ITUD20130007A1 - Apparato di iniezione - Google Patents

Description

APPARATO DI INIEZIONE

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda un apparato di iniezione o bruciatore per forno fusorio secondo le caratteristiche della parte precaratterizzante della rivendicazione 1 .

La presente invenzione riguarda anche un forno fusorio comprendente un apparato di iniezione o bruciatore secondo le caratteristiche della parte precaratterizzante della rivendicazione 38.

Definizioni

Nella presente descrizione e nelle annesse rivendicazioni i seguenti termini devono essere intesi secondo le definizioni date di seguito.

Con materiale metallico si intende includere tutti i tipi di materiali metallici e/o composizioni comprendenti uno o più materiali metallici e/o minerali e/o additivi atti ad essere fusi entro un forno fusorio, come ad esempio ferro, acciaio, rame, ecc. Sebbene nella presente descrizione si faccia prevalentemente riferimento ad un forno fusorio per la produzione di acciaio, sarà evidente che la presente invenzione non à ̈ limitata ai forni fusori per la produzione di acciaio ma sarà in generale applicabile anche a forni fusori per altre tipologie di materiali metallici come, a solo titolo di esempio, forni fusori per rame. Inoltre mentre nelle figure e nella descrizione si farà esplicito riferimento ad un forno ad arco elettrico, sarà evidente che la presente invenzione à ̈ applicabile anche ad altre tipologie di forni fusori.

I termini “interno†ed “internamente†devono essere intesi, salvo ove diversamente specificato, come riferiti rispetto al volume definito dal forno e contenuto entro lo stesso, “interno†indicando quindi una porzione o un lato o una faccia che sono rivolti verso il volume delimitato internamente al forno. Analogamente i termini “esterno†ed “esternamente†devono essere intesi come riferiti rispetto al volume definito dal forno con un significato opposto rispetto al significato precedentemente definito in relazione ai termini “interno†ed “internamente†, “esterno†indicando quindi una porzione o un lato o una faccia o una direzione che sono rivolti o si trovano esternamente rispetto al volume delimitato internamente al forno.

Con particolare riferimento al bruciatore o apparato di iniezione secondo la presente invenzione, i termini “anteriore†o “anteriormente†devono essere intesi come riferiti ad un lato del bruciatore o apparato di iniezione che à ̈ rivolto od orientato verso l’interno del forno. Analogamente i termini “posteriore†o “posteriormente†devono essere intesi come riferiti ad un lato del bruciatore o apparato di iniezione che à ̈ rivolto od orientato verso l’esterno del forno. Con particolare riferimento al bruciatore o apparato di iniezione secondo la presente invenzione, i termini “laterale†e “lateralmente†devono essere intesi come riferiti a porzioni di congiunzione tra porzioni disposte anteriormente e porzioni disposte posteriormente del bruciatore o apparato di iniezione secondo la presente invenzione.

I termini “superiore†e “inferiore†devono essere intesi come riferiti rispetto alla direzione della forza di gravità.

Nel riferirsi al dispositivo inventivo si potranno usare indifferentemente i termini “apparato di iniezione†, “dispositivo di iniezione†o “bruciatore†che dovranno essere intesi come riferiti al medesimo dispositivo inventivo il quale potrà svolgere sia la funzione di iniettore che di bruciatore.

Tecnica anteriore

Nel campo della produzione di acciaio, un insieme di materiali metallici, indicati usualmente con il termine di “rottami†, viene introdotto entro il bacino di un forno per la loro fusione mediante fornitura di energia fondente. Ulteriormente durante il processo di fusione vengono introdotti entro il bacino del forno ulteriori additivi come ad esempio calce, carbone, ecc. per il controllo delle reazioni chimiche e per l’ottenimento di una determinata composizione chimica in funzione della tipologia di acciaio che si intende produrre. L’energia di fusione del materiale metallico introdotto nel forno viene fornita da un arco elettrico generato dalla energia elettrica fornita ad elettrodi che vengono introdotti in corrispondenza del bacino del forno. Ulteriormente l’energia di fusione del materiale metallico viene fornita anche mediante sistemi di iniezione ausiliari quali bruciatori e lance ad ossigeno. La potenza necessaria per la fusione che viene utilizzata à ̈ dell’ordine di 100 MW dei quali circa il 40 % sono forniti tramite gli elettrodi e cioà ̈ per mezzo di energia elettrica, mentre la rimanente porzione deriva dai sistemi di iniezione ausiliari quali bruciatori e lance ad ossigeno. Il materiale metallico viene portato al di sopra di una temperatura di fusione che indicativamente à ̈ di circa 1530 °C. Il tempo necessario per l’operazione di fusione del materiale metallico introdotto entro il bacino del forno à ̈ di circa 35-40 minuti. Con particolare riferimento ai bruciatori della tecnica anteriore, essi comprendono generalmente una testina realizzata in metallo, particolarmente in rame e la testina à ̈ ottenuta mediante saldatura reciproca di diversi componenti. Il corpo dei bruciatori della tecnica anteriore à ̈ invece composto da tubazioni di acciaio inox. I bruciatori della tecnica anteriore sono composti, quindi, da una serie di tubi coassiali, ognuno dotato di un innesto per l’adduzione di ossigeno con funzione di comburente e di un innesto per l’adduzione di un idrocarburo con la funzione di combustibile, generalmente metano. La testina ha il compito di miscelare comburente e combustibile, mentre un circuito interno atto alla circolazione di acqua asporta il calore dalla testina.

Alternativamente vengono utilizzate delle lance mobili in forma di aste per l’iniezione di ossigeno con funzione di comburente e di un idrocarburo con la funzione di combustibile in corrispondenza della estremità della lancia che viene introdotta entro il bacino di fusione da una apertura praticata sulla parete dello stesso e che à ̈ dotata di una testina che ha il compito di miscelare comburente e combustibile.

Problemi della tecnica anteriore

I bruciatori e le lance della tecnica anteriore presentano diversi problemi. Sia per quanto riguarda i bruciatori che le lance, i sistemi della tecnica anteriore non sono in grado di garantire un adeguato riscaldamento uniforme dei materiali metallici durante il processo di fusione ed in particolare non sono in grado di eliminare o ridurre in modo efficace il fenomeno della formazione di cosiddetti “punti freddi†. Infatti il materiale metallico introdotto nel forno spesso si fonde rapidamente in alcuni punti, detti “punti caldi†che sono situati in regioni di più alta densità di corrente elettrica, ma rimane spesso ad uno stato non completamente in corrispondenza di altri punti che sono detti “punti freddi†e che sono situati in regioni di minore densità di corrente elettrica. La presenza di tali disomogeneità crea condizioni operative gravose per la porzione di parete del forno e per il rivestimento in refrattario che viene compromesso più rapidamente. Per ridurre tale fenomeno si ricorre a bruciatori e/o apparati iniettori che vengono diretti verso i punti freddi. Tuttavia molte soluzioni della tecnica anteriore risultano di tipo con orientamento fisso e, quindi, non si riesce ad orientare correttamente la fiamma del bruciatore verso le zone dove sarebbe effettivamente maggiormente necessaria la fornitura di calore addizionale. In tali soluzioni, in particolare, l'orientamento angolare del dispositivo di iniezione o bruciatore à ̈ fisso rispetto a tutte le direzioni. Se l'orientamento angolare non à ̈ impostato in modo ottimale allora il getto non potrà essere orientato correttamente in riferimento ai punti freddi del bagno di fusione e, in tal caso, l’apparato dovrà essere spento, smontato e reinstallato nella posizione corretta, operazione eseguibile solo a forno spento.

Anche nel caso di soluzioni almeno parzialmente orientabili, come ad esempio nel caso di alcune lance, non à ̈ possibile ottenere risultati ottimali in quanto tali soluzioni non consentono un ampio ambito di orientamento e sono spesso soggette a notevoli problemi a causa della prolungata esposizione al di sopra dei materiali metallici fusi ed a schizzi di materiali metallici fusi e/o scorie che possono causare la formazione di incrostazioni che ne compromettono la funzionalità.

La scarsa efficienza dei bruciatori della tecnica anteriore comporta, in alcuni casi, la necessità di installare un numero elevato di bruciatori le cui posizioni di installazione sono scelte in funzione della probabile formazione dei punti freddi.

Le soluzioni della tecnica anteriore, inoltre, sono in genere caratterizzate da getti di iniezione e/o fiamme di combustione che agiscono su aree relativamente piccole e, quindi, con limitata efficacia.

Scopo dell’invenzione

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un bruciatore e/o apparato di iniezione che consenta un efficace apporto di calore ai materiali metallici fusi e/o in corso di fusione e che consenta una distribuzione del calore maggiormente uniforme durante il processo di fusione e/o di raffinazione.

Concetto dell’invenzione

Lo scopo viene raggiunto con le caratteristiche della rivendicazione principale. Le sottorivendicazioni rappresentano soluzioni vantaggiose.

Effetti vantaggiosi dell’invenzione

La soluzione in conformità con la presente invenzione, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, presenta diversi vantaggi.

La soluzione secondo la presente invenzione consente di ottenere una distribuzione del calore maggiormente uniforme durante il processo di fusione e/o di raffinazione ed ulteriormente consente di ridurre i tempi di trattamento, con conseguenti benefici dal punto di vista del risparmio energetico.

