ES2712678T3 - Procedimiento para limpiar hornos de fusión de cuba para fabricar artículos de vidrio - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para limpiar hornos de fusión de cuba (10) para fabricar artículos de vidrio, provisto de una cámara de fusión (11), que tiene una cuba de fusión (12), a la que está conectada una cámara de regeneración (13), del tipo provista con al menos un regenerador (15) que comprende una estructura de soporte (16) para capas de ladrillos refractarios (17), que están superpuestos en una configuración escalonada para determinar trayectorias para el descenso de los gases de escape en refrigeración (18a, 18b) que llegan desde dicha cámara de fusión (11), consistiendo dicho procedimiento en limpiar con chorro de arena dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b) y proveer la inserción de una tubería (22) para el suministro de un material abrasivo a través de aberturas para acceder desde el exterior (23, 23a) a la cámara de regeneración (13) y gradualmente al interior de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b), llevándose a cabo dicha limpieza con chorro de arena de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b) mientras se hace funcionar dicho horno de fusión (10) sin interrumpir o reducir la actividad de producción de dicho horno (10).
Description
DESCRIPCION
Procedimiento para limpiar hornos de fusion de cuba para fabricar artlcuios de vidrio
[0001] La presente invention se refiere a un procedimiento para limpiar hornos de fusion de cuba para fabricar artlcuios de vidrio.
[0002] Como es sabido, los hornos de fusion de cuba se usan en fabricas para la production continua de artlcuios de vidrio.
[0003] Este tipo de horno esta constituido sustancialmente por una camara de fusion con una cuba en la que se funde una mezcla de componentes del vidrio y desde donde el vidrio fluye hacia afuera en estado llquido a traves de un cuello ubicado en la parte inferior de la cuba para alcanzar el area de procesamiento, y por una camara de regeneration, en la que se enfrlan los gases de escape que se originan en la cuba de vidrio fundido.
[0004] Estas plantas operan segun los ciclos termicos regenerativos, recuperando el calor que se origina en la cuba de fusion por medio de regeneradores, constituidos por capas de ladrillos refractarios apilados, tlpicamente hechos de magnesita, que estan dispuestos dentro de la camara de regeneracion y estan soportados por una estructura de soporte.
[0005] Es preferible utilizar ladrillos que tengan una base octogonal, dispuestos en una configuration de panal y con capas escalonadas, para definir trayectorias verticales en llnea y trayectorias articuladas para los gases de escape que se originan en la cuba y que, al enfriarse, descienden hacia la region inferior de la camara de regeneracion pasando a traves de las capas de ladrillos.
[0006] Sin embargo, tambien se usan ladrillos del tipo en forma de cruz o ladrillos solidos y, en cualquier caso, estan dispuestos en capas escalonadas uno al lado de otro para crear trayectorias del tipo descrito.
[0007] Los gases de escape contienen sulfatos que, durante el enfriamiento, se depositan en las paredes de los ladrillos.
[0008] Con el tiempo, debido a este deposito, dichas trayectorias estan obviamente sujetas a atascarse, lo que obliga a apagar el horno y, por lo tanto, a interrumpir el ciclo de produccion para realizar operaciones de limpieza. El documento US2839286 desvela una construction de verificador que facilita dichas operaciones de limpieza permitiendo la introduction de cepillos y similares en los elementos huecos de la construccion sin desmontaje adicional.
[0009] Para evitar la necesidad de recurrir a la parada del horno, actualmente se da preferencia a un procedimiento para limpiar las trayectorias del regenerador que provee la ignition de los quemadores de gas metano en la base de los regeneradores. El aumento de temperatura dentro de los regeneradores funde los sulfatos y, por lo tanto, los hace caer sobre el fondo de la camara de regeneracion, que es limpiada por un operador asignado al mantenimiento de la planta, que trabaja en la parte inferior de la camara por debajo de la estructura de soporte para las capas de ladrillos.
[0010] Este procedimiento no esta libre de inconvenientes.
[0011] Lo mas importante es el hecho de que el operador debe trabajar dentro de la camara de regeneracion, en la parte inferior, exponiendose a temperaturas extremadamente altas, tlpicamente comprendidas entre 450 y 650 °C.
