Construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios.

Construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios (10,

12, 18) con la siguiente estructura en estado montado, visto desde sus dos extremos exteriores libres hacia dentro:

1.1.1 dos ladrillos de soporte extremos exteriores (10, 12), que

1.1.2 presentan en su cara interior (10i, 12i), respectivamente, por lo menos un escalón (10s, 12s) que discurre de manera muy generalmente horizontal,

1.2.1 una clave de bóveda (18) dispuesta entre los dos ladrillos de soporte (10, 12), que

1.2.2 presenta en cada una de ambas caras exteriores (18a1, 18a2) por lo menos un escalón (18s1, 18s2) que discurre de manera muy generalmente horizontal, en el que

1.3 respectivamente, por lo menos un escalón horizontal (18s1, 18s2) de cada cara exterior (18a1, 18a2) de la clave de bóveda (18) descansa sobre un escalón horizontal (10s, 12s) correspondiente de una cara interior (10i, 12i) del correspondiente ladrillo de soporte (10, 12), y

1.4 los ladrillos de soporte (10, 12) y la clave de bóveda (18) están por lo demás configurados 20 y dimensionados de tal manera que

1.4.1 formen conjuntamente una construcción de soporte integral de tipo puente, en la que todos los ladrillos (10, 12, 18) formen una cara superior común (O) que discurre de manera muy generalmente horizontal, y

1.4.2 la construcción de soporte es autoportante, cuando sólo los ladrillos de soporte exteriores (10, 12) descansan por lo menos parcialmente sobre los apoyos correspondientes (P).

Construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios.

La invención concierne a una construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios.

En la estructura de hornos industriales, por ejemplo en hornos de cuba de cal, se ajustan una bóveda y unos arcos de soporte de diferentes vanos para crear un espacio de horno, recubriendo la bóveda o el arco de soporte, por ejemplo, con ladrillos refractarios.

En el documento DE 101 21 699 C5 se describe una estructura de arco de soporte para un horno de cuba de cal. El arco de soporte consta de dos ladrillos de apoyo extremos, que se apoyan sobre asientos correspondientes, y de una pluralidad de ladrillos dispuestos entre ellos que tienen una respectiva forma de cuña para formar una estructura de bóveda y se apoyan sobre sus respectivas superficies exteriores uno debajo de otro a través de los correspondientes escalones.

Otras formas de realización para una construcción de soporte de este tipo se muestran en los documentos DE 39 33 744 A1 y US 2.067.414.

En particular, la forma de realización citada en último lugar ha dado buenos resultados y se utiliza, por ejemplo, en hornos de cuba de cal del tipo GGR (Isocorriente-Contracorriente-Regenerativo) . La figura 1 muestra una representación esquemática de este horno, parcialmente cortado, con varios arcos de soporte T de este tipo, apoyándose cada horno de soporte en la cara extremo sobre pilares P correspondientes.

Durante el calentamiento y enfriamiento del horno se producen forzosamente dilataciones térmicas de los ladrillos de la construcción de soporte. En construcciones abovedadas del tipo citado se plantea el problema de que tales dilataciones, en particular en dirección horizontal, no pueden compensarse o sólo pueden serlo deficientemente. En el peor caso, los ladrillos individuales se presionan radialmente hacia fuera (hacia arriba) , la trabazón de los ladrillos se debilita y los ladrillos pueden incluso romperse o caerse, de modo que la construcción abovedada se desploma.

Aun cuando el caso citado en último lugar sólo es un caso excepcional, existe el deseo de optimizar la construcción de soporte en el sentido de que puedan compensarse mejor las dilataciones en el material de los ladrillos, en particular las dilataciones en dirección horizontal.

El documento WO 2009/053515 A1 describe una bóveda de ladrillo en construcción elevada. El documento US

6.017.487 revela una tapa de horno en forma circular.

Para solucionar este problema, la invención abandona las construcciones abovedas conocidas y propone en su forma de realización más general una construcción de soporte de horno industrial de tipo puente según las reivindicaciones 1, 2.

