ITUD20090223A1

ITUD20090223A1 - Dispositivo e procedimento per alimentare materiale metallico in un impianto di fusione

Info

Publication number: ITUD20090223A1
Application number: IT000223A
Authority: IT
Inventors: Gianpietro Benedetti; Alfredo Poloni
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-05
Also published as: US20120234649A1; WO2011067657A1; MX2012006319A; US8925711B2; RU2012125760A; RU2528619C2; IT1396815B1; EP2510296A1; EP2510296B1

Description

"DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO PER ALIMENTARE MATERIALE METALLICO IN UN IMPIANTO DI FUSIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo e ad un procedimento per alimentare materiale metallico in un impianto di fusione, particolarmente in un forno ad arco elettrico di fusione, del tipo che utilizza un sistema di caricamento con introduzione della carica da un lato del forno.

In particolare, il trovato si riferisce all 'utilizzo di un elemento di introduzione del materiale metallico avente almeno un piano di carico selettivamente mobile, per inserirsi all'interno del forno di fusione, nella prima fase di avvio del ciclo di fusione con forno vuoto e spento, allo scopo di scaricare nel forno una voluta quantitÃ di materiale metallico e/o non metallico che costituisce la prima carica del forno.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti impianti di trasformazione e fusione di cariche metalliche, del tipo a carica continua, che comprendono un forno elettrico ad arco predisposto per collaborare con mezzi di trasporto del tipo a convogliatore lineare. Il forno elettrico prevede almeno un contenitore, o tino, ed una volta di copertura. Attraverso appositi fori presenti nella volta vengono collocati gli elettrodi. Un ulteriore foro, denominato tecnicamente quarto foro, Ã ̈ normalmente previsto nella volta per l'estrazione dei fumi.

I mezzi di convogliamento continuo possono essere di tipo vibrante per consentire l'avanzamento della carica, e cooperano con il forno elettrico da una parte e con un sistema di caricamento rottami dall'altra.

L'ultimo tratto dei mezzi di convogliamento Ã ̈ normalmente costituito da un tratto di convogliamento indipendente, denominato nel seguito convogliatore di collegamento, associato a mezzi di traslazione, i quali possono essere costituiti da un carrello mobile o da un qualunque altro mezzo di traslazione idoneo al suo posizionamento operativo.

I mezzi di traslazione sono predisposti per creare il voluto collegamento tra i mezzi di convogliamento continuo della carica e l ' apertura laterale di introduzione del materiale metallico nel forno elettrico. L'estremitÃ anteriore del convogliatore di collegamento viene posizionata a filo della parete interna del forno, ad esempio nella fase di caricamento continuo dei rottami, od allontanata da essa, ad esempio nella fase di spillaggio, quando il forno viene inclinato per lo spillaggio del metallo liquido.

Quando l'estremitÃ del convogliatore di collegamento, associato ai mezzi di traslazione, raggiunge la parete interna del forno, la vibrazione ad esso impartita determina l'avanzamento e la successiva caduta dei rottami all' interno del forno. Quando invece il convogliatore di collegamento Ã ̈ allontanato dal forno, la vibrazione viene arrestata, per cui i rottami eventualmente ivi presenti non avanzano.

E' noto che le soluzioni del tipo a carica continua utilizzano, per eseguire la prima carica di avviamento con forno spento, un sistema di caricamento con cesta, allo scopo di creare sul fondo del forno una massa di materiale metallico da fondere all 'avvio del ciclo. Quando questa massa Ã ̈ stata completamente fusa, viene posizionato opportunamente il convogliatore di collegamento e viene avviato il processo di carica continua attraverso i mezzi di convogliamento. Normalmente, la quantitÃ di materiale introdotto con la cesta Ã ̈ quella necessaria per definire il cosiddetto "piede liquido", cioÃ ̈ quel quantitativo di metallo liquido che viene mantenuto sempre all'interno del forno anche dopo lo spillaggio.

L'utilizzo del sistema con cesta per eseguire la prima carica Ã ̈ determinato dal fatto che l'accensione e l'avvio del forno richiedono che il fondo del tino sia ricoperto da materiale in modo uniforme e distribuito, per evitare problemi nel momento in cui gli elettrodi vengono inseriti nel forno e viene avviata l'accensione del forno stesso. L'utilizzo di una cesta per eseguire la prima carica, se da un lato permette di soddisfare a tale esigenza, rende l'intero ciclo di fusione piÃ¹ complesso, in quanto richiede l'utilizzo di specifiche attrezzature, quali la cesta stessa, i sistemi di riempimento, i sistemi di trasporto, una zona idonea di stoccaggio, ecc., che vengono utilizzate per una sola frazione del ciclo stesso, rimanendo poi inattive per tutto il prosieguo del ciclo di fusione. Inoltre, poichÃ© con l'utilizzo della cesta il rottame viene caricato dall'alto, si devono prima estrarre completamente gli elettrodi e aprire la volta del forno e poi effettuare nuovamente le operazioni di chiusura della volta e di re-introduzione degli elettrodi.

