are sealed and tightly secured plugs 54 and 55.
[037] Nas partes de extremidade dos orifícios horizontais 24 e 28 adjacentes à face de extremidade 14 estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 56 e 57.At the end portions of the horizontal holes 24 and 28 adjacent to the end face 14 are sealed and tightly secured plugs 56 and 57.
[038] Fica claro a partir da descrição acima que o orifício horizontal superior 23 determina um primeiro canal interno coletor 58, que o orifício horizontal 24 determina um segundo canal interno coletor 59 e que as partes dos orifícios verticais 15, 16, 17, 18 e 19 situadas abaixo do orifício horizontal inferior 24 determinam canais secundários cegos ou poços 60, 61,62, 63 e 64. Além disso, os orifícios 25 e 26 e a parte superior do orifício vertical 16 determinam uma passagem de entrada 65, respectivamente de saída, e os orifícios 27 e 28 e a parte superior do orifício vertical 18 determinam uma passagem de saída 66, respectivamente de entrada.It is clear from the above description that the upper horizontal hole 23 determines a first inner collecting channel 58, that the horizontal hole 24 determines a second inner collecting channel 59 and that the vertical hole parts 15, 16, 17, 18 and 19 below the lower horizontal hole 24 determine blind secondary channels or wells 60, 61,62, 63 and 64. In addition, holes 25 and 26 and the top of vertical hole 16 determine an inlet passage 65 respectively of holes 27 and 28 and the upper part of vertical hole 18 determine an outlet passage 66 respectively of inlet.
[039] Assim, ligando a parte que se projeta 21 a um conduto externo de admissão de fluido de resfriamento da placa 8, tal como água, esse fluido circula na passagem de entrada 65, a seguir no primeiro canal interno coletor 57, depois para baixo nos condutos verticais 29, 30, 31, 32 e 33, paralelamente, e depois contorna as extremidades inferiores desses condutos, a seguir para cima entre as paredes externas desses condutos verticais 29, 30, 31, 32 e 33 e as paredes dos canais secundários ou poços 60, 61, 62, 63 e 64, paralelamente, e depois na passagem de saída 66, para finalmente ser evacuado por um conduto externo de evacuação. Uma circulação inversa pode ser considerada.Thus, by connecting the projecting part 21 to an external cooling fluid inlet conduit of plate 8, such as water, that fluid circulates in the inlet passage 65, then into the first inner collecting channel 57, then to down the vertical ducts 29, 30, 31, 32 and 33, in parallel, and then bypass the lower ends of these ducts, then upward between the outer walls of these vertical ducts 29, 30, 31, 32 and 33 and the channel walls wells or wells 60, 61, 62, 63 and 64 in parallel, and then in outlet passage 66, to finally be evacuated by an external evacuation duct. A reverse circulation may be considered.
[040] Evidentemente, os condutos de admissão e de evacuação acima estão ligados a uma fonte de fluido apresentando meios de propelir o fluido.Of course, the inlet and exhaust ducts above are connected to a fluid source having means of propelling the fluid.
[041] Ao fazer isso, o fluido que circula na placa 9 absorve e remove o calor.In doing so, the fluid circulating in plate 9 absorbs and removes heat.
[042] Para fabricar a placa 8, pode-se proceder da seguinte maneira.[042] To manufacture the plate 8, proceed as follows.
[043] Toma-se uma placa plana, geralmente metálica à base de cobre.[043] A flat plate, usually metallic, is made of copper.
[044] Realizam-se os orifícios precitados.[044] Precious holes are made.
[045] Instalam-se os canais verticais precitados.[045] The vertical channels required are installed.
[046] Instalam-se os tampões precitados.[046] The required plugs are installed.
[047] Deforma-se, por exemplo, por curvatura a quente, a referida placa plana até a obtenção da placa 8 de modo que sua face interna forme um segmento de cilindro adaptado à parede cilíndrica do eletrodo 1.For example, by hot bending, said flat plate is deformed until plate 8 is obtained so that its inner face forms a cylinder segment adapted to the cylindrical wall of electrode 1.
[048] Em relação às figuras 11 a 14, será descrita agora uma placa 68 também suscetível de constituir respectivamente as placas de contato 4 do dispositivo 2.Referring to FIGS. 11 to 14, a plate 68 also capable of constituting respectively the contact plates 4 of device 2 will now be described.
