ITTO930792A1

ITTO930792A1 - Conduttura di preriscaldo per il preriscaldatore d'aria di un altoforno

Info

Publication number: ITTO930792A1
Application number: IT000792A
Authority: IT
Inventors: Nicolaas Gerardus J Bleijendaal; Jacob Felthuis; Ronald Johannes Maria Stokman
Original assignee: Hoogovens Groep Bv Ora Hoogovens Staal B V
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-04-22
Also published as: BR9304323A; CA2109001C; NL9201838A; CA2109001A1; ITTO930792A0; IT1261630B; AU5020193A; ZA937814B; US5358223A; AU661643B2

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal

titolo:

"Conduttura di preriscaldo per il preriscaldatore d'aria di un altoforno"

DESCRIZIONE

SFONDO DELL'INVENZIONE

1. Campo dell'Invenzione

L'invenzione si riferisce ad una conduttura di preriscaldo per il riscaldatore d'aria di un altoforno. La conduttura comprende una struttura in laterizio formata da una pluralit? di corsi di mattoni refrattari che costituiscono'un condotto per il gas caldo. Tale,conduttura di preriscaldo ? generalmente nota dalla pratica degli impianti di altoforno.

2. Descrizione della tecnica precedente Una conduttura di preriscaldo con una pluralit? di corsi di mattoni e descritta per esempio nel brevetto francese n. 2193174. In tale costruzione i corsi di mattone refrattari si trovano sul lato esterno di un rivestimento interno isolante, direttamente a contatto del guscio esterno in acciaio della conduttura di preriscaldo. I corsi sono costituiti, per esempio, da mattoni di allumina porosa di qualit? scelta in funzione del valore della temperatura nella posizione corrispondente del rivestimento isolante durante il funzionamento del preriscaldatore dell'altoforno.

Nelle applicazioni di tale struttura di preriscaldo ad elevate temperature, il suddetto rivestimento refrattario interno ? normalmente costruito in silice. Per conseguenza questo ha una espansione termica differente da quella dei corsi di mattoni refrattari esterni. L'andamento totale dell'espansione ? complesso,poich? i coefficienti di espansione termica di questi materiali variano con la temperatura. In pratica, la costruzione presenta una possibilit? di espansione per compensare queste differenze di espansione termica. Tuttavia, il problema tecnico da risolvere consiste nel progettare la conduttura principale in modo tale che sia stabile sia a freddo, che durante il riscaldamento e nelle condizioni operative, poich? in certi casi il rivestimento refrattario pi? interno viene a contatto con gas caldi che raggiungono temperature anche di 1500?C.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Il problema che la presente invenzione intende risolvere consiste nel provvedere una conduttura di preriscaldo che abbia una sufficiente stabilit? in tutti questi casi.

La conduttura di preriscaldo secondo l?invenzione ha una struttura di refrattario che comprende una pluralit? di corsi di mattoni refrattari. Almeno un primo di tali corsi ha almeno una sua parte costituita da mattoni che formano una pluralit? di giunti di espansione, le cui dimensioni e disposizione sono tali che, quando la conduttura di preriscaldo ? fredda, si. provvedono giunti di espansione radiale tra detti mattoni che formano i giunti di espansione ed almeno una parte adiacente di detta conduttura di preriscaldo. Almeno alcuni dei mattoni che costituiscono la pluralit? dei giunti di espansione del primo corso sono disposti radialmente sfalsati rispetto ad almeno uno di tali mattoni adiacenti in ogni caso, per cui i giunti di espansione sono provvisti sia dal lato radialmente interno che dal lato radialmente esterno del primo corso. Sorprendentemente, questa struttura inusuale ha dimostrato di offrire un sufficiente supporto statico-alla struttura refrattaria della conduttura di preriscaldo.

La conduttura di preriscaldo secondo l'invenzione trova applicazione particolarmente vantaggiosa come conduttura di connessione tra i duomi dei preriscaldatori del tipo con camera a combustione esterna.

La disposizione sfalsata dei mattoni che formano i giunti di espansione ha l'effetto di provvedere un giunto di espansione estendentesi circonferenzialmente ed interrotto. Questi giunti di espansione sono preferibilmente chiusi nelle condizioni operative. Per migliorare ulteriormente l'equilibrio statico delle forze nella conduttura di preriscaldo in condizioni di bassa temperatura, i giunti possono essere dotati di un materiale comprimibile scelto tra feltro di ceramica e lana di ceramica.