Il ciclo quindi si allunga, a causa dei tempi necessari per tale fase di prima carica, e l'intero sistema diventa piÃ¹ oneroso in termini di tempi e di costi, richiede un maggior numero di attrezzature coinvolte, un numero maggiore di operazioni da compiere ed un coordinamento tra una fase tipica di carica discontinua e le fasi tipiche di carica continua .

Lo scopo del trovato Ã ̈ quello di risolvere i suddetti problemi, eliminando la necessitÃ di ricorrere ad una cesta anche per la prima carica, ed utilizzando per tale operazione le stesse attrezzature che poi vengono utilizzate nella fase di carica continua a forno avviato.

Per ovviare a tali inconvenienti della tecnica nota ed ottenere altri ed ulteriori vantaggi nel seguito evidenziati, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato essenzialmente nelle rivendicazioni principali.

Altre caratteristiche innovative del trovato sono espresse nelle rivendicazioni secondarie.

II presente trovato si applica in un forno ad arco elettrico di fusione presentante un sistema di alimentazione rottami del tipo a nastro trasportatore continuo, o del tipo a canale vibrante, o di qualsiasi altro tipo atto a svolgere lo stesso scopo, nel seguito denominato convogliatore principale, associato ad un convogliatore di collegamento, predisposto come parte terminale indipendente del convogliatore principale ed atto a cooperare con l'interno del forno.

Per convogliatore di collegamento, qui e nel seguito della descrizione e delle rivendicazioni, si intende qualsiasi elemento, mobile autonomamente e/o movintentabile, che puÃ² essere associato a mezzi di alimentazione continua della carica, il quale comprende almeno un piano di carico che puÃ² essere spostato, traslato linearmente o ruotato, per assumere posizioni differenti tra l'uscita di detti mezzi di alimentazione della carica e l'apertura presente sulla parete laterale del forno per l'introduzione della carica stessa all'interno del forno.

Come detto, quindi, il convogliatore di collegamento Ã ̈ associato a mezzi di movimentazione che permettono di far assumere alla estremitÃ anteriore del suo piano di carico almeno due posizioni rispetto alla parete interna prossimale del forno di fusione, vale a dire una prima posizione di carica, assunta almeno durante la fase di carica continua, in cui detta estremitÃ anteriore Ã ̈ posta sostanzialmente a filo della parete interna del forno per introdurre la carica all'interno del forno, ed una seconda posizione distanziata dalla parete del forno ed esterna ad esso, assunta almeno durante la fase di spillaggio del metallo liquido dal forno

Secondo il trovato, l'estremitÃ anteriore del piano di carico del convogliatore presenta anche una terza posizione operativa, assunta nella fase della prima carica del forno, con forno vuoto e spento, in cui viene posizionata all'interno del volume del forno per disporsi in una posizione di prossimitÃ rispetto alla parete interna distale opposta alla parete interna prossimale, allo scopo di scaricare e distribuire all'interno del forno stesso un quantitativo di carica tale da ricoprire almeno parte della superficie di fondo del forno.

Per posizione di prossimitÃ alla parete distale si intende una posizione in cui, operativamente, ed eventualmente in combinazione con accorgimenti operativi, come si vedrÃ meglio in seguito, la disposizione, all'interno del forno, del piano di carico del convogliatore di collegamento Ã ̈ tale per cui si ottiene una soddisfacente distribuzione del materiale di carica sul fondo del tino.

In una soluzione preferita, tale posizione di prossimitÃ Ã ̈ compresa tra una mezzeria ideale del volume interno del forno e la posizione massima di contatto con la parete distale opposta alla parete prossimale di introduzione del piano di carico.

Con questa soluzione, anche la prima carica del forno, eseguita a forno vuoto e spento, viene effettuata con la stessa attrezzatura utilizzata poi per la carica continua, senza quindi richiedere sistemi a cesta od altri sistemi che si utilizzano nella tecnica nota per eseguire tale prima carica.

In una soluzione del trovato, il piano di carico del convogliatore di collegamento Ã ̈ associato ad un sistema vibrante che permette di scaricare nel forno il materiale disposto sul piano di carico stesso, e di distribuirlo sulla superficie di fondo del tino del forno.

