MX2007013112A - Medio para transportar material. - Google Patents

Abstract

Se describe un medio para transportar material granular caliente de una zona de carga a un horno de fusion de arco (3), que comprende un canal horizontal (1), generadores de vibracion del canal que provocan que el material granular se mueva a lo largo del canal, una compuerta (4) para regular el flujo de material en la zona de descarga y una compuerta para regular el flujo de material en correspondencia con la zona de carga. Los bafles de separacion (5) se arreglan dentro del canal del transportador, definiendo las celulas en las cuales el material granular se acumula y mejora considerablemente la eficacia de la accion de los gases que son forzados a traves de la cama granular, por ejemplo para prevenir la oxidacion del DRI caliente o para realizar un proceso de reduccion adicional.

Description

MEDIO PARA TRANSPORTAR MATERIAL Campo de la Invención La presente invención se refiere a un medio para transportar material, en particular a un medio conveniente, por ejemplo, para transportar materiales de diversos tipos y en diversas formas, tales como materiales granulares o materiales en la forma de terrones o pelotillas, dentro de una planta de producción o de procesamiento. Antecedentes de la Invención Los varios tipos de sistemas de transporte se conocen en la técnica anterior. Una aplicación importante para estos sistemas es el transporte de hierro pre-reducido caliente, también conocido como DRI o "Direct Reduced Iron", de un horno de reducción directa, hacia un horno de fusión de arco eléctrico en una planta metalúrgica, en particular una acería. El transporte del DRI directamente ai horno de arco eléctrico es claramente ventajoso pero implica un número de requisitos, es decir: - la conexión entre los dos hornos se debe hacer inerte, debido a que el metal se oxidará de nuevo cuando quede expuesto al aire atmosférico y a la humedad con una pérdida significativa de metalización; - las plantas de reducción y de acería se deben separar por medio de un amortiguador de temperatura para mantener el DRI a una temperatura conveniente para alimentarse en el horno de arco eléctrico. La separación de las plantas de reducción y acería, por medio de un amortiguador, es necesaria debido a que el horno de arco eléctrico funciona en una base de ciclo de hornada, mientras que las plantas de reducción directa operan continuamente y no es posible ni ventajoso detener el flujo en el horno de reducción de acuerdo con la canfidad de DRI que se utilice. Por lo tanto, una porción del DRI que se produce se descarga generalmente en un amortiguador de acumulación antes de llevarse por medio de un dispositivo de transporte al horno de arco eléctrico; otra porción del DRI, en cambio, se lleva a un recipiente de enfriamiento en el cual el material se enfría a temperatura ambiente, o por lo menos a temperaturas en las cuales se previene la re-oxidación rápida, antes de descargarse y almacenarse de manera operacional más adelante. Los sistemas convencionales de transporte, por ejemplo correa, transportadores de noria o de cadena, implican altos costos de producción y requieren mantenimiento frecuente. Además, utilizan una cantidad considerable de corriente eléctrica, dando por resultado un consumo alto de energía. Finalmente, el medio da lugar a la pérdida considerable de temperatura del DRI con la reducción subsecuente en la eficiencia de fusión. Otros ejemplos de sistemas de transporte en uso son transportadores vibratorios. El documento US3634592 describe un sistema de carga complejo de horno de arco eléctrico que comprende un transportador de oscilación sellado que tiene, sin embargo, la desventaja de no permitir que el material se acumule, cuando el horno eléctrico no está alimentado, y también no es posible regular el suministro de material al horno. Otro ejemplo de un sistema de transporte vibratorio para transportar materiales polvorientos calientes o fríos, se describe en US-A-5131525. También en este caso, el dispositivo no permite que cantidades grandes de material se acumulen a lo largo del canal del transportador, por ejemplo, al proveer sistemas de proceso de hornada. La necesidad actual es por lo tanto implementar un medio innovador de transportar material capaz de superar las desventajas descritas arriba. Breve Descripción de 8a Invención El propósito principal de esta invención es producir un medio de transportador que, en particular, sea capaz de ligar directamente un reactor u horno de reducción directa a un horno de arco eléctrico en una planta de acería. De esta manera, es posible ligar dos procesos independientes, el proceso continuo del reactor y el proceso de hornada del horno de arco. El medio de transportador de acuerdo con la invención también actúa ventajosamente como un amortiguador para el material que es transportado, garantizando una capacidad de acumulación alta. Un componente puede por lo tanto eliminarse, reduciendo así las dimensiones totales y los costos de producción de tales sistemas que, dado su tamaño, pueden ser considerables. La presente invención por lo tanto alcanza los propósitos descritos arriba con un medio para transportar material desde una zona de carga a una zona de descarga que, de acuerdo con lo dispuesto en la reivindicación 1, comprende un canal, que define un eje longitudinal, y un medio para generar vibraciones longitudinales para mover el material a lo largo del canal, caracterizado en que comprende el primer medio de regulación del flujo material en correspondencia con la zona de descarga, y el segundo medio de regulación del flujo material en correspondencia con la zona de carga. El dispositivo de acuerdo con la invención comprende ventajosamente, dentro del canal del transportador o túnel, igualando los bafles que definen las células de acumulación y mejora considerablemente la efectividad de los fluidos gaseosos que son forzados a través de la cama granular, por ejemplo, para prevenir la oxidación del DRI o gases de escape calientes del proceso para realizar un proceso de reducción adicional. Otras ventajas de la presente invención son su estructura extremadamente simple, la necesidad de un mantenimiento limitado y su consumo de energía bajo. Otra ventaja es la pérdida limitada de temperatura del DRI que da lugar a la eficiencia de fusión mejorada.

