Procedimiento para fabricar un elemento de enfriamiento y un elemento de enfriamiento.
Un procedimiento para recubrir un elemento de base de un elemento de enfriamiento (1) para ser usado en conexión con un horno metalúrgico o similares,
principalmente hecho de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal (3), en el que en dicho elemento de base del elemento de enfriamiento (1) se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento (2), caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se suelda por explosión al elemento de base de un elemento de enfriamiento (1) que está hecho principalmente de cobre,
- porque el sistema de canales de agua de enfriamiento (2) se maquina al menos parcialmente perforando orificios (4) desde el exterior del elemento de base (1), de manera que se creen orificios (4) en la superficie del elemento de base (1),
- porque al menos parte de los orificios (4) se tapan al menos parcialmente mediante un tapón (5), que se encaja en un orificio al nivel de la superficie externa del elemento de base (1), de manera que los orificios (4) perforados en el elemento de base (1) formen al menos parte del sistema de canales de agua de enfriamiento (2), y
- porque el elemento de base (1) se recubre con un recubrimiento de metal (3) en los tapones (5) mediante soldadura por explosión, de manera que el