[0012] Ademas, este procedimiento provoca el desgaste de las capas mas bajas de ladrillos (cerca de donde se ubican los quemadores), que, llevadas a las condiciones operativas que estan al llmite de su resistencia termica y mecanica, se estropean y aplastan hasta que causan colapsos de la pila y fallo de la superficie sobre la que descansan.
[0013] Otro inconveniente esta relacionado con el hecho de que, durante este proceso de frotado, el horno funciona en condiciones de presion superiores a la presion operativa de diseno.
[0014] El objetivo de la presente invencion es disenar un procedimiento para limpiar hornos de fusion de cuba que sea capaz de resolver los inconvenientes observados.
[0015] Dentro de este objetivo, un objeto de la invencion es evitar que los operadores asignados al mantenimiento de la planta se vean obligados a trabajar en condiciones de alta temperatura.
[0016] Otro objeto de la invencion es idear un procedimiento de limpieza que no sea perjudicial para la
estructura de la camara de regeneracion.
[0017] Un objeto adicional de la invencion es limpiar el regenerador sin tener que modificar para este proposito las condiciones operativas del horno.
[0018] Este objetivo, as! como estos y otros objetos que seran mas evidentes en lo sucesivo, se consiguen mediante un procedimiento para limpiar los hornos de fusion de cuba para fabricar artlculos de vidrio como se define en las reivindicaciones adjuntas.
[0019] Caracterlsticas y ventajas adicionales de la invencion se haran mas evidentes a partir de la descripcion de una realization preferida no exclusiva del procedimiento segun la invencion, ilustrada a modo de ejemplo no limitante en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista esquematica del horno de fusion de cuba;
La figura 2 es una vista esquematica de la camara de regeneracion durante la limpieza del regenerador desde arriba y desde abajo;
La figura 3 es una vista superior de un par de capas de ladrillos superpuestos;
La figura 4 es una vista de section de tres capas de ladrillos, a traves de las cuales se crean las trayectorias de descenso de gases de escape.
[0020] Con referencia a las figuras, el procedimiento segun la invencion se estudia para hornos de fusion de cuba 1o, que estan provistos de una camara de fusion 11, dotada de una cuba de fusion 12, a la que esta conectada una camara de regeneracion 13 por medio de un cuello de conexion de tipo puente 14 entre ellas, como puede verse en la figura 1.
[0021] La camara de regeneracion 13 es del tipo que tiene un regenerador 15 que comprende una estructura de soporte 16 para capas de ladrillos refractarios 17, que estan superpuestos de manera escalonada para producir trayectorias de descenso 18a y 18b para los gases de escape en refrigeration que se originan en la camara de fusion 11 y alcanzan la camara de regeneracion 13 pasando a traves del cuello de conexion 14.
[0022] Las trayectorias de gases de escape 18a y 18b se muestran en la figura 4, mientras que los ladrillos a menudo son del tipo con una base octogonal del tipo que se muestra en la figura 3, que muestra la manera en que estan dispuestos en capas escalonadas 17.
[0023] De esta manera, determinan las trayectorias de descenso de los gases de escape, que pueden ser del tipo en llnea vertical 18a o trayectorias articuladas 18b, como se indica en la figura 4.
[0024] Las figuras 3 y 4 citadas anteriormente ilustran respectivamente dos y tres capas de ladrillos 17; sin embargo, el regenerador 15 puede comprender muchas mas, dependiendo de los requisitos de diseno.
[0025] El ejemplo descrito muestra ladrillos que tienen una base octogonal; sin embargo, pueden ser de tipo en forma de cruz o solido, en cualquier caso, dispuestos en capas escalonadas y uno al lado de otro para crear trayectorias del tipo descrito.
[0026] El procedimiento de limpieza segun la invencion consiste en limpiar con chorro de arena las trayectorias de descenso de gases de escape 18a y 18b usando una maquina de limpieza con chorro de arena 19.
[0027] La maquina de limpieza con chorro de arena 19 esta dotada convenientemente de un deposito 20, de un generador de aire comprimido 21 y de una tuberla de suministro 22 para un material abrasivo. En particular, en el procedimiento descrito, la tuberla de suministro 22 es alimentada con aire comprimido con polvo de cuarzo, para limpiar las trayectorias de descenso de los gases de escape 18a y 18b de las sustancias, tales como sulfatos, que se depositan en sus paredes.
