ES2291965T3 - Dispositivo de retencion para un elemento de lavado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de retención para un elemento de lavado (24), el cual está montado en un revestimiento resistente al fuego de una pared o de un suelo (10) de un recipiente metalúrgico, presentando una envuelta exterior (12) metálica del recipiente, como prolongación del elemento de lavado (24), una abertura de suministro (14), con las características siguientes: a) por lo menos un estribo (38, 40), b) un primer extremo (38a) del estribo (38, 40) está conducido de manera que puede girar en un cojinete (32), el cual se puede sujetar en la envuelta exterior (12) del recipiente metalúrgico, c) un segundo extremo (38c, 40c) del estribo (38, 40) se puede inmovilizar en diferentes posiciones de giro del estribo (38, 40) en un mecanismo de enclavamiento, el cual se puede sujetar en la envuelta exterior (12) del recipiente metálico, d) entre el primer y el segundo extremos (38a; 38c, 40c) el estribo (38, 40) está formado con por lo menos una sección (38b, 40b) abovedada en dirección hacia la abertura de suministro (14), la cual se puede girar alrededor del cojinete (32), en dirección hacia la abertura de suministro (14) de la envuelta exterior (12), hasta que entra en contacto contra una superficie frontal (24u) inferior o un tope cualquiera del elemento de lavado.
Description
Dispositivo de retención para un elemento de
lavado.
La invención se refiere a un dispositivo de
retención para elementos de lavado.
Los elementos de lavado para el tratamiento de
metalurgia secundaria de masas fundidas de metal se conocen desde
hace tiempo. Sirven para la aportación de gases y/o sólidos a la
masa fundida metalúrgica. Usualmente los elementos de lavado
constan de piezas constructivas cerámicas resistentes al fuego las
cuales presentan una porosidad así llamada direccional o
adireccional. En el caso de la porosidad adireccional el paso del
gas tiene lugar -como en una esponja- a través de los poros abiertos
del material de matriz resistente al fuego. Un elemento de lavado
con poros direccionales presenta uno o varios canales, los cuales se
extienden a través del elemento de lavado desde un llamado lado
frío (contiguo a la envuelta exterior del recipiente metalúrgico)
hacia el lado caliente (contiguo a la masa fundida). El suministro
de gas tiene lugar a través de elementos de conexión
correspondientes, pudiendo estar conectadas intercaladas cámaras de
distribución de gas.
Los elementos de lavado del tipo mencionado, los
cuales presentan con frecuencia una forma de tronco de cono, son
utilizados, con o sin casquillo, en un así llamado ladrillo del
quemador (ambos están hechos de "cerámica densa"). El
casquillo y el ladrillo del quemador forman por otra parte un
componente de un revestimiento resistente al fuego en la zona de la
pared o del suelo del recipiente metalúrgico.
Los elementos de lavado de gas constituyen una
pieza de desgaste la cual debe ser reemplazada con regularidad.
Para ello la envuelta exterior metálica del recipiente metalúrgico
presenta una abertura. El elemento de lavado obturante es roto o
extraído y se monta un nuevo elemento de lavado desde el exterior y,
por ejemplo, se orienta en el casquillo mencionado o en el ladrillo
del quemador. En esta posición debe ser sujeto a continuación de
forma segura.
