HORNO ALTO.

Horno alto vertical (100) para reducir una carga (115) que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto por medio de un gas reductor soplado en una zona de reducción del horno a través de aberturas de gas del atalaje y que circula en dirección contraria a la de la carga,

en particular para la producción de hierro reducido directamente, con dos salidas (120) del horno previstas en la parte superior del horno alto y conectadas a un conducto principal (123) de gas de horno, en el que el eje geométrico central de cada salida (120) de gas de horno está inclinado con respecto a la horizontal en un ángulo de entre 45º y 55º, caracterizado porque las dos salidas de gas de horno corren juntas en una parte de conexión hacia al conducto principal (123) de gas de horno, en el que el eje geométrico central de las salidas (120) de gas de horno forman un ángulo de entre 30º y 60º, en particular de 45º

Horno alto.

El presente invento se refiere a un horno alto vertical de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

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 esta clase. 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 hay 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 ha sido hecho pasar a través de la zona de enfriamiento del material DRI (hierro reducido directo) caliente, y a hacerle recircular, a través de un lavador de gas de refrigeración, a la zona de enfriamiento del horno. De este modo, se enfría el DRI, antes de su descarga a través del fondo del alimentador de descarga del horno alto.

En los hornos altos previos, la salida del horno descarga en la pared lateral del horno en la parte superior del horno alto, formando el eje geométrico vertical del horno alto y el eje geométrico central de la salida del horno un ángulo de 90º. Esta disposición tiene el problema de que, durante el funcionamiento, grandes cantidades de polvo pasan por la salida del horno junto con el gas de horno. Esto incrementa los gastos de limpieza del gas de horno, debido a que debe preverse un complejo equipo para la eliminación del polvo.

Así, el objeto del presente invento es proporcionar un horno alto en el que, al menos, una salida del horno esté diseñada de tal modo que se reduzca la descarga de polvo.

Este objeto se consigue en un horno alto de la clase mencionada en el inicio, merced a las características particulares de la reivindicación 1.

Como la salida del horno está inclinada con respecto al horno alto en un ángulo de entre 45º y 55º, se consigue reducir eficazmente la cantidad de partículas de polvo descargadas desde el horno.

Además, las dos salidas de gas del horno corren juntas en una parte de conexión hasta el conducto principal para el gas de horno, formando el eje geométrico central de las salidas del horno un ángulo de entre 30º y 60º, en particular de 45º.

De acuerdo con otra realización del invento, el conducto principal del gas de horno y las salidas del horno están dispuestos de tal modo que el eje geométrico central del conducto principal del gas de horno y el eje geométrico central de las salidas del horno formen un ángulo de entre 70º y 100º, en particular de 90º.

De acuerdo con otra realización preferida del invento, el diámetro del conducto principal de gas de horno es mayor que el respectivo diámetro de las salidas de horno.

También es posible que el diámetro de la parte de conexión sea mayor que el diámetro del conducto de las salidas de horno y del conducto principal de gas horno.

Se describirá con detalle un horno alto haciendo referencia al dibujo adjunto. En el dibujo:

la figura 1 muestra una vista esquemática en alzado lateral del horno alto;

la figura 2 ilustra una vista agrandada de un miembro de recogida de gas de refrigeración del horno alto de acuerdo con la figura 1;

la figura 3 es una vista desde arriba agrandada del miembro de recogida de gas de refrigeración del horno alto de la figura 1, y

la figura 4 es una vista en alzado lateral, agrandada, del elemento de recogida de gas de refrigeración del horno alto de la figura 1.

La figura 1 muestra un horno alto 100 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 90º.

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 modo 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 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 del horno alto 100 el hierro reducido.

El horno alto 100 comprende un dispositivo 130 de alimentación de gas reductor, conectado con dos conducciones de gas de atalaje 131, 132, con dos grupos de aberturas 133, 134, de gas de atalaje. Las aberturas 133, 134 de gas de atalaje están dispuestas a dos alturas verticalmente diferentes en la periferia de la pared del horno alto.

Ambas conducciones 131, 132, de gas de atalaje están equipadas con un sistema de inyección 400, 410 para una mezcla de gas. Cada uno de los dos sistemas de inyección 400, 410 está conectado con una fuente 401, 415 de hidrocarburos y una fuente 402 de oxígeno, pudiendo ser diferentes, una de otra, las dos fuentes de hidrocarburos 401, 415. Ambos sistemas de inyección 400, 410 está diseñados de tal modo que la cantidad de hidrocarburos y de oxígeno pueda regularse por separado.

La figura 2 muestra una vista lateral agrandada del sistema de inyección 400. El sistema de inyección 400 comprende dos conducciones 403, 404, de las que la conducción 403 está conectada con la fuente 401 de hidrocarburo mientras que la conducción 404 está conectada con la fuente 402 de oxígeno. La conducción 403 corre coaxialmente dentro de la conducción 404, y ambas conducciones están conectadas a una parte mezcladora 405. La parte mezcladora 405 tiene una abertura de descarga 406 para la mezcla de hidrocarburo-oxígeno.

En la zona de enfriamiento 103, hay previstas boquillas 166 de gas de refrigeración en la camisa, las cuales están conectadas con un colector 165 de entrada de gas de refrigeración. Un miembro 160 de recogida de gas de refrigeración está previsto en la parte inferior de la zona de transición, entre la zona de reducción 101 y la zona de enfriamiento 103.

El miembro 160 de recogida de gas de refrigeración se ilustra en las figuras 3 y 4 a escala agrandada. Comprende canales estrechados a la inversa formados en los brazos colectores 181, 182, 183, 184 dispuestos en forma de cruz, cada uno de los cuales forma una toma 170, 171, 172, 173, de derivación de gas de refrigeración. El lado inferior de los brazos colectores 181, 182, 183, 184 opuestos al fondo del horno alto, tiene aberturas de succión para el gas de refrigeración allí formado. El área de la sección transversal de las tomas 170, 171, 172, 173 de gas de refrigeración aumenta a partir del punto de cruce hacia el lado exterior.

Además, los brazos colectores 181, 182, 183, 184...

1. Horno alto vertical (100) para reducir una carga (115) que se mueve por gravedad desde la parte superior hasta el fondo del horno alto por medio de un gas reductor soplado en una zona de reducción del horno a través de aberturas de gas del atalaje y que circula en dirección contraria a la de la carga, en particular para la producción de hierro reducido directamente, con dos salidas (120) del horno previstas en la parte superior del horno alto y conectadas a un conducto principal (123) de gas de horno, en el que el eje geométrico central de cada salida (120) de gas de horno está inclinado con respecto a la horizontal en un ángulo de entre 45º y 55º, caracterizado porque las dos salidas de gas de horno corren juntas en una parte de conexión hacia al conducto principal (123) de gas de horno, en el que el eje geométrico central de las salidas (120) de gas de horno forman un ángulo de entre 30º y 60º, en particular de 45º.

2. Horno alto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el eje geométrico central del conducto principal de gas de horno forman con el eje geométrico central de las salidas de gas de horno un ángulo de entre 70º y 100º, en particular de 90º, respectivamente.

3. Horno alto de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el diámetro del conducto principal de gas de horno es mayor que el diámetro de las salidas del horno.

4. Horno alto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diámetro de la parte de conexión es mayor que el diámetro del conducto de las salidas del horno y que el del conducto principal de gas del horno.