ES2296172T3 - Horno de pisos. - Google Patents
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Abstract
Horno de pisos que comprende: una pared de horno (10) que delimita un espacio cilíndrico de eje vertical (11), comprendiendo dicha pared de horno (10) una superficie interna (42) y una superficie externa (44); una pluralidad de soleras (12; 22) que delimitan dichos pisos en el interior de dicho espacio cilíndrico; por lo menos un brazo agitador (16, 16''; 26, 26'') con un raspador de pared (20, 20''; 32), estando dicho brazo agitador (16, 16''; 26, 26'') asociado a una de dichas soleras (12; 22) en la que puede girar alrededor de dicho eje vertical (11), y definiendo dicho raspador de pared (20, 20''; 32) durante la rotación de dicho brazo agitador (16, 16''; 26, 26'') una zona raspada (52; 52'') sobre dicha superficie interna (42) de dicha pared de horno (10); caracterizado porque dicha pared de horno (10) comprende una pluralidad de cavidades de pared (54; 54'') que forman una sucesión de aberturas de acceso (56; 56'') a dicha zona raspada (52; 52'').
Description
Horno de pisos.
La presente invención se refiere a un horno de
pisos.
El documento US 2.317.941 A describe un horno de
pisos que comprende una pared de horno que delimita un espacio
cilíndrico de eje vertical. Una pluralidad de soleras superpuestas
delimita los pisos del horno en el interior de dicho espacio. A
nivel de cada solera están previstos unos brazos agitadores
arrastrados en rotación mediante un árbol central coaxial al eje
vertical del horno. Dichos brazos agitadores presentan unos
raspadores de solera que devuelven el material a tratar sobre la
solera y la desplazan sobre un primer tipo de solera hacia la
periferia y sobre un segundo tipo de solera hacia el centro de la
solera. El primer tipo de solera está provisto de aberturas de
caída central a través de las que el material a tratar cae sobre una
solera del segundo tipo en el piso inferior. El segundo tipo de
solera está provisto de una abertura de caída central a través de
la cual el material a tratar cae sobre una solera del primer tipo en
el piso inferior.
Resulta conocido además disponer en cada piso
del horno por lo menos uno de los brazos agitadores con un raspador
de pared. La función de dicho raspador de pared es la de recuperar
el material que se está acumulando en la proximidad inmediata de la
pared de horno para empujarlo sobre el primer tipo de solera en las
aberturas de caída periféricas y sobre el segundo tipo de solera
reconducirlo en el flujo de material desplazado hacia el centro del
horno. Al poner en funcionamiento el horno, se mantiene un juego
radial entre el raspado de pared y la superficie interna de la
pared de horno. Durante el funcionamiento del horno, dicho juego
funcional es colmatado sin embargo rápidamente por el material a
tratar. Se forma una capa de material sobre la superficie interna
de la pared que el raspador de pared compacta progresivamente por
"untadura", para obtener por último una costra muy dura que se
adhiere a la superficie interna de la pared. El raspador de pared
frota dicha costra periférica, lo que origina un momento de frenado
suplementario no despreciable sobre el brazo agitador. Se observará
que la situación se complica por el hecho de que la dureza y la
resistencia de la costra periférica no son generalmente uniformes.
El módulo de la fuerza de frenado ejercida sobre el raspador de
pared varía desde ese instante bruscamente, lo que provoca
sacudidas en el brazo agitador. Como consecuencia de ello se
producen unas solicitaciones dinámicas que provocan unos fenómenos
de fatiga que constituyen el origen de numerosas rupturas de los
brazos agitadores.
El objetivo de la presente invención es proponer
un horno de pisos que reduzca los fenómenos mencionados
anteriormente. Según la presente invención, dicho objetivo se
alcanza con un horno de pisos según la reivindicación 1.
Un horno de pisos según la presente invención
comprende, de un modo conocido, una pared de horno que delimita un
espacio cilíndrico de eje vertical, una pluralidad de soleras que
delimitan los pisos en el interior de dicho espacio cilíndrico y
por lo menos un brazo agitador con un raspador de pared. Dicho brazo
agitador se encuentra asociado a una de las soleras en la que es
arrastrado en rotación alrededor del eje vertical del horno.