Por el documento DE 37 16 920 A1 se conoce para
ello un dispositivo de retención, el cual está estructurado de la
manera siguiente: En la zona del borde de la abertura mencionada de
la envuelta exterior metálica están dispuestos varios pernos
roscados, los cuales sobresalen verticalmente hacia fuera de la
envuelta exterior. Sobre estos pernos roscados se pueden atornillar
bridas, las cuales presentan otra abertura roscada, a través de la
cual se pueden conducir otros tornillos. Sobre las bridas se apoya
una sección del elemento de lavado el cual es sujeto de esta manera
en la posición deseada. Mediante los tornillos adicionales
mencionados el elemento de lavado se puede orientar en ciertos
límites. El dispositivo de retención conocido está construido de
una forma relativamente compleja y hace posible una adaptación en
altura del elemento de lavado, con respecto al revestimiento
resistente al fuego, por ejemplo con respecto al ladrillo del
quemador, únicamente en límites muy estrechos. En especial, el
dispositivo de retención conocido está puesto en cada caso sobre un
tipo de elemento de lavado. Con frecuencia se utilizan sin embargo
elementos de lavado de diferente tamaño (longitud). El dispositivo
de retención conocido no es adecuado, por ejemplo, para sujetar
elementos de lavado más cortos en la posición de unión deseada, con
respecto al ladrillo del quemador o el casquillo.
La invención se plantea el problema de ofrecer
un dispositivo de retención del tipo mencionado con el cual se
puedan sujetar de manera segura elementos de lavado los cuales se
utilizan en un revestimiento resistente al fuego de una pared o de
un suelo de un recipiente metalúrgico. Al mismo tiempo el
dispositivo de retención debe ser fácil de usar y estar formado de
tal manera que se puedan sujetar elementos de lavado de diferente
tamaño (diferente longitud) con uno y el mismo dispositivo de
retención. Sería asimismo deseable un montaje de elementos de
lavado directamente contiguos.
La invención se basa en la siguiente
reflexión:
El dispositivo de retención debe comprender un
estribo girable, el cual presente por lo menos una sección la cual
pueda ser conducida, en la zona de la abertura de suministro
mencionada en la envuelta exterior metálica del recipiente
metalúrgico, contra un punto de tope inferior (lado frío) del
elemento de lavado y que se pueda inmovilizar en diferentes
posiciones de giro. Dependiendo del tamaño y la disposición del
elemento de lavado, el estribo es girado entonces, a lo largo de un
ángulo más o menos grande (pequeño), en dirección hacia o a través
de la abertura de suministro, hasta que está en contacto contra la
superficie frontal inferior u otro tope cualquiera del elemento de
lavado. En esta posición de giro (en correspondencia con la posición
final deseada del elemento de lavado dentro del revestimiento) el
estribo es fijado al dispositivo de retención y puede sujetar con
seguridad el elemento de lavado.
En su forma de realización más general la
invención se refiere por consiguiente a un dispositivo de retención
para un elemento de lavado con las características de la
reivindicación 1.
Como se ha mencionado ya con anterioridad, un
elemento de lavado está formado, por regla general, con conducciones
de conexión de gas y/o dispositivos de seguridad contra ruptura y/o
cámaras de distribución de gas, los cuales están dispuestos en la
zona frontal inferior del elemento de lavado o que se conectan a la
superficie frontal inferior del elemento de lavado. En el caso más
sencillo se trata de una tubería, la cual es introducida en el
extremo "frío" del elemento de lavado. El punto de tope puede
ser por ello -dependiendo del tipo constructivo del elemento de
lavado- por ejemplo, la superficie frontal inferior del circulador,
el extremo del lado frío de un dispositivo de seguridad contra
ruptura dispuesto adicionalmente o el lado frío de una cámara de
distribución de gas. Es evidente que el estribo debe estar formado
de tal manera que no presione sobre elementos de conexión
mecánicamente sensibles, ya que el estribo debe presionar únicamente
contra un punto de tope resistente (por ejemplo, la superficie
frontal inferior del elemento de lavado).
Con este objetivo, una forma de realización de
la invención prevé formar el estribo con una abertura, para poder
alojar las piezas de conexión sensibles mencionadas del elemento de
lavado. El estribo presenta para ello, en el caso más sencillo, una
abertura la cual es mayor que las piezas de conexión, de manera que
pueden ser conducidas a través de la abertura.
En otra forma de realización el estribo consta
de dos brazos de estribo, dispuestos a distancia uno junto a otro.
