Instalación de carga (10') de tres tolvas para un horno de cuba,

que comprende:

un dispositivo de distribución giratorio (14) para distribuir material a granel en dicho horno de cuba haciendo girar un elemento de distribución alrededor de un eje central (A) de dicho horno de cuba;

unas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24) dispuestas en paralelo por encima de dicho dispositivo de distribución giratorio (14) y desplazadas con respecto a dicho eje central (A), para almacenar material a granel que se debe alimentar a dicho dispositivo de distribución (14);

un alojamiento (32') de válvula de sellado dispuesto entre dichas tolvas (20, 22, 24) y dicho dispositivo de distribución (14); presentando dicho alojamiento (32') de válvula de sellado una parte superior (46') con unas primeras, segundas y terceras entradas (150, 152, 154) que comunican respectivamente con dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), y con unas primeras, segundas y terceras válvulas de sellado (170, 172) para aislar dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), respectivamente, de la atmósfera interior de dicho horno de cuba; y presentando una parte inferior (48') en forma de embudo con una salida (125) que comunica con dicho dispositivo de distribución (14);

comprendiendo cada válvula de sellado (170, 172) una aleta (176) que puede pivotar entre una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta;

caracterizada porque

dicha parte superior (46') de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado presenta una configuración en estrella tripartita en sección horizontal con una parte central (156), en la que dichas entradas (150, 152, 154) están dispuestas de forma adyacente en relación triangular alrededor de dicho eje central (A), y con unas primeras, segundas y terceras partes de extensión (160, 162, 164), estando adaptada cada válvula de sellado (170, 172) de tal manera que su aleta (176) se abra hacia fuera con respecto a dicho eje central (A) pivotando hasta una posición de estacionamiento situada en dichas primeras, segundas o terceras partes de extensión (160, 162, 164), respectiva- mente

Instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba.

Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, al campo de las instalaciones de carga para hornos de cuba, tales como altos hornos. Más particularmente, la presente invención se refiere a una instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba.

Antecedentes de la técnica

Las instalaciones de carga BELL LESS TOP se han utilizado ampliamente en altos hornos de todo el mundo. Dichos hornos comprenden comúnmente un dispositivo de distribución giratorio equipado con un elemento de distribución giratorio, por ejemplo un canal de distribución que es giratorio alrededor del eje central vertical del horno y pivotable alrededor de un eje horizontal perpendicular al eje central. Las instalaciones denominadas "de tolvas superiores paralelas" comprenden múltiples tolvas dispuestas en paralelo por encima del dispositivo de distribución giratorio para el almacenamiento intermedio de material a granel a alimentar al dispositivo de distribución. Estas instalaciones permiten la carga casi continua de material a granel, puesto que una tolva puede (re)llenarse mientras otra tolva previamente llena está siendo vaciada para alimentar el dispositivo de distribución.

Con el fin de conectar las tolvas al dispositivo de distribución giratorio, tales instalaciones "de tolvas superiores paralelas" tienen comúnmente un alojamiento de válvula dispuesto entre las tolvas paralelas y el dispositivo de distribución. Dicho alojamiento de válvula presenta una parte superior con una respectiva entrada para cada tolva. Para cada tolva se proporciona una respectiva válvula de sellado para aislar cada tolva, respectivamente, de la atmósfera interior del horno de cuba por medio de una aleta que es pivotable entre una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta. El alojamiento de válvula presenta normalmente una parte inferior en forma de embudo con una salida que comunica con el dispositivo de distribución.

