ITPD20120300A1 - Procedimento di pulizia di forni fusori a bacino per la produzione di articoli in vetro - Google Patents

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Description

PROCEDIMENTO DI PULIZIA DI FORNI FUSORI A BACINO PER LA PRODUZIONE DI ARTICOLI IN VETRO
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un procedimento di pulizia di forni fusori a bacino per la produzione di articoli in vetro.
Come noto, i forni fusori a bacino trovano impiego negli stabilimenti di produzione continua di articoli in vetro.
Questo tipo di forni à ̈ sostanzialmente costituito da una camera di fusione con un bacino in cui fonde una miscela di componenti del vetro, da cui questo esce allo stato liquido attraverso una gola posta sul fondo della vasca per raggiungere la zona di lavorazione, e da una camera di rigenerazione, nella quale i fumi provenienti dal bacino di vetro fuso raffreddano.
Questi impianti funzionano secondo cicli termici rigenerativi, recuperando il calore proveniente dal bacino di fusione mediante rigeneratori, costituiti da strati di mattoni refrattari impilati, tipicamente di magnesite, disposti all'interno della camera di rigenerazione e sostenuti da una struttura di supporto.
È preferibile l'impiego di mattoni a base ottagonale, disposti ad alveare e a strati sfalsati, a definire percorsi verticali in linea e percorsi articolati per i fumi provenienti dal bacino, che raffreddandosi scendono verso il basso della camera di rigenerazione attraversando gli strati di mattoni.
Tuttavia vengono impiegati anche mattoni del tipo cruciformi o pieni, comunque disposti a strati sfalsati e affiancati in modo tale da creare percorsi del tipo descritto.
I fumi contengono solfati che durante il raffreddamento si depositano sulle pareti dei mattoni.
A lungo andare, a causa di questa deposizione, tali percorsi sono ovviamente soggetti ad intasarsi, costringendo allo spegnimento del forno e quindi ad interrompere il ciclo produttivo per provvedere alle operazioni di pulizia.
Per evitare di dover ricorrere allo spegnimento del forno, ad oggi si predilige un procedimento di pulizia dei percorsi del rigeneratore che prevede l'accensione di bruciatori a gas metano alla base dei rigeneratori. L'aumento di temperatura all'interno dei rigeneratori provoca lo scioglimento dei solfati e di conseguenza la loro caduta sul fondo della camera di rigenerazione, che viene ripulita da un operatore addetto alla manutenzione dell'impianto, operando nella parte bassa della camera al di sotto della struttura di di supporto per gli strati di mattoni.
Questo procedimento non à ̈ esente da inconvenienti. Primo fra tutti il fatto che l'operatore deve lavorare all'interno della camera di rigenerazione, nella parte bassa, esponendosi a temperature elevatissime, tipicamente comprese tra 450°C e 650°C.
Inoltre, questo procedimento provoca l'usura degli strati più bassi di mattoni (in vicinanza dei quali vengono posti i bruciatori) che, portati in condizioni operative al limite della loro resistenza termica e meccanica, si rovinano e si schiacciano, fino ad esser causa di crolli dell'impilaggio e di cedimento del piano su cui poggiano.
Ancora un altro inconveniente à ̈ legato al fatto che durante questo procedimento di lavaggio il forno lavora in condizioni di pressione superiore a quella operativa di progetto.
Il compito del presente trovato à ̈ quello di proporre un procedimento di pulizia dei forni fusori a bacino in grado di risolvere i lamentati inconvenienti.
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di evitare che gli operatori addetti alla manutenzione dell'impianto siano costretti a lavorare in condizioni di temperatura elevata.
Un altro scopo del trovato à ̈ quello di proporre un procedimento di pulizia che non risulti dannoso per la struttura della camera di rigenerazione.
Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di condurre la pulizia del rigeneratore senza dover modificare appositamente le condizioni operative del forno.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un procedimento di pulizia di forni fusori a bacino per la produzione di articoli in vetro, dotati di una camera di fusione, presentante un bacino di fusione, alla quale à ̈ collegata una camera di rigenerazione, del tipo presentante almeno un rigeneratore comprendente una struttura di supporto per strati di mattoni, refrattari, sovrapposti in modo sfalsato a determinare percorsi di discesa dei fumi in raffreddamento provenienti da detta camera di fusione, detto procedimento consiste nel sabbiare detti percorsi di discesa dei fumi e prevede l'inserimento di un tubo di mandata per un materiale abrasivo attraverso aperture di accesso dall'esterno alla camera di rigenerazione e gradualmente in detti percorsi di discesa dei fumi.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del procedimento secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra una schematizzazione del forno fusorio a bacino;
- la figura 2 illustra una schematizzazione della camera di rigenerazione, durante la pulizia dall'alto e dal basso del rigeneratore;
- la figura 3 illustra una vista dall'alto di un paio di strati di mattoni sovrapposti;
- la figura 4 illustra tre strati di mattoni in sezione, attraverso i quali si creano i percorsi di discesa dei fumi.
