Anillo refractario para un horno de cal.

Anillo refractario (14) para un horno de cal, comprendiendo dicho horno:

una primera cuba superior (10) y unasegunda cuba inferior (11); estando conectada dicha cuba superior (10) a dicha cuba inferior (11); correspondiendodicho anillo (14) al extremo inferior de dicha primera cuba superior (10, 11); comprendiendo dicho anillo (14) unapluralidad de elementos refractarios alineados verticalmente (21, 22), comprendiendo cada elemento de dichapluralidad de elementos refractarios (21, 22) un elemento de acoplamiento (41, 42) próximo a un extremo de este,comprendiendo dicho anillo (14) una estructura metálica (25, 30, 31, 32) que incluye una guía posicionada en unplano vertical para cooperar con dicho elemento de acoplamiento (41, 42); dicha estructura metálica (25, 30, 31, 32)es tubular y está conectada a un conducto de entrada y a un conducto de salida para un flujo aeriforme,caracterizado porque dicha guía (33) comprende una barra en forma de H y dicho elemento de acoplamientocomprende una barra en forma de C (42) fijada a un soporte que penetra parcialmente en dicha pluralidad deelementos refractarios (21, 22, 40); dicho anillo está formado por una pluralidad de secciones (20) de materialrefractario; dicha pluralidad de secciones comprende una pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) alineados horizontalmente que comprende alternativamente unos elementos de forma piramidal truncada de base cuadrada orectangular y unos elementos de forma paralelepipédica

Anillo refractario para un horno de cal.

La presente invención se refiere a un anillo refractario para un horno de cal y, en particular, para un horno regenerativo de flujo paralelo y al procedimiento de construcción de este.

Un horno regenerativo está compuesto principalmente de dos cubas superiores, en las que se lleva a cabo la combustión, y dos cubas inferiores, en las que se enfría el producto. En el horno regenerativo, la combustión se lleva 10 a cabo alternativamente en las dos cubas superiores de forma continuada.

La piedra caliza se carga en cada cuba y desciende por la cuba de precalentamiento/regeneración en la que se lleva a cabo la transferencia de calor y pasa a la zona de calcinación. Desde allí, pasa a la zona de enfriamiento.

Se suministra aire a la base de cada cuba para enfriar la cal. El aire refrigerante para la cuba en estado de combustión, junto con los gases de combustión y el dióxido de carbono formado por la calcinación, fluyen por el canal circular de interconexión entre las dos cubas situadas una junto a la otra, obteniéndose su sección con la esquina final de la zona de combustión, para pasar de una cuba a la otra. En esta cuba, los gases procedentes de la cuba en combustión se mezclan con el aire refrigerante suministrado a su base y ascienden para así calentar el

mineral que se encuentra en la zona de enfriamiento.

Por ejemplo, en el documento EP 1 602 889 y en B. Schulze-Heil «Verbesserungen and der Mauerwerks-Konstruktion des Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofens», ZKG-International, sept. 1984, páginas 443-448, se han dado a conocer hornos regenerativos de cubas paralelas, que comprenden un espacio conocido como una corona circular, que permite el paso de los gases de combustión de una cuba a la otra.

Este espacio está definido por la prolongación de la cuba superior en la cuba inferior.

En particular, definen este espacio la superficie exterior del extremo inferior de la cuba superior y la superficie interior 30 del extremo superior de la cuba inferior.

Esta prolongación curvada presenta unos elementos refractarios perfilados anclados entre sí. Cuando el horno está en funcionamiento, estos se dilatan durante el calentamiento y se contraen durante el enfriamiento. Puesto que estas reacciones no tienen lugar de manera uniforme, se crean tensiones que provocan que se rompan o se agrieten algunos elementos.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un horno regenerativo de flujo paralelo que no adolezca de los inconvenientes de la técnica conocida.

Otro objetivo es simplificar la construcción de un horno de este tipo.

Aún otro objetivo es conseguir que el ángulo del constituyente más exterior del anillo final de la cuba superior sea más robusto y resistente a las altas temperaturas y a la acción mecánica (abrasiva) del material que se introduce.