[049] Essa placa 68 apresenta uma face interna cilíndrica 69 destinada a ser colocada em contato com o eletrodo 1, uma face externa cilíndrica 70 centrada no eletrodo 1 e que apresenta uma região plana 70a para o apoio do macaco 7, uma face inferior radial 71, uma face superior radial 72 e duas faces verticais de extremidade 73 e 74 situadas em planos que contêm o eixo do eletrodo 1.[049] This plate 68 has a cylindrical inner face 69 for contacting electrode 1, a cylindrical outer face 70 centered on electrode 1 and which has a flat region 70a for jack 7, a radial lower face 71, a radial top face 72 and two vertical end faces 73 and 74 situated on planes containing the electrode axis 1.
[050] A placa 68 apresenta, no exemplo, sete orifícios verticais cilíndricos cegos 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81 que se estendem a partir da face superior 72 e cujos fundos estão situados nas proximidades da face inferior 71, sem atingi-la. Os eixos desses orifícios estão distribuídos ao longo de um plano cilíndrico 82 concêntrico à face interna 69. A título de exemplo, os afastamentos entre os eixos são iguais e a distância entre os orifícios de extremidade 75 e 81 e respectivamente as faces de extremidade 73 e 74 é ligeiramente maior que esse afastamento.[050] Plate 68 has, in the example, seven blind cylindrical vertical holes 75, 76, 77, 78, 79, 80 and 81 extending from the upper face 72 and whose bottoms are located near the lower face 71, without hitting her. The axes of these holes are distributed along a cylindrical plane 82 concentric to the inner face 69. By way of example, the spacings between the axes are equal and the distance between the end holes 75 and 81 and respectively the end faces 73 and 74 is slightly larger than this offset.
[051] Como mostram mais precisamente as figuras 12 e 13, a placa 68 apresenta um orifício horizontal superior curvo 83 que se estende em sua face superior a partir da face de extremidade 73 sem atingir a face de extremidade 14, sendo que o orifício 83 tem uma seção circular ou cilíndrica. O eixo desse orifício 83 se estende ao longo de um arco concêntrico à face interna 69 e contido no plano 82 dos eixos dos orifícios verticais 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81 de tal modo que esses orifícios verticais atravessem o orifício horizontal 83. No exemplo, esse orifício horizontal 83 apresenta um diâmetro superior ao diâmetro dos orifícios verticais 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81. Como variante, o orifício horizontal 83 poderia ser deslocado para fora ou para dentro em relação aos orifícios verticais 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81.As shown more precisely in Figures 12 and 13, plate 68 has a curved upper horizontal hole 83 extending on its upper face from end face 73 without reaching end face 14, with hole 83 It has a circular or cylindrical section. The axis of this hole 83 extends along a concentric arc to the inner face 69 and is contained in the plane 82 of the vertical hole axes 75, 76, 77, 78, 79, 80 and 81 such that these vertical holes pass through the hole In the example, this horizontal hole 83 has a diameter larger than the diameter of the vertical holes 75, 76, 77, 78, 79, 80, and 81. Alternatively, the horizontal hole 83 could be moved outward or inward with respect to to the vertical holes 75, 76, 77, 78, 79, 80 and 81.
[052] Como mostram mais precisamente as figuras 12 e 14, a placa 68 apresenta ainda um orifício vertical cilíndrico 84 que se estende a partir da face superior 72, situada entre a face de extremidade 73 e o orifício vertical 75 e que desemboca no orifício horizontal 83, e seu eixo está no plano cilíndrico 82, bem como um orifício horizontal curvo 85 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 73, colocado acima do orifício horizontal 83 acompanhando-o, atravessando o orifício vertical 84 e o orifício vertical 75 e desembocando no orifício vertical 76. O diâmetro dos orifícios 84 e 85 é sensivelmente igual ao diâmetro do orifício horizontal 83.As shown more precisely in Figures 12 and 14, the plate 68 further has a cylindrical vertical hole 84 extending from the upper face 72 situated between the end face 73 and the vertical hole 75 and leading into the hole 83, and its axis is in the cylindrical plane 82, as well as a curved horizontal hole 85 extending at its top from the end face 73, placed above the horizontal hole 83 accompanying it, traversing the vertical hole 84 and the vertical hole 75 and leading to the vertical hole 76. The diameter of the holes 84 and 85 is substantially the same as the diameter of the horizontal hole 83.
[053] Simetricamente, a placa 68 apresenta um orifício vertical cilíndrico 86 que se estende a partir da face superior 72, colocado entre a face de extremidade 73 e o orifício vertical 81 e que desemboca no orifício horizontal 83, sendo que seu eixo está no plano cilíndrico 82, bem como um orifício horizontal curvo 87 que se estende em sua parte superior a partir da face de extremidade 74, colocado acima do orifício horizontal 83 acompanhando-o, atravessando o orifício vertical 86 e o orifício vertical 80 e desembocando no orifício vertical 79. O diâmetro dos orifícios 86 e 87 é sensivelmente igual ao diâmetro do orifício horizontal 83.[053] Symmetrically, plate 68 has a cylindrical vertical hole 86 extending from the upper face 72, placed between the end face 73 and the vertical hole 81 and leading into the horizontal hole 83, with its axis being in the cylindrical plane 82, as well as a curved horizontal hole 87 extending at its upper part from the end face 74, placed above the horizontal hole 83 accompanying it, passing through the vertical hole 86 and the vertical hole 80 and leading into the hole 79. The diameter of the holes 86 and 87 is substantially the same as the diameter of the horizontal hole 83.
