BRPI0612055A2

BRPI0612055A2 - forno de fusão ou redução, especialmente forno elétrico a arco voltaico, de configuração semifechada ou fechada

Info

Publication number: BRPI0612055A2
Application number: BRPI0612055-5A
Authority: BR
Inventors: Karl-Heinz Kummer; Dieter Borgwardt
Original assignee: Sms Demag Ag
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2010-10-13
Also published as: US20090230600A1; WO2006131384A1; US8262985B2; EP1888989B1; NO339913B1; DE102005026627A1; NO20076092L; CN101194138A; EP1888989A1; ZA200709790B; CN101194138B

Abstract

FORNO DE FUSAO OU REDUçAO, ESPECIALMENTE FORNO ELETRICO A ARCO VOLTAICO, DE CONFIGURAçAO SEMIFECHADA OU FECHADA. A invenção refere-se a um forno de fusão ou redução (2), que é executado aberto, semi-aberto ou fechado, ao qual é aduzido o material de alimentação em forma sólida por meio de tubos de alimentação (17) até à câmara de forno (15), caracterizado pelo fato de que os tubos de alimentação (17) apresentam respectivamente uma embocadura de tubo de alimentação (18), que não é refrigerada e é formada de um tubo interno de guia (19) não-refrigerado, resistente a desgaste, e de um tubo protetor externo (20) não-refrigerado, concêntrico, resistente a calor.

Description

FORNO DE FUSÃO OU REDUÇÃO, ESPECIALMENTE FORNO ELÉTRICO AARCO VOLTAICO, DE CONFIGURAÇÃO SEMIFECHADA OU FECHADA

A invenção refere-se a um forno de fusão ouredução, especialmente a um forno elétrico a arco voltaico,que é executado aberto, semi-aberto ou fechado, ao qual éaduzido o material de alimentação em forma sólida por meiode tubos de alimentação, que são guiados eventualmente poruma cúpula de gás de descarga ou um forno superiorexecutado como tampa de forno até à câmara de forno.

Atualmente são empregados tubos de alimentação, queconsistem em dois tubos com correspondentes diâmetrosgrandes e tubos de refrigeração em forma de linhahelicoidal situados intermediariamente. Apenas a produçãodispendiosa em técnica de fabricação de tais tubos em linhahelicoidal é pouco econômica. Essencialmente maissignificativa é a experiência de que os tubos derefrigeração ficam não estanques e a água de refrigeraçãopode chegar ao forno. Tais não-estanqueidades sãoprovocadas pelo leito de fusão de aresta viva, resultandoalto desgaste e sendo inevitáveis vazamentos de água. Com apenetração de água na câmara de forno surge perigo deexplosão.

Da DE 32 15 119 Al é conhecido, em todos os casosem que os tubos de alimentação estão sujeitos ao extremocalor de forno, reduzir os problemas de refrigeração eprover um tubo de alimentação de vida útil mais longa emaior segurança operacional. Para tanto é conhecido abaixarum tubo de refrigeração verticalmente na câmara de forno e,depois da operação de alimentação, suspendê-lo novamente. 0tubo de alimentação consiste em duas partes de tubotelescópicas. O enchimento da carga é feito em posiçãoerguida, em que também é obstruída a abertura de escoamentoinferior. Só é abaixado para a própria alimentação.

0 abaixamento é feito muito rapidamente, paraconferir ao material de alimentação uma elevada aceleraçãode queda. Dessa maneira, o tubo de alimentação se encontrano máximo de tempo em uma posição protegida, em que nãofica exposto ao calor de forno direto. Essa configuraçãorequer um grande dispêndio em custos de investimento, emmaterial, controle e parte elétrica, que devem serdispostos acima do forno quente em regiões que, por suavez, requerem uma refrigeração.

A invenção tem por objetivo impedir a penetração deágua na região de forno, quando possível excluí-latotalmente.

0 objetivo colocado é alcançado, de acordo com ainvenção, pelo fato de que o tubo de alimentação apresentarespectivamente uma embocadura de tubo de alimentação, quenão é refrigerada e é formada de um tubo interno de guianão-refrigerado, resistente a desgaste, e de um tuboprotetor externo não-refrigerado, concêntrico, resistente acalor. Assim é impossível que surja uma situação com operigo de uma explosão por penetração de água derefrigeração na câmara de forno. Além disso, economiza-setrabalho de solda pelos tubos de refrigeração helicoidaisconvencionais e agora dispensados. 0 tempo de vida útil dostubos de alimentação se comprovou suficiente e econômico.

Uma outra configuração prevê que o material para otubo interno de guia resistente a desgaste consiste em açoduro ao manganês ou em uma liga de manganês para impedir oaquecimento por correntes de indução.

Propõe-se ainda que o material para o tubo protetorexterno resistente a calor consista em aço ao cromo-níquelresistente a alto aquecimento.

Uma outra configuração resulta do fato de que otubo interno de guia resistente a desgaste com cerca de 500- 600 mm de diâmetro externo com uma fenda de ar estáinserido no tubo protetor externo resistente a calor comcerca de 560 - 660 mm de diâmetro externo.