Al girar el estribo entran los elementos de conexión del elemento de
lavado correspondientemente a la distancia entre los brazos de
estribo, quedan por lo tanto descargados, mientras que los dos
brazos de estribo son conducidos a continuación contra la
superficie frontal inferior del elemento de lavado.
La sección abovedada del estribo entre los
extremos, la cual es conducida contra el elemento de lavado, puede
estar estructurada de forma y manera diferente. En el caso más
sencillo el estribo o los brazos del estribo son rectilíneos. La
sección (las secciones) abovedada está formada por engrosamientos
los cuales presentan, por ejemplo, la forma de un semicírculo. De
forma alternativa, la sección del estribo que discurre entre los
extremos puede estar formara abovedada, por ejemplo en forma de una
sección anular, o también asimétricamente. Esta forma de
realización se explica con mayor detalle en la descripción de las
figuras que viene a continuación. Al mismo tiempo la sección
abovedada es conducida a través de la abertura de suministro en la
envoltura del horno.
El cojinete mencionado así como el mecanismo de
enclavamiento correspondiente pueden ser sujetos en el lado
exterior de la envuelta exterior metálica del recipiente
metalúrgico, por ejemplo estar soldados. Asimismo es posible una
sujeción a la pared interior de la abertura de suministro.
Otra forma de realización de la invención prevé
formar el dispositivo de retención con una placa, la cual es sujeta
con un lado (superficie principal) en la envuelta exterior del
recipiente metalúrgico, presentando la placa una abertura la cual
corresponde, ampliamente, a la abertura de suministro de la envuelta
exterior metálica del recipiente metalúrgico y que discurre en
prolongación de esta abertura de suministro, estando sujetos en el
otro lado (superficie principal) de la placa el cojinete y el
mecanismo de enclavamiento, pudiendo estar aquí las piezas por
ejemplo también atornilladas o soldadas. La ventaja de esta forma de
realización consiste en que el dispositivo de retención puede ser
llevado, completamente confeccionada con anterioridad, al
recipiente metalúrgico. La placa es sujeta entonces en total a la
envuelta exterior del recipiente metalúrgico. No son necesarios
otros trabajos de montaje.
La invención prevé además elementos de
compresión adicionales, los cuales son dispuestos sobre la sección,
que es conducida contra el elemento de lavado en la zona de la
abertura de suministro de la envuelta exterior metálica del
recipiente metalúrgico. Estos elementos de compresión son situados
sobre los lados exteriores del estribo (los brazos de estribo), de
manera que el elemento de lavado se apoya en la posición de sujeción
del dispositivo de retención sobre estos elementos de compresión y,
con ello, sólo de forma indirecta sobre los estribos. La ventaja de
estos elementos de compresión separados consiste en que estos pueden
ser dispuestos ajustables (e intercambiables, por otros elementos
de compresión con otra forma y tamaño) sobre el estribo (los brazos
de estribo). "Ajustable" significa que los elementos de
compresión, por ejemplo placas de compresión, se pueden desplazar o
girar a lo largo de las secciones de estribo mencionadas. Gracias a
ello se pueden orientar, dependiendo de la posición angular del
estribo (de los brazos de estribo), de tal manera en la posición de
montaje que estén situados exactamente paralelos con respecto a la
superficie frontal inferior del elemento de lavado y, con ello,
formen en cada caso un apoyo superficial. Los elementos de
compresión pueden constar, por completo o parcialmente, de un
material de trabajo mal conductor del calor tal como cerámica, en
especial cerámica refractaria. Pueden estar ocupadas también con
elementos aislantes correspondientes. De forma alternativa o
adicional, esto es válido para las secciones de estribo que entran
en contacto con el elemento de lavado caliente. Con ello se
pretende reducir la conducción de calor en el dispositivo. En el
caso más sencillo los elementos de compresión de conectan mediante
alambres con las secciones de estribo correspondientes, los cuales
hacen posible una desplazabilidad o girabilidad. Los estribos pueden
presentar asimismo en la sección correspondiente una ranura
longitudinal, en la cual engarza una espiga que parte de los
elementos de compresión, con lo cual se consigue asimismo una
girabilidad y desplazabilidad longitudinal de los elementos de
compresión a lo largo de un tramo determinado. Para que los
elementos de compresión no se caigan de las ranuras mencionadas, las
espigas pueden presentar, por el lado del extremo, engrosamientos y
las ranuras están formadas correspondientemente con diferentes
secciones transversales.