Las reivindicaciones unidas a la misma, describen las modalidades preferidas de la invención. Breve Descripción de los Dibujos Las características y ventajas adicionales de esta invención llegarán a ser evidentes de la descripción detallada siguiente de las modalidades preferidas de un medio de transportar material, dado por medio de un ejemplo no-limitante, con la ayuda de las figuras siguientes, en las cuales: La fig. 1 es una vista de una planta de acería que comprende el medio transportador de acuerdo con la invención; La fig. 2 es una vista lateral del medio transportador mostrado en la fig. 1. Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas de la Invención Con referencia a los dibujos, que se proporcionan puramente a modo de ejemplo y no son limitativos, un medio transportador se ilustra comprendiendo un transportador vibratorio horizontal, o ligeramente inclinado 1, que se liga directamente al reactor 2 o el horno de eje con el horno de arco eléctrico 3 y también actúa como un amortiguador para el material caliente que es transportado. El movimiento vibratorio se puede proporcionar al transportador 1 por medio de un generador de vibración excéntrico-masa, o por medio de dispositivos magnéticos, o más generalmente, por cualquier otro sistema conveniente para este propósito.

Cuando el horno de arco eléctrico 3 o EAF, que está puesto para el "horno de arco eléctrico", se desactiva para golpear ligeramente el acero fundido, el transportador vibratorio 1 continúa funcionando pero se cierra en el extremo de descarga o salida por medio de una primera presa o compuerta móvil 4, que se desliza verticalmente, para interrumpir el flujo de material en el horno. Con la salida de descarga cerrada, el movimiento vibratorio causa una acumulación natural del DRI, y la formación de una pila con el frente encarando la salida y con un ángulo de inclinación de aproximadamente 6-7 grados. En lugar del sistema de compuerta, otro dispositivo se puede utilizar para bloquear el flujo del material en la sección de descarga del transportador, tal como por ejemplo un tubo cilindrica conectada a la base de la sección de extremo del transportador actual en el cual se monta una compuerta horizontal tradicional. Una pluralidad de bafles de separación intermedios 5 se arreglan ventajosamente a lo largo del transportador vibratorio 1, preferiblemente fijos verticalmente y arreglados una distancia apropiada aparte, para dejar un paso en relación a la base del transportador actual. Los bafles de separación 5 son integrales con la estructura del transportador 1, y vibran así con éste, y dividen el transportador en un número dado de células. La presencia de los bafles de separación intermedios 5 significa que cuando la presa de extremo 4 está cerrada, totalmente o incluso apenas parcialmente, el material granular se acumula naturalmente dentro de cada célula 6 con el mismo ángulo de inclinación, lo que da lugar a la forma de diente de sierra característica, visible en la sección transversal longitudinal. Más específicamente, con la salida de descarga cerrada, la acumulación del material primero ocurre en la última célula, es decir, la célula de descarga, y en seguida gradualmente con respecto a las otras células hasta las más cercanas al reactor 2. El canal transportador es vaciado ventajosamente por controlar apropiadamente la abertura de descarga por medio de la presa o compuerta móvil 4, para alcanzar el movimiento ordenado del contenido entero del transportador, incluyendo el material en la zona de alimentación. El material mantiene así el perfil característico de diente de sierra (puesto que esta formación es estable) a lo largo de la longitud entera del transportador con las superficies libres para eliminar el riesgo de pontear. Es importante observar que pontear en el material en el transportador, que ocurriría si no hubiera bafles de separación, haría imposible la función del amortiguador. El sistema de acuerdo a la invención actúa así ventajosamente como un amortiguador el cual se asegura de que el contenido entero del transportador se mueva hacia el salida y, gracias a la presencia de superficies libres y del movimiento vibratorio producido por el medio generador del movimiento vibratorio conveniente, el riesgo de pontear o pegado del material caliente que es transportado, se evita. Una segunda compuerta o presa móvil 7 también se coloca ventajosamente en la zona en la cual el DRI se carga sobre el transportador, más particularmente en correspondencia con la primera célula en el transportador 1, es decir, en donde el material se alimenta por gravedad desde el reactor 2, para regular el flujo de material del reactor actual y cerciorarse de que el tubo de comunicación 8 esté siempre lleno de material. La última condición es necesaria para utilizar un sello de gas dinámico 9. El sello de gas dinámico utilizado en el tubo 8, se basa en el principio de un tubo lleno de material, cuyos extremos se conducen en ambientes a diversas presiones. Un gas inerte, generalmente nitrógeno, se inyecta en un punto intermedio del tubo a una presión apropiada (comparable a la presión más alfa de los dos ambientes). El gas fluye así a lo largo del tubo hacia el ambiente con la presión más baja y encuentra una caída de presión debido a la permeación real en el material. Por esfa razón el tubo debe estar lleno de material lo que forma así un tapón contra el flujo de gas del ambiente de presión más alfa hacia el ambiente de presión más baja. En ese caso, los flujos de nitrógeno fluyen a través del sello dinámico en el punto de descarga en la primera célula vacía en el transportador 1, río abajo de la compuerta 7. Desde aqui, el gas fluye a lo largo del transportador entero pasando a través de las separaciones en los bafles de separación hasta alcanzar el pu nto en el cual el sistema descarga en el EAF 3, a presión atmosférica . En base de este principio , no sólo está inerte el soporte del sello del reactor de reducción, sino que también el transportador entero 1 , en el cual , en principio, no hay otros puntos de i nyección necesarios, a menos q ue un control mayor del flujo de gas, se requiera . La segu nda compuerta 7 regula así el flujo del reactor 2 , mientras que la primera compuerta 4 regula el flujo de material en el horno de fusión 3. Otra ventaja consiste en el hecho de q ue la estructu ra del transportador 1 , gracias a los bafles de separación 5, mejora considerablemente la eficacia de los fluidos gaseosos que son forzados a través de la cama granular, tal como por ejemplo los gases para preven ir la oxidación del DRI o gases de escape calientes del proceso para realizar un proceso de reducción adicional . Cuando el gas se fuerza para pasar en el material a través de los bafles de separación , también encuentra una caída de presión a lo largo del transportador. El transportador actual actúa así como "soporte del sello dinámico" y red uce el riesgo del aire que entra y que se eleva de la zona de descarga . Además los bafles de separación 5 constituyen ventajosamente barreras físicas para la propagación de cualquier aire que pueda incorporarse al sistema. En la práctica, los bafles de separación son una clase de trampa de llama y reducen el riesgo de explosiones catastróficas. De acuerdo con una primera modalidad ventajosa, el transportador 1 consiste de un canal con una sección transversal cerrada, preferiblemente con una forma cuadrangular, sin los bafles de separación. Este tipo de estructura se utiliza para obtener una mayor capacidad de acumulación con las mismas dimensiones del transportador. El funcionamiento apropiado está garantizado con esta modalidad alternativa cuando el movimiento vibratorio sacude el material que es transportado para superar la tendencia natural del material a pontear y llenar el material en el tubo cerrado. De acuerdo con otra modalidad alternativa, un canal abierto-superior se coloca dentro de un túnel que se aisle y se ajusta preferiblemente con los bafles de separación intermedios, en los cuales la atmósfera está controlada. El medio de transportador de acuerdo con la invención se puede también implementar en la forma de un canal que sea superior cerrado a lo largo de más o menos secciones largas de su longitud y superior abierto a lo largo de otras secciones apropiadas. El sistema de acuerdo con la presente invención proporciona las ventajas siguientes: - los materiales se pueden transportar sobre las distancias largas, por ejemplo 50-60 metros ; - la trayectoria de alimentación es perceptiblemente inferior g racias al uso de u n reactor horizontal directo - transportador EAF; - el sistema del transportador vibratorio utiliza una cantidad bastante limitada de corriente eléctrica , consumiendo así menos energía que otros sistemas de transportador que se conozcan ; - la eficacia de fusión se mejora ya que hay una pérd ida reducida de temperatura del DRI en el transportador, a lo sumo de 100-150°C . El DRI se alimenta así caliente al EAF a una temperatura ideal , de aproximadamente 680-700°C . El medio de acuerdo con la presente invención puede ser utilizado ventajosamente, de la misma manera y obtener las mismas ventajas descritas arriba , en todos los campos de aplicación , donde: - el material se deba transportar horizontalmente; - debe ser posible forzar simultáneamente el gas a través de la cama de material que es transportado; - las fu nciones del amortiguador deben crear, por cerrar una o más compuertas , las secciones del flujo, mientras que al mismo tiempo aseg urar una cama granular sin pontear; - es necesario prevenir el riesgo de se pegue el material gracias al movimiento vibratorio del transportador y de las fuerzas de presión baja implicadas, que son limitados debido a la presencia de superficies libres en cada célula.