Ulteriormente con la soluzione secondo la presente invenzione si ottengono anche migliori rendimenti del processo di combustione i quali si traducono anche in una diminuzione dell’usura dei materiali refrattari di rivestimento interno del forno con ulteriori benefici dal punto di vista economico dell’esercizio dell’impianto.

La migliorata efficienza dell’apparato secondo la presente invenzione e la possibilità offerta dallo stesso di ottimizzare il direzionamento della fiamma consente inoltre di ridurre il numero di dispositivi necessari per una corretta ed efficiente operatività del forno.

Descrizione dei disegni

Viene di seguito descritta una soluzione realizzativa con riferimento ai disegni allegati da considerarsi come esempio non limitativo della presente invenzione in cui:

Fig. 1 rappresenta una vista schematica laterale del bruciatore o apparato di iniezione realizzato in conformità con la presente invenzione.

Fig. 2 rappresenta una vista schematica in sezione del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1.

Fig. 3 rappresenta una vista schematica prospettica parzialmente in sezione del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1.

Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 rappresentano viste schematiche posteriori del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1 secondo diverse disposizioni di funzionamento.

Fig. 7, Fig. 8 rappresentano viste schematiche anteriori del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1 secondo diverse disposizioni di funzionamento.

Fig. 9 rappresenta una vista schematica frontale di un componente in forma di piastra, facente parte del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1.

Fig. 10 rappresenta una vista schematica prospettica anteriore del componente in forma di piastra rappresentato in Fig. 9.

Fig. 11 rappresenta una vista schematica posteriore del componente in forma di piastra rappresentato in Fig. 9.

Fig. 12 rappresenta una vista schematica in sezione del componente in forma di piastra rappresentato in Fig. 9.

Fig. 13 rappresenta una vista schematica prospettica posteriore del componente in forma di piastra rappresentato in Fig. 9.

Fig. 14 rappresenta una vista schematica prospettica di un componente in forma di iniettore, facente parte del bruciatore o apparato di iniezione rappresentato in Fig. 1 .

Fig. 15 rappresenta una vista schematica laterale del componente in forma di iniettore rappresentato in Fig. 14.

Fig. 16 rappresenta una vista schematica dal basso o inferiore del componente in forma di iniettore rappresentato in Fig. 14.

Fig. 17 rappresenta una vista schematica posteriore del componente in forma di iniettore rappresentato in Fig. 14.

Fig. 18 rappresenta una vista schematica in sezione del componente in forma di iniettore rappresentato in Fig. 14.

Fig. 19 e Fig. 20 rappresentano viste schematiche in sezione illustranti l’accoppiamento tra una porzione del componente in forma di iniettore rappresentato in Fig. 14 ed il componente in forma di piastra rappresentato in Fig. 9.

Fig. 21 illustra schematicamente l’applicazione del bruciatore o apparato di iniezione realizzato in conformità con la presente invenzione in corrispondenza di una piastra di raffreddamento delle pareti di un forno fusorio.

Fig. 22 e Fig. 23 illustrano schematicamente l’applicazione del bruciatore o apparato di iniezione realizzato in conformità con la presente invenzione in corrispondenza di una parete di un forno fusorio.

Descrizione dell’invenzione

In generale (Fig. 22), per la produzione di acciaio si utilizza un forno (51) fusorio, in particolare, senza limitazione ai fini della presente invenzione, un forno ad arco elettrico (Electric Are Furnace - EAF). I materiali metallici (58) possono essere introdotti in forma di rottami e/o forme alternative di adduzione come ad esempio blocchi metallici, sfere metalliche, leghe. In generale un forno (51) fusorio comprende un fondo (52) inferiore dal quale si dipartono delle pareti (53) di contenimento definendo così un bacino (55) di fusione di forma essenzialmente emisferica realizzato in metallo. Il fondo (52) ed almeno una porzione delle pareti (53) sono rivestiti con un materiale refrattario (54). Le pareti (53) sono raffreddate mediante pannelli comprendenti circuiti composti da tubazioni per la circolazione di un fluido di raffreddamento che in genere à ̈ acqua. Il bacino (55) di fusione à ̈ chiuso superiormente da una volta (57) definente il volume interno del forno (51) fusorio. Nel caso particolare del forno ad arco elettrico, gli elettrodi (56) sono applicati in corrispondenza della volta (57) e la fusione avviene mediante l'applicazione di un arco elettrico indotto dagli elettrodi (56) in corrispondenza di materiali metallici (58) presenti nel bacino di fusione.

L’energia di fusione del materiale metallico introdotto nel forno (51) viene fornita, nel caso particolare del forno ad arco elettrico, oltre che dagli elettrodi (56), anche mediante sistemi di iniezione ausiliari quali bruciatori e lance ad ossigeno. La potenza necessaria per la fusione che viene utilizzata à ̈ dell’ordine di 100 MWdei quali circa il 40 % sono forniti tramite gli elettrodi e cioà ̈ per mezzo di energia elettrica, mentre la rimanente porzione deriva dai sistemi di iniezione ausiliari quali bruciatori e lance ad ossigeno. Il materiale metallico viene portato al di sopra di una temperatura di fusione che indicativamente à ̈ di circa 1530 °C.

La presente invenzione si riferisce in particolare ad un sistema di iniezione in forma di bruciatore (1) che à ̈ applicabile in corrispondenza (Fig. 22, Fig. 23) di una parete (53) del forno (51), sebbene possano prevedersi diverse posizioni di installazione, meno preferite, come ad esempio in corrispondenza della volta (57). Si potranno prevedere soluzioni in cui uno o più bruciatori (1) realizzati secondo la presente invenzione sono applicati in corrispondenza di una parete (53) e/o in corrispondenza della volta (57) del forno (51), nel senso che si potranno avere anche più bruciatori (1) installati sul medesimo forno (51), come ad esempio uno o più bruciatori (1) montati in corrispondenza della volta (57) e/o uno o più bruciatori (1) montati in corrispondenza della parete (53). Ad esempio si potranno avere due bruciatori montati sulla parete (53) del forno sui lati opposti oppure disposti reciprocamente a novanta gradi, oppure si potranno avere più bruciatori disposti radialmente lungo il lato interno della parete (53) del forno (51), interno essendo riferito rispetto al volume delimitato dalla parete internamente al forno (51). Ad esempio si potranno avere tre bruciatori disposti essenzialmente a 120 gradi l’uno rispetto all’altro.

Dopo la carica del forno (51) con i materiali metallici (58) inizia la fase di fusione che in generale comprende anche fasi di formazione di scorie superficiali a base di ossido di calcio o di ossido di magnesio e/o fasi di raffinazione e/o fasi di decarburazione. Nelle fasi di raffinazione e/o di decarburazione continua la fornitura di calore ai materiali metallici (58). In queste fasi uno o più bruciatori (1) agiscono per fondere i materiali metallici (58) in modo uniforme e per processi chimici di riduzione del carbonio e per ridurre il tempo richiesto per la fusione e per la raffinazione e/o decarburazione. In una forma di realizzazione si potrà prevedere che il bruciatore (1) secondo la presente invenzione serva sia per generare una fiamma di riscaldamento sia per iniettare carbone o altri materiali di scorificazione. Ad esempio l'iniezione di carbone o altri materiali di scorificazione potrà avvenire con l'ausilio di un flusso di gas, come ad esempio aria compressa, gas naturale, azoto e/o gas similari.

La soluzione di bruciatore o apparato di iniezione secondo la presente invenzione potrà prevedere diverse modalità di funzionamento:

- Modalità di funzionamento come bruciatore nel senso che genererà una fiamma di riscaldamento mediante la miscelazione di un comburente, ad esempio ossigeno, aria o una miscela di aria e ossigeno, e di un combustibile, ad esempio gas naturale, metano, propano, olio combustibile per mezzo di ugelli di atomizzazione; - Modalità di funzionamento come iniettore per l’iniezione di ossigeno il quale viene iniettato per penetrare entro la scoria protettiva superficiale del bagno di acciaio fuso per reagire con il ferro-carbonio;

- Modalità di funzionamento come iniettore per l’iniezione combinata carbonio e ossigeno; in questo caso il carbonio potrà essere iniettato mediante un vettore gassoso compresso come ad esempio aria compressa, gas naturale, gas inerte, azoto e/o simili.

