ITUD960066A1

ITUD960066A1 - Dispositivo di aspirazione dei fumi per forno elettrico ad arco

Info

Publication number: ITUD960066A1
Application number: IT96UD000066A
Authority: IT
Inventors: Milorad Pavlicevic; Peter Tishchenko; Alfredo Poloni; Negra Angelico Della
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-10-30
Also published as: ATE205934T1; IT1288892B1; US5787108A; DE69706752D1; EP0805327B1; ITUD960066A0; BR9700633A; EP0805327A1; ES2164953T3; AU711667B2; MX9703143A; ZA973410B; DE69706752T2; AU1906397A; KR970070731A

Description

" DISPOSITIVO DI ASPIRAZIONE DEI FUMI PER FORNO ELETTRICO AD ARCO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo di aspirazione dei fumi in un forno elettrico ad arco come espresso nella rivendicazione principale. Detto dispositivo di aspirazione si applica,vantaggiosamente nei forni elettrici ad arco impiegati nelle acciaierie per la fusione dei metalli, in cooperazione con il convenzionale impianto di aspirazione forzata dei fumi.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti gli impianti di aspirazione dei fumi normalmente impiegati nei forni elettrici ad arco, in cui mezzi di aspirazione aspirano i fumi dall'interno del forno attraverso un condotto di scarico collegato ad un foro presente perifericamente sulla volta del forno e noto come "quarto foro". Da detto foro, insieme ai fumi incandescenti, esce anche una grande quantità di scoria granulare e polverulenta che viene poi filtrata da filtri posti a monte dell 'aspiratore.

Una porta di scorifica posta sulla parete del forno, oltre a permettere la asportazione delle scorie in eccesso dalla superficie del metallo fuso, permette l'ingresso di aria nel forno, e quindi la circolazione di una corrente che agevola la fuoriuscita dei fumi.

Un problema che si riscontra in detti forni è dato dalla presenza delle aperture nella parte centrale della volta, che consente l'inserimento e la movimentazione degli elettrodi. Per quanto i costruttori cerchino di realizzare aperture il più possibile coniugate alla configurazione degli elettrodi, la tenuta risulta molto difficoltosa ed una parte dei fumi tende ugualmente a fuoriuscire da esse, trasportando con se considerevoli quantità di scoria o polveri, senza che queste vengano filtrate .

Detti fumi sono fortemente inquinanti , e quindi pericolosi per la salute e l ’ ambiente.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota ed ottenere altri ed ulteriori vantaggi, la proponente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato .

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni secondarie espongono varianti all'idea di soluzione principale.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di aspirazione'localizzata dei fumi che sostanzialmente impedisca la fuoriuscita degli stessi dalle aperture della volta che servono per l'inserimento e la movimentazione degli elettrodi. Ulteriore scopo del trovato è quello di ottenere una circolazione forzata dei fumi all'interno del forno, in particolare nella zona di aspirazione, che provochi il deposito per decantazione di almeno parte delle scorie e delle polveri trascinate in sospensione dai fumi, i quali fumi possono quindi essere avviati ai filtri già parzialmente depurati. Secondo il trovato, la volta del forno presenta superiormente una camera di decantazione di forma vantaggiosamente ma non esclusivamente cilindrica, collocata in posizione centrale e circoscritta agli elettrodi. Detta camera di decantazione comprende, sulla sua superficie laterale e vantaggiosamente vicino alla sua copertura, una apertura collegata mediante \ma apposita canalizzazione con il condotto di scarico associato al quarto foro del forno.

L'aspiratore presente a valle del condotto di scarico, oltre ad aspirare i fumi provenienti dal quarto foro, aspira anche quelli presenti nella camera di decantazione attraverso detta apposita canalizzazione.

Detta canalizzazione è orientata in modo da aspirare tangenzialmente i fumi dall'interno della camera di decantazione, costringendoli a compiere un percorso forzato a spirale prima di fuoriuscire.

Detto percorso a spirale regolarizza il movimento turbolento dei fumi e permette alle particelle di scoria più pesanti di decantare e ricadere all'interno del forno, diminuendo la quantità di scoria in sospensione nei fumi. Inoltre la depressione che si viene a creare all1interno della camera di decantazione, dovuta all'aspirazione operata dalla canalizzazione, impedisce alla gran parte dei fumi di fuoriuscire dalle aperture situate in corrispondenza degli elettrodi e di disperdersi nell'aria senza essere stati filtrati.