Durante el giro de dicho brazo agitador alrededor de su eje
vertical, su raspador de pared define una zona raspada sobre la
superficie interna de la pared de horno. Según la presente
invención, la pared de horno comprende una pluralidad de cavidades
de pared que configuran una sucesión de aberturas de acceso en la
zona raspada por el raspador de pared. Se apreciará que dichas
cavidades de pared reducen considerablemente el riesgo de formación
de una costra de material endurecido que se adhiere a la superficie
interna de la pared de horno. A través de las aberturas de acceso
de la zona raspada, las cavidades de pared se llenan de material,
pero prácticamente no se produce un fenómeno de compactación por
"untadura", que constituye el origen de la formación de una
costra endurecida adherida a la superficie interna de la pared de
horno. El material que se acumula en las cavidades de pared
permanece relativamente blando y no provoca sacudidas de frenado
significativas.
La pared de horno comprende generalmente un
blindaje exterior y un revestimiento refractario interior. Las
cavidades de pared mencionadas anteriormente están practicadas en el
revestimiento refractario y, en una forma de realización preferida,
el blindaje presenta unas aberturas de limpieza que permiten
alcanzar las cavidades de pared. Se pueden alcanzar asimismo
fácilmente las cavidades de pared para poder expulsar sobre la
solera el material que se acumula en las cavidades de pared. A
través de dichas aberturas de limpieza se puede incluso limpiar la
solera en una cierta profundidad radial, en función de las
herramientas utilizadas. Con unas herramientas con extremos
curvados en un cierto ángulo, resulta posible además limpiar a
través de las aberturas de limpieza la superficie interna del
revestimiento refractario.
Por razones de estabilidad, de estanqueidad y de
aislamiento térmico de la pared de horno, la abertura de limpieza
asociada a una cavidad de pared presenta una sección transversal
sustancialmente inferior a la abertura de acceso formada por la
cavidad de pared en la zona raspada. Por los mismos motivos, la
sección transversal de la cavidad de pared disminuye
preferentemente progresivamente en la dirección de la abertura de
limpieza.
Preferentemente, la extensión circunferencial de
la superficie residual entre dos aberturas de acceso sucesivas es
inferior a la extensión circunferencial de dicha abertura de acceso
correspondiente. El caso ideal sería separar dos aberturas de
acceso sucesivas mediante un borde agudo, pero por motivos de
desgaste y de estabilidad se preverá generalmente una superficie
residual entre dos aberturas de acceso. La extensión circunferencial
de dicha superficie residual es preferentemente inferior al 50% de
la extensión circunferencial de una de las aberturas de acceso que
la misma separa. En la dirección vertical, las aberturas de acceso
se extienden ligeramente más allá del límite superior de dicha zona
raspada.
A través de las aberturas de limpieza en el
blindaje exterior, los operarios pueden limpiar fácilmente las
cavidades de pared con herramientas especiales. Sin embargo, se
puede prever asimismo asociar a una, a diversas o a todas las
cavidades de pared un dispositivo de inyección de un fluido, de un
modo que permita expulsar el material acumulado en el interior de
la cavidad de pared sobre la solera mediante el fluido inyectado.
Alternativamente se puede integrar en una, en diversas o en todas
las cavidades de pared un empujador mecánico, de modo que permita
expulsar el material acumulado en una cavidad de pared sobre la
solera.
A cada una de las aberturas de limpieza se
asocia ventajosamente un dispositivo de obturación que comprende
una brida de obturación en acero fijada a una contrabrida de dicho
blindaje exterior y un núcleo central de material refractario que
penetra en la abertura de limpieza.
