ES2646965T3 - Método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y método para tratar metal usando el mismo - Google Patents

Método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y método para tratar metal usando el mismo Download PDF

Info

Publication number
ES2646965T3
ES2646965T3 ES12157600.3T ES12157600T ES2646965T3 ES 2646965 T3 ES2646965 T3 ES 2646965T3 ES 12157600 T ES12157600 T ES 12157600T ES 2646965 T3 ES2646965 T3 ES 2646965T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
flange
main body
panel
burner
injector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12157600.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Yury Eyfa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Application granted granted Critical
Publication of ES2646965T3 publication Critical patent/ES2646965T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/20—Arrangements of heating devices
    • F27B3/205—Burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085—Arc furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B3/225—Oxygen blowing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

Un método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector (21) a través de una abertura circular en un panel de enfriamiento de techo (41, 141) de un horno de fusión de metal, el aparato de panel (21) de quemador y/o inyector comprende: - un reborde que se extiende horizontalmente (33, 133); - un cuerpo principal (23, 123) conectado a un lado inferior de dicho reborde (33, 133), dicho cuerpo principal (23, 123) se extiende hacia abajo desde dicho reborde (33, 133) a lo largo de un eje de cuerpo principal (35) en un ángulo con un eje vertical (37) de dicho reborde (33, 133), dicho reborde (33, 133) y cuerpo principal (23, 123) conectados tienen una cámara dispuesta centradamente (25, 125) que se extiende entre extremos superior e inferior de la misma, dicho cuerpo principal (23, 123) tiene una anchura o diámetro suficientemente pequeños como para permitir que el cuerpo principal (23, 123) se extienda hacia abajo a través de la abertura en el panel de enfriamiento de techo (41, 141), y - un quemador y/o inyector (31, 131) insertado en dicha cámara de cuerpo principal (25, 125) que se adapta y configura para inyectar desde la misma al menos uno de una llama, un chorro de oxígeno y una corriente de partículas de carbono; dicho método comprende las etapas de: - bajar dicho cuerpo principal (23, 123) a través de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo (41, 141) mientras dicho reborde (33, 133) reposa sobre la abertura; - seleccionar un área objetivo de un baño de metal fundido en el horno y en la que se va a inyectar al menos uno de una llama, un chorro de oxígeno, y una corriente de partículas de carbono; y - hacer rotar dicho reborde (33, 133) y cuerpo principal conectados hasta que el quemador y/o inyector apuntan hacia el área objetivo.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Metodo para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y metodo para tratar metal usando el mismo
La presente invencion esta relacionada con un aparato de panel de quemador y/o inyector, metodos de instalacion y uso del mismo en un horno de fusion de metal, y horno de fusion de metal que incluye el mismo. Mas particularmente, la presente invencion esta relacionada con un aparato de panel de quemador y/o inyector de sumidero, metodos de uso e instalacion del mismo en un area de sumidero de un horno de arco electrico, y un horno de arco electrico que incluye el mismo.
Un tipo de proceso metalurgico, fabricacion de acero, esta muy bien desarrollado. En general, se usa un horno de arco electrico (EAF, del ingles electric arc furnace) para fabricar acero por aplicacion de un arco electrico para fundir uno o mas de chatarra de metal y/u otras aleaciones y materia prima alternativa de alimentacion que lleva hierro que se colocan dentro del horno. Un tipo de EAF tiene cuba inferior semiesferica hecha de metal. El fondo y los lados de la cuaba inferior estan revestidos con un material refractario que forma el crisol. Extendiendose verticalmente desde la cuba hay paredes laterales enfriadas por agua. Extendiendose entre las paredes laterales sobre un bano fundido de metal (contenido por el crisol) hay un tejado. A traves del tejado y adentro del bano se extienden electrodos. Los EAF del tipo sangria inferior excentrica (EBT, del ingles eccentric bottom tapping) tambien incluyen un area de sumidero que esta revestida con material refractario. El area de sumidero sirve para la funcion de contener el acero fundido conforme es vertido desde el EAF a traves de una piquera.
Generalmente hablando, se vuelca chatarra de metal, o cargas, en el EAF a traves de una abertura. Tipicamente estas cargas incluyen ademas particulas de carbono y otros materiales formadores de escoria. Otros procesos conocidos comprenden usar una cuchara para metal caliente o calentado desde un alto horno e insertarlo en el horno EAF, tal como por inyeccion del DRI mediante una lanza.
Hay numerosas fases de procesamiento de carga en un horno EAF y/o un horno semejante a EAF.
En la fase de fusion, el arco electrico y los quemadores funden la carga cargada en un charco fundido del metal (metal fundido), llamado masa fundida de hierro al carbono, que se acumula en el fondo o crisol del horno. La energia termica mas alla de la suministrada por el arco puede ser proporcionada por quemadores distribuidos radialmente alrededor del horno. A veces se insertan formadores de escoria tales como oxido de calcio u oxido de magnesio en el charco fundido con uno o mas inyectores.
Mas comunmente, tras fundir la carga, un horno de arco electrico procede a una fase de refinamiento y/o descarburacion. En esta fase, la masa fundida de metal continua para ser calentada por el arco hasta que materiales formadores de escoria se combinan con impurezas en la masa fundida de hierro al carbono y suben a la superficie como escoria. Cuando la masa fundida de hierro al carbon alcanza una temperatura critica que permite un hervidero de carbono, el carbono cargado en la masa fundida se combina con el oxigeno presente en el bano para formar burbujas de monoxido de carbono que suben a la superficie del bano, formando escoria espumada. La escoria espumada actua como aislamiento por todo el horno.
Se realiza calentamiento y procesamiento adicional mediante un proceso de descarburacion en donde, en realizaciones tipicas de la tecnica anterior que utilizan tecnicas EAF avanzadas y mas modernas, se sopla un flujo(s) de alta velocidad, usualmente supersonica, de oxigeno en el bano de metal con ya sea con lanzas o quemador/lanzas para descarburizar el bano por oxidacion del carbono contenido en el bano, formando CO y/o CO2 cuando se combina con el carbono disponible o en exceso en el bano. El quemador(es)/lanza(s) actuan para fundir mas uniformemente la carga y reducir, o impedir, el sobrecalentamiento y minimizar el tiempo necesario para la fusion y el tiempo que se crea el arco.
Al inyectar oxigeno en el bano de metal o metal liquido, el contenido de carbono disuelto del bano se puede reducir a un nivel seleccionado o reducido. Comunmente se considera que si una masa fundida de hierro al carbon tiene menos del 2 % de carbono, la masa fundida se convierte en acero. Los procesos de fabricacion de acero de EAF tipicamente empiezan con cargas que tienen menos del 1 % de carbono. El carbono en el bano de acero se reduce continuamente hasta que alcanza el contenido deseado para producir un grado especifico de acero, tal como, por ejemplo, y no a modo de limitacion, hasta menos del 0,1 % para aceros de bajo carbono.
Energia quimica adicional en forma de particulas de carbono o coque tambien puede ser inyectada por un inyector. Como alternativa, se puede usar un unico aparato (quemador/inyector) para proporcionar la llama e inyectar carbono/coque en particulas u otros materiales de escoria. Tipicamente, el flujo de carbono o coque es inyectado con la ayuda de un flujo de gas fluidizante de aire comprimido, gas natural, nitrogeno y/o algo semejante.
Colectivamente, a quemadores, lanzas, inyectores, quemador/lanzas, y quemador/inyectores se les puede hacer referencia como quemadores y/o inyectores.
Uno de los problemas asociados con los EAF es la existencia de puntos frios. La chatarra cargada o la carga se funden rapidamente en puntos calientes ubicados en regiones de mayor densidad de corriente electrica, pero a menudo permanece sin fundir en puntos frios ubicados en regiones de menor densidad de corriente electrica). Esto
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
crea condiciones severas para la parte de la pared de horno y forro refractario ubicado en los puntos calientes debido a excesiva exposicion a calor desde el arco durante las ultimas partes del ciclo de fusion. Chatarra ubicada en las regiones de punto frio reciben calor del arco con una tasa reducida durante el ciclo de fusion, creando de ese modo los puntos frios. Para fundir carga de chatarra en los puntos frios, se dirigen llamas de aparatos de quemador y/o inyector hacia los puntos frios.
Los puntos frios se forman tipicamente en areas aun mas alejadas del arco de horno conforme la chatarra ubicada en estas areas recibe energia electrica con una tasa reducida por tonelada de chatarra. Un ejemplo de un punto frio es la region en linea con una biseccion del angulo entre los electrodos donde la densidad de corriente es relativamente menor. Otro ejemplo de un punto frio es el area de sumidero que incluye la piquera de sangria, debido a su ubicacion alejada de la arco. Todavia otro punto frio ocurre en la puerta de escoria debido a excesivas perdidas de calor al aire ambiente que se infiltra a traves de esta area. Incluso una fuente comun adicional para puntos frios en hornos ocurre en los lugares donde se inyectan materiales adicionales, tales como material formador de escoria, hierro reducido directo, cal, etc., (que se inserta a traves de una puerta de escoria o a traves de una abertura en la pared lateral de horno) debido al consumo de calor de estos materiales conforme se funden.
Soluciones de la tecnica anterior a estos retos han sido incorporar quemadores y/o inyectores adicionales alrededor del horno que apuntan a los puntos frios. Hornos de arco electrico equipados con quemadores y/o inyectores ubicados en puntos frios han mejorado la uniformidad de la fusion de chatarra y han reducido acumulaciones de materiales en los puntos frios. Su ubicacion se escoge para evitar sobrecalentamiento adicional de puntos calientes que resultan de la rapida fusion de la chatarra ubicada entre el electrodo y la carcasa de horno. Mas especificamente, los quemadores y/o inyectores se ubican tan lejos de puntos calientes como sea practicamente posible y el sentido de apertura de salida de llama de quemador se escoge de modo que la penetracion de llama ocurre predominantemente en la pila de chatarra ubicada en los puntos frios y no en partes ya calentadas del horno.
