ES2850874T3

ES2850874T3 - Inserto de lanza de quemador para un horno de arco eléctrico

Info

Publication number: ES2850874T3
Application number: ES18701473T
Authority: ES
Inventors: Hannes Beile; Alexander Mueller; Anton Roessle
Original assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2038-01-24
Also published as: MX2019008737A; WO2018138133A1; EP3574121B1; RU2019125283A3; RU2019125283A; RU2748759C2; EP3574121A1; CN110214194A; US20210325112A1; CN110214194B

Abstract

Inserto de lanza de quemador (1) para un horno de arco eléctrico (2) con un recipiente de fundición, presentando el inserto de lanza de quemador (1) - un cuerpo de soporte (3) que se puede insertar en una abertura de pared (17) del horno de arco eléctrico (2) con una abertura frontal (5), que después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17) está dirigida hacia el interior de horno del horno de arco eléctrico (2), - una unidad de lanza de quemador (7) montada en el cuerpo de soporte (3) de manera que puede girar alrededor de un eje de giro (A) con un canal de salida (28), que discurre hacia una abertura de salida (29), que se sitúa en la abertura frontal (5), de la unidad de lanza de quemador (7), caracterizado por que el eje de giro (A), después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17), forma un ángulo entre 30 grados y 60 grados, de manera especialmente preferente de 40 grados a 50 grados, con la dirección de la fuerza de la gravedad y define una dirección de salida de la unidad de lanza de quemador (7) para la salida de un combustible (15, 15') y/o de una llama (13, 13'), estando dirigida la dirección de salida después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17) de manera constante al recipiente de fundición, - la unidad de lanza de quemador (7) es adecuada para realizar tanto una operación de quemador como una operación de lanza - y una unidad de accionamiento (9) para el giro de la unidad de lanza de quemador (7) entre dos posiciones finales, en las que la abertura de salida (29) adopta posiciones distintas entre sí en la abertura frontal (5) y el canal de salida (28) define direcciones de salida distintas entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN

Inserto de lanza de quemador para un horno de arco eléctrico

La invención se refiere a un inserto de lanza de quemador para un horno de arco eléctrico.

En hornos de arco eléctrico se usan a menudo quemadores auxiliares y/o lanzas térmicas para introducir en zonas de hornos de arco eléctrico adicionalmente energía, que no se calienta suficientemente por la energía de los arcos eléctricos.

La invención se basa en el objetivo de indicar un dispositivo de lanza de quemador mejorado para la introducción de energía en un horno de arco eléctrico.

El objetivo se soluciona de acuerdo con la invención mediante un inserto de lanza de quemador con las características de la reivindicación 1.

Los diseños ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Un inserto de quemador para un horno de arco eléctrico se muestra, por ejemplo, en el documento DE102012007528 B3. En este sentido, el quemador está montado de tal modo que se efectúa un movimiento del borde hacia la mitad del recipiente de fundición, es decir, el eje de giro está dispuesto en dirección horizontal. El movimiento de giro se efectúa exclusivamente en dirección vertical, en dirección horizontal no está previsto ningún movimiento de giro.

Un inserto de lanza de quemador de acuerdo con la invención para un horno de arco eléctrico presenta un cuerpo de soporte, una unidad de lanza de quemador y una unidad de accionamiento. El cuerpo de soporte se puede insertar en una abertura de pared del horno de arco eléctrico y presenta una abertura frontal, que después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared está dirigida hacia el interior de horno del horno de arco eléctrico. La unidad de lanza de quemador está montada en el cuerpo de soporte de manera que puede girar alrededor de un eje de giro y presenta un canal de salida, que discurre hacia una abertura de salida, que se sitúa en la abertura frontal, de la unidad de lanza de quemador, formando el eje de giro después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared un ángulo entre 30 grados y 60 grados, de manera especialmente preferente de 40 grados a 50 grados, con la dirección de la fuerza de la gravedad y definiendo una dirección de salida de la unidad de lanza de quemador para la salida de un combustible y/o de una llama. La dirección de salida después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared está dirigida constantemente hacia el recipiente de fundición. La unidad de lanza de quemador es adecuada para realizar tanto una operación de quemador como una operación de lanza. Mediante la unidad de accionamiento se puede girar la unidad de lanza de quemador entre dos posiciones finales, en las que la abertura de salida adopta posiciones distintas entre sí en la abertura frontal y el canal de salida define direcciones de salida distintas entre sí.

