Horno alto.
Horno alto vertical (100) para una carga (115) que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondodel horno alto,
en particular para la producción de hierro reducido directamente, con una zona de reducción caliente(101) y una zona de enfriamiento (103) seguida por la zona de reducción (101), en la que están previstas aberturasde alimentación para un gas de refrigeración (165), y con un elemento (160) de recogida de gas de refrigeración queestá previsto en una parte de transición entre la zona de reducción (101) y la zona de enfriamiento(103), caracterizado porque el elemento (160) de recogida de gas de refrigeración comprende brazos colectores(181 a 184) dispuestos en forma de cruz, cada uno de las cuales forma una toma (170 a 173) de derivación de gasde refrigeración.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07023877.
Solicitante: MINES AND METALS ENGINEERING GMBH (M.M.E.).
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: GEORG-GLOCK-STRASSE 3 40474 DÜSSELDORF ALEMANIA.
Inventor/es: NAJMOSSADAT,SEYED MOHAMMED REZA.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C21B13/02 QUIMICA; METALURGIA. › C21 METALURGIA DEL HIERRO. › C21B FABRICACION DEL HIERRO O DEL ACERO (tratamiento preliminar de mineral de hierro o de chatarra C22B 1/00). › C21B 13/00 Fabricación de hierro esponjoso o acero líquido, por procesos directos. › en hornos de cuba.
- F27B1/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F27 HORNOS; APARATOS DE DESTILACIÓN. › F27B HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN GENERAL; APARATOS DE SINTERIZACION A CIELO ABIERTO O APARATOS SIMILARES (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › Hornos de cuba u hornos verticales similares o con un predominio vertical (para el precalentamiento, la cocción, la calcinación o el enfriamiento de la cal, magnesia o dolomita C04B 2/12).
- F27D17/00 F27 […] › F27D PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN LA MEDIDA EN QUE SON COMUNES A MAS DE UN TIPO DE HORNO (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › Dispositivos para la utilización del calor perdido (cambiadores de calor en sí F28 ); Dispositivos para la utilización o eliminación de los gases residuales (eliminación de humo en general B08B 15/00).
PDF original: ES-2386466_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Horno alto
El presente invento se refiere a un horno alto vertical para una carga que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto, en concreto para la producción de hierro reducido directamente, con una zona de reducción caliente y una zona de enfriamiento seguida por la zona de reducción, en la que están previstas aberturas de alimentación para un gas de refrigeración, y con un elemento de recogida de gas de refrigeración que está previsto en la parte de transición entre la zona de reducción y la zona de enfriamiento.
En la técnica anterior se conocen hornos altos verticales que, en particular, pueden ser utilizados para la reducción directa de óxidos de hierro. Estos hornos altos están diseñados de tal manera, que la carga alimentada a ellos se mueva por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto.
El documento US 4.054.444 describe un horno alto de este tipo. En este horno alto, hay una abertura de alimentación para la carga y una salida del gas de horno previstas en la parte superior del horno alto. Una carga de material de óxido de hierro puede ser alimentada al horno alto a través de la abertura de alimentación. La salida del gas de horno sirve para descargar el gas de horno utilizado.
La abertura de alimentación forma el extremo superior de una zona de reducción, en la que están previstas aberturas de atalaje para el gas con el fin de introducir gas de reducción, que contiene monóxido de carbono e hidrocarburos y que se produce en un reformador. El gas de reducción reduce el óxido de hierro a altas temperaturas para obtener directamente hierro.
La zona de reducción va seguida por una zona de transición por la que el material caliente pasa a una zona de enfriamiento, con cambios mínimos en la química del producto.
Justo debajo de la zona de transición y un área de cono superior de la zona de enfriamiento, está prevista una cámara de recogida de gas de refrigeración, La cámara de recogida de gas de refrigeración está destinada a recibir gas de refrigeración caliente que se ha hecho pasar a través de la zona de enfriamiento del material, y recircular, a través de un lavador de gas de refrigeración, a la zona de enfriamiento del horno. De esta manera, el DRI se enfría, antes de su descarga a través del fondo del alimentador de descarga del horno alto.
Sin embargo, un elemento de recogida de gas de refrigeración está previsto en la parte central del horno alto. De esta forma en ambos lados permanecen partes estrechas en la zona de transición desde la zona de reducción a la zona de enfriamiento, por las que puede pasar gas de refrigeración a la zona de reducción, ya que no se prevén medidas para evitarlo. Como resultado de esto, no se evita eficazmente la entrada de gas de refrigeración en la zona de reducción, lo que da lugar a un enfriamiento no deseado de la carga en esta zona. De esta manera, se tiene que alimentar más energía térmica a la zona de reducción a fin de mantener la reacción de reducción.
