Inserto de quemador para un horno de arco eléctrico.

Inserto de quemador (18) para un horno de arco eléctrico (2) con un bastidor soporte

(20), que puede insertarse en una abertura de pared (16) de una pared lateral (14) del horno de arco eléctrico (2), y un quemador (22) dispuesto en el bastidor soporte (20), en el que el bastidor soporte (20) está montado de forma basculante con relación a la pared lateral (14) alrededor de un eje de basculamiento (28) entre una posición de aparcamiento (P) y una posición de trabajo (A) en el estado de montaje del inserto de quemador (18), caracterizado porque el bastidor soporte (20) y el quemador (22) en la posición de aparcamiento (P) se encuentran por fuera y, en la posición de trabajo (A) al menos parcialmente por dentro de un espacio interior (32) del horno de arco eléctrico (2).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/052116.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: DORNDORF,MARKUS, HENRICH,MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > PROCESOS DEL HIERRO FUNDIDO, p. ej. AFINADO, FABRICACION... > Fabricación de acero al carbono, p. ej. acero suave,... > C21C5/52 (Fabricación del acero en horno eléctrico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > PROCESOS DEL HIERRO FUNDIDO, p. ej. AFINADO, FABRICACION... > Fabricación de acero al carbono, p. ej. acero suave,... > C21C5/46 (Detalles o accesorios)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos de solera, p. ej. hornos de reverbero (F27B... > F27B3/20 (Disposición de los dispositivos de calentamiento)

PDF original: ES-2524434_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Inserto de quemador para un horno de arco eléctrico La invención se refiere a un inserto de quemador para un horno de arco eléctrico En algunas acerías se funde chatarra metálica en un arco eléctrico del horno, en el marco de un procedimiento de reciclaje, y se transforma de nuevo en acero. En un horno de arco eléctrico de este tipo tres electrodos, que se alimentan con corriente alterna, generan un arco eléctrico de unos 8.000 º C de calor para fundir la chatarra de acero. Además de esto se usan quemadores, por ejemplo quemadores de gas natural-oxígeno en combinación con inyectores supersónicos de oxígeno, para introducir energía fósil en el horno de arco eléctrico. Los quemadores correspondientes se usan tanto para apoyar el arco eléctrico en cuanto a la introducción de energía como para homogeneizar el calor introducido. Un horno de arco eléctrico correspondiente posee un diámetro de aproximadamente 6 â?" 8 m. Los quemadores están distribuidos aquí sobre el perímetro del horno de arco eléctrico, que normalmente es casi circular.

Un horno de arco eléctrico de este tipo posee en el lado inferior un recipiente refractario metalúrgico de fusión, como recipiente inferior. Sobre éste se ha colocado un recipiente superior aproximadamente anular, que se compone de 8

â?" 10 paneles dispuestos anularmente que presentan unas medidas de por ejemplo 1, 80 m de altura y 1, 20 m de anchura. Estos paneles soportan unos tubos de cobre, a través de los cuales fluye agua de refrigeración. En las paredes laterales, respectivamente en varios o todos los paneles de pared, se han practicado unas aberturas de pared, por ejemplo con un tamaño de 80 cm x 40 cm. En estas aberturas de pared se han insertado, en los hornos de arco eléctrico conocidos, unos paneles de talón que penetran en forma de talón en el espacio interior del horno. Estos contienen a su vez los quemadores fósiles antes citados. En otras palabras los quemadores se sujetan en unos resaltes que sobresalen en forma de talón en el interior, de tal modo que los quemadores o sus aberturas de salida de llama están desplazados radialmente hacia dentro respecto a la pared interior del recipiente superior. De este modo se mejora el alcance de la llama de quemador hacia la chatarra de acero a fundir. Por otro lado se protege de este modo el material refractario en el horno de arco eléctrico, que reviste en especial el recipiente inferior, contra la llama de quemador o su acción de calentamiento. Una radiación directa de una llama sobre el material refractario destruiría éste bastante más rápidamente.

Los citados paneles de quemador o talón están amenazados en especial por la introducción de chatarra de acero procedente de cestas de chatarra. La chatarra se echa aquí desde arriba en el espacio interior del horno. A causa de la altura de caída y del peso propio de la chatarra de acero se ejercen entre otras, al impactar la chatarra, unas elevadas fuerzas mecánicas sobre el lado superior de los paneles de quemador, que después con frecuencia resultan dañados de forma irreparable a causa de las piezas de acero que impactan. Debido a que además los paneles de quemador están instalados fijamente en los paneles de pared, están fijados la orientación y el ángulo así como la posición de la llama de quemador con relación al recipiente inferior, es decir, son invariables. Por medio de esto también son invariables el ángulo y el alcance de la llama de quemador y del haz de oxígeno supersónico. Debido a que la chatarra de acero y su distribución en el recipiente superior son variables sin embargo de carga en carga, no siempre se obtiene una elevada eficiencia del quemador instalado fijamente, es decir, invariablemente.

Para solucionar el problema de los daños se conoce por ejemplo un inserto de quemador estructurado modularmente de la empresa Siemens como producto Sime-tallCIS RCB. Aquí las cubiertas del inserto de quemador en el lado superior e inferior, que penetran en el espacio interior del horno, pueden en especial sustituirse modularmente como placas de cobre macizas, en el caso de que resulten dañadas. Eso reduce los tiempos de parada de un horno durante intervalos de mantenimiento y los costes de material, ya que no es necesario sustituir todo el panel de quemador.

