Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.

Instalación metalúrgica de fusión,

- en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un horno de fusión

(1) para fundir chatarra metálica (2) y una región de carga (3), dispuesta por encima del horno de fusión (1), para el horno de fusión (1),

- en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un elemento de carga (4) que puede introducirse, lleno de chatarra metálica (2) determinada para el horno de fusión (1), en una dirección de traslación (x) en la región de carga (3), allí puede vaciarse y puede extraerse, en estado de vaciado, en contra de la dirección de traslación (x) de nuevo hacia fuera de la región de carga (3),

- en donde la región de carga (3) está rodeada por una tolva (5), de tal modo que la región de carga (3) incluyendo el elemento de carga (4) transportado hasta la región de carga (3) está cerrada por arriba y lateralmente,

- en donde la tolva (5) presenta varias aberturas de aspiración superiores (7), a través de la cuales pueden aspirarse desde la tolva (5) los gases de escape y los polvos que se presenten en la tolva (5),

- en donde entre el horno de fusión (1) y la región de carga (3) está dispuesta una arqueta (9) para alojar y precalentar la chatarra metálica (2), a la que se alimenta la chatarra metálica (2) durante el vaciado del 15 elemento de carga (4),

- en donde la arqueta (9) presenta en dirección a la región de carga (3) un elemento de cierre superior (10), que puede abrirse para alimentar la chatarra metálica (2) a la arqueta (9) y después puede cerrarse de nuevo, y la arqueta (9) presenta dirección al horno de fusión (1) un elemento de cierre inferior (11), que puede abrirse para cargar la chatarra metálica (2) desde la arqueta (9) en el horno de fusión (1) y después puede cerrarse de nuevo, y en donde

- un sistema de aspiración (12) conectado a las aberturas de aspiración superiores (7) puede controlarse de tal modo, que puede coordinarse una actividad del sistema de aspiración (12) con la apertura y el cierre del elemento de cierre superior (10) y/o el estado de carga de la arqueta (9).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/062972.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: HUBER, HANSJORG, DORNDORF,MARKUS.

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 F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos de solera, p. ej. hornos de reverbero (F27B... > F27B3/18 (Disposición de los dispositivos de carga)

PDF original: ES-2518141_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.
Ilustración 2 de Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.
Ilustración 3 de Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.
Ilustración 4 de Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.
Ilustración 5 de Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.
Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga.

Fragmento de la descripción:

Instalación metalúrgica de fusión con elemento de carga

La presente Invención se refiere a una instalación metalúrgica de fusión,

en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un horno de fusión para fundir chatarra metálica y 5 una región de carga, dispuesta por encima del horno de fusión, para el horno de fusión,

en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un elemento de carga que puede introducirse, lleno de chatarra metálica determinada para el horno de fusión, en una dirección de traslación en la región de carga, allí puede vaciarse y puede extraerse, en estado de vaciado, en contra de la dirección de traslación de nuevo hacia fuera de la región de carga.

Las instalaciones metalúrgicas de fusión de este tipo son de conocimiento general. En general las instalaciones metalúrgicas de fusión que comprenden hornos de arco eléctrico tienen esta estructura.

Al cargar un horno de fusión se produce normalmente, en una medida considerable, la aparición de humos de salida y nubes de polvo, los llamados gases de escape secundarios. Los humos de salida y las nubes de polvo salen sin impedimentos hasta la nave de producción, en el caso de una configuración habitual del horno de fusión, en la que 15 está dispuesta la instalación metalúrgica de fusión. Allí son absorbidos habitualmente a través de una aspiración de nave o algo similar. Una aspiración de nave de este tipo recibe también el nombre de aspiración de gases de escape secundarios, ya que el volumen principal procedente de la sala de horno de gases de escape, los gases primarios, normalmente es aspirado y tratado posteriormente a través de una aspiración de horno o aspiración de gases de escape primarios separada de la misma en la región de la tapa de horno.

La patente austríaca n° E 17399 B hace patente un dispositivo para aspirar gases de escape secundarios en acerías y fundiciones, en el que se dispone de una tolva trasladable, fijada a una grúa, como aspiración de gases de escape secundarios.

La patente austríaca n° E 459 B hace patente un dispositivo para aspirar gases de escape secundarios en acerías y fundiciones, en el que se dispone de un techo de tolva fijo y paredes laterales de tolva móviles.

La configuración del estado de la técnica presenta diferentes inconvenientes. La aspiración de nave actúa en especial sobre todas las aberturas de la nave. Por ello se aspiran y absorben en gran medida otras corrientes de aire. Asimismo pasa un tiempo relativamente largo hasta que se han aspirado los humos de salida y las nubes de polvo. Entretanto en muchos casos se deposita una cantidad considerable en especial de polvo sobre el suelo de la nave de producción. Asimismo el personal que se encuentra en la nave de producción sufre en gran medida una 3 carga, en parte incluso con peligro para su salud.