[0028] El procedimiento consiste en limpiar con chorro de arena las trayectorias de descenso de gases de escape 18a y 18b y provee la insertion de la tuberla de suministro 22 a traves de aberturas para acceder desde el exterior 23, 23a a la camara de regeneracion y gradualmente al interior de las trayectorias de descenso de gases de escape 18a, 18b.
[0029] El procedimiento provee limpiar comenzando desde debajo del regenerador 15 o, de una manera equivalente, desde arriba.
[0030] En el primer caso, la limpieza con chorro de arena provee la insercion de la tuberla de suministro 22,
pasando sucesivamente a traves de las aberturas para acceder desde el exterior 23 (dispuestas en la parte inferior de la camara de regeneracion 13) y a traves de aberturas verticales 24 de la estructura de soporte 16, con el fin moverla desde la base del regenerador 15 al interior de las trayectorias de descenso de gases de escape 18a y 18b.
[0031] En el segundo caso, la misma operation de limpieza con chorro de arena provee, de manera equivalente y alternativa, la insertion de la tuberla de suministro 22 a traves de aberturas para acceder desde el exterior 23a provistas cerca de la parte superior de la camara de regeneracion 13, para moverla desde la region superior del regenerador 15 al interior de las trayectorias de descenso de gases de escape 18a, 18b.
[0032] Esta operacion se puede realizar tanto desde la parte superior como desde la parte inferior del regenerador 15, segun los requisitos.
[0033] En particular, como se muestra en la figura 2, con el fin de limpiar las capas de ladrillos 17 comenzando desde la parte inferior del regenerador 15, el operador 25 se coloca cerca de la abertura para acceder desde el exterior 23, desde donde, al encontrar el espacio libre debajo de la estructura de soporte 16, puede insertar la tuberla de suministro 22 a traves de las aberturas verticales 24 al interior de las trayectorias de descenso de gases de escape 18a.
[0034] Continuando con la operacion, el operador 25 hace que la tuberla de suministro 22 pase por cada una de las aberturas verticales 24, insertandola cada vez gradualmente a lo largo de una trayectoria de descenso de gases de escape 18a que es vertical y en llnea y, como maximo, para una primera extension de las trayectorias articuladas 18b.
[0035] Aunque la tuberla de suministro 22 no sigue tambien las formas mas complejas de las trayectorias articuladas de descenso de gases de escape 18b y no puede alcanzar en terminos de longitud las regiones mas lejanas a limpiar, el uso de la maquina de limpieza con chorro de arena 19, que en este caso funciona al estar alimentada con aire comprimido con niveles de presion que alcanzan el orden de 10 bares, permite limpiar incluso los espacios que no se encuentran directamente en las inmediaciones de la boquilla de la tuberla de suministro 22.
[0036] En lo que respecta a la limpieza del regenerador 15 a partir de la region superior de las capas de ladrillos 17, el operador 25, nuevamente como se muestra en la figura 2, inserta la tuberla de suministro 22 a traves de una abertura para acceder desde el exterior 23a al interior de la camara de regeneracion 13, permaneciendo siempre completamente fuera del horno, desde donde puede mover la tuberla de suministro 22, insertandola en el regenerador 15 cada vez desde un punto diferente de la superficie y gradualmente a mas profundidad a lo largo de una trayectoria de descenso de gases de escape 18a. De manera similar a lo que se ha descrito para la insercion de la tuberla de suministro 22 desde abajo, el uso de la maquina de limpieza con chorro de arena 19 permite limpiar tambien las regiones que no estan directamente en las inmediaciones de la boquilla de la tuberla.
[0037] Ventajosamente, la tuberla de suministro 22 puede estar contenida en otra tuberla que se enfrla con aire o agua para funcionar a las altas temperaturas de la camara de regeneracion 13. Ademas, la tuberla de suministro 22 se puede calibrar e inclinar apropiadamente segun los requisitos y puede ir acompanada de una o mas camaras de video, que tambien se enfrlan con aire o agua.
[0038] Las camaras de video estan dotadas de un monitor para la supervision en tiempo real del proceso de limpieza y para la grabacion y captura opcional de fotograflas del trabajo que se esta realizando.
[0039] Cabe senalar que el procedimiento propuesto permite limpiar el regenerador sin interrumpir o reducir la actividad de production del horno.