Por recipientes de fundición se entiende una parte de un horno de arco eléctrico que aloja metal fundido. El recipiente de fundición presenta una mampostería. La dirección de salida debe estar orientada de tal modo que esta se puede dirigir constantemente hacia el metal fundido y, antes de que esté presente metal fundido, hacia la chatarra introducida. Esto significa que por toda la zona de una posición final a la segunda posición final la dirección de salida está dirigida constantemente hacia el recipiente de fundición. La dirección de salida no debe señalar contra una pared de horno o una cubierta de horno. El desarrollo del eje de giro es de tal modo que forma un ángulo entre 30 grados y 60 grados con la dirección de la fuerza de la gravedad, señalando un componente de movimiento principal del movimiento de giro de la unidad de lanza de quemador, después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared, hacia la izquierda o hacia la derecha, es decir, está en un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad. El movimiento de giro de la unidad de lanza de quemador, después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared, se efectúa, por tanto, de tal modo que el componente de movimiento principal se efectúa en dirección horizontal. Naturalmente, además del componente de movimiento principal, pueden señalar componentes de movimiento en otras direcciones, dependiendo de cómo esté dispuesto el eje de giro A, pero la mayor parte del movimiento de más del 60 %, preferentemente más del 70 %, de manera especialmente preferente más del 80 % se debe efectuar en dirección horizontal, es decir, 90 grados hacia la dirección de la fuerza de gravedad. Las realizaciones conocidas en el estado de la técnica, tales como por ejemplo el documento DE102012007528 B3, presentan un eje de giro, que está dispuesto siempre en paralelo al canto superior de la mampostería o presenta un ángulo de 90 grados con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad y el componente de movimiento principal, cuando el cuerpo de soporte está insertado en la abertura de pared, señala en dirección o en contra de la dirección de la fuerza de la gravedad o en dirección o en contra de la dirección de electrodos del horno de arco eléctrico. En esta realización, por tanto, el movimiento señala hacia arriba o abajo o hacia dentro o fuera. El componente de movimiento principal de la presente invención no debe señalar, después de la inserción del cuerpo de soporte en la abertura de pared, exclusivamente en dirección o en contra de la dirección de la fuerza de la gravedad o en dirección de los electrodos o hacia el punto central del horno de arco eléctrico.

Mediante este inserto de lanza de quemador es posible que, en la operación de quemador, la fundición de chatarra sea más efectiva, dado que mediante el movimiento de giro hacia la izquierda o hacia la derecha la entrada de energía sobre la chatarra introducida en el horno de arco eléctrico es mejor. Cuando la chatarra se ha fundido, se conmuta la unidad de lanza de quemador a la operación de lanza. En la operación de lanza se puede distribuir una inyección del oxígeno en un volumen de baño de acero más grande. De este modo se evitan sobrecalentamientos locales. Mediante el movimiento de giro, tal como muestra por ejemplo el documento DE102012007528 B3, en el que el movimiento de giro se efectúa de tal modo que la dirección de salida se puede guiar desde el lado hacia el centro del horno de arco eléctrico, surge la problemática de que se efectúa demasiada entrada de energía en dirección de los electrodos o que salpicaduras chocan con los electrodos. Mediante el inserto de lanza de quemador inventivo, se consigue mediante el movimiento de giro de la unidad de lanza de quemador una mejor homogeneización del volumen de baño de acero debido a la mejor distribución de energía. Mediante el inserto de lanza de quemador inventivo, el proceso de fundición y una homogeneización de la masa fundida en el horno de arco eléctrico será más eficiente y más rápido.