In un'altra soluzione del trovato, il piano di carico del convogliatore di collegamento Ã ̈ associato ad un sistema di inclinazione, in avanti e/o laterale, che viene selettivamente azionato per favorire lo scaricamento del materiale di carica disposto su di esso.

In un'altra soluzione del trovato, il piano di carico del convogliatore di collegamento presenta botole selettivamente apribili/chiudibili, ad esempio mediante l'azionamento di portelli o simili, mediante le quali aperture il materiale di carica puÃ² essere scaricato, oltre che dalla sua estremitÃ anteriore, anche da porzioni intermedie del piano stesso.

In un'altra soluzione del trovato, lo scaricamento di tutto il materiale disposto sul piano di carico del convogliatore di collegamento avviene durante l'avanzamento del piano di carico all'interno del forno, mentre durante il suo arretramento il piano di carico Ã ̈ privo di materiale metallico.

In ulteriori soluzioni del trovato, lo scaricamento del materiale disposto sul piano di carico del convogliatore di collegamento puÃ² avvenire :

solo durante l'arretramento del piano di carico

sia durante l'avanzamento del piano di carico sia durante l'arretramento

con piano di carico fermo all'interno del forno, utilizzando una e/o l'altra fra la vibrazione del piano di carico, la sua inclinazione in avanti o laterale, e/o l'apertura selettiva di botole o simili

In un'ulteriore soluzione del trovato all'avanzamento del piano di carico del convogliatore di collegamento Ã ̈ associato un movimento di oscillazione del tino del forno, allo scopo di migliorare ulteriormente la distribuzione del materiale metallico scaricato e la copertura dell'intera superficie di fondo del forno.

In un'altra soluzione del trovato, per la prima carica del forno eseguita come sopra descritto viene utilizzato rottame macinato o sminuzzato, con il vantaggio sia di garantire un miglior riempimento ed una migliore distribuzione sulla superficie di fondo del forno, sia di rendere piÃ¹ veloce la sua fusione nel momento dell'accensione del forno.

in un'altra soluzione ancora del trovato, per la prima carica e/o per la carica continua viene utilizzato da solo oppure frammisto al materiale metallico, carbone e/o altri additivi specifici. Per esempio il carbone ha la funzione di carburare il bagno di metallo liquido e di formare una scoria schiumosa che, ricoprendo l'arco elettrico, protegge i refrattari del tino dall'azione dell'arco stesso. CiÃ² permette di aumentare la durata operativa del refrattario in condizioni di efficienza operativa.

In un'ulteriore soluzione del trovato, i fumi derivanti dalla fusione non investono il materiale metallico disposto sul convogliatore di collegamento e/o sul convogliatore principale per cui non si concretizza alcun pre-riscaldo del rottame mentre lo stesso viene introdotto all'interno del forno. In questo modo, Ã ̈ possibile eliminare la necessitÃ dell'acqua di raffreddamento che viene utilizzata negli usuali sistemi di alimentazione con tunnel di pre-riscaldo dei rottami, ottenendo cosÃ¬ un consistente risparmio economico.

In un'altra soluzione del trovato, mezzi di tenuta dinamica, associati al convogliatore di collegamento, sono previsti per impedire che i gas caldi provenienti dal volume del forno vadano a investire i rottami presenti sul convogliatore di collegamento e sul convogliatore principale.

In un'ulteriore soluzione del trovato, detti mezzi di tenuta dinamica sono associati a mezzi ventilatori e/o a mezzi a valvola aventi la funzione di bilanciare le pressioni tra l'interno del forno e l'atmosfera soprastante i rottami nel convogliatore di collegamento e nel convogliatore principale, allo scopo di impedire il passaggio di fumi caldi a contatto con i rottami ivi presenti.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento alle figure allegate, nelle quali abbiamo che:

- la fig. 1 illustra una vista del lay-out complessivo dell'impianto di fusione in cui viene utilizzato il dispositivo di caricamento secondo il presente trovato; - la fig. 2 illustra, con un particolare di fig. 1, il dispositivo di caricamento secondo il trovato associato ad un forno di fusione;

- la fig. 3 illustra un particolare del sistema di estrazione fumi utilizzato in associazione al dispositivo di caricamento secondo il trovato;

- la fig. 4 illustra schematicamente un'ulteriore soluzione del sistema di estrazione fumi;

- la fig. 5 illustra una prima variante di fig. 2; - la fig. 6 illustra un'altra variante di fig. 2; - la fig. 7 illustra una variante di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

PREFERENZIALE DEL TROVATO

Con riferimento alle figure allegate, il numero 10 indica nel suo complesso un dispositivo per l'alimentazione di una carica metallica, indicata genericamente con il numero di riferimento 35, in un forno ad arco elettrico di fusione 11, comprendente un tino 12 ed una volta 13.