Otras particularidades y características de la
presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la
descripción detallada de determinadas formas de realización
ventajosas descritas a continuación, a título ilustrativo, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos. Éstos representan:
figura 1: una sección transversal del horno de
pisos a nivel de un primer tipo de solera;
figura 2: una sección transversal del horno de
pisos a nivel de un segundo tipo de solera;
figura 3: una sección vertical indicada mediante
la línea de corte 3 - 3' en la figura 2;
figura 4: una sección vertical indicada mediante
la línea de corte 4 - 4' en la figura 1;
figura 5: una vista tridimensional de un
elemento anular de una pared de horno de un horno de pisos según la
presente invención; y
figura 6: una sección vertical de la pared de
horno a nivel de una cavidad de pared con una abertura de limpieza
provista de un dispositivo de obturación.
La figura 1 representa una primera sección
transversal a través de un horno de múltiples niveles según la
presente invención. Una pared de horno 10 delimita radialmente un
espacio cilíndrico de eje vertical 11 (perpendicular al plano de la
figura). En el interior de dicho espacio, una pluralidad de soleras
superpuestas delimita verticalmente los pisos del horno. En la
figura 1 se observa un primer tipo de solera 12. Se trata de una
solera 12 con unas aberturas de caída periféricas 14. A dicha
solera 12 se asocian dos brazos agitadores 16, 16' que son
arrastrados en rotación alrededor del eje vertical 11 por un árbol
de arrastre 17. Cada brazo agitador 16, 16' soporta una serie de
raspadores de solera 18, 18' que se orientan de modo que devuelven
el material a tratar a la solera 12 y lo desplazan hacia la
periferia de la solera 12, donde cae a través de las aberturas de
caída periféricas 14 sobre una superficie periférica de una solera
inferior. Las referencias numéricas 20, 20' designan los raspadores
de pared que tienen la función de extraer el material que se acumula
en la proximidad inmediata de la pared de horno 10 y de empujarlo
en las aberturas de caída periféricas 14.
La figura 2 representa un segundo tipo de solera
22. Se trata de una solera 22 con una abertura de caída central 24
que rodea el árbol de arrastre 17. A dicha solera 22 se asocian dos
brazos agitadores 26, 26' que son arrastrados en rotación asimismo
por el árbol de arrastre 17. Cada brazo agitador 26, 26' soporta una
serie de raspadores de solera 30, 30' que esta vez se orientan de
tal modo que devuelven el material a tratar a la solera 22 y lo
desplazan a la zona central de la solera 22, donde cae a través de
la abertura de caída central 24 en la zona central de una solera
inferior. La referencia numérica 32 designa un raspador de pared del
brazo agitador 26 que tiene el objetivo de recoger el material que
se acumula en la proximidad inmediata de la pared de horno 10 y de
empujarlo en el flujo de material desplazado hacia el centro de la
solera 22.
Las soleras del horno de pisos son
alternativamente del primer tipo representado en la figura 1 o del
segundo tipo representado en la figura 2. El material a tratar que
cae en la zona central de una solera 12 del primer tipo es
desplazado por los brazos agitadores 16, 16' a la zona periférica de
dicha solera 12 donde cae a través de las aberturas de caída
periféricas 14 sobre la zona periférica de una solera 22 del segundo
tipo. En este caso el material a tratar lo recogen los brazos
agitadores 26, 26' de dicha solera 22. Dichos brazos agitadores 26,
26' desplazan el material a tratar a la zona central de la solera 22
donde cae a través de la abertura de caída central 24 sobre otra
solera del primer tipo representada en la figura 1.
La figura 3 representa una sección vertical a
través de la pared de horno 10 a nivel de la solera 22 de la figura
2, designando la referencia numérica 42 la superficie interna y la
referencia numérica 44 la superficie externa de la pared de horno
10. Dicha pared de horno 10 comprende de un modo conocido un
blindaje exterior 46 de acero y un revestimiento refractario
interior 48. En la figura 3 se representa asimismo el extremo del
brazo agitador 26 con su raspador de pared 32, que presenta una
arista terminal 50. Durante la rotación del brazo agitador 26
alrededor del eje 11, la arista terminal 50 pasa a una distancia
"x" delante de la superficie interna 42 de la pared de horno
10. Dicha distancia "x" se debe dimensionar de tal modo que se
evite un contacto directo entre el raspador de pared 32 y el
revestimiento refractario interior 48, incluso cuando el brazo
agitador 26 y la pared de horno 10 sufren unas dilataciones o unas
contracciones térmicas de amplitudes distintas. Cuando se proyectan
radialmente los dos extremos de la arista terminal 50 en rotación
alrededor del eje central 11 sobre la superficie interna 42 de la
pared de horno 10, se definen sobre dicha superficie 42 dos círculos
que delimitan una zona anular 52 que representa la zona raspada 52
de la pared de horno 10 a nivel de la solera 22.
