BRPI1102065A2 - equipamento refrigerado para injecao de gases e/ou materiais solidos particulados em fornos destinados a fabricacao de metais - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO REFRIGERADO PARA INJEÇçO DE GASES E/OU MATERIAIS SàLIDOS PARTICULADOS EM FORNOS DESTINADOS A FABRICAÇçO DE METAIS. Equipamento geralmente utilizado no processo de fabricação de metais, mais particularmente o aço, sendo o dito equipamento composto por sistemas independentes de refrigeração com água, de injeção de gases comburentes como o oxigênio e de gases combustíveis como o gás natural, com o objetivo de pré-aquecer, fundir e refinar a carga metálica ao longo do processo de fabricação de aço, constituído de componentes projetados de forma a permitirsubstituições individuais de seus orifícios de salda de gases com a finalidade de alterar a geometria do escoamento gasoso e, conseqOentemente, sua potência, bem como possibilitar de forma rápida e fácil a realização de reparos de partes danificadas que perderam suas funções decorrentes de necessidades ou variações no processo, sendo o dito equipamento composto por um tubo principal (101), contendo na sua extremidade um bocal principal (102), para a injeção de um gás oxidante, sendo no caso de injeção de particulados sólidos, Inserido dentro do tubo principal (101) o tubo central (104), bocais secundários (105) periféricos ao tubo e é salda do tubo principal (101), duas câmaras, sendo a primeira câmara, a câmara do gás combustível (106), e a segunda câmara, a câmara do gás comburente (107), partindo das duas câmaras os tubos secundários de combustíveis (109) e tubos secundários de comburentes (108), sendo o sistema de refrigeração composto por um tubo externo (110) que apresenta na sua extremidade um bico (111) que se conecta ao bocal p<incipal (102) e ás saldas secundárias (105), e por um tubo interno (112) disposto entre o tubo externo (110) e os tubos secundários de comburente (108) e de combustível (109), sendo o sistema comburente composto pela cámara de gás comburente (106), pelos tubos secundários de comburente (108) e pelos bocais secundários de comburente (105), e sendo o sistema combustível, composto pela câmara de gás combustível (107), pelos tubos secundários de combustível (109) e pelos bocais secundários de combustível (105).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção "EQUIPAMENTO REFRIGERADO PARA INJEÇÃO DE GASES E/OU MATERIAIS SÓLIDOS PARTICULADOS EM FORNOS DESTINADOS A FABRICAÇÃO DE METAIS" A presente invenção refere-se a um equipamento geralmente utilizado no processo de fabricação de metais, mais particularmente o aço, sendo o dito equipamento composto por sistemas independentes de refrigeração com água, de injeção de gases comburentes como o oxigênio e de gases combustíveis como o gás natural ou a injeção de sólidos pulverizados no processo, com o objetivo de pré-aquecer, fundir e refinar a carga metálica ao longo do processo de fabricação de aço.

Estado da Técnica

Fornos elétricos a arco (FEA) e outras variações de fornos para produção de aço, o produzem através da fusão de uma carga de sucata, gusa sólido, gusa liquido, pré-reduzido (DRI ou HBI), finos de Fe3C e outros, de forma isolada ou uma combinações destes. No caso de um forno elétrico a arco (FEA), em complemento à energia elétrica gerada pelo arco elétrico, energia química é fornecida ao processo através de lanças injetoras de oxigênio que podem ser compostas e auxiliadas por queimadores oxi-combustíveis subsônicos, que produzem calor pela queima do combustível injetado juntamente com o oxigênio e/ou pelas reações de oxidação dos elementos presentes no banho metálico, ou ainda, pela pós-combustão do monóxido de carbono (CO).

A carga composta de sucata, podendo conter carbono e escorificantes, é geralmente carregada através de uma cesta que se posiciona em uma abertura no teto no forno elétrico a Arco (FEA) sendo em geral necessárias mais de uma cesta de carga para o completo carregamento do forno. Após o carregamento, o teto fecha-se e os eletrodos começam a baixar iniciando a abertura do arco elétrico que, em contato com a carga, promove a fusão da sucata, auxiliado por queimadores oxi-combustíveis. Este metal fundido deposita-se no fundo do fomo, formando o chamado banho metálico. Tipicamente após o banho metálico ser formado pela fusão da carga, começa a fase de refino e/ou descarburaçâo. Nesta fase o banho metálico continua a ser aquecido pela energia gerada pelo arco elétrico, fundindo e formando uma escória, que se junta com os elementos reagidos que estavam no banho metálico.