La patente alemana n° 163342 describe una evacuación de humos para la aspiración de gases desde el entorno de hornos de arco eléctrico, que se dispone sobre los electrodos. Sin embargo, durante la carga del horno se sigue entregando al entorno un elevado volumen de gases de escape secundarios.

En el documento US 564 7288 se hacen patente otros ejemplos de instalaciones de este tipo.

La tarea de la presente invención consiste en crear posibilidades, mediante las cuales pueda evitarse por completo o al menos en gran parte una salida de los humos de salida y de las nubes de polvo a la nave de producción durante la carga de un horno de fusión.

La tarea es resuelta mediante una instalación metalúrgica de fusión con las particularidades de la reivindicación 1. Unas configuraciones ventajosas de la instalación metalúrgica de fusión son el objeto de las reivindicaciones 4 subordinadas 2 a 14.

Asimismo la tarea es resuelta mediante un procedimiento con las particularidades de la reivindicación 15.

Conforme a la invención está previsto configurar una instalación metalúrgica de fusión de la clase citada al comienzo, por medio de que

la región de carga está rodeada por una tolva, de tal modo que la región de carga incluyendo el elemento 45 de carga transportado hasta la región de carga está cerrada por arriba y lateralmente, y

la tolva presenta varias aberturas de aspiración superiores, a través de la cuales pueden aspirarse desde la tolva los gases de escape y los polvos que se presentan en la tolva.

Esta configuración de la Instalación tiene la ventaja de que puede prescindirse de un aspiración de gases de escape secundarios. Sólo se usa una aspiración de gases de escape primarlos modificada, para impedir que se produzcan gases de escape secundarios. Por medio de esto se reduce claramente el volumen de gases de escape a tratar posteriormente y se reduce notablemente la complejidad de aparatos de la instalación.

Con ello las aberturas de aspiración superiores pueden estar dispuestas en cualquier punto de la tolva. Sin embargo, de forma preferida las aberturas de aspiración están dispuestas en la región superior de la tolva. En esta configuración es posible una aspiración especialmente eficiente.

El número de aberturas de aspiración puede elegirse generalmente a voluntad y es de forma preferida de 1 a 1, dado el caso también superior a 1.

Las aberturas de aspiración superiores están dispuestas de forma preferida a ambos lados de un plano definido por la dirección de traslación del elemento de carga, de forma preferida vertical.

En muchos casos está dispuesta entre el horno de fusión y la región de carga una arqueta, a la que se alimenta la chatarra metálica durante el vaciado del elemento de carga. La arqueta está dispuesta con ello de forma preferida excéntricamente respecto al horno de fusión, por encima del horno de fusión. Por "arqueta" se entiende aquí y a partir de ahora cualquier recipiente de alojamiento que sea adecuado para alojar y precalentar material, aquí en especial chatarra metálica.

En este caso la arqueta presenta de forma preferida en dirección a la región de carga un elemento de cierre superior, que puede abrirse para alimentar chatarra metálica a la arqueta y después puede cerrarse de nuevo. Con ello el elemento de cierre superior puede estar compuesto por una o varias piezas constructivas, que pueden moverse unas respecto a otras en combinación o por separado. En general se presenta cerrado y, en especial, sólo se abre si se desea alimentar chatarra metálica desde el elemento de carga a la arqueta. De este modo, al trasladarse el elemento de carga hasta y desde la región de carga, el elemento de cierre superior estará de forma preferida cerrado, de tal manera que no puede entrar ningún gas de escape del horno de fusión en la región de carga y salir, a través de la misma, al entorno. El elemento de cierre superior sólo se abre, en especial, cuando el elemento de carga está poslclonado por encima de la arqueta y el gas de escape que asciende sobre la arqueta, hacia fuera del horno de fusión, puede aspirarse a través de la tolva.

La arqueta presenta de forma preferida asimismo en dirección al horno de fusión un elemento de cierre Inferior, que puede abrirse para cargar la chatarra metálica desde la arqueta en el horno de fusión y después puede cerrarse de nuevo. El elemento de cierre inferior permite en el estado de cierre un almacenamiento temporal y un precalentamiento de la chatarra metálica mediante los gases de escape desde el horno de fusión hasta la arqueta. Esto reduce la necesidad de energía y los costes para el proceso de fusión.