Los quemadores y/o inyectores se distribuyen tipicamente de forma radial alrededor del horno. Como el area de sumidero es inundada con metal fundido durante la sangria, los quemadores y/o inyectores no se instalan en las paredes laterales. En cambio, estos quemadores y/o inyectores de sumidero se insertan a traves y se montan en un panel de balcon que forma un techo sobre el area de sumidero. El panel de balcon se conecta rigidamente a las paredes laterales y puede ser distinguido desde el tejado de EAF que es retractil desde las paredes laterales.
Quemadores y/o inyectores son sometidos a condiciones severas en los EAF, incluido intenso calor radiactivo, transferencia de calor convectiva desde gases calientes de horno, escoria provocada por salpicaduras de escoria, y retroceso de oxigeno inyectado. Con el fin de prolongar la vida util de dichos quemadores y/o inyectores, a menudo se montan en paneles que los protegen al menos parcialmente de dichas condiciones severas. Los paneles a veces son enfriados con agua.
Colectivamente, a un quemador, lanza, quemador/lanza, inyector, quemador/lanza/inyector, o quemador/inyector montados en un panel de este tipo se les puede hacer referencia como aparato de panel de quemador y/o inyector.
Tipicamente, la inyeccion de oxigeno para la descarburacion debe esperar hasta que la fase de fusion del proceso esta sustancialmente completa antes de empezar la inyeccion a alta velocidad del oxigeno. Esto es porque los quemadores no pueden entregar eficazmente oxigeno a alta velocidad antes de entonces porque pueden existir algunas partes de carga no fundida entre los quemadores/lanzas y el metal liquido o masa fundida de metal. El flujo de oxigeno seria desviado, provocando potencialmente dano severo al horno y al panel de quemador/inyector.
Este hecho es agravado ademas por la forma generalmente esferica de la mayoria de estructuras de horno de EAF. La fusion del metal ocurre tipicamente en la parte inferior media de la masa fundida y se expande para llenar los lados. Tempranamente en la fase de fusion una corriente de oxigeno de alta velocidad tiene menos efecto y/o capacidad para penetrar una carga no fundida totalmente (metal) para descarburizar la masa fundida de metal.
La misma filosofia que se usa para seleccionar la ubicacion de aparatos adicionales de panel de quemador se usa para seleccionar la ubicacion de otros aparatos de inyector o quemadores/inyectores para uso en descarburacion. Cuando se ubica adyacente a los puntos frios, la energia exotermica de la refinacion de masa fundida se puede usar mas eficazmente para fundir la chatarra sin sobrecalentar los puntos calientes.
Se tiene que elegir la velocidad de descarga de la corriente de oxigeno desde el aparato de quemador y/o inyector para que permita que el chorro de oxigeno inyectado penetre la escoria y reaccione con la masa fundida de hierro- carbono sin salpicar excesivamente metal fundido sobre las paredes de horno y los electrodo(s). Sin embargo, ocurre salpicadura involuntaria de metal y es una causa comun del fallo de aparato. Los expertos en la tecnica entienden que el angulo formado por el chorro de oxigeno y la superficie horizontal de escoria (denominado angulo de ataque) no debe ser demasiado pequeno o el chorro de oxigeno inyectado puede no penetrar en la escoria suficientemente profundo. Ademas entienden que el angulo de ataque no debe ser demasiado grande o puede ocurrir retroceso con dano al aparato de quemador y/o inyector.
La inyeccion combinada de carbono y oxigeno por medio de diversos aparatos, incluidas lanzas dedicadas en y alrededor de la pared de horno se ha convertido en una practica comun para anadir calor extra al proceso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Tfpicamente, el suministro de flujo carbono para la inyeccion se obtiene de un dispensador de material carbonoso, tal como un portador gaseoso comprimido que comprende aire comprimido, gas natural, nitrogeno y/o algo semejante.
El uso de los quemadores junto con lanzas de carbono y oxigeno ha permitido a los fabricantes de acero electricos reducir sustancialmente el consumo de energia electrica y aumentar la tasa de produccion de horno debido al aporte adicional de calor generado por la oxidacion de carbono, y por aumentos significativos en el rendimiento termico de arco electrico logrado por la formacion de una capa de escoria espumosa que aisla el arco electrico contra perdidas de calor. La escoria espumosa tambien estabiliza el arco electrico y por lo tanto permite mayor tasa de aporte de potencia electrica. La capa de escoria espumosa es creada por burbujas de CO que se forman por la oxidacion de carbono inyectado a CO. El mayor flujo de carbono inyectado crea mayor generacion de CO localizado. Por consiguiente, la mayoria de unidades de horno EAF tambien comprenden medios de posproduccion para retirar o reducir niveles de CO en el gas residual tales como quemadores poscombustion. Mezclar la CO con oxigeno dentro del horno de arco electrico es deseable pero muy dificil de disponer sin excesiva oxidacion de la escoria y los electrodos. Por consiguiente, el campo tecnico ha desarrollado medios posproduccion para tratar el alto contenido de CO del gas residual.
Los hornos de arco electrico mas modernos estan equipados con todos o algunos de los medios mencionados anteriormente para aporte termico auxiliar y/o de energia quimica. Junto con mejoras en el diseno y el funcionamiento de los hornos de fusion de metal han venido mejoras en el diseno de panel. Por ejemplo, diversas configuraciones de panel de quemador se describen en la patente europea EP 1 835 039 A1, patente de EE. UU. n.° 4.703.336, patente de EE. UU. n.° 5.444.733, patente de EE. UU. n.° 6.212.218, patente de EE. UU. n.° 6.372.010, patente de EE. UU. n.° 5.166.950, patente de EE. UU. n.° 5.471.495, patente de EE. UU. n.° 6.289.035, patente de EE. UU. n.° 6.614.831, patente de EE. UU. n.° 5.373.530, patente de Ee. UU. n.° 5.802.097, patente de Ee. UU. n.° 6.999.495 y patente de EE. UU. n.° 6.342.086. Dichas patentes de la tecnica anterior han demostrado ser beneficiosas. Por ejemplo, la patente de EE. UU. n.° 6.999.495 ha encontrado una amplia aplicabilidad para aumentar la cobertura espacial de energia en un horno. De manera semejante, la patente de EE. UU. n.° 6.614.831 ha encontrado aplicabilidad para extender el alcance de diversas herramientas, tales como un quemador o una lanza, en el interior de un horno.
Como los aparatos de panel de quemador y/o inyector de sumidero se instalan fuera del area de horno encerrada por el crisol, se ubican a una distancia relativamente mayor de la superficie del metal fundido y puntos frios. Como la llama, chorro de oxigeno o corriente de particulas deben llegar mas lejos antes de alcanzar el metal fundido o punto frio, el chorro se vuelve relativamente menos coherente en comparacion con chorros que son inyectados desde ubicaciones relativamente mas cercanas. Asi, la llama, oxidante o particulas ya no se dirigen a un area relativamente pequena y la eficacia del chorro es muy limitada.
Asi, un objeto de la invencion es proporcionar mejores aparatos de quemador y/o inyector de sumidero y metodos y hornos que usan los mismos que no sufren tanta perdida de coherencia de chorro.
Actualmente existen muchas configuraciones para aparatos de panel de quemador y/o inyector. Para aparatos de panel de quemador y/o inyector de sumidero, tfpicamente se montan y ubican fuera del area de crisol en la parte superior del sumidero en el panel de balcon. Estos aparatos de panel de quemador y/o inyector de sumidero tfpicamente incluyen un quemador conectado a una placa de montaje cuadrada o rectangular. La placa de montaje se coloca dentro de una abertura correspondiente cuadrada o rectangular en el panel de balcon y se conecta al panel de balcon. La abertura cuadrada o rectangular se hace porque es mas simple dirigir el circuito de enfriamiento en el panel alrededor de una abertura cuadrada o rectangular con el uso de tuberias rectas y uniones de codo. Independientemente de la forma particular empleada, dichos aparatos tipicos de panel de quemador y/o inyector de sumidero tienen una posicion fija con respecto al panel de balcon. Asi, la direccion de la llama, o inyeccion del oxidante o particulas es fija y no se puede cambiar facilmente. Mas especificamente, la orientacion angular del aparato en cada uno de los ejes x, y, z es fija. Si la orientacion del quemador y/o inyector en la posicion fija no se disena bien, la llama, oxidante o particulas pueden ser inyectados fuera del area objetivo del bano, tal como un punto frio. En este caso, el horno debe ser desactivado y el aparato de panel de quemador y/o inyector desinstalado, redisenado y reinstalado. Esto requiere una cantidad significativa de tiempo de parada de horno. Si la abertura en el panel de balcon no es bastante grande como para permitir que el aparato de panel de quemador y/o inyector sea reinstalado con la orientacion correcta, la abertura en el panel de balcon debe ser modificada. Esto requiere mayor inversion de capital y mayor tiempo de parada de horno.
Asi, un objeto de la invencion es proporcionar aparatos de panel de quemador y/o inyector de sumidero cuya orientacion hacia un area objetivo dentro de un horno pueda ser mas facilmente modificada sin incurrir en cantidades no deseables de tiempo de parada de horno, gasto de capital o redisenos de aparato de panel.
Se han disenado diversas tecnicas para enfriar paneles que se usan en los EAF. Un tipo de medios de enfriamiento es una cavidad vacia, cuyo interior es rociado con agua de enfriamiento. Otro tipo de medios de enfriamiento es un conducto en serpentin de agua de enfriamiento que atraviesa de izquierda a derecha y de nuevo a lo largo de un plano que se orienta tfpicamente en un angulo recto con la capa de escoria. Si bien estos a menudo logran un efecto de enfriamiento totalmente satisfactorio, dichos dispositivos voluminosos dan como resultado un cuerpo de panel
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
excesivamente grande, pesado y caro.