Un aspetto importante da tenere in considerazione à ̈ anche la velocità con cui avviene l’iniezione da parte dell’apparato secondo la presente invenzione in quanto la velocità di iniezione deve essere scelta in modo da consentire al getto iniettato, ad esempio nel caso di iniezione di ossigeno, di penetrare entro la scoria protettiva senza causare eccessivi schizzi di metallo fuso e/o scoria verso le pareti (53) del forno (51) e/o verso gli elettrodi (56). A tale proposito à ̈ importante anche l'angolo formato dal getto proveniente dal bruciatore o apparato di iniezione e la superficie orizzontale del bagno o della scoria protettiva, indicato con angolo di attacco e che nel corso della presente descrizione sarà indicato con quarto angolo (d). Il quarto angolo (d) o angolo di attacco non deve essere troppo piccolo in quanto il getto iniettato non riuscirebbe a penetrare in profondità entro la scoria superficiale protettiva. Il quarto angolo (d) o angolo di attacco non deve essere troppo grande in quanto il getto iniettato potrebbe essere soggetto a riflessioni da parte della superficie del bagno fuso e/o delle pareti del forno andando a danneggiare l’apparato iniettore stesso e/o altri dispositivi. Vantaggiosamente in una forma di realizzazione della presente invenzione il quarto angolo (d) o angolo di attacco potrà essere variato contestualmente o indipendentemente rispetto alla variazione di un secondo angolo (b) il quale à ̈ relativo all’orientamento orizzontale del getto iniettato. Conseguentemente, vantaggiosamente, l’apparato secondo la presente invenzione consente, in funzione della forma di realizzazione:

- Modalità di funzionamento con possibilità di orientare il getto iniettato secondo una direzione selettivamente impostabile in modo continuo o discontinuo lungo una variazione angolare corrispondente ad un secondo angolo (b) relativo ad un orientamento essenzialmente orizzontale del getto iniettato;

- Modalità di funzionamento con possibilità di orientare il getto iniettato secondo una direzione selettivamente impostabile in modo continuo o discontinuo lungo una variazione angolare che causa una corrispondente variazione di un quarto angolo (d) relativo ad un orientamento essenzialmente verticale del getto iniettato; - Modalità di funzionamento con possibilità di orientare il getto iniettato secondo una direzione selettivamente impostabile in modo continuo o discontinuo lungo una variazione angolare corrispondente ad un secondo angolo (b) relativo ad un orientamento essenzialmente orizzontale del getto iniettato e/o secondo una direzione selettivamente impostabile in modo continuo o discontinuo lungo una variazione angolare che causa una corrispondente variazione di un quarto angolo (d) relativo ad un orientamento essenzialmente verticale del getto iniettato. L’apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la presente invenzione à ̈ atto alla generazione (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 22, Fig. 23) di un getto di iniezione (68) di fluidi gassosi e/o combustibili entro il forno (51) fusorio stesso. L’apparato di iniezione o bruciatore (1) comprende (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3) una piastra (3) adatta ad essere installata (Fig. 22) in corrispondenza della parete (53) o in corrispondenza della volta (57) del forno (51) fusorio. Sebbene nella presente descrizione e nelle annesse figure si faccia riferimento ad una installazione in corrispondenza di una parete (53) del forno (51), sarà evidente che la presente invenzione à ̈ utilizzabile anche nel caso di installazione in corrispondenza di una volta (57) del forno stesso, con minimi adattamenti che saranno immediatamente evidenti agli esperti del settore. Tuttavia la soluzione relativa alla installazione su una parete (53) del forno (51) risulta essere la soluzione preferenziale. Inoltre, sebbene nella presente descrizione e nelle annesse figure si faccia riferimento alla installazione di un solo apparato di iniezione o bruciatore (1) in corrispondenza di una parete (53) del forno (51), sarà evidente che si potranno prevedere anche soluzioni in cui più apparati di iniezione o bruciatori (1) realizzati secondo la presente invenzione sono installati in corrispondenza di differenti posizioni lungo la parete (53) stessa e/o in corrispondenza di differenti posizioni lungo la volta (57) del forno stesso, in funzione delle caratteristiche del forno (51), come ad esempio le sue dimensioni, la sua conformazione, la presenza di più zone critiche relativamente alla formazione dei suddetti punti freddi.

La piastra (3) à ̈ dotata (Fig. 1 , Fig. 22) di un primo lato (61) adatto ad essere installato in modo da risultare orientato verso l’interno del forno (51) fusorio ed un secondo lato (62) orientato verso l’esterno del forno (51) fusorio stesso, interno essendo riferito rispetto al volume definito dal forno e contenuto entro lo stesso, “interno†indicando quindi un lato rivolto verso il volume delimitato internamente al forno (51) fusorio, esterno indicante quindi un lato rivolto esternamente rispetto al volume delimitato internamente al forno (51) fusorio. La piastra (3) à ̈ conformata come un corpo (5) che si sviluppa (Fig. 12) secondo un primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale. Sul corpo (5) à ̈ ricavata (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 11 , Fig. 12, Fig. 13) una sede (6) cava atta ad accoppiarsi con una testa di iniezione (2). La testa di iniezione (2) à ̈ dotata (Fig. 2) in corrispondenza di una prima estremità (59) di una calotta (21) dotata (Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16) di almeno una parte a conformazione essenzialmente tronco-sferica la quale à ̈ conformata per realizzare un accoppiamento (Fig. 19, Fig. 20) essenzialmente sferico con la sede (6). Grazie a tale accoppiamento sferico si consente (Fig. 7, Fig. 8) un orientamento della calotta (21) in condizione di essenziale aderenza con la sede (6). In pratica l’accoppiamento sferico consente di orientare la calotta (21), e, quindi, il getto (68) rispetto alla piastra (3) ed al contempo consente di mantenere anche durante la movimentazione della calotta (21) una condizione di aderenza tra calotta (21) e pareti interne della sede (6) di modo che l’apertura di inserimento ricavata nella sede (6) per consentire l’iniezione rimanga sempre isolata rispetto all’ambiente esterno del forno (51). La calotta (21) à ̈ dotata (Fig. 14, Fig. 18) di una prima apertura (37) che à ̈ atta alla immissione dei fluidi gassosi e/o combustibili entro il forno (51) fusorio, l’orientamento della calotta (21) corrispondendo ad un orientamento della direzione del getto (68) di iniezione secondo una direzione orientata essenzialmente da detto primo lato (61) verso l’interno del forno (51) fusorio. L’inserimento della calotta (21) avviene entro la sede (6) secondo una direzione di inserimento orientata dal secondo lato (62) verso il primo lato (61) della piastra (3), di modo che la calotta (21) chiude essenzialmente il foro della piastra atto al passaggio del getto (68) di iniezione. Nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione la sede (6) comprende (Fig. 11 , Fig. 12, Fig. 13, Fig. 19, Fig. 20) almeno una prima porzione (13) ricavata in corrispondenza del secondo lato (62), cioà ̈ il lato orientato verso l’esterno del forno (51) quando il dispositivo à ̈ installato (Fig. 22) sul forno stesso. La prima porzione (13) della sede (6) potrà essere conformata e strutturata secondo differenti conformazioni in funzione delle esigenze. Ad esempio nel caso in cui si preveda la necessità di orientare la calotta (21) in tutte le direzioni, la prima porzione (13) della sede (6) potrà avere una conformazione essenzialmente sferica o tronco-sferica, di modo che non sono presenti direzioni preferenziali di orientamento della calotta (21). Alternativamente si potranno prevedere anche configurazioni della prima porzione (13) con conformazione essenzialmente tronco conica a base circolare, sempre nel caso in cui si preveda la necessità di orientare la calotta (21) in tutte le direzioni senza direzioni preferenziali di orientamento della calotta (21). Nel caso in cui, invece, siano presenti delle direzioni di orientamento preferenziali, la prima porzione (13) della sede (6) potrà essere conformata e strutturata secondo conformazioni disposte secondo un piano di simmetria come ad esempio (Fig. 11) una conformazione essenzialmente corrispondente ad un ellissoide o ad un tronco di ellissoide oppure secondo una conformazione essenzialmente tronco conica con base ellittica o ellissoidale.

Vantaggiosamente (Fig. 2) si prevede che, in corrispondenza di una superficie corrispondente all’accoppiamento essenzialmente sferico tra la sede (6) e la calotta (21), siano presenti mezzi di formazione (24, 25) di un cuscinetto d’aria. Il cuscinetto d’aria contribuisce a ridurre l’attrito di scorrimento tra la calotta (21) e la sede (6) ed à ̈ atto alla pressurizzazione degli interstizi tra la sede (6) e la calotta (21). Preferibilmente i mezzi di formazione (24, 25) del cuscinetto d’aria comprendono almeno una prima camera (24) di conformazione essenzialmente anulare ricavata sulla sede (6) in corrispondenza della superficie di accoppiamento essenzialmente sferico tra la sede (6) e la calotta (21). Entro tale prima camera (24) viene immesso un fluido gassoso in pressione attraverso una prima connessione (25) ricavata sulla piastra (3), preferibilmente una prima connessione (25) che mette in comunicazione la prima camera (24) con il secondo lato (62) per mezzo di un primo condotto (30) in comunicazione di flusso con la prima connessione (25) e con la prima camera (24). Il fluido gassoso in pressione viene preferibilmente immesso ad una pressione compresa tra 4 e 10 bar, ancor più preferibilmente ad una pressione approssimativamente corrispondente a 6 bar. Il fluido gassoso potrà essere aria oppure un gas, preferibilmente un gas inerte come ad esempio azoto, oppure una miscela di gas inerti o una miscela di gas e aria.

