ES2234467T3 - Canal de sangria para un horno de cuba. - Google Patents
Canal de sangria para un horno de cuba.Info
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Abstract
Canal de sangría para un horno de cuba, especialmente para un alto horno para producir arrabio, compuesto de una artesa (2) con un revestimiento refractario que lleva el metal líquido o la escoria y de al menos un elemento de refrigeración (5) en forma de placa, compuesto de cobre o de una aleación de cobre (stave de cobre), con canales de refrigerante (6) dispuestos en su interior, caracterizado porque la artesa (2) presenta paredes laterales exteriores de metal, un revestimiento permanente (9) dispuesto a continuación y un revestimiento de desgaste (10) interior, estando dispuestos los elementos de refrigeración con forma de placa de forma semianular entre el revestimiento permanente (9) y el revestimiento de desgaste (10) o dentro del revestimiento de desgaste (10).
Description
Canal de sangría para un horno de cuba.
La presente invención se refiere a un canal de
sangría para un horno de cuba, especialmente para un alto horno
para producir arrabio, compuesto de una artesa con un revestimiento
refractario que lleva el metal líquido o la escoria, y de al menos
un elemento de refrigeración en forma de placa, compuesto de cobre o
de una aleación de cobre (stave de cobre), con canales de
refrigerante dispuestos en su interior.
Al igual que la duración de la vida útil de un
alto horno es determinada principalmente por la vida útil del
blindaje del alto horno, las características de desgaste del
revestimiento de un canal de sangría determinan la vida útil de
éste.
Para aumentar la vida útil de un canal de sangría
se conoce prever en un canal de sangría para un horno de cuba, que
se compone de una artesa con un revestimiento refractario que lleva
el metal líquido, dentro del revestimiento refractario, elementos
de refrigeración huecos con tuberías de conexión para la entrada y
la salida de agua refrigerante. Estos elementos de refrigeración
están limitados, a su vez, por placas. Paralelamente a dichas
placas se extienden otras placas de cobre que, sin embargo, no
están conectadas con el elemento de refrigeración. Estos elementos
de refrigeración son serpentines de acero resistentes al calor que
van fijados al revestimiento de desgaste del canal de sangría, de
la manera conocida, con dispositivos de anclaje. Asimismo, se conoce
prever perfiles de cobre soldados como elementos de refrigeración
para canales de sangría.
Como se sabe, en la refrigeración de pared en el
alto horno se usan dos sistemas. Éstos son, por una parte, cajas de
refrigeración y, por otra parte, elementos de refrigeración en
forma de placas, los llamados staves. Existen sistemas de placas de
refrigeración de placas de cobre, así como refrigeradores de placas
de fundición esférica. Los staves refrigeran la superficie de todo
el blindaje del alto horno y precisan pocos pasos. Los staves de
fundición gris son, habitualmente, elementos de refrigeración en
los que se funden tubos de refrigeración.
Los staves de cobre se conocen desde hace más de
15 años para la refrigeración de altos hornos. Como material de
partida se elegían desbastes planos de cobre. El elemento de
refrigeración se realizaba mediante el taladrado de los canales de
refrigeración, la unión por soldadura de tubos de cobre de pared
gruesa para la alimentación de agua a través del blindaje de alto
honro y un mecanizado apropiado de la superficie del stave. Los
staves de cobre tienen, habitualmente, un grosor de 150 mm y, con
un grosor dado de la mampostería, permiten un aumento de volumen
del alto horno de 3 a 5%. Habitualmente, los staves de cobre se
combinan con piedras refractarias al ser instalados. Un ejemplo
conocido de staves de cobre se describe en el documento
DE2907511C2.
Por el documento EP1047796A1 publicado
posteriormente se conoce un canal de sangría para un horno de cuba,
que se compone de una artesa con un revestimiento refractario. Los
elementos de refrigeración se encuentran -de forma contigua al
revestimiento refractario- entre éste y la artesa que rodea el
revestimiento.
Partiendo de este estado conocido de la técnica,
la presente invención tiene el objetivo de aumentar la duración
útil de un canal de sangría.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante las características de la reivindicación 1. Se propone que
la artesa presente paredes laterales exteriores de metal, un
revestimiento permanente dispuesto a continuación y un
revestimiento de desgaste interior, estando dispuestos los elementos
de refrigeración con forma de placa de forma semianular entre el
revestimiento permanente y el revestimiento de desgaste o dentro
del revestimiento de desgaste.