Asi, un objeto de la invencion es proporcionar mejores aparatos de panel de quemador y/o inyector de sumidero que sea enfriado satisfactoriamente sin dar como resultado un cuerpo de panel excesivamente grande, pesado y caro.
Segun la presente invencion se describe un metodo para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector a traves de una abertura circular en un panel de enfriamiento de techo de un horno de fusion de metal. El aparato de panel de quemador y/o inyector comprende: un reborde que se extiende horizontalmente; un cuerpo principal conectado a un lado inferior de dicho reborde; y un quemador y/o inyector insertado en dicha camara de cuerpo principal que se adapta y configura para inyectar desde la misma al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno y una corriente de particulas de carbono. El cuerpo principal se extiende hacia abajo desde dicho reborde a lo largo de un eje de cuerpo principal en un angulo con un eje vertical de dicho reborde. Dicho reborde y cuerpo principal conectados tienen una camara dispuesta centradamente que se extiende entre extremos superior e inferior de los mismos. Dicho cuerpo principal tiene una anchura o diametro suficientemente pequeno como para permitir que el cuerpo principal se extienda hacia abajo a traves de la abertura en el panel de enfriamiento de techo. Dicho metodo comprende las siguientes etapas. Dicho cuerpo principal es bajado a traves de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo mientras dicho reborde reposa sobre la abertura. Se selecciona un area objetivo de un bano de metal fundido en el horno en la que se va a inyectar al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno, y una corriente de particulas de carbono. Se hace rotar dicho reborde y cuerpo principal conectados hasta que el quemador y/o inyector apuntan hacia el area objetivo.
Tambien se describe un metodo para tratar metal que comprende las siguientes etapas. Un aparato de panel de quemador y/o inyector instalado a traves de una abertura circular en un panel de enfriamiento de techo de un horno de fusion de metal. El aparato de panel de quemador y/o inyector comprende: un reborde que se extiende horizontalmente; un cuerpo principal conectado a un lado inferior de dicho reborde; y un quemador y/o inyector insertado en dicha camara de cuerpo principal que se adapta y configura para inyectar desde la misma al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno y una corriente de particulas de carbono. El cuerpo principal se extiende hacia abajo desde dicho reborde a lo largo de un eje de cuerpo principal en un angulo con un eje vertical de dicho reborde. Dicho reborde y cuerpo principal conectados tienen una camara dispuesta centradamente que se extiende entre extremos superior e inferior de los mismos. Dicho cuerpo principal tiene una anchura o diametro suficientemente pequeno como para permitir que el cuerpo principal se extienda hacia abajo a traves de la abertura en el panel de enfriamiento de techo. Dicho metodo comprende las siguientes etapas. Dicho cuerpo principal es bajado a traves de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo mientras dicho reborde reposa sobre la abertura. Se selecciona un area objetivo de un bano de metal fundido en el horno en la que se va a inyectar al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno, y una corriente de particulas de carbono. Se hace rotar dicho reborde y cuerpo principal conectados hasta que el quemador y/o inyector apuntan hacia el area objetivo. Se inyecta al menos uno de combustible y oxidante, oxigeno, y particulas de carbono desde dicho quemador y/o inyector en un bano de metal fundido en el horno.
El metodo para instalar puede incluir uno cualquiera o mas de los siguientes aspectos:
- se ajusta el cabeceo y/o angulo de balanceo del reborde con respecto al panel de enfriamiento de techo al ajustar una holgura entre dicho reborde y el panel de enfriamiento de techo en una o mas partes circunferenciales de dicho reborde para apuntar mas optimamente el quemador y/o inyector hacia el area objetivo; y se impulsa una cuna entre una superficie superior del panel de enfriamiento de techo y una superficie inferior de dicho reborde para mantener el cabeceo y/o angulo de balanceo.
- el aparato de panel de quemador y/o inyector comprende ademas un dispositivo mecanico que comprende:
• una placa horizontal que tiene una anchura o diametro suficientemente grandes como para permitir que dicha placa horizontal repose sobre la parte superior del panel de enfriamiento de techo y que tiene un agujero vertical alineado con la abertura en el panel de enfriamiento de techo, dicho agujero vertical es suficientemente grande como para permitir que dicho cuerpo principal se extienda hacia abajo a traves del agujero vertical y la abertura en el panel de enfriamiento de techo y es suficientemente pequeno como para impedir que el reborde caiga a traves de dicho agujero vertical y la abertura en el panel de enfriamiento de techo;
• uno o mas sujetadores, y
• una o mas de presillas de retencion correspondientes a dicho uno o mas sujetadores, en donde dicha placa comprende ademas uno o mas tacos correspondientes a dicha una o mas de presillas de retencion que se proyectan hacia arriba desde una superficie superior de dicha placa, estando dichos sujetadores adaptados y configurados para ser sujetados a dichos tacos con dichos sujetadores para asegurar fijamente dicho reborde entre dicha placa y dicha una o mas presillas.
- la posicion del cuerpo principal y el reborde conectados y la orientacion del quemador y/o inyector se fijan con respecto al panel de enfriamiento de techo al colocar dicha una o mas presillas de retencion sobre una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
parte periferica de una superficie superior de dicho reborde en posiciones correspondientes a dichos tacos y sujetan dicha uno o mas presillas de retencion a dichos tacos con dichos sujetadores.
el aparato de panel de quemador y/o inyector comprende ademas un dispositivo mecanico que comprende resaltes primero y segundo, una barra de montaje, y cunas primera y segunda, dicha barra de montaje tiene una primera ranura que se extiende a traves de un cuerpo de la barra de montaje en un extremo de la misma y una segunda ranura que se extiende a traves del cuerpo de la barra de montaje en un extremo opuesto de la misma, cada una de dichas ranuras tiene un tamano suficientemente grande como para permitir desplazamiento de uno de los resaltes a traves de la misma, cada uno de dichos resaltes tiene una pareja de patas libres en un extremo del mismo y unidas juntas en un extremo opuesto de las mismas.
dicho metodo comprende la etapa adicional de fijar la posicion del cuerpo principal y el reborde conectados y la orientacion del quemador y/o inyector con respecto al panel de enfriamiento de techo mediante:
• antes de realizar dicha etapa de bajar dicho cuerpo principal, soldar los extremos libres de las patas de dichos resaltes a una superficie superior de dicho panel de enfriamiento de techo adyacente a la abertura en el panel de enfriamiento de techo;
• realizar dicha etapa de bajar dicho cuerpo principal;
• colocar dicha barra de montaje sobre la parte superior de dicho reborde mientras se alinean dichas ranuras con dichos resaltes;
• acunar dicha primera cuna en un espacio entre una superficie superior de dicha barra de montaje adyacente a dicha primera ranura y un espacio por debajo de la parte unida de dicho primer resalte para retener por rozamiento el reborde contra el panel de enfriamiento de techo; y
• acunar dicha segunda cuna en un espacio entre la superficie superior de dicha barra de montaje adyacente a dicha segunda ranura y un espacio por debajo de la parte unida de dicho segundo resalte para retener por rozamiento el reborde contra el panel de enfriamiento de techo, en donde dichas etapas de acunar dichas cunas primera y segunda fija la posicion del cuerpo principal y el reborde conectados y la orientacion del quemador y/o inyector con respecto al panel de enfriamiento de techo;
dicho cuerpo principal se forma integralmente con dicho reborde mediante moldeo;
al menos una de una fuente de combustible y oxidante, una fuente de oxigeno, y una fuente de particulas de carbono se conectan a dicho quemador y/o inyector;
el cuerpo principal y el reborde conectados incluyen un circuito de enfriamiento que se extiende desde dicho reborde a un punto adyacente a la parte inferior del cuerpo principal y retorna de nuevo al reborde, y dicho metodo comprende la etapa adicional de conectar el circuito de enfriamiento a un suministro de agua de enfriamiento;
el horno es un horno de arco electrico que tiene un crisol adaptado y configurado para contener un bano de metal fundido, una region de sumidero con una piquera; paredes laterales que se extienden hacia arriba y alrededor de dicho crisol y region de sumidero; y un techo de balcon que se extiende horizontalmente sobre dicha region de sumidero, el panel de enfriamiento de techo con la abertura que forma parte del balcon;
el diametro o anchura del cuerpo principal adyacente al reborde es suficientemente pequeno como para permitir al menos 180° de rotacion del cuerpo principal dentro de abertura circular en el panel de enfriamiento de techo;
el diametro o anchura del cuerpo principal adyacente al reborde es suficientemente pequeno como para permitir que el cuerpo principal sea abatido dentro de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo;
el horno es un horno de arco electrico y el panel de enfriamiento de techo es un panel de balcon en un area de sumidero del horno;
dicho cuerpo principal es rotatorio y abatible dentro del agujero; dicho cuerpo principal tiene una seccion transversal circular; dicho cuerpo principal tiene una seccion transversal eliptica; dicho reborde tiene una seccion transversal circular; dicho quemador y/o inyector comprende un quemador;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
- dicho quemador y/o inyector comprende un inyector de oxigeno;
- dicho quemador y/o inyector comprende un quemador y un inyector de oxigeno;
- dicho quemador y/o inyector comprende un inyector de particulas de carbono;
- dicho quemador y/o inyector comprende un quemador y un inyector de particulas de carbono;
- dicho quemador y/o inyector comprende un quemador, un inyector de oxigeno, y un inyector de particulas
de carbono;
- dicho quemador y/o inyector comprende un quemador e inyector de oxigeno combinados;
- se inyectan particulas de carbono desde dicho inyector de particulas de carbono a dicho bano de metal fundido;
- el metodo de instalacion comprende ademas la etapa de conectar al menos una de una fuente de combustible y oxidante, una fuente de oxigeno, y una fuente de particulas de carbono a dicho quemador y/o inyector.