La descripción de la geometría de los ladrillos y de la construcción de soporte es básicamente tal que se considera el estado de montaje que se representa en la figura 1 para el estado de la técnica. "Exterior" significa siempre de manera correspondiente en dirección al apoyo (pilar, soporte) , "interior" significa vuelto hacia el centro de la construcción de soporte (visto en dirección longitudinal entre dos apoyos) , "frontalmente delantero" puede entenderse hacia el espacio del horno, "frontalmente trasero" corresponde a lo opuesto, es decir, vuelto hacia la envolvente del horno, "arriba" y "cara superior" quieren dar a entender arriba en dirección vertical y, en la aplicación según la figura 1, en dirección a la zona de combustión B situada encima, y "abajo" o "cara inferior" es lo mismo en dirección a la zona de descarga A del horno. En un uso de la construcción de soporte en otros grupos se aplican de manera análoga las orientaciones citadas anteriormente.

Una primera característica esencial de la construcción de soporte consiste en que cada ladrillo presenta por lo menos un escalón que discurre de manera muy generalmente horizontal. "Muy generalmente horizontal" significa que el escalón discurre idealmente de manera horizontal en la posición de montaje, pero también puede discurrir ligeramente inclinado con respecto a la horizontal, debiendo ascender en cada caso el correspondiente ángulo de inclinación a < 10º, < 5º o < 2º. Los escalones discurren particularmente de manera continua desde una cara frontal delantero del correspondiente ladrillo, en la citada forma de realización de la construcción de soporte, hasta una cara frontal trasera.

Dado que la clave de bóveda que está dentro (en el centro) de la construcción de soporte reposa sobre los escalones de los ladrillos de soporte que están en el exterior, resulta una construcción de soporte autoportante utilizando ladrillos con sencillas formas geométricas.

La construcción de soporte es adecuada para vanos (entre apoyos extremos) de hasta 3000 mm, teniendo ventajas para vanos de más de 500 mm y en particular más de 1000 mm una construcción de soporte en la que, entre la

clave de bóveda y cada ladrillo de soporte, se coloca un ladrillo intermedio, presentando de nuevo los ladrillos intermedios en su cara interior y su cara exterior por lo menos un respectivo escalón que discurre de forma muy generalmente horizontal.

Se puede describir la construcción de soporte según la reivindicación 3 con más de dos ladrillos intermedios.

Asimismo, en estas formas de realización con por lo menos dos ladrillos intermedios, se conserva el principio básico anteriormente citado de la construcción de soporte porque también aquí los ladrillos que están más dentro de la construcción de soporte se disponen en la zona de los citados escalones sobre los correspondientes escalones de los ladrillos adyacentes exteriores, de modo que, en el caso de una fuerza que actúa desde arriba sobre la construcción de soporte, ésta se transmita hacia abajo o hacia arriba a los ladrillos de soporte.

Las superficies de contacto horizontales de los ladrillos crean la posibilidad de compensar dilataciones de los ladrillos en dirección horizontal, ya que se produce un desplazamiento paralelo de ladrillos adyacentes a lo largo de los escalones horizontales. En este contexto, es importante que las secciones superficiales de las caras interior y exterior de ladrillos adyacentes, que discurren sustancialmente verticales o inclinadas, estén a una cierta distancia una de otra, es decir, se formen junturas entre ellas para compensar el desplazamiento horizontal de los ladrillos individuales.

En este caso, tanto entre las superficies interior y exterior de los ladrillos adyacentes como también en la zona de los escalones entre los ladrillos adyacentes, puede disponerse un material de junta, por ejemplo, una junta de fibra cerámica, un pegamento elástico o un mortero deformable.

La nueva construcción tiene la ventaja con respecto al estado citado de la técnica de que se evita un ensanchamiento radial de un anillo de soporte formado por varias construcciones de soporte.

La disposición de los ladrillos dentro de la construcción de soporte se realiza de modo que todos los ladrillos formen una cara superior común que discurre de manera muy generalmente horizontal. Esto es importante porque sobre la construcción de soporte se dispone frecuentemente una obra de fábrica. En la cara superior de la construcción de soporte que discurre horizontalmente esto es posible de manera especialmente sencilla y sin masas de relleno ni formatos especiales de los ladrillos.

De manera análoga, los ladrillos pueden formar también dentro de la construcción de soporte una cara inferior común que discurre de forma muy generalmente horizontal.

Se cumple aquí también que el término "muy generalmente horizontal" no debe entenderse en sentido estrictamente geométrico, sino que permite también modificaciones o formas de realización equivalentes. Así, por ejemplo, las correspondientes secciones superficiales de los ladrillos pueden estar también estriadas o perfiladas de otra manera o bien pueden estar configuradas de forma ligeramente abovedada.