Il dispositivo di alimentazione 10 Ã ̈ costituito da un convogliatore principale 15, che nel caso di fig.

1, a puro titolo esemplificativo, Ã ̈ costituito da un nastro flessibile 30 in acciaio altoresistenziale, il quale Ã ̈ anteriormente associato ad un convogliatore di collegamento 16, che ne determina la connessione selettiva al forno di fusione 11.

Il convogliatore di collegamento 16 Ã ̈ dotato di un piano di carico 50 e di una copertura statica di aspirazione fumi 18 ad esso associata, ed Ã ̈ montato, nella soluzione delle figg· 1 e 2, su un carrello 27 mobile linearmente su rotaie, per gli scopi e le funzioni illustrate in maggior dettaglio in seguito. Come detto sopra, rientrano nell'ambito del presente trovato altre soluzioni per la realizzazione del convogliatore di collegamento 16, due esempi delle quali verranno descritti nel seguito con riferimento alle figg. 5 e 6.

Il nastro flessibile 30 trasporta il materiale metallico 35 da una zona di stoccaggio rottame 31, illustrata a titolo esemplificativo solo in Fig. 1, in cui magneti 32, oppure polipi o ragni, od altri elementi analoghi od assimilabili, movimentati da rispettivi carri ponti 33, scaricano il materiale su un trasportatore vibrante 34.

Il trasportatore vibrante 34, a sua volta, scarica il materiale sull'estremitÃ posteriore 30a del nastro stesso 30, fino ad una zona in prossimitÃ del forno 11, in cui il materiale metallico 35 viene trasferito, tramite uno scivolo 36, dall'estremitÃ anteriore 30b del nastro 30 sul pianale di carico 50 del convogliatore di collegamento 16.

Per estremitÃ anteriore 30b e posteriore 30a del nastro trasportatore 30 si intendono le estremitÃ , rispettivamente, piÃ¹ vicina e piÃ¹ lontana dal forno di fusione 11.

L'utilizzo di un nastro trasportatore 30 di tipo flessibile permette di ottenere una pluralitÃ di vantaggi, i principali dei quali sono i seguenti : la lunghezza del nastro trasportatore non ha sostanzialmente una limitazione;

la semplicitÃ del nastro trasportatore rende semplici e poco frequenti le operazioni di manutenzione ;

sono sostanzialmente eliminate le possenti fondazioni necessarie per un trasportatore del tipo a canale vibrante, per cui risultano semplificate le operazioni di installazione e messa in opera.

E' ovvio che altre soluzioni sono possibili, ad esempio utilizzando un nastro flessibile con anima in acciaio, preferibilmente rivestito in gomma, un nastro a tapparelle, un nastro rigido con movimento a passo, od una qualunque altra soluzione analoga od assimilabile .

Ad esempio, la variante di fig. 7 mostra un convogliatore principale 15 costituito da un nastro a tapparelle 130 il quale ha il vantaggio, grazie alla sua maggior robustezza, di poter ricevere il materiale di carica direttamente dai polipi, ragni od elementi similari, come si vede nella figura allegata.

Rientrano anche nell'ambito del trovato soluzioni differenti, in cui il materiale metallico 35 viene direttamente scaricato mediante carri ponte, gru, od un qualunque altro sistema, anche discontinuo, sul piano di carico 50 del convogliatore di collegamento 16, per cui il convogliatore principale 15 coinciderÃ di volta in volta con una delle suddette soluzioni.

Nella fig. 2 sono illustrate anche tramogge 39 mediante le quali viene scaricato, sul nastro trasportatore 30, carbone o materiale assimilabile, ad esempio combustibili solidi in generi o additivi di altra specie, come per esempio formatori di scoria, calce, ferroleghe, ecc. Le tramogge 39 scaricano tale materiale sulla parte anteriore del nastro trasportatore 30, od anche direttamente sul convogliatore di collegamento 16, affinchÃ© tale materiale sia scaricato all'interno del forno 11 o nella fase di prima carica, con le modalitÃ descritte nel seguito, oppure durante la carica continua del rottame, in combinazione oppure no con il rottame stesso. In particolare, il carbone ha la funzione di carburare il bagno di metallo liquido all'interno del tino 12, e di favorire la formazione di una scoria schiumosa che, ricoprendo l'arco elettrico, protegge i refrattari del tino 12 dall'azione dell'arco stesso aumentandone cosÃ¬ la durata.