[054] A placa 68 apresenta partes cilíndricas 88 e 89 que se projetam para cima a partir da face superior 72, através das quais são realizados os orifícios 76 e 80, sendo que esses últimos são aumentados desde as extremidades das partes que se projetam até os orifícios horizontais 85 e 87, sensivelmente aos (até os) diâmetros destes últimos.Plate 68 has upwardly projecting cylindrical parts 88 and 89 from top face 72 through which holes 76 and 80 are drilled, the latter being enlarged from the ends of the projecting parts to the horizontal holes 85 and 87, approximately to (up to) the diameters of the latter.
[055] Nos orifícios verticais 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81 estão instalados tubos verticais 90, 91, 92, 93, 94, 95 e 96 cujas extremidades inferiores estão no fundo ou nas proximidades dos fundos dos orifícios verticais acima e cujas extremidades superiores estão nas partes dos orifícios verticais acima que se estendem entre o orifício horizontal 83 e os orifícios horizontais 85 e 87.[055] In the vertical holes 75, 76, 77, 78, 79, 80 and 81 vertical tubes 90, 91, 92, 93, 94, 95 and 96 are installed whose lower ends are at or near the bottom of the vertical holes above and whose upper ends are in the parts of the above vertical holes extending between the horizontal hole 83 and the horizontal holes 85 and 87.
[056] Nas partes dos orifícios verticais 75, 76, 80 e 81, que se estendem entre o orifício horizontal 83 e os orifícios horizontais 85 e 87, estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 97, 98, 102 e 103.In the parts of the vertical holes 75, 76, 80 and 81, which extend between the horizontal hole 83 and the horizontal holes 85 and 87, plugs 97, 98, 102 and 103 are sealed and fixed.
[057] Nas partes superiores dos orifícios verticais 77, 78 e 79, estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 99,100 e 101.[057] In the upper parts of the vertical holes 77, 78 and 79, plugs 99,100 and 101 are sealed and tightly fixed.
[058] Os tubos verticais 90, 91, 92, 93, 94, 95 e 96 estão em contato apertado nas partes dos orifícios verticais 75, 76, 77, 78, 79, 80 e 81 situadas abaixo do orifício horizontal 83, constituindo canais secundários, de modo a constituir uma ligação estanque.The vertical tubes 90, 91, 92, 93, 94, 95 and 96 are in close contact with the parts of the vertical holes 75, 76, 77, 78, 79, 80 and 81 located below the horizontal hole 83, constituting channels to form a watertight connection.
[059] As extremidades dos tubos verticais 90, 91, 92, 93, 94, 95 e 96 são fechadas de modo estanque por tampões 104a e 104b, sendo que esses tubos estão sob vácuo e parcialmente preenchidos com um fluido apropriado de modo a constituir tubos transportadores de calor ou tubos de calor.The ends of the vertical tubes 90, 91, 92, 93, 94, 95 and 96 are sealed by plugs 104a and 104b, and these tubes are under vacuum and partially filled with an appropriate fluid to constitute heat conveyor tubes or heat tubes.
[060] Nas partes superiores de extremidade dos orifícios verticais 75 e 81, situadas entre os orifícios horizontais 85 e 87, e nas partes superiores dos orifícios verticais 84 e 86 adjacentes à face superior 72, estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 105,106,107 e 108.At the upper end portions of the vertical holes 75 and 81, situated between the horizontal holes 85 and 87, and the upper parts of the vertical holes 84 and 86 adjacent to the upper face 72, plugs 105,106,107 and 108
[061 ] Nas partes de extremidade dos orifícios horizontais 83 e 85, adjacentes à face de extremidade 73, nas partes da extremidade do orifício horizontal 87, adjacente a face da extremidade 74, estão dispostos e fixados de modo estanque tampões 109, 110 e 111.At the end portions of the horizontal holes 83 and 85, adjacent to the end face 73, at the end portions of the horizontal hole 87, adjacent the end face 74, plugs 109, 110 and 111 are sealed and fixed. .
