ITTO20060074A1 - Forno a gas per il riscaldamento in continuo di barre metalliche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "FORNO A GAS PER IL RISCALDAMENTO IN CONTINUO DI BARRE METALLICHE"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale ai forni per metallurgia, e riguarda più in particolare un forno a gas per il riscaldamento in continuo di barre metalliche destinate ad essere successivamente sottoposte a lavorazioni a caldo.

Siffatti forni, un esempio dei quali è descritto nel brevetto europeo EP-0785287B1, comprendono tradizionalmente un corpo di materiale refrattario definente un tunnel longitudinale entro il quale sono disposti mezzi di supporto e guida orizzontale di almeno una barra. Il tunnel è delimitato da pareti laterali recanti ciascuna due file sovrapposte di bruciatori rispettivamente superiori ed inferiori alloggiati entro rispettivi vani di dette pareti laterali e predisposti per generare fiamme dirette verso la barra disposta nell'uso su detti mezzi di supporto e guida.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un forno di riscaldamento del tipo sopra definito, predisposto per essere adattato in modo rapido e soprattutto preciso a barre metalliche aventi sezione trasversale di dimensioni diverse, anche in misura ragguardevole.

Secondo l'invenzione questo scopo viene raggiunto essenzialmente grazie al fatto che i suddetti bruciatori sono angolarmente orientabili tramite un sistema a leve ed aste per variare simultaneamente e di angoli diversi l'orientamento angolare di dette file di bruciatori superiori ed inferiori.

Secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione ciascuna delle file di bruciatori è portata da una rispettiva barra longitudinale di supporto ed il sistema motorizzato per variarne l'orientamento angolare comprende, per ciascuna parete laterale del corpo di materiale refrattario, un albero motore longitudinale che comanda due leve oscillanti a ciascuna delle quali sono articolate, a distanze diverse, due aste collegate ciascuna ad una rispettiva estremità di una di dette barre longitudinali; le estremità di dette barre essendo guidate lungo percorsi ad arco circolare con centro disposto in sostanziale corrispondenza della congiungente le teste dei corrispondenti bruciatori superiori ed inferiori.

L'invenzione prevede inoltre ulteriori accorgimenti diretti a migliorare il funzionamento e la manutenzione del forno a gas, in particolare relativi alla suola ed al tetto del tunnel.

L'invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro di titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di un forno a gas secondo l'invenzione per il riscaldamento di barre metalliche,

- la figura 2 è una vista in sezione trasversale ed in maggiore scala del forno,

la figura 3 è una vista prospettica ed in scala ulteriormente ampliata che mostra una delle bancate di bruciatori del forno,

la figura 4 è una vista prospettica ed in scala ulteriormente ampliata di uno dei bruciatori, e

la figura 5 è una vista schematica che esemplifica il sistema di orientamento angolare dei bruciatori della bancata rappresentata nella figura 3.

Riferendosi inizialmente alla figura 1, con il numero di riferimento 1 è indicato nel suo insieme un forno a gas secondo l'invenzione per il riscaldamento in continuo di barre Bl, B2 (figura 2), ad esempio di acciaio, aventi sezione trasversale di ampiezza anche molto diversa, destinate ad essere successivamente sottoposte a lavorazioni a caldo.

Il forno 1 è formato da una pluralità (nell'esempio illustrato in numero di guattro) di unità modulari componibili 2a, 2b, 2c, 2d ... contigue e fra loro allineate in modo da definire una camera di riscaldo longitudinale o tunnel, indicato con 3.

Come è meglio visibile nella figura 2, che rappresenta la sezione trasversale dell'unità modulare iniziale 2a ma è pressoché identicamente corrispondente a quella delle altre unità modulari 2b, 2c, 2d ..., il tunnel 3 è definito all'interno di un corpo di materiale refrattario indicato nel suo insieme con 4 e portato da un'incastellatura metallica 5 sostenuta inferiormente da un basamento 6.

Il corpo di materiale refrattario 4 è costituito da elementi modulari che definiscono due pareti laterali indicate genericamente con 7 e 8, una parete inferiore o suola 9 ed un tetto 10 del tunnel 3.