Para fundir a carga metálica e formar o banho metálico, além da energia elétrica proveniente dos eletrodos, são utilizados injetores com funções modulares que nesta etapa operam como queimadores que auxiliam a fusão da carga metálica. O modo queimador é realizado por bocais periféricos que combinam, geralmente, os gases oxigênio e gás natural ou GLP promovendo a combustão desses, elevando a temperatura, contribuindo para fusão da sucata, e assim, com rapidez, na formação do banho metálico. Na etapa de banho metálico estes injetores operam como lanças de oxigênio, que quando o carbono do banho metálico atinge a temperatura de reação, este se combina com o oxigênio soprado no banho para formar bolhas de monóxido de carbono, que saem do banho metálico e, estando à escória fundida sobrenadando o banho, permeiam a escória fazendo com que esta aumente de volume, ocorrendo o chamado "processo de formação de escória espumosa". Geralmente nesta fase, os queimadores estão operando em purga, ou seja, um volume mínimo de injeção objetivando apenas o não entupimento do equipamento, e um jato de oxigênio de alta velocidade, geralmente supersônico é soprado através de um bocal "Lavai" da lança supersônica para produzir a descarburação do banho metálico pela oxidação do carbono contido neste.

O bocal "Lavai" é um segmento para passagem dos gases com variações de diâmetros, geralmente constituído por um trecho convergente, ou seja, com redução sucessiva do diâmetro, podendo existir a presença de um trecho reto e em seguida um trecho divergente, com aumentos sucessivos do diâmetro objetivando "usualmente" gerar jatos supersônicos com velocidades "Mach 2" ou maiores, ou seja, duas vezes a velocidade do som. Sendo assim um "Lavai" deve ser especificado dependendo da aplicação a que se destina com variações das seções convergentes divergentes ou seções retas divergentes.

Quando o teor de carbono no banho metálico for menor que 2%, este ferro fundido toma-se aço. O teor de carbono do aço continua a ser reduzido até atingir valores inferiores a 0,2% de acordo com a classe de aço que se queira produzir.

Os processos de obtenção de aço no forno elétrico a Arco (FEA) se baseiam no correto uso da energia elétrica e da energia química. Também de extrema relevância é a obtenção da menor resultante de energia total possível (Energia Total » Energia Elétrica + Energia Química) possibilitando o menor custo do processo de produção e a redução da agressão ao meio ambiente, através da diminuição dos fumos gerados.

A injeção de gases como oxigênio, nitrogênio, argônio, gás natural, gás liqüefeito de petróleo, dióxido de carbono ou misturas destes, e de materiais como óleo combustível, sólidos particulados, finos de antracita, coque de petróleo, carvão mineral, cal, dolomita, finos de minério de ferro, finos de óxidos metálicos, em fornos elétricos a Arco (FEA)1 visa gerar energia química para o processo, propiciar a correta formação de escória espumosa, e a oxidação do carbono e dos elementos indesejáveis contidos no banho metálico durante a fabricação do aço.

Com a necessidade imperativa de se aumentar a produtividade nos fornos, a redução do tempo de processo e a redução do custo de produção, se toma necessário, obter a melhor resultante de energia total possível (Energia Total« Energia Elétrica + Energia Química). A forma mais rápida e econômica de se atingir este objetivo é através do aumento da participação da energia química de maneira mais eficiente no processo.

A injeção de gases e particulados sólidos nos fomos elétricos a Arco (FEA) vem sendo feita atualmente através do uso de vários equipamentos, tais como manipulador de tubos de aço consumível, manipulador de lança refrigerada supersônica, lança móvel e/ou bloco refrigerado e lança subsônica, ou supersônica sem jato coerente, ou supersônica com jato coerente.

