ITRM960333A1

ITRM960333A1 - Sistema di pulizia del canale di colata di forni elettrici ad arco con sistema e.b.t.

Info

Publication number: ITRM960333A1
Application number: IT96RM000333A
Authority: IT
Inventors: Mauro Donnini; Gustavo Brascugli
Original assignee: Acciai Speciali Terni Spa
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1997-11-14
Also published as: AU3026797A; IT1284643B1; WO1997043592A1; ITRM960333A0

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: ” Sistema di pulizia del canale di colata di forni elettrici ad arco con sistema E.B.T."

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a un sistema per la pulizia del canale di colata di forni elettrici ad arco con sistema E.B.T. (ossia con foro di colata eccentrico) e, più precisamente, si riferisce a un dispositivo che consente di effettuare in modo automatico la pulizia di detto canale di colata.

ARTE NOTA

Nella produzione di metalli fusi, in particolare nella fusione ed elaborazione di acciaio, è utilizzato un tipo di forno elettrico ad arco nel quale viene innescato un arco elettrico tra tre elettrodi e la carica metallica del forno, prevalentemente solida, che viene cosi portata a fusione completa e la cui composizione viene eventualmente opportunamente corretta. Terminata tale fase e ottenuto un acciaio fuso di composizione desiderata, questo deve essere siviera, per poter essere trasferito a eventuali stazioni di lavorazione successive e infine alla colata.

Per versare l'acciaio fuso dal forno nella siviera, un moderno tipo di forno elettrico prevede la presenza di un canale di colata ad asse essenzialmente verticale praticato sul fondo (suola) del forno in prossimità della parete laterale. Questo canale viene tenuto chiuso durante la fusione e l'elaborazione della carica e all'atto dello spillaggio viene aperto, consentendo la fuoriuscita del metallo fuso dal forno.

E' possibile che, al termine dello spillaggio, residui di metallo fuso o di scoria rimangano nel canale di colata diminuendone la sezione utile o, al limite, ostruendolo. Qualora ciò avvenisse, non si potrebbe spillare il metallo fuso e sarebbero necessarie estemporanee operazioni di pulizia, tra 1 'altro da effettuare con il forno pieno di metallo fuso, che porterebbero all'allungamento dei tempi tra spillaggio e spillaggio, influendo negativamente sulla produttività del forno stesso.

E' quindi importante tenere sempre libero da ostruzioni, anche parziali, il canale di colata di detti forni elettrici; questa operazione finora è stata effettuata manualmente dal personale addetto al forno, mediante lancia a fiamma da introdurre nel foro di colata per fondere i materiali ostruenti. Essa, tuttavia, richiede lunghi tempi di attuazione, e quindi non presenta vantaggi particolari, e soprattutto è pericolosa a causa di spruzzi di metallo e/o scoria fusi che possono investire l'operatore.

La tecnica nota, dunque, non risolve il problema della salvaguardia dell'incolumità fisica del personale addetto alle operazioni manuali di pulizia del foro di colata dei forni elettrici metallurgici né quello dell'effettuazione di rapidi interventi di pulizia, in modo da non aumentare il tempo tra colata e colata.

OGGETTO DELL'INVENZIONE

Oggetto della presente invenzione è un dispositivo atto a pulire in modo automatico il canale di colata di un forno elettrico ad arco .

Altro oggetto della presente invenzione è la realizzazione di un simile dispositivo che sia semplice, robusto e poco costoso. Ulteriori oggetti dell'invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dell'invenzione, anche in riferimento ai disegni allegati.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

Secondo la presente invenzione, in un forno elettrico per la produzione di acciaio comprendente una suola, provvista di un foro verticale di colata fortemente eccentrico, e di una parete verticale perimetrale, su detta parete e in prossimità del foro di colata è posto un dispositivo per la pulizia del foro di colata da residui di acciaio o scoria comprendente la combinazione in relazione di cooperazione di:

- una incastellatura esterna al forno e a questo solidale, recante

- un insieme di elementi tubolari telescopici verticali che possono rotare a comando attorno al proprio asse verticale e recanti mezzi per la pulizia del foro di colata, provvisto di

- mezzi per effettuare tale rotazione di elementi tubolari telescopici verticale attorno al loro asse verticale.

In particolare, l'incastellatura reca (i) una flangia orizzontale su cui poggia, in modo girevole, un primo elemento tubolare allungato verticale concentrico e interno alla flangia, (ii ) mezzi attuatori per consentire la rotazione di detto primo elemento tubolare attorno al proprio asse longitudinale di simmetria e (iii) un carrello a ruote, fisso.