Se propone el uso de las placas de refrigeración
de cobre, es decir los staves de cobre, que se conocen ya por la
refrigeración del blindaje de alto horno, para la refrigeración de
canales de sangría. Algunas formas de realización ventajosas de la
invención figuran en las reivindicaciones subordinadas.
Por este uso sorprendente y no conocido hasta
ahora de los staves de cobre en canales de sangría, especialmente
los de altos hornos, resultan las siguientes ventajas:
A causa del efecto óptimo de refrigeración por
los staves de cobre aumenta la duración útil del material
refractario de un canal de sangría (o canal de pool) y se reduce el
desgaste. Se consigue un aumento de la durabilidad del material
refractario y, por consiguiente, un ahorro de gastos de material
refractario. Asimismo, gracias al efecto de refrigeración se puede
reducir la cantidad del costoso material refractario. Por la
refrigeración se evitan los fenómenos de descarburación y de
oxidación en el material refractario, que determinan su
desgaste.
Preferentemente, el stave de cobre está provisto,
en su lado que mira hacia la masa fundida o la escoria,
parcialmente de un material refractario. Esto se puede conseguir,
por ejemplo, de tal forma que el lado del stave de cobre, que mira
hacia el flujo de masa fundida o de escoria, presente ranuras de
extensión horizontal para alojar material refractario.
El stave de cobre, preferentemente, está
realizado por fundición o laminación o forja. En una placa cerrada,
los canales de refrigeración, o bien, están formados por tubos
fundidos, o bien, están fundidos directamente.
Una forma de realización especialmente preferible
de un stave de cobre está realizado a partir de un bloque en bruto
forjado o laminado, siendo los canales de refrigeración unos
agujeros ciegos de extensión vertical.
Para crear el paso para el medio refrigerante,
los staves de cobre presenta tuberías de conexión para el
suministro y la evacuación del medio refrigerante. Pueden estar
previstos uno o varios circuitos de refrigeración; en la unidad más
pequeña, cada elemento de refrigeración en forma de placa tiene un
circuito separado. El medio refrigerante es agua, aceite, aire o
vapor, según la selección.
Otras ventajas y características de la invención
resultan de la siguiente descripción de un ejemplo de realización
preferible, haciendo referencia a las figuras adjuntas.
Muestran:
la figura 1 el alzado lateral de una primera
forma de realización de un canal de sangría con un stave de Cu
incorporado dentro del revestimiento permanente;
la figura 2 la sección transversal
II-II del canal de sangría según la figura 1;
la figura 3 la sección transversal de una segunda
forma de realización de un canal de sangría.
El canal de sangría 1 representado en la figura 1
se compone, sustancialmente, de una artesa metálica 2 (véanse
especialmente las figuras 2 y 3), rodeada de una construcción de
apoyo 3. Para el enfriamiento de la zona de entrada del canal de
sangría, a lo largo del eje longitudinal del canal de sangría 1,
aproximadamente a la altura del canal de sangría 4, a cada lado,
está prevista una capa de dos elementos de refrigeración 5 en forma
de placa, dispuestos uno detrás de otro. Estos elementos de
refrigeración en forma de placa son staves de Cu de cuerpos macizos
de Cu con canales de refrigeración 6 introducidos a través de
taladros ciegos. Cada uno de los staves de Cu está prolongado por
ambos lados con una pieza final 7a, 7b triangular. Las piezas
finales 7a, 7b triangulares están configurados de tal forma que los
cantos de dos piezas finales choquen diagonalmente una con la otra.
En las zonas aproximadas del centro de gravedad de las piezas
finales triangulares 7a, 7b queda espacio suficiente para la
conexión de racores o de tuberías de conexión 8a, 8b para la
alimentación y la evacuación del medio refrigerante. Para ello, los
racores o las tuberías de conexión 8a, 8b están dotados de tuberías
colectoras (no representadas) que también están incorporadas en las
piezas finales alimentando o evacuando el medio refrigerante a los
canales de medio refrigerante 6 -aquí cuatro en paralelo. Debido a
las piezas finales 7a, 7b triangulares, configuradas de forma
complementaria entre sí, se consigue una refrigeración adecuada,
incluso en las zonas de choque de dos placas de refrigeración 5,
porque respectivamente la superficie con la tubuladura de conexión
por la que circula el medio refrigerante extiende su efecto hacia
la placa de refrigeración contigua.