O manipulador de tubos de aço consumível é uma das maneiras mais antigas e apresenta a desvantagem de a injeção de gases e particulados sólidos ser feita com velocidade sônica, através de tubos de aço que vão se consumindo pela região da porta de escória do fomo elétrico a Arco (FEA). Em função da necessidade de manter-se a porta aberta para a operação, um aumento das perdas térmicas e geração de compostos de óxidos nitrosos são provocados pela entrada de ar do ambiente externo. Os manipuladores concentram a injeção em um único ponto do forno, trazendo como desvantagem uma deficiência de homogeneização térmica e química do banho metálico, limitando assim o aporte de energia química, sendo dependentes também da habilidade do operador para o correto posicionamento destas lanças na posição de sopro.

Os manipuladores de lanças refrigeradas supersônicas, mesmo possibilitando injeções supersônicas do oxigênio, apresentam as mesmas desvantagens descritas acima, pois também necessitam manter a porta de escória do forno elétrico a Arco (FEA) aberto, ocupam um grande espaço na frente do forno, concentrando a injeção de gases e finos em um único ponto, podendo gerar eventualmente reações químicas de forma inesperada com prejuízos à operação e à segurança e ainda, necessitam que o bocal supersônico esteja a uma pequena distância do banho metálico o que acarreta um desgaste acelerado do bocal.

Em alguns fornos elétricos a arco podemos encontrar a utilização de lança refrigerada móvel para a injeção supersônica do oxigênio que, diferentemente do manipulador, apresenta um sistema de movimentação geralmente posicionado externamente ao forno elétrico a Arco (FEA) na região dos painéis refrigerados. Esta lança refrigerada quando na posição de descanso, está posicionada fora do forno e, para entrar em operação, é movida para dentro do forno através de uma abertura que é feita no painel refrigerado em um ângulo determinado. O caminho que a lança (bocal de saída do oxigênio supersônico) tem de percorrer até atingir uma distância do banho metálico na qual o jato possa atuar com eficiência é grande, fazendo com que o comprimento desta lança também o seja, o que dificulta a montagem em outras posições ao redor do forno, prejudicando assim a operação. Desta forma, a abertura feita no painel refrigerado deve ser grande o suficiente para permitir o recuo da lança para sua posição de descanso, trazendo consigo escória aderida ao seu corpo e gerando os transtornos de entrada de ar ambiente frio no forno, além de projeções de escória e metal para fora do forno que danificam o seu sistema de movimentação.

É descrito ainda, no estado da técnica, a utilização de lança de jato supersônico coerente, fixa em um bloco refrigerado que é montado em uma abertura da parede lateral refrigerada do forno elétrico a Arco (FEA). Este bloco refrigerado junto com a lança pode ser instalado com o bocal de saída de gases e finos faceando internamente o painel refrigerado do forno ou avançado, em direção ao centro do forno. Em geral esta lança de jato supersônico e coerente é instalada no bloco refrigerado com inclinação em relação ao banho metálico de 38 a 50 graus. Este jato de gás oxidante, em geral oxigênio, de alta velocidade (alta energia cinética), deve percorrer o caminho formado pela diagonal entre o bocal de saída e o banho metálico, com o mínimo de perda de velocidade, em geral supersônica e maior que Mach 1,6, por necessitar de manter a força para penetrar a camada de escória e banho metálico. Esta tecnologia é vista hoje como a mais atualizada, porém o modo queimador se limita a velocidades sônicas limitando-se, assim, sua eficiência e, também, durante sua operação os orifícios do modo queimador podem ser obstruídos. Entre os motivos para esta obstrução estão respingos ou rebotes de material incandescente de escória, metal ou a combinação destes. Com a obstrução dos orifícios, o modo queimador perde sua eficiência e sua substituição é necessária por completo devido ao modo queimador fazer parte de um corpo único com o modo injetor supersônico. No caso da injeção de particulados sólidos/finos, a eficiência resultante desta operação ainda é pior em função destes particulados sólidos/finos serem transportados em velocidade subsônica ou, no máximo sônica. Com a pouca eficiência do modo queimador em função das obstruções, ocorre a perda da proteção gasosa e boa parte destes particulados sólidos são succionados pelo sistema de exaustão.

