BRPI1007955B1 - Method and high-oven filling device - Google Patents

Description

MÉTODO Ξ DISPOSITIVO DE ABAFAMENTO DE ALTO-FORNO

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um método e um dispositivo de abafamento de alto-forno, que tem como objetivo diminuir o efeito desfavorável de resfriamento dos altos-fornos, quando ocorrerem as paradas programadas ou acidentais nos mesmos, além de possibilitar a retirada do dispositivo no retorno da operação com menor tempo e esforço físico do operador, aumentando a disponibilidade do forno. 0 objeto desta invenção poderá ser utilizado em todas as empresas siderúrgicas, que façam o uso de altos-fornos .

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA 0 alto- forno é um reator metalúrgico de contra corrente, construído na forma semelhante a uma chaminé, numa estrutura alta feita de aço e revestida internamente com tijolos refratários. 0 carregamento de matéria-prima é feito pela parte superior do forno, onde é adicionada uma carga sólida (1) (coque, minério, sínter e pelotas). A carga sólida, alimentada pelo topo, desce por gravidade reagindo com o gás que sobe.

Uma injeção de ar quente é feita na parte inferior através de uma tubulação denominada anel de vento (2) e distribuído para dentro do forno através do algaraviz (3) e ventaneira (4). Em frente às ventaneiras ο O2, presente no ar, reage com o coque formando monóxido de carbono (CO) que ascende o forno reduzindo o óxido de ferro presente na carga que desce contra a corrente. A carga aquece e reage quimicamente pela redução dos óxidos de ferro e liberação de gases. Como produto, é fornecido o ferro gusa e como subproduto a escória (mistura de óxidos não reduzidos) , que são vazados pelo cadinho, através do furo de gusa, ambos no estado líquido.

Uma vez iniciada a campanha de um alto-forno, ele será operado continuamente de 4 a 10 anos com paradas curtas para manutenções planejadas.

Nas paradas programadas ou acidentais que ocorrem em altos-fornos, o sopro do ar quente, através das ventaneiras, é interrompido, com o objetivo de parar o processo e oferecer a condição de realizar as intervenções necessárias. Com a interrupção do fornecimento do ar, há uma tendência de queda de temperatura no interior do forno, o que não é uma situação favorável, principalmente para restabelecer a condição de retorno de operação. Para diminuir este efeito de resfriamento, realiza-se o abafamento do forno na região do algaraviz (3), próximo às ventaneiras (4).

Uma das técnicas atualmente praticada é a injeção de uma massa refratária conhecida como chamote (6), através de uma abertura no cotovelo próximo ao algaraviz (3), local de introdução (5) do chamote (6), conforme figura 2. Uma vez solidificada, esta massa possibilita a vedação total da passagem do ar que alimenta o alto-forno. O problema que esta técnica oferece está na retirada do chamote (6), na preparação para o retorno de operação ou para a realização de inspeções periódicas antes do retorno, que ocorrem normalmente de 12 em 12 horas. Esta tarefa é feita de forma manual, demandando grande esforço físico dos operadores, além de aumentar a exposição ao risco de segurança, consumindo em torno de 1 hora para realizar todo o serviço de retirada da massa das trinta ventaneiras. 0 documento de patente JP 2006-006157, publicado em 5 de outubro de 2006, divulga um dispositivo para bloqueio e um método de conexão do mesmo para conectá-lo a um alto-forno no momento de paradas do alto-forno, onde os trabalhos de colocação e remoção do dispositivo são facilmente realizados e a observação no forno pode ser executada. O dispositivo é provido de um tubo contendo uma esponja elástica e um tubo oco, para observação da parte interna do forno intimamente conectada com o membro de conexão.

Porém, o dispositivo, por ser constituído de esponja elástica, que não possui a mesma resistência de um disco metálico, possui uma durabilidade menor que o dispositivo da presente invenção. Além disso, apesar de possuir um mecanismo para visualização do forno, de acordo com a posição em que o dispositivo está situado, possui um campo de visão muito restrito, dando uma visualização imprecisa da real situação no interior do forno. A patente JP 09-315135, publicada em 8 de junho de 1999, descreve um método para fechamento e ventilação do algaraviz durante o processo de queima e aumento de calor em altos-fornos que executa uma inserção de um material isolante dentro de uma ventaneira através de uma vara. O material isolante fica posicionado próximo à entrada da ventaneira, dessa maneira evita-se que a esponja derreta ou queime. O material isolante pode ser resinas porosas elásticas como poliuretano e cloreto de polivinila. Porém, o dispositivo, por ser constituído de esponja elástica, que não possui a mesma resistência de um disco metálico, possui uma durabilidade menor que o dispositivo da presente invenção. A patente JP 61-086395, publicada em 24 de outubro de 1987, divulga um método e aparelho para selar um algaraviz durante a parada de um alto-forno, através da inserção de uma embalagem em forma de anel dentro do algaraviz, pressionando fortemente a embalagem com duas folhas de material de placa e alterando a mesma no sentido diametral do algaraviz no momento da vedação do algaraviz, durante a parada de um alto-forno.