La geometría de los ladrillos individuales puede elegirse de modo que por lo menos un respectivo escalón de cada ladrillo esté en un plano con por lo menos un respectivo escalón de otro ladrillo. Asimismo, todos los escalones pueden estar alineados uno con otro dentro de la construcción de soporte, es decir, pueden estar en un plano común.

En el caso de varios escalones a lo largo de las dos caras interior y/o exterior de un ladrillo, éstos están dispuestos, por ejemplo, en forma de escalera. Una derivación de fuerza optimizada resulta en esta forma de realización y en una construcción de soporte con ladrillos intermedios cuando los escalones que están... [Seguir leyendo]

1. Construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios (10, 12, 18) con la siguiente estructura en estado montado, visto desde sus dos extremos exteriores libres hacia dentro:

1.1.1 dos ladrillos de soporte extremos exteriores (10, 12) , que

1.1.2 presentan en su cara interior (10i, 12i) , respectivamente, por lo menos un escalón (10s, 12s) que discurre de manera muy generalmente horizontal,

1.2.1 una clave de bóveda (18) dispuesta entre los dos ladrillos de soporte (10, 12) , que

1.2.2 presenta en cada una de ambas caras exteriores (18a1, 18a2) por lo menos un escalón (18s1, 18s2) que discurre de manera muy generalmente horizontal, en el que

1.3 respectivamente, por lo menos un escalón horizontal (18s1, 18s2) de cada cara exterior (18a1, 18a2) de la clave de bóveda (18) descansa sobre un escalón horizontal (10s, 12s) correspondiente de una cara interior (10i, 12i) del correspondiente ladrillo de soporte (10, 12) , y

1.4 los ladrillos de soporte (10, 12) y la clave de bóveda (18) están por lo demás configurados y dimensionados de tal manera que

1.4.1 formen conjuntamente una construcción de soporte integral de tipo puente, en la que todos los ladrillos (10, 12, 18) formen una cara superior común (O) que discurre de manera muy generalmente horizontal, y

1.4.2 la construcción de soporte es autoportante, cuando sólo los ladrillos de soporte exteriores (10, 12) descansan por lo menos parcialmente sobre los apoyos correspondientes (P) .

2. Construcción de soporte de horno industrial de tipo puente, de ladrillos cerámicos refractarios (10, 12, 18) con la siguiente estructura en estado montado, visto desde sus dos extremos exteriores libres hacia dentro:

2.1.1 dos ladrillos de soporte extremos exteriores (10, 12) , que

2.1.2 presentan en su cara interior (10i, 12i) , respectivamente, por lo menos un escalón (10s, 12s) que discurre de manera muy generalmente horizontal,

2.2.1 una clave de bóveda (18) dispuesta entre los dos ladrillos de soporte (10, 12) , que

2.2.2 presenta en cada una de ambas caras exteriores (18a1, 18a2) por lo menos un escalón (18s1, 18s2) que discurre de manera muy generalmente horizontal, en el que

2.3 entre la clave de bóveda (18) y cada ladrillo de soporte (10, 12) está colocado, respectivamente, un ladrillo intermedio (14, 16) , que

2.4 presenta en su cara interior (14i, 16i) y su cara exterior (14a, 16a) respectivamente por lo menos un escalón (14is, 14as, 16is, 16as) que discurre de manera muy generalmente horizontal, en el que

2.5 por lo menos un escalón horizontal (18s1, 18s2) de cada cara exterior (18a1, 18a2) de la clave de bóveda

(18) descansa, respectivamente, sobre un escalón horizontal (14is, 16is) , correspondiente de una cara interior (14i, 16i) del correspondiente ladrillo intermedio (14, 16) , y

2.6 por lo menos un escalón horizontal (14as, 16as) de cada cara exterior (14a, 16a) de cada ladrillo intermedio (14, 16) descansa, respectivamente, sobre un escalón horizontal (10s, 12s) correspondiente de una cara interior (10i, 12i) del correspondiente ladrillo de soporte (10, 12) , y

2.7 los ladrillos de soporte (10, 12) , los ladrillos intermedios (14, 16) y la clave de bóveda (18) están por lo demás configurados y dimensionados de tal manera que

2.8 formen conjuntamente una construcción de soporte integral de tipo puente, en la que todos los ladrillos (10, 12, 14, 16, 18) formen una cara superior (O) común que discurre de manera muy generalmente horizontal, y

2.9 la construcción de soporte sea autoportante, cuando sólo los ladrillos de soporte exteriores (10, 12) descansen por lo menos parcialmente sobre los correspondientes apoyos (P) .