Dependiendo de la complejidad del programa de carga, se requiere que una instalación de carga BELL LESS TOP con tres tolvas paralelas alcance la producción dianizada de arrabio por día. Con el fin de minimizar el tiempo de parada cuando se cambia la tolva de alimentación y con el fin de permitir la alimentación simultánea desde dos tolvas, se requiere que las válvulas de sellado puedan abrirse simultáneamente. En algunas instalaciones de carga de tres tolvas existentes, esto no es posible debido a que una válvula de sellado abierta dada impide la apertura de una válvula adicional. En otras instalaciones de carga de tres tolvas existentes, que permiten la apertura simultánea de las válvulas de sellado, estas válvulas de sellado y, en consecuencia, las entradas en el alojamiento de válvula están ampliamente separadas para permitir la apertura simultánea de dos válvulas de sellado. En consecuencia, dichas instalaciones de carga de tres tolvas en general y sus alojamientos de válvula en particular ocupan mucho espacio. Además, el centrado adecuado del flujo de material de carga sobre el elemento de distribución es difícil de conseguir en estas instalaciones. Un ejemplo de dicha instalación es reconocido como técnica anterior en la solicitud de patente japonesa JP 09 249905 (figura 3). El documento JP 09 249905 se refiere a una instalación de carga superior de horno de cuba que comprende un dispositivo de distribución giratorio y tres tolvas en paralelo. Además, comprende una tolva de recogida de materia prima dispuesta entre las tres tolvas y el canal de distribución. La tolva de recogida presenta tres entradas en la parte superior y una parte inferior en forma de embudo. Cada una de las tres tolvas está provista de una válvula de compuerta de material dispuesta en una caja independiente por encima de la respectiva entrada de tolva de recogida. Según el documento JP 09 24995 (figuras 1-2), cada válvula de sellado inferior está colocada respectivamente en una caja dedicada dispuesta alrededor de una de las válvulas de compuerta de material, es decir, por encima de la tolva de recogida. Cada aleta de válvula de sellado es pivotable alrededor de la válvula de compuerta de material con el fin de ahorrar espacio. Con la disposición propuesta en el documento JP 09 249905, diversas válvulas de sellado pueden abrirse/cerrarse simultáneamente y permanecer abiertas simultáneamente.

Problema técnico

En consecuencia, un objetivo de la presente invención es proporcionar una instalación de carga de tres tolvas con un alojamiento de válvula para las válvulas de sellado, que proporcione una conexión mejorada entre las tolvas paralelas y el dispositivo de distribución.

Descripción general de la invención

Para conseguir este objetivo, la presente invención propone una instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba, que comprende un dispositivo de distribución giratorio para distribuir material a granel en el horno de cuba haciendo rotar un elemento de distribución alrededor de un eje central del horno de cuba y unas tolvas primera, segunda y tercera dispuestas en paralelo por encima del dispositivo de distribución giratorio y desplazadas con respecto al eje central para almacenar material a granel a alimentar al dispositivo de distribución. Un alojamiento de válvula de sellado está dispuesto entre las tolvas y el dispositivo de distribución y tiene una parte superior con unas primeras, segundas y terceras entradas que comunican respectivamente con las primeras, segundas y terceras tolvas. Unas primeras, segundas y terceras válvulas de sellado para aislar las primeras, segundas y terceras tolvas, respectivamente, de la atmósfera interior del horno de cuba están dispuestas en la parte superior. Cada válvula de sellado comprende una aleta que es pivotable entre una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta. El alojamiento de válvula de sellado presenta también una parte inferior en forma de embudo con una salida que comunica con el dispositivo de distribución. Según un aspecto importante de la invención, la parte superior del alojamiento de válvula de sellado tiene una configuración en estrella tripartita en sección horizontal con una parte central en la que las entradas están dispuestas de manera adyacente en relación triangular alrededor del eje central, y con unas primeras, segundas y terceras partes de extensión, estando adaptada cada válvula de sellado, de tal manera que su aleta se abra hacia fuera con respecto al eje central haciéndola pivotar hasta una posición de estacionamiento situada en las primeras, segundas y terceras partes de extensión, respectivamente.

Esta configuración permite la apertura simultánea de dos válvulas de sellado por medio de un alojamiento de válvula sellado compacto, es decir, sin requerir excesivo espacio de construcción. Además, esta configuración permite mejorar la trayectoria de flujo del material de carga (entre las tolvas y el dispositivo de distribución) y facilitar las intervenciones de mantenimiento.

En una configuración preferida, las líneas centrales de las entradas son equidistantes y forman un triángulo equilátero en sección horizontal. Ventajosamente, las entradas tienen una sección transversal circular idéntica y la distancia entre la línea central de cada entrada y el eje central está en el intervalo entre 1,15 y 2,5 veces el radio de la sección transversal circular. Preferentemente, cada parte de extensión del alojamiento de válvula de sellado se extiende en la dirección de una de las líneas medianas del triángulo equilátero, respectivamente. De forma ventajosa, cada parte de extensión tiene una altura que excede el diámetro de la aleta y cada válvula de sellado está configurada preferentemente con un ángulo de pivotamiento de su aleta de por lo menos 90º.

En una configuración preferida adicional, cada tolva tiene una parte de embudo inferior que termina en una parte de salida y cada tolva tiene una válvula de compuerta de material con un elemento obturador asociado a su parte de salida para variar un área de apertura de válvula en la parte de salida asociada. En esta configuración, cada parte de embudo está configurada asimétricamente, siendo excéntrica su parte de salida y estando dispuesta próxima al eje central, cada parte de salida está orientada verticalmente por encima de una respectiva entrada del alojamiento de la válvula de sellado para producir un flujo de salida sustancialmente vertical de material a granel hacia dentro del alojamiento de válvula de sellado y cada válvula de compuerta de material está configurada con su elemento obturador abriéndose...