Es por tanto el objeto del presente invento proporcionar un horno alto, en el que se evite eficazmente la entrada del gas de enfriamiento en la zona de reducción.
Este objeto se resuelve en un horno alto del tipo mencionado en el inicio, en que el elemento de recogida de gas de refrigeración comprende brazos colectores dispuestos en forma de cruz, cada uno de los cuales forma una toma de derivación de gas de refrigeración, como se explica en la reivindicación 1 y se muestra en las figuras 1 y 3.
Mediante la provisión de brazos colectores dispuestos en forma de cruz, se evita una transición entre el gas de refrigeración y la zona de enfriamiento en la zona de reducción. En consecuencia, no hay ningún efecto de enfriamiento no deseado en la zona de reducción, por lo que se mejora la eficiencia del horno alto.
Según una primera realización del invento, se prevé que las tomas de derivación de gas de refrigeración tengan una zona en sección transversal que aumente a partir del punto de cruce hacia el lado exterior.
También es posible que los brazos colectores estén inclinados desde la horizontal en la dirección de circulación de la carga. En particular, los brazos colectores pueden estar inclinados formando un ángulo de entre 5º y 10º con la dirección horizontal. De este modo, los brazos colectores ofrecen una resistencia reducida a la carga que circula.
Según otra realización del invento, cada brazo colector tiene un borde para romper la carga, que está orientado opuesto a la dirección de circulación de la carga. De este modo, la carga puede pasar aún más fácilmente mediante el elemento de recogida de gas de refrigeración.
En particular, los brazos colectores pueden estar conectados entre sí por sus partes de borde exterior. De este modo, se obtiene una estabilidad adicional de los elementos de recogida de gas de refrigeración.
Según otra realización preferida del invento, se prevé que el elemento de recogida de gas de refrigeración comprenda al menos un cono, en el que la punta del cono esté orientada opuesta a la dirección del circulación de la carga. Dicho cono rompe la carga en la dirección de las paredes laterales del horno alto.
El horno alto puede comprender además al menos un conducto de gas previsto para descargar un gas de hidrocarburo en el cono. De este modo el cono se enfría, por lo que se mejora su durabilidad.
Se puede proporcionar un cono superior con respecto a la dirección de circulación de la carga delante de los brazos colectores. Mediante este cono superior, se hace pasar la carga fácilmente mediante la parte de cruce de los brazos colectores.
El horno alto puede comprender también un cono inferior que, en relación a la dirección de circulación de la carga, esté dispuesto detrás de los brazos colectores. Este cono inferior puede estar dispuesto directamente en la cara de base del cono superior entre los brazos colectores. El cono inferior soporta la circulación uniforme de la carga.
Una realización del presente invento se describe en detalle a continuación con referencia al dibujo adjunto. En el dibujo:
La figura 1 muestra una vista esquemática en alzado lateral de un horno alto según el presente invento,
La figura 2 muestra una vista ampliada de un elemento de recogida de gas de refrigeración del horno alto según la figura 1,
La figura 3 muestra una vista desde arriba ampliada del elemento de recogida de gas de refrigeración del horno alto de la figura 1,
La figura 4 muestra una vista en alzado lateral ampliada del elemento de recogida de gas de refrigeración del horno alto de la figura 1.
La figura 1 muestra un horno alto 100 según el presente invento en vista esquemática, destinado en particular a la producción de hierro reducido directamente. El horno alto 100 tiene, en general, forma cilíndrica y está dispuesto verticalmente.
Una salida 120 para gas de escape del horno está prevista en la parte superior del horno alto 100, estando inclinado el eje geométrico central de la salida 120 del horno alto con respecto al eje geométrico horizontal del horno alto 100 en un ángulo de entre 45º y 55º. La salida 120 de gas de horno está conectada con un conducto principal 123 para el gas de horno de tal manera que el eje geométrico central de la salida 120 de gas de horno y el del conducto principal 123 para gas de horno, formen un ángulo de 90°.
Además, una abertura de alimentación 109 para una carga 115 de material de óxido de hierro está prevista en la parte superior del horno alto 100. El horno alto 100 está diseñado de tal manera, que la carga 115 se mueva, por gravedad, desde la parte superior hasta el fondo del horno alto, descendiendo por el interior del horno alto 100.
El interior del horno alto 100 está dividido en una zona de reducción 101, cuyo extremo superior forma la abertura de alimentación 109, y una zona de enfriamiento 103 que está dispuesta inmediatamente debajo de la zona de reducción 101.
En el extremo inferior de la zona de enfriamiento 103, está prevista una abertura de descarga 190, a través de la cual puede descargarse el hierro reducido del horno alto 100.