A confecção de um bloco refrigerado como invólucro objetivando reduzir a distancia entre o queimador e o injetor até a carga metálica e o nível do banho, veio contribuir para a melhora da eficiência de injeção de oxigênio, mas não atende a todos os tipos de tamanhos e arquiteturas de forno elétrico a arco (FEA) e, em muitos casos, não propicia uma melhoria significante na injeção de oxigênio, principalmente, na injeção de particulados sólidos.

É conhecido que estes injetores possuem pelo menos duas funções distintas durante a sua operação no processo do FEA. A primeira é a função de queimador, utilizada quando da necessidade de aquecimento e fusão da carga metálica sólida e, a segunda, quando a carga está fundida, formando o banho metálico, chamada de etapa de refino, a função de injeção de um jato de gás oxidante em geral oxigênio para a oxidação do carbono da carga e de alguns contaminantes ao processo.

Na função queimador a eficiência do injetor é determinada pela velocidade do gás comburente que sai pelo orifício central e pelos orifícios menores que o circundam, e pela velocidade de gás combustível que saí por outros orifícios que também circundam o orifício central, sendo a potência nominal de chama deste injetor definida durante o projeto do equipamento, B estando esta velocidade associada à vazão de gases de projeto e a área destes orifícios.

Na função de jato de um gás oxidante o orifício central de formato convergente / divergente determina a velocidade de saída deste jato de oxigênio, em geral superior a mach 1,6, e os orifícios secundários de gás oxidante e combustível determinam a adequada chama de proteção com o objetivo de alongar e manter, por uma maior distância, esta velocidade do jato.

Os injetores convencionais possuem estes orifícios, central e secundários, em um bocal único fixado ao corpo do injetor ou formado por peças concêntricas do tamanho do injetor. No caso de bocal único, o desgaste do injetor pelo uso ou por manutenções de desobstrução destes orifícios causadas por projeção de escória ou aço fundido, acarreta uma modificação da área destes orifícios, gerando perda de eficiência do injetor até o momento de sua substituição pelo fim de sua vida útil. Nos injetores de peças concêntricas ocorrem os mesmos fenômenos, além deste tipo de injetor não propiciar uma precisa área para os orifícios que circundam o orifício central. Portanto estas modificações de áreas afetam significativamente a eficiência do injetor.

Mesmo com os recursos apresentados para aproximar o injetor do banho, pelo fato do equipamento ser projetado com suas saídas previamente dimensionadas, não existe a possibilidade de modificá-las ao longo do período de operação, ou mesmo substituí-las pelo desgaste natural decorrente do uso. Portanto, havendo a necessidade de reprogramação das vazões em modo queimador, será necessário aguardar a substituição completa do equipamento.

É conhecido que no processo de fabricação de aço, a disponibilidade e preços dos diversos componentes da carga metálica promovem alterações desta carga carregada no FEA em determinados períodos. Com esta variação da carga, os parâmetros de operação necessitam ser flexíveis e alterados, existindo, portanto, a necessidade de se montar um queimador com a possibilidade de variar suas velocidades de sônica a supersônica conjuntamente com uma lança supersônica para a injeção de um gás oxidante, preferencialmente oxigênio, ou injeção de particulados sólidos / finos com flexibilidade operacional, permitindo uma melhor descarburação do banho de ferro fundido, combinado com o maior numero de pontos de injeção, favorecendo assim, o mecanismo de transferência de massa. A presente invenção permite a utilização do injetor sempre de forma

eficiente e otimizada, durante toda a sua vida útil, mantendo sua performance durante todo o período de sua utilização e a possibilidade de mudança de suas características de projeto sem troca do injetor.

Sumário da Invenção A presente invenção refere-se a um equipamento para injeção de gases

e/ou sólidos particulados em fomos que trabalham com elevadas temperaturas. O equipamento de injeção objeto da presente invenção é constituído de componentes projetados de forma a permitir substituições individuais de seus orifícios de saída de gases com a finalidade de alterar a geometria do escoamento gasoso e, conseqüentemente, sua potência, bem como possibilitar de forma rápida e fácil a realização de reparos de partes danificadas que perderam suas funções decorrentes de necessidades ou variações no processo.