Mediante la disposición de la unidad de lanza de quemador en el cuerpo de soporte y la disposición de la abertura de salida en la abertura frontal del cuerpo de soporte está realizado el inserto de lanza de quemador de manera especialmente compacta y se puede integrar de manera que se ahorra espacio en un panel de quemador. El montaje giratorio de la unidad de lanza de quemador en el cuerpo de soporte posibilita, además, un cambio de la dirección de salida de la unidad de lanza de quemador, de modo que la energía evacuada desde la unidad de lanza de quemador se puede distribuir de manera ventajosa por una zona mayor en el horno de arco eléctrico que en el caso de una disposición fija de la unidad de lanza de quemador, por lo que se aumenta la eficiencia de la potencia del quemador o de la entrada de combustible de la unidad de lanza de quemador en el horno de arco eléctrico. Una forma de realización ventajosa prevé que la unidad de accionamiento presente un cilindro de accionamiento dispuesto al menos aproximadamente en paralelo al canal de salida, que está unido a través de una primera articulación con el cuerpo de soporte y a través de una segunda articulación con la unidad de lanza de quemador.

Por una disposición en paralelo al canal de salida del cilindro de accionamiento se entiende que un pistón de accionamiento del cilindro de accionamiento se mueve aproximadamente en paralelo al canal de salida de la unidad de lanza de quemador - cuando este canal de salida se encuentra en una posición central que se sitúa entre las dos posiciones finales. Por aproximadamente en paralelo se entiende una desviación de ±10 grados. La disposición del cilindro de accionamiento al menos aproximadamente en paralelo al canal de salida causa de manera ventajosa una disposición que ahorra espacio de la unidad de accionamiento y disminuye adicionalmente el espacio constructivo requerido para el inserto de lanza de quemador.

Un diseño de la invención prevé que la unidad de lanza de quemador presente un componente de salida del lado de la abertura frontal, por el que discurre una sección final, del lado de la abertura frontal, del canal de salida y que presenta dos superficies exteriores convexas que se enfrentan a lados distintos del canal de salida, cuyas normales de superficie se sitúan en planos perpendiculares al eje de giro y que se extienden, en cada caso, hacia la abertura frontal. A este respecto, los extremos del lado de la abertura frontal de las dos superficies exteriores convexas están unidos, por ejemplo, mediante una zona superficial plana del componente de salida, en la que está dispuesta la abertura de salida. Además, el componente de salida presenta, por ejemplo, un canal de refrigeración, una entrada de agente refrigerante para la introducción de un agente refrigerante en el canal de refrigeración y una salida de agente refrigerante para la evacuación del agente refrigerante desde el canal de refrigeración. Además, la unidad de accionamiento está unida, por ejemplo, a través de la segunda articulación con el componente de salida. La realización del componente de salida con dos superficies exteriores convexas posibilita de manera ventajosa un giro sencillo desde el punto de vista constructivo y que ahorra espacio del componente de salida en la zona de la abertura frontal. La realización plana de la zona superficial, que rodea la abertura de salida, del componente de salida causa, en comparación con una realización abombada, de manera ventajosa un diseño más compacto del componente de salida. La realización del componente de salida con un canal de refrigeración, una entrada de agente refrigerante y una salida de agente refrigerante posibilita de manera ventajosa una refrigeración del componente de salida por un agente refrigerante, que se conduce por el canal de refrigeración. La unión de la unidad de accionamiento con el componente de salida a través de la segunda articulación causa de manera ventajosa una entrada de fuerza, que actúa directamente sobre el componente de salida, de la unidad de accionamiento.

Un diseño adicional de la invención prevé una junta para el sellado de un espacio intermedio entre la unidad de lanza de quemador y el cuerpo de soporte en la zona de la abertura frontal. De este modo se puede impedir de manera ventajosa un daño del inserto de lanza de quemador por la penetración de sustancias dañinas en el cuerpo de soporte.

Un diseño adicional de la invención prevé que la unidad de lanza de quemador presente una unidad de suministro para la conducción del combustible al interior del canal de salida. Por ejemplo, la unidad de suministro está unida de manera separable con el componente de salida. La unidad de suministro posibilita el abastecimiento de la unidad de lanza de quemador con combustibles. La unión separable de la unidad de suministro y del componente de salida simplifica el mantenimiento y el intercambio de la unidad de lanza de quemador.