Dal piano di carico 50 del convogliatore di collegamento 16 il materiale metallico 35 viene scaricato all'interno del forno di fusione 11, con le modalitÃ spiegate nel seguito.

Grazie al movimento del carro mobile 27, il piano di carico 50 del convogliatore di collegamento 16 puÃ² assumere almeno tre posizioni rispetto alla parete laterale del forno di fusione 11, in particolare :

una prima posizione avanzata 50a, indicata con linea continua in fig. 2, in cui la sua estremitÃ anteriore 51 Ã ̈ posizionata oltre l'asse mediano X del forno di fusione 11; tale posizione Ã ̈ assunta nella fase di prima carica del forno 11, con elettrodi 14 sollevati ed almeno parzialmente estratti dalla volta 13, e forno vuoto e spento;

una seconda posizione 50b (indicata in tratteggio) in cui l'estremitÃ anteriore 51 Ã ̈ posizionata sostanzialmente a filo della parete laterale interna del forno 11; tale posizione viene assunta durante le fasi usuali di carica continua del forno 11, in cui la carica metallica 35 viene trasferita in continuo dal convogliatore principale 15 al convogliatore di collegamento 16 per essere scaricata in continuo all'interno del forno; - una terza posizione 50c, anch'essa indicata tratteggiata in fig. 2, in cui il pianale di carico 50 viene portato in una posizione di non interferenza con la parete del forno di fusione 11, ad esempio distante 1 metro da essa, quando quest'ultimo viene fatto oscillare per eseguire le operazioni di spillaggio del metallo fuso.

Il movimento del carrello 27 permette pertanto al convogliatore di collegamento 16 di muoversi avanti ed indietro, anche di alcuni metri, allo scopo di disporre il relativo piano di carico 50 nelle suddette tre posizioni.

Il carrello 27 supporta anche, in modo di per sÃ© noto, un sistema a masse eccentriche, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 40, le quali hanno la funzione di determinare, mediante la vibrazione indotta, l'avanzamento progressivo del materiale metallico 35 sul piano di carico 50 e quindi il suo scaricamento all'interno del forno di fusione 11.

Anche se la descrizione della soluzione preferenziale fa riferimento ad un carrello 27 che si muove secondo una direzione sostanzialmente coincidente con l'asse longitudinale del convogliatore principale 15, l'insegnamento del trovato puÃ² essere esteso anche a soluzioni in cui il convogliatore di collegamento 16 Ã ̈ montato su un braccio, su un carro-ponte, o su un qualunque altro mezzo di traslazione idoneo, e si sposta rispetto alla parete del forno 11 secondo una direzione sghemba rispetto al suo asse longitudinale.

Alcuni esempi di tali soluzioni alternative sono forniti, come detto, nelle fiqg. 5 e 6, in cui ad elementi uguali od equivalenti a quelli giÃ descritti con riferimento alle figg. 1 e 2 sono attribuiti gli stessi numeri di riferimento e tali elementi non saranno nuovamente descritti.

In particolare, la fig. 5 illustra una soluzione in cui il convogliatore di collegamento 16 Ã ̈ montato su un basamento fisso 60, e presenta il suo piano di carico 50 associato ad un cilindro idraulico 61 di movimentazione lineare che ne determina gli spostamenti verso e lontano dal forno 10, in relazione alle fasi di carica da eseguire e come sopra descritte. Anche in questo caso, il piano di carico 50 puÃ² essere associato ad un sistema vibrante 40, ad esempio del tipo a masse eccentriche o di diverso tipo, che mette in vibrazione il piano di carico 50 favorendo la caduta e la distribuzione del materiale di carica 35 all'interno del forno 11.

In alternativa, od in associazione a tale movimento vibrante, la caduta del materiale di carica 35 puÃ² essere ottenuta tramite un repentino e veloce arretramento del piano di carico 50, ottenuto mediante opportuno azionamento del cilindro idraulico 61, od eventualmente anche tramite rapide sequenze di avanzamento ed arretramento del piano di carico 50 che determinano tale caduta del materiale 35.

Secondo l'ulteriore variante della fig. 6, il convogliatore di collegamento 16 Ã ̈ ottenuto prevedendo un piano di carico 50 che si sviluppa come appendice mobile del convogliatore principale 15, costituito nel caso di specie da un canale vibrante. Il piano di carico 50 Ã ̈ selettivamente spostabile, in questo caso telescopicamente rispetto al convogliatore principale 15, mediante un cilindro idraulico 161.