El mecanismo de enclavamiento puede constar de
una barra roscada, la cual está conducida por su primer extremo de
forma articulada en un cojinete giratorio y sobre cuyo segundo
extremo se puede atornillar un elemento de retención, el cual coge
por debajo el estribo en una posición de sujeción deseada con
respecto al elemento de lavado. Este sistema es especialmente
resistente, efectivo, fácil de manejar y puede hacer posible, en
correspondencia con la longitud de la barra roscada, una sujeción
del estribo en posiciones angulares (posiciones de giro) muy
distintas. La descripción de las figuras proporciona a este respecto
a continuación informaciones más detalladas. Otra posibilidad
consiste en formar el mecanismo de enclavamiento con una barra, que
se aleja más o menos vertical de la envuelta exterior del
recipiente metalúrgico y que presenta diferentes taladros
transversales, a través de los cuales se pueden conducir clavijas de
seguridad, las cuales cogen al mismo tiempo por debajo el estribo
(los brazos de estribo) en la posición de giro deseada. Al contrario
que en la variante con barra roscada mencionada con anterioridad,
aquí es posible de todos modos únicamente una inmovilización
escalonada (en correspondencia con la distancia de los taladros). En
lugar de las clavijas de seguridad se pueden introducir también
cuñas en taladros transversales correspondientes y comprimir, por
consiguiente, los estribos contra el elemento de lavado.
Otras características de la invención resultan
de las características de las reivindicaciones subordinadas así
como de la restante documentación de solicitud.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle sobre la base de un ejemplo de realización. Muestran -en
cada caso en representación esquemá-
tica-:
tica-:
la Figura 1, una vista en perspectiva de un
dispositivo de retención según la invención;
la Figura 2, una sección a través de un
recipiente metalúrgico, en el que está sujeto el dispositivo de
retención según la Figura 1 y en cuyo revestimiento resistente al
fuego está dispuesto un elemento de lavado.
La Figura 2 muestra una sección vertical a
través de una parte de un suelo 10 de un recipiente metalúrgico,
aquí un caldero de colada. El suelo 10 está estructurado, de fuera a
dentro (en el dibujo: de abajo arriba), del siguiente modo:
- -
- envuelta exterior 12 metálica con una abertura 14 redonda
- -
- revestimiento duradero 16 cerámico resistente al fuego
- -
- capa de desgaste 18 cerámica resistente al fuego.
En la capa de desgaste 18, en parte hasta dentro
del revestimiento duradero 16, está dispuesto, por encima de la
abertura 14, un ladrillo 20 cerámico resistente al fuego con el
diámetro D, el cual presenta una abertura central en forma de
tronco de cono, en la cual está situado un casquillo 22 cerámico
resistente al fuego, en el que está situado por otra parte un cono
de circulación de gas 24 en forma de tronco de cono.
Mientras que el ladrillo del quemador 20 es
montado desde el interior (en el dibujo: desde arriba) y se apoya
en un escalón 26 del revestimiento duradero 16, el casquillo 22 y el
elemento de lavado 24 pueden ser conducidos en el ladrillo de
quemador 20 o el casquillo 22 a través de la abertura de
alimentación 14 (con un diámetro d; d < D) de la envuelta
exterior 12 metálica.
En una superficie frontal 24u inferior del
circulador 24 está conectada una tubería 28, a través de la cual se
suministra un gas de tratamiento, el cual es conducido entonces a
través de canales (no representados) en el elemento de lavado 24
desde el lado frío (en 24u) al lado caliente 24o.