Essa fenda de ar importa em ao menos 10 mm e formaum outro isolamento térmico de fora para dentro, elevando-se ainda mais o tempo de vida útil.

No desenho está representado um exemplo de execuçãoda invenção, que será detalhadamente descrito a seguir.

Mostram:

Fig. 1 - uma seção transversal pela maior parte deuma instalação de forno elétrico a arco voltaico e

Fig. 2 - um corte longitudinal axial pelaembocadura para o tubo de alimentação.

Em galpão coberto 1 (fig. 1) está disposto um fornode redução 2, como p.ex. um forno elétrico a arco voltaico2a. 0 forno de redução 2 consiste em um sub-forno 3, daparte de fusão propriamente dita, e de um forno superior 4.O forno de redução 2 pode ser executado em diversos tiposde construção, aberto, semi-aberto ou fechado. No centroestão dispostos eletrodos 5, que são ajustáveisdistanciados levantáveis e abaixáveis relativamente aomaterial de fusão (p.ex. escória). A adução de energia éfeito através de transformadores, que estão previstoslateralmente no galpão 1. Em torno dos eletrodos 5 estãodispostos recipientes de alimentação 7, 8, etc., que sãocheios com material de alimentação 9 (p.ex. leito de fusão)por meio de um guindaste de galpão 10 e de um cesto dealimentação 11. Do forno superior 4 os gases de descarga doprocesso são conduzidos a uma instalação de recuperação deenergia (não mostrada) depois de desempoeiramento eseparação em diversos condutos de gás de descarga 12 e 13.

0 material de alimentação 9 transportado peloguindaste de galpão 10 é esvaziado nos recipientes dealimentação 7 e 8, vários dos quais estão distribuídos pelaseção transversal do forno. 0 material de alimentação 9,depois da abertura de uma válvula 16 na via de alimentação14, passa respectivamente para um tubo de alimentação 17,que trabalha apenas com sua embocadura 18 na região quentedo forno, a câmara de forno 15.

No exemplo de execução (fig. 2) , a embocadura detubo de alimentação 18 consiste em dois tubos inseridos umdentro do outro, um tubo interno de guia 19 e um tuboprotetor externo 20.

0 tubo interno de guia 19 ê fabricado de materialresistente a desgaste (como p.ex. de aço duro ao manganêsou uma ligação de manganês para evitar o aquecimento porcorrentes de indução) e o tubo protetor externo 20 dematerial resistente ao calor (como p.ex. de aço ao cromo-níquel resistente a alto aquecimento). Podem ser empregadosdiversos processos de fabricação para o tubo interno deguia 19 e o tubo protetor externo 20. Os tubos se encontramna faixa de diâmetro de cerca de 54 0 mm de diâmetro externo22 para o tubo interno de guia 19 resistente ao desgaste ecerca de 576 mm de diâmetro externo 21 para o tubo protetorexterno resistente 20 resistente a calor. O tubo interno deguia 19 e o tubo protetor externo 20 são retidos juntos porum anel de flange 23 (e camadas intermediárias distribuídaspelo comprimento) para uma embocadura 18 unitária.

LISTA DE REFERÊNCIAS

1 galpão

2 forno de fusão ou redução

2a forno elétrico a arco voltaico

3 forno inferior

4 forno superior

5 eletrodos

6 transformadores

7 recipiente de alimentação

8 recipiente de alimentação

9 material de alimentação

10 guindaste de galpão

11 cesto de alimentação

12 conduto de gás de descarga

13 conduto de derivação de gás de descarga

14 material de alimentação

15 câmara do forno

16 válvula

17 tubo de alimentação

18 embocadura do tubo de alimentação

19 tubo interno de guia

20 tubo protetor externo

21 diâmetro externo do tubo protetor externo 20

22 diâmetro externo do tubo interno de guia 19

23 anel de flange com camadas intermediárias.

Claims

1. Forno de fusão ou redução (2), que é executadoaberto, semi-aberto ou fechado, ao qual é aduzido omaterial de alimentação (9) em forma sólida por meio detubos de alimentação (17) até à câmara de forno (15) ,caracterizado pelo fato de que os tubos de alimentação (17)apresentam respectivamente uma embocadura de tubo dealimentação (18), que não é refrigerada e é formada de umtubo interno de guia (19) não-refrigerado, resistente adesgaste, e de um tubo protetor externo (20) não-ref rigerado, concêntrico, resistente a calor.

2. Forno de fusão ou redução, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o materialpara o tubo interno de guia (19) resistente a desgasteconsiste em aço duro ao manganês ou em uma liga de manganêspara impedir o aquecimento por correntes de indução.

3. Forno de fusão ou redução, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o materialpara o tubo protetor externo (20) resistente a calorconsista em aço ao cromo-níquel resistente a altoaquecimento.

4. Forno de fusão ou redução, de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizadopelo fato de que o tubo interno de guia (19) resistente adesgaste com cerca de 500 - 600 mm de diâmetro externo (22)com uma fenda de ar está inserido no tubo protetor externo(20) resistente a calor com cerca de 560 - 660 mm dediâmetro externo (21).

5. Forno de fusão ou redução, de acordo com areivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a fenda dear é executada com ao menos 10 mm.