Un diseño adicional de la invención prevé que el canal de salida discurra en perpendicular al eje de giro. De este modo se aumenta de manera ventajosa la eficiencia de la unidad de accionamiento, dado que los giros de la unidad de lanza de quemador se convierten de manera óptima en cambios de la dirección de salida de la unidad de lanza de quemador.

Un diseño adicional de la invención prevé que la dirección de salida forme en una posición central, que se sitúa entre las dos posiciones finales, de la unidad de lanza de quemador un ángulo entre 30 grados y 60 grados, de manera especialmente preferente entre 40 grados y 50 grados, con la dirección de la fuerza de la gravedad cuando el inserto de lanza de quemador está insertado en la abertura de pared del horno de arco eléctrico. La posición central es cualquier posición en la que un ángulo de la dirección de salida con respecto a una placa frontal, en la que está dispuesta la abertura de salida, asciende a 90 grados. En caso de giro de la unidad de lanza de quemador a una de las dos posiciones finales se cambia este ángulo de la dirección de salida con respecto a la placa frontal.

En una forma de realización adicional de la invención, el cuerpo de soporte comprende una placa frontal que presenta una abertura frontal, una placa de cubierta que está dispuesta por encima de la placa frontal, así como dos placas laterales, estando unidas estas en cada caso con la placa frontal y la placa de cubierta y encerrando la abertura frontal. La unidad de lanza de quemador está montada en el cuerpo de soporte de manera que puede girar alrededor del eje de giro, estando dispuesto el eje de giro de tal modo que la unidad de lanza de quemador es predominantemente, preferentemente de manera exclusiva, móvil en dirección de una de las dos placas laterales. El eje de giro puede estar diseñado de tal modo que está casi en paralelo a un borde delantero de la placa lateral, estando unido el borde delantero con la placa frontal. Por borde delantero se entiende el canto de corte entre placa frontal y una placa lateral. Las placas laterales están dispuestas de manera casi en ángulo recto con respecto al canto superior de la mampostería. La placa frontal está dirigida en un ángulo entre 30-60° hacia el canto superior de la mampostería. El eje de giro presenta, asimismo, un ángulo fijo con respecto al canto superior de la mampostería que se sitúa entre 30 60°. Por móvil en dirección a las placas laterales se debe entender que un componente de movimiento principal señala en la dirección de una de las paredes laterales.

Un diseño adicional de la invención prevé que un giro de la unidad de lanza de quemador de una primera posición final a la segunda posición final cambia la dirección de salida en hasta 60 grados, con preferencia en 20 a 30 grados. Estas zonas angulares posibilitan de manera ventajosa distribuciones especialmente eficaces de la energía de la unidad de lanza de quemador en el horno de arco eléctrico.

Un diseño adicional de la invención prevé que el cilindro de accionamiento sea un cilindro hidráulico o neumático. Esto posibilita de manera ventajosa un diseño sencillo desde el punto de vista constructivo y flexible de la unidad de accionamiento con altos grados de eficacia y precisiones de ajuste.

Un diseño adicional de la invención prevé que el cuerpo de soporte presente una carcasa abierta por el lado trasero a modo de caja para la unidad de lanza de quemador, que presenta la abertura frontal y se adentra en el interior de horno del horno de arco eléctrico cuando el inserto de lanza de quemador está insertado en la abertura de pared. Mediante la carcasa se protege la unidad de lanza de quemador de manera ventajosa de daños.

Un horno de arco eléctrico de acuerdo con la invención presenta al menos un inserto de lanza de quemador de acuerdo con la invención. Las ventajas de un horno de arco eléctrico de este tipo se desprenden de las ventajas mencionadas anteriormente de un inserto de lanza de quemador de acuerdo con la invención.