3. Construcción de soporte según la reivindicación 2, en la que

3.1 entre cada ladrillo intermedio (14, 16) y cada ladrillo de soporte (10, 12) está colocado, respectivamente, por lo menos un ladrillo intermedio adicional, que 3.2 presenta en su cara interior y en su cara exterior por lo menos respectivamente un escalón que discurre de 5 manera muy generalmente horizontal, en el que 3.3 por lo menos un escalón horizontal (14as, 16as) de cada cara exterior (14a, 16a) de cada ladrillo intermedio (14, 16) descansa, respectivamente, sobre un escalón horizontal correspondiente de una cara interior del correspondiente ladrillo intermedio adicional, y

3.4 por lo menos un escalón horizontal de cada cara exterior de cada ladrillo intermedio adicional descansa, respectivamente, sobre un escalón horizontal correspondiente de una cara interior del correspondiente ladrillo intermedio adicional que está más al exterior o del ladrillo de soporte (10, 12) , y

3.5 los ladrillos de soporte (10, 12) , los ladrillos intermedios (14, 16) , los ladrillos intermedios adicionales y la clave de bóveda (18) están por lo demás configurados y dimensionados de tal manera que

3.6 formen conjuntamente una construcción de soporte integral de tipo puente, y

3.7 la construcción de soporte sea autoportante, cuando sólo los ladrillos de soporte exteriores (10, 12) descansan por lo menos parcialmente sobre los correspondientes apoyos (P) .

4. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que todos los ladrillos (10, 12, 14, 16, 18) forman una cara inferior común (U) que discurre de manera muy generalmente horizontal. 25

5. Construcción de soporte según la reivindicación 2, en la que, respectivamente, por lo menos un escalón (10s, 12s, 14as, 14is, 16as, 16is, 18s1, 18s2) de cada ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) está alineado, respectivamente, con por lo menos un escalón (10s, 12s, 14as, 14is, 16as, 16is, 18s1, 18s2) de otro ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) .

6. Construcción de soporte según la reivindicación 2, en la que, respectivamente, por lo menos un escalón (10s, 12s, 14as, 14is, 16as, 16is) de cada ladrillo adicional (10, 12, 14, 16) que está más al exterior discurre verticalmente por debajo, respectivamente, de por lo menos un escalón (14as, 14is, 16as, 16is, 18s1, 18s2) de un ladrillo (14, 16, 18) adyacente en el interior.

7. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que las correspondientes superficies interior y exterior de los ladrillos adyacentes (10, 14; 14, 18; 18, 16; 16, 12) discurren por fuera de sus escalones en un ángulo mayor que cero grados con respecto a la vertical (V) .

8. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que la clave de bóveda (18) , en una vista frontal, presenta una forma casi en T y su sección inferior se estrecha cónicamente hacia la cara inferior de la construcción de soporte.

9. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que los ladrillos de soporte (10, 12) , en una vista frontal, presentan una forma casi en L, o en L especularmente reflejada. 45

10. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que los ladrillos de soporte (10, 12) presentan una superficie exterior que discurre de manera muy generalmente vertical.

11. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que por lo menos un ladrillo (10, 12, 14, 16, 18)

presenta una geometría, en la que la cara interior y la cara exterior del ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) discurren de manera divergente entre sí de manera que el ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) presente en vista en planta, por lo menos aproximadamente, una forma trapezoidal.

12. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que por lo menos un ladrillo (10, 12, 14, 16, 18)

presenta una geometría, en la que la cara interior y la cara exterior del ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) discurren de forma muy generalmente paralela entre sí de manera que el ladrillo (10, 12, 14, 16, 18) presente en vista en planta, por lo menos aproximadamente, una forma rectangular.

13. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que los ladrillos (10, 12, 14, 16, 18) están 60 configurados y dispuestos de tal manera que por lo menos una cara frontal de la construcción de arcos de soporte discurra de forma curvada.

14. Construcción de soporte según la reivindicación 1 o 2, en la que entre las secciones superficiales mutuamente opuestas de los ladrillos adyacentes está dispuesta por lo menos parcialmente una junta, un pegamento o un 65 mortero.