La sede (6) comprende (Fig. 11 , Fig. 12, Fig. 13) una seconda porzione (14) costituente un foro a conformazione essenzialmente circolare o tronco cilindrica con diametro di dimensioni inferiori rispetto al diametro della conformazione essenzialmente sferica della calotta (21), tale conformazione essenzialmente circolare o tronco cilindrica mettendo in comunicazione il primo lato (61) ed il secondo lato (62) della piastra (3) con formazione di una seconda apertura (18) attraverso la quale la calotta (21) della testa di iniezione (2) si affaccia (Fig. 7, Fig. 8) verso l’interno del forno (51) fusorio per iniezione del getto di iniezione, interno essendo riferito rispetto al volume definito dal forno e contenuto entro lo stesso, interno indicando quindi una direzione rivolta verso il volume delimitato internamente al forno (51). La seconda porzione (14) à ̈ conformata con una superficie di accoppiamento avente curvatura essenzialmente corrispondente alla curvatura della calotta sferica o tronco-sferica.

Preferibilmente il corpo (5) della piastra (3) à ̈ in rame o lega di rame. Tale materiale risulta particolarmente vantaggioso in quanto ha una conducibilità termica elevata, dell’ordine di 356 W/m°C e, quindi, consente un efficace smaltimento del calore proveniente dal forno (51) e/o dalla fiamma prodotta dall’apparato di iniezione o bruciatore (1). Vantaggiosamente nella soluzione preferita della presente invenzione il corpo (5) della piastra (3) à ̈ ottenuto mediante lavorazione dal pieno di un elemento forgiato. Il fatto di ricorrere ad un elemento forgiato e non ad un semplice elemento ottenuto da fusione à ̈ particolarmente vantaggioso in quanto il materiale forgiato ha una densità superiore ed à ̈ praticamente esente da difetti micro-strutturali. Conseguentemente tale soluzione non à ̈ una scelta arbitraria ma à ̈ il frutto di considerazioni in merito alle necessarie caratteristiche di resistenza meccanica ed efficiente ed uniforme dispersione del calore dalla piastra (3) la quale à ̈ esposta a temperature molto elevate entro il forno (51). Al fine di consentire un efficace smaltimento del calore dalla piastra (3), il corpo (5) della piastra (3) comprende (Fig. 13) internamente un circuito (7) atto alla circolazione di un fluido di raffreddamento. Il circuito (7) à ̈ strutturato in forma di una serpentina di circolazione del fluido di raffreddamento. La serpentina à ̈ composta da canali (8) reciprocamente collegabili mediante fori (10) ricavati sulla piastra (3). In pratica una volta ottenuto il pezzo di materiale forgiato ed effettuate le lavorazioni necessarie per rettificarne le dimensioni esterne, vengono realizzati dei fori secondo direzioni essenzialmente ortogonali che creano dei canali (8) reciprocamente connessi internamente al corpo (5). I canali (8) possono poi essere reciprocamente messi in comunicazione anche mediante elementi di connessione e chiusura (9) atti a chiudere i fori (10) rispetto all’esterno del circuito (7), esterno essendo riferito rispetto al volume delimitato da detta piastra (3). Gli elementi di connessione e chiusura (9) sono in pratica atti a costituire una connessione reciproca tra almeno due canali (8) in modo da indirizzare il flusso di fluido refrigerante in uscita da un primo canale verso l’ingresso di un secondo canale in modo da creare, mediante la circolazione nella sequenza dei canali (8) una serpentina di raffreddamento interna al corpo (5) della piastra (3). Preferibilmente i fori (10) sono ricavati sul corpo (5) della piastra (3) almeno in corrispondenza (Fig. 13) di un terzo lato (63) e/o un quarto lato (64), in cui il terzo lato (63) e il quarto lato (64) sono lati della piastra (3) che sono lati di giunzione tra il primo lato (61) e il secondo lato (62), cioà ̈ che sono lati posizionati lateralmente rispetto alla direzione del getto di iniezione che à ̈ orientato dal secondo lato (62) verso il primo lato (61), cioà ̈ verso l’interno del forno (51) fusorio.

Il circuito (7) comprende (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 11 , Fig. 13) un ingresso (11) del fluido di raffreddamento ed una uscita (12) del fluido di raffreddamento in cui l’ingresso (11) à ̈ atto alla immissione del fluido di raffreddamento entro il circuito (7) e l’uscita (12) à ̈ atta alla fuoriuscita del fluido di raffreddamento dal circuito (7) dopo che il fluido ha attraversato il circuito interno alla piastra (3) raffreddandola. L’ingresso (11) e l’uscita (12) sono preferibilmente ricavati sulla piastra (3) in corrispondenza del secondo lato (62) in modo da agevolare la connessione alle rispettive tubazioni dell’impianto. Il circuito (7) si sviluppa secondo un percorso interno alla piastra (3) e secondo una disposizione che ricopre almeno parzialmente la periferia della piastra (3), periferia indicando una zona della piastra (3) la quale à ̈ una zona periferica rispetto alla prima porzione (13) della sede (6). In pratica il circuito (7) circonda e si sviluppa attorno alla seconda apertura (18) attraverso la quale si protrae la testa di iniezione, cioà ̈ attorno all’accoppiamento sferico.

Preferibilmente la prima porzione (13) della sede (6) si sviluppa (Fig. 12) entro il corpo (5) secondo una direzione corrispondente ad un secondo asse (15), tale secondo asse (15) essendo inclinato di un primo angolo (a) rispetto al primo asse (46) sostanzialmente verticale del corpo (5). In tal modo l’apparato di iniezione o bruciatore (1) può essere vantaggiosamente installato in una posizione sulla parete (53) sufficientemente sollevata e distante rispetto ai materiali metallici (58) che vengono fusi in modo da ridurre l’esposizione al calore e il getto (68) risulta così orientato verso il basso. Il primo angolo (a) à ̈ preferibilmente compreso tra 40 e 70 gradi.

Nella forma preferita della presente invenzione la prima porzione (13) della sede (6) à ̈ conformata e strutturata secondo una conformazione essenzialmente tronco conica a base essenzialmente ellittica in cui (Fig. 11) un asse minore (67) di tale base ellittica à ̈ essenzialmente parallelo al primo asse (46) sostanzialmente verticale del corpo (5). Tale configurazione à ̈ utile e vantaggiosa in quanto la calotta (21) ha una direzione preferenziale di orientamento che corrisponde, ad esempio nel caso di installazione su una parete (53), ad una direzione di orientamento del getto (68) secondo una direzione essenzialmente orizzontale.

II primo lato (61) del corpo (5) della piastra (3), cioà ̈ il lato che à ̈ orientato verso l’interno del forno (51), à ̈ conformato e strutturato secondo una conformazione comprendente (Fig. 9, Fig. 10, Fig. 12) una sporgenza (16) ed una rientranza (17) che si sviluppano una di seguito all’altra lungo lo sviluppo longitudinale verticale del primo lato (61), cioà ̈ lungo il primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale del corpo (5). Tale conformazione consente vantaggiosamente di proteggere la calotta (21) rispetto alla possibile caduta di eventuali materiali dall’alto.

Preferibilmente (Fig. 18) anche la calotta (21) à ̈ in rame o lega di rame, favorendo quindi anche la rimozione del calore dalla stessa per mezzo di una apposita cavità (38) di circolazione di un fluido di raffreddamento, come sarà spiegato nel seguito della presente descrizione.

La testa di iniezione (2) comprende una struttura di distribuzione (20) che à ̈ dotata di uno o più condotti (31 , 32) di immissione dei fluidi gassosi e/o combustibili. La struttura di distribuzione potrà essere realizzata secondo differenti configurazioni, che si intendono comprese nell’ambito della presente invenzione come ad esempio:

· struttura di distribuzione priva di mezzi di miscelazione dei fluidi gassosi e/o combustibili;

• struttura di distribuzione dotata di mezzi di miscelazione dei fluidi gassosi e/o combustibili;

• struttura di distribuzione dotata di mezzi di pre-miscelazione interna dei fluidi gassosi e/o combustibili;

• struttura di distribuzione dotata di mezzi di miscelazione e combustione interna, usualmente nota come testa di distribuzione di tipo supersonico.

La struttura di distribuzione (20) potrà essere atta a realizzare differenti funzioni, eventualmente in reciproca combinazione ove compatibili, che si intendono comprese nell’ambito della presente invenzione come ad esempio:

• iniezione di un fluido gassoso con funzione di iniettore e/o bruciatore del flusso gassoso iniettato;

• iniezione di una miscela di combustibile e comburente pre-miscelata esternamente con funzione di bruciatore della miscela;

• iniezione di una miscela di combustibile e comburente con funzione di miscelazione e/o pre-miscelazione interna alla struttura di distribuzione (20) e con funzione di bruciatore della miscela così formata;

• iniezione di particelle di carbonio eventualmente veicolate in un fluido gassoso; • iniezione di particelle di carbonio eventualmente veicolate in un fluido gassoso con funzione di bruciatore del carbonio iniettato.

In sintesi, dunque la struttura di distribuzione (20) potrà essere atta a realizzare le funzioni di bruciatore, iniettore o come un bruciatore combinato ad un iniettore. Nel caso di un bruciatore esso sarà generalmente configurato ed adattato per iniettare un combustibile, come ad esempio gas naturale, metano, propano, olio combustibile, e un comburente, come ad esempio aria, ossigeno o una miscela di aria e ossigeno. Nel caso di un bruciatore combinato ad un iniettore esso sarà generalmente configurato ed adattato per iniettare un combustibile e un comburente nonché un getto supersonico, ad esempio di ossigeno oppure un flusso di particelle di carbonio ad esempio in un vettore gassoso.