Las propiedades, características y ventajas anteriormente descritas de esta invención, así como la manera en la que se consiguen estas, se harán más claras y más fácilmente comprensibles en relación con la siguiente descripción de ejemplos de realización, que se explican en más detalle en relación con los dibujos. A este respecto, muestran:

la Figura 1, una representación en perspectiva por el lado delantero de un ejemplo de realización de un inserto de lanza de quemador sin placa de cubierta,

la Figura 2, una representación en perspectiva del inserto de lanza de quemador mostrado en la Figura 1 en la zona de una abertura frontal,

la Figura 3, una representación en perspectiva por el lado trasero del inserto de lanza de quemador mostrado en la Figura 1,

la Figura 4, una representación en perspectiva por el lado delantero del inserto de lanza de quemador mostrado en la Figura 1, una llama emitida desde el inserto de lanza de quemador y un combustible emitido desde el inserto de lanza de quemador y

la Figura 5, esquemáticamente una representación en corte de un horno de arco eléctrico con el inserto de lanza de quemador mostrado en la Figura 1.

Las partes que se corresponden unas con otras están dotadas en las figuras de las mismas referencias.

Las Figuras 1 a 4 muestran representaciones en perspectiva de un ejemplo de realización de un inserto de lanza de quemador 1 para un horno de arco eléctrico 2 (véase la Figura 5). El inserto de lanza de quemador 1 comprende un cuerpo de soporte 3 con una abertura frontal 5, una unidad de lanza de quemador 7 montada en el cuerpo de soporte 3 de manera que puede girar alrededor de un eje de giro A y una unidad de accionamiento 9 para el giro de la unidad de lanza de quemador 7 alrededor del eje de giro A.

A este respecto, la Figura 1 muestra el inserto de lanza de quemador 1 sin una placa de cubierta 11 del cuerpo de soporte 3 desde un lado delantero, la Figura 2 muestra el inserto de lanza de quemador 1 en la zona de la abertura frontal 5 también sin la placa de cubierta 11, la Figura 3 muestra el inserto de lanza de quemador 1 desde el lado trasero y la Figura 4 muestra el inserto de lanza de quemador 1, así como una llama 13, 13' emitida desde la unidad de lanza de quemador 7 y un combustible 15, 15' emitido en forma de rayo desde la unidad de lanza de quemador 7. El combustible 15, 15' es, por ejemplo, un gas, por ejemplo oxígeno. En esta figura se representa también el componente de movimiento principal B, que resulta mediante el movimiento alrededor del eje de giro A. Este componente de movimiento principal B está en un ángulo y con respecto a la dirección de la fuerza de la gravedad FG. El ángulo y asciende en una forma de realización preferente a 90 grados. Naturalmente, también los componentes de movimiento pueden señalar en otras direcciones dependiendo de cómo esté dispuesto el eje de giro A, pero la mayor parte del movimiento de más del 60 %, preferentemente más del 70 %, de manera especialmente preferente más del 80 %, se debe efectuar en dirección horizontal, es decir, 90 grados con respecto a la dirección de la fuerza de gravedad FG.

El cuerpo de soporte 3 se puede insertar en una abertura de pared 17 de una pared de horno 18 del horno de arco eléctrico 2, de modo que la abertura frontal 5 está dirigida hacia el interior de horno del horno de arco eléctrico 2. El eje de giro está casi en paralelo a un borde delantero de la placa lateral 24. La placa lateral 23 está unida con la placa frontal 25 y una placa de cubierta 11 se sitúa por encima de la placa frontal 25. El borde delantero de la placa lateral 24 está unido directamente con la placa frontal 25.

La Figura 5 muestra esquemáticamente una representación en corte del horno de arco eléctrico 2 con un electrodo 19 y el inserto de lanza de quemador 1 insertado en la abertura de pared 17. La sección inferior del horno de arco eléctrico 2 se denomina recipiente de fundición 4, este recipiente de fundición presenta una mampostería 6.

El cuerpo de soporte 3 comprende un marco de sujeción 21 y una carcasa 22 abierta por el lado trasero a modo de caja para la unidad de lanza de quemador 7, desde la que el marco de sujeción 21 sobresale a modo de brida y que se adentra en el interior de horno del horno de arco eléctrico 2 cuando el inserto de lanza de quemador 1 está insertado en la abertura de pared 17. La carcasa 22 se forma por la placa de cubierta 11, dos placas laterales 23, una placa frontal 25 y una placa de base 27. El marco de sujeción 21 sirve para la fijación del inserto de lanza de quemador 1 en la pared de horno 18 y está configurado para limitar la abertura de pared 17. La placa de cubierta 11, la placa de base 27 y las placas laterales 23 se extienden en cada caso del marco de sujeción 21 a la placa frontal 25. La placa frontal 25 presenta la abertura frontal 5.