En la Figura 1 se ha representado, para una
mejor representación, la limitación 13 de la abertura de suministro
14 del revestimiento metálico 12 junto al dispositivo de
retención.
El dispositivo de retención comprende un
cojinete giratorio 32. Este comprende tres portadores 34a, b, c,
los cuales están soldados, a distancia entre sí, sobre un lado de la
abertura 14 en la envuelta exterior 12 del caldero de colada.
Cada portador 34a-c está formado
con un taladro, siendo penetrados los tres taladros por un perno 36
común. Entre los portadores 34a, 34b, respectivamente 34b, 34c,
están apoyados dos estribos 38, 40 sobre el perno 36. Cada estribo
38, 40 posee una primera sección 38a, que discurre más o menos
recta, a la que se conecta una sección central 38b, 40b abovedada
en dirección a la abertura 14, la cual se transforma por otra parte
en una tercera sección 38c, 40c, más o menos recta, discurriendo las
secciones finales (38a, 38c) correspondientes aproximadamente en
una dirección. En total resulta en la vista lateral (Figura 2), de
forma muy grosera, una "forma de omega" de cada estribo 38,
40.
Frente a los portadores 34a-c
están soldados en la envuelta exterior 12 dos portadores 41a,b
adicionales. Los portadores 41a,b presentan por otra parte un
taladro, que discurre horizontalmente, a través del cual está
conducido un perno 42 común. Entre los portadores 41a,b está
dispuesto girable un tornillo roscado 44, con su cabeza 44k en
forma de lazo, sobre el perno 42. En el extremo libre está colocada
una tuerca 44m, la cual actúa sobre una estribo transversal 46
dispuesto sobre la barra roscada 44. El estribo transversal 46
presenta la forma de un semicilindro. Los estribos 38, 40 están
formados en sus secciones 38c, 40c, por el lado inferior, con
escotaduras 38cc correspondientemente semicirculares.
En la zona de los puntos de los vértices de las
secciones centrales 38b, 40b abovedadas están dispuestas además
placas de compresión 48, 50, las cuales están sujetas al estribo 38,
40 correspondiente mediante bandas de acero 48s, 50s, y ello de tal
manera que las placas de compresión 48, 50 se pueden desplazar en
cierta medida en la dirección de la flecha S y se pueden bascular
también en cierta medida en la dirección de la flecha P.
En el ejemplo de realización según la Figura 2
la superficie frontal 24u inferior del circulador 24 discurre
exactamente alineada con respecto a la superficie frontal inferior
del ladrillo del quemador 20 correspondiente. Tras el montaje del
circulador 24 se basculan los estribos 38, 40 del dispositivo de
retención alrededor del cojinete 32, hasta que las placas de
compresión 48, 50 están en contacto, por ambos lados de la tubería
28, contra el lado inferior 24u del circulador 24 (posición angular
superior según la Figura 2). En esta posición se activa el
dispositivo de ajuste, desplazando el tornillo roscado 44 desde el
exterior debajo de los estribos 38, 40. A continuación se conduce,
con la ayuda de la tuerca 44m, el elemento de retención 46 en las
escotaduras semicirculares de los estribos 38, 40. En esta posición
el dispositivo de retención apoya el circulador 24 de forma
duradera.
En caso de cambio de circulador se suelta la
tuerca 44m, se retira el elemento de lavado 46 y se vuelven a
plegar de vuelta los estribos 38, 40.
Si a continuación se monta un circulador más
largo, el cual sobresale hacia abajo del ladrillo del quemador 20,
este circulador se puede apoyar también mecánicamente sin problemas
con el dispositivo de retención descrito. Los estribos 38, 40 son
girados entonces un ángulo pequeño (en sentido antihorario) hasta
que de nuevo las placas de compresión 48, 50 están en contacto con
el lado inferior del nuevo elemento de lavado (esto se indica en la
Figura 2 mediante la posición inferior de los estribos de sujeción
38, 40). La fijación de los estribos 38, 40 en esta posición tiene
lugar, como se ha descrito con anterioridad, mediante la tuerca 44m
y el estribo de retención 46.
