MX2009001462A - Metodo y aparato para tener acceso a una colada de horno. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan un método y un aparato para tener acceso a una colada de horno. Preferiblemente el método y aparato se proporcionan para el acceso seguro y eficiente a la colada de metal fundido en un horno. De acuerdo a un aspecto de la invención usada en un proceso de fabricación de acero en un horno eléctrico, un tapón de abertura de horno oscila a través de una abertura del horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, proporciona acceso a la colada de metal fundido en el horno, y el tapón de la abertura del horno se reinserta en la abertura del horno cuando concluye el acceso.

Description

METODO Y APARATO PARA TENER ACCESO A UNA COLADA DE HORNO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona, de manera general, con un método y aparato usado en la fusión, refinación y procesamiento de metal y, de manera más particular un método y aparato para tener acceso a una colada de horno.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los hornos de arco eléctrico (EAFs) producen acero usando un arco eléctrico para fundir una o más cargas de metal de chatarra, metal caliente, materiales a base de hierro u otros materiales fundibles, la cual es colocada dentro del horno. Los EAFs modernos también pueden producir acero fundiendo DRI (hierro reducido directo) combinado con el metal caliente de un alto horno. Además de la energía eléctrica del arco, se proporciona energía química por medio de quemadores auxiliares usando combustible y un gas oxidante para producir productos de combustión con un alto contenido de calor para ayudar a la fusión. Si el EAF es usado como un fusor de chatarra, la carga de chatarra es cargada descargando ésta en el horno a través de la abertura del techo de calderos, los cuales también pueden incluir Materiales de carbón y formadores de escoria cargados. Un método de carga similar que usa una cuchara de colada para el metal caliente de un alto horno puede ser usado junto con inyección del DRI por medio de una lanza para producir la carga. Adicionalmente, esos materiales podrían ser agregados a través de otras aberturas en el horno. En la fase de fusión, el arco eléctrico y los quemadores funden la carga en un baño de fusión de metal, llamado fusión o colada de hierro y carbón, el cual se acumula en el fondo o núcleo del horno. Típicamente, después de que se ha formado un baño plano fundiendo toda la carga introducida, el horno de arco eléctrico entra a una fase de refinación y/o descarburizacion. En esta fase, el metal continúa siendo calentado por el arco hasta que los materiales que forman la escoria se combinan con impurezas en la colada de hierro y carbón y suben a la superficie como escoria. Durante el calentamiento de la colada de hierro y carbón, ésta alcanza la temperatura y condiciones cuando el carbón en la colada se combina con el oxígeno presente en el baño para formar burbujas de monóxido de carbono. Generalmente, se soplan flujos de oxígeno hacia el baño ya sea con lanzas o quemador/lanzas para producir una descarburizacion del baño por la oxidación del carbón contenido en el baño. La descarburizacion resultante reduce el contenido de carbón del baño a un nivel seleccionado. Si una colada de hierro y carbón es inferior al 2% de carbón se convierte en acero. Excepto para operaciones que usa el metal caliente de Altos hornos, los procesos que producen acero EAF típicamente comienzan con cargas que tienen menos de 1% de carbón. El carbón en el baño de acero se reduce continuamente hasta que alcanza el contenido deseado para producir un grado específico de acero, hasta menos de 0.1% para aceros bajos en carbón. El proceso que produce acero EAF es un proceso extremadamente exacto que implica la administración simultánea de una variedad de diferentes variables. Las numerosas variables del proceso de fusión deben ser mantenidas dentro de ciertas tolerancias a través del proceso para asegurar que se conduzca una fusión exacta y eficiente. Por ejemplo, puede ser agregada energía química en ciertas etapas del proceso para facilitar el progreso de la fusión. Adicionalmente, pueden ser insertados otros productos químicos en el horno para alterar el estado de la colada para hacer progresar el proceso de producción de acero y proteger el equipo del horno. Además, es deseable identificar cuando el proceso sea completo y el acero esté listo para su remoción. Los pasos implicados en el proceso de producción de acero, incluyendo la inserción de energía química adicional, inserción de otras sustancias químicas, determinación de si el acero está listo para la sangría, y muchas otras tareas necesarias, requiere que el operador tenga medios seguros, efectivos y eficientes mediante los cuales tenga acceso a la colada. Convencionalmente, los medios proporcionados al operador para tener el acceso de la colada de hierro y carbón han sido dañinos al progreso del proceso de producción de acero, ineficientes y peligrosos para el operador. Primero, la abertura de la lanza debe mantenerse limpia de escoria en los EAF en los cuales la temperatura y orificios de muestreo se localizan más abajo en el horno. Esto puede hacerse con un flujo constante de aire a través de la abertura de la lanza, si esta abertura es relativamente pequeña. Aberturas más grandes requieren un volumen significativo de flujo de aire constante, lo cual no es preferible puesto que puede ser costoso proporcionar ese alto volumen de aire y debido a que puede enfriar el horno. Contrarrestar esos efectos de enfriamiento también es costoso. En la práctica, la protección de aberturas por el flujo de aire comprimido no da como resultado una abertura limpia, rio obstruida. En segundo lugar, puede requerirse que el operador del horno inyecte una variedad de productos químicos en el horno durante el proceso de producción de acero para asegurar que la fusión progrese apropiadamente.

Por ejemplo, productos químicos, sin limitarse a cal, calcio, carbón, oxígeno, aluminio y silicio, pueden ser introducidos en el baño para alterar la composición química del acero. Los productos químicos agregados pueden ayudar a procesos como la carburización o descarburización de la fusión o la creación de escoria espumosa para proteger el arco eléctrico y proteger el equipo del horno. Los métodos convencionales de inserción de productos químicos también requieren que el operador exponga las aberturas en el techo del horno o revestimiento superior. A más baja la posición de las aberturas dentro de un horno, mayor el esfuerzo requerido para mantener la abertura limpia. La tendencia actual es mantener los orificios, o aberturas más arriba del nivel del acero fundido. Esto da como resultado una pérdida significativa de partículas pequeñas a través del sistema de evacuación de humo de EAF. En tercer lugar, el operador del horno encuentra muchos desafíos con los métodos convencionales de determinación de si la colada está lista para la sangría. Un horno debe alcanzar temperaturas muy altas para fundir una carga en metal fundido. Por ejemplo, el acero de chatarra funde a aproximadamente 1520°C (2768°F). Para lograr esas altas temperaturas, los hornos de producción de acero generalmente se cierran de manera completa con un número mínimo de aberturas. Debido a las presiones negativas en el EAF, las aberturas del horno pueden permitir aire ambiental en el horno y crear puntos fríos. Adicionalmente, es típicamente deseable elevar la temperatura de la colada suficientemente por encima del punto de fusión (típicamente a 1621.11°C-1676.66°C (2950°F-3050°F) ) para permitir que la colada sea transferida del horno a un lugar deseado y ser procesada adicionalmente sin solidificar prematuramente. Adicionalmente, debido a la alta temperatura, no es práctico instalar un medidor de temperatura permanente en el horno para verificar la temperatura del baño de metal fundido. En consecuencia, los productores de acero típicamente usan termopares desechables para verificar la temperatura del baño líquido. Las sondas desechables son montadas típicamente en manguitos de cartón que se deslizan sobre un poste de sonda de acero, el cual obtiene contactos eléctricos internos. La sonda desechable transmite una señal eléctrica al poste de acero, el cual a su vez transmite la señal a una unidad electrónica para la interpretación. Pueden ser usadas sondas adicionales para determinar el contenido de . carbón y niveles de oxígeno disuelto en el metal fundido. Varias sondas desechables de temperatura y contenido de productos químicos son conocidas en la técnica. Típicamente, las sondas desechables son insertadas en el horno a través de la puerta de escoria. Desafortunadamente, existen varias desventajas para medir la temperatura a través de la puerta de escoria abierta. Por ejemplo, cuando la puerta está abierta puede ser llevada una gran cantidad de aire frió hacia el horno. Si el baño de metal fundido se encuentra por debajo de la temperatura deseada, las series de calor adicionales debidas al sondeo de temperatura requerirán que se consuma más energía para alcanzar la temperatura blanco. Otra desventaja de medir los parámetros del baño de acero a través de la puerta de escoria implica el proceso de insertar una sonda en el baño líquido. Hace muchos años, las sondas eran introducidas únicamente en la colada manualmente. Esta operación manual coloca al operador en gran riesgo de daño. Hoy en día, algunas plantas y fundiciones de acero aún usan este procedimiento manual debido a que la mayoría de los sistemas alternativos son muy costosos. Cada año, los operadores son dañados seriamente o aún muertos mientras toman mediciones de horno manualmente a través de la puerta de escoria abierta. Esos daños típicamente ocurren cuando se presentan reacciones incontrolables en el horno causando por lo tanto daño al operador. Esas reacciones son causadas por la rápida reacción del oxígeno y el carbono en el horno. El oxígeno es inyectado al baño de acero para reraover el resto de elementos como son: azufre, fósforo, manganeso, silicio y carbono; pero sin limitarse a estos. Aunque el carbono reacciona rápidamente con el oxigeno, a medida que la concentración de carbono en el baño de acero disminuye por debajo del 0.10% en peso, la reacción oxigeno-carbono disminuye considerablemente. Para reducir el carbono por debajo de 0.05% en el baño de acero, el nivel de oxigeno activo o libre en el acero debe de ser de aproximadamente 500 ppm. Si cualquier material como escoria o • chatarra cayera de las paredes del horno hacia el baño de acero, ocurriría una erupción. Los elementos oxidables en la escoria o acero reaccionarán con el oxígeno activo en el baño de acero y crearán, muy rápidamente, una gran cantidad de gases combustibles. Esos gases pueden erupcionar con suficiente fuerza para lanzar llamas, escoria y acero a una gran distancia. Además, cuando los gases combustibles creados en esta reacción salen del horno a través de la puerta de escoria, rápidamente se queman con el aire fuera del horno incrementando de este modo la intensidad de la reacción. Esas reacciones ocurren tan rápidamente que crean un efecto explosivo. Trágicamente, si esa reacción ocurre mientras la puerta de escoria está abierta para una medición manual, la escoria en ebullición puede desbordar el horno y causar gran peligro al operador. Ahora, muchos operadores de horno usan dispositivos móviles, grandes y caros, para insertar sondas en el horno. Puesto que la puerta de escoria debe permanecer limpia para remover escoria del horno, no puede ser instalada una herramienta de inserción de sonda de temperatura adyacente a la puerta de escoria. En su lugar, el dispositivo debe tener un brazo muy largo, para que al introducirlo a través de la puerta de escoria pueda alcanzar el baño, o debe ser móvil, de modo que pueda moverse fuera de la puerta para otros procesos . Cuando la puerta de escoria sea abierta, cualquier escoria y metal atrapado en la abertura de la puerta debe ser limpiado" para permitir la inserción de la sonda de medición. La limpieza de la puerta puede efectuarse con un ariete grande que empuje la escoria o la desprenda de la abertura de la puerta y hacia la colada. Puesto que cualquier fragmento atrapado en la abertura es empujado hacia la colada adyacente a la puerta, una sonda insertada a través de la puerta no puede medir fácilmente la temperatura de la colada. Es una práctica típica en la industria esperar que estos fragmentos se fundan antes de tomar una medición. Esta práctica agrega tiempo adicional a la fase de fusión, y por lo tanto gastos adicionales, al proceso de fabricación de acero. Existen otras opciones potenciales disponibles para la inserción de la sonda de temperatura, pero cada una tiene desventajas significativas y no son típicamente usadas en la industria. Primero, podría proporcionarse una abertura en la pared lateral del horno y podría insertarse una sonda de temperatura a través de esta abertura. Desafortunadamente, no existe una buena ubicación para proporcionar esa abertura. Si la abertura fuera proporcionada en la parte inferior del horno, cerca de la colada, se obstruiría con escoria. De este modo, sería necesario remover la escoria antes de la inserción de la sonda. Antes de la presente invención no existía un dispositivo disponible para limpiar fácil y eficientemente escoria de esa abertura. La limpieza de la escoria del orificio es una tarea onerosa debido a que la escoria solidifica sobre las paredes del horno y puede volverse muy gruesa, De este modo, sería difícil limpiar la escoria de la abertura e insertar la sonda de temperatura en forma eficiente. De manera alternativa, la abertura podría ser proporcionada a gran altura sobre la pared lateral del horno donde sería menos probable que se obstruyera con escoria. Esta solución tampoco es deseable debido a que la abertura de acceso estaría lejos de la colada. De este modo, se necesitaría un poste de sondeo excepcionalmente largo para alcanzar hacia abajo la colada. Para operar este poste, debe construirse una estructura larga y pesada adyacente a la pared del horno. La ubicación de esta estructura está limitada por la interferencia potencial con el movimiento del techo del horno y el caldero de fragmentos durante la carga del material de fusión. Finalmente, una desventaja adicional se relaciona con el uso de diferentes sistemas para la introducción de energía química en el revestimiento de EAF, como quemadores, inyectores de oxígeno, inyectores de carbono y otros en la práctica estándar de la fusión de acero EAF moderna. Los sistemas se localizan en diferentes partes del revestimiento del horno o el techo y ayudan a precalentar fragmentos o chatarra, fusión, refinación y descarburización de acero a través de las aberturas en los revestimientos. Esos sistemas únicamente funcionan durante ciertas fases del proceso y durante el resto del proceso deben mantenerse en un modo de protección para mantener los orificios limpios, como la llama piloto, o para el aparato inflamable, flujo de aire comprimido o nitrógeno. A más bajo se localicen esas aberturas en un horno, más esfuerzo se requerirá para mantener las aberturas limpias. La llama piloto, nitrógeno, o flujo de aire comprimido incrementa el costo de las operaciones y requiere el consumo de energía adicional para producir acero. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para tener acceso a la colada a través de una abertura en el horno. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para insertar una lanza a través de una abertura en el horno. Por lo tanto, seria ventajoso proporcionar un método y aparato para insertar productos químicos a través de una abertura en el horno. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para inyectar productos químicos en un baño de metal fundido a través de una abertura en el horno cerca del baño. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para medir la temperatura de un baño de metal fundido a través de una abertura en el horno, diferente de la puerta de escoria. Adicionalmente, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para inyectar productos químicos a un baño de metal fundido a través de una abertura de inyección de productos químicos. Adicionalmente, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para mantener una abertura de inyección de productos químicos limpia de escoria y restos sin usar un flujo constante de aire. Adicionalmente, sería ventajoso proporcionar un horno con una abertura de inyección de productos químicos dedicada. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un método y aparato para proteger las aberturas en un revestimiento y techo de horno sin usar una cantidad exhaustiva de combustible, oxigeno, nitrógeno o aire comprimido.

SUMARIO DE LA INVENCION La invención proporciona un método y aparato para proporcionar acceso a la colada en un horno de fundición de metal . De acuerdo a un aspecto de la invención, un tapón de abertura de horno se hace oscilar a través de una abertura de horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, proporciona acceso al horno, y el tapón de la abertura del horno se inserta en la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la invención, se hace oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, un dispositivo quemador se habilita para insertar una llama en el horno a través de la abertura del horno, y el tapón de la abertura del horno se inserta en la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la invención, se hace oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, un dispositivo de lanza se inserta a través de la abertura del horno y opera, entonces el dispositivo de lanza se retrae de la abertura, y el tapón de la abertura del horno se inserta en la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la invención, se hace oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, se insertan productos químicos en la colada a través de la abertura del horno, y el tapón de la abertura del horno se inserta en la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la invención, se hace oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno, el tapón de la abertura del horno se retrae de la abertura del horno, y se inserta una sonda de horno a través de la abertura del horno, la sonda de horno se retrae de la abertura, y el tapón de la abertura del horno se inserta en la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, un aparato de acceso al horno incluye un montaje de cierre para proteger el aparato de acceso al horno y montar éste en el horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el tapón de la abertura del horno puede hacerse oscilar más de una vez durante el ciclo de fusión de metal. Adicionalmente, el tapón de la abertura del horno puede hacerse oscilar periódicamente durante un ciclo de la etapa de fusión de metal. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el tapón de la abertura del horno se hace oscilar para remover escoria de la abertura del horno. Preferiblemente, la oscilación del tapón de la abertura del horno a través de la abertura del horno remueve al menos una porción de la escoria acumulada cerca de · la abertura del horno. Adicionalmente, cuando el tapón de la abertura del horno se hace oscilar a través de la abertura del horno, éste se extiende a través de la abertura a lo largo de la pared del cierre del horno y entonces se retrae a su posición cerrada original. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, un aparato de acceso al horno para usarse en un horno de arco eléctrico comprende un tapón de abertura de horno adaptado para insertarse en una abertura de horno y un oscilador de tapón de abertura de horno para mover el tapón de la abertura del horno. Preferiblemente, el oscilador del tapón de la abertura del horno se acopla al tapón de la abertura del horno y está adaptado para mover el tapón entre una posición retraída y una posición insertada con relación a la abertura del horno. Cuando el tapón de la abertura del horno está en una posición insertada, cierra la abertura del horno y evita que la escoria y otros restos entren al aparato de acceso al horno. Cuando el tapón de la abertura de horno está en una posición retraída permite el acceso al horno a través de la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el oscilador del tapón de la abertura del horno es un brazo telescópico adaptado para hacer avanzar y retraer el tapón de la abertura del horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el recinto de montaje del aparato de acceso al horno es enfriado por fluido y está adaptado para proteger el tapón de la abertura del horno y la sonda de horno del ambiente duro del horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el aparato de acceso al horno se monta sobre el escalón refractario del horno y tiene acceso a éste a través del panel de la pared lateral del horno. De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el recinto de montaje incluye un deflector para reflectar fragmentos o chatarra cargada en el horno desde el tapón de la abertura del horno. Preferiblemente, el deflector es un pórtico inclinado hacia el interior del horno. Adicionalmente , el recinto de montaje puede incluir corrugaciones para retener escoria. La escoria ayuda a aislar el dispositivo de montaje del calor del horno.

Esas y otras características así como las ventajas, las cuales caracterizan las diferentes modalidades preferidas de la presente invención, serán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada y una revisión de los dibujos asociados.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista lateral en corte transversal de una modalidad ejemplar de un aparato de acceso a un horno montado en un horno de arco eléctrico y que se construyó de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención. La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra el tapón de la abertura de horno en una posición retraída que permite el acceso a través de la abertura del horno. La figura 3 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra el tapón de la abertura del horno en una posición insertada. La Figura 4 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, la cual muestra el tapón de la abertura del horno en ambas posiciones retraída e insertada.

La Figura 5 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra el tapón de la abertura del horno en una posición retraída y una sonda de horno insertada a través de la abertura del horno. La Figura 6 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra el tapón de la abertura del horno en una posición retraída y el receptáculo de productos químicos unido al receptáculo del horno. La Figura 7 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra el tapón de la abertura del horno en una posición retraída y un receptáculo de productos químicos unido al receptáculo del horno. La Figura 8 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1, que muestra un tapón de abertura de horno en una posición retraída y un dispositivo quemador habilitado para insertar una llama a través de la abertura del horno.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Refiriéndose ahora a las figuras, en las cuales los números similares representan elementos similares, se describen aquí modalidades ejemplares de la presente invención.

La Figura 1 es una vista lateral en corte transversal de una modalidad ejemplar de un aparato de acceso a un horno montado a un horno de arco eléctrico ("EAF") y el cual se construyó de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención. En una modalidad ejemplar, el horno 100 funde fragmentos o chatarra ferrosa, u otros materiales a base de hierro, por medio de un arco eléctrico producido desde uno o más electrodos para recolectar un baño de metal fundido o colada 150 en su núcleo. El nivel del baño del metal varia significativamente durante el proceso de fusión. El nivel del baño generalmente comienza con un nivel inferior caliente, el cual es la colada de hierro dejada del calentamiento previo. A medida que cargas múltiples de chatarra o segmentos u otros materiales a base de hierro son fundidos por el arco, el nivel aumenta. El horno es llenado típicamente a un nivel de aproximadamente 18 pulgadas (45.72 cm) por debajo de la línea de fondo 155. Otros procesos de producción de acero como la fusión DRI y el proceso ConSteel producen cambios en el nivel de baño similares. Típicamente, el núcleo del EAF es generalmente de forma esférica y está constituido de material refractario capaz de resistir la alta temperatura del metal fundido. El. núcleo o corazón del horno 100 es rodeado típicamente por un revestimiento superior comprendido de una serie de paneles enfriados por fluido. Se sabe que los paneles enfriados por fluido que forman la pared lateral 160 del horno 100 pueden ser de varios tipos convencionales. Esos paneles son suministrados típicamente con fluido ' de enfriamiento de conductos de suministro circunferencial, los cuales se conectan para hacer que el fluido circule a través de los paneles y entonces salga para retirar calor. De manera alternativa, pueden ser usados paneles enfriados por rocío en lugar de paneles enfriados por fluido. En un sistema de enfriado por rocío típico, se usan dos revestimientos de placa concéntricos separados por un espacio. Entre los dos revestimientos se instalan numerosas boquillas de rocío que se adaptan para rociar el exterior del revestimiento interno (el revestimiento adyacente al interior del horno) . El fluido rociado sobre el revestimiento enfría el material del revestimiento. En una modalidad ejemplar alternativa, el horno 100 podría ser enfriado por un dispositivo como se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense No. 11/361,725 presentada en Febrero 24, 2006, Titulada "Cooling Device For Use in an Electric Are Furnace". La colada 150, generalmente comprende hierro y carbón, es cubierta generalmente con varias cantidades de escoria, la cual es producida por las reacciones químicas entre la colada y los materiales que forman escoria agregados al horno antes o durante el proceso de fusión del metal. Una vez que el metal en fragmentos u otra carga se han fundido, el baño de metal 150 generalmente es refinado por aditivos y descarburizado lanzando oxigeno. Esto produce la química requerida para la fusión y reduce el contenido de carbón del metal al grado del acero deseado. Después de que los electrodos son encendidos, puede desarrollarse una escoria espumosa inyectando carbono particulado para proteger los componentes del horno contra la radiación del arco. Durante la refinación y posteriormente, el baño de metal 150 es calentado típicamente por el arco eléctrico por encima de su temperatura de fusión. Se usa sobrecalentamiento para permitir que el baño de metal 150 permanezca a una temperatura suficientemente alta mientras es transportado en una cuchara de colada y mientras finalizan otros pasos del proceso. Si la colada 150 no contiene un nivel adecuado de carbono para el grado de acero deseado entonces debe recarburizarse agregando carbono al baño, o a la cuchara de colada, durante o después de la sangría del metal fundido. La colada 150 puede carecer de un nivel de carbón adecuado debido a los materiales que fueron fundidos para formar el baño o debido a que el lanzamiento de oxígeno hizo disminuir el contenido de carbón por debajo de un umbral deseado .

La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la Figura 1. Como se muestra en la Figura 2, el aparato de acceso al horno 200, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, generalmente incluye, pero no se limita a, una abertura de horno 140, un tapón de abertura de horno 105, un oscilador del tapón de la abertura del horno 110, y un receptáculo del horno 120. Cuando el tapón de la abertura de horno 105 está en la posición retraída, como se muestra en la Figura 2, la abertura del horno 140 proporciona acceso a la colada en una posición suficientemente cerca de la colada para permitir el acceso eficiente y efectivo a la colada para una variedad de tareas. En una modalidad ejemplar, el receptáculo del horno 120 se alinea con la abertura del horno 140 para tener acceso al interior del horno cuando el tapón del horno se retraiga . Refiriéndose nuevamente a la Figura 1, el aparato de acceso al horno 200, es montado, de manera preferible, adyacente a una abertura en el panel de la. pared lateral de enfriamiento de fluido 160 del horno 100. En la modalidad ilustrada, el recinto de montaje 115 preferiblemente reposa sobre el peldaño 130 formado entre los paneles de la pared lateral 160 del revestimiento superior del horno 100 y la pared refractaria del núcleo o corazón 135. De manera alternativa, el aparato de acceso al horno 200 podría ser soportado o suspendido de otro miembro estructural adecuado del horno 100. El tapón de abertura de horno 105 y el receptáculo de horno 120 pueden ser montados en el recinto de aparato de acceso al horno 115. El recinto del aparato de acceso al horno 115 es montado preferiblemente en la parte inferior de la pared lateral 160 del horno o sobre el peldaño refractario 130 para proporcionar acceso cerca de la superficie de la colada 150. El recinto de montaje 115 también proporciona protección al tapón de la abertura del horno 105 y el receptáculo del horno 120 del calor intenso del horno 100 y el daño mecánico de fragmentos que caigan. En operación normal se forma una cubierta de escoria sobre el recinto de montaje 115. La cubierta de escoria ayuda a aislar el recinto de montaje 115 del calor en el horno. Como se muestra en la Figura 2, la modalidad ejemplar del recinto de aparato de acceso al horno 115 comprende un panel enfriado por fluido en la parte superior 240, un panel enfriado por fluido en la parte frontal 230, y un panel enfriado por fluido en la parte inferior 250. Adicionalmente, el panel enfriado por fluido en la parte frontal 230 puede comprender una porción superior 234 que se inclina hacia el centro del horno y una porción inferior 235 que se inclina hacia el lado del horno. De manera alternativa, la porción inclinada 234 puede ser parte del panel enfriado por fluido superior 240, puede usarse en lugar del panel enfriado por fluido superior 240. Preferiblemente, la porción superior 234 incluye corrugaciones para capturar escoria, aislando por lo tanto el recinto del aparato de acceso al horno 115 del calor interno del horno. Preferiblemente, la porción inferior 235 se inclina hacia dentro en un ángulo húmedo. Un ángulo húmedo es un ángulo al cual el fluido se adherirá a la superficie aunque la gravedad empuje el fluido lejos de la superficie. Preferiblemente, el ángulo húmedo es de entre 5 y 10 grados de la vertical. La inclinación hacia dentro de la porción inferior 235 de la pared frontal 230 del recinto 115, permite que la abertura del horno 140 sea protegida contra la caída de fragmentos por la porción superior 234 de la superficie frontal 230. Refiriéndose ahora a la Figura 3, la cual es una vista lateral en corte transversal del recinto del aparato de acceso al horno con el tapón de la abertura del horno 105 en su posición hacia delante. Como se muestra en la Figura 3, cuando el tapón de la abertura del horno 105 está en su posición hacia delante (o cerrada, o insertada), el tapón 105 llena la abertura del horno 140. En esta posición, el tapón 105 evita que la escoria y otros restos entren al aparato de acceso al horno 200. Típicamente es preferible que el tapón 105 sea colocado ya sea a nivel con la pared exterior del recinto 115, o que se extienda ligeramente a través de la abertura 140. Si el tapón de la abertura del horno 105 se coloca dentro de la abertura de modo que se retraiga ligeramente, el aparato de acceso al horno deberá aún operar correctamente. Sin embargo, es deseable que el tapón de la abertura del horno 105 bloquee el aparato lo suficiente para minimizar la salida de escoria y restos del horno para minimizar la entrada de aire del ambiente del horno. En una modalidad ejemplar de la presente invención, un tapón de la abertura del horno 105 es enfriada por fluido para proteger ésta del calor intenso del horno. Preferiblemente, las paredes laterales de la cara frontal del tapón 105 incluyen canales de fluido para enfriar las superficies exteriores. De manera alternativa, el tapón puede incluir boquillas de rocío internas para enfriar la cara frontal del tapón desde el interior. Como se muestra en la Figura 2, el fluido puede ser canalizado a través del tapón 105 usando la entrada de fluido 205 y la salida de fluido 206. Aquellos expertos en la técnica de la producción de acero están familiarizados con el uso de canales de enfriamiento de fluido para enfriar componentes del horno. El uso de los canales de enfriamiento de fluido es particularmente deseable sobre la cara frontal del tapón de la abertura del horno 105 debido a que se expone al calor del horno durante porciones del ciclo de fusión del horno . En una modalidad ejemplar de la presente invención, el tapón de la abertura del horno 105 se retrae por medio de un oscilador del tapón de la abertura del horno 110. De manera alternativa, puede ser usado otro dispositivo para retraer el tapón de la abertura del horno 105 de la abertura del horno 140. En otra modalidad alternativa, el tapón de la abertura del horno 105 puede ser medido o retraído manualmente. Como se ilustra en la Figura 2, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede ser un brazo telescópico acoplado al tapón de la abertura del horno 105. El oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede ser acoplado al tapón de la abertura del horno 105 usando cualquier dispositivo de acoplamiento adecuado incluyendo, pero sin limitarse a, un reborde 215 que se extienda entre el oscilador 110 y el tapón 105. En una modalidad alternativa de la presente invención, el brazo telescópico puede ser reemplazado por un dispositivo mecánico alternativo capaz de ejercer una fuerza sobre el tapón de la abertura del horno 105 para retraer, y extender el tapón 105. Preferiblemente, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 es controlado electrónicamente. Adicionalmente, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede ser controlado automáticamente a un tiempo predeterminado, o puede ser controlado vía una interfaz de operador. La interfaz de operador puede ser implementada usando un conmutador, palanca, programas y sistemas de programación o software, u otro mecanismo de interfaz de operador. De manera alternativa, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede ser controlado usando varios dispositivos capaces de insertar y retraer el tapón de la abertura del horno 105. De acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede ser adaptado para mover el tapón de la abertura del horno 105 a través de la abertura del horno 140 para limpiar ' escoria de la abertura 140.., Adicionalmente, típicamente es preferible extender el tapón de la abertura del horno 105 a través de la abertura del horno 140 periódicamente durante el ciclo de fusión para prevenir la acumulación sustancial de escoria . que obstruya la abertura 140, lo cual puede en otras circunstancias evitar el acceso al interior del horno 100. A través de un ciclo de fusión, se crea escoria en el horno 100 y puede acumularse sobre cualquier dispositivo expuesto en el horno 100.

Si se acumulan cantidades significativas de escoria en la abertura del horno 140, puede ser difícil remover la escoria rápidamente antes de tener acceso a la colada a través de la abertura del horno 140. La escoria puede endurecer cuando se adhiere a una pared lateral 160 o a un dispositivo del horno, como el aparato de acceso al horno 200. Si se acumula escoria sobre la abertura del horno 140 dependiendo del nivel de acumulación, puede ser necesario limpiar la escoria antes de tener acceso al interior del horno 100. En consecuencia, es deseable evitar la acumulación significativa de escoria. Un método ejemplar para evitar la acumulación de escoria de acuerdo con la presente invención implica hacer oscilar el tapón de la abertura del horno 105 periódicamente para limpiar la abertura 140. El movimiento oscilante preferiblemente hace avanzar el tapón 105 a través de la abertura 140 una distancia suficiente para remover la escoria y entonces regresa el tapón 105 a su posición dentro de la abertura 140. Típicamente, una distancia de una a cuatro pulgadas (2.54 cm a 10.16 cm) es suficiente para limpiar la escoria. El movimiento oscilante hacia delante y hacia atrás del tapón 105 limpia la escoria de la abertura 140 y evita que se acumulen y endurezcan grandes cantidades de escoria alrededor de la abertura 140. En una modalidad ejemplar de la presente invención, el tapón 105 oscila múltiples veces durante un ciclo de fusión, preferiblemente al menos dos veces. Si el tapón 105 oscila dos veces durante el ciclo de fusión esto no es suficiente para mantener la abertura del horno limpia, el tapón 105 puede hacerse oscilar periódicamente a través del ciclo de fusión. Un periodo ejemplar para hacer oscilar el tapón 105 es de aproximadamente una vez cada 5 minutos. En operaciones del horno donde la acumulación de escoria es excesiva, puede ser deseable hacer oscilar el tapón 105 a una velocidad más rápida. Es deseable que la abertura del horno 140 esté limpia de escoria cuando se vaya a tener acceso al horno a través de la abertura del horno 140. En consecuencia, puede ser deseable hacer oscilar el tapón de la abertura del horno antes de tener acceso al horno para remover escoria adicional cerca de la abertura del horno 140. En una modalidad alternativa de la presente invención, la escoria puede ser limpiada de la abertura del horno retrayendo el tapón de la abertura del horno e inyectando un flujo de aire comprimido a través de la abertura del horno 140. El flujo de aire puede soplar la escoria de la abertura 140. De manera alternativa, pueden ser usados otros gases, o líquidos en lugar de aire comprimido. Como se muestra en la Figura 3, el recinto de montaje del horno 115 encapsula el receptáculo del horno 120 y el tapón de la abertura del horno 105. El recinto de montaje del horno .115 es preferiblemente enfriado por fluido para proteger éste del calor en el horno. Como se muestra en la Figura 3, el canal de enfriamiento de fluido 205 es provisto con agua directa, u otro fluido de enfriamiento, a través del recinto de montaje del horno 115. El recinto de montaje del horno 115 preferiblemente también incluye un pórtico inclinado 234 para dirigir fragmentos y restos hacia el centro del horno. Adicionalmeríte, el pórtico inclinado 234 puede incluir corrugaciones para capturar escoria sobre la superficie del recinto 115 para ayudar a aislar el recinto 115 del cálor del horno. La Figura 4 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno que muestra el tapón de la abertura en ambas, de una posición retraída y una posición insertada. Las líneas sólidas en la Figura 4 muestran el tapón de la abertura del horno 105 en una posición retraída y las líneas discontinuas ilustran el movimiento del tapón 105 a una posición cerrada y también el movimiento oscilante del tapón 105. La Figura 4 ilustra la relación entre las posiciones del tapón de la abertura del horno 105 en las Figuras 2 y 3. La siguiente discusión pertenece al uso del aparato de acceso al horno en tres modalidades ejemplares de la presente invención, incluyendo el uso del aparato de acceso al horno para sondear las características de la colada, el uso del aparato de acceso al horno para insertar productos químicos en la colada, el uso del aparato de acceso al horno para obtener acceso para un dispositivo quemador, y el uso del aparato de acceso al horno para la inserción de un dispositivo de lanza. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que esas son simplemente modalidades del aparato de acceso al horno y son posibles numerosas otras modalidades del aparato de acceso al horno.

Sondeo Una parte notable del proceso de producción de acero es la determinación de las características de la colada 150. Además, antes de remover porciones de la colada 150 del horno 100, es importante verificar que la colada 150 haya alcanzado la temperatura apropiada y tenga las características deseadas. En una modalidad ejemplar de la presente invención, la temperatura y características químicas de la colada 150 pueden ser medidas usando una sonda. Aquellos expertos en la técnica estarán familiarizados con las diferentes sondas disponibles para medir la temperatura y composición química de la colada 150. Como se muestra en la Figura 5, en una modalidad ejemplar de la presente invención, el receptáculo del horno 120 es capaz de recibir una sonda de horno 125 cuando el tapón de la abertura del horno 105 haya sido removido de la abertura de horno 140 por el oscilador del tapón de la abertura del horno 110. Por lo tanto, se le permite a la sonda de horno 125 pasar a través de la abertura del horno 140 y hacia la colada 150 (FIGURA 1) . El receptáculo del horno 120 está típicamente inclinado hacia abajo en un ángulo, preferiblemente entre 30-60 grados, para permitir el acceso a través de la abertura del horno 140 hacia la colada del metal 150 (FIGURA 1) en el núcleo o corazón del horno 100 (FIGURA 1) . Para promover las mediciones y la fácil toma de la pared lateral 160 (FIGURA 1), es preferible que la sonda 125 sea insertada en un ángulo que no esté ni poco inclinado, ni demasiado inclinado. Si el ángulo es demasiado inclinado, la sonda puede entrar en contacto con el núcleo o corazón del horno 100 en un extremo inferior, produciendo una medición deseada, o interfiere con el elemento enfriado por fluido en la pared lateral del revestimiento superior sobre un extremo superior. Si el ángulo está poco inclinado, puede requerirse una sonda excepcxonalmente larga para alcanzar una colada 150 (FIGURA 1) . De manera preferente, se usa un ángulo de aproximadamente 45 grados (+/- 15 grados) .

En- una modalidad ejemplar de la presente invención, el receptáculo del horno 120 es preferiblemente de forma cilindrica con una abertura, en forma de embudo, alargada para dirigir la sonda del horno 125 a través de la abertura del horno 140. Adicionalmente, como se muestra en la FIGURA 5, el receptáculo del horno 120 puede incluir un canal de aire comprimido 210 para inyectar aire comprimido a través del receptáculo del horno 120 y la abertura del horno 140. - El aire comprimido puede soplar cualquier escoria o restos lejos de la abertura del horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 se retraiga. Es preferible inyectar aire comprimido a través de la abertura del horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 esté en una posición retraída. En una modalidad alternativa de la presente invención, el tapón de la abertura del horno 125 puede ser omitido y puede ser inyectado continuamente un flujo de aire comprimido a través de la abertura para mantener la abertura libre de escoria y restos. Típicamente, ésta no es una solución deseable, debido al costo de inyectar continuamente aire comprimido y su efecto de enfriamiento sobre la colada fundida. En una modalidad ejemplar de la presente invención, el receptáculo del horno 120 incluye un activador para inyectar automáticamente aire comprimido a través de la abertura dal horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 se retraiga. Adicionalmente, el activador puede ser adaptado para interrumpir automáticamente el flujo de aire comprimido cuando el tapón de la abertura del horno 105 se reinserte en la abertura del horno 140. En la FIGURA 5, el aparato de acceso al horno 200 se muestra con el tapón de la abertura del horno 105 retraída de la abertura del horno 140. En uso, el tapón de la abertura del horno 105 se retrae para limpiar la abertura del horno 140 para la inserción de una sonda de horno 125. Como se muestra en la FIGURA 5, el receptáculo del horno 120 dirige una sonda de horno 125 a través de la abertura del horno 140. De este modo, la sonda de horno 125, vía el receptáculo del horno 120, y el tapón del receptáculo del horno 105 pueden ser insertados en la misma abertura. La FIGURA 5 también ilustra que la sonda de horno 125 y el receptáculo del horno 120 tienen trayectorias que se intersectan. Para que la sonda 125 sea insertada a través de la abertura del horno 140, el tapón de la abertura del horno 105 deberá retraerse lo suficiente para permitir el paso de la sonda del horno 125. La FIGURA 5 ilustra esta relación cuando el tapón de la abertura del horno 105 se retrae limpiando la trayectoria de la sonda .125.

Inserción de Productos Químicos Como se describió anteriormente, el aparato de acceso al horno 200 proporciona acceso a la colada en una posición lo suficientemente cerca de la colada para permitir el acceso eficiente y efectivo a la colada para una variedad de tareas. Además de sondear la colada, otra tarea que es típicamente deseable para crear y mantener un proceso de producción de acero eficiente es la inserción de ciertos productos químicos y otros materiales a la colada. Por ejemplo, pueden introducirse productos químicos como son: cal, calcio, carbón, oxígeno, aluminio, silicio, acondicionadores de escoria y aditivos de ferroaleaciones; pero sin limitarse a solo* estos, en el panel para alterar la composición química del acero, alterar el proceso de producción de acero, o proteger el equipo del horno. En un ejemplo no limitante, la composición química de la colada fundida puede ser alterada para reducir el contenido de carbón hasta un nivel seleccionado de acuerdo con la calidad deseada del acero a ser creado. La descarburización, el proceso para reducir el contenido de carbón, puede implicar varios pasos en los cuales sean introducidas sustancias en la colada que conduzcan a una disminución del porcentaje de carbono presente en la colada. En un ejemplo no limitante, la inserción de cal, junto con otros productos químicos, descarburiza la colada.

La inserción de cal no únicamente ayuda a la descarburización, también ayuda en la formación de una capa de escoria aislante en el horno, lo cual hace disminuir la pérdida de calor de la superficie de la colada, reduciendo los costos de energía, y protegiendo los componentes del horno. La FIGURA 6 es una vista lateral en corte transversal . de una modalidad alternativa del aparato de acceso al horno montado en un EAF. Como se muestra en la FIGURA 6, el aparato de acceso al horno 200, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, generalmente incluye, pero no se limita, a una abertura de horno 140, un oscilador del tapón de la abertura del horno 110, un receptáculo de horno 120. En una modalidad ejemplar, el receptáculo del horno 120 se alinea con la abertura del horno 140 para tener acceso al interior del horno cuando el tapón del horno se retraiga. En una modalidad ejemplar descrita en la FIGURA 6, el aparato de acceso al horno 200 incluye un receptáculo de productos químicos 605. En una modalidad ejemplar, el receptáculo de productos químicos 605 está conectado al receptáculo del horno 120 por medio de un dispositivo de conexión 610. Cuando el tapón de la abertura del horno 105 está en la posición retraída, como se muestra en la FIGURA 6, a abertura del horno 140 proporciona acceso a la colada 150 es una posición lo suficientemente cerca de la colada 150 para permitir el acceso eficiente y efectivo a la colada 150 para la inserción de productos químicos. En una modalidad ejemplar, esta inserción de productos químicos es efectuada insertando un producto químico en el receptáculo de productos químicos 605, el cual hace pasar el producto químico a través del receptáculo del horno 120, a través de la abertura del horno 140, y hacia la colada 150. Al proporcionar la inserción de productos químicos en el horno, con frecuencia es preferible insertar productos químicos en el horno en un lugar deseado y en un ángulo deseado. Puesto que la ubicación de la abertura del horno 140 puede proporcionar una posición y ángulos preferidos para el acceso a la colada 150 para propósitos de sondeo, la abertura del horno 140 puede proporcionar una posición y ángulo preferidos para el acceso a la colada 150 para la inserción de productos químicos. De manera particular, la mayor proximidad de la abertura del horno 140 a la colada 150, debido a su colocación cerca de la línea de fondo 155, proporciona una inserción eficiente y efectiva de' productos químicos en la colada 150. En la modalidad ejemplar, el aparato de acceso al horno 200, es montado preferiblemente adyacente a una abertura en el panel de la pared lateral de enfriamiento de fluidos 160 del horno 100. En la modalidad ilustrada, el recinto de montaje 115 preferiblemente reposa sobre el peldaño 130 formado entre los paneles de la pared lateral 160 del revestimiento superior del horno 100 y la pared refractaria del núcleo o corazón 135. De manera alternativa, el aparato de acceso al horno 200 podría ser soportado o suspendido de otro miembro estructural adecuado del horno 100. La FIGURA 7 es una vista lateral en corte transversal del aparato de acceso al horno ilustrado en la FIGURA 6. En una modalidad ejemplar de la presente invención, como se muestra en la FIGURA 7, el receptáculo del horno 120 es capaz de recibir productos químicos, los cuales pasan entonces a través de la abertura del horno 140 y hacia la colada. Como se mencionó anteriormente, el receptáculo del horno 120 puede incluir un canal de aire comprimido 210. A través de este canal de aire comprimido 210, puede ser introducido aire al horno a través de ...la abertura del horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 se retraiga. En la modalidad ejemplar descrita en la FIGURA 7, el receptáculo del horno 120 es activado para proporcionar la inserción de productos químicos en la colada, además de aire a través del canal de . aire comprimido 210. En la modalidad ejemplar descrita en la FIGURA 7, se proporciona un receptáculo de productos químicos 605 que puede ser conectado al receptáculo del horno 120. En una modalidad, el receptáculo de productos químicos 605 es una tubería a través de la cual pasan productos químicos. En modalidades alternativas, el receptáculo de productos químicos 605 puede ser una tubería o simplemente un embudo con una abertura que de acceso a un operador. En una modalidad ejemplar, el aparato de acceso al horno 200 permite al operador del horno insertar manual o automáticamente una cantidad predeterminada de sustancia química en la colada 150 (FIGURA 1) . En un ejemplo no limitante, el operador puede insertar una cantidad específica de cal a través del receptáculo de productos químicos 605, a través de la abertura del horno 140, y hacia la colada 150 (FIGURA 1) . En algunas modalidades, el operador puede insertar automáticamente una cantidad específica de una sustancia química en un punto específico del proceso. Esta inserción automática de una sustancia química puede ser asociada con un tiempo específico en el proceso de producción de acero, o asociarse con ciertos parámetros de activación, cuando la colada alcance cierta composición química o cuando la temperatura se eleve . a cierto nivel. En otras modalidades, el operador, puede insertar manualmente las sustancias químicas.

Dispositivo Quemador La Figura 8 es una vista lateral en corte transversal de una modalidad alternativa del aparato de acceso al horno montado en un horno. En una modalidad alternativa del aparato de acceso al horno 200, la abertura del horno 140 es capaz de recibir un dispositivo quemador. Los dispositivos quemadores son usados para insertar una llama, creada por la mezcla de oxigeno y combustible, en la colada para ayudar al proceso de fusión. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que está disponible una amplia variedad de dispositivos quemadores y muchos de esos dispositivos podrían ser usados sin apartarse del alcance de la invención. En una modalidad ejemplar el quemador es un quemador de carbono de combustible con oxígeno. En una modalidad alternativa, el dispositivo quemador podría ser un dispositivo quemador/lanza o un dispositivo que proporcione otras combinaciones de características. El aparato de acceso al horno 200 puede incluir un dispositivo quemador 805 capaz de insertar la llama en el horno a través de la abertura del horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 haya sido removido por el oscilador del tapón de la abertura del horno 110. El dispositivo quemador 805 puede tener un canal de fluido para enfriar las superficies exteriores del dispositivo quemador 805. En la modalidad ejemplar ilustrada en la Figura 8, el dispositivo quemador 805 tiene un orificio de entrada de fluido 810 y un orificio de salida de fluido 815. Por ejemplo, y sin limitación, el fluido puede ser soplado a través de los canales de fluido del dispositivo quemador 805 mientras el dispositivo quemador 805 este en operación para mantener el dispositivo relativamente frió. En la modalidad ejemplar respecto a la Figura 8, el dispositivo quemador 805 es un quemador de combustible de oxigeno, y proporciona una entrada de oxigeno 820 y entrada de combustible 825. A través de esos orificios de entrada, 820 y 825, puede ser suministrado el oxigeno y combustible necesarios al dispositivo quemador 805. En un ejemplo no limitante, el operador puede remover la escoria acumulada alrededor de la abertura del horno 140 a través del uso del oscilador del tapón de la abertura del horno 110, entonces remueve el tapón de la abertura del horno 105 proporcionando por lo tanto acceso al horno 100 a través de la abertura del horno 140. Una vez que la abertura del horno ha sido expuesta, el operador puede activar el dispositivo quemador 805 e insertar una llama 830 del dispositivo quemador 805 a través de la abertura del horno 140 y hacia el horno 100. De este modo, en una modalidad ejemplar el operador puede ser provisto con un dispositivo quemador intermitente 805. Este dispositivo quemador 805 puede ser usado para insertar la energía térmica necesaria cuando se requiera hacer avanzar el proceso de fusión. Una vez que se han alcanzado las temperaturas necesarias, el operador puede entonces cerrar el dispositivo quemador 805 del ambiente del horno haciendo que el tapón de la abertura del horno 105 se reinserte en la abertura del horno 140 por medio del oscilador del tapón de la abertura del horno 110. De esta manera, el operador puede ser provisto con un dispositivo quemador protegido que puede ser usado por el mismo.

Dispositivo de lanza. E una modalidad alternativa del aparato de acceso al horno 200, la abertura del horno 140 es capaz de recibir un dispositivo de lanza. Las lanzas son usadas para insertar o inyectar una sustancia química en la colada para cambiar las características químicas de la colada. En un ejemplo no limitante, puede usarse una lanza de oxígeno para descarburizar la colada. A mayor la velocidad del oxígeno inyectado en la colada, mayor la velocidad de descarburización . Aquellos expertos en- la técnica apreciarán que esta disponible una amplia variedad de dispositivos de lanza y cualquiera de esos dispositivos podrían ser usados sin apartarse del alcance de la invención. En un ejemplo no limitante, el dispositivo de lanza podría ser una lanza de oxígeno, un dispositivo de inyección de carbón, o un dispositivo que proporcione una combinación de los mismos. Típicamente es deseable en la producción eficiente y efectiva de poder lanzar oxígeno u otra sustancia a través de un número de zonas de reacción dentro de la colada de hierro y carbón. En una modalidad ejemplar, el aparato de acceso al horno 200 proporciona al operador una posición preferible dentro del horno para insertar productos químicos a través de una lanza. El aparato de acceso al horno 200 puede incluir un dispositivo de lanza capaz de ser insertado a través de la abertura del horno 140 cuando el tapón de la abertura del horno 105 haya sido removido por el oscilador del tapón de la abertura del horno 110. En un ejemplo no limitante, el operador podría remover la escoria acumulada alrededor de la abertura del horno 140 a través del uso del oscilador del tapón de la abertura del horno 110, entonces remover el tapón de la abertura del horno 105 e insertar el dispositivo de lanza en el horno a través de la abertura del horno 140. En una circunstancia no limitante, el dispositivo de lanza podría ser usado para insertar oxígeno a través de la lanza hacia la colada de hierro y carbón durante la descarburización de la colada. El aparato de acceso al horno 200 permite al operador insertar el dispositivo de lanza a través de la abertura del horno 140 y hacia el interior del horno. El dispositivo de lanza puede ser insertado por una variedad de diferentes mecanismos y configuraciones. En una modalidad ejemplar, el dispositivo de lanza se une a un dispositivo oscilante que es similar al oscilante del tapón de la abertura del horno 110 para el tapón de la abertura del horno 105. Por lo tanto, cuando el tapón de la abertura del horno 105 es removido de la abertura del horno 140, el dispositivo de lanza es insertado entonces a través de la abertura del horno 140 por lo que el dispositivo oscilante está unido al dispositivo de lanza. En una modalidad alternativa, el dispositivo de lanza es operado manualmente y cuando la abertura del horno 140 se abre, el dispositivo de lanza puede ser insertado a través de la abertura del horno 140. Aquellos expertos en la técnica apreciarán qµe la lanza podría ser insertada a través de la abertura del horno 140 por una variedad de métodos y dispositivos sin apartarse del alcance de la invención. Tras completar el uso del dispositivo de lanza, el dispositivo de lanza puede ser removido de la abertura del horno 140. Una vez que el dispositivo de lanza ha sido removido de la abertura del horno 140, el oscilador del tapón de la abertura del horno 110 puede reinsertar un tapón de la abertura del horno 105 en la abertura del horno 140. Como se previo anteriormente, la abertura del horno 140 puede ser mantenida libre de escoria a través de la oscilación del tapón de la abertura del horno 105 por medio del oscilador del tapón de la abertura del horno 110; permitiendo de este modo el acceso sin obstrucción a la colada por el dispositivo de lanza tras la inserción a la abertura del horno 140. El dispositivo de lanza puede ser configurado para penetrar más allá de la abertura del horno 140 y hacia el interior del horno 100. En un ejemplo no limitante, el oscilador unido al dispositivo de lanza puede hacer que el dispositivo de lanza se proyecte una distancia más allá de la abertura del horno 140 en el horno 100. De manera alternativa, el aparato de acceso al horno 200 puede ser provisto con un dispositivo -de quemador/láser capaz de ser insertado en el horno después de que la abertura del horno 140 haya sido expuesta por la remoción del tapón de la abertura del horno 105 por el oscilador del tapón de la abertura del horno 110. Como con el dispositivo de lanza, el dispositivo quemador o el dispositivo quemador/lanza puede ser insertado o removido por un dispositivo oscilador, operación manual, u otro método o dispositivo. Aunque las diferentes modalidades de esta invención han sido descritas a detalle con referencia particular a modalidades ejemplares, aquellos expertos en la técnica. comprenderán que pueden ser efectuadas variaciones y modificaciones dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas. En consecuencia, el alcance de las diferentes modalidades de la presente invención no deberá limitarse a las modalidades discutidas anteriormente, y únicamente deberá ser definido por las siguientes reivindicaciones y todas lás equivalentes aplicables.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un aparato de acceso a un horno, caracterizado porque comprende: un tapón de abertura de horno adaptado para insertarse en la abertura de horno en un horno de fusión de metal; un oscilador de tapón de abertura de horno acoplado al tapón de abertura de horno y adaptado para remover el tapón de abertura de horno de la abertura de horno; y donde la abertura del horno está adaptada para permitir el acceso al horno de fusión de metal. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un receptáculo de horno alineado con la abertura del horno para tener acceso al interior del horno cuando el tapón de la abertura del horno se retraiga. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura del horno está adaptada para recibir una sonda de horno cuando el tapón de la abertura del horno sea removido de la abertura del horno. . El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura del horno está adaptada para recibir al menos una sustancia química cuando el tapón de la abertura del horno sea removido de la abertura del horno. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura del horno está adaptada para recibir un dispositivo quemador cuando el tapón de la abertura del horno sea removido de la abertura del horno. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura del horno está adaptada para recibir un dispositivo de lanza cuando el tapón de abertura del horno sea removido de la abertura del horno. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno está adaptado además para hacer oscilar periódicamente el tapón de la abertura del horno durante un ciclo de fusión del horno de fusión de metal . 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno está adaptado además para hacer oscilar el tapón de la abertura del horno al menos dos veces durante un ciclo de fusión. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación- 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno es un brazo telescópico. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno está adaptado para mover el tapón de la abertura del horno linealmente. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la . abertura del horno está adaptado para mover el tapón de la abertura del horno en un movimiento arqueado. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno mueve el tapón de la abertura del horno por operación manual. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno mueve el tapón de la abertura del horno automáticamente. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno retorna el tapón de la abertura del horno sustancialmente al mismo lugar del cual fue removido el tapón de la abertura del horno. 15. Un método para tener acceso a un interior de un horno de fusión de metal, caracterizado porque comprende los pasos de: hacer oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno; retraer el tapón de la abertura del horno de la abertura del horno permitiendo por lo tanto el acceso a una colada de metal fundido a través de la abertura del horno; e insertar el tapón de la abertura del horno en la abertura del horno. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además el paso de tener acceso a la colada de metal fundido a través de la abertura del horno. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de acceso comprende insertar una sonda de horno a través de la abertura del horno. 18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de acceso comprende insertar al menos una sustancia química a través de la abertura del horno. 19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de acceso comprende permitir que un dispositivo quemador inserte la llama en el horno de metal fundido a través de la abertura del horno. 20. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el paso de hacer oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura de horno comprende hacer oscilar el tapón de la abertura del horno periódicamente durante un ciclo de fusión . 21. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el paso de hacer oscilar un tapón de abertura de horno a través de una abertura del horno remueve al menos una porción de la escoria acumulada cerca de la abertura del horno. 22. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el paso de hacer oscilar un tapón de abertura de horno para remover escoria acumulada en una abertura de horno comprende hacer oscilar el tapón de la abertura del horno al menos dos veces durante un ciclo de fusión. 23. Un aparato de inserción de productos químicos en la colada de un horno, caracterizado porque comprende : un tapón de abertura de horno adaptable para insertarse en una abertura de horno en un horno de fusión de metal; un oscilador de tapón de abertura de horno acoplado al tapón de la abertura de horno y adaptado para remover el tapón de la abertura del horno de la abertura del horno; y un receptáculo de productos químicos para recibir y dirigir un producto químico a través de la abertura del horno . 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el producto químico dirigido a través de la abertura del horno es cal. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el producto químico dirigido a través de la abertura del horno es calcio.' 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el producto químico dirigido a través de la abertura del horno es un acondicionador de escoria. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno está adaptado además para hacer oscilar periódicamente el tapón de la abertura del horno durante un ciclo de fusión del horno de fusión de metal . 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno está adaptado además para hacer oscilar el tapón de la abertura del horno al menos dos veces durante un ciclo de fusión. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el oscilador del tapón de la abertura del horno es un brazo telescópico.