O equipamento ora proposto é composto por módulos unidos por conexões que permitem uma rápida troca ou substituição de partes do equipamento no próprio ambiente de trabalho, ao contrário dos tradicionais injetores que necessitam de paradas no processo produtivo para remoção e troca de todo o injetor. Assim, o equipamento ora proposto permite rápidos reparos de manutenção para o caso de ocorrência de eventuais obstruções dos bocais do modo queimador (também chamado de modo secundário), bem como permite o completo ajuste do programa de potência química do forno sem a retirada do equipamento injetor, bastando, para tanto, somente realizar a troca dos bocais em uma operação simples e rápida, e o queimador poderá variar sua potência, o que significa uma drástica redução no tempo de intervenção sem comprometer o ritmo de produção. Além disso, a operação de troca é extremamente segura, pois uma vez que o sistema de refrigeração não necessita ser removido, reduz à exposição do homem a fortes fontes de calor radiante e convectivo advindos do fomo, bem como reduz a massa total a ser movimentada, significando reduções de esforços do ser humano para a realização da tarefa.

A forma construtiva dos bocais secundários também permite a rápida troca para utilização de diferentes velocidades que podem variar de sônica a supersônica, com possibilidade de aumentar ou reduzir o poder de combustão, tornando-o adaptável às condições de processo em função de posicionamento e/ou vida útil do refratário do forno, além de ser um equipamento facilmente configurável em função dos mais diversos parâmetros e necessidades de operação.

O equipamento ora proposto tem a capacidade de adaptar-se a realidades extremas em função de sua facilidade de substituição de componentes. Os bocais de oxigênio e de combustível do modo queimador podem ser fabricados com materiais cerâmicos, isolantes térmicos, como também podem ser fabricados em cobre, extremamente eficiente na troca térmica. Além destes exemplos, o equipamento permite ainda, a utilização de bocais desenvolvidos com novos materiais ou com recobrimento de materiais determinados em função das necessidades exigidas ou pretendidas no forno elétrico a arco (FEA).

Figuras

A Figura 1 apresenta uma vista lateral do equipamento refrigerado objeto da presente invenção, para injeção de um jato de gás oxidante. A Figura 2 apresenta uma vista lateral do equipamento refrigerado

objeto da presente invenção, para injeção de um jato de sólidos particulados.

A Figura 3 é uma vista parcial em corte transversal do equipamento refrigerado para a montagem do modo queimador mostrando em detalhes a extremidade com os bocais, objeto da presente invenção, para injeção de um jato de gás oxidante.

A Figura 4 é uma vista parcial em corte transversal do equipamento refrigerado para a montagem do modo queimador mostrando em detalhes a extremidade com os bocais, objeto da presente invenção, para injeção de um jato de sólidos particulados. A Figura 5 é uma vista parcial em corte transversal do equipamento

refrigerado para a montagem do modo queimador mostrando em detalhes a extremidade com os segmentos de acoplamento por tipo de gás, objeto da presente invenção, para injeção de um jato de gás oxidante.

A Figura 6 é uma vista parcial em corte transversal do equipamento refrigerado para a montagem do modo queimador mostrando em detalhes a extremidade com os segmentos de acoplamento por tipo de gás, objeto da presente invenção, para injeção de um jato de particuiados sólidos.

A Figura 7 é uma vista em corte transversal mostrando a seqüência de montagem do equipamento refrigerado objeto da presente invenção e de possíveis substituições, para injeção de um jato de gás oxidante.

A Figura 8 é uma vista em corte transversal mostrando a seqüência de montagem do equipamento refrigerado objeto da presente invenção e de possíveis substituições, para injeção de um jato de particuiados sólidos.

Descrição da Invenção

io Conforme pode ser visto nas figuras 1 e 3, o equipamento de injeção

objeto da presente invenção (100), para injeção de um jato de gás oxidante, é composto por um conjunto de tubos, sendo o tubo principal (101) destinado à passagem do gás oxidante com função no modo injetar, contendo na sua extremidade uma seção convergente-divergente ou bocal principal (102) para permitir alcançar a velocidade desejada. E conforme pode ser visto nas figuras 2 e 4, o equipamento de injeção objeto da presente invenção (100), para injeção de um jato de particuiados sólidos, é composto por um conjunto de tubos, sendo o tubo central (104) destinado à passagem de particuiados sólidos contendo em sua extremidade uma saída reta, inserido dentro do tubo principal (101).

