PLACA DE REFRIGERACION.

Placa de refrigeración de cobre o de una aleación de cobre para hornos de cuba,

en la cual están previstos varios taladros (6) para alojamiento de un refrigerante, que mediante tubos de conexión (9, 10) soldados en el lado frío (5) de la placa están unidos con una entrada de refrigerante (12) y una salida de refrigerante (13), presentando los tubos de conexión (9, 10) bridas (15) y estando insertados con las bridas (15) en rebajes (17) del lado frío (5) de la placa y soldados en la periferia de las bridas (15) con el lado frío (5) de la placa caracterizada porque los tubos de conexión (9, 10) en sus extremos (14) del lado de la placa están provistos de bridas (15), siendo las bridas (15) en los tubos de conexión (9, 10) abocardados de los extremos (14) de los tubos de conexión (9, 10) del lado de la placa

Placa de refrigeración.

El invento se refiere a una placa de refrigeración de cobre o de una aleación de cobre para hornos de cuba según las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Una placa de refrigeración semejante figura en el estado de la técnica por el documento EP 0 951 371 B1. En la placa de refrigeración están previstos varios taladros para el alojamiento de un refrigerante, en particular agua, que mediante tubos de conexión soldados en el lado frío de la placa están unidos con una entrada de refrigerante y una salida de refrigerante. La sección transversal interior de los tubos de conexión está adaptada usualmente al diámetro de los taladros. La fijación de los tubos de conexión a la placa de refrigeración se efectúa por regla general realizando en el lado frío de la placa rebajes de poca profundidad adaptados al diámetro exterior de los tubos de conexión, luego los extremos de los tubos de conexión del lado de la placa se insertan en estos rebajes y a continuación los tubos de conexión se sueldan con la placa de refrigeración por soldadura en ángulo. No se efectúa aquí ningún acabado especial de los extremos de los tubos de conexión del lado de la placa. La mayoría de las veces únicamente se achaflanan en el lado interior, para garantizar un mejor paso del refrigerante.

Si los tubos de conexión están compuestos de cobre o de una aleación de cobre, los tubos de conexión unidos con una entrada de refrigerante y una salida de refrigerante de acero se proveen de manguitos de acero a distancia de la placa de refrigeración. En caso de tubos de conexión de cobre o de una aleación de cobre se necesita un manguito de acero para realizar una soldadura estanca a los gases con la camisa del horno de cuba. Con esto y también con el empleo de tubos de conexión de acero se evita que en el montaje de las placas de refrigeración en un horno de cuba se tenga que ser soldar cobre. La soldadura de cobre es técnicamente muy complicada y está asociada con grandes riesgos de defectos.

Otro problema en el caso conocido consiste en que la prueba de las soldaduras en ángulo, por ejemplo por medio de un ensayo de penetración de color especialmente en cordones de soldadura de Cu, sin duda técnicamente posible, sin embargo está asociada con un gasto considerable.

Puesto que en un lado los tubos de conexión deben soldarse a la placa de refrigeración y en el otro lado entre los tubos de conexión y la camisa del horno de cuba debe realizarse una unión estanca a los gases, particularmente por soldadura, debido a la dilatación térmica de la placa de refrigeración en el empleo se producen tensiones en los cordones de soldadura entre la placa de refrigeración y los tubos de conexión.

El documento EP 1 391 521 A1 da a conocer una placa de refrigeración de cobre o de aleación de cobre de baja aleación, para hornos metalúrgicos provistos de una chapa exterior de blindaje del horno, con al menos uno, preferentemente al menos dos, conductos de refrigerante que se desarrollan en el interior de la placa de refrigeración, estando los tramos de tubo de refrigerante para la entrada o salida de refrigerante llevados hacia el exterior a través de la chapa de blindaje del horno. En la placa de refrigeración están colocados tubos de retención, que por fuera de la chapa de blindaje del horno están provistos de arandelas de retención y fijan la placa de refrigeración en dirección del interior del horno. Los tubos de retención y arandelas de retención están fabricados preferentemente de ace-ro.

Sirve de base al invento -partiendo del estado de la técnica- el problema de proporcionar una placa de refrigeración de cobre o de una aleación de cobre para hornos de cuba, en la cual se obtenga una elevada resistencia a la fatiga de la unión entre la placa de refrigeración y los tubos de conexión mediante una mejor absorción y transmisión de las tensiones que se producen en el empleo.

Este problema es solucionado mediante las características indicadas en la reivindicación 1.

Los tubos de conexión, ahora independientemente de si están compuestos de cobre o de una aleación de cobre, de acero o de una combinación de estos materiales, se proveen en sus extremos del lado de la placa de bridas que se distancian radialmente. Estas bridas se ajustan en rebajes de pequeña profundidad previstos en el lado frío de la placa y luego se sueldan en su periferia con el lado frío de la placa. De este modo el cordón de soldadura ya no se encuentra en la zona en la que se presentan las tensiones máximas. Pueden emplearse procesos de soldadura convencionales, la soldadura por fricción-agitación, la soldadura por haz de electrones o también la soldadura por láser.

Las bridas están formadas por abocardado de los extremos de los tubos de conexión del lado de la placa. Un abocardado semejante puede efectuarse sin problemas tanto en tubos de conexión de cobre o de una aleación de cobre o de acero. Pueden emplearse tubos de conexión de paredes comparativamente delgadas.