Ad esempio nel caso di metano, il bilancio chimico del processo di combustione ottenuto con il dispositivo secondo la presente invenzione à ̈:

- CH4+2O2=CO2+2H2O+35000 kJ/Nm<3>di CH4con una temperatura di fiamma di 2760 °C.

La potenza di un bruciatore segue una equazione in cui 100 Nm<3>di CH4corrispondono a circa 1 MW. Il principio consiste nel miscelare opportunamente il gas (metano) con l’ossigeno puro per avere la più alta temperatura di fiamma. Le potenze tipiche andranno dai 2 ai 5 MW. Con la soluzione secondo la presente invenzione si rende possibile individuare una condizione di lavoro del bruciatore in cui la fiamma del bruciatore opera con un maggiore gradiente di temperatura, grazie alla possibilità di orientamento che consente di orientare la fiamma in modo ottimale verso i punti freddi presenti. L’efficienza à ̈ direttamente legata alla differenza di temperatura a cui opera la fiamma. La soluzione secondo la presente invenzione consente di creare un cinematismo che à ̈ in grado di modificare a comando o in modo automatico la direzione di iniezione del bruciatore. Un utilizzo efficiente dell’ossigeno comporta un minore consumo di energia, di ossigeno e, nel caso del forno ad arco elettrico, un minor consumo di energia elettrica per la fusione ed una minore ossidazione degli elettrodi. Grazie alla migliore miscelazione del bagno prodotta dai getti e alla possibilità di utilizzare più siti di reazione, l’ossidazione del ferro con formazione di scorie superficiali à ̈ ridotta al minimo. Vantaggiosamente, come descritto, il cinematismo di rotazione della testa (2) di iniezione à ̈ un cinematismo ad azione diretta, privo cioà ̈ di organi di riduzione od organi di trasmissione con particolari vantaggi dal punto di vista della affidabilità, della durata e della funzionalità del dispositivo stesso.

Rispetto ai bruciatori ad azione statica, con il dispositivo secondo la presente invenzione à ̈ possibile orientare la fiamma del bruciatore, la quale risulta orientabile tramite l’orientamento descritto della testa di iniezione (2), in modo tale che la fiamma viene orientata in modo ottimale verso le zone fredde all’interno del forno (51). Questo influisce positivamente sul rendimento di combustione in quanto il rendimento della fiamma aumenta all’aumentare del gradiente di temperatura. L’efficacia della fusione nel suo complesso operata tramite gli elettrodi ed il dispositivo inventivo aumenta e diminuiscono i tempi di fusione del materiale metallico (58) ad esempio in forma di rottame. Ulteriormente si migliora anche la cosiddetta fase di franatura ad inizio fusione. Vantaggiosamente, come descritto, il dispositivo inventivo utilizza un attuatore idraulico con asse collinare al rotolamento della calotta (21) sulla sede (6). L’adeguato sfasamento degli angoli rispetto agli assi ortogonali, permette alla fiamma di compiere un percorso semi ellittico da 0 gradi (Fig. 4) a -45 gradi (Fig. 5, Fig. 8) a 45 gradi (Fig. 6, Fig. 7) secondo la soluzione illustrata nelle figure, o valori angolari maggiori come precedentemente definito per il secondo angolo (b). Ulteriormente si hanno anche benefici dal punto di vista dell’aumento del rendimento di combustione e della diminuzione dell’usura del rivestimento refrattario del forno.

La testa di iniezione (2) à ̈ conformata (Fig. 2, Fig. 15, Fig. 18) secondo una conformazione essenzialmente tubolare dotata della prima estremità (59) in corrispondenza della quale à ̈ applicata la calotta (21) ed ulteriormente dotata di una seconda estremità (60) che à ̈ una estremità opposta di tale conformazione essenzialmente tubolare rispetto alla prima estremità (59). La conformazione essenzialmente tubolare della testa di iniezione (2) si sviluppa secondo un terzo asse (65) longitudinale di sviluppo della conformazione essenzialmente tubolare. La testa di iniezione (2) à ̈ dotata di una prima intercapedine (23) e di una seconda intercapedine (40) atte alla circolazione di un fluido di raffreddamento della calotta (21). La prima intercapedine (23) à ̈ in comunicazione di flusso con (Fig. 3, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16, Fig. 17) una seconda connessione (26) per immissione del fluido di raffreddamento entro la prima intercapedine (23). La seconda intercapedine (40) à ̈ in comunicazione di flusso con una terza connessione (27) per la fuoriuscita del fluido di raffreddamento dalla seconda intercapedine (40). La calotta (21) à ̈ dotata (Fig. 18) di una cavità (38) in comunicazione di flusso con la prima intercapedine (23) e con la seconda intercapedine (40) per la circolazione del fluido di raffreddamento dalla prima intercapedine (23) verso la seconda intercapedine (40). Ovviamente sarà evidente che si potrà prevedere anche un verso di circolazione opposto rispetto a quello indicato. Preferibilmente la seconda intercapedine (40) à ̈ ottenuta per mezzo di un tubo (50) esternamente al quale à ̈ applicata una prima camicia (39) a conformazione tubolare con diametro interno maggiore del diametro esterno del tubo (50) con formazione della seconda intercapedine (40) nello spazio compreso tra il tubo (50) e la prima camicia (39), esternamente essendo riferito rispetto ad una direzione radiale che si sviluppa dal centro del tubo (50) verso la circonferenza del tubo (50). Analogamente la prima intercapedine (23) à ̈ ottenuta per mezzo di una seconda camicia (22) applicata esternamente rispetto alla prima camicia (39), tale seconda camicia (22) avente una conformazione tubolare con diametro interno maggiore del diametro esterno della prima camicia (39) con formazione della prima intercapedine (23) nello spazio compreso tra la seconda camicia (22) e la prima camicia (39), esternamente essendo riferito rispetto ad una direzione radiale che si sviluppa dal centro del tubo (50) verso la circonferenza del tubo (50).

La testa di iniezione (2) à ̈ dotata di un secondo condotto (31) di connessione tra la seconda estremità (60) e la prima estremità (59). Il secondo condotto (31) à ̈ collegato ad una quarta connessione (28) in corrispondenza della seconda estremità (60) per immissione dei fluidi gassosi e/o combustibili i quali penetrano nel secondo condotto (31) per immissione degli stessi verso la prima estremità (59). Il secondo condotto (31) à ̈ dotato di una seconda camera (35) di indirizzamento dei fluidi gassosi e/o combustibili verso una terza camera (36) ricavata sulla calotta (21) e sfociante in corrispondenza della prima apertura (37) per immissione dei fluidi gassosi e/o combustibili entro il forno (51) fusorio. Ad esempio tale configurazione può essere utile nel caso in cui l’apparato di iniezione o bruciatore (1) riceva direttamente una miscela preparata esternamente allo stesso, mentre, nel caso in cui l’apparato di iniezione o bruciatore (1) svolga anche la funzione di miscelazione di due fluidi, la testa di iniezione (2) potrà essere dotata di un contro-tubo (49) disposto internamente ed essenzialmente concentricamente al tubo (50), internamente essendo riferito rispetto ad una direzione radiale che si sviluppa dalla circonferenza del tubo (50) verso il centro del tubo (50). Il diametro esterno del contro-tubo (49) à ̈ minore del diametro interno del tubo (50) con formazione di un terzo condotto (32) nello spazio compreso tra il tubo (50) e il contro-tubo (49). Il secondo condotto (31) à ̈ definito dal volume interno del contro-tubo (49) e la disposizione essenzialmente concentrica di tubo (50) e contro-tubo (49) comporta la formazione del secondo condotto (31) e del terzo condotto (32) che si sviluppano reciprocamente parallelamente secondo il terzo asse (65) longitudinale di sviluppo della conformazione essenzialmente tubolare della testa di iniezione (2). Il secondo condotto (31) à ̈ messo in comunicazione con la seconda camera (35) per mezzo di primi ugelli (33) atti ad accelerare il flusso dei fluidi gassosi e/o combustibili. Il terzo condotto (32) à ̈ collegato ad una quinta connessione (29) in corrispondenza della seconda estremità (60) per immissione dei fluidi gassosi e/o combustibili i quali penetrano nel terzo condotto (31) per immissione degli stessi verso la prima estremità (59). Il terzo condotto (31) sfocia in corrispondenza di una terza camera (36) per mezzo di secondi ugelli (34) atti ad accelerare il flusso dei fluidi gassosi e/o combustibili. La terza camera (36) costituisce una camera di miscelazione dei fluidi gassosi e/o combustibili provenienti dal secondo condotto (31) con i fluidi gassosi e/o combustibili provenienti dal terzo condotto (31). Preferibilmente i secondi ugelli (34) sono disposti radialmente esternamente rispetto ai primi ugelli (33) ed in posizione avanzata rispetto ai primi ugelli (33) secondo una direzione corrispondente alla direzione che si sviluppa ed à ̈ orientata dalla seconda estremità (60) verso la prima estremità (59). Preferibilmente i secondi ugelli (34) sono dotati di almeno una porzione di estremità che à ̈ inclinata ed orientata verso un asse centrale della terza camera (36) in modo che il flusso proveniente da essi à ̈ orientato e diretto verso il flusso in uscita dai primi ugelli (33). Tale configurazione risulta vantaggiosa in quanto favorisce la miscelazione e inclusione reciproca dei fluidi gassosi che arrivano dai primi ugelli e dai secondi ugelli. Infatti con tale disposizione, particolarmente nel caso di dispositivo con funzione di bruciatore, à ̈ possibile creare una fiamma in una zona di combustione, in cui il combustibile à ̈ iniettato nella zona di combustione centralmente tramite i primi ugelli ed il comburente à ̈ iniettato nella zona di combustione radialmente attorno al combustibile tramite i secondi ugelli. Ad esempio le due iniezioni potranno avvenire a velocità diverse e la combinazione degli elementi e delle configurazioni descritte favorirà l’insorgenza di una fiamma di lunghezza maggiore e renderà la combustione più uniforme.