Para un entendimiento adicional de la naturaleza y los objetos de la presente invencion, se debe hacer referencia a la siguiente descripcion detallada, tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que a elementos semejante se les dan los mismos numeros de referencia o analogos y en donde:
La figura 1 es una vista en planta superior de un horno inventivo con un aparato de panel de quemador y/o inyector de sumidero.
La figura 2 es una vista en perspectiva del horno de la figura 1, con piezas retiradas.
La figura 3 es una vista en perspectiva de una realizacion del aparato de panel de quemador y/o inyector de la presente invencion.
La figura 4 es una vista en planta superior del aparato de panel de quemador y/o inyector de la figura 3 que ilustra piezas ocultas.
La figura 5 es una vista en alzado del aparato de panel de quemador y/o inyector de la figura 3.
La figura 6 es una vista en seccion transversal del aparato de panel de quemador y/o inyector de la figura 3.
La figura 7 es una vista en seccion transversal de otra realizacion del aparato de panel de quemador y/o inyector de la presente invencion.
La figura 8 es una vista en planta superior del aparato de panel de quemador y/o inyector de la figura 7.
La figura 9 es una vista en alzado lateral en seccion transversal parcial, con partes desprendidas, del panel de enfriamiento de techo, resalte, placa de montaje y reborde de la figura 8 con una cuna instalada entre una superficie superior de la placa de montaje y una superficie inferior de la parte unida del resalte.
A las palabras y frases usadas en esta memoria se les debe dar su significado ordinario y habitual en la tecnica por el experto en la tecnica a menos que se defina adicionalmente de otro modo.
A continuacion, se hace referencia a realizaciones de la invencion. Sin embargo, se debe entender que la invencion no se limita a las realizaciones especificas descritas. En cambio, se contempla cualquier combinacion de los siguientes rasgos y elementos, ya sean relacionados con diferentes realizaciones o no, implementa y pone en practica la invencion. Ademas, en diversas realizaciones la invencion proporciona numerosas ventajas sobre la tecnica anterior. Sin embargo, aunque realizaciones de la invencion puedan lograr ventajas sobre otras posibles soluciones y/o sobre la tecnica anterior, tanto si se logra como si no una ventaja particular mediante una realizacion dada que no limita de la invencion. Asi, los siguientes aspectos, rasgos, realizaciones y ventajas son meramente ilustrativos y no se consideran elementos o limitaciones de las reivindicaciones adjuntas excepto donde sea citado explicitamente en una reivindicacion o realizaciones. De manera semejante, referencia a “la invencion” no se debe interpretar como generalizacion de algun tema de asunto inventivo descrito en esta memoria y no se considerara como un elemento o limitacion de las reivindicaciones adjuntas excepto donde sea citado explicitamente en una reivindicacion o reivindicaciones.
Como se ilustra mejor en la figura 1-2, un horno de arco electrico (EAF) segun la invencion incluye un crisol 7 de material ceramico que forma una carcasa inferior 15 de metal. El crisol 7 se configura y adapta para contener un bano fundido de metal. Por encima de la carcasa inferior 15 se dispone una carcasa superior que comprende paredes laterales 5 que se extienden hacia arriba desde adyacentes a una parte periferica del crisol 7. Extendiendose a traves de partes superiores de las paredes laterales 5 hay un tejado retractil 17. Tres electrodos 9
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
se extienden a traves del tejado 17 y adentro del bano fundido. Un area de sumidero 11 esta revestida con material refractario e incluye una piquera 13. El area de sumidero 11 es tfpicamente en forma de media luna. Una parte inferior de las paredes laterales 5 adyacente a un canto periferico del area de sumidero 11 no se extiende tan alta como otras partes de las paredes laterales 5 no adyacentes al area de sumidero 11. En cambio, se extienden unicamente de manera parcial hacia arriba para encontrarse en un canto arqueado periferico del panel de balcon 19. El panel de balcon 19 proporciona un techo sobre el area de sumidero 11. Una parte superior de las paredes laterales 5 adyacente al area de sumidero 11 se extiende desde el canto arqueado del panel de balcon 19 mas cerca del crisol 7 hacia arriba hacia el tejado 17.
Se forma una abertura circular en el panel de balcon 19 (es decir, el panel de enfriamiento de techo) para acomodar un aparato de panel 21 de quemador y/o inyector. El aparato de panel 21 de quemador y/o inyector se puede posicionar y orientar de manera tal como para dirigir una llama hacia la chatarra o carga en el area de sumidero 11 o hacia el bano de metal adyacente al area de sumidero 11. El aparato de panel 21 de quemador y/o inyector se puede posicionar y orientar de manera tal como para dirigir una llama de combustible y oxidante o inyectar oxfgeno y/o partfculas de carbono en un area objetivo deseada del bano de metal fundido adyacente al area de sumidero 11 haciendo rotar y/o abatiendo el aparato de panel 21 de quemador y/o inyector en la abertura circular del panel de balcon.
Como se ilustra mejor en las figuras 3-6, el aparato de panel 21 de quemador y/o inyector incluye un reborde 33 dispuesto en un extremo superior del mismo que se conecta a un cuerpo principal 23 dispuesto en un extremo inferior del mismo. Tfpicamente, el reborde 33 y el cuerpo principal se forman integralmente mediante moldeo. Un eje 37 del reborde 33 forma un angulo a con un eje 35 del cuerpo 23. Extendiendose a traves del reborde 33 y el cuerpo 23 a lo largo del eje 35 hay una camara 25. Si bien la camara 25 puede tener cualquier configuracion en seccion transversal, tfpicamente es cilmdrica como se ilustra en la figura 6 y la configuracion en seccion transversal no cambia a lo largo de la longitud de la camara 25.
El reborde 33 reposa sobre una placa 39. La placa 39 incluye un agujero que es de un tamano que corresponde a una abertura en el panel enfriado por agua 41. El agujero en la placa 39 tambien es de un tamano suficientemente pequeno como para impedir que el reborde 33 caiga a traves del agujero y adentro del horno y suficientemente grande como para permitir que el cuerpo principal se extienda por debajo del panel 41 mientras el reborde 33 reposa encima de la placa 39.
La placa 39 tambien incluye uno o mas tacos proyectados hacia arriba 45 y una o mas presillas de retencion correspondientes 43 aseguradas a los tacos 45 con uno o mas sujetadores correspondientes 47. La placa 39, taco(s) proyectado(s) 45 y presilla(s) de retencion 43 se pueden hacer de cualquier metal o aleacion de metal adecuados para hornos de fusion de metal.
Como alternativa, en lugar de tacos 45, presillas 43 y sujetadores 47, el reborde 33 se podrfa proporcionar con ranuras curvadas en una parte circunferencial del mismo. Accesibles a traves de las ranuras curvadas podrfa haber orificios roscados en la placa 39. Se podrfa insertar uno o mas pernos en una o mas ranuras y roscarse en el orificio correspondiente en la placa 39. El apriete del perno permitirfa que el reborde 33 sea asegurado rfgidamente a la placa 39.
El reborde 33 y el cuerpo principal 23 tambien incluyen un circuito de enfriamiento. El circuito de enfriamiento puede tener cualquier configuracion adecuada para proporcionar suficiente enfriamiento al cuerpo principal. Ciertamente, el experto en la tecnica identificara que sus dimensiones se pueden disenar segun una carga termica anticipada sobre el cuerpo principal 23 durante el funcionamiento en el EAF. El circuito de enfriamiento tiene una entrada 24, una pata hacia abajo 26 que conduce a una parte helicoidal 28 formada en una parte circunferencial del cuerpo 23 alrededor de la camara 25. Un extremo terminal de la parte helicoidal 28 conduce a una pata de retorno 30 que a su vez conduce a una salida 32. Como alternativa, el circuito de enfriamiento puede tener una entrada 24, una pata hacia abajo 26 para trasmision de fluidos conectada a la pata de retorno 30 que lleva a una salida 32, pero en este caso, las patas hacia abajo y de retorno 26, 30 no se conectan mediante una parte helicoidal 28. En cambio, la parte helicoidal 28 es sustituida por una pata hacia arriba (no ilustrada) que se extiende bajando desde la pata de retorno 30 y la pata hacia arriba es para trasmision de fluidos conectada a la pata hacia abajo 26 mediante una parte transversal del circuito de enfriamiento.
En la realizacion de las figuras 3-6, como el cuerpo principal 23 emerge hacia abajo con un angulo a, el diametro de la abertura circular de la placa 39 se hace grande como para permitir que el reborde 33 y el cuerpo principal 23 sean rotados al menos 90°, tfpicamente al menos 180°, e idealmente 360° sin que el cuerpo principal 23 impacte en una superficie interior de la abertura en el panel enfriado por agua 41 de horno.
El diametro del agujero cilmdrico en la placa 39 tambien es grande como para permitir que un dispositivo de ajuste de holgura incline el reborde 33 y el cuerpo principal 23 a su lado, de nuevo sin que el cuerpo principal 23 impacte en una superficie interior de la abertura en el panel enfriado por agua. El dispositivo de ajuste de holgura pueden ser una cuna 49 o cualquier otra palanca conocida que sea insertada entre reborde 33 y placa 39 en cualquier punto de la circunferencia del reborde 33. El dispositivo de ajuste de holgura tambien podrfa ser uno o mas pernos que acoplan de manera roscada el reborde 33 en una parte circunferencial del mismo y que aguantan contra la superficie
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
superior de la placa 39. Conforme se enroscan y desenroscan pernos en el reborde 33, los extremos inferiores fuerzan al reborde 33 a alejarse o acercarse a la placa 39 y asi aumentar o disminuir la holgura en ese punto. Se podria usar cualquier numero de estos pernos roscados para aumentar o disminuir la holgura en cualquier numero de puntos entre el reborde 33 y la placa 39.