Con riferimento alle figure citate, il procedimento secondo il trovato à ̈ studiato per forni fusori a bacino 10, che sono dotati di una camera di fusione 11, presentante un bacino di fusione 12, alla quale à ̈ collegata una camera di rigenerazione 13 mediante una gola di collegamento 14 a ponte tra le due, come visibile in figura 1. La camera di rigenerazione 13 à ̈ del tipo presentante un rigeneratore 15 comprendente una struttura di supporto 16 per strati di mattoni 17 refrattari, sovrapposti in modo sfalsato a determinare percorsi di discesa dei fumi 18a e 18b in raffreddamento provenienti dalla camera di fusione 11, che raggiungono la camera di rigenerazione 13 attraversando la gola di collegamento 14.
I percorsi dei fumi 18a e 18b sono indicati in figura 4, mentre i mattoni sono spesso a base ottagonale del tipo illustrato in figura 3, dove à ̈ rappresentato il modo in cui essi vengono disposti a strati 17 sfalsati.
In questo modo essi determinano i percorsi di discesa dei fumi che potranno essere del tipo verticali in linea 18a oppure articolati 18b, come indicato in figura 4.
Nelle appena citate figure 3 e 4 sono illustrati rispettivamente due e tre strati di mattoni 17, tuttavia il rigeneratore 15 può comprenderne molti di più, a seconda delle esigenze di progetto.
Nell'esempio descritto sono riportati mattoni a base ottagonale, tuttavia essi potranno essere del tipo cruciformi o pieni, comunque disposti a strati sfalsati e affiancati in modo tale da creare percorsi del tipo descritto.
Il procedimento di pulizia, secondo il trovato, consiste nel sabbiare i percorsi di discesa dei fumi 18a e 18b mediante l'uso di una sabbiatrice 19.
La sabbiatrice 19 Ã ̈ opportunamente provvista di un serbatoio 20, di un generatore ad aria compressa 21 e di un tubo di mandata 22 per un materiale abrasivo. In particolare, nel procedimento descritto il tubo di mandata 22 Ã ̈ alimentato da aria compressa con polvere di quarzo, per la pulizia dei percorsi di discesa dei fumi 18a e 18b dalle sostanze, come i solfati, che si depositano sulle loro pareti.
Il procedimento consiste nel sabbiare i percorsi di discesa dei fumi 18a e 18b e prevede l'inserimento del tubo di mandata 22 attraverso aperture di accesso dall'esterno 23, 23a alla camera di rigenerazione e gradualmente nei percorsi di discesa dei fumi 18a, 18b.
Il procedimento prevede la pulizia a partire dal basso del rigeneratore 15 oppure, in modo equivalente, dall'alto.
Nel primo caso la sabbiatura prevede l'inserimento del tubo di mandata 22 passando in successione attraverso le aperture di accesso dall'esterno 23 (disposte nella parte bassa della camera di rigenerazione 13) e attraverso aperture verticali 24 della struttura di supporto 16, per portarlo dalla base del rigeneratore 15 nei percorsi di discesa dei fumi 18a e 18b.
Nel secondo caso la stessa operazione di sabbiatura prevede, in modo equivalente e alternativo, l'inserimento del tubo di mandata 22 attraverso aperture di accesso dall'esterno 23a realizzate in prossimità della cima della camera di rigenerazione 13, per portarlo dall'alto del rigeneratore 15 nei percorsi di discesa dei fumi 18a, 18b.
Questa operazione può essere effettuata sia dall'alto che dal basso del rigeneratore 15, a seconda delle esigenze.
In particolare, come illustrato in figura 2, per pulire gli strati di mattoni 17 a partire dal basso del rigeneratore 15, l'operatore 25 si posiziona in prossimità dell'apertura di accesso dall'esterno 23, da cui, trovando lo spazio libero sotto la struttura di supporto 16, riesce ad inserire il tubo di mandata 22 attraverso le aperture verticali 24 nei percorsi di discesa dei fumi 18a.
Procedendo con l'operazione, l'operatore 25 fa passare il tubo di mandata 22 in ognuna delle aperture verticali 24, inserendolo ogni volta gradualmente lungo un percorso di discesa dei fumi 18a verticale e in linea e al più per un primo tratto dei percorsi articolati 18b.
Sebbene il tubo di mandata 22 non segua anche le forme più complesse dei percorsi di discesa dei fumi 18b articolati e non possa raggiungere in lunghezza le zone più lontane da ripulire, l'uso della sabbiatrice 19, che funziona in tal caso alimentata ad aria compressa con livelli di pressione che raggiungono l'ordine della decina di bar, permette di pulire anche spazi che non si trovano nelle immediate vicinanze dell'ugello del tubo di mandata 22.