Según la presente invención, la pared de horno
10 comprende una pluralidad de cavidades de pared 54 que configuran
una sucesión de aberturas de acceso 56 a la zona raspada 52. Se
podrá apreciar que dichas cavidades de pared 54, que están
practicadas en el revestimiento refractario interior 48, reducen
considerablemente el riesgo de formación de una costra de material
endurecido, que se adhiere a la superficie interna 42 de la pared de
horno 10 y opone una resistencia al paso del raspador de pared 32.
A través de las aberturas de acceso 56 a la zona raspada 52, las
cavidades de pared 54 de la pared 10 se llenan poco a poco de
material. Sin embargo, prácticamente no se produce un fenómeno de
compactación por "untadura", que en los hornos del estado de la
técnica constituye el origen de la formación de una costra
periférica muy dura y que se adhiere a la superficie interna de la
pared de horno. El material que se acumula en las cavidades de pared
54 prácticamente no se compacta por el paso del raspador de pared
32. Permanece relativamente blando y no provoca sacudidas de frenado
significativas.
Una aberturas de limpieza 58 en el blindaje
exterior 46 permiten alcanzar las cavidades de pared 54. A través
de dichas aberturas de limpieza 58 se pueden introducir fácilmente
desde el exterior unas barras, lanzas u otros dispositivos de
limpieza para expulsar el material que se acumula en las cavidades
de pared 54 sobre la solera 22, incluso para limpiar la solera en
una determinada profundidad radial, en función de las herramientas
utilizadas. Con unas herramientas con extremo curvado en un cierto
ángulo, resulta posible además limpiar a través de las aberturas de
limpieza 58 la superficie interna 42 del revestimiento refractario
alrededor de una abertura de acceso 56.
Por razones de estabilidad, de estanqueidad y de
aislamiento térmico de la pared de horno 10, la abertura de
limpieza asociada a una cavidad de pared 54 presenta una sección
transversal sustancialmente inferior a la abertura de acceso 56
formada por la cavidad de pared en dicha zona raspada 52. Por lo
tanto, la sección transversal de la cavidad de pared 54 disminuye
progresivamente en la dirección de la abertura de limpieza. En la
forma de realización preferida representada en las figuras, las
cavidades de pared 54 presentan por ejemplo una forma piramidal, y
las aberturas de limpieza presentan una forma cilíndrica y se
disponen en el eje del vértice de la pirámide (véanse las figuras 2
y 3). Las cavidades de pared piramidales 54 presentarán
habitualmente una sección transversal rectangular, incluso cuadrada.
Sin embargo, su sección transversal puede ser también triangular o
poligonal y, generalmente, presentar una forma que se adapta a la
forma de otros objetos integrados en la pared de horno (por ejemplo
aberturas para quemadores, conductos de gas, sondas, etc.). Resulta
asimismo posible realizar las cavidades de pared en forma de un cono
de revolución y disponer entonces la abertura de limpieza 58 en el
eje del vértice de dicho cono de revolución.