El diametro del reborde 33 es mayor que el diametro del agujero cilindrico formado en la placa 39 y la abertura en el panel enfriado por agua de horno a traves del que se instala el aparato 21. Esta diferencia de diametros permite que el cuerpo principal 23 sea rotado sin impactar en una superficie del panel 141. La orientacion angular del cuerpo principal 23 y el reborde 33 puede ser fijada apretando sujetador(es) 47 para comprimir el reborde 33 entre presilla(s) 43 y la placa 39.
El experto en la tecnica identificara que la superficie circunferencial del reborde 33 puede ser en forma de una gran variedad de configuraciones. Por ejemplo, si bien el reborde 33 todavia puede tener una altura constante, en cambio se puede configurar para que tenga multiples lobulos que se proyectan hacia fuera desde el centro y se rotan de modo que uno o mas de los lobulos sean retenidos entre la presilla(s) 43 y la placa 39.
El circuito de enfriamiento se puede formar en el cuerpo principal 23 y el reborde 33 de una de dos maneras.
Primero, se forma una parte media de una tuberia de metal o aleacion de metal (tal como cobre o aleacion de cobre) hasta la forma deseada que incluye la pata hacia abajo 26, pata de retorno 30, y ya sea la forma de bobina helicoidal o la parte transversal curvada (no ilustrada) y pata hacia arriba (no ilustrada) que conecta la pata hacia abajo 26 a la pata de retorno 30. La tuberia bobinada helicoidalmente o formada de otro modo se inserta dentro y se fija al interior de una forma de moldeo para dar forma al cuerpo interior 23 y el reborde 33. Se vierte metal fundido en la forma de moldeo. Tras enfriamiento, la entrada 24 y la salida 32 se forman en la superficie de la pieza moldeada de una manera conocida.
Segundo, se moldea un nucleo de arena formado helicoidalmente o nucleo de arena formado de otro modo de arena de moldeo y aglutinante. El nucleo de arena se inserta dentro y se fija al interior de una forma de moldeo para dar forma al cuerpo interior 23 y el reborde 33. Se vierte metal fundido en la forma de moldeo. Tras enfriamiento, la arena de moldeo se retira del circuito de enfriamiento helicoidal formado asi y la entrada 24 y la salida 32 se forman en la superficie de la pieza moldeada de una manera conocida.
El aparato 21 puede ser instalado de la siguiente manera.
Si no existe ya, se hace una abertura circular en el panel horizontal enfriado por agua 41. La placa 39 se coloca sobre la abertura en la pared 41. La placa 39 se posiciona para alinear coaxialmente la abertura en el panel 41 con el agujero cilindrico en la placa 39. La placa 39 se asegura al panel 41 con medios conocidos en la tecnica, tales como, por ejemplo, con plastico refractario. La parte de cuerpo principal 23 del cuerpo principal 23 y el reborde 33 conectados (con el quemador y/o inyector 31 ya insertados en la camara 25) se extiende hacia abajo a traves de la abertura en el panel 41 y el agujero cilindrico en la placa 39 con el eje 35 dirigido hacia un area objetivo deseada para una llama o inyeccion de una corriente de oxigeno o particulas de carbono desde el quemador y/o inyector 31. El cuerpo principal 23 y el reborde 33 conectados se posicionan entonces para alinear coaxialmente el reborde 33 con el agujero cilindrico en la placa 39 y la abertura en el panel 41. La presilla(s) de retencion 43 se coloca en relacion de superposicion con el reborde 33 y el sujetador(es) 47 es apretado para sostener con seguridad el reborde 33 entre presilla(s) de retencion 43 y la placa 39. Si se desea, se puede utilizar un dispositivo de ajuste de holgura como se ha descrito anteriormente para ajustar la holgura entre la placa 39 y el reborde 33 para inclinar el cuerpo principal 23 y el reborde 33 formados integralmente al cabeceo y angulos de balanceo deseado. El quemador y/o inyector 31 se conectan, segun sea apropiado, a trenes de valvulas para combustible y oxidante (tales como oxigeno, aire o ambos oxigeno y aire), un tren de valvulas para oxigeno, y/o a un suministro de particulas de carbono. Finalmente, una fuente de refrigerante (tipicamente agua) se conecta a la entrada 32.
Puede ser evidente que, tras la instalacion, la llama, chorro de oxigeno, y/o corriente de particulas de carbono no se dirigen satisfactoriamente hacia el area objetivo deseada del bano de metal fundido. En ese caso, el aparato 21 se puede ajustar de una o ambas maneras con el fin de lograr la direccion deseada. El sujetador(es) 47 se afloja con el fin de liberar la agarre de la presilla(s) de retencion 43 y la placa 39 sobre el reborde 33. La cuna 49 puede ser impulsada entre la placa 39 y el reborde 33 con el fin de abatir el aparato 21 desde el plano horizontal del panel enfriado por agua 41. Cuanto mas lejos se impulsa la cuna 49 entre la placa 39 y el reborde 33, mas cantidad de abatimiento se lograra. El cuerpo principal 23 y el reborde 33 tambien pueden ser rotados en torno al eje 37 desde 0° a 360°. Entre el acunado y la rotacion, con la llama, chorro de oxigeno y/o corriente de particulas de carbono se puede apuntar apropiadamente al area deseada del bano fundido de metal. Una vez se logra la direccion y destino deseados, se aprieta el sujetador(es) con el fin de asegurar una vez mas la posicion del reborde 33 y el cuerpo principal 23 con respecto a la placa 39 y el panel enfriado por agua 41.
Como se ilustra mejor en las figuras 7-9, el aparato de panel 21 de quemador y/o inyector incluye un reborde 133 dispuesto en un extremo superior del mismo que se conecta a un cuerpo principal 123 dispuesto en un extremo inferior del mismo. Tipicamente, el reborde 133 y el cuerpo principal 123 se forman integralmente mediante moldeo. Un eje del reborde 133 forma un angulo a con un eje del cuerpo 123. Extendiendose a traves del reborde 133 y el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
cuerpo 123 a lo largo del eje de cuerpo hay una camara 125. Si bien la camara 125 puede tener cualquier configuracion en seccion transversal, tipicamente es cilindrica como se ilustra en la figura 7 y la configuracion en seccion transversal no cambia a lo largo de la longitud de la camara 125.
El reborde 133 reposa sobre el panel enfriado por agua 141. El panel enfriado por agua 141 incluye una abertura circular que es de un tamano que corresponde a la anchura o diametro del cuerpo principal 123. La abertura circular en el panel 141 tambien es de un tamano suficientemente pequeno como para impedir que el reborde 133 caiga a traves de la abertura circular y adentro del horno. La abertura circular tambien es de un tamano suficientemente grande como para permitir que el cuerpo principal 123 se extienda por debajo del panel 141 mientras el reborde 133 reposa encima del panel 141.
La posicion angular del reborde 133 y el cuerpo principal 123 conectados con respecto al panel 141 puede ser fijada mecanicamente. Se proporcionan dos parejas de resaltes 151, cada uno de los cuales tiene dos patas que son libres en un extremo del resalte 151 y que se unen en otro extremo del resalte 151. Los extremos libres de las patas se sueldan o se fijan con seguridad de otro modo a una superficie superior del panel 141. Dos barras de montaje 153 se colocan sobre un lado de la abertura circular en la parte superior de una superficie superior del reborde 133. Los resaltes 151 se posicionan para permitir que ranuras 154 formadas en cada extremo de las barras de montaje 153 se alineen con los resaltes 151. Las ranuras 154 son de un tamano suficientemente grande como para permitir que los resaltes 151 se proyecten hacia arriba a traves de las ranuras 154 mientras las barras de montaje 153 reposan sobre el reborde 133. Se usan cuatro cunas 157 para retener por rozamiento el reborde 133 entre el panel 141 y las barras de montaje 153. Cada cuna 157 se acuna en un espacio entre una superficie superior de una barra de montaje 153 adyacente a una ranura y un espacio por debajo de la parte unida de un resalte 151.
Las barras de montaje 153 y los resaltes 151 se pueden hacer de cualquier metal o aleacion de metal adecuados para hornos de fusion de metal.
Si bien no se ilustra, el reborde 133 y el cuerpo principal 123 tambien incluyen un circuito de enfriamiento. El circuito de enfriamiento puede tener cualquier configuracion adecuada para proporcionar suficiente enfriamiento al cuerpo principal. Ciertamente, el experto en la tecnica identificara que sus dimensiones se pueden disenar segun una carga termica anticipada sobre el cuerpo principal 123 durante el funcionamiento en el EAF. El circuito de enfriamiento tiene una entrada formada en el reborde 133 que conduce a una pata que se extiende hacia abajo al extremo inferior del cuerpo principal 123. Una parte transversal del circuito de enfriamiento se extiende transversalmente a traves una parte inferior del cuerpo principal 123. Una pata que se extiende hacia arriba paralela a la pata hacia abajo, conecta la seccion transversal con una salida formada en el reborde 133.
El diametro de la abertura circular en el panel 141 se hace grande como para permitir que el cuerpo principal 123 sea rotado al menos 90°, mas tipicamente al menos 180°, e idealmente 360° sin que el cuerpo principal 123 impacte en una superficie interior de la abertura circular en el panel enfriado por agua 141 de horno.
El diametro de la abertura circular en el panel 141 tambien es grande como para permitir que un dispositivo de ajuste de holgura incline el reborde 133 y el cuerpo principal 123 a su lado, de nuevo sin que el cuerpo principal 123 impacte en una superficie interior de la abertura en el panel 141. El dispositivo de ajuste de holgura pueden ser una cuna o cualquier otra palanca conocida que sea insertada entre reborde 133 y panel 141 en cualquier punto de la circunferencia del reborde 133. El dispositivo de ajuste de holgura tambien podria ser uno o mas pernos que acoplan de manera roscada el reborde 133 en una parte circunferencial del mismo y que aguantan contra la superficie superior del panel 141. Conforme se enroscan y desenroscan pernos en el reborde 133, los extremos inferiores fuerzan al reborde 133 a alejarse o acercarse al panel 141 y asi aumentar o disminuir la holgura en ese punto. Se podria usar cualquier numero de estos pernos roscados para aumentar o disminuir la holgura en cualquier numero de puntos entre el reborde 133 y el panel 141.