Estos y otros objetivos se alcanzan según la presente invención mediante un anillo refractario para un horno de cal según la reivindicación 1.

Estos objetivos también se alcanzan mediante un procedimiento para la construcción de un anillo refractario para un horno de cal según la reivindicación 5. 50 Otras características de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Para el aislamiento de la carcasa, se instalan ladrillos ya formados, de modo que se eliminan las fijaciones especiales y se proporcionan unas simples guías en las que colocar los ladrillos provistos de unos acoplamientos 55 apropiados.

Como consecuencia de la presente invención, los procedimientos de instalación y secado se simplifican.

Se eliminan los refuerzos internos, como también el equipo especial necesario en la técnica conocida, los cuales en 60 cualquier caso se tiene que retirar antes de la puesta en marcha del horno y no se vuelve a utilizar.

Gracias a este sistema de acoplamiento de ladrillos refractarios, también se simplifican las operaciones de mantenimiento del horno.

Las características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada siguiente de una forma de realización de esta, ilustrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista esquemática de un horno de cal según la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección superior esquemática de un horno de cal según la presente invención.

La figura 3 muestra esquemáticamente un detalle del anillo de un horno de cal, según la presente invención.

La figura 4 muestra esquemáticamente una primera forma de realización de un anillo según la presente invención.

La figura 5 muestra esquemáticamente una segunda forma de realización de un anillo según la presente invención.

La figura 6 muestra esquemáticamente una tercera forma de realización de un anillo según la presente invención.

Haciendo referencia a las figuras anexas, un horno de cal según la presente invención comprende una primera cuba superior 10 conectada a una primera cuba inferior 11 respectiva.

Junto a estas dos cubas y conectadas a ellas, en el caso de un horno regenerativo de flujo paralelo, el horno comprende una segunda cuba superior conectada a una segunda cuba inferior respectiva (no representadas) .

Los gases generados por combustión pasan de las primeras zonas a las segundas zonas a través de una corona circular 12 formada dentro del área comprendida entre la prolongación 13 de la cuba superior 10 en la cuba inferior

11, y las paredes interiores de la cuba inferior 11.

Durante el funcionamiento del horno, debido al efecto de los gases de combustión, el anillo 14, ubicado en el extremo inferior de la prolongación 13, se dilata hacia el exterior para ejercer una presión. Parte de esta presión es absorbida por las juntas provistas para las secciones que constituyen el anillo y parte es resistida por la estructura de ángulo diseñada para este propósito. Por contra, durante el enfriamiento del horno, se pueden formar espacios debido a la contracción, que si no se limpian se llenan de polvo de tal manera que al calentar de nuevo el horno oponen una dilatación térmica correcta, lo que genera un aumento de presión sobre la estructura de ángulo que contrarresta el anillo y en los propios elementos refractarios.

Tras una serie de procesos repetidos de calentamiento y enfriamiento, la dilatación que se interfiere puede ocasionar la rotura de los elementos refractarios, con la consecuente necesidad de sustituir inmediatamente los componentes.

Para limitar y prevenir los problemas descritos anteriormente, se ha estudiado una solución que forma el anillo 14 en varias secciones 20. Cada sección 20 del anillo terminal 14 está compuesta de bloques de elementos refractarios 21

y 22 unidos entre sí de tal manera que las juntas de dilatación/contracción se limitan al número de secciones constituyentes 20 del anillo refractario.

En una forma de realización, el anillo 14 está formado por seis secciones 20. El número de secciones 20 puede variar en función del diámetro del anillo 14.

El anillo 14 está realizado de varios sectores 20, cada uno compuesto a su vez de unos bloques deformes (cuñas) 22 (con forma de pirámide truncada de base rectangular o cuadrada) y unos bloques rectos 21 (con forma paralelepipédica) .

En los lados de cada ladrillo constituyente los bloques 21 y 22 están provistos de unas lengüetas de guía macho y hembra 43, para facilitar el montaje y para contrarrestar cualquier infiltración de gases de escape detrás de la pared, con el consiguiente daño en el revestimiento refractario aislante.