Ciascuna delle pareti laterali 7, 8 è formata con due schiere longitudinali sovrapposte di vani trasversali 11, 12 in comunicazione con rispettivi passaggi 13, 14 aperti verso il tunnel 3. Le due schiere di vani 11, 12 di ciascuna parete laterale 7, 8 alloggiano rispettivi bruciatori a gas 15, 16 i quali risultano così disposti secondo due bancate ciascuna delle quali è formata da due file sovrapposte di bruciatori, con i bruciatori superiori 15 convenientemente sfalsati rispetto ai bruciatori inferiori 16.

Per la guida ed il supporto delle barre Bl, B2 lungo il tunnel 3 sono previsti rulli girevoli 17 intervallati e portati da alberi trasversali 18 a loro volta sopportati dalle pareti laterali 7, 8. Come è illustrato nella figura 2, le barre Bl, B2 sono in questo caso a sezione trasversale quadrangolare ed appoggiano sui rulli 17 lungo uno spigolo inferiore e lungo le zone contigue delle corrispondenti facce laterali.

Per consentire il corretto riscaldamento di barre Bl, B2 aventi sezione trasversale di dimensioni diverse, i bruciatori 15 e 16 di ciascuna bancata (ovvero come detto corrispondenti a ciascuna parete laterale 7, 8) sono angolarmente orientabili tramite un particolare sistema motorizzato che ne realizza lo spostamento angolare simultaneo ma con angoli diversi, ovvero maggiori per i bruciatori superiori 15 e minori per i bruciatori 16.

Tale sistema motorizzato è rappresentato in dettaglio nella figura 3, con riferimento alla bancata corrispondente alla parete laterale 7, la disposizione della bancata corrispondente alla parete laterale 8 essendo simmetricamente identica.

Ciascuna delle file di bruciatori superiori 15 e di bruciatori inferiori 16 (uno dei quali è rappresentato in maggiore dettaglio nella figura 4 con la relativa testa di miscelazione ed efflusso 18 di forma generalmente sferica) è portata da una rispettiva barra tubolare 19, 20 le cui estremità sono sopportate e guidate con moto roto-traslatorio da rispettivi montanti di sostegno 21. Per ciascuna estremità di ognuna delle barre tubolari 19, 20 il relativo montante 21 presenta una guida a settore circolare 22 sulla quale si impegnano organi di rotolamento, costituiti nell'esempio illustrato da una terna di cuscinetti a sfere 23, portati da una flangia 24 fissata alla barra 19, 20.

Come è schematizzato nella figura 5, le guide a settore circolare 22 hanno il loro centro di curvatura posizionato in sostanziale corrispondenza della congiungente le teste 18 dei bruciatori 15 e 16 rispettivamente della fila superiore e della fila inferiore .

Le flange di estremità 24 della barra tubolare 19 recante i bruciatori superiori 15 sono connesse ad una coppia di aste regolabili 25 di lunghezza minore, e le flange di estremità 24 della barra tubolare 20 recante i bruciatori inferiori 16 sono connesse ad una coppia di aste di maggiore lunghezza 26.

Le estremità superiori di ogni coppia di aste 25 e 26 sono a loro volta articolate rispettivamente all'estremità libera e ad una zona mediana di rispettive leve oscillanti 27 accoppiate in rotazione ad un albero longitudinale 28, dotato di un mozzo 29 per l'accoppiamento in rotazione ad un motore di azionamento. L'albero 28 è a sua volta accoppiato in rotazione con l'albero 28 dell'altra bancata, ovvero quello associato agli iniettori 15 e 16 corrispondenti all'altra parete laterale 8, ad esempio tramite una trasmissione a cinghia o catena 0 ad ingranaggi non illustrata, in modo tale per cui 1 due alberi 28 vengono fatti ruotare della stessa entità ma in sensi opposti. Per effetto di tale rotazione i bruciatori superiori 15 ed i bruciatori inferiori 16 delle due bancate possono essere, come detto, orientati angolarmente in modo simultaneo, ma di angoli diversi, rispettivamente maggiore e minore, così da poter orientare le fiamme da essi prodotte con rapidità e precisione, in modo da ottenere la massima efficienza di riscaldamento al variare della sezione trasversale delle barre da riscaldare .

La figura 2 illustra nella parte di destra l'orientamento dei bruciatori 15, 16 corrispondenti ad una barra B1 di sezione trasversale minore, mentre la parte di sinistra ne mostra l'orientamento corrispondente ad una barra B2 di sezione trasversale maggiore.