La figura 2 muestra la sección transversal del
canal de sangría según la figura 1 en su zona de entrada. La artesa
metálica 2 rodeada de la construcción de apoyo 3 está revestida con
un revestimiento permanente 9 de un material refractario y de un
revestimiento de desgaste 10 dispuesto a continuación del mismo. Los
staves de Cu 5 dispuestos a lo largo del eje longitudinal del canal
de sangría, están dispuestos aproximadamente a la altura del canal
de sangría 4. Se pueden ver los racores 8a, 8b para la alimentación
y la evacuación del medio de refrigeración, que están dispuestos de
forma desplazada en altura debido a las piezas finales
triangulares. Los staves de Cu presentan en el lado que mira hacia
el canal de sangría y, por tanto, hacia la masa fundida o escoria,
unas ranuras 11 de extensión horizontal, en cuyos espacios
intermedios está incorporado un material refractario.
La figura 3 representa la sección transversal de
una segunda forma de realización de un canal de sangría. La altura
de la sección transversal corresponde aproximadamente a la sección
III-III. En esta forma de realización, los staves
de Cu están dispuestos más allá de la zona de entrada del canal de
sangría, a lo largo de su lado longitudinal, dentro del
revestimiento permanente (no está representado en la figura 1).
Además, el canal de sangría según la figura 3 se diferencia en
cuanto a la configuración de la artesa metálica 2.
Claims (9)
1. Canal de sangría para un horno de cuba,
especialmente para un alto horno para producir arrabio, compuesto
de una artesa (2) con un revestimiento refractario que lleva el
metal líquido o la escoria y de al menos un elemento de
refrigeración (5) en forma de placa, compuesto de cobre o de una
aleación de cobre (stave de cobre), con canales de refrigerante (6)
dispuestos en su interior, caracterizado porque la artesa
(2) presenta paredes laterales exteriores de metal, un
revestimiento permanente (9) dispuesto a continuación y un
revestimiento de desgaste (10) interior, estando dispuestos los
elementos de refrigeración con forma de placa de forma semianular
entre el revestimiento permanente (9) y el revestimiento de
desgaste (10) o dentro del revestimiento de desgaste (10).
2. Canal de sangría según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada uno de los elementos de
refrigeración (5) en forma de placa de la capa de elementos de
refrigeración está prolongado en sus dos extremos con piezas
finales (7a, 7b) triangulares, configuradas de forma complementaria
entre sí, de tal forma que dos placas de refrigeración con cantos
de extensión diagonal choquen entre sí y que en la zona del centro
de gravedad de las piezas finales (7a, 7b) triangulares estén
previstas respectivamente las tuberías de conexión (8a, 8b) para la
alimentación o la evacuación del medio refrigerante, que están
unidas con un canal colector para la alimentación de los canales de
refrigerante o para la evacuación del medio refrigerante.
3. Canal de sangría según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el elemento de refrigeración (5) en
forma de placa está provisto de un material refractario en el lado
que mira hacia la masa fundida o la escoria.
4. Canal de sangría según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de
refrigeración (5) en forma de placa está realizado por fundición o
laminación o forja.
5. Canal de sangría según la reivindicación 4,
caracterizado porque en el elemento de refrigeración (5)
fundido, en forma de placa, los canales de refrigeración (6), o
bien, están realizados mediante tubos fundidos, o bien, están
fundidos directamente.
6. Canal de sangría según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de
refrigeración (5) en forma de placa está realizado a partir de un
bloque en bruto forjado o laminado y los canales de refrigeración
(6) son agujeros ciegos de extensión vertical.
7. Canal de sangría según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el lado del
elemento de refrigeración (5) en forma de placa, que mira hacia el
flujo de masa fundida o de escoria, presenta ranuras (11) de
extensión horizontal para alojar el material refractario.
8. Canal de sangría según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los elementos
de refrigeración (5) en forma de placa o las unidades de varios
elementos de refrigeración (5) en forma de placa presentan tuberías
de conexión (8a, 8b) para la alimentación y la evacuación de medio
refrigerante.
9. Canal de sangría según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la artesa (2)
metálica está revestida con un revestimiento permanente (9) y con
un revestimiento de desgaste (19) dispuesto a continuación del
mismo, estando incorporado en el revestimiento de desgaste (10) el
canal (4) para la masa fundida sangrada, y porque una pluralidad de
elementos de refrigeración (5) en forma de placa con canales (6)
para el medio refrigerante, que se extienden a lo largo del canal
de sangría, están dispuestos uno al lado de otro en una sola capa,
a la altura del canal de sangría (4), dentro del revestimiento
permanente (9).
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