Preferibilmente il secondo condotto (31) Ã ̈ atto alla immissione di un combustibile, come ad esempio gas naturale, metano, propano, olio combustibile o una combinazione degli stessi, ed il terzo condotto (32) Ã ̈ atto alla immissione di un comburente, come ad esempio aria, ossigeno o una miscela di aria e ossigeno e/o altri gas.

In una forma di realizzazione la testa di iniezione (2) Ã ̈ dotata di mezzi di orientamento (44, 4) della testa di iniezione (2) rispetto alla sede (6) secondo almeno una direzione, ad esempio secondo una direzione di orientamento essenzialmente ortogonale rispetto ad un asse di sviluppo essenzialmente longitudinale o trasversale del corpo (5), oppure secondo due direzioni di orientamento reciprocamente indipendenti.

Ad esempio la testa di iniezione (2) potrà essere dotata (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 16, Fig. 17) di mezzi di orientamento (44, 4) della testa di iniezione (2) rispetto alla sede (6) secondo una direzione di orientamento essenzialmente ortogonale rispetto al primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale del corpo (5). I mezzi di orientamento (44, 4) della testa di iniezione (2) agiscono sulla testa di iniezione (2) per orientamento della testa di iniezione (2) stessa (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 23) secondo un secondo angolo (b) di orientamento rispetto ad un asse di sviluppo essenzialmente longitudinale o trasversale del corpo (5), come ad esempio il primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale del corpo (5). Il secondo angolo (b) à ̈ preferibilmente compreso tra -70 gradi e 70 gradi, preferibilmente tra -45 gradi e 45 gradi. I mezzi di orientamento (44, 4) della testa di iniezione (2) comprendono un attacco (44) solidale alla testa di iniezione (2). L’attacco (44) si sviluppa secondo un quarto asse (47) che à ̈ un asse inclinato di un terzo angolo (c) rispetto al terzo asse (65) precedentemente definito. L’attacco (44) à ̈ dotato (Fig. 16, Fig. 17) di un accoppiamento (45), preferibilmente di tipo scanalato, per accoppiamento (Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 3) con un albero (42) di un attuatore (41) il cui involucro à ̈ fissato ad una base (43) solidale ad una flangia (19) di montaggio della piastra (3). L’attuatore (41) à ̈ un attuatore rotante, preferibilmente ad alimentazione idraulica, atto a indurre una rotazione reversibile dell’albero (42) secondo direzioni (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6) di rotazione in senso orario ed antiorario attorno al quarto asse (47). La rotazione indotta dall’attuatore (41) sull’albero (42) corrisponde ad una rotazione dell’attacco (44) della testa di iniezione (2) e la rotazione dell’attacco (44) si traduce nell’orientamento della testa di iniezione (2) con corrispondente rotolamento della calotta (21) in condizione di essenziale aderenza sulla sede (6). Il terzo angolo (c) à ̈ selezionato in modo fisso o impostabile in modo regolabile mediante mezzi di regolazione entro un ambito da 30 gradi a 60 gradi, la selezione o impostazione del terzo angolo (c) corrispondendo ad un orientamento del getto di iniezione (68), cioà ̈ corrispondendo ad una selezione o impostazione (Fig. 22) di un quarto angolo (d) che à ̈ l’angolo di attacco del getto (68) sul materiale metallico (58) contenuto nel forno (51). Come osservato si potrà prevedere che l’angolo di attacco sia essenzialmente fisso oppure che sia impostabile, ad esempio prevedendo mezzi di variazione della inclinazione della testa (2), ad esempio tramite (Fig. 15) un incernieramento (72) tra la struttura di distribuzione (20) e l’attacco (44) oppure per mezzo di variazione dell’inclinazione della base (43).

La flangia (19) comprende fori di passaggio di barre (70) di fissaggio dotate di feritoie per inserzione di mezzi di fissaggio cuneiformi (71), ma sarà possibile anche prevedere differenti forme di fissaggio.

L’apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio potrà essere vantaggiosamente abbinato (Fig. 21 , Fig. 23) ad un pannello (48) di raffreddamento delle pareti (53) del forno (51), tale pannello (48) essendo dotato di una corrispondente finestra (69) di inserzione per l’apparato di iniezione o bruciatore (1).

In generale, dunque, la presente invenzione riguarda un apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio il quale à ̈ destinato alla generazione di un getto di iniezione (68) di fluidi gassosi e/o combustibili entro il forno (51) fusorio, in cui l’apparato comprende una piastra (3) adatta ad essere installata in corrispondenza di una parete (53) o in corrispondenza di una volta (57) del forno (51) fusorio, ed in cui la piastra (3) à ̈ conformata come un corpo (5) massiccio sul quale à ̈ ricavata una sede (6) atta ad accoppiarsi con una testa di iniezione (2). La testa di iniezione à ̈ dotata in corrispondenza di una prima estremità (59) di una calotta (21). La calotta (21) à ̈ dotata di almeno una parte a conformazione essenzialmente sferica o troncosferica la quale à ̈ conformata per realizzare un accoppiamento essenzialmente sferico con la sede (6), tale accoppiamento sferico essendo atto a consentire un orientamento della calotta (21) in condizione di essenziale aderenza con la sede (6), preferibilmente l’orientamento della calotta (21) in condizione di essenziale aderenza con la sede (6) avvenendo mediante rotolamento della calotta (21) entro la sede (6).

La presente invenzione riguarda anche un forno (51) fusorio comprendente almeno un apparato di iniezione o bruciatore (1) secondo la presente invenzione.

La descrizione della presente invenzione à ̈ stata fatta con riferimento alle figure allegate in una forma di realizzazione preferita della stessa, ma à ̈ evidente che molte possibili alterazioni, modifiche e varianti saranno immediatamente chiare agli esperti del settore alla luce della precedente descrizione. Così, va sottolineato che l'invenzione non à ̈ limitata dalla descrizione precedente, ma include tutte quelle alterazioni, modifiche e varianti in conformità con le annesse rivendicazioni.

Nomenclatura utilizzata

Con riferimento ai numeri identificativi riportati nelle figure allegate, si à ̈ usata la seguente nomenclatura:

1. Apparato di iniezione o dispositivo di iniezione o bruciatore

2. Testa

3. Piastra

4. Mezzi di movimentazione

5. Corpo

6. Sede

7. Circuito

8. Canale

9. Tappo o elementi di chiusura e connessione

10. Foro

11. Ingresso fluido raffreddamento

12. Uscita fluido raffreddamento

13. Prima porzione

14. Seconda porzione

15. Secondo asse

16. Sporgenza

17. Rientranza

18. Seconda apertura

19. Flangia

20. Struttura di distribuzione

21. Calotta

22. Seconda camicia

23. Prima intercapedine 24. Prima camera

25. Prima connessione 26. Seconda connessione 27. Terza connessione 28. Quarta connessione 29. Quinta connessione 30. Primo condotto