As duas folhas de material de placa consistem de um núcleo composto de fibras cerâmicas resilientes e cordas. A patente JP 55-148975, publicada em 7 de maio de 1982, divulga um método de vedação do algaraviz na parada do alto-forno, que serve para fechar o algaraviz com um material de vedação em um curto espaço de tempo, envolvendo o material de vedação em torno do algaraviz com um bocal inserido ali, através da cavidade do algaraviz no fechamento do algaraviz, na parada de um alto-forno.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção é um dispositivo de abafamento de alto-forno constituído por um disco de vedação metálico (9), uma haste metálica (10) e uma alavanca de manuseio e trava (11), sendo que a haste metálica (10), em uma de suas extremidades, é fixado o disco de vedação metálico (9) e na outra extremidade, a alavanca de manuseio e trava (11). A presente invenção constitui também de um método de abafamento de alto-forno, no qual, através da abertura (7) no cotovelo do algaraviz (3), introduz o dispositivo com o seu lado do disco metálico dentro do algaraviz (3) até que o disco transpasse a curva do mesmo e, posteriormente, é introduzido material isolante (8), composto de fibra cerâmica (8), também pela abertura (7) do algaraviz (3) , até atingir o disco metálico (9), permitindo assim uma vedação entre o dispositivo e a parede refratária do algaraviz (3).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 mostra os detalhes do alto-forno do estado da técnica. A figura 2 mostra o detalhe do local onde é realizado o abafamento com o chamote do estado da técnica. A figura 3 mostra os detalhes da montagem do dispositivo de abafamento de alto-forno da presente invenção. A figura 4 mostra o dispositivo para o abafamento de alto-forno da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Para a solução dos problemas citados na técnica anterior, foi desenvolvido um método e um dispositivo para abafamento de alto-forno, conforme descrito nesta invenção. 0 dispositivo (9, 10, 11) consiste de uma haste metálica (10), na qual em uma das extremidades, é fixado um disco metálico de vedação (9) e na outra, uma alavanca de manuseio e trava (11, e material isolante (8) de fibra cerâmica, conforme Figura 4. O método consiste em introduzir o dispositivo (9, 10, 11), na abertura (7) no cotovelo do algaraviz (3), onde o dispositivo (9, 10, 11) com o seu lado do disco metálico (9) dentro do algaraviz (3) até que o disco transpasse a curva do mesmo. Depois, é introduzido um material isolante (8), também pela abertura (7) do algaraviz (3), até atingir o disco metálico (9), conforme Figura 3, permitindo assim uma perfeita vedação entre o dispositivo e a parede refratária do algaraviz (3) e também o isolamento térmico entre o interior do forno e o canal de passagem de ar no algaraviz (3) e ventaneira (4).

Com a utilização deste dispositivo (9, 10, 11), foi possível obter o abafamento do Alto-Forno, com a vantagem de possibilitar a retirada do dispositivo (9, 10, 11) no retorno de operação, com um menor esforço físico do operador, menor exposição do operador ao risco de acidente operacional, além de aumentar a disponibilidade do forno, pois a tarefa de retirada de todos os dispositivos é realizada em 15 minutos, enquanto que a técnica anterior leva em torno de 1 hora. O abafamento da presente invenção reduz, portanto, o tempo de retorno do alto-forno para operação em 45 minutos em relação à técnica anterior.

Embora a versão preferida da invenção tenha sido ilustrada e descrita, deve ser compreendido que a invenção não é assim tão limitada. Numerosas modificações, mudanças, variações, substituições e equivalentes ocorrerão para aqueles habilitados na tecnologia sem desviar do espírito e escopo da presente invenção, conforme definido pelo quadro reivindicatório desta invenção, descrito a seguir.

REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Dispositivo de abafamento de alto-forno, caracterizado pelo fato de compreender um disco de vedação metálico (9), uma haste metálica (10) e uma alavanca de manuseio e trava (11), material isolante (8).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste metálica (10) , em uma de suas extremidades é fixado o disco de vedação metálico (9) e na outra, a alavanca de manuseio e trava (11) .

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material isolante (8) é uma fibra cerâmica.

4. Método de abafamento de alto forno, caracterizado pelo fato de introduzir, através da abertura (7) no cotovelo do algaraviz (3), o dispositivo (9, 10, 11) com o seu lado do disco metálico (9) dentro do algaraviz (3) até que o disco transpasse a curva do mesmo, onde depois é introduzido o material isolante (8) , também pela abertura (7) do algaraviz (3), até atingir o disco metálico (9), permitindo assim uma vedação entre o dispositivo (9, 10, 11) e a parede refratária do algaraviz (3).