El horno alto 100 comprende un dispositivo 130 de alimentación de gas reductor,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Horno alto vertical (100) para una carga (115) que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto, en particular para la producción de hierro reducido directamente, con una zona de reducción caliente
(101) y una zona de enfriamiento (103) seguida por la zona de reducción (101) , en la que están previstas aberturas de alimentación para un gas de refrigeración (165) , y con un elemento (160) de recogida de gas de refrigeración que está previsto en una parte de transición entre la zona de reducción (101) y la zona de enfriamiento (103) , caracterizado porque el elemento (160) de recogida de gas de refrigeración comprende brazos colectores (181 a 184) dispuestos en forma de cruz, cada uno de las cuales forma una toma (170 a 173) de derivación de gas de refrigeración.
2. Horno alto (100) según la reivindicación 1, caracterizado porque las tomas (171 a 173) de derivación de gas de refrigeración tienen una zona en sección transversal que aumenta a partir del punto de cruce hacia el lado exterior.
3. Horno alto (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los brazos colectores (181 a 184) están inclinados desde la horizontal en la dirección de circulación de la carga (115) .
4. Horno alto (100) según la reivindicación 3, caracterizado porque los brazos colectores (181 a 184) están inclinados formando un ángulo de entre 5º y 10º con la dirección horizontal.
5. Horno alto (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada brazo colector (181 a 184) tiene un borde para romper la carga (115) , que está orientado opuesto a la dirección de circulación de la carga (115) .
6. Horno alto (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los brazos colectores (181 a 184) están conectados entre sí, en particular, por sus partes de borde exterior.
7. Horno alto (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un elemento (160) de recogida de gas de refrigeración comprende al menos un cono (161, 162) , en el que la punta del cono está orientada opuesta a la dirección del circulación de la carga (115) .
8. Horno alto (100) según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende al menos un conducto (150) de gas previsto para descargar un gas de hidrocarburo en el cono (161, 162) .
9. Horno alto (100) según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque un cono superior (161) está previsto, con respecto a la dirección del circulación de la carga (115) delante de los brazos colectores (181 a 184) .
10. Horno alto (100) según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque un cono inferior (162) está previsto con respecto a la dirección de circulación de la carga (115) detrás de los brazos colectores (181 a 184) .
11. Horno alto (100) según la reivindicación 10, caracterizado porque el cono inferior (162) está previsto directamente en la cara de base del cono superior (161) entre los brazos colectores (181 a 184) .
FIG. 1
FIG. 2
FIG. 3
FIG. 4
Patentes similares o relacionadas:
Procedimiento para hacer funcionar un horno, del 7 de Agosto de 2019, de L'AIR LIQUIDE, SOCIETE ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE: Procedimiento para hacer funcionar un horno , en el que se funde al menos un material de partida que comprende un elemento metálico, en el que el material de partida es […]
Comenzar un proceso de fundición, del 28 de Febrero de 2018, de Tata Steel Limited: Un método para iniciar un proceso basado en baño fundido para fundir un material de alimentación metalífero para formar un metal fundido en un aparato de fundición, el aparato […]
Horno alto, del 27 de Junio de 2012, de MINES AND METALS ENGINEERING GMBH (M.M.E.): Horno alto vertical provisto en su parte superior de una abertura de alimentación para una carga de material de óxido de hierro y diseñado de tal manera que, […]
HORNO ALTO, del 20 de Octubre de 2010, de MINES AND METALS ENGINEERING (M.M.E.): Horno alto vertical para reducir una carga que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto por medio […]
METODO DE FUSION Y REDUCCION EN UN HORNO DE CUBA CON RECUPERACION DE METALES SECUNDARIOS VOLATILES., del 1 de Diciembre de 2006, de STARTEC IRON, LLC: Un método para reducir óxidos de metal en un horno de cuba que tiene un cuerpo superior y un cuerpo inferior que comprende: hacer reaccionar […]
HORNO DE CUBA MODULAR PARA REDUCCION Y FUSION., del 1 de Abril de 2006, de STARTEC IRON, LLC: Aparato modular la producción de metal fundido que comprende: - una pluralidad de celdas conectadas de idéntico tamaño y construcción que forman […]
METODO Y APARATO PARA CONTROLAR LA CARBURACION DE DRI., del 16 de Junio de 2005, de HYLSA, S.A. DE C.V.: Un método para producir hierro de reducción directa (DRI) con una cantidad controlada de carbono, en un sistema de reducción sin un reformador de gas natural […]
PROCEDIMIENTO Y PLANTA DE GASIFICACION PARA REACTORES DE REDUCCION DIRECTA., del 1 de Marzo de 2007, de TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION THE BROKEN HILL PROPRIETARY COMPANY LIMITED: LA PRESENTE INVENCION ES UN PROCESO Y APARATO INTEGRADOS PARA SUMINISTRAR AL MENOS UNA PARTE DE LA MATERIA PRIMA DE GAS REDUCTOR A UN REACTOR DE REDUCCION, COMO […]