Para poder soldar selectivamente un cordón en V entre una brida y el lado frío de la placa, que evidentemente es más fácil de soldar que una soldadura en ángulo, se prevé según las características de la reivindicación 2 que las bridas en los tubos de conexión en la periferia exterior y los rebajes en el lado frío de la placa en la periferia interior estén provistos de chaflanes. De esta manera se proporciona una preparación casi ideal del cordón de soldadura y con el cordón en V se asegura una elevada resistencia a la fatiga de la unión.

Si según la reivindicación 3 los tubos de conexión en las zonas de transición cóncavas en las bridas son chorreados con granalla, por ejemplo mediante chorreado con bolas, los valores de resistencia de los tubos de conexión en la zona de las bridas pueden elevarse aún más.

Conforme a las características de la reivindicación 4 es posible que cada taladro en la placa de refrigeración pueda unirse mediante tubos de conexión con la entrada de refrigerante y con la salida de refrigerante.

Con respecto a la circunstancia de que la práctica frecuentemente exige la conexión de taladros ovales en una placa de refrigeración con tubos de conexión o también el acoplamiento de dos o más taladros menores en diámetro en la placa de refrigeración con tubos de conexión, lo que requiere un solape lo mayor posible de los tubos de conexión con los taladros, el invento prevé según la reivindicación 5 que al menos dos taladros situados uno al lado de otro estén unidos por un tubo de conexión con la entrada de refrigerante y con la salida de refrigerante.

A este respecto, según la reivindicación 6 puede ser ventajoso que los extremos de los tubos de conexión del lado de la placa estén conformados ovalados. Esta forma de realización tiene su ventaja cuando los taladros en la placa de refrigeración están configurados ovalados (independientemente de su elaboración) o cuando al menos dos taladros de pequeño diámetro tienen que ser acoplados con un tubo de conexión.

Especialmente conveniente es, conforme a las características de la reivindicación 7, que tubos de conexión compuestos de cobre o de una aleación de cobre a distancia de las bridas estén provistos de manguitos de acero. Mediante el empleo de manguitos de acero se evita que en la zona de construcción en el montaje de una placa de refrigeración se tenga que soldar cobre.

Si según la reivindicación 8 los tubos de conexión están compuestos de acero o de una aleación de acero, es ventajoso que los chaflanes en los tubos de conexión y/o los chaflanes en los rebajes estén recubiertos de níquel.

Si también las bridas están hechas de una aleación de acero y provistas de chaflanes, es conveniente que los chaflanes en las bridas y/o los chaflanes en los rebajes en el lado frío de la placa estén recubiertos de níquel.

El invento es explicado en detalle a continuación con ayuda de un ejemplo de realización representado en los dibujos. Muestran:

La Figura 1 una placa de refrigeración para un horno de cuba vista desde el lado frío de la placa;

la Figura 2 una vista lateral de la placa de refrigeración de la Figura 1 vista en dirección de la flecha II de la Figura 1;

la Figura 3 una vista en planta de la placa de refrigeración de la Figura 1;

la Figura 4 a escala aumentada, parcialmente en sección, la zona de unión entre la placa de refrigeración y un tubo de conexión según el detalle IV...

1. Placa de refrigeración de cobre o de una aleación de cobre para hornos de cuba, en la cual están previstos varios taladros (6) para alojamiento de un refrigerante, que mediante tubos de conexión (9, 10) soldados en el lado frío (5) de la placa están unidos con una entrada de refrigerante (12) y una salida de refrigerante (13), presentando los tubos de conexión (9, 10) bridas (15) y estando insertados con las bridas (15) en rebajes (17) del lado frío (5) de la placa y soldados en la periferia de las bridas (15) con el lado frío (5) de la placa caracterizada porque los tubos de conexión (9, 10) en sus extremos (14) del lado de la placa están provistos de bridas (15), siendo las bridas (15) en los tubos de conexión (9, 10) abocardados de los extremos (14) de los tubos de conexión (9, 10) del lado de la placa.

2. Placa de refrigeración según la reivindicación 1, caracterizada porque las bridas (15) en los tubos de conexión (9, 10) en la periferia exterior y los rebajes (17) en el lado frío (5) de la placa en la periferia interior están provistos de chaflanes (16, 18).

3. Placa de refrigeración según la reivindicación 1, caracterizada porque los tubos de conexión (9, 10) en las zonas de transición cóncavas (25) de las bridas (15) están chorreados con granalla.

4. Placa de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque cada taladro (6) está unido con la entrada de refrigerante (12) o con la salida de refrigerante (13) mediante tubos de conexión (9, 10).

5. Placa de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque al menos dos taladros (6) situados uno al lado de otro están unidos por un tubo de conexión (9, 10) con la entrada de refrigerante (12) o con la salida de refrigerante (13).

6. Placa de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los extremos (14) de los tubos de conexión (9, 10) del lado de la placa están conformados ovalados.

7. Placa de refrigeración según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque tubos de conexión (9, 10) compuestos de cobre o de una aleación de cobre están provistos de manguitos de acero (11) a distancia de las bridas (15).

8. Placa de refrigeración según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque en caso de tubos de conexión (9, 10) de acero o de una aleación de acero los chaflanes (16) en los tubos de conexión (9, 10) y/o los chaflanes (18) en los rebajes (17) están recubiertos de níquel.