1. Instalación de carga (10') de tres tolvas para un horno de cuba, que comprende:

un dispositivo de distribución giratorio (14) para distribuir material a granel en dicho horno de cuba haciendo girar un elemento de distribución alrededor de un eje central (A) de dicho horno de cuba;

unas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24) dispuestas en paralelo por encima de dicho dispositivo de distribución giratorio (14) y desplazadas con respecto a dicho eje central (A), para almacenar material a granel que se debe alimentar a dicho dispositivo de distribución (14);

un alojamiento (32') de válvula de sellado dispuesto entre dichas tolvas (20, 22, 24) y dicho dispositivo de distribución (14); presentando dicho alojamiento (32') de válvula de sellado una parte superior (46') con unas primeras, segundas y terceras entradas (150, 152, 154) que comunican respectivamente con dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), y con unas primeras, segundas y terceras válvulas de sellado (170, 172) para aislar dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), respectivamente, de la atmósfera interior de dicho horno de cuba; y presentando una parte inferior (48') en forma de embudo con una salida (125) que comunica con dicho dispositivo de distribución (14);

comprendiendo cada válvula de sellado (170, 172) una aleta (176) que puede pivotar entre una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta;

caracterizada porque

dicha parte superior (46') de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado presenta una configuración en estrella tripartita en sección horizontal con una parte central (156), en la que dichas entradas (150, 152, 154) están dispuestas de forma adyacente en relación triangular alrededor de dicho eje central (A), y con unas primeras, segundas y terceras partes de extensión (160, 162, 164), estando adaptada cada válvula de sellado (170, 172) de tal manera que su aleta (176) se abra hacia fuera con respecto a dicho eje central (A) pivotando hasta una posición de estacionamiento situada en dichas primeras, segundas o terceras partes de extensión (160, 162, 164), respectiva- mente.

2. Instalación de carga según la reivindicación 1, en la que las líneas centrales de dichas entradas (150, 152, 154) son equidistantes y forman un triángulo equilátero en sección horizontal.

3. Instalación de carga según la reivindicación 2, en la que dichas entradas (150, 152, 154) presentan una sección transversal circular idéntica y la distancia entre la línea central de cada entrada (150, 152, 154) y dicho eje central (A) está en el intervalo comprendido entre 1,15 y 2,5 veces el radio de dicha sección transversal circular.

4. Instalación de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada parte de extensión (160, 162, 164) de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado se extiende en la dirección de una de las líneas medianas de dicho triángulo equilátero, respectivamente.

5. Instalación de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada tolva (20, 22, 24) presenta una parte de embudo inferior (76) que termina en una parte de salida (78) y cada tolva (20, 22, 24) presenta una válvula (82) de compuerta de material con un elemento obturador (84) asociado a su parte de salida (78) para variar un área de apertura de válvula en dicha parte de salida asociada (78), estando configurada asimétricamente cada parte de embudo (76), siendo excéntrica su parte de salida (78) y estando dispuesta la misma próxima a dicho eje central (A), estando orientada cada parte de salida (78) verticalmente por encima de una respectiva entrada (150, 152, 154) de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado para producir un flujo de salida sustancialmente vertical de material a granel hacia dicho alojamiento (32') de válvula de sellado y estando configurada cada válvula (82) de compuerta de material con su elemento obturador abriéndose en una dirección que se aleja de dicho eje central (A), de tal manera que cualquier área de apertura de válvula parcial esté situada en el lado de dicha parte de salida asociada (78) próximo a dicho eje central (A).

6. Instalación de carga según la reivindicación 5, en la que cada parte de embudo (76) está configurada según la superficie de un cono truncado de un cono circular oblicuo.

7. Instalación de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada parte de extensión (160, 162, 164) presenta una altura que excede el diámetro de dicha aleta (176).

8. Instalación de carga según la reivindicación 7, en la que cada válvula de sellado (170, 172) está configurada con un ángulo de pivotamiento de su aleta (176) de por lo menos 90º.

9. Instalación de carga según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos primeros, segundos y terceros alojamientos (26, 28, 30) de compuerta de material independientes, conectados de forma separable aguas arriba de dichas primeras, segundas y terceras entradas (150, 152, 154), respectivamente.