As funções em modo queimador do equipamento para injeção de um jato de gás oxidante e do equipamento para injeção de um jato de particuiados sólidos são realizadas por tubos e bocais de saída (105) periféricos à saída do tubo principal (101). Com a finalidade de propiciar agilidade na troca de componentes do modo queimador, o equipamento objeto da presente invenção possui duas câmaras: a primeira câmara, a câmara do gás combustível (106) tem comprimento inferior à segunda câmara, a câmara do gás comburente (107). De ambas as câmaras partem os tubos secundários de combustíveis (109) e tubos secundários de comburentes (108), conforme pode ser visto nas figuras 5 e 6.

Os bocais de saída (105) de gases da presente invenção são confeccionados com roscas de precisão projetadas para um contato pleno entre as partes, considerando a variação de propriedades dos materiais e a completa montagem na extremidade dos tubos secundários de comburente (108) e na extremidade dos tubos secundários de combustível (109), e ser possível somente com o rosqueamento total entre os componentes, conforme pode ser visto nas figuras 7 e 8. A câmara onde estão inseridos os tubos secundários de comburente (108) e de combustível (109) é pressurizada com gás inerte, o que garante o isolamento necessário para eliminar a possibilidade de misturas explosivas.

O sistema de refrigeração é composto por um tubo externo (110) que apresenta na sua extremidade um bico (111) em cobre, que se conecta ao bocal principal (102) e as saídas secundárias (105). Entre o tubo externo (110) e os tubos secundários de comburente (108) e de combustível (109), existe um tubo interno (112) responsável pela circulação da água com função de refrigerar todo o equipamento.

Na extremidade do bico (111) está localizado o bocal principal (102), conforme pode ser visto na figura 3 com seções convergentes e divergentes e os bocais secundários (105), os quais podem ser fabricados de materiais diversos, variando de baixo poder de extração de calor como cerâmicos e refratários, até materiais com elevado poder de extração de calor como o cobre. A forma interna dos bocais secundários (105) também pode variar para permitir variações do regime sônico ao supersônico.

Em função da disposição construtiva apresentada, é possível o emprego de jogos ou "kits" de seções retas e/ou divergentes nas saidas dos bocais secundários (105) assim como do bocal principal (102), o que toma o equipamento da presente invenção um equipamento de baixo custo quando comparado com os do estado da técnica, pois não será mais necessária a aquisição ou troca de um sistema injetor completo a cada ocorrência de entupimento ou necessidade de ajustes no processo. A substituição de componentes, que são extremamente leves, reduz drasticamente o tempo de manutenção, tomando os reparos uma atividade com pequenas movimentações quando comparado com a troca tradicional. Assim, a redução no tempo de troca com componentes leves contribui para a redução dos custos operacionais e aumenta a disponibilidade do equipamento para o processo.

Nas figuras 7 e 8 é mostrada a montagem do equipamento proposto, que inicia-se com os componentes externos compostos pelo tubo externo (110), pelo bico (111) e pelo tubo interno (112), tendo este conjunto de componentes a função de manter o equipamento refrigerado. Em seguida, é inserido o sistema comburente composto pela câmara de gás comburente (106), pelos tubos secundários de comburente (108) e pelos bocais secundários de comburente (105), sendo esse sistema comburente afixado ao sistema de refrigeração por porcas e parafusos (113). O sistema combustível, composto pela câmara de gás combustível (107), pelos tubos secundários de combustível (109) e pelos bocais secundários de combustível (105), é afixado por porcas e parafusos (114) ao sistema de refrigeração.

Em função da forma de montagem e acoplamento proposto para o equipamento de injeção objeto de presente invenção, toma-se possível a rápida retirada e substituição do sistema combustível e do sistema comburente, permitindo, assim, uma rápida adequação e correções dos bocais (105), seja para atender necessidades de processo ou para correções de falhas e anomalias que reduzem a eficiência do sistema ou equipamento convencional de injeção no modo queimador.