L'invenzione ? specialmente applicabile quando uno strato radialmente pi? interno della struttura refrattaria ? costituito da materiale con coefficiente di espansione termica differente da quello dei mattoni di detto primo corso che si trova all'esterno dello strato pi? interno, i giunti di espansione formati dai mattoni che costituiscono il giunto di espansione essendo atti a compensare l'espansione termica differenziale delle parti della struttura refrattaria, pur mantenendone la stabilit? strutturale.

Un aspetto preferito dell'invenzione risiede nel fatto che parte di detto primo corso che comprende i mattoni che formano il giunto di espansione ? una parte in cui la direzione circonferenzia le del corso ? generalmente verticale, per esempio sulle parti della parete laterale di una conduttura di preriscaldo orizzontale.

Secondo una realizzazione preferita della invenzione, i mattoni che costituiscono il giunto di espansione sono disposti a coppie, con i due mattoni di ciascuna coppia aventi le rispettive superfici radialmente interne a filo l'una con l'altra e le rispettive superfici radialmente esterne a filo l'una con l'altra, mentre ciascuna coppia ? radialmente sfalsata rispetto ad almeno una di tali coppie adiacenti.

I vantaggi dell'invenzione si evidenziano completamente in una costruzione in cui la conduttura ha due parti di detto primo corso, ambedue comprendenti detti mattoni che costituiscono i giunti di espansione, e queste due parti si trovano rispettivamente in porzioni diametralmente opposte di detta conduttura, in cui la direzione circonferenz iale del primo corso ? generalmente verticale, ed il primo corso ha inoltre una pluralit? di mattoni refrattari che formano un arco sopportato da dette due parti che comprendono i mattoni che formano il giunto di espansione, e l'arco delimita un giunto di espansione continuo tra detto primo corso ed un corso adiacente della struttura refrattaria .

BREVE INTRODUZIONE DEI DISEGNI

L'invenzione verr? ora illustrata a titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni, che rappresentano una reaiizzazione.

Nei disegni:

la figura 1 ? una sezione trasversale di una conduttura di preriscaldo secondo l'invenzione; e

la figura 2 ? una rappresentazione dettagliata della parte.A della figura 1 della conduttura di preriscaldo secondo l'invenzione.

DESCRIZIONE DELLA REALIZZAZIONE PREFERITA

La disposizione generale e la costruzione di una conduttura di preriscaldo che trova applicazione nel sistema preriscaldatore d'aria di un altoforno e coopera con il prerisealdatore di tale sistema, ? nota agli esperti di questo ramo, e se ne pu? quindi omettere qualsiasi ulteriore descrizione.

La figura 1 rappresenta una sezione trasversale di una conduttura di. preriscaldo disposta orizzontalmente secondo l'invenzione, che comprende uno strato pi? interno sotto forma di un corpo di mattoni silicei 1 e due corsi 2 e 3 disposti esternamente al corso 1, di mattoni isolanti refrattari fabbricati con allumina porosa convenzionale, che in questa realizzazione sono circondati da un rivestimento in cemento refrattario 4 all'interno del guscio tubolare in acciaio 4A.

Allo scopo di impedire che la tubazione di preriscaldo abbia una vite utile relativamente breve per le differenze di espansione, in particolare fra il corso di mattoni silicei 1 ed il corso 2 di mattoni refrattari isolanti, il corso 2 di mattoni refrattari isolanti ? in parte formato da mattoni refrattari che costituiscono un giunto di espansione 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B di dimensioni adatte. Tali mattoni di dimensioni 'adatte sono disposti nella parte della conduttura di preriscaldo orientata in direzione verticale nella sua direzione circonferenziale, che ? rappresentata nel dettaglio A della figura 2. Altri mattoni di questo tipo e di dimensioni adatte sono pure disposti nella parte 8 della conduttura principale diametralmente opposta alla parte A.

Tali mattoni di dimensioni adatte sono incorporati nell'opera come coppie 5A, 5B; 6A, 6B e 7A, 7B. In ciascuna coppia, i due mattoni hanno le superfici interne radialmente a filo e le superfici esterne radialmente a filo. Tuttavia, le coppie adiacenti sono sfalsate radi al men~ te l'una rispetto all'altra. Come conseguenza,di questa posizione sfalsata, la conduttura di preriscaldo presenta giunti di espansione interrotti o scollegati 8, 9 e 10, e le secondo le circostanze possono essere dotati con uno riempimento di carta oleata, feltro ceramico, lana ceramica o foglio di grafite. L'equilibrio statico della conduttura di preriscaldo a bassa temperatura risulta particolarmente migliorato se si impiega feltro ceramico o lana ceramica.