[062] Fica claro a partir da descrição acima que o orifício horizontal 83 determina um canal interno coletor 112, que os orifícios 84 e 85 e a parte superior do orifício vertical 78 determinam uma passagem de entrada 113, respectivamente de saída, e que os orifícios 86 e 87 e a parte superior do orifício vertical 80 determinam uma passagem de saída 114, respectivamente de entrada.It is clear from the above description that the horizontal orifice 83 determines an internal collecting channel 112, that the orifices 84 and 85 and the upper part of the vertical orifice 78 determine an inlet passage 113, respectively, and that the holes 86 and 87 and the upper part of vertical hole 80 determine an outlet passage 114 respectively of inlet.
[063] Assim, ligando a parte que se projeta 88 a um conduto externo de admissão de um fluido de resfriamento da placa 68, tal como água, esse fluido circula na passagem de entrada 113, e a seguir no canal interno coletor 112, em torno das partes dos tubos verticais 90, 91, 92, 93, 94, 95 e 96 que atravessam esse canal, e depois na passagem de saída 114, para finalmente ser evacuado por um conduto externo de evacuação. Uma circulação inversa poderia ser considerada.Thus, by connecting the projecting portion 88 to an external inlet duct of a plate 68 cooling fluid, such as water, that fluid circulates in the inlet passage 113, and then into the collecting inner channel 112, in around the portions of the vertical tubes 90, 91, 92, 93, 94, 95 and 96 crossing that channel, and then in the outlet passage 114, to finally be evacuated by an external evacuation duct. A reverse circulation could be considered.
[064] Evidentemente, os condutos acima de admissão/de evacuação estão ligados a uma fonte de fluido que apresenta meios de propelir o fluido.Of course, the above inlet / evacuation ducts are connected to a fluid source having means for propelling the fluid.
[065] Ao fazer isso, os tubos de calor 90, 91, 92, 93, 94, 95 e 96 levam o calor a suas partes superiores e esse calor é evacuado por um fluido que circula no calor interno coletor 112.In doing so, the heat pipes 90, 91, 92, 93, 94, 95 and 96 carry the heat to their upper parts and this heat is evacuated by a fluid circulating in the collector internal heat 112.
[066] Para fabricar a placa 68, pode-se proceder da seguinte maneira.[066] To manufacture the plate 68, proceed as follows.
[067] Toma-se uma placa plana, geralmente metálica à base de cobre.[067] A flat plate, usually copper-based, is taken.
[068] Realizam-se os orifícios precitados.[068] Precious holes are made.
[069] Instalam-se os tubos verticais fechados precitados que constituem tubos de calor. Para isso, eles são resfriados a fim de reduzir suas seções e colocados no lugar. Após equilíbrio das temperaturas com a da placa, as ligações estanque precitadas ocorrerão.[069] Precipitated closed vertical tubes forming heat pipes are installed. For this, they are cooled to reduce their sections and put in place. After balancing the temperatures with that of the plate, the tight watertight connections will occur.
[070] Instalam-se os tampões precitados.[070] The required plugs are installed.
[071 ] Deforma-se, por exemplo, por curvatura a quente, a referida placa plana até a obtenção da placa 68 de modo que sua face interna forme um segmento de cilindro.For example by hot bending, said flat plate is deformed until plate 68 is obtained so that its inner face forms a cylinder segment.
[072] As placas de contato que acabam de ser descritas apresentam as seguintes vantagens.[072] The contact plates just described have the following advantages.
[073] Elas não apresentam nenhum tampão em suas partes baixas submetidas ao calor do banho.[073] They have no tampon on their lower parts subjected to the heat of the bath.
[074] Os meios de circulação do fluido que elas compreendem permitem realizar uma evacuação do calor mais bem distribuída no volume de placas, a obtenção de gradientes de temperatura mais homogêneos ou distribuídos, melhor retenção da forma geométrica da placas, redução dos riscos de formação de arcos elétricos entre placas e eletrodos, melhor distribuição da passagem da corrente e, por fim, melhora da homogeneidade e do controle do cozimento da pasta do eletrodo e diminuição do consumo de fluido de resfriamento com a água.The fluid circulation means they comprise allow for a better distributed heat evacuation in the plate volume, obtaining more homogeneous or distributed temperature gradients, better retention of the geometric shape of the plates, reduction of the formation risks. electrical arcs between plates and electrodes, better distribution of current flow and, finally, improved homogeneity and control of electrode paste cooking and decreased cooling fluid consumption with water.
[075] A presente invenção não se limita aos exemplos descritos acima. Pode-se propor diversas variantes sem fugir com isso do âmbito definido pelas reivindicações anexas.[075] The present invention is not limited to the examples described above. Several variants may be proposed without departing from the scope defined by the appended claims.
ReivindicaçõesClaims
Claims (5)
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