[0040] De hecho, por medio del procedimiento segun la invention, durante la limpieza, el horno de fusion 10 puede funcionar segun los parametros operativos establecidos por el personal de la fabrica.
[0041] Ademas, los ladrillos que constituyen las capas del regenerador 15 no estan sujetos a ningun choque termico, lo que excluye el peligro de rotura y aplastamiento y, en el peor de los casos, de colapsos de la pila y de la estructura de soporte 16 en la que descansan.
[0042] Tambien cabe senalar que el operador 25 asignado al mantenimiento del horno de fusion de cuba 10 permanece fuera de la camara de regeneracion 13, evitando la exposition a altas temperaturas.
[0043] En la practica, se ha descubierto que la invencion alcanza el objetivo y los objetos previstos, proponiendo un procedimiento para limpiar hornos de fusion, particularmente regeneradores de la camara de regeneracion, que son capaces de resolver los inconvenientes observados, impidiendo que los operadores trabajen en condiciones de alta temperatura, sin causar danos a la estructura y sin tener que interrumpir o ralentizar el ciclo de produccion de la planta.
[0044] Otra ventaja surge del hecho de que la operacion de limpieza con chorro de arena usa material abrasivo que contiene componentes que son compatibles con el vidrio fundido; de esta manera, si algunos de ellos suben a la camara de fusion, se disuelven y se mezclan con el vidrio fundido, sin causar la presencia de inclusiones o burbujas de aire en el producto terminado.
[0045] Una ventaja adicional reside en que la operacion de limpieza con chorro de arena como se describe, al permitir que el operador limpie el regenerador mientras trabaja completamente desde el exterior de la camara de regeneration, hace que este trabajo este exento de la aplicacion de regulaciones relacionadas con espacios confinados.
[0046] La invention concebida de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas las cuales estan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0047] En la practica, los materiales usados, siempre que sean compatibles con el uso especlfico, as! como las formas y dimensiones contingentes, pueden ser cualesquiera segun los requisitos y el estado de la tecnica.
[0048] Cuando las caracterlsticas tecnicas mencionadas en cualquier revindication van seguidas de signos de referencia, esos signos de referencia se han incluido con el unico proposito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, dichos signos de referencia no tienen ningun efecto limitante sobre la interpretation de cada elemento identificado a modo de ejemplo por dichos signos de referencia.
Claims (5)
1. Un procedimiento para limpiar hornos de fusion de cuba (10) para fabricar artlcuios de vidrio, provisto de una camara de fusion (11), que tiene una cuba de fusion (12), a la que esta conectada una camara de regeneration (13), del tipo provista con al menos un regenerador (15) que comprende una estructura de soporte (16) para capas de ladrillos refractarios (17), que estan superpuestos en una configuration escalonada para determinar trayectorias para el descenso de los gases de escape en refrigeration (18a, 18b) que llegan desde dicha camara de fusion (11), consistiendo dicho procedimiento en limpiar con chorro de arena dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b) y proveer la insertion de una tuberla (22) para el suministro de un material abrasivo a traves de aberturas para acceder desde el exterior (23, 23a) a la camara de regeneracion (13) y gradualmente al interior de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b), llevandose a cabo dicha limpieza con chorro de arena de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b) mientras se hace funcionar dicho horno de fusion (10) sin interrumpir o reducir la actividad de production de dicho horno (10).
2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicha operation de limpieza con chorro de arena provee la insercion de dicha tuberla de suministro (22) pasando en sucesion a traves de dichas aberturas para acceder desde el exterior (23) y a traves de aberturas verticales (24) de dicha estructura de soporte (16), con el fin de moverla desde la base de dicho regenerador (15) al interior de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b).
3. El procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicha operacion de limpieza con chorro de arena provee, de una manera equivalente y alternativa, la insercion de dicha tuberla de suministro (22) a traves de aberturas para acceder desde el exterior (23a) provistas cerca de la parte superior de dicha camara de regeneracion (13), con el fin de moverla desde la parte superior de dicho regenerador (15) al interior de dichas trayectorias de descenso de gases de escape (18a, 18b).
4. El procedimiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha tuberla de suministro (22) esta alimentada con aire comprimido con polvo de cuarzo.
5. Uso de una maquina de limpieza con chorro de arena (19) en un procedimiento para limpiar hornos de fusion de cuba (10) segun una o mas de las reivindicaciones anteriores.
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