A puro titolo di esempio, con la disposizione qui descritta l'entità di variazione angolare dei bruciatori inferiori 16 potrà essere all'incirca pari a 1/3 di quella dei bruciatori superiori 15.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione la suola 9 è formata con aperture di fondo longitudinali 30 rastremate verso il basso, aventi la funzione di consentire lo scarico delle scorie prodotte durante il funzionamento del forno 1. Le aperture di fondo 30 sono chiuse inferiormente da portelli apribili 31, oscillanti fra una posizione orizzontale di chiusura rappresentata nella figura 2 ed una posizione ruotata verso il basso di apertura, allo scopo di consentire un'agevole rimozione delle scorie .

Secondo un'ulteriore caratteristica dell'invenzione, il tetto 10 del tunnel 3 presenta aperture longitudinali 32 normalmente chiuse tramite coperchi 33 spostabili angolarmente verso una posizione di apertura.

I portelli 31 ed i coperchi 33 possono essere motorizzati .

Ciascuna unità modulare 2a, 2b, 2c, 2d ... è inoltre provvista di almeno un camino 34 (figura 1) per l'evacuazione dei fumi di combustione. Ciascun camino 34 è convenientemente formato con due passaggi verticali 35 in modo da formare un recuperatone di calore con funzione di preriscaldo dell'aria comburente.

Apparirà evidente da quanto precede che il forno a gas secondo l'invenzione è vantaggiosamente adattabile in modo semplice e preciso a barre di spessore diverso, assicurando un'elevata efficienza termica unitamente ad un agevole accesso al suo interno per le necessarie operazioni di manutenzione e pulizia.

Naturalmente, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definita dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Forno a gas per il riscaldamento in continuo di barre metalliche (Bl, B2), comprendente un corpo di materiale refrattario (4) definente un tunnel longitudinale (3) nel quale sono disposti mezzi di supporto e guida orizzontale (17) di almeno una barra (Bl, B2), detto tunnel (3) essendo delimitato da pareti laterali (7, 8) recanti ciascuna due file sovrapposte di bruciatori rispettivamente superiori ed inferiori (15, 16) alloggiati entro rispettivi vani (11, 12) di dette pareti laterali (7, 8) e predisposti per generare fiamme dirette verso la barra (Bl, B2) disposta nell'uso su detti mezzi di supporto e guida (17), caratterizzato dal fatto che detti bruciatori (15, 16) sono angolarmente orientabili tramite un sistema motorizzato a leve ed aste (25, 26, 27, 28) per variare simultaneamente e di angoli diversi 1'orientamento angolare di dette file di bruciatori superiori ed inferiori (15, 16).
2. 2. Forno a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette file di bruciatori superiori ed inferiori (15, 16) è portata da una rispettiva barra longitudinale di supporto (19, 20) e dal fatto che detto sistema motorizzato per variarne l'orientamento angolare comprende, per ciascuna parete laterale (7, 8) di detto corpo di materiale refrattario (4), un albero motore longitudinale (28) che comanda due leve oscillanti (27) a ciascuna delle quali sono articolate, a distanze diverse, due aste (25, 26) collegate ciascuna ad una rispettiva estremità (24) di una di dette barre longitudinali (19, 20); le estremità (24) di dette barre (19, 20) essendo guidate lungo percorsi ad arco circolare (22) con centro disposto in sostanziale corrispondenza della congiungente le teste (18) dei relativi bruciatori rispettivamente superiori ed inferiori (15, 16).
3. 3. Forno a gas secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette estremità (24) di dette barre longitudinali (19, 20) si muovono lungo detti percorsi ad arco circolare (22) tramite accoppiamenti volventi (23).
4. 4. Forno a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto tunnel (3) è delimitato inferiormente da una suola (9) provvista di aperture di fondo (30) alle quali sono operativamente associati portelli di chiusura oscillanti (31) per lo scarico delle scorie.
5. 5. Forno a gas secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che dette aperture di fondo (30) sono rastremate verso il basso.
6. 6. Forno a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto tunnel (3) è delimitato superiormente da un tetto (10) provvisto di aperture di sommità (31) alle quali sono operativamente associati coperchi apribili (33).
7. 7. Forno a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i bruciatori superiori (15) sono sfalsati rispetto ai bruciatori inferiori (16).
8. 8. Forno a gas secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto e guida includono rulli girevoli (17).
9. 9. Forno a gas secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che include una pluralità di corpi di materiale refrattario (4) portati da unità modulari (2a, 2b, 2c, 2d ...) contigue.
10. 10. Forno a gas sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni annessi.