Sobre las placas de compresión 48, 50 puede
disponerse una placa aislante 60 (indicada en 50). La placa aislante
puede ser dispuesta también en una ranura 62 correspondiente sobre
la superficie frontal superior de los elementos de compresión (como
se indica en 48) y sobresalir del elemento de compresión 48. Las
placas de compresión 48, 50 pueden estar hechas ellas mismas, por
lo menos parcialmente, con un material de trabajo térmicamente
aislante. Lo mismo es válido para los estribos 38, 40.
Claims (9)
1. Dispositivo de retención para un elemento de
lavado (24), el cual está montado en un revestimiento resistente al
fuego de una pared o de un suelo (10) de un recipiente metalúrgico,
presentando una envuelta exterior (12) metálica del recipiente,
como prolongación del elemento de lavado (24), una abertura de
suministro (14), con las características siguientes:
- a)
- por lo menos un estribo (38, 40),
- b)
- un primer extremo (38a) del estribo (38, 40) está conducido de manera que puede girar en un cojinete (32), el cual se puede sujetar en la envuelta exterior (12) del recipiente metalúrgico,
- c)
- un segundo extremo (38c, 40c) del estribo (38, 40) se puede inmovilizar en diferentes posiciones de giro del estribo (38, 40) en un mecanismo de enclavamiento, el cual se puede sujetar en la envuelta exterior (12) del recipiente metálico,
- d)
- entre el primer y el segundo extremos (38a; 38c, 40c) el estribo (38, 40) está formado con por lo menos una sección (38b, 40b) abovedada en dirección hacia la abertura de suministro (14), la cual se puede girar alrededor del cojinete (32), en dirección hacia la abertura de suministro (14) de la envuelta exterior (12), hasta que entra en contacto contra una superficie frontal (24u) inferior o un tope cualquiera del elemento de lavado.
2. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, en el que el estribo presenta una abertura para el
alojamiento de conducciones de conexión del elemento de lavado
3. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, en el que el estribo (38, 40) comprende dos brazos
de estribo dispuestos a distancia uno respecto del
otro.
otro.
4. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, que comprende una placa, la cual se puede sujetar
con un lado en la envuelta exterior (12) del recipiente
metalúrgico, presentando la placa una abertura, la cual discurre en
prolongación de la abertura de suministro (14) de la envuelta
exterior (12) del recipiente metalúrgico y en el otro lado del
mismo están sujetos el cojinete (32) y el mecanismo de
enclavamiento.
5. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, sobre cuyo estribo (38, 40) está dispuesta de
manera ajustable, en la zona de la sección (38b, 40b) abovedada,
por lo menos una placa de compresión (48, 50).
6. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, en el que el mecanismo de enclavamiento comprende
una barra roscada (44) la cual, en un primer extremo (44k), está
conducida articulada en un cojinete giratorio y sobre la cual, en
su segundo extremo, se puede colocar por deslizamiento un elemento
de retención (46), el cual agarra por debajo el estribo (38, 40) en
una posición de sujeción deseada con respecto al elemento de lavado
(24).
7. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1, en el que la sección (38b, 40b) abovedada del
estribo (38, 40) se puede conducir a través de la abertura de
suministro (14) de la envuelta exterior (12).
8. Dispositivo de retención según la
reivindicación 1 ó 5, en el que la sección (38b, 40b) abovedada, la
placa de compresión (48, 50) o ambas presentan, por lo menos en su
lado orientado hacia la abertura de suministro (14) de la envuelta
exterior (12), una sección de un material de trabajo que es un mal
conductor del calor.
9. Dispositivo de retención según la
reivindicación 8, en el que el material de trabajo mal conductor del
calor es un material cerámico resistente al fuego.
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