Dalla figura 2 si pu? vedere che, mentre le superfici mutualmente a contatto dei due mattoni 5A, 5B; 6A, 6B; 7A, 7B di ciascuna coppia sono radiali, le superfici a contatto tra le rispettive coppie adiacenti sono non radiali. La coppia 5A, 5B ha quindi una forma a cuneo.

Nel corso 2, un arco 13 di mattoni refrattari uniformi che definisce un giunto di espansione continuo 14, ? sopportato sui mattoni superiori 11 e 12 di tipo e dimensioni adatte.

La conduttura principale costruita in questo modo, secondo l'invenzione, ? stabile sia a bassa temperatura, che durante la fase di riscaldamento ed in condizioni operative. I giunti 8, 9 e 10 sono aperti a bassa temperatura ma chiusi in condizioni operative per l'espansione dei mattoni che definiscono il giunto, e come risultato ne consegue che la struttura della costruzione della conduttura principale ? stabile ed efficace in queste condizioni.

Sebbene l'invenzione sia stata illustra ta mediante la realizzazione descritta, essa non ? limitata a questa, ed il suo scopo si estende a costruzioni equivalenti o diverse che rientrino nel concetto dell'invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Conduttura di preriscaldo per il preriscaldatore d'aria di un altoforno, detta conduttura avente una struttura refrattaria comprendente una pluralit? di corsi (2,3) di mattoni refrattari., almeno un primo (2) di detti corsi avente almeno?una sua parte costituita da una pluralit? di mattoni che formano un giunto di espansione (5A, 56, 6A,6B, 7A, 76) le cui dimensioni e disposizione sono tali che, a bassa temperatura della conduttura principale, costituiscono giunti di espansione radiale (8, 9, 10) tra detti mattoni che formano il giunto di espansione ed almeno una parte adiacente di detta conduttura principale, almeno alcuni di detti mattoni che formano detta pluralit? di giunti di espansione di detto primo corso essendo posti in posizione radialmente sfalsata rispetto ad almeno uno di tali mattoni adiacenti in ogni caso, in modo da provvedere detti giunti di espansione sia dal lato radialmente interno che dal lato radialmente esterno di detto primo corso. 2. - Conduttura di preriscaldo secondo la rivendicazione 1, in cui uno strato radiaimente pi? interno (1) di detta struttura refrattaria ? costituito da materiale avente coefficiente di espansione termica differente da quello dei mattoni di detto primo corso (2), che ? disposo all'esterno di detto strato pi? interno, detti giunti di espansione (8, 9, 10) formati da detti mattoni che costituiscono il giunto di espansione, essendo tali da compensare il differenziale di espansione termica delle parti di detta struttura refrattaria, pur mantenendone la stabilita struttura. 3. - Conduttura di preriscaldo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui detti giunti di espansione (8,9,10) formati da detti mattoni che costituiscono il giunto di espansione,contengono del materiale comprimibile scelto tra feltro di ceramica e lana di ceramica . 4. - Conduttura di preriscaldo secondo ognuna delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta parte (A,B) di detto primo corso che comprende detti mattoni che costituiscono il giunto di espansione, ? una parte in cui la direzione circonferenzi ale di detto corso (2) ? generalmente verticale. 5. - Conduttura di' preriscaldo secondojla rivendicazione 4, avente due di dette parti (A,B) di detto primo corso, ambedue comprendenti detti mattoni che formano il giunto di espansione, le quali due parti sono le porzioni rispettive diametralmente, opposte di detta conduttura in cui la direzione circonferenziale del primo corso ? generalmente verticale, detto primo corso avente una ulteriore pluralit? di mattoni refrattari {13J che costituiscono un arco sopportato da dette due parti costituite dai mattoni che formano il giunto di espansione, detto arco delimitante un giunto di espansione continuo (14) tra detto primo corso ed un corso adiacente di detta struttura di mattoni. 6. - Conduttura di preriscaldo secondo ognuna delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detti mattoni che costituiscono il giunto di espansione sono disposti a coppie, con i due mattoni (5A, 58; 6A, 6B; 7A, 7B) di ciascuna di dette coppie aventi le rispettive superfici radialmente interne a filo l'una con l'altra e le rispettive superfici radialmente esterne a filo l'una con l'altra, mentre ciascuna di dette coppie ? sfalsata radialmente rispetto ad almeno una di dette coppie adiacenti.