El diametro del reborde 133 es mayor que el diametro de la abertura circular formada en el panel 141. Esta diferencia de diametros permite que el reborde 133 sea rotado dentro de la abertura circular sin caer adentro del horno.
El experto en la tecnica identificara que la superficie circunferencial del reborde 133 puede ser en forma de una gran variedad de configuraciones. Por ejemplo, si bien el reborde 133 todavia puede tener una altura constante, en cambio se puede configurar para tener multiples lobulos que se proyectan hacia fuera desde el centro y se rotan de modo que uno o mas de los lobulos sean retenidos entre las barras de montaje 153 y el panel 141.
El circuito de enfriamiento se puede formar en el cuerpo principal 123 y el reborde 133 de una de dos maneras.
Primero, se forma una parte media de una tuberia de metal o aleacion de metal (tal como cobre o aleacion de cobre) hasta la forma deseada que incluye la pata hacia abajo, pata hacia arriba y la parte transversal que conecta las patas hacia abajo y hacia arriba. La tuberia asi formada se inserta dentro y se fija al interior de una forma de moldeo para dar forma al cuerpo interior 123 y el reborde 133. Se vierte metal fundido en la forma de moldeo. Tras enfriamiento, la entrada y la salida se forman en la superficie de la pieza moldeada de una manera conocida.
Segundo, se moldea un nucleo de arena de aglutinante y arena de moldeado hasta la forma deseada del circuito de
10
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
enfriamiento. El nucleo de arena se inserta dentro y se fija al interior de una forma de moldeo para dar forma al cuerpo interior 123 y el reborde 133. Se vierte metal fundido en la forma de moldeo. Tras enfriamiento, la arena de moldeo se retira del circuito de enfriamiento helicoidal formado asi y la entrada y la salida se forman en la superficie de la pieza moldeada de una manera conocida.
El aparato 21 segun las figuras 7-9 puede ser instalado de la siguiente manera.
Se puede hacer una abertura circular en un panel enfriado por agua 141 del panel de balcon 19 segun las siguientes etapas. Se drena agua de enfriamiento afuera del circuito de enfriamiento dentro de panel 141. Se corta una abertura circular en las superficies interior y exterior del panel 141. Se cortan secciones de tuberias alejandose del circuito de enfriamiento expuesto por las aberturas circulares cortadas en las superficies interior y exterior. El flujo de agua de enfriamiento a traves de las tuberias es redirigido alrededor de la seccion cortada soldando tuberias curvadas que se extienden alrededor de una parte circunferencial de la seccion cortada.
Se sueldan dos parejas de resaltes 151 a una superficie superior del panel 141 en ubicaciones correspondientes a posiciones de las ranuras 154 de las barras de montaje 153 cuando se instalan mas tarde. La parte de cuerpo principal 123 del cuerpo principal 123 y el reborde 133 conectados se extienden hacia abajo a traves de la abertura circular en el panel 141 con el eje del quemador y/o inyector 131 dirigido hacia un area objetivo deseada para una llama o inyeccion de una corriente de oxigeno o particulas de carbono. Las barras de montaje 153 se posicionan para alinear las ranuras 154 sobre los resaltes 151 y para posicionar partes medias de las barras 153 sobre el reborde 133. Si se desea, se puede utilizar un dispositivo de ajuste de holgura como se ha descrito anteriormente para ajustar la holgura entre el panel 151 y el reborde 133 para inclinar el cuerpo principal 123 y el reborde 133 formados integralmente al cabeceo y angulos de balanceo deseados. A continuacion, las cunas 157 se acunan/impulsan adentro del espacio entre las barras de montaje 153 y las secciones unidas de los resaltes 151 como se ha descrito anteriormente. Finalmente, el quemador y/o inyector 31 se conectan, segun sea apropiado, a trenes de valvulas para combustible y oxidante (tales como oxigeno, aire o ambos oxigeno y aire), un tren de valvulas para oxigeno, y/o a un suministro de particulas de carbono. Finalmente, una fuente de refrigerante (tipicamente agua) se conecta a la entrada del circuito de enfriamiento.
Puede ser evidente que, tras la instalacion, la llama, chorro de oxigeno, y/o corriente de particulas de carbono no se dirigen satisfactoriamente hacia el area objetivo deseada del bano de metal fundido. En ese caso, el aparato 21 se puede ajustar de una o ambas maneras con el fin de lograr la direccion deseada. La cunas 157 se retiran con el fin de liberar el reborde 133 entre las barras de montaje 153 y el panel 141. Una cuna diferente puede ser impulsada entre el reborde 133 y el panel 141 con el fin de abatir el aparato 21 desde el plano horizontal del panel 141. Cuanto mas lejos sea impulsada esta cuna entre el panel 141 y el reborde 133, mas cantidad de abatimiento se lograra. El cuerpo principal 123 y el reborde 133 tambien pueden ser rotados alrededor del eje de la abertura circular en el panel 141 de 0° a 360°. Entre el acunado y la rotacion, con la llama, chorro de oxigeno y/o corriente de particulas de carbono se puede apuntar apropiadamente al area deseada del bano fundido de metal. Una vez se logra la direccion y destino deseados, el reborde 133 se asegura una vez mas entre el panel 141 y las barras de montaje 153 como se ha descrito anteriormente.
Con respecto a cualquiera de las realizaciones de las figuras 1-6 o de las figuras 7-9, el reborde enfriado por agua 33, 133 y el cuerpo principal 23, 123 se pueden formar de cualquier metal o aleacion de metal adecuados para uso en hornos de fusion de metal, especialmente EAF. Tipicamente, se hace de cobre o aleacion de cobre. Tipicamente, se forman integralmente mediante moldeo. La superficie baja del reborde 133 expuesta a gases de hornos se cubre tipicamente con un material refractario blando.
En el caso de una camara cilindrica 25, 125, puede tener un diametro constante desde su extremo superior a su extremo inferior. Tipicamente, tiene un diametro interior mas grande sobre la mayor parte de la longitud del cuerpo principal 23, 123 y en disminucion hacia dentro en una seccion intermedia 27, 127 desde el diametro interior mas grande a un diametro interior mas pequeno para terminar en una seccion terminal 29, 129. Insertado en la camara cilindrica 25, 125 hay un cuerpo de quemador y/o inyector 31, 131.
Cada uno del cuerpo principal 23 y el agujero en la placa 39 o la abertura circular en el panel enfriado por agua 141 puede ser de cualquier configuracion siempre que el cuerpo principal 23, 123 pueda ser rotado y abatido dentro del agujero o abertura circular, como pueda ser el caso. Tipicamente, ambos son cilindricos donde el agujero o la abertura tienen un diametro ligeramente mayor que el del cuerpo principal 23, 123 para acomodar el abatimiento
Como se ha mencionado anteriormente, el cuerpo principal 23, 123 se puede configurar en una gran variedad de formas siempre que sea rotatorio y abatible insertado en el agujero en la placa 39 o en la abertura circular en el panel enfriado por agua 141. Tipicamente, al menos una parte del cuerpo principal 23, 123 tiene una seccion transversal circular. Como se ilustra mejor en las figuras 7-9, la parte configurada cilindrica se extiende a traves de la camara cilindrica 125 y hace una transicion a una seccion transversal no cilindrica tal como una seccion transversal eliptica. La seccion transversal no cilindrica es util para permitir suficiente espacio para la parte transversal del circuito de enfriamiento entre la pata hacia arriba y la pata hacia abajo (no ilustradas en las figuras 7-9).
El cuerpo de quemador y/o inyector 31, 131 se puede configurar y adaptar de varias maneras diferentes: como
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
quemador, como inyector, o como quemador/inyector combinados. El experto en la tecnica identificara que en la tecnica se conocen diversos tipos de quemadores, inyectores y quemador/inyectores y que el quemador y/o inyector 31, 131 puede ser cualquiera da las estructuras bien conocidas. El quemador se configura y adapta generalmente para inyectar combustible (tal como gas natural, propano, o aceite combustible) y un oxidante (tal como aire, oxigeno, o aire y oxigeno) para combustion del mismo. Un tipo de quemador/inyector se configura y adapta generalmente para inyectar combustible y un oxidante o combustion del mismo tambien como chorro supersonico de oxigeno. Otro tipo de quemador/inyector se configura y adapta generalmente para inyectar combustible y un oxidante para combustion del mismo tambien como corriente de particulas de carbono. Todavia otro tipo de quemador/inyector se configura y adapta generalmente para inyectar combustible y un oxidante para combustion del mismo tambien como chorro supersonico de oxigeno y una corriente de particulas de carbono. El inyector puede ser una lanza de oxigeno o una tobera adaptada y configurada para inyectar una corriente de particulas de carbono. Ejemplos tipicos de quemadores o quemador/inyectores son los descritos por los documentos US 5.599.375, US 4.622.007, US 5.788.921, y US 5.858.302. Ejemplos comerciales tipicos de quemadores, quemador/inyectores, e inyectores incluyen el quemador Pyretron™, el quemador PyrOx y el quemador PyreJet™ o la tobera AlarcJet disponible en AC I ubicada en Kennesaw, Georgia, EE. UU. El quemador, quemador/inyector, o inyector se pueden hacer de cualquier metal o aleacion de metal y se pueden hacer o no del mismo material que el reborde 33 y el cuerpo principal 23.
El reborde 33, 133 se adapta y configura para permitir hasta al menos 90°, tipicamente al menos 180°, y mas tipicamente 360°, de rotacion en la parte superior del panel de enfriamiento de techo 141 o la placa 39. Si bien el reborde 33, 133 se puede configurar en una gran variedad de formas, tipicamente es cilindrico para permitir facil rotacion en el alcance de 360° mientras se mantiene una distancia sustancialmente uniforme entre una superficie circunferencial del mismo y el taco(s) proyectado 45 o los resaltes 151.