31 . Secondo condotto 32. Terzo condotto

33. Primi ugelli

34. Secondi ugelli

35. Seconda camera 36. Terza camera

37. Prima apertura

38. Cavità

39. Prima camicia

40. Seconda intercapedine 41. Attuatore

42. Albero

43. Base

44. Attacco

45. Accoppiamento

46. Primo asse

47. Quarto asse 48. Pannello

49. Contro-tubo

50. Tubo

51. Forno

52. Fondo

53. Parete

54. Refrattario

55. Bacino

56. Elettrodo

57. Volta

58. Materiali metallici

59. Prima estremità

60. Seconda estremità

61 . Primo lato

62. Secondo lato

63. Terzo lato

64. Quarto lato

65. Terzo asse

66. Asse maggiore

67. Asse minore

68. Getto di iniezione

69. Finestra

70. Barre

71. Mezzi di fissaggio cuneiformi 72. Incernieramento

a. Primo angolo b. Secondo angolo c. Terzo angolo d. Quarto angolo

Claims (38)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio atto alla generazione di un getto di iniezione (68) di fluidi gassosi e/o combustibili entro detto forno (51) fusorio caratterizzato dal fatto che comprende una piastra (3) adatta ad essere installata in corrispondenza di una parete (53) o in corrispondenza di una volta (57) di detto forno (51) fusorio, detta piastra (3) essendo dotata di un primo lato (61) adatto ad essere installato in modo da risultare orientato verso l’interno di detto forno (51) fusorio ed un secondo lato (62) orientato verso l’esterno di detto forno (51) fusorio, “interno†essendo riferito rispetto al volume definito dal forno e contenuto entro lo stesso, “interno†indicando quindi un lato rivolto verso il volume delimitato internamente a detto forno (51) fusorio, “esterno†indicante quindi un lato rivolto esternamente rispetto al volume delimitato internamente a detto forno (51) fusorio, detta piastra (3) essendo conformata come un corpo (5) massiccio sul quale à ̈ ricavata una sede (6) atta ad accoppiarsi con una testa di iniezione (2), detta testa di iniezione (2) essendo dotata in corrispondenza di una prima estremità (59) di una calotta (21) dotata di almeno una parte a conformazione essenzialmente sferica o tronco-sferica la quale à ̈ conformata per realizzare un accoppiamento essenzialmente sferico con detta sede (6), detto accoppiamento sferico essendo atto a consentire un orientamento di detta calotta (21) in condizione di essenziale aderenza con detta sede (6).
2. 2. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’orientamento di detta calotta (21) in condizione di essenziale aderenza con detta sede (6) avviene mediante rotolamento di detta calotta (21) entro detta sede (6).
3. 3. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 2 caratterizzato dal fatto che detto corpo (5) di detta piastra (3) si sviluppa secondo un primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale, su detto corpo (5) essendo ricavata detta sede (6) che à ̈ una sede cava atta ad accoppiarsi con detta testa di iniezione (2), detta testa di iniezione (2) essendo dotata di detta calotta (21) in corrispondenza di una prima estremità (59), detta calotta (21) comprendente una prima apertura (37) di immissione di detti fluidi gassosi e/o combustibili entro detto forno (51) fusorio, l’orientamento di detta calotta (21) corrispondendo ad un orientamento della direzione di detto getto di iniezione secondo una direzione orientata essenzialmente da detto primo lato (61) verso l’interno di detto forno (51) fusorio.
4. 4. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detta calotta (21) Ã ̈ atta ad inserirsi in detta sede (6) secondo una direzione di inserimento orientata da detto secondo lato (62) verso detto primo lato (61).
5. 5. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4 caratterizzato dal fatto che detta sede (6) comprende almeno una prima porzione (13) la quale à ̈ conformata e strutturata secondo una conformazione essenzialmente sferica o tronco-sferica oppure secondo una conformazione essenzialmente corrispondente ad un ellissoide o ad un tronco di ellissoide oppure secondo una conformazione essenzialmente tronco conica.
6. 6. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5 caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di una superficie corrispondente a detto accoppiamento essenzialmente sferico tra detta sede (6) e detta calotta (21) sono presenti mezzi di formazione (24, 25) di un cuscinetto d’aria, detto cuscinetto d’aria essendo atto alla riduzione dell’attrito di scorrimento tra detta calotta (21) e detta sede (6) ed atto alla pressurizzazione degli interstizi tra detta sede (6) e detta calotta (21).
7. 7. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di formazione (24, 25) di detto cuscinetto d’aria comprendono almeno una prima camera (24) di conformazione essenzialmente anulare ricavata su detta sede (6) in corrispondenza della superficie di accoppiamento essenzialmente sferico tra detta sede (6) e detta calotta (21), entro detta prima camera (24) essendo immesso un fluido gassoso in pressione attraverso una prima connessione (25) ricavata su detta piastra (3) per mezzo di un primo condotto (30) in comunicazione di flusso con detta prima connessione (25) e con detta prima camera (24), detto fluido gassoso in pressione essendo preferibilmente immesso ad una pressione compresa tra 4 e 10 bar, ancor più preferibilmente ad una pressione approssimativamente corrispondente a 6 bar.
8. 8. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7 caratterizzato dal fatto che detta sede (6) comprende una seconda porzione (14) costituente un foro a conformazione essenzialmente circolare o tronco cilindrica con diametro di dimensioni inferiori rispetto al diametro di detta conformazione essenzialmente sferica o tronco-sferica di detta calotta (21), detto foro corrispondente a detta seconda porzione (14) mettendo in comunicazione detto primo lato (61) e detto secondo lato (62) di detta piastra (3) con formazione di una seconda apertura (18) attraverso la quale detta calotta (21) di detta testa di iniezione (2) si affaccia verso l’interno di detto forno (51) fusorio per iniezione di detto getto di iniezione, “interno†essendo riferito rispetto al volume definito dal forno e contenuto entro lo stesso, “interno†indicando quindi una direzione rivolta verso il volume delimitato internamente a detto forno (51) fusorio, detta seconda porzione (14) essendo conformata con una superficie di accoppiamento avente curvatura essenzialmente corrispondente alla curvatura di detta calotta sferica o tronco-sferica.
9. 9. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che detto corpo (5) di detta piastra (3) Ã ̈ in rame o lega di rame.
10. 10. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 9 caratterizzato dal fatto che detta calotta (21) Ã ̈ in rame o lega di rame.
11. 11. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 10 caratterizzato dal fatto che detto corpo (5) di detta piastra (3) Ã ̈ ottenuto mediante lavorazione di un elemento forgiato.
12. 12. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 11 caratterizzato dal fatto che detto corpo (5) di detta piastra (3) comprende internamente un circuito (7) atto alla circolazione di un fluido di raffreddamento.
13. 13. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 12 caratterizzato dal fatto che detto circuito (7) à ̈ strutturato in forma di una serpentina di circolazione di detto fluido di raffreddamento, detta serpentina essendo composta da canali (8) reciprocamente collegabili mediante fori (10) ricavati su detta piastra (3), detti canali (8) essendo reciprocamente messi in comunicazione mediante elementi di connessione e chiusura (9) atti a chiudere detti fori (10) rispetto all’esterno di detto circuito (7) ed atti a costituire una connessione reciproca tra almeno due di detti canali (8), esterno essendo riferito rispetto al volume delimitato da detta piastra (3).
14. 14. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che detti fori (10) sono ricavati su detto corpo (5) di detta piastra (3) almeno in corrispondenza di un terzo lato (63) e/o un quarto lato (64), detto terzo lato (63) e detto quarto lato (64) essendo lati di detta piastra (3) che sono lati di giunzione tra detto primo lato (61) e detto secondo lato (62), cioà ̈ che sono lati posizionati lateralmente rispetto a detta direzione di detto getto di iniezione che à ̈ orientato da detto secondo lato (62) verso detto primo lato (61), cioà ̈ verso l’interno di detto forno (51) fusorio.
15. 15. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 12 a 14 caratterizzato dal fatto che detto circuito (7) comprende un ingresso (11) di detto fluido di raffreddamento ed una uscita (12) di detto fluido di raffreddamento, detto ingresso (11) essendo atto alla immissione di detto fluido di raffreddamento entro detto circuito (7) e detta uscita (12) essendo atta alla fuoriuscita di detto fluido di raffreddamento da detto circuito (7), detto ingresso (11) e detta uscita (12) essendo ricavati su detta piastra (3) in corrispondenza di detto secondo lato (62).
16. 16. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 12 a 15 e secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che detto circuito (7) si sviluppa secondo un percorso interno a detta piastra (3) e secondo una disposizione che ricopre almeno parzialmente la periferia di detta piastra (3), periferia indicando una zona di detta piastra (3) la quale à ̈ una zona periferica rispetto a detta prima porzione (13) di detta sede (6), detto circuito (7) circondante e sviluppantesi attorno a detto accoppiamento sferico.
17. 17. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 3 e secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 16 caratterizzato dal fatto che detta prima porzione (13) di detta sede (6) si sviluppa entro detto corpo (5) secondo una direzione corrispondente ad un secondo asse (15), detto secondo asse (15) essendo inclinato di un primo angolo (a) rispetto a detto primo asse (46) essenzialmente verticale di detto corpo (5), detto primo angolo (a) essendo preferibilmente compreso tra 40 e 70 gradi.
18. 18. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 5 a 17 caratterizzato dal fatto che detta prima porzione (13) di detta sede (6) Ã ̈ conformata e strutturata secondo una conformazione essenzialmente tronco conica a base essenzialmente ellittica.
19. 19. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 18 e secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che un asse minore (67) di detta base ellittica à ̈ essenzialmente parallelo a detto primo asse (46) essenzialmente verticale di detto corpo (5).
20. 20. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 19 caratterizzato dal fatto che detto primo lato (61) di detta piastra (3), cioà ̈ detto primo lato (61) orientato verso l’interno di detto forno (51) fusorio, à ̈ conformato e strutturato secondo una conformazione comprendente una sporgenza (16) ed una rientranza (17) sviluppantisi una di seguito all’altra lungo lo sviluppo longitudinale verticale di detto primo lato (61).