Questa soluzione ha il vantaggio, rispetto a quelle descritte in precedenza, di liberare l'area adiacente al forno subito a ridosso dell'apertura laterale 17 di introduzione della carica, che puÃ² essere interessata da una fuoriuscita di scoria. Inoltre, viene anche facilitata l'operazione di evacuazione e rimozione di questa scoria e tutte le operazioni che possono interessare la suddetta apertura laterale ed il suo mantenimento in condizioni di efficienza.

Anche in questo caso, la caduta del materiale di carica 35 puÃ² essere provocata e/o agevolata da un movimento repentino di arretramento, o arretramento /avanzamento, del piano di carico 50. Grazie a questa soluzione, ed all'utilizzo di un piano di carico 50 di una certa lunghezza, ad esempio di circa 9 metri nel caso di forni di fusione 11 aventi diametro nell'ordine di circa 4 metri, Ã ̈ possibile inserire in profonditÃ l'estremitÃ anteriore 51 del piano di carico 50, almeno fino ad oltre la mezzeria del volume interno del forno 11 definita dall'asse X, allo scopo di scaricare il materiale metallico 35 al suo interno. La posizione dell'estremitÃ anteriore 51 del piano di carico 50 puÃ² anche raggiungere la parete distale opposta del forno 11 rispetto alla parete prossimale attraverso la quale il piano di carico 50 viene introdotto, in relazione alle necessitÃ di distribuire in modo piÃ¹ o meno uniforme il materiale disposto sul piano di carico 50 durante la prima carica.

II piano di carico 50 puÃ², secondo soluzioni non illustrate, essere associati a mezzi di inclinazione per impartire ad esso una volta inclinazione, almeno in avanti e/o laterale, allo scopo di coadiuvare, o sostituire, l'azione vibrante indotta dalle masse eccentriche per determinare la

Lo scaricamento del materiale metallico 35, nella fase di prima carica a forno spento, puÃ² avvenire durante il movimento di avanzamento del pianale di carico 50 all'interno del forno 11, cioÃ ̈ con movimento del carrello 27 da destra verso sinistra nella raffigurazione di fig. 2. L'azionamento del sistema a masse eccentriche 40, durante l'avanzamento del pianale di carico 50 all'interno del forno 11, determina l'avanzamento per vibrazione e quindi lo scarico del materiale metallico 35 dall'estremitÃ anteriore 51 del piano di carico stesso 50. In aggiunta, in abbinamento all'avanzamento del piano di carico 50, il tino 12 puÃ² essere fatto oscillare, utilizzando gli usuali sistemi a cilindro idraulico 21, allo scopo di distribuire piÃ¹ uniformemente il materiale metallico 35 scaricato e coprire l'intera superficie di fondo del forno 11.

Vantaggiosamente, anche se non necessariamente, il materiale metallico 35 scaricato per la prima carica a forno spento Ã ̈ materiale fine, tagliato o sminuzzato, avente maggiore densitÃ apparente, allo scopo di realizzare una migliore copertura del fondo del forno 11 ed accelerare la fase di prima fusione. Tutto il materiale metallico 35 necessario per la prima carica, che vantaggiosamente serve a creare il cosiddetto "piede liquido" mantenuto all'interno del forno durante l'intero ciclo di fusione, viene scaricato nel volume del forno 11 durante l'avanzamento o l'arretramento, o la combinazione di questi due, del pianale di carico 50. Terminata la fase di scaricamento della prima carica, l'estremitÃ anteriore 51 del piano di carico 50 viene posizionata sostanzialmente a filo della parete interna del forno 11.

La fase successiva prevede l'abbassamento degli elettrodi 14 all'interno del forno 11, l'accensione dello stesso, l'avvio della fusione innanzi tutto del materiale metallico 35 scaricato nella prima carica, e poi l'avvio del processo di caricamento continuo, attivando il convogliatore principale 15 in abbinamento con il convogliatore di collegamento 16.

Il piano di carico 50 Ã ̈ vantaggiosamente associato, almeno per un suo tratto che comprende la sua estremitÃ anteriore 51, a sistemi di raffreddamento a fascio tubiero, di tipo di per sÃ© noto, in cui circola un liquido di raffreddamento.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, il materiale metallico 35 disposto sul convogliatore principale 15 e sul convogliatore di collegamento 16 non viene investito dai fumi caldi provenienti dall'interno del forno di fusione 11, sÃ¬ che non si realizza alcun pre-riscaldo della carica prima della sua introduzione in forno.