En la realizacion de las figuras 7-9, como el cuerpo principal 123 emerge hacia abajo en un angulo a, el diametro de la abertura circular en el panel enfriado por agua 141 de horno se hace grande como para permitir que el reborde 133 y el cuerpo principal 123 sean rotados 360° sin que el cuerpo principal 123 impacte sobre una superficie interior de la abertura en el panel enfriado por agua 141 de horno.
El experto en la tecnica identificara como se hace funcionar el aparato 21. En un quemador, se inyectan flujos de combustible (tales como gas natural o aceite combustible) y oxidante (tales como oxigeno, aire, o ambos oxigeno y aire) afuera del extremo de la parte terminal 29, 129 y combustionan dentro del horno. En un inyector de oxigeno (en otras palabras, una lanza de oxigeno), se inyecta un chorro de oxigeno saliendo del extremo de la parte terminal 29, 129 y penetra en el bano fundido de metal. En el caso de un EAF, el chorro de oxigeno penetra a traves de la capa de escoria. En un inyector de carbono, se inyecta un corriente fluidizada de particulas de carbono saliendo del extremo de la parte terminal 29, 129 y penetra en el bano de metal fundido, y si hay presente una capa de escoria, penetra a traves de la capa de escoria en el metal fundido. Los expertos en la tecnica entenderan ademas como funcionara el aparato 21 cuando se seleccione una combinacion de quemador e inyector de oxigeno, quemador e inyector de particulas de carbono, o quemador, inyector de oxigeno, e inyector de particulas de carbono.
La presente invencion produce varias ventajas. Primero, como el extremo del cuerpo principal 23, 123 emerge relativamente lejos desde el panel enfriado por agua 41, 141, la llama, chorro de oxigeno y/o corriente de particulas de carbono es mas coherente. En el caso de un chorro de oxigeno o corriente de particulas de carbono, pueden penetrar mejor en, y a traves de, la escoria o bano fundido de metal. Muchos dispositivos convencionales tienen extremos que estan a ras con el panel enfriado por agua 41, 141 sacrificando de ese modo el alcance coherente potencial de la llama, chorro de oxigeno, o corriente de particulas de carbono. Segundo, en la realizacion de las figuras 1-6 en la que el circuito de enfriamiento tiene una parte bobinada helicoidalmente, el quemador y/o inyector 31 es enfriado mejor porque el circuito de enfriamiento se extiende 360° alrededor de la camara cilindrica 25 en lugar de atravesar unicamente un lado del mismo de una manera de serpentin como paneles convencionales de quemador/inyector. Tercero, cuando el cuerpo principal 23, 123 tiene una configuracion cilindrica o similar, ya sea en total o en parte, el aparato 21 absorbe menos calor del horno debido a la relacion optimizada de superficie a volumen permitida por un cilindro. Cuarto, el aparato 21 produce la capacidad a calentar o inyectar oxigeno o particulas de carbono en practicamente cualquier dentro del alcance de la llama, chorro de oxigeno o corriente de particulas de carbono. Esto se debe a su capacidad para ser abatido y/o rotado. Los quemadores y/o inyectores convencionales tienen una posicion fija una vez se instalan en el panel enfriado por agua. Esta posicion fija no es alterable a menos que la abertura en el panel enfriado por agua (a traves de la que se extiende el quemador y/o inyector convencional) sea modificada significativamente o el panel de quemador y/o inyector sea redisenado completamente para orientar el quemador y/o inyector en una direccion diferente. Esto es porque la configuracion cuadrada o rectangular del panel no permite rotacion dentro de la abertura cuadrada o rectangular en el panel enfriado por agua. Se han descrito procesos y aparatos preferidos para poner en practica la presente invencion.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector (21) a traves de una abertura circular en un panel de enfriamiento de techo (41, 141) de un horno de fusion de metal, el aparato de panel (21) de quemador y/o inyector comprende:
    - un reborde que se extiende horizontalmente (33, 133);
    - un cuerpo principal (23, 123) conectado a un lado inferior de dicho reborde (33, 133), dicho cuerpo principal (23, 123) se extiende hacia abajo desde dicho reborde (33, 133) a lo largo de un eje de cuerpo principal (35) en un angulo con un eje vertical (37) de dicho reborde (33, 133), dicho reborde (33, 133) y cuerpo principal (23, 123) conectados tienen una camara dispuesta centradamente (25, 125) que se extiende entre extremos superior e inferior de la misma, dicho cuerpo principal (23, 123) tiene una anchura o diametro suficientemente pequenos como para permitir que el cuerpo principal (23, 123) se extienda hacia abajo a traves de la abertura en el panel de enfriamiento de techo (41, 141), y
    - un quemador y/o inyector (31, 131) insertado en dicha camara de cuerpo principal (25, 125) que se adapta y configura para inyectar desde la misma al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno y una corriente de particulas de carbono; dicho metodo comprende las etapas de:
    - bajar dicho cuerpo principal (23, 123) a traves de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo (41, 141) mientras dicho reborde (33, 133) reposa sobre la abertura;
    - seleccionar un area objetivo de un bano de metal fundido en el horno y en la que se va a inyectar al menos uno de una llama, un chorro de oxigeno, y una corriente de particulas de carbono; y
    - hacer rotar dicho reborde (33, 133) y cuerpo principal conectados hasta que el quemador y/o inyector apuntan hacia el area objetivo.
  2. 2. El metodo de instalacion de la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas de:
    - ajustar el cabeceo y/o angulo de balanceo del reborde (33, 133) con respecto al panel de enfriamiento de techo (41, 141) al ajustar una holgura entre dicho reborde (33, 133) y el panel de enfriamiento de techo (41, 141) en una o mas partes circunferenciales de dicho reborde (33, 133) para apuntar mas optimamente el quemador y/o inyector (31, 131) hacia el area objetivo; e
    - impulsar una cuna (49) entre una superficie superior del panel de enfriamiento de techo (41) y una superficie inferior de dicho reborde (33, 133) para mantener el cabeceo y/o angulo de balanceo.
  3. 3. El metodo de instalacion de las reivindicaciones 1 o 2 en donde:
    el aparato de panel (21) de quemador y/o inyector comprende ademas un dispositivo mecanico que comprende:
    - una placa horizontal (39) que tiene una anchura o diametro suficientemente grandes como para permitir que dicha placa horizontal repose sobre la parte superior del panel de enfriamiento de techo (41, 141) y que tiene un agujero vertical alineado con la abertura en el panel de enfriamiento de techo (41, 141), dicho agujero vertical es suficientemente grande como para permitir que dicho cuerpo principal (23, 123) se extienda hacia abajo a traves del agujero vertical y la abertura en el panel de enfriamiento de techo (41, 141) y es suficientemente pequeno como para impedir que el reborde (33, 133) caiga a traves de dicho agujero vertical y la abertura en el panel de enfriamiento de techo (41, 141);
    - uno o mas sujetadores (47), y
    - una o mas presillas de retencion correspondientes a dicho uno o mas sujetadores (47), en donde dicha placa comprende ademas uno o mas tacos (45) correspondientes a dicha una o mas presillas de retencion (43) se proyectan hacia arriba desde una superficie superior de dicha placa (39), dichas presillas (43) estan adaptadas y configuradas para ser sujetadas a dichos tacos (45) con dichos sujetadores para asegurar fijamente dicho reborde (33, 133) entre dicha placa (39) y dicha una o mas presillas (43), dicho metodo comprende la etapa adicional de fijar la posicion del cuerpo principal (23, 123) y reborde (33, 133) conectados y la orientacion del quemador y/o inyector (31, 131) con respecto al panel de enfriamiento de techo (41, 141) al colocar dicha una o mas presillas de retencion (43) sobre una parte periferica de una superficie superior de dicho reborde (33, 133) en posiciones correspondientes a dichos tacos (45), y sujetar dicha una o mas presillas de retencion (43) a dichos tacos (45) con dichos sujetadores (47).
  4. 4. El metodo de instalacion de las reivindicaciones 1 o 2 en donde:
    el aparato de panel (21) de quemador y/o inyector comprende ademas un dispositivo mecanico que comprende resaltes primero y segundo (151), una barra de montaje (153), y cunas primera y segunda (157), dicha barra de montaje (153) tiene una primera ranura que se extiende a traves de un cuerpo de la barra de montaje en un extremo
    13
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    de la misma y una segunda ranura (154) que se extiende a traves del cuerpo de la barra de montaje en un extremo opuesto de la misma, cada una de dichas ranuras (154) tiene un tamano suficientemente grande como para permitir desplazamiento de uno de los resaltes (151) a traves de la misma, cada uno de dichos resaltes (151) tiene una pareja de patas libres en un extremo del mismo y unidas juntas en un extremo opuesto de las mismas; y
    dicho metodo comprende la etapa adicional de fijar la posicion del cuerpo principal y el reborde conectados y la orientacion del quemador y/o inyector (131) con respecto al panel de enfriamiento de techo (141) mediante:
    - antes de realizar dicha etapa de bajar dicho cuerpo principal (123), soldar los extremos libres de las patas de dichos resaltes (151) a una superficie superior de dicho panel de enfriamiento de techo (141) adyacente a la abertura en el panel de enfriamiento de techo;
    - realizar dicha etapa de bajar dicho cuerpo principal (123);
    - colocar dicha barra de montaje (153) sobre la parte superior de dicho reborde (133) mientras se alinean dichas ranuras (154) con dichos resaltes (151);
    - acunar dicha primera cuna en un espacio entre una superficie superior de dicha barra de montaje (153) adyacente a dicha primera ranura y un espacio por debajo de la parte unida de dicho primer resalte para retener por rozamiento el reborde (133) contra el panel de enfriamiento de techo (141); y
    - acunar dicha segunda cuna en un espacio entre la superficie superior de dicha barra de montaje (153) adyacente a dicha segunda ranura y un espacio por debajo de la parte unida de dicho segundo resalte para retener por rozamiento el reborde (133) contra el panel de enfriamiento de techo (141), en donde dichas etapas de acunar dichas cunas primera y segunda fija la posicion del cuerpo principal (123) y reborde (133) conectados y la orientacion del quemador y/o inyector (131) con respecto al panel de enfriamiento de techo (141).