Pero incluso en el caso de insertos de quemador montados de forma basculante, como por ejemplo en la publicación para información de solicitud de patente DE 196 37 26 A1, existe asimismo el riesgo de que puedan dañarse lanzas o quemadores que todavía penetren en la cámara del horno o el lado inferior del inserto de quemador.

La tarea de la presente invención consiste en indicar un inserto de quemador mejorado para un horno de arco eléctrico.

La tarea es resuelta mediante un inserto de quemador conforme a la reivindicación 1. El inserto de quemador presenta un bastidor soporte, que puede insertarse en una abertura de pared de una pared lateral de un horno de arco eléctrico. En el bastidor soporte está dispuesto un quemador. Conforme a la invención el bastidor soporte está montado de forma basculante con relación a la pared lateral alrededor de un eje de basculamiento entre una posición de aparcamiento y una posición de trabajo en el estado de montaje del inserto de quemador, es decir, si éste está insertado en la abertura de pared del horno de arco eléctrico. La posición de aparcamiento está caracterizada porque el bastidor soporte y el quemador se encuentran por fuera de un espacio interior del horno de

arco eléctrico. En la posición de trabajo, por el contrario, el bastidor soporte y el quemador se encuentran al menos parcialmente dentro del espacio interior.

En la posición de aparcamiento, por ejemplo, el inserto de quemador o su superficie frontal vuelta hacia el horno queda enrasado (a) con la pared lateral. Mediante la invención es por ello posible, durante la carga del horno de arco eléctrico con chatarra de acero -, también llamada carga â?" hacer bascular el inserto de quemador hasta la posición de aparcamiento y extraer el mismo de este modo hacia fuera del espacio interior del horno de arco eléctrico. La chatarra de acero que cae no puede incidir de esta manera desde arriba sobre el inserto de quemador y, de este modo, no puede dañar o sólo con una menor intensidad â?" es decir, de forma comparable al daños sufrido por los restantes paneles de pared o paredes laterales del recipiente superior.

Debido a que el quemador normalmente está instalado fijamente en el bastidor soporte, mediante el basculamiento del bastidor soporte también puede bascular el quemador. Al comienzo del proceso de fusión o para utilizar el quemador se hace bascular por ello â?" después de cargar el horno â?" el inserto de horno hasta la posición de trabajo, con lo que también el quemador se lleva hasta el espacio interior del horno de arco eléctrico. También la abertura de salida para la llama de quemador se hace bascular de este modo normalmente hacia el espacio interior, de tal modo que la llama de quemador pueda actuar especialmente bien.

Debido a que con el bastidor soporte también puede bascular el quemador, puede variarse en especial la orientación de su rayo focal, si también pueden adoptarse posiciones intermedias del movimiento basculante entre la posición de trabajo y la de aparcamiento. De este modo mediante un basculamiento correspondiente alrededor del eje de basculamiento puede adaptarse el ángulo del bastidor soporte, respectivamente el ángulo del rayo focal, a los requisitos respectivos de un proceso de fusión. De esta forma puede optimizarse el uso del quemador.

En otras palabras los problemas antes descritos se resuelven, respectivamente se optimiza el uso del quemador, por medio de que éste está montado de forma basculante.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Inserto de quemador (18) para un horno de arco eléctrico (2) con un bastidor soporte (20) , que puede insertarse en una abertura de pared (16) de una pared lateral (14) del horno de arco eléctrico (2) , y un quemador (22) dispuesto en el bastidor soporte (20) , en el que el bastidor soporte (20) está montado de forma basculante con relación a la pared lateral (14) alrededor de un eje de basculamiento (28) entre una posición de aparcamiento (P) y una posición de trabajo (A) en el estado de montaje del inserto de quemador (18) , caracterizado porque el bastidor soporte (20) y el quemador (22) en la posición de aparcamiento (P) se encuentran por fuera y, en la posición de trabajo (A) al menos parcialmente por dentro de un espacio interior (32) del horno de arco eléctrico (2) .

2. Inserto de quemador (18) según la reivindicación 1, en el que el bastidor soporte (20) puede bascular adicionalmente alrededor de un eje de basculamiento (28) hasta una posición de mantenimiento (W) , en la que el quemador (22) y el bastidor soporte (20) se encuentran en un espacio exterior (42) del horno de arco eléctrico (2) y son accesibles desde el mismo.

3. Inserto de quemador (18) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el bastidor soporte (20)

atraviesa la abertura de pared (16) , de tal manera que llena la misma casi por completo tanto en la posición de 15 trabajo (A) como en la de aparcamiento (P) .

4. Inserto de quemador (18) según la reivindicación 3, en el que el bastidor soporte (20) presenta con relación al eje de basculamiento (28) una superficie exterior (44) configurada fundamentalmente en forma de segmento circular.

5. Inserto de quemador (18) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el quemador (22) está distanciado del eje de basculamiento (28) .

6. Inserto de quemador (18) según la reivindicación 5, con un eje de basculamiento (28) que discurre horizontalmente por debajo del quemador (22) en el estado de montaje.

7. Inserto de quemador (18) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que mediante el basculamiento alrededor del eje de basculamiento (28) puede seguirse un proceso de fusión que tenga lugar en el horno de arco eléctrico (2) .

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