21. 21. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 20 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) comprende una struttura di distribuzione (20) che à ̈ dotata di uno o più condotti (31 , 32) di immissione di detti fluidi gassosi e/o combustibili.
22. 22. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 21 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) à ̈ conformata secondo una conformazione essenzialmente tubolare dotata di detta prima estremità (59) in corrispondenza della quale à ̈ applicata detta calotta (21) ed ulteriormente dotata di una seconda estremità (60) che à ̈ una estremità opposta di detta conformazione essenzialmente tubolare rispetto a detta prima estremità (59), detta conformazione essenzialmente tubolare di detta testa di iniezione (2) sviluppantesi secondo un terzo asse (65) longitudinale di sviluppo di detta conformazione essenzialmente tubolare.
23. 23. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 22 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) à ̈ dotata di una prima intercapedine (23) e di una seconda intercapedine (40) atte alla circolazione di un fluido di raffreddamento di detta calotta (21), detta prima intercapedine (23) essendo in comunicazione di flusso con una seconda connessione (26) per immissione di detto fluido di raffreddamento entro detta prima intercapedine (23) e detta seconda intercapedine (40) essendo in comunicazione di flusso con una terza connessione (27) per la fuoriuscita di detto fluido di raffreddamento da detta seconda intercapedine (40), detta calotta (21) essendo dotata di una cavità (38) in comunicazione di flusso con detta prima intercapedine (23) e con detta seconda intercapedine (40) per circolazione di detto fluido di raffreddamento da detta prima intercapedine (23) verso detta seconda intercapedine (40).
24. 24. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 23 caratterizzato dal fatto che detta seconda intercapedine (40) à ̈ ottenuta per mezzo di un tubo (50) esternamente al quale à ̈ applicata una prima camicia (39) a conformazione tubolare con diametro interno maggiore del diametro esterno di detto tubo (50) con formazione di detta seconda intercapedine (40) nello spazio compreso tra detto tubo (50) e detta prima camicia (39) ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che detta prima intercapedine (23) à ̈ ottenuta per mezzo di una seconda camicia (22) applicata esternamente rispetto a detta prima camicia (39), detta seconda camicia (22) avente una conformazione tubolare con diametro interno maggiore del diametro esterno di detta prima camicia (39) con formazione di detta prima intercapedine (23) nello spazio compreso tra detta seconda camicia (22) e detta prima camicia (39), esternamente essendo riferito rispetto ad una direzione radiale che si sviluppa dal centro di detto tubo (50) verso la circonferenza di detto tubo (50).
25. 25. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 22 a 24 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) à ̈ dotata di un secondo condotto (31) di connessione tra detta seconda estremità (60) e detta prima estremità (59), detto secondo condotto (31) essendo collegato ad una quarta connessione (28) in corrispondenza di detta seconda estremità (60) per immissione di detti fluidi gassosi e/o combustibili i quali penetrano in detto secondo condotto (31) per immissione degli stessi verso detta prima estremità (59), detto secondo condotto (31) essendo dotato di una seconda camera (35) di indirizzamento di detti fluidi gassosi e/o combustibili verso una terza camera (36) ricavata su detta calotta (21) e sfociante in corrispondenza di detta prima apertura (37) per immissione di detti fluidi gassosi e/o combustibili entro detto forno (51) fusorio.
26. 26. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 22 e secondo la rivendicazione 24 e secondo la rivendicazione 25 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) à ̈ dotata di un contro-tubo (49) disposto internamente ed essenzialmente concentricamente a detto tubo (50), internamente essendo riferito rispetto ad una direzione radiale che si sviluppa dalla circonferenza di detto tubo (50) verso il centro di detto tubo (50), il diametro esterno di detto contro-tubo (49) essendo minore del diametro interno di detto tubo (50) con formazione di un terzo condotto (32) nello spazio compreso tra detto tubo (50) e detto contro-tubo (49), detto secondo condotto (31) essendo definito dal volume interno di detto contro-tubo (49), detta disposizione essenzialmente concentrica di detto tubo (50) e detto contro-tubo (49) comportante la formazione di detto secondo condotto (31) e detto terzo condotto (32) che si sviluppano parallelamente l’uno rispetto all’altro secondo detto terzo asse (65) longitudinale di sviluppo di detta conformazione essenzialmente tubolare di detta testa di iniezione (2), detto secondo condotto (31) essendo messo in comunicazione con detta seconda camera (35) per mezzo di primi ugelli (33) atti ad accelerare il flusso di detti fluidi gassosi e/o combustibili, detto terzo condotto (32) essendo collegato ad una quinta connessione (29) in corrispondenza di detta seconda estremità (60) per immissione di detti fluidi gassosi e/o combustibili i quali penetrano in detto terzo condotto (31) per immissione degli stessi verso detta prima estremità (59), detto terzo condotto (31) sfociante in corrispondenza di una terza camera (36) per mezzo di secondi ugelli (34) atti ad accelerare il flusso di detti fluidi gassosi e/o combustibili, detta terza camera (36) costituendo una camera di miscelazione dei fluidi gassosi e/o combustibili provenienti da detto secondo condotto (31) con i fluidi gassosi e/o combustibili provenienti da detto terzo condotto (31).
27. 27. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 26 caratterizzato dal fatto che detti secondi ugelli (34) sono disposti radialmente esternamente rispetto a detti primi ugelli (33) ed in posizione avanzata rispetto a detti primi ugelli (33) secondo una direzione corrispondente alla direzione da detta seconda estremità (60) a detta prima estremità (59).
28. 28. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 27 caratterizzato dal fatto che detti secondi ugelli (34) sono dotati di almeno una porzione di estremità che à ̈ inclinata ed orientata verso un asse centrale di detta terza camera (36).
29. 29. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 26 a 28 caratterizzato dal fatto che detto secondo condotto (31) Ã ̈ atto alla immissione di un combustibile, preferibilmente gas naturale, metano, propano o una combinazione degli stessi o un flusso di particelle di carbonio in un vettore gassoso ed ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto terzo condotto (32) Ã ̈ atto alla immissione di un comburente, preferibilmente ossigeno, aria o una miscela di aria e ossigeno e/o altri gas.
30. 30. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 29 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) Ã ̈ dotata di mezzi di orientamento (44, 4) di detta testa di iniezione (2) rispetto a detta sede (6) secondo almeno una direzione oppure secondo due direzioni di orientamento reciprocamente indipendenti.
31. 31. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 30 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) Ã ̈ dotata di mezzi di orientamento (44, 4) di detta testa di iniezione (2) rispetto a detta sede (6) secondo una direzione di orientamento essenzialmente ortogonale rispetto ad un asse di sviluppo essenzialmente longitudinale o trasversale di detto corpo (5).
32. 32. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 31 e secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che detta testa di iniezione (2) Ã ̈ dotata di mezzi di orientamento (44, 4) di detta testa di iniezione (2) rispetto a detta sede (6) secondo una direzione di orientamento essenzialmente ortogonale rispetto a detto primo asse (46) a sviluppo essenzialmente verticale di detto corpo (5).
33. 33. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 31 a 32 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di orientamento (44, 4) di detta testa di iniezione (2) agiscono su detta testa di iniezione (2) per orientamento di detta testa di iniezione (2) secondo un secondo angolo (b) di orientamento rispetto a detto asse di sviluppo essenzialmente longitudinale o trasversale di detto corpo (5), detto secondo angolo (b) essendo compreso tra -70 gradi e 70 gradi, preferibilmente tra -45 gradi e 45 gradi.
34. 34. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 31 a 33 e secondo la rivendicazione 22 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di orientamento (44, 4) di detta testa di iniezione (2) comprendono un attacco (44) solidale a detta testa di iniezione (2), detto attacco (44) sviluppantesi secondo un quarto asse (47) che à ̈ un asse inclinato di un terzo angolo (c) rispetto a detto terzo asse (65), detto attacco (44) essendo dotato di un accoppiamento (45), preferibilmente di tipo scanalato, per accoppiamento con un albero (42) di un attuatore (41) il cui involucro à ̈ fissato ad una base (43) solidale ad una flangia (19) di montaggio di detta piastra (3), detto attuatore (41) essendo un attuatore rotante, preferibilmente ad alimentazione idraulica, atto a indurre una rotazione reversibile di detto albero (42) secondo direzioni di rotazione in senso orario ed antiorario attorno a detto quarto asse (47), la rotazione indotta da detto attuatore (41) su detto albero (42) corrispondendo ad una rotazione di detto attacco (44) di detta testa di iniezione (2), la rotazione di detto attacco (44) traducentesi nell’orientamento di detta testa di iniezione (2) con corrispondente rotolamento di detta calotta (21) in condizione di essenziale aderenza su detta sede (6).
35. 35. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo la rivendicazione 34 caratterizzato dal fatto che detto terzo angolo (c) à ̈ selezionato in modo fisso o impostabile in modo regolabile mediante mezzi di regolazione entro un ambito da 30 gradi a 60 gradi, la selezione o impostazione di detto terzo angolo (c) corrispondendo ad un orientamento di detto getto di iniezione (68), cioà ̈ corrispondendo ad una selezione o impostazione di un quarto angolo (d) che à ̈ l’angolo di attacco di detto getto di iniezione (68) su detto materiale metallico (58).
36. 36. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 34 a 35 caratterizzato dal fatto che detta flangia (19) comprende fori di passaggio di barre (70) di fissaggio dotate di feritoie per inserzione di mezzi di fissaggio cuneiformi (71).
37. 37. Apparato di iniezione o bruciatore (1) per forno (51) fusorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 36 caratterizzato dal fatto che à ̈ abbinato ad un pannello (48) di raffreddamento di dette pareti (53) di detto forno (51) fusorio, detto pannello (48) essendo dotato di una corrispondente finestra (69) di inserzione di detto apparato di iniezione o bruciatore (1).
38. 38. Forno (51) fusorio caratterizzato dal fatto che comprende almeno un apparato di iniezione o bruciatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 37.