  5. 5. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho cuerpo principal (23, 123) se forma integralmente con dicho reborde (33, 133) mediante moldeo.
  6. 6. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende ademas la etapa de conectar al menos una de una fuente de combustible y oxidante, una fuente de oxigeno y una fuente de particulas de carbono a dicho quemador y/o inyector (31).
  7. 7. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde:
    el cuerpo principal (23, 123) y el reborde (33, 133) conectados incluyen un circuito de enfriamiento que se extiende desde dicho reborde (33, 133) a un punto adyacente a la parte inferior del cuerpo principal (23, 123) y retorna de nuevo hasta el reborde (33, 133), y
    dicho metodo comprende la etapa adicional de conectar el circuito de enfriamiento a un suministro de agua de enfriamiento.
  8. 8. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el horno es un horno de arco electrico que tiene un crisol (7) adaptado y configurado para contener un bano de metal fundido, una region de sumidero (11) con una piquera (13); paredes laterales que se extienden hacia arriba y alrededor de dicho crisol (7) y region de sumidero (11); y un techo de balcon que se extiende horizontalmente sobre dicha region de sumidero (11), el panel de enfriamiento de techo (41, 141) con la abertura que forma parte del techo de balcon.
  9. 9. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el diametro o anchura del cuerpo principal (23, 123) adyacente al reborde (33, 133) es suficientemente pequeno como para permitir al menos 180° de rotacion del cuerpo principal (23, 123) dentro de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo (41, 141).
  10. 10. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el diametro o anchura del cuerpo principal (23, 123) adyacente al reborde (33, 133) es suficientemente pequeno como para permitir que el cuerpo principal sea enlosado dentro de la abertura circular en el panel de enfriamiento de techo (41, 141).
  11. 11. El metodo de instalacion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que incluye ademas la etapa de conectar al menos una de una fuente de combustible y oxidante, una fuente de oxigeno, y una fuente de particulas de carbono a dicho quemador y/o inyector (31, 131).
  12. 12. Un metodo para tratar metal, que comprende las etapas de: realizar el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, y
    inyectar al menos uno de combustible y oxidante, oxigeno, y particulas de carbono desde dicho quemador y/o inyector (31, 131) en un bano de metal fundido en el horno.
  13. 13. El metodo de la reivindicacion 12, en donde el horno es un horno de arco electrico y enfriamiento de techo (41, 141) es un panel de balcon (19) en un area de sumidero (11) del horno.
    el panel de
ES12157600.3T 2011-03-01 2012-02-29 Método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y método para tratar metal usando el mismo Active ES2646965T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/038,315 US20120224601A1 (en) 2011-03-01 2011-03-01 Burner and/or injector panel apparatus, methods of installation and use of the same in a metal-melting furnace, and metal-melting furnace including the same
US201113038315 2011-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2646965T3 true ES2646965T3 (es) 2017-12-18

Family

ID=45812712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12157600.3T Active ES2646965T3 (es) 2011-03-01 2012-02-29 Método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y método para tratar metal usando el mismo

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20120224601A1 (es)
EP (1) EP2495519B1 (es)
CN (1) CN102676737B (es)
ES (1) ES2646965T3 (es)
IN (1) IN2012DE00581A (es)
RU (1) RU2588906C2 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20160079A1 (it) * 2016-01-19 2017-07-19 Fast Tech S R L Dispositivo di posizionamento di almeno un elettrodo per forni fusori.
US10739073B2 (en) * 2017-11-16 2020-08-11 Berry Metal Company Fluid cooled housing system for instruments of a metal making furnace
US10955135B2 (en) * 2018-06-18 2021-03-23 Systems Spray-Cooled, Inc. Burner panel for a metallurgical furnace

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4A (en) 1836-08-10 Stock
US6999A (en) 1850-01-08 Car- wheel
US3100461A (en) * 1960-04-26 1963-08-13 Inland Steel Co Adjustable mounting for adjustable powdered fuel burner
SU148074A1 (ru) * 1961-04-06 1961-11-30 С.Ф. Александров Способ сжигани высококалорийного топлива в мартеновских печах
US3451456A (en) * 1967-04-26 1969-06-24 Standard Pressed Steel Co Bolt with restrainer
US4703336B2 (en) 1978-03-16 1993-06-01 Photodetection and current control devices
US4622007A (en) 1984-08-17 1986-11-11 American Combustion, Inc. Variable heat generating method and apparatus
DE8908577U1 (es) * 1989-07-14 1989-09-07 Badische Stahlwerke Ag, 7640 Kehl, De
JPH0356613A (ja) * 1989-07-25 1991-03-12 Nikko:Kk 製鋼用電気炉の助燃装置
FR2663723B1 (fr) 1990-06-20 1995-07-28 Air Liquide Procede et installation de fusion d'une charge en four.
US5471495A (en) 1991-11-18 1995-11-28 Voest-Alpine Industrieanlagenbeau Gmbh Electric arc furnace arrangement for producing steel
US5411393A (en) * 1993-01-04 1995-05-02 Southwire Company Premix burner for furnace with gas enrichment
ATE182400T1 (de) 1993-05-17 1999-08-15 Danieli Off Mecc Lichtbogenofen mit verschiedenen energiequellen und verfahren für seinem betrieb
FR2706026B1 (fr) 1993-06-02 1995-07-28 Air Liquide Four de fusion de charge et injecteur de gaz.
ATE169392T1 (de) * 1994-06-10 1998-08-15 Danieli Off Mecc Rotierender brenner
US5714113A (en) 1994-08-29 1998-02-03 American Combustion, Inc. Apparatus for electric steelmaking
US5599375A (en) 1994-08-29 1997-02-04 American Combustion, Inc. Method for electric steelmaking
FR2728254B1 (fr) * 1994-11-08 1997-01-31 Saint Gobain Vitrage Procede et dispositif pour la fusion du verre
IT1280115B1 (it) 1995-01-17 1998-01-05 Danieli Off Mecc Procedimento di fusione per forno elettrico ad arco con sorgenti alternative di energia e relativo forno elettrico ad arco
JPH1137663A (ja) * 1997-05-23 1999-02-12 Nkk Corp 冷鉄源の溶解方法および溶解設備
US6342086B1 (en) 1999-02-16 2002-01-29 Process Technology International, Inc. Method and apparatus for improved EAF steelmaking
US6372010B1 (en) 1999-12-10 2002-04-16 Process Technology International, Inc. Method for metal melting, refining and processing
US6749661B2 (en) * 2000-02-10 2004-06-15 Process Technology International, Inc. Method for melting and decarburization of iron carbon melts
US6614831B2 (en) * 2000-02-10 2003-09-02 Process Technology International, Inc. Mounting arrangement for auxiliary burner or lance
US6805724B2 (en) * 2000-02-10 2004-10-19 Process Technology International, Inc. Method for particulate introduction for metal furnaces
US6289035B1 (en) 2000-02-10 2001-09-11 Valery G. Shver Mounting arrangement for auxiliary burner or lance
US6212218B1 (en) 2000-04-25 2001-04-03 Process Technology International, Inc. Reusable lance with consumable refractory tip
US20040134794A1 (en) 2002-10-22 2004-07-15 Sundaram V S Meenakshi Systems and methods for generating polysulfides
US6999495B2 (en) * 2002-12-19 2006-02-14 Air Liquide America, Lp Method and apparatus for spatial energy coverage
US20040213318A1 (en) * 2003-03-07 2004-10-28 Strelbisky Michael J. Burner and/or lance mounting assembly
DE102006012005A1 (de) * 2006-03-16 2007-09-20 Sms Demag Ag Schmelz-Aggregat, insbesondere Injektor, Blaslanze oder Brenner
SI2262915T1 (sl) * 2008-03-28 2018-11-30 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Gorilni/injektorski panelni aparat

Also Published As

Publication number Publication date
US20150292801A1 (en) 2015-10-15
IN2012DE00581A (es) 2015-07-17
CN102676737B (zh) 2016-08-10
RU2012107771A (ru) 2013-09-10
US20120224601A1 (en) 2012-09-06
EP2495519A1 (en) 2012-09-05
RU2588906C2 (ru) 2016-07-10
CN102676737A (zh) 2012-09-19
US9500411B2 (en) 2016-11-22
EP2495519B1 (en) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2562783T3 (es) Panel de quemador mejorado y métodos relacionados
ES2558621T3 (es) Procedimientos para implementar un sistema de refrigeración con agua en un panel de quemador y aparatos relacionados
US7858018B2 (en) Mounting enclosure for burners and particle injectors on an electric arc furnace
CA2719933C (en) Burner/injector panel apparatus
CA2449774C (en) Method for melting and decarburization of iron carbon melts
ES2646965T3 (es) Método para instalar un aparato de panel de quemador y/o inyector y método para tratar metal usando el mismo
WO2007100441A2 (en) Cooling device for use in an electric arc furnace
JP6203376B2 (ja) 溶融プラントにおいて金属材料を溶融させる方法およびその溶融プラント
JP2009216358A (ja) 加熱炉
BRPI0211234B1 (pt) Arranjo de montagem para queimador ou lança auxiliar
JP3261574B2 (ja) 非消耗型水冷ランス
CN105571317B (zh) 熔融炉
ITUD20130008A1 (it) Apparato di iniezione
ITUD20130007A1 (it) Apparato di iniezione
KR20090059933A (ko) 전기로
ITMI20012370A1 (it) Processo di postcombustione in forno elettrico e lancia di iniezione per la sua messa in opera