A tal fine viene adottato l'usuale sistema di aspirazione dei fumi dal quarto foro 23 del forno 11. Inoltre, per ridurre al minimo l'ingresso di aria falsa (indicata con il numero di riferimento 41 in fig. 4) che tenderebbe ad entrare dall'apertura laterale 17 del forno 11, viene vantaggiosamente previsto un ulteriore sistema di aspirazione, denominato sistema di tenuta pneumatica-dinamica 26, associato al convogliatore di collegamento 16, in particolare alla sua copertura 18, illustrato schematicamente nelle figg. 3 e 4.

Come illustrato, l'aria falsa 41 che entra dall'estremitÃ posteriore del convogliatore di collegamento 16 viene per gran parte, ad esempio per una quantitÃ dell'ordine dell '80-90%, evacuata dalla tenuta dinamica 26 (freccia 41a), mentre la parte restante 41b, attraversa tutto il tratto rimanente del piano di carico 50 ed entra nel forno 11, andando a diluire i gas di scarico che escono dal quarto foro 23. A tal proposito, la tenuta dinamica 26 Ã ̈ associata, nel caso di specie, ad un ventilatore 43, azionato da un motore a giri variabili 44, che permette di creare le volute condizioni di pressione/depressione al fine di assicurare tale effetto sull'aria falsa 41.

In particolare, il bilanciamento delle pressioni puÃ² essere tale per cui la depressione all'interno del forno 11 Ã ̈, in termini assoluti, superiore alla depressione della tenuta dinamica 26, cosicchÃ© viene in gran parte inibito il passaggio dei fumi dall'apertura laterale 17 di carica del rottame.

La differenza di pressione puÃ² essere vantaggiosamente controllata e mantenuta automaticamente da un FLC che interviene sul ventilatore 43 a giri variabili della tenuta 26 oppure in un'altra soluzione su una valvola di regolazione passiva.

La fig. 3 illustra schematicamente il sistema di evacuazione fumi che prevede, da un lato, l'usuale sistema che, tramite un condotto 24 associato al quarto foro 23, preleva i fumi dall'interno del forno 11 e li trasferisce in una camera di sedimentazione 25, attraverso la quale, tramite azionamento selettivo di una valvola passiva di regolazione della pressione 28, i fumi vengono avviati al sistema di impianto fumi ed al camino. Il sistema di aspirazione dell'aria falsa sopra descritto Ã ̈ associato alla copertura 18 del convogliatore di collegamento, il quale comprende un condotto 37, attraverso il quale l'aria aspirata viene introdotta nella camera di sedimentazione 25 e da qui, attraverso la valvola 28, all'impianto fumi e al camino.