La unidad de lanza de quemador 7 presenta un canal de salida 28, que discurre en perpendicular al eje de giro A con respecto a una abertura de salida 29 que se sitúa en la abertura frontal 5 y define una dirección de salida de la unidad de lanza de quemador 7 para la salida de la llama 13, 13' y del combustible 15, 15'. La dirección de salida presenta en el estado instalado y en una posición central, que se sitúa entre dos posiciones finales, un ángulo de dirección de salida p con respecto al canto superior de la mampostería 6, como se representa en la Figura 5. La posición central es cualquier posición en la que un ángulo de la dirección de salida con respecto a una placa frontal, en la que está dispuesta la abertura de salida, asciende a 90 grados. En caso de giro de la unidad de lanza de quemador a una de las dos posiciones finales se cambia este ángulo de la dirección de salida con respecto a la placa frontal. La mampostería 6 puede estar realizada también de manera biselada, en este caso el canto superior es el canto imaginario sin bisel. El ángulo de dirección de salida p apenas se modifica mediante un movimiento de giro, por tanto no se debe efectuar en la vista representada en la Figura 5 ningún movimiento de pivotamiento hacia el electrodo 19 o alejándose de él, sino que el movimiento de pivotamiento se debe efectuar en el plano hacia dentro o hacia fuera.

La unidad de lanza de quemador 7 presenta un componente de salida 31, mediante el que discurre una sección final del lado de abertura frontal del canal de salida 28. El componente de salida 31 presenta dos superficies exteriores 33, 34 convexas que se enfrentan a lados distintos del canal de salida 28, cuyas normales de superficie se sitúan en planos perpendiculares al eje de giro A y que se extienden en cada caso hacia la abertura frontal 5. Los extremos del lado de la abertura frontal de las dos superficies exteriores 33, 34 convexas están unidos mediante una zona superficial 35 plana del componente de salida 31, en la que está dispuesta la abertura de salida 5. El componente de salida 31 está montado por ejemplo de manera que puede girar alrededor del eje de giro A en la placa de cubierta 11. Dos superficies interiores 36, dirigidas en cada caso hacia una superficie exterior 33, 34 convexa, de la placa frontal 25 están configuradas en cada caso biseladas con respecto a la superficie exterior de la placa frontal 25, de modo que cada una de las dos superficies interiores 36 es esencialmente tangencial a la superficie exterior 33, 34 convexa dirigida en cada caso hacia ella.

El componente de salida 31 presenta un canal de refrigeración 37. El canal de refrigeración 37 presenta una entrada de agente refrigerante 38 para la introducción de un agente refrigerante en el canal de refrigeración 37 y una salida de agente refrigerante 39 para la evacuación del agente refrigerante desde el canal de refrigeración 37. El canal de refrigeración 37 discurre en forma de U alrededor del canal de salida 28.

En la zona de la abertura frontal 5 está dispuesta una junta 41 para el sellado de un espacio intermedio entre el componente de salida 31 y la placa frontal 25. La junta 41 se forma por dos rodillos de sellado 42, 43, que se apoyan en cada caso en la placa frontal 25 y una de las dos superficies exteriores 33, 34 convexas del componente de salida 31. Por ejemplo, los rodillos de sellado 42, 43 se elaboran en cada caso a partir de una lana metálica.

La unidad de lanza de quemador 7 presenta, además, una unidad de suministro 45 para la conducción del combustible 15, 15' al interior del canal de salida 28. La unidad de suministro 45 está unida de manera separable con el componente de salida 31 y presenta tres tubos de suministro 46 a 48, que se extienden hacia el lado trasero del cuerpo de soporte 3. En el lado, apartado de la placa frontal 25, del componente de salida 31 está introducido un extremo del lado de la placa frontal de la unidad de suministro 45.