En la figura 2 se puede apreciar que la
extensión circunferencial de la superficie residual 60 entre dos
aberturas de acceso sucesivas 56_{1}, 56_{2} de la zona raspada
52 es muy inferior a la extensión circunferencial de dicha abertura
de acceso 56. En el ejemplo de la figura 2, la extensión
circunferencial de la superficie residual 60 entre dos aberturas de
acceso sucesivas 56_{1}, 56_{2} de la zona raspada 52 únicamente
representa por ejemplo el 20% de la extensión circunferencial de
una abertura de acceso 56. Cuanto más pequeña es la extensión
circunferencial de la superficie residual 60, más reducido es el
riesgo de formación de una costra periférica que se adhiere a la
superficie interna 42 de la pared de horno 10. En última instancia,
dos aberturas de acceso sucesivas 56_{1}, 56_{2} en la zona
raspada 52 pueden estar incluso separadas por un borde agudo, de
tal modo que no existe en la zona raspada 52 prácticamente
superficie sobre la que se pueda formar una costra endurecida de
material. Por otro lado, en la dirección vertical, las aberturas de
acceso 56 se extienden ligeramente más allá de la circunferencia
superior que delimita la zona raspada 52.
La figura 4 representa una sección vertical a
través de la pared de horno 10 a nivel de la solera 12 de la figura
1. La referencia numérica 52' designa la extensión de la "zona
raspada" de la pared de horno 10 a nivel de dicha solera 12. Del
mismo modo que la zona raspada 52 a nivel de la solera 22, la zona
raspada 52' se encuentra asimismo subdividida por una sucesión de
aberturas de acceso 56' formadas por unas cavidades de pared 54' en
el revestimiento refractario 48. La única diferencia notable es que
a nivel de las aberturas de caída periféricas 14 de dicha solera
12, existe en el revestimiento refractario 48 una depresión de la
pared 70, cuya función es la de ampliar la sección de paso de una
abertura de caída periférica 14. Al extenderse dicha depresión de
la pared 70 ligeramente más allá de la circunferencia interior que
delimita la zona raspada 52', la abertura de acceso 56' no se
extiende hasta la circunferencia inferior que delimita la zona
raspada 52' sino que se detiene encima del borde superior 72 de la
depresión 70.
La disposición de las aberturas de acceso 56,
56' en la superficie interna del revestimiento refractario se
comprenderá mejor haciendo referencia a la figura 5, que representa
una vista tridimensional de un elemento anular de la pared de horno
10. En la figura 5 no se representan las soleras. Los rectángulos
rayados 74 indican las ubicaciones de los zócalos de soporte para
una solera del tipo de la figura 1, es decir, una solera con
aberturas de descarga periféricas 14. Se puede apreciar muy bien las
depresiones de la pared 70 entre los zócalos de soporte 74. En el
horno de pisos montado, una solera con abertura de descarga central
se dispondrá directamente debajo del borde inferior del elemento
anular representado. La fila superior de aberturas de acceso 56'
constituye desde ese momento la sucesión de aberturas de acceso
asociada a una solera 12 con aberturas de descarga periférica 14,
mientras que la fila inferior de aberturas de acceso 56 es la
sucesión de aberturas de acceso asociada a una solera 22 con una
abertura de descarga central 24. En el lado del blindaje exterior
46 se pueden apreciar las aberturas de limpieza 58', que permiten
alcanzar las cavidades de pared 54' y las aberturas de limpieza 58,
que permiten alcanzar las cavidades de pared 54.
La figura 6 representa en una sección vertical
un detalle de una cavidad de pared 54 con una abertura de limpieza
cerrada de forma estanca con la ayuda de un dispositivo de
obturación estanco 90. La abertura de limpieza propiamente dicha
comprende un orificio 92 en el blindaje exterior 46. Dicho orificio
92 desemboca en un manguito metálico 94 que se extiende en una
cierta distancia en el revestimiento refractario 48. El dispositivo
de obturación estanco 90 comprende una brida de obturación 96 de
acero fijada a una contrabrida 98 del blindaje exterior 46, y un
núcleo central 100 de material refractario que penetra en el
manguito metálico 94. Un anillo refractario 102 rodea el núcleo
central 100. La brida de obturación 96 se fija a la contrabrida 98
con la ayuda de unas clavijas dispuestas sobre unos pivotes, que
permiten montar y desmontar rápidamente la brida de obturación 96.
Una empuñadura 104 permite una manipulación fácil del dispositivo de
obturación estanco 90.