Al dispositivo ed al procedimento per l'alimentazione di una carica metallica ad un impianto di fusione fin qui descritti possono essere apportate modifiche e varianti che rientrano nell'ambito come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l'alimentazione di materiale metallico (35) in un impianto di fusione, in particolare in un forno di fusione (11) comprendente un tino (12) ed almeno un'apertura laterale (17), in cui il dispositivo comprende mezzi di alimentazione (15) del materiale metallico (35) associati terminalmente ad un convogliatore di collegamento (16) comprendente un piano di carico (50) e cooperante con mezzi di traslazione e posizionamento (27, 61, 161), il convogliatore di collegamento (16) essendo atto ad assumere almeno una prima posizione almeno durante la fase di carica continua, in cui la sua estremitÃ terminale anteriore (51) Ã ̈ posta sostanzialmente a filo della parete interna del forno (11) attraverso detta apertura (17), per introdurre il materiale metallico (35) all'interno del forno (11), ed una seconda posizione distanziata dalla parete del forno (11), assunta almeno durante la fase di spillaggio del metallo liquido dal forno (11), caratterizzato dal fatto che il convogliatore di collegamento (16) presenta anche una terza posizione, assunta nella fase della prima carica del forno, con forno spento, in cui l'estremitÃ anteriore (51) del suo piano di carico (50) viene posizionata all'interno del volume del forno (11) per disporsi in una posizione di prossimitÃ rispetto alla parete interna distale opposta alla parete interna prossimale del forno, allo scopo di scaricare e distribuire un quantitativo di carica tale da ricoprire almeno parte della superficie di fondo del forno (11).
2. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) del convogliatore di collegamento (16) Ã ̈ associato ad un sistema vibrante (40), la cui attivazione permette di scaricare nel forno di fusione (11) il materiale metallico (35) disposto sul piano di carico (50) stesso dalla sua estremitÃ anteriore (51).
3. Dispositivo come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) del convogliatore di collegamento (16) Ã ̈ associato a mezzi di inclinazione, la cui attivazione permette di scaricare nel forno (11) il materiale metallico (35) disposto sul piano di carico (50) stesso dalla sua estremitÃ anteriore (51) e/o lateralmente.
4. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) coopera con una copertura superiore (18) del convogliatore di collegamento (16).
5. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) Ã ̈ montato su un carrello selettivamente mobile in avvicinamento /allontanamento dalla parete del forno (11).
6. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 4, caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) Ã ̈ montato su un basamento fisso (60) ed Ã ̈ traslabile linearmente in avvicinamento/ allontanamento dalla parete del forno (11) mediante almeno un attuatore (61).
7. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti fino a 4, caratterizzato dal fatto che il piano di carico (50) Ã ̈ realizzato come appendice del convogliatore principale (15) ed Ã ̈ telescopicamente mobile rispetto ad esso in avvicinamento/allontanamento dalla parete del forno (11).
8. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il materiale metallico (35) scaricato per la prima carica a forno spento Ã ̈ materiale fine, tagliato o sminuzzato, allo scopo di realizzare una migliore copertura del fondo del forno (11) ed accelerare la fase di prima fusione.
9. Dispositivo come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la copertura (18) del convogliatore di collegamento (16) Ã ̈ associata ad un sistema di aspirazione fumi e ad un sistema di tenuta dinamica (26).
10. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di alimentazione del materiale metallico comprendono un nastro (30) flessibile in acciaio.
11. Procedimento per l'alimentazione di materiale metallico (35) in un forno di fusione (11) comprendente un tino (12), elettrodi (14) e avente un'apertura laterale (17), in cui vengono utilizzati mezzi di alimentazione (15) associati terminalmente ad un convogliatore di collegamento (16) cooperante con mezzi di traslazione e posizionamento (27), in cui il convogliatore di collegamento (16) presenta almeno una prima posizione di carica, assunta almeno durante la fase di carica continua, in cui il piano di carico (50) presenta la sua estremitÃ terminale anteriore (51) posta sostanzialmente a filo della parete interna del forno (11) per introdurre in modo continuo il materiale metallico (35), attraverso l'apertura laterale (17), all'interno del forno (11), ed una seconda posizione in cui il piano di carico (50) Ã ̈ distanziato dalla parete del forno (11), assunta almeno durante la fase di spillaggio del metallo liquido dal forno, caratterizzato dal fatto che comprende una fase di prima carica, con forno spento, ed elettrodi (14) almeno parzialmente estratti dall'interno del forno (11), in cui il convogliatore di collegamento (16) viene posizionato in una terza posizione in cui il piano di carico (50) Ã ̈ inserito all'interno del volume del forno (11) con la sua estremitÃ anteriore (51) in una posizione di prossimitÃ rispetto alla parete interna distale opposta alla parete interna prossimale del forno in cui Ã ̈ presente detta apertura laterale (17), allo scopo di scaricare e distribuire un quantitativo di carica tale da ricoprire almeno parte della superficie di fondo del forno (11).
12. Procedimento come alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il materiale metallico (35) viene scaricato durante la fase di avanzamento del piano di carico (15) verso l'interno del forno (11) , mentre il ritorno in posizione esterna del piano di carico (50) avviene con piano di carico (50) privo di materiale metallico (35).
13. Procedimento come alla rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che il materiale metallico (35) viene scaricato anche durante la fase di arretramento, o solo durante la fase di arretramento, od anche con piano di carico (35) linearmente fermo.
14. Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal fatto che in detta fase di prima carica, il tino (12) del forno di fusione (11) viene fatto oscillare in modo coordinato al movimento di avanzamento o arretramento del piano di carico (50), per migliorare le condizioni di distribuzione del materiale metallico (35) all'interno del forno (11).
15. Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni da 11 a 14, caratterizzato dal fatto che nella fase di fusione i fumi dall'interno del forno vengono evacuati attraverso un quarto foro (23) presente nella volta del forno per evitare che detti fumi investano il materiale metallico (35) disposto sul piano di carico (50) del convogliatore di collegamento (16) e sul convogliatore principale (15)
16. Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni da 11 a 15, caratterizzato dal fatto che nella fase di prima carica, prevede di scaricare all'interno del forno (11) una quantitÃ di carbone e/o altri additivi o materiali assimilabili, per generare, all'avvio della fusione, una carburazione del metallo liquido e la generazione di una scoria schiumosa di protezione del materiale refrattario del tino (12).
17. Dispositivo e procedimento per l'alimentazione di materiale metallico in un impianto di fusione sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni.