MX2011009472A - Dispositivo y procedimiento para la dosificacion o el bloqueo de aire de combustion primario a la camara de calefaccion primaria de camaras de hornos de coque horizontales. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para bloquear y dosificar aire de combustión primario, el cual fluye a través de una alimentación de aire a la cámara de combustión primaria de una cámara de horno de coque y dicho dispositivo está diseñado, por ejemplo, como recipiente invertido, como cono hueco abierto hacia abajo o como cono macizo, y dicho dispositivo se introduce o extrae manual o automáticamente en el dispositivo de alimentación de aire, de modo que el dispositivo para dosificar y cubrir la alimentación de aire cierra en un número posiciones de dos a infinito. Con el dispositivo se puede controlar el aireamiento de un horno de cámara de coque con aire primario, de tal modo que éste se dosifica con precisión y, en función del lugar de colocación, ingresa distribuido con precisión a la cámara de calefacción primaria de una cámara de horno de coque.

Description

DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA LA DOSIFICACION O EL BLOQUEO DE AIRE DE COMBUSTIÓN PRIMARIO A LA CÁMARA DE CALEFACCIÓN PRIMARIA DE CÁMARAS DE HORNOS DE COQUE HORIZONTALES La invención se refiere a un dispositivo para la dosificación y el bloqueo de dispositivos de alimentación de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria de una cámara de horno de coque. Dicho dispositivo está diseñado como cubierta que puede ser desplazada gradualmente por el dispositivo de alimentación de aire, de modo que la cantidad de aire que ingresa se puede regular con precisión. En lo anterior, el número de posiciones puede variar de dos hasta infinito, de manera que la corriente de aire que ingresa se puede regular con cualquier fineza deseada. Asimismo, el dispositivo sirve también para cubrir el dispositivo de alimentación de aire contra las inclemencias del tiempo. El dispositivo también se diferencia de la técnica anterior por el hecho de que se apoya sobre el dispositivo de alimentación de aire fuera de la cámara del horno de coque y, de este modo, es fácilmente accesible. Gracias a la disposición del dispositivo, la dosificación se puede controlar y automatizar fácilmente. La invención también se refiere a un procedimiento para la dosificación de aire de combustión primario a una cámara de calefacción primaria de una cámara de horno de coque con el dispositivo de conformidad con la invención.

La coquización de carbón se realiza a menudo en hornos de coque del tipo "Heat-Recovery" (con recuperación de calor) o "Non-Recovery" (sin recuperación) , los cuales queman por completo los gases de coquización que se generan en la misma y utilizan el calor de la combustión de los gases de coquización para calentar el carbón en el proceso de coquización. En el caso de los hornos de coque del tipo "Heat-Recovery", el calor del gas de coquización quemado, el cual se utiliza para calentar la torta de carbón, es utilizado adicionalmente por un generador de vapor para generar energía, por ejemplo, a través una turbina corriente abajo. Normalmente, los hornos de coque se utilizan en arreglos de varias cámaras sucesivas de horno de coque. Los arreglos de cámaras sucesivas de horno de coque del tipo "Non-Recovery" o "Heat-Recovery" se denominan bancos de hornos de coque, y los arreglos sucesivos de cámaras de horno de coque convencionales se conocen como baterías de hornos de coque .

El gas de coquización que se genera en la misma posee un considerable valor calorífico. Con el fin de lograr una distribución homogénea del calor de coquización, el cual en las cámaras de horno de coque no convencionales se genera por la combustión del gas de coquización, éste se quema en dos etapas. El gas de coquización que se genera se lleva primero a una cámara de gases que se encuentra por encima de la torta de carbón dentro de la cámara de horno de coque, en donde se quema con una cantidad no estequiométrica de aire. Este aire se denomina aire primario o aire de combustión primario. La cámara de gas por encima de la torta de carbón se denomina a menudo como cámara de calefacción primaria. El gas de coguizacion parcialmente quemado se lleva de la cámara de calefacción primaria a través de los asi llamados canales "downcomer" (descendentes), a una cámara de combustión secundaria, en la cual tiene lugar una combustión completa del gas de coquización. De este modo, la tora de carbón también se calienta por abajo, con lo que se logra un calentamiento homogéneo de la misma desde todos los lados. El resultado es una calidad mejorada y, sobre todo, homogénea del coque que se obtiene.

Con el fin de lograr una combustión controlada del gas de coquización en dos etapas, se requiere una alimentación de aire de dosificación precisa tanto en la cámara de combustión primaria como también en la secundaria de una cámara de coquización. Sin embargo, los dispositivos de la técnica anterior están diseñados con frecuencia de manera muy sencilla, de modo que no es posible, o están dispuestos de tal manera que la distribución de aire de combustión sólo es posible en pocas posiciones o sólo en posiciones de difícil acceso de una cámara de horno de coque.

Para la alimentación de aire de combustión secundario, la dosificación de la alimentación de aire es por lo regular más sencilla, ya que la alimentación no se realiza directamente a la cámara de combustión secundaria, sino a través de las asi llamadas soleras de aire secundario, alimentación que ocurre debajo de la cámara de calefacción de combustión secundaria y que a través de canales verticales está conectada con la cámara de calefacción secundaria en si.

La Publicación Internacional O 2006/128612 Al describe un dispositivo para la alimentación de aire de combustión primario a una cámara de coquización de un horno de coque del tipo "Non-Recovery" o "Heat-Recovery" . Mediante el dispositivo se evita que la cámara de calefacción primaria de la cámara de coquización reciba una alimentación de aire heterogénea y que la distribución del calor en la misma sea también heterogénea. Gracias al dispositivo, el aire primario accede a varias o numerosas posiciones en la bóveda de la cámara del horno de coque, de modo que la alimentación de aire primario se puede regular con exactitud y controlarse de forma variable en la duración del tiempo de coquefacción . De este modo se evita que el aire de combustión succionado reaccione inmediatamente después de ingresar al horno y que la combustión quede limitada a la zona de entrada del aire primario. La regulación del acceso del aire se realiza mediante un órgano controlador que no se describe más detalladamente .

La Patente Estadounidense US 6187148 Bl describe una válvula como dispositivo para regular una compensación de presión entre la cámara de calefacción primaria y la cámara de calefacción secundaria o las soleras de aire secundario de un horno de coque "Heat-Recovery" o "Non-Recovery" , válvula que se utiliza para la compensación de presión entre la cámara de calefacción primaria y la cámara de calefacción secundaria de una cámara de horno de coque. Dado que en especial al inicio del proceso de coquización, debido a la introducción a presión de la torta de carbón, en la cámara del horno de coque reina una presión negativa, resulta difícil regular el ingreso del aire primario, el cual en el documento mencionado ocurre a través de aberturas en la puerta de la cámara del horno de coque y las tapaderas superiores. Por tal motivo, la invención prevé válvulas en los canales "downcomer", las cuales se encargan de una compensación entre la cámara de calefacción primaria y la cámara de calefacción secundaria de una cámara de horno de coque. Si es el caso, las válvulas también se pueden utilizar para el acceso de aire de combustión secundario a la cámara de calefacción secundaria. No se describe una regulación del acceso de aire de combustión primario. Las válvulas no son fáciles de operar, ya que están colocadas en el lado opuesto a la puerta de la cámara del horno de coque y están equipadas con un ducto rotatorio como dispositivo de bloqueo. Sin embargo, a las altas temperaturas reinantes, el ducto rotatorio tiende a la inmovilización y, por lo tanto, es muy susceptible a reparaciones. Asimismo, un dispositivo de este tipo requiere de mucho espacio.

La Patente China CN 1358822 A describe un horno de coque que consta esencialmente de un cuerpo de horno, una pared principal de la cámara del horno de coque, un piso de horno, una puerta de horno con una abertura de puerta de horno adaptada, una máquina cargadora de coque, una máquina expulsora de coque, un dispositivo colector de coque con dispositivo extintor y una máquina de reparación de partes con herramientas de hierro. Mediante el ajuste de la bóveda del horno, un dispositivo de regulación de aire primario, un equipo de regulación de aire secundario, dispositivos ascendentes y descendentes de sujeción de la pared del horno, orificios de aire de conexión doble, arcos del piso del horno de conexión cuádruple, dispositivos tipo sándwich para la alimentación de aire y una estructura de sujeción de la puerta apoyada en el piso, se puede elevar la calidad del coque con distintos carbones iniciales mientras que, a su vez, se pueden reducir los costos del coque y la recuperación de calor es buena. El documento describe una tapadera para las aberturas de aire primario en la bóveda de las cámaras de horno de coque, cuyo mecanismo de movimiento y ajuste no se divulga más detalladamente incluso en función del proceso de coquización .

La Patente Alemana DE 102005015301 Al describe un procedimiento para la obtención de coque en una cámara de coquización de un horno de coque del "tipo Non-Recovery" o del "tipo Heat-Recovery" , en el que la cámara de coquización se llena con una capa de carbón, éste se calienta y se evacúan los componentes volátiles del carbón, estos componentes volátiles del carbón se oxidan de manera parcial mediante aire alimentado de forma no estequiométrica directamente por encima de la alimentación del carbón, debajo de la cámara de coquización se dispone un sistema de combustión para la combustión de los componentes volátiles del carbón no quemados, asi como de los gases generados en la oxidación parcial. La cámara de coquización presenta paredes laterales en las que están empotrados los canales que conectan del lado de los gases la parte superior libre de coque de la cámara de coquización con el sistema de combustión debajo de la misma. Los componentes volátiles del carbón parcialmente oxidados por encima de la capa de carbón pasan a través de los canales y llegan al sistema de combustión dispuesto debajo de la cámara de coquización. Tanto la cámara de coquización como el sistema de combustión presentan dispositivos para la alimentación regulada de aire y la combustión de los componentes volátiles del carbón mediante el aire, ocurre inicialmente sólo de manera incompleta como oxidación parcial tanto en la cámara de coquización como encima de la alimentación de carbón como también en el sistema de combustión dispuesto por debajo, y una combustión completa se realiza apenas más adelante en un sistema separado de combustión ulterior, el cual se encuentra tanto fuera de la cámara de coquización como fuera del sistema de combustión dispuesto por debajo de la cámara de coquización. El documento divulqa entradas de aire regulables en la bóveda de la cámara del horno de coque, cuya construcción detallada, sin embargo, no se describe.

La Publicación Internacional WO 2007057076 Al describe un dispositivo de aireación para hornos de coque "Non-Recovery" , el cual consta de cuando menos una abertura que se extiende a través de la pared por piezas montadas ulteriormente tales como la puerta del horno y que comunica el interior del horno con la atmósfera externa que lo rodea y que puede cerrarse total o parcialmente mediante un elemento de cierre. En lo anterior, dos o más de estos elementos de cierre están acoplados mediante un elemento de unión mecánica. Éste se sujeta a los elementos de cierre ya sea directamente o a través de una palanca y cada elemento de unión está conectado con cuando menos un elemento de ajuste central, de modo que los elementos de cierre se pueden mover y las respectivas aberturas se pueden ajustar a una posición cerrada, totalmente abierta o a cualquier posición intermedia. Las aberturas para el acceso de aire primario a las cámaras del horno de coque se encuentran en las puertas de la cámara del horno de coque, de modo que el acceso de aire primario a dicha cámara sólo ocurre en el entorno de las puertas de la misma. La regulación normalmente se realiza con placas de cierre o husillos fileteados, con lo cual en algunos estados del proceso resulta problemática una regulación exacta y los aguaceros constituyen un problema.

Por ello, resultaría altamente ventajoso si se contara con un dispositivo sencillo con el que se condujera aire de combustión primario por la bóveda de una cámara de horno de coque y dicho dispositivo, el cual puede constar, por ejemplo, de un simple ducto, se pudiera bloquear o regular mediante otro dispositivo en cuando a la dosificación del caudal de gas. La conducción a través de la bóveda es considerablemente más sencilla y requiere de menos espacio. Además, con la colocación del dispositivo regulador fuera de la cámara del horno de coque y fuera del dispositivo de alimentación de aire en sí, el dispositivo sería sustancialmente más fácil de montar y de mantener.

Por lo tanto, existe el objetivo de proporcionar un dispositivo que permita la dosificación de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria de una cámara de horno de coque. La dosificación deberá efectuarse mediante un dispositivo montado en dispositivos no regulados de alimentación de aire y el cual debe poder tanto bloquear 'el dispositivo de alimentación de aire, como también dosificar o regular el caudal de gas. El dispositivo para la dosificación debe poderse montar en un solo dispositivo de alimentación de aire, de modo que éste se pueda montar de forma individual o en grupos. Además, el dispositivo debe poderse regular tanto de forma escalonada como continua. Finalmente, para la dosificación y el bloqueo, el dispositivo debe poderse regular tanto de manera manual como con un motor de ajuste, de modo que, en caso necesario, el dispositivo se pueda automatizar. Y con el dispositivo de conformidad con la invención se debe evitar de manera confiable la penetración de agua al momento de llover.

La invención logra el objetivo mediante un dispositivo diseñado como tapa que se puede colocar sobre el dispositivo para la alimentación de aire. Dicho dispositivo diseñado como tapa realiza la dosificación elevándose de la alimentación de aire, lo cual puede ocurrir tanto como elevación vertical como mediante un abatimiento lateral. Gracias a este procedimiento, el dispositivo es fácil de montar y operar y requiere también poco mantenimiento. Gracias a su colocación por fuera, el dispositivo se puede instalar fácilmente incluso en cámaras de horno de coque existentes con alimentaciones de aire a través de la bóveda de dichas cámaras. Mediante la instalación de retenes de trinquete, la elevación puede realizarse tanto en cuando menos dos posiciones, como también, al omitir dichos retenes, mediante articulaciones suficientemente sostenidas por contrapesos, en innumerables posiciones o, dicho de otra manera, sin escalonamiento .

El dispositivo en si está diseñado como tapa y puede estar conformado, por ejemplo, como recipiente invertido. A final de cuentas, esto significa que se trata de una placa que cuenta con una circunferencia en forma de collarín, conformada hacia abajo. Sin embargo, también puede tratarse de un cono hueco que posee un lado abierto hacia abajo y, de este modo, cubre el dispositivo de alimentación de aire con la punta hacia arriba, como cubierto por un sombrero. Para finalizar, el dispositivo dosificador también puede constar de un cono macizo que se introduce con la punta hacia abajo en el dispositivo de alimentación de aire y, de este modo, lo bloquea en diferente medida.

De esta manera, es posible una dosificación sencilla y sin escalonamiento, o bien, escalonada de aire de combustión primario a una cámara de horno de coque. El dispositivo puede estar montado en un solo dispositivo de alimentación de aire o también en varios. La invención también tiene la ventaja de que el interior de la pared de la cámara del horno de coque está protegida contra las inclemencias del tiempo. Sobre todo en los países tropicales, a menudo ocurren fuertes aguaceros, los cuales se presentan periódicamente y constituyen un gran problema en la operación de cámaras de horno de coque horizontales. Al caer lluvias más intensas, es bastante común que penetre agua a la cámara del horno de coque a través de las alimentaciones de aire primario, lo cual puede afectar considerablemente el funcionamiento del horno y destruir la mampostería del mismo. Con el dispositivo de conformidad con la invención se evita de manera confiable la penetración de agua con las lluvias.

Se reclama en particular un dispositivo para la dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria de cámaras de hornos de coque horizontales, en el que: • en la bóveda de cuando menos una cámara de horno de coque de un banco o batería de hornos de coque, se dispone cuando menos una abertura para la alimentación de aire de combustión primario, y el cual se caracteriza porque: • dicha abertura posee una cubierta que cubre la alimentación de aire en el lado externo, siendo que esta cubierta se puede retirar de forma escalonada, de modo que la abertura para la alimentación de aire se abre parcialmente y permite el acceso del aire, y • el número de posiciones para retirar la cubierta y abrir la alimentación de aire se ubica entre dos e infinito, y • la cubierta está unida a una varilla que puede ser movida en dirección vertical por un dispositivo mecánico, de modo que, con el movimiento vertical, la cubierta abre y cierra la alimentación de aire.

En la forma de realización más frecuente, la alimentación de aire o las alimentaciones de aire mismas están conformadas como ductos, de modo que el dispositivo de conformidad con la invención descansa como tapa sobre el ducto y, de esta forma, lo bloquea. Los ductos pueden extenderse a través de la bóveda tanto simplemente de manera vertical como también en forma de "U", con los extremos abiertos desembocando hacia abajo. En este caso, el dispositivo de bloqueo de conformidad con la invención descansa en el reflejo horizontal con la convexidad en forma de collarín hacia arriba. Los dispositivos de alimentación de aire también pueden poseer una sección transversal rectangular y extenderse de manera vertical u oblicua a través de la bóveda.

Los canales pueden estar hechos de mamposteria. En este caso, forman una entrada en la bóveda del horno de coque. El canal de admisión de aire también puede formar un saledizo de mamposteria dirigido hacia arriba. En la parte interna de la bóveda de la cámara del horno de coque, los dispositivos de alimentación de aire pueden presentar cualquier forma y poseer también inserciones para dirigir el aire primario introducido. Los canales o ductos para la alimentación de aire pueden contar en la bóveda con un material de obturación.

El dispositivo mismo de conformidad con la invención para la dosificación o el bloqueo, también puede presentar cualquier forma. El dispositivo de conformidad con la invención en la modalidad de cubierta, puede estar conformado como disco que presenta una cubierta en forma de collarín, dirigida hacia la cámara del horno de coque, de modo que la cubierta presenta una sección transversal que posee la forma de un recipiente invertido. En su sección transversal, dicho recipiente debe ser mayor que la alimentación de aire por cubrir para poder ejercer la función de conformidad con la invención. En lo anterior, el recipiente puede presentar cualquier forma: puede poseer el plano de sección central de una recta con dos rectas que se ramifican con un ángulo de 60°. Sin embargo, el recipiente puede presentar también la forma de una " " curvada, utilizándose los recipientes en forma invertida.

La invención, sin embargo, también puede estar diseñada como cono hueco invertido y abierto hacia abajo. El cono hueco posee el plano de sección central en forma de una "V" invertida. En la parte de la mayor sección transversal, el cono hueco invertido es mayor en sección transversal que la alimentación de aire por cubrir. También la "V" puede estar curvada o, dicho de otra manera, no terminar en punta. El cono hueco puede presentar cualquier forma, siempre que cumpla con su función de cubrir.

En una modalidad simple, el dispositivo para cubrir y dosificar puede estar diseñado como tapadera sencilla, no sujeta al dispositivo de alimentación de aire. Mediante una varilla, el dispositivo se puede elevar y hacer descender con un mecanismo de movimiento.

Finalmente, la cubierta también puede estar diseñada como cono macizo que se introduce en el dispositivo de alimentación de aire de modo que, con la introducción, se cierra el dispositivo o el ducto. El cono macizo también puede estar diseñado como cono hueco, pero cerrado en todos sus lados. Éste también cumple con la función de cubrir introduciéndose con la punta en el dispositivo de alimentación de aire y bloqueándolo de esta forma. Sin embargo, posiblemente sea más económico en su fabricación. El dispositivo de cubrición de conformidad con la invención también puede estar conformado como simple placa, siempre que ésta cumpla con su función de cubrir. Y para finalizar, el dispositivo de cubrición de conformidad con la invención puede presentar cualquier forma, siempre que la misma cumpla con su función de conformidad con la invención.

El dispositivo de conformidad con la invención puede estar hecho de cualquier material que soporte suficientemente las altas temperaturas en la bóveda de la cámara del horno de coque. Puede ser, por ejemplo, acero fino, pero también cerámica o piedra. El dispositivo de conformidad con la invención también puede estar equipado con empaques o dispositivos de bloqueo.

El dispositivo de conformidad con la invención puede presentar también abombamientos en el interior, los cuales se pueden introducir en el dispositivo de alimentación de aire y, de este modo, cerrarlo adicionalmente de manera hermética. Dichos abombamientos están hechos de preferencia de material a prueba de fueqo. Lo anterior resulta ventajoso principalmente en la fase de arranque. Respecto al dispositivo, dichos abombamientos se pueden elevar o bajar con dispositivos roscados para cubrir y dosificar.

El dispositivo de conformidad con la invención es alejado por la alimentación de aire, de modo que ésta abre el dispositivo de alimentación de aire. Si éste es un recipiente invertido, se aleja mediante la elevación del dispositivo de alimentación de aire. En la posición cerrada, simplemente se apoya sobre el ducto, de modo que éste se cierra. En una modalidad a manera de ejemplo, el recipiente está unido hacia abajo con una varilla, de modo que el mismo está unido a un cilindro elevador hidráulico. Este dispositivo hidráulico de elevación eleva el recipiente invertido o lo hace descender, de modo que éste bloquea el ducto en la posición descendida. El dispositivo se puede bajar o elevar en dos posiciones ( "abierto"-"cerrado" ) o con un número infinito de posiciones.

El dispositivo para abrir o cerrar también puede ejercer la función deseada mediante un giro lateral. Esto se realiza mediante un dispositivo de articulación sujetado al dispositivo de cubierta. Éste puede girar en cualquier dirección. También el proceso de giro puede realizarse con un número posiciones igual a dos hasta infinito ("sin escalonamiento" ) .

Si el dispositivo de cubierta es un cono macizo, por lo regular éste se mueve únicamente por elevación y descenso, ya que un giro normalmente no es posible. Sin embargo, en principio se puede pensar en cualquier dispositivo que acerque y aleje el dispositivo de cubierta al y del dispositivo de alimentación de aire.

Por lo regular, para peder garantizar una cubrición completa, la cubierta es en su sección transversal mayor que el dispositivo de alimentación de aire o que el ducto. También se puede pensar en un dispositivo parcialmente cubierto, aunque rara vez se realiza. Las secciones transversales mayores típicas para una cubierta de conformidad con la invención son de 80 a 280 milímetros. Las secciones transversales mayores típicas para las alimentaciones de aire o los ductos equipados con la cubierta de conformidad con la invención son de 50 a 250 milímetros. En una modalidad típica, los ductos tienen 50 a 1200 mm de altura .

La alimentación de aire puede presentar en su interior dispositivos de conducción de aire. La alimentación de aire de conformidad con la invención puede presentar en su interior, por ejemplo, un estrechamiento que ejerce un efecto Venturi sobre el gas que ingresa. De este modo aumenta la velocidad de la corriente de aire que ingresa. La alimentación de aire también puede contar con chapas deflectoras. En el interior de la cámara del horno de coque, la alimentación de aire también puede contar con dispositivos de conducción de gas o manguitos de introducción. Si el dispositivo de cubierta es una placa o un recipiente, puede contar con una abertura o mirilla, con la cual se puede mirar o acceder al área por debajo de la cubierta.

Por lo general, las alimentaciones de aire están dispuesta de tal manera, que se encuentran individualmente o varias en la bóveda de las cámaras de hornos de coque. Sin embargo, también es posible utilizar ductos colectores, los cuales succionan el aire de manera central y lo distribuyen a las distintas alimentaciones de aire. Un ejemplo de ducto colector, el cual sirve para la emisión de gas de varias cámaras de coquización equipadas con ductos de emisión de gases, se encuentra en la Patente de la Gran Bretaña GB 384092. Dentro de los distintos ductos de emisión de gas, como dispositivo de dosificación se prevén tapaderas (18). No se describe ningún dispositivo de dosificación colocado desde afuera, con efecto de cubierta. Por lo tanto, de conformidad con la invención, también un ducto colector que alimente el aire de combustión primario desde afuera y lo distribuya entre los distintos ductos de alimentación de aire o las cámaras de combustión primaria de una batería o banco de hornos de coque, puede estar equipado con un dispositivo de conformidad con la invención para el bloqueo o la dosificación en el extremo externo opuesto a la cámara del horno de coque del ducto colector.

El dispositivo de conformidad con la invención es sencillo de montar, económico y se le puede dar mantenimiento o limpiar de suciedad fácilmente.

También se reclama en especial un procedimiento con el que se puede regular el acceso de aire a la cámara de calefacción primaria con un dispositivo de conformidad con la invención. Se reclama en especial un dispositivo para la dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria de cámara de hornos de coque horizontales, en donde: • en la cámara de calefacción primaria de una cámara de horno de coque, de un banco o batería de hornos de coque, se hace pasar aire de combustión primario a través de una abertura en la bóveda de la cámara del horno de coque, y • este aire de combustión primario sirve para la combustión parcial del gas de coquización, el cual llega durante la coquización a la cámara de gas que se encuentra por encima de la torta de carbón y dentro de la cámara del horno de coque, y • el gas de coquización parcialmente quemado que se obtiene, pasa por canales adecuados hacia una cámara de calefacción secundaria que se encuentra por debajo de la cámara de coquización, en la que el gas de coquización parcialmente quemado se quema por completo con aire de combustión secundario, y el cual se caracteriza porque: • las aberturas para la entrada del aire de combustión primario presentan un dispositivo dispuesto fuera de la cámara del horno de coque, el cual realiza una dosificación del aire de combustión primario o un bloqueo del acceso de aire de combustión primario a la cámara de coquización de una cámara de horno de coque, y • la cubierta realiza la dosificación del aire primario a través de la elevación vertical, y este dispositivo se utiliza para la dosificación o el bloqueo del aire de combustión primario a la cámara de combustión primaria de una cámara de horno de coque.

Para la realización del procedimiento de conformidad con la inversión es posible disponer el dispositivo para la dosificación y el bloqueo en únicamente una alimentación de aire de una o varias cámaras de horno de coque de una batería o banco de hornos de coque, y utilizarlo para regular el acceso de aire. Dicho dispositivo puede estar colocado en cualquier parte. De ser así, también pueden estar presentes otros dispositivos de alimentación de aire, los cuales no están regulados. De igual manera es posible que el dispositivo de conformidad con la invención se apoye en varias alimentaciones de aire de una o varias cámaras de horno de coque de una batería o banco de hornos de coque y se utilice para regular el acceso de aire. Por ejemplo, también todas las alimentaciones de aire de una cámara de horno de coque pueden contar con el dispositivo de conformidad con la invención para bloquear. En cada caso, dichas alimentaciones puede regularse individual o simultáneamente.

El accionamiento se puede efectuar manualmente de forma remota, utilizando una palanca, un mando por cable o un varillaje. El accionamiento del dispositivo de conformidad con la invención también se puede realizar de forma hidráulica o eléctrica. Lo anterior puede efectuarse, por ejemplo, directamente en la cubierta o también de forma remota, por ejemplo, mediante una palanca. Si se utiliza un dispositivo hidráulico o eléctrico, el procedimiento también se puede automatizar, por ejemplo, con mando de control de procesos. Para ello también se pueden utilizar sensores, los cuales registren, por ejemplo, la temperatura o el contenido de oxigeno en la cámara del horno de coque o en la cámara de calefacción primaria. Igualmente se pueden utilizar sensores que registren la posición del dispositivo de conformidad con la invención. Finalmente, también es posible utilizar el dispositivo cuando mediante un ventilador o una compresora se genere en el dispositivo de alimentación de aire una presión positiva ligera y constante.

El dispositivo de conformidad con la invención es sencillo de montar, ya que se coloca desde afuera sobre el dispositivo de alimentación de aire y es fácil de montar ulteriormente. Requiere poco mantenimiento y se puede limpiar fácilmente de suciedad. Gracias al tipo de disposición, el requerimiento de espacio tanto del dispositivo como también de la cámara de horno de coque equipada con él, es reducido. Mediante el dispositivo de conformidad con la invención, se puede regular fácilmente el acceso de aire a una cámara de calefacción primaria, de modo que se logran una alimentación de aire de distribución homogénea en la cámara de calefacción primaria y una calidad correspondientemente mejorada del coque que se obtiene. El dispositivo de conformidad con la invención para cubrir y dosificar puede operar con un procedimiento que resulta fácil de automatizar y puede ser controlado por parámetros de medición en la cámara de horno de coque.

La realización del dispositivo de conformidad con la invención se ilustra mediante doce dibujos, si bien la realización de la invención no queda limitada a estas modalidades de realización.

La Figura 1 describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención para la dosificación y el bloqueo de una alimentación de aire (2) a la cámara de calefacción primaria (3) de un horno de cámara de coque (4). Del horno de cámara de coque se puede ver la bóveda (5) y una parte de la cámara de calefacción primaria (3). El dispositivo en si de conformidad con la invención para cubrir (1), está diseñado como recipiente invertido (la) que posee una cubierta (Ib) redonda, en forma de collarín, dirigida hacia la cámara del horno de coque, mediante la cual se bloquea la alimentación de aire (6), ya que dicha cubierta se apoya sobre el dispositivo (7) de alimentación de aire. El dispositivo bloqueador está sujetado en el interior con una varilla (7). Ésta, a su vez, está unida a un cilindro hidráulico (8), el cual se mueve en sentido ascendente y descendente mediante un dispositivo hidráulico adecuado. Éste se mueve mediante un motor de ajuste (8a), conectado a través de cables de conexión (8b) con un aparato de control (8c) .

La Figura 2 muestra el mismo dispositivo abierto a través del cilindro hidráulico (8a) . Éste mueve la varilla (7) hacia arriba, la cual también mueve hacia arriba el recipiente (la) . De este modo se abre la alimentación de aire para el acceso de aire primario (6) . El dispositivo (1) incluye aquí una abertura de inspección (9) con asa (9a), adecuada para la inspección del interior. La Figura 3 muestra también el mismo dispositivo (1) que, en lugar de la abertura de inspección, presenta un abombamiento (le) dispuesto en el interior del recipiente invertido (la), abombamiento que se puede introducir en el dispositivo (2) de alimentación de aire y de este modo lo cierra. También este dispositivo se puede mover automáticamente con un cilindro hidráulico (8) mediante una varilla (7) . La Figura 4 también muestra el mismo dispositivo (1) que presenta un abombamiento (le) dispuesto en el interior del recipiente invertido (la), el cual se puede hacer descender mediante un dispositivo roscado (Id), es decir, por separado de la tapadera (1) de conformidad con la invención, en el dispositivo (2) de alimentación de aire. También este dispositivo (2) se puede mover automáticamente con un cilindro hidráulico (7) mediante una varilla ( 6) .

La Figura 5 también describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención .para la dosificación y el bloqueo de una alimentación de aire (2) a la cámara de calefacción primaria (3) de un horno de cámara de coque (4).

El dispositivo bloqueador está conformado como cono hueco invertido (le), abierto hacia abajo. El cono hueco presenta una asa (10) con la que todo el cono hueco (le) se puede abatir manualmente (10a) en sentido lateral. El cono hueco mismo está sujetado con articulaciones (7a) a través de una varilla. La alimentación de aire (2) presenta manguitos de introducción (11) en el lado de la bóveda (5) dirigido hacia la entrada de la cámara del horno de coque. La Figura 6 muestra el dispositivo (1) con cono hueco (le) en estado abierto. A través de los manguitos de introducción (11) , se introduce aire primario (6b) de manera dirigida.

La Figura 7 también describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención para la dosificación y el bloqueo de una alimentación de aire (2) a la cámara de calefacción primaria (3) de un horno de cámara de coque (4). El dispositivo (1) consta de un cono cerrado macizo (lf), el cual se introduce en la abertura (2a) del dispositivo (2) de alimentación de aire y lo cierra de este modo. El dispositivo (2) de alimentación de aire presenta estrechamientos para incrementar la velocidad (12) del gas para el aire primario (6) que ingresa. La Figura 8 muestra dicho dispositivo (lf) en posición cerrada. El movimiento ocurre a través de un cilindro hidráulico (8) que es operado a través de un dispositivo de ajuste hidráulico. Éste, a su vez, es controlado a través de un motor de ajuste (8a) mediante un cable de conexión (8b) con un dispositivo de control (8c). Debajo de la bóveda (5) de la cámara de horno de coque se observa la cámara de calefacción primaria (3) .

La Figura 9 describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención para la dosificación y el bloqueo de una alimentación de aire (2) a la cámara de calefacción primaria (3) de un horno de cámara de coque (4) . En este dibujo, únicamente se observa la cubierta sobre el dispositivo (2) de alimentación de aire. En su sección transversal central, dicho dispositivo está conformado como "W" curvada (lg) . Asi puede cerrar mejor el ducto en su modalidad de dispositivo (2) de alimentación de aire.

La Figura 10 describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención, diseñado como tapadera (lh) simple, de modo que cubre la alimentación de aire al abatirse (li). El abatimiento se controla mediante una palanca (7) que es movida a través de un cilindro hidráulico (8) . Éste es movido por un motor de ajuste (8a). La tapadera cuelga con posibilidad de movimiento de una varilla de carga (lj) .

La Figura 11 describe un dispositivo (1) de conformidad con la invención, el cual cubre un dispositivo (2) de alimentación de aire a una cámara de horno de coque (4) . Ambos dispositivos constan de un material mineral o pétreo. El dispositivo de conformidad con la invención para cubrir y dosificar (1), está diseñado como cono hueco (lk) invertido, hecho de un material cerámico. El dispositivo para la alimentación de aire (2) a la cámara del horno de coque (4), está hecho de ladrillos (2a), los cuales conforman un canal (2b) de alimentación de aire realizado como saledizo. El dispositivo para dosificar y cubrir (1) se abre mediante un abatimiento lateral.

Finalmente, la Figura 12 muestra la disposición de un dispositivo (1) de conformidad con la invención en una cámara de horno de coque (4) horizontal, del tipo "Non-Recovery" o "Heat-Recovery". El dispositivo de conformidad con la invención para la dosificación y el bloqueo (1), está diseñado como tapa con un manguito (Ib) redondo en forma de collarín, dispuesto sobre el dispositivo (2) de alimentación de aire, diseñado en este caso como ducto. Dicho dispositivo se puede abatir lateralmente mediante un dispositivo articulado (7a) , con lo cual se abre o se cierra la alimentación de aire (2). En este caso se observan la torta de carbón (13), las puertas (14) de la cámara del horno de coque, los canales "downcomer" (15) con aberturas (15a), la cámara de calefacción secundaria (16) y la solera (17) de aire secundario. Ésta presenta aberturas (17a) que también están equipadas con dispositivos para la dosificación y el bloqueo y que regulan la corriente de aire secundario.

Lista de referencias 1 Dispositivo para la dosificación y el bloqueo la Recipiente invertido Ib Cubierta redonda en forma de collarín le Abombamiento Id Dispositivo roscado le Cono hueco lf Cono cerrado macizo ig Recipiente invertido en forma de "W" curvada lh Tapadera li Posiciones del abatimiento de la tapadera ij Varilla de carga lk Cono hueco invertido hecho de ladrillos 2 Alimentación de aire 2a Ladrillos del dispositivo de alimentación de aire 2b Canal de alimentación de aire hecho como saledizo 3 Cámara de calefacción primaria 4 Horno de cámara de coque 5 Bóveda del horno de cámara de coque 6 Alimentación de aire 7 Varilla 7a Articulaciones para el movimiento de la varilla 8 Cilindro hidráulico 8a Motor de ajuste 8b Cable de conexión 8c Aparato de control 9 Abertura de inspección con asa 10 Asa para abrir 10a Apertura manual 11 Manguitos de introducción 12 Estrechamientos para incrementar la velocidad de la corriente de gas, "efecto Venturi" 13 Torta de carbón 14 Puertas de la cámara del horno de coque (con dispositivo de apertura) 15 Canales "downcomer" 15a Aberturas de los canales "downcomer" 16 Cámara de calefacción secundaria 17 Solera de aire secundario 17a Dispositivo para la dosificación y el bloqueo de la abertura de la solera de aire secundario

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales, en el que • en la bóveda (5) de cuando menos una cámara de horno de coque (4) de un banco o batería de hornos de coque, se dispone cuando menos una abertura (2) para la alimentación de aire de combustión primario, caracterizado porque: • dicha abertura (2) posee una cubierta (1) que cubre la alimentación de aire (2) en el lado externo, siendo que esta cubierta (1) se puede retirar de forma escalonada, de modo que la abertura (2) para la alimentación de aire se abre parcialmente y permite el acceso del aire, y • el número de posiciones para retirar la cubierta (1) y abrir (2) la alimentación de aire se ubica entre dos e infinito, y • la cubierta (1) está unida a una varilla (7) que puede ser movida en dirección vertical por un dispositivo mecánico, de modo que, con el movimiento vertical, la cubierta (1) abre y cierra la alimentación de aire (2) .

2. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la alimentación de aire (2) o las alimentaciones de aire (2) están diseñadas como ductos simple y verticales que pasan por la bóveda (5) del horno de coque (4) y de este modo abastecen de aire primario a la cámara de calefacción primaria (3) .

3. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cubierta (1) está diseñada como disco que presenta una cubierta (Ib) redonda en forma de collarín, dirigida hacia la cámara del horno de coque, de modo que la cubierta presenta una sección transversal que posee la forma de un recipiente invertido, siendo que en su sección transversal, dicho recipiente es mayor que la alimentación de aire (1) por cubrir.

4. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cubierta (1) está diseñada como cono (le) hueco y abierto hacia abajo que en la parte de la mayor sección transversal, es mayor en sección transversal que la alimentación de aire (2) por cubrir .

5. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, caracterizado porque la cubierta (1) en el dispositivo (2) de alimentación de aire, presenta en su lado orientado hacia la cámara de horno de coque (4), un abombamiento (1c) que al cerrar se introduce en el dispositivo (2) de alimentación de aire y de esta manera lo cierra herméticamente.

6. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el abombamiento (le) está hecho de un material a prueba de fuego.

7. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el abombamiento (le) se puede elevar o hacer descender respecto al dispositivo (1) mediante un dispositivo roscado (Id) para cubrir y dosificar.

8. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cubierta (1) está diseñada como cono (lf) macizo o cubierto, el cual se puede introducir con la punta en la alimentación de aire (2) y cerrarla de este modo.

9. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la alimentación de aire (2) está diseñada como ducto que en el sitio de mayor sección transversal posee una sección transversal de 50 a 250 milímetros y la cubierta (1) presenta en el sitio de mayor sección transversal una sección transversal de 80 a 280 milímetros .

10. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la alimentación de aire (2) está diseñada como ducto que en el interior presenta un estrechamiento (12), el cual ejerce sobre el aire que ingresa un efecto Venturi de incremento de la velocidad de flujo del aire.

11. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la cubierta (1) presenta una abertura (9) o una mirilla, a través de la cual se puede tener acceso o inspeccionar las zonas que se encuentran debajo de la cubierta (1) .

12. El dispositivo que incluye una abertura (2) y una cubierta (1) para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primara (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los ductos (1) de alimentación de aire en la sala de combustión primaria (3), están conectados a un ducto colector que alimenta el aire de combustión primario desde afuera y lo distribuye entre los distintos ductos (2) de alimentación de aire de la o las cámaras de combustión primarias (3) de una batería o banco de hornos de coque y el dispositivo (1) para bloquear o dosificar está dispuesto sobre el extremo del ducto colector opuesto a la cámara del horno de coque.

13. Un procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales, en el que • en la cámara de calefacción primaria (3) de una cámara de horno de coque (4), de un banco o batería de hornos de coque, se hace pasar aire de combustión primario a través de una abertura (2) en la bóveda (5) de la cámara del horno de coque (4), y • este aire de combustión primario sirve para la combustión parcial del gas de coquización, el cual llega durante la coquización a la cámara de gas que se encuentra por encima de la torta de carbón (13) y dentro de la cámara del horno de coque (4), y • el gas de coquización parcialmente quemado que se obtiene, pasa por canales (15) adecuados hacia una cámara de calefacción secundaria (3) que se encuentra por debajo de la cámara de coquización (4), en la que el gas de coquización parcialmente quemado se quema por completo con aire de combustión secundario, caracterizado porque: • las aberturas (1) para la entrada del aire de combustión primario presentan un dispositivo (2) dispuesto •fuera de la cámara del horno de coque (4), el cual realiza una dosificación del aire de combustión primario o un bloqueo del acceso de aire de combustión primario a la cámara de coquización (3) de una cámara de horno de coque (4), y • la cubierta (2) realiza la dosificación del aire primario a través de la elevación vertical, y este dispositivo (2) se utiliza para la dosificación o el bloqueo del aire de combustión primario a la cámara de combustión primaria (3) de una cámara de horno de coque (4) mediante la elevación vertical.

14. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo (1) se apoya sobe únicamente una alimentación de aire (2) de una o varias cámaras de hornos de coque (4) de una batería o banco de hornos de coque y se utiliza para regular el acceso del aire.

15. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo (1) se apoya sobre varias alimentaciones de aire (2) de una o varias cámaras de hornos de coque (4) de una batería o banco de hornos de coque y se utiliza para la regulación del acceso del aire.

16. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el dispositivo (1) o los dispositivos (1) se accionan manualmente mediante una palanca, un varillaje o un mando por cable.

17. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el dispositivo (1) o los dispositivos (1) se accionan de manera hidráulica.

18. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el dispositivo (1) o los dispositivos (1) son accionados mediante un motor eléctrico .

19. El procedimiento para la introducción y dosificación o el bloqueo de aire de combustión primario a la cámara de calefacción primaria (3) de cámaras de hornos de coque (4) horizontales de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque la alimentación de aire de combustión primario se realiza a través de un ventilador o una compresora bajo presión positiva ligera pero constante.