La unidad de accionamiento 9 presenta un cilindro de accionamiento 51 dispuesto al menos aproximadamente en paralelo al canal de salida 28, que está unido a través de una primera articulación 52 con una pared lateral 23 del cuerpo de soporte 3 y a través de una segunda articulación 53 con el componente de salida 31 de la unidad de lanza de quemador 7. El cilindro de accionamiento 51 es, por ejemplo, un cilindro hidráulico o neumático.

Con la unidad de accionamiento 9 se puede girar la unidad de lanza de quemador 7 entre dos posiciones finales alrededor del eje de giro A. Un giro de la unidad de lanza de quemador 7 de una primera posición final a la segunda posición final cambia la dirección de salida de la unidad de lanza de quemador 7 alrededor de un ángulo de giro a. En el ejemplo mostrado en la Figura 4, el ángulo de giro a asciende aproximadamente a 20 grados. No obstante, puede estar previsto también un mayor ángulo de giro a hasta 60 grados. En una posición central, que se sitúa entre las dos posiciones finales, de la unidad de lanza de quemador 7, la dirección de salida forma un ángulo entre 40 grados y 50 grados con la dirección de la fuerza de la gravedad cuando el inserto de lanza de quemador 1 está insertado en la abertura de pared 17 del horno de arco eléctrico 2.

Aunque la invención se ha ilustrado y descrito con precisión en detalle mediante un ejemplo de realización preferente, la invención no está limitada así por el ejemplo desvelado y se pueden derivar otras variaciones de esto por el experto en la materia sin abandonar el ámbito de protección de la invención. En particular, el cuerpo de soporte 3 del inserto de lanza de quemador 1 puede estar configurado de manera diferente al ejemplo de realización representado en las Figuras 1 a 5. Un ejemplo de realización alternativo prevé, por ejemplo, que el cuerpo de soporte 3 no presente carcasa 22, que se adentra desde el marco de sujeción 21 al interior de horno del horno de arco eléctrico 2, sino que el lado delantero del cuerpo de soporte 3 está configurado de manera esencialmente plana y la unidad de lanza de quemador 7 está montada en un bastidor del cuerpo de soporte 3, que está dispuesto en el lado trasero del marco de sujeción 21.

Lista de referencias

1 inserto de lanza de quemador

2 horno de arco eléctrico

3 cuerpo de soporte

4 recipiente de fundición

5 abertura frontal

6 mampostería

7 unidad de lanza de quemador

9 unidad de accionamiento

11 placa de cubierta

13, 13' llama

15, 15' combustible

17 abertura de pared

18 pared de horno

19 electrodo

21 marco de sujeción

22 carcasa

23 placas laterales

24 borde delantero placa lateral

25 placa frontal

27 placa de base

28 canal de salida

29 abertura de salida

31 componente de salida

33, 34 superficie exterior convexa

35 zona superficial plana

36 superficie interior

37 canal de refrigeración

38 entrada de agente refrigerante

39 salida de agente refrigerante

41 junta

42, 43 rodillo de sellado

45 unidad de suministro

46 a 48 tubo de suministro

51 cilindro de accionamiento

52, 53 articulación

a ángulo de giro

p ángulo de dirección de salida

Y ángulo de componente de movimiento principal dirección de la fuerza de la gravedad A eje de giro

FG dirección de la fuerza de la gravedad

B componente de movimiento principal

Claims

REIVINDICACIONES

1. Inserto de lanza de quemador (1) para un horno de arco eléctrico (2) con un recipiente de fundición, presentando el inserto de lanza de quemador (1)

- un cuerpo de soporte (3) que se puede insertar en una abertura de pared (17) del horno de arco eléctrico (2) con una abertura frontal (5), que después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17) está dirigida hacia el interior de horno del horno de arco eléctrico (2),

- una unidad de lanza de quemador (7) montada en el cuerpo de soporte (3) de manera que puede girar alrededor de un eje de giro (A) con un canal de salida (28), que discurre hacia una abertura de salida (29), que se sitúa en la abertura frontal (5), de la unidad de lanza de quemador (7), caracterizado por que el eje de giro (A), después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17), forma un ángulo entre 30 grados y 60 grados, de manera especialmente preferente de 40 grados a 50 grados, con la dirección de la fuerza de la gravedad y define una dirección de salida de la unidad de lanza de quemador (7) para la salida de un combustible (15, 15') y/o de una llama (13, 13'), estando dirigida la dirección de salida después de la inserción del cuerpo de soporte (3) en la abertura de pared (17) de manera constante al recipiente de fundición,

- la unidad de lanza de quemador (7) es adecuada para realizar tanto una operación de quemador como una operación de lanza

- y una unidad de accionamiento (9) para el giro de la unidad de lanza de quemador (7) entre dos posiciones finales, en las que la abertura de salida (29) adopta posiciones distintas entre sí en la abertura frontal (5) y el canal de salida (28) define direcciones de salida distintas entre sí.

2. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de accionamiento (9) presenta un cilindro de accionamiento (51) dispuesto al menos aproximadamente en paralelo al canal de salida (28), que está unido a través de una primera articulación (52) con el cuerpo de soporte (3) y a través de una segunda articulación (53) con la unidad de lanza de quemador (7).

3. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por que la unidad de lanza de quemador (7) presenta un componente de salida (31) del lado de la abertura frontal, por el que discurre una sección final, del lado de abertura frontal, del canal de salida (28) y que presenta dos superficies exteriores (33, 34) convexas que se enfrentan a distintos lados del canal de salida (28), cuyas normales de superficie se sitúan en planos perpendiculares al eje de giro (A) y que se extienden en cada caso hacia la abertura frontal (5).

4. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 3,

caracterizado por que los extremos del lado de la abertura frontal de las dos superficies exteriores (33, 34) convexas están unidos mediante una zona superficial (35) plana del componente de salida (31), en el que está dispuesta la abertura de salida (29).

5. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 3 o 4,

caracterizado por que el componente de salida (31) presenta un canal de refrigeración (37), una entrada de agente refrigerante (38) para la introducción de un agente refrigerante en el canal de refrigeración (37) y una salida de agente refrigerante (39) para la evacuación del agente refrigerante desde el canal de refrigeración (37).

6. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones 3-5,

caracterizado por que la unidad de accionamiento (9) está unida a través de la segunda articulación (53) con el componente de salida (31).

7. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por una junta (41) para sellar un espacio intermedio entre la unidad de lanza de quemador (7) y el cuerpo de soporte (3) en la zona de la abertura frontal (5).

8. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la unidad de lanza de quemador (7) presenta una unidad de suministro (45) para la conducción del combustible (15, 15') al interior del canal de salida (28).

9. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 8,

caracterizado por que la unidad de suministro (45) está unida de manera separable con el componente de salida (31).

10. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que el canal de salida (28) discurre en perpendicular al eje de giro (A).

11. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la dirección de salida en una posición central que se sitúa entre las dos posiciones finales de la unidad de lanza de quemador (7) forma un ángulo entre 30 grados y 60 grados, de manera especialmente preferente entre 40 grados y 50 grados, con la dirección de la fuerza de la gravedad cuando el inserto de lanza de quemador (1) está insertado en la abertura de pared (17) del horno de arco eléctrico (2).

12. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de soporte (3) presenta una placa frontal (25), en la que está dispuesta la abertura frontal (5), una placa de cubierta (11) que está dispuesta por encima de la placa frontal (25), así como dos placas laterales (23), estando unidas estas en cada caso con la placa frontal (25) y la placa de cubierta (11) y encerrando la abertura frontal (5), estando dispuesto el eje de giro (A) de tal modo que la unidad de lanza de quemador (7) es predominantemente, preferentemente de manera exclusiva, giratoria en dirección de una de las dos placas laterales (23).

13. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que un giro de la unidad de lanza de quemador (7) de una primera posición final a la segunda posición final cambia la dirección de salida en hasta 60 grados.

14. Inserto de lanza de quemador (1) según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que un pivotamiento de la unidad de lanza de quemador (7) de una primera posición final a la segunda posición final cambia la dirección de salida en 20 a 30 grados.

15. Inserto de lanza de quemador (1) según la reivindicación 2,

caracterizado por que el cilindro de accionamiento (51) es un cilindro hidráulico o neumático.

16. Horno de arco eléctrico (2) con al menos un inserto de lanza de quemador (1) configurado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.