Un sistema de aspiración conectado a las aberturas de aspiración superiores puede controlarse en esta configuración de forma preferida de tal modo, que pueda coordinarse una actividad del sistema de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación metalúrgica de fusión,

- en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un horno de fusión (1) para fundir chatarra metálica (2) y una región de carga (3) , dispuesta por encima del horno de fusión (1) , para el horno de fusión (1) ,

- en donde la instalación metalúrgica de fusión presenta un elemento de carga (4) que puede introducirse, 5 lleno de chatarra metálica (2) determinada para el horno de fusión (1) , en una dirección de traslación (x) en la región de carga (3) , allí puede vaciarse y puede extraerse, en estado de vaciado, en contra de la dirección de traslación (x) de nuevo hacia fuera de la región de carga (3) ,

- en donde la región de carga (3) está rodeada por una tolva (5) , de tal modo que la región de carga (3) incluyendo el elemento de carga (4) transportado hasta la región de carga (3) está cerrada por arriba y 10 lateralmente,

- en donde la tolva (5) presenta varias aberturas de aspiración superiores (7) , a través de la cuales pueden aspirarse desde la tolva (5) los gases de escape y los polvos que se presenten en la tolva (5) ,

- en donde entre el horno de fusión (1) y la región de carga (3) está dispuesta una arqueta (9) para alojar y precalentar la chatarra metálica (2) , a la que se alimenta la chatarra metálica (2) durante el vaciado del 15 elemento de carga (4) ,

- en donde la arqueta (9) presenta en dirección a la región de carga (3) un elemento de cierre superior (10) , que puede abrirse para alimentar la chatarra metálica (2) a la arqueta (9) y después puede cerrarse de nuevo, y la arqueta (9) presenta dirección al horno de fusión (1) un elemento de cierre inferior (11) , que puede abrirse para cargar la chatarra metálica (2) desde la arqueta (9) en el horno de fusión (1) y después 20 puede cerrarse de nuevo, y en donde

- un sistema de aspiración (12) conectado a las aberturas de aspiración superiores (7) puede controlarse de tal modo, que puede coordinarse una actividad del sistema de aspiración (12) con la apertura y el cierre del elemento de cierre superior (10) y/o el estado de carga de la arqueta (9) .

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque las aberturas de aspiración superiores (7) están 25 dispuestas en la región superior de la tolva (5) .

3. Instalación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las aberturas de aspiración superiores (7) están dispuestas a ambos lados de un plano (8) vertical definido por la dirección de traslación (x) del elemento de carga (4) .

4. Instalación según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque la arqueta (9) está dispuesta excéntricamente 30 con respecto al horno de fusión (1) , por encima del horno de fusión (1) .

5. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque están dispuestas en la arqueta (9) por debajo del elemento de cierre superior (10) varias aberturas de aspiración inferiores (13) , a través de las cuales pueden aspirarse desde la arqueta (9) los gases de escape y polvos presentes en la arqueta (9) .

6. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque las aberturas de aspiración inferiores (13) están 35 dispuestas a ambos lados de un plano vertical (8) , definido por la dirección de traslación (x) del elemento de carga (4) .

7. Instalación según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque las aberturas de aspiración (7, 13) superiores y las inferiores están unidas a la misma instalación de aspiración (14) , y porque están dispuestas unas clapetas de cierre (16) graduables al menos en unos tubos de unión (15) , entre las aberturas de aspiración superiores (7) y la 40 instalación de aspiración (14) .

8. Instalación según la reivindicación 7, caracterizada porque también en unos tubos de unión (17) entre las aberturas de aspiración inferiores (13) y la instalación de aspiración (14) están dispuestas unas clapetas de cierre (18) graduables.

9. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque pueden controlarse unos accionamientos de 45 graduación (19) para las clapetas de cierre (16) dispuestas entre las aberturas de aspiración superiores (7) y la instalación de aspiración (14) , con independencia de unos accionamientos de graduación (20) para las clapetas de cierre (18) dispuestas entre las aberturas de aspiración inferiores (13) y la instalación de aspiración (14) .

10. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la dirección de traslación (x) discurre oblicuamente desde abajo hacia arriba, porque en la tolva está dispuesta una abertura de paso (6) para la introducción y extracción del elemento de carga (4) , y porque puede reducirse la sección transversal de la abertura 5 de paso (6) con el elemento de carga (4) introducido en la tolva (5) , en especial puede cerrarse la abertura de paso (6) .

11. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la dirección de traslación (x) discurre oblicuamente desde abajo hacia arriba y porque la tolva (5) se extiende en dirección horizontal hasta tal punto, que el elemento de carga (4) entra desde abajo en la tolva (5) . 10

12. Procedimiento para controlar una instalación según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el sistema de aspiración (12) conectado a las aberturas de aspiración superiores (7) se controla de tal modo, que se coordina una actividad del sistema de aspiración (12) con la apertura y el cierre del elemento de cierre superior (10) y/o el estado de carga de la arqueta (9) .