Per quanto riguarda la pulizia del rigeneratore 15 a partire dall'alto degli strati di mattoni 17, l'operatore 25, ancora come illustrato in figura 2, inserisce il tubo di mandata 22 attraverso un'apertura di accesso dall'esterno 23a nella camera di rigenerazione 13, rimanendo sempre completamente all'esterno del forno, dalla quale può muovere il tubo di mandata 22 inserendolo nel rigeneratore 15 ogni volta da un punto diverso della superficie e gradualmente sempre più in profondità lungo un percorso di discesa dei fumi 18a. Analogamente a quanto detto per l'inserimento del tubo di mandata 22 dal basso, l'uso della sabbiatrice 19 permette di pulire anche le zone che non si trovano nelle immediate vicinanze dell'ugello del tubo.
Vantaggiosamente, il tubo di mandata 22 potrà essere contenuto in un altro tubo raffreddato ad aria o ad acqua, per operare alle elevate temperature della camera di rigenerazione 13. Inoltre, il tubo di mandata 22 potrà essere opportunamente calibrato ed inclinato in funzione delle esigenze e accompagnato da una o più telecamere anch'esse raffreddate, sia ad aria che ad acqua.
Le telecamere sono provviste di un monitor per il controllo in tempo reale del procedimento di pulizia e per l'eventuale registrazione e la cattura di foto del lavoro in esecuzione.
È da notare che il procedimento proposto permette la pulizia del rigeneratore 15 senza interrompere o ridurre l'attività produttiva del forno.
Infatti, grazie al procedimento secondo il trovato, durante la pulizia il forno fusorio 10 può lavorare secondo i parametri di funzionamento impostati dal personale di stabilimento.
Inoltre, i mattoni che costituiscono gli strati del rigeneratore 15 non subiscono alcuno shock termico, escludendo pertanto il pericolo di rotture, schiacciamenti e nel peggiore dei casi di crolli dell'impilaggio e della struttura di supporto 16 su cui poggiano.
È anche da notare che l'operatore 25 addetto alla manutenzione del forno fusorio a bacino 10 rimane all'esterno delle camere di rigenerazione 13, evitando di esporsi a temperature elevate.
Si à ̈ in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti proponendo un procedimento di pulizia di forni fusori, in particolare dei rigeneratori della camera di rigenerazione, in grado di risolvere gli inconvenienti lamentati, evitando che gli operatori lavorino in condizioni di temperatura elevate e senza arrecare danneggiamenti alla struttura e dover interrompere o rallentare il ciclo produttivo dell'impianto.
Un altro vantaggio deriva dal fatto che per l'operazione di sabbiatura viene impiegato materiale abrasivo contenente componenti compatibili con il vetro fuso, in tal modo se alcuni di questi risalgono nella camera di fusione, si disciolgono e si mescolano al vetro fuso senza determinare la presenza di inclusioni o bolle d'aria nel prodotto finale.
Un ulteriore vantaggio sta nel fatto che l'operazione di sabbiatura così come descritta, permettendo all'operatore di pulire il rigeneratore operando totalmente dall'esterno della camera di rigenerazione, rende questo lavoro esente dall'applicazione del regolamento relativo agli spazi confinati.
Il trovato, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (5)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento di pulizia di forni fusori a bacino (10) per la produzione di articoli in vetro, dotati di una camera di fusione (11), presentante un bacino di fusione (12), alla quale à ̈ collegata una camera di rigenerazione (13), del tipo presentante almeno un rigeneratore (15) comprendente una struttura di supporto (16) per strati di mattoni (17), refrattari, sovrapposti in modo sfalsato a determinare percorsi di discesa dei fumi (18a, 18b) in raffreddamento provenienti da detta camera di fusione (11), detto procedimento consiste nel sabbiare detti percorsi di discesa dei fumi (18a, 18b) e prevede l'inserimento di un tubo di mandata (22) per un materiale abrasivo attraverso aperture di accesso dall'esterno (23, 23a) alla camera di rigenerazione (13) e gradualmente in detti percorsi di discesa dei fumi (18a, 18b).
  2. 2) Procedimento, caratterizzato dal fatto che detta operazione di sabbiatura prevede l'inserimento di detto tubo di mandata (22) passando in successione attraverso dette aperture di accesso dall'esterno (23) e attraverso aperture verticali (24) di detta struttura di supporto (16), per portarlo dalla base di detto rigeneratore (15) in detti percorsi di discesa dei fumi (18a, 18b).
  3. 3) Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta operazione di sabbiatura prevede, in modo equivalente e alternativo, l'inserimento di detto tubo di mandata (22) attraverso aperture di accesso dall'esterno (23a), realizzate in prossimità della cima di detta camera di rigenerazione (13) per portarlo dall'alto di detto rigeneratore (15) in detti percorsi di discesa dei fumi (18a, 18b).
  4. 4) Procedimento, di cui una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tubo di mandata (22) à ̈ alimentato da aria in pressione con polvere di quarzo.
  5. 5) Uso di una sabbiatrice (19) in un procedimento di pulizia di forni fusori a bacino (10) di cui una o più delle rivendicazioni precedenti.
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