También es interesante observar que el medio de acuerdo con la invención, se puede utilizar en las industrias de alimentos y de productos químicos y para procesar materiales granulares en general, por ejemplo semillas, maíz, etc. Algunos tipos de materiales se pueden transportar usando un transportador que no se cubra en la parte superior, en cuyo caso el material puede llegar directamente a ponerse en contacto con el aire atmosférico. En ese caso, por supuesto, el aire no puede ser forzado a través de la cama granular.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Medio de transporte para transportar material desde una zona de carga a una zona de descarga, que comprende un canal, que define un eje longitudinal, y un medio para generar vibraciones longitudinales para mover el material a lo largo del canal, una primera compuerta en la zona de carga, caracterizado en que comprende - una segunda compuerta en la zona de descarga, - una pluralidad de bafles colocados a lo largo e integrales con el canal, puestos a una distancia apropiada aparte y arreglados para dejar una separación en relación a una base del canal actual a través del cual el material puede pasar.

2. Medio de transporte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el canal tiene una sección en corte cuadrangular transversalmente al eje longitudinal.

3. Medio de transporte de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el canal tiene una sección en corte sustancialmente en forma de "U" transversalmente al eje longitudinal.

4. Planta metalúrgica que comprende un horno de reducción y un horno de arco eléctrico, colocados a una distancia dada aparte, en donde hay medio transportador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a

5.