Claims (12)
1. Horno de pisos que comprende:
una pared de horno (10) que delimita un espacio
cilíndrico de eje vertical (11), comprendiendo dicha pared de horno
(10) una superficie interna (42) y una superficie externa (44);
una pluralidad de soleras (12; 22) que delimitan
dichos pisos en el interior de dicho espacio cilíndrico;
por lo menos un brazo agitador (16, 16'; 26,
26') con un raspador de pared (20, 20'; 32), estando dicho brazo
agitador (16, 16'; 26, 26') asociado a una de dichas soleras (12;
22) en la que puede girar alrededor de dicho eje vertical (11), y
definiendo dicho raspador de pared (20, 20'; 32) durante la rotación
de dicho brazo agitador (16, 16'; 26, 26') una zona raspada (52;
52') sobre dicha superficie interna (42) de dicha pared de horno
(10);
caracterizado porque
dicha pared de horno (10) comprende una
pluralidad de cavidades de pared (54; 54') que forman una sucesión
de aberturas de acceso (56; 56') a dicha zona raspada (52; 52').
2. Horno de pisos según la reivindicación 1, en
el que dicha pared de horno (10) comprende un blindaje exterior
(46) y un revestimiento refractario interior (48), estando dichas
cavidades de pared (54; 54') practicadas en dicho revestimiento
refractario (48) y presentando dicho blindaje (46) unas aberturas de
limpieza (58; 58') que permiten alcanzar dichas cavidades de pared
(54; 54')
3. Horno de pisos según la reivindicación 2, en
el que la abertura de limpieza (58; 58') asociada a una cavidad de
pared (54; 54') presenta una sección transversal sustancialmente
inferior a la abertura de acceso (56; 56') formada por dicha
cavidad de pared (54; 54') a dicha zona raspada (52; 52').
4. Horno de pisos según la reivindicación 3, en
el que la sección transversal de dicha cavidad de pared (54; 54')
disminuye progresivamente en la dirección de dicha abertura de
limpieza (58; 58')
5. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la extensión circunferencial
de la superficie residual (60) entre dos aberturas de acceso
sucesivas (56_{1}, 56_{2}) a dicha zona raspada (52; 52') es
inferior a la extensión circunferencial de una abertura de acceso
(56; 56').
6. Horno de pisos según la reivindicación 5, en
el que la extensión circunferencial de la superficie residual (60)
entre dos aberturas de acceso sucesivas (56_{1}, 56_{2}) a dicha
zona raspada (52; 52') es inferior al 50% de la extensión
circunferencial de una abertura de acceso (56; 56').
7. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dos aberturas de acceso
sucesivas a dicha zona raspada están separadas por un borde
agudo.
8. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dichas aberturas de acceso
(56; 56') a dicha zona raspada (52; 52') se extienden en una
dirección vertical ligeramente más allá del límite superior de dicha
zona raspada (52; 52').
9. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de
inyección de un fluido asociado a por lo menos una de dichas
cavidades de pared (54; 54'), de tal modo que pueda expulsar
material acumulado en dicha cavidad de pared (54; 54') sobre la
solera (12; 22).
10. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores que comprende por lo menos un empujador
mecánico asociado a por lo menos una de dichas cavidades de pared
(54; 54'), de tal modo que pueda expulsar material acumulado en
dicha cavidad de pared (54; 54') sobre la solera (12; 22).
11. Horno de pisos según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 10, que comprende un dispositivo de obturación
(90) asociado a cada una de dichas aberturas de limpieza (58;
58').
12. Horno de pisos según la reivindicación 11,
en el que dicho dispositivo de obturación (90) comprende:
una brida de obturación (96) de acero fijada a
una contrabrida (98) de dicho blindaje exterior (46); y
un eje central (100) de material refractario que
penetra en dicha abertura de limpieza (58; 58').
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU91080 | 2004-06-02 | ||
| LU91080A LU91080B1 (fr) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | Four à étages. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2296172T3 true ES2296172T3 (es) | 2008-04-16 |
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Family Applications (1)
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