Dada la forma particular de los bloques 21 y 22, para ensamblar todo el anillo o una parte de este, no es necesario,

como en la práctica común, realizar unas aberturas traseras en la estructura de soporte metálica, sino que se pueden montar directamente desde el interior; es más, todo el anillo o parte de este, se puede desmontar y volver a montar sin incidir en la integridad de la estructura de ángulo metálica, lo que garantiza su vida útil.

Los bloques 21 y 22 utilizados para formar cada una de las seis secciones 20 están fijados entre sí mediante un 60 mortero capaz de "cementar" de forma segura unos a otros los ladrillos adyacentes y formar cada sección como un solo bloque, sin ninguna junta de dilatación entre ellos.

El mortero utilizado es, por ejemplo, del tipo conocido como KXXR o AGXR, comercializado por Refratechnik Company.

Las juntas de dilatación, de una longitud predefinida y rellenas de mortero como en la técnica conocida,... [Seguir leyendo]

1. Anillo refractario (14) para un horno de cal, comprendiendo dicho horno: una primera cuba superior (10) y una segunda cuba inferior (11) ; estando conectada dicha cuba superior (10) a dicha cuba inferior (11) ; correspondiendo dicho anillo (14) al extremo inferior de dicha primera cuba superior (10, 11) ; comprendiendo dicho anillo (14) una pluralidad de elementos refractarios alineados verticalmente (21, 22) , comprendiendo cada elemento de dicha pluralidad de elementos refractarios (21, 22) un elemento de acoplamiento (41, 42) próximo a un extremo de este, comprendiendo dicho anillo (14) una estructura metálica (25, 30, 31, 32) que incluye una guía posicionada en un plano vertical para cooperar con dicho elemento de acoplamiento (41, 42) ; dicha estructura metálica (25, 30, 31, 32) es tubular y está conectada a un conducto de entrada y a un conducto de salida para un flujo aeriforme, caracterizado porque dicha guía (33) comprende una barra en forma de H y dicho elemento de acoplamiento comprende una barra en forma de C (42) fijada a un soporte que penetra parcialmente en dicha pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) ; dicho anillo está formado por una pluralidad de secciones (20) de material refractario; dicha pluralidad de secciones comprende una pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) alineados horizontalmente que comprende alternativamente unos elementos de forma piramidal truncada de base cuadrada o rectangular y unos elementos de forma paralelepipédica.

2. Anillo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) comprende unos ladrillos refractarios y/o cemento refractario.

3. Anillo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha prolongación (13) comprende una estructura de soporte metálica, a la que está fijada dicha estructura metálica.

4. Anillo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cuba superior (10) comprende una prolongación (13) que se extiende hacia el interior de dicha cuba inferior (11) ; estando posicionado dicho anillo anular (14) en el extremo inferior de dicha prolongación (13) .

5. Procedimiento para la construcción de un anillo refractario (14) para un horno de cal, estando ubicado dicho anillo en el extremo inferior de una cuba superior (10, 11) ; y que comprende las etapas destinadas a proveer a dicho anillo

(14) de una estructura metálica (30) que incluye una guía (33) ubicada en un plano vertical; en el que dicha estructura metálica (30) es tubular y proveer a dicha estructura metálica tubular de un conducto de entrada y un conducto de salida para un flujo aeriforme; formar una pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) provistos de unos elementos de acoplamiento (41, 42) ; conectar dichos elementos de acoplamiento (41, 42) a dicha guía (33) ; comprendiendo dicha guía una barra en forma de H (32) y comprendiendo dicho elemento de acoplamiento una barra en forma de C (42) fijada a un soporte que penetra parcialmente en dicha pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) ; formar dicho anillo (14) con una pluralidad de secciones de material refractario (20) ; comprendiendo dicha pluralidad de secciones (20) una pluralidad de elementos refractarios (21, 22, 40) alineados horizontalmente que comprende alternativamente unos elementos de forma piramidal truncada de base cuadrada o rectangular y unos elementos de forma paralelepipédica.

6. Horno de cal que comprende un anillo anular (14) según la reivindicación 1.