Claims (8)

1. EQUIPAMENTO REFRIGERADO PARA INJEÇÃO DE GASES E/OU MATERIAIS SÓLIDOS PARTICULADOS EM FORNOS DESTINADOS A FABRICAÇÃO DE METAIS, caracterizado por compreender sistemas independentes de refrigeração, de injeção de gases comburentes e de gases combustíveis, sendo o equipamento para injeção de gases composto por um tubo principal (101), contendo na sua extremidade um bocal principal (102) de seção convergente-divergente, bocais secundários (105) periféricos ao tubo e à salda do tubo principal (101), duas câmaras, sendo a primeira câmara, a câmara do gás combustível (106), de comprimento inferior à segunda câmara, a câmara do gás comburente (107), partindo das duas câmaras os tubos secundários de combustíveis (109) e tubos secundários de comburentes (108), sendo o sistema de refrigeração composto por um tubo externo (110) que apresenta na sua extremidade um bico (111) que se conecta ao bocal principal (102) e às saídas secundárias (105), e por um tubo interno (112) responsável pela circulação da água de refrigeração de todo o equipamento, disposto entre o tubo externo (110) e os tubos secundários de comburente (108) e de combustível (109), e sendo o sistema comburente composto pela câmara de gás comburente (106), pelos tubos secundários de comburente (108) e pelos bocais secundários de comburente (105), sendo esse sistema comburente afixado ao sistema de refrigeração por porcas e parafusos (113), e sendo o sistema combustível, composto pela câmara de gás combustível (107), pelos tubos secundários de combustível (109) e pelos bocais secundários de combustível (105), sendo esse sistema combustível afixado por porcas e parafusos (114) ao sistema de refrigeração.

2. Equipamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do conjunto do modulo secundário comburente (108), o conjunto do modulo secundário combustível (109) e os bocais secundários (105) serem substituíveis no local de operação.

3. Equipamento de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado pelo fato dos bocais secundários (105) serem ajustáveis para adequar parâmetros e ou perdas de eficiência do processo sem a troca total do equipamento.

4. Equipamento de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado pelo fato da configuração interna dos bocais secundários (105) permitir variar do regime sônico ao supersônico.

5. EQUIPAMENTO REFRIGERADO PARA INJEÇÃO DE GASES E/OU MATERIAIS SÓLIDOS PARTICULADOS EM FORNOS DESTINADOS A FABRICAÇÃO DE METAIS, caracterizado por compreender sistemas independentes de refrigeração, de injeção de gases comburentes e de gases combustíveis, sendo o equipamento para injeção de sólidos particulados composto por um tubo principal (101), dispondo internamente de um tubo central (104) destinado à passagem de particulados sólidos contendo em sua extremidade uma saída reta, bocais secundários (105) periféricos ao tubo e à saída do tubo principal (101), saída de gases ou materiais particulados (116), duas câmaras, sendo a primeira câmara, a câmara do gás combustível (106), de comprimento inferior à segunda câmara, a câmara do gás comburente (107), partindo das duas câmaras os tubos secundários de combustíveis (109) e tubos secundários de comburentes (108), sendo o sistema de refrigeração composto por um tubo externo (110) que apresenta na sua extremidade um bico (111) que se conecta ao bocal principal (102) e às saídas secundárias (105), e por um tubo interno (112) responsável pela circulação da água de refrigeração de todo o equipamento, disposto entre o tubo externo (110) e os tubos secundários de comburente (108) e de combustível (109), e sendo o sistema comburente composto pela câmara de gás comburente (106), pelos tubos secundários de comburente (108) e pelos bocais secundários de comburente (105), sendo esse sistema comburente afixado ao sistema de refrigeração por porcas e parafusos (113), e sendo o sistema combustível, composto pela câmara de gás combustível (107), pelos tubos secundários de combustível (109) e pelos bocais secundários de combustível (105), sendo esse sistema combustível afixado por porcas e parafusos (114) ao sistema de refrigeração.

6. Equipamento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do conjunto do modulo secundário comburente (108), o conjunto do modulo secundário combustível (109) e os bocais secundários (105) serem substituíveis no local de operação.

7. Equipamento de acordo com a reivindicação 5 e 6, caracterizado pelo fato dos bocais secundários (105) serem ajustáveis para adequar parâmetros e ou perdas de eficiência do processo sem a troca total do equipamento.

8. Equipamento de acordo com a reivindicação 5 e 6, caracterizado pelo fato da configuração interna dos bocais secundários (105) permitir variar do regime sônico ao supersônico.