La minore quantità di scoria in sospensione nei fumi di scarico, inoltre, provoca una maggiore durata dei filtri associati all'aspiratore, con conseguente riduzione dei costi.

Secondo una variante, il condotto di scarico associato al quarto foro del forno presenta un primo tratto cilindrico avente funzione di camera di decantazione secondaria, dalla sommità del quale vengono aspirati tangenzialmente i fumi mediante un secondo tratto di condotto orientato.

Detto primo tratto cilindrico del condotto di scarico presenta una apertura che comunica mediante apposita canalizzazione con l'apertura periferica presente nella camera di decantazione principale.

La circolazione a spirale dei fumi che si ottiene nella camera di decantazione secondaria, analogamente a quanto avviene nella camera di decantazione principale, provoca un ulteriore deposito delle particelle di scoria in sospensione, con gli ulteriori benefici come sopra evidenziati.

Secondo una variante, le camere di decantazione principale e secondaria sono fra loro adiacenti.

In tale caso, l'aspirazione tangenziale dei fumi dalla camera di decantazione principale avviene attraverso una finestra che mette direttamente in comunicazione dette camere, senza che sia necessaria la presenza di una canalizzazione di collegamento.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Le figure allegate, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, illustrano alcune soluzioni preferenziali del trovato.

Nelle tavole abbiamo che:

- la fig. 1 illustra schematicamente in vista prospettica un forno elettrico ad arco dotato di un dispositivo di aspirazione dei fumi realizzato secondo il trovato; - la fig. 2 illustra una variante di fig. 1;

- la fig. 3 illustra schematicamente in vista laterale il forno elettrico di fig. 1.

- la fig. 4 illustra schematicamente una vista in pianta del forno elettrico di fig. 1; - la fig. 5 illustra schematicamente in vista laterale il forno elettrico di fig. 2;

- la fig. 6 illustra schematicamente una vista in pianta del forno elettrico di fig. 2.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nelle figure allegate, il numero 10 indica un dispositivo di aspirazione dei fumi per forno elettrico ad arco 11.

Nel caso di specie, nella parte centrale della volta 20, in corrispondenza degli elettrodi 12, è presente una camera di decantazione 13 cilindrica nella quale sono collocati detti elettrodi 12.

La camera di decantazione 13 presenta, nel caso di specie, una altezza compresa tra 400 e 800 min e parete laterale 17 distante dagli elettrodi 12 una distanza compresa tra 800 a 1200 mm.

Sulla parete laterale 17, e vantaggiosamente in prossimità della sommità 18 di detta camera di decantazione 13, è presente una finestra 16a, di forma vantaggiosamente rettangolare o ellittica, avente una altezza compresa tra i 100 e i 150 mm e comunicante con la tubazione di scarico dei fumi 14 mediante una conduttura 15.

Il posizionamento della finestra 16a in posizione vicina alla sommità 18 della camera di decantazione 13, definisce una vasta zona di transito dei fumi provenienti dall'interno del forno prima che essi siano evacuati da detta camera di decantazione 13. Nella fase di aspirazione dei fumi dal forno 11, effettuata in modo sostanzialmente convenzionale da un aspiratore non rappresentato posto a valle della tubazione di scarico 14, attraverso la conduttura 15 vengono aspirati i fumi presenti nella camera di decantazione 13. Detta conduttura 15 è orientata tangenzialmente rispetto alla parete laterale 17 della camera di decantazione 13, affinchè i fumi aspirati seguano un percorso forzato a spirale prima di uscire dalla finestra 16a.

Secondo una variante, la finestra 16a può presen tare una pluralità di alette per indurre il percorso à spirale dei fumi.

Detto percorso a spirale ha la funzione di regolarizzare il flusso turbolento dei fumi all'interno del forno 11 e della sua parte superiore, ciò permettendo ad una parte delle scorie in sospensione di decantare e ricadere per gravità all'interno del forno 11. Detto deposito fa sì che i fumi aspirati ed inviati ai filtri posti in prossimità dell'aspiratore siano già parzialmente depurati, ciò consentendo di allungare la vita utile di detti filtri, qui non rappresentati.