Il primo elemento tubolare reca al suo interno (i) un secondo elemento tubolare allungato verticale, concentrico a detto primo elemento tubolare e scorrevole entro detto carrello in contatto di scorrimento con dette ruote, e (ii) un cilindro telescopico, collegato per una delle sue estremità alla parte superiore di detto primo elemento tubolare e per l’altra estremità a detto secondo elemento tubolare.

Il secondo elemento tubolare reca, alla propria estremità inferiore un braccio estendentesi orizzontalmente provvisto, in corrispondenza della propria estremità libera, di un'asta cilindrica estendentesi verticalmente verso l'alto, il cui asse longitudinale è posto a una distanza dall'asse di simmetria degli elementi tubolari telescopici uguale alla distanza tra quest'ultimo asse e quello del foro di colata.

L'asta verticale è in materiale metallico duro, come ad esempio acciaio, acciaio indurito e simili, e può essere preferibilmente dotata di un condotto per l'ammissione alla propria estremità libera di un gas combustibile, di mezzi per comandare l'erogazione, e di mezzi per l'accensione, di detto gas.

Detti mezzi per effettuare la rotazione degli elementi tubolari telescopici verticali attorno al loro asse verticale possono comprendere, come mezzo motore, un cilindro idraulico o un motore passo passo.

L 'insieme di elementi tubolari telescopici può assumere le seguenti posizioni: (i) di riposo, in cui il cilindro telescopico è totalmente ritratto, portando l'insieme di elementi tubolari telescopici alla loro lunghezza minima, e in cui i mezzi per effettuare la rotazione degli elementi telescopici tubolari hanno portato l'asta verticale in una posizione affiancata ed esterna alla parete laterale del forno; (ii) estesa, in tutto corrispondente alla precedente, tranne per il fatto che il cilindro telescopico è totalmente esteso, in modo da portare l'estremità libera dell’asta verticale al di sotto dell'ingombro inferiore del forno, in particolare al di sotto del canale di colata; (iii) operativa, in cui, a partire dalla posizione precedente, i mezzi per effettuare la rotazione degli elementi tubolari telescopici vengono azionati per portate l'asta verticale in asse con il foro di colata, e il cilindro telescopico viene gradualmente ritratto per portare detta asta all'interno di detto canale di colata, in modo da staccare eventuali ostruzioni del canale stesso. A tale scopo, possono vantaggiosamente essere azionati i mezzi per l'adduzione di gas combustibile all'estremità libera dell'asta verticale e i mezzi per l'accensione del gas, in modo da fondere le ostruzioni, la cui rimozione puramente meccanica potrebbe portare al danneggiamento delle pareti del foro di colata.

La presente invenzione sarà ora descritta in maggior dettaglio in relazione a una sua realizzazione preferita, mostrata a puro titolo di esempio e in modo non limitativo nelle accluse tavole di disegno, in cui:

- Fig. 1 è una vista in sezione verticale del dispositivo secondo la presente invenzione, collocata sul fianco del forno in prossimità del foro di colata;

- Fig. 2 è una sezione del dispositivo di Fig. 1, secondo la linea 2-2;

- le Fig. 3a, 3b, 3c sono tre viste schematiche in sezione verticale del dispositivo secondo l'invenzione, in diverse posizioni.

Con riferimento alla Fig. 1, un forno elettrico 100, provvisto di una parete laterale 10, di una suola 11, recante a sua volta un gruppo 12 di mattoni refrattari forati definenti il foro di colata 13, e di una carcassa esterna metallica 14, è dotato di una incastellatura esterna 20, solidale alla carcassa 14. Una prima flangia 25 orizzontale è solidale a detta incastellatura 20 che reca anche un carrello 21 provvisto di ruote ad asse orizzontale 22. Coassiale a detta flangia 25 e a essa interno, un primo elemento tubolare 30 verticale si estende attraverso detta incastellatura 20, sporgendo superiormente a questa, e reca aperture (non mostrate) per accogliere le ruote 22 del carrello 21. All’esterno del primo elemento tubolare e solidale a questo una seconda flangia 23 si estende a sovrapporsi alla prima flangia 25, tra le due flange essendo interposti mezzi di rotolamento (non mostrati) quali sfere, rulli e simili atti a consentire alla seconda flangia di ruotare sulla prima attorno al proprio asse verticale.

All 'interno di detto primo elemento tubolare 30 e a esso concentrico si trova un secondo elemento tubolare 40 mobile in senso verticale in contatto di scorrimento con dette ruote 22. Un cilindro telescopico 32 è collegato in 31 al primo elemento tubolare 30 e in 34 al secondo elemento tubolare 40; il pistone 33 del cilindro tubolare 32 comanda lo spostamento in senso verticale del secondo elemento tubolare 40 rispetto al primo elemento tubolare 30, guidato dal gruppo di ruote 22 del carrello 21. L'estremità inferiore del secondo elemento tubolare 40 reca un braccio orizzontale 41 che, a sua volta, reca un'asta 42 verticale estendentesi verso l'alto.

Alla flangia 20 sono anche collegati mezzi 24 per comandare la rotazione della flangia 23 e quindi degli elementi tubolari 30 e 40 attorno al proprio asse verticale; tali mezzi sono costituiti da un cilindro idraulico a corsa controllata o, preferibilmente, da un motore passo passo, in modo da ottenere un preciso posizionamento dell'asta 42 in asse con il foro di colata 13. La Fig. 2 mostra, in sezione, il dispositivo secondo l'invenzione; in essa le varie parti mantengono la stessa numerazione della Fig. 1. In particolare, si vedono le posizioni estreme 24' (ritratta) e 24" (estesa) dei mezzi 24 e le relative posizioni di riposo 41' e operativa 41" del braccio orizzontale 41.

Con riferimento alle Figg. 3a, 3b e 3c, si mostra schematicamente il funzionamento del dispositivo secondo l 'invenzione e alcune sue posizioni rispetto al forno e al foro di colata.

Nella posizione di riposo, il secondo elemento tubolare 40 è ritratto all'interno del primo elemento tubolare 30 e questo gruppo di elementi tubolari è ruotato in modo da portare 1'asta 42 in posizione protetta a fianco dell'incastellatura 20 e della parete del forno 10. Quando diventa necessario pulire il foro di colata, l'elemento tubolare 40 viene abbassato completamente e quindi ruotato, in modo da portare l'asta 42 in asse con il foro di colata 13, nella posizione mostrata in Fig. 3b; ciò fatto, l'elemento tubolare viene gradualmente sollevato facendo penetrare l'asta 42 nel foro di colata 13, fino alla posizione mostrata in Fig. 3c. Durante quest'ultima operazione, per evitare che la rimozione di incrostazioni particolarmente aderenti possa danneggiare i mattoni 12 che delimitano il foro di colata 13, preferibilmente viene alimentato, e quindi incendiato, del gas combustibile all'estremità libera dell'asta 42, consentendo di fondere le incrostazioni e di facilitare la pulizia del foro di colata.

L'utilizzazione costante del dispositivo secondo l'invenzione, durante i tempi morti dopo la colata della carica liquida, ha consentito di eliminare completamente i ritardi e gli altri inconvenienti dovuti all'ostruzione del canale di colata.

Benché la presente invenzione sia stata descritta in riferimento a forni elettrici per acciaio, con foro di colata fortemente eccentrico, è evidente che l'invenzione stessa non è limitata a detti forni e a detti scopi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Sistema di pulizia del canale di colata di forni elettrici ad arco, caratterizzato dalla combinazione in relazione di cooperazione di: - una incastellatura esterna al forno e a questo solidale, recante - un insieme di elementi tubolari telescopici verticali che possono rotare a comando attorno al proprio asse verticale e recanti mezzi per la pulizia del foro di colata, provvisto di - mezzi per effettuare tale rotazione di elementi tubolari telescopici verticale attorno al loro asse verticale.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detta incastella tura reca (i) una flangia orizzontale su cui poggia, in modo girevole, un primo elemento tubolare allungato verticale concentrico e interno alla flangia, (ii) mezzi attuatori per consentire la rotazione di detto primo elemento tubolare attorno al proprio asse longitudinale di simmetria e (iii) un carrello a ruote, fisso.
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui detto primo elemento tubolare reca al suo interno (i) un secondo elemento tubolare allungato verticale, concentrico a detto primo elemento tubolare e scorrevole entro detto carrello in contatto di scorrimento con dette ruote, e (ii) un cilindro telescopico, collegato per una delle sue estremità alla parte superiore di detto primo elemento tubolare e per l'altra estremità detto secondo elemento tubolare.
4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui detto secondo elemento tubolare reca, alla propria estremità inferiore un braccio estendentesi orizzontalmente provvisto, in corrispondenza della propria estremità libera, di un'asta cilindrica estendentesi verticalmente verso l'alto, il cui asse longitudinale è posto a una distanza dall'asse di simmetria degli elementi tubolari telescopici uguale alla distanza tra quest'ultimo asse e quello del foro di colata.
5. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui l'asta verticale è in materiale metallico duro, come ad esempio acciaio, acciaio indurito e simili, e può essere preferibilmente dotata di un condotto per l'ammissione alla propria estremità libera di un gas combustibile, di mezzi per comandare l'erogazione, e di mezzi per l'accensione, di detto gas.
6. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi per effettuare la rotazione degli elementi tubolari telescopici verticali attorno al loro asse verticale comprendono, come mezzo motore, un cilindro idraulico o un motore passo passo.