Un ulteriore vantaggio del trovato è che l'aspirazione effettuata dalla conduttura 15 provoca una depressione all'interno della camera di decantazione 13 che impedisce ai fumi di uscire dall'apertura 19 presente nella sommità di detta camera di decantazione 13 attraverso la quale vengono inseriti gli elettrodi 12. Ciò fa sì che non vengano dispersi nell'atmosfera fumi non filtrati e quindi ricchi di scorie inquinanti.

Secondo una variante del trovato, illustrata nelle figg. 2, 5 e 6, un primo tratto 14a della tubazione di scarico 14 ha la funzione di camera di decantazione secondaria, svolgendo esso stesso la funzion di deposito delle scorie in sospensione, in aggiunti alla camera di decantazione 13. Nella soluzione illustrata i fumi vengono evacuati da detto primo tratto 14a mediante una apertura 16b collegata ad un secondo tratto 14b della tubazione di scarico 14 orientato tangenzialmente. Ciò induce un movimento a spirale dei fumi nel primo tratto 14a, consentendo il deposito di parte delle scorie sospese nei fumi. Detto primo tratto 14a della tubazione di scarico comunica con la camera di decantazione principale 13 attraverso la finestra orientata 16a dalla quale i fumi vengono aspirati come visto nella soluzione precedente. Detta finestra orientata 16a è collocata in posizione sopraelevata rispetto al primo tratto 14a tale da definire una estesa zona in cui i fumi aspirati dal quarto foro possono seguire un percorso a spirale in modo che le polveri e le scorie possano decantare. Nella variante descritta, la quantità di scoria depositata è maggiore, aumentando ancora la durata dei filtri posti vicino all'aspiratore.

Secondo una variante non illustrata, la camera di decantazione principale 13 e il primo tratto 14a della tubazione di scarico 14 sono collegati da una opportuna canalizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo di aspirazione dei fumi per for elettrico ad arco (11), detto forno (11) comprendendo una volta (20) presentante almeno un'apertura (19) di introduzione e posizionamento degli elettrodi (12) ed una tubazione di scarico dei fumi (14) collegata con l'interno del forno ed asservita a mezzi di aspirazione dei fumi, caratterizzato dal fatto che presenta una camera di decantazione (13) vantaggiosamente ma non esclusivamente cilindrica, collocata superiormente a detta volta (20), detta camera di decantazione (13) comprendendo detta apertura (19) e circoscrivendo almeno un tratto verticale di detti elettrodi (12), ed essendo comunicante con la tubazione di scarico (14) mediante almeno una apertura (16a) ricavata perifericamente nella metà superiore della sua parete laterale (17). 2 - Dispositivo di aspirazione come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’apertura (16a) è orientata in modo da aspirare tangenzialmente i fumi dall'interno di detta camera di decantazione (13). 3 - Dispositivo di aspirazione come alla rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la camera di decantazione (13) comunica con la tubazione di scaricò (14) mediante una canalizzazione (15) cooperante con l'apertura (16a). 4 - Dispositivo di aspirazione come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la canalizzazione (15) è orientata tangenzialmente rispetto alla parete laterale (17) della camera di decantazione (13). 5 - Dispositivo come ad una o all'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la camera di decantazione (13) presenta un'altezza di almeno 400 mm. 6 - Dispositivo di aspirazione come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'apertura (16a) comprende alette orientate idonee al convogllamento tangenziale dei fumi dall'interno della camera di decantazione (13). 7 - Dispositivo di aspirazione come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la tubazione di scarico (14) é definita da un primo tratto (14a) presentante perifericamente, nella metà superiore della sua parete laterale, una apertura (16b) attraverso la quale vengono aspirati tangenzialmente i fumi di scarico, detto primo tratto (14a) essendo comunicante con la camera di decantazione (13). 8 - Dispositivo di aspirazione come alla rivendica zione 7, caratterizzato dal fatto che il pian di giacitura di detta apertura (16b) nel primo tratto (14a) della tubazione di scarico (14) é collocato in posizione sopraelevata rispetto a quello dell’apertura (16a) presente nella camera di decantazione (13). 9 - Dispositivo di aspirazione come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il secondo tratto (14b) della tubazione di scarico (14) è orientato tangenzialmente rispetto al primo tratto (14a). 10 - Dispositivo di aspirazione come alle rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la finestra (16b) comprende una o più alette orientate idonee al convogliamento tangenziale dei fumi dall'interno del primo tratto (14a) della tubazione di scarico (14). 11 - Dispositivo di aspirazione come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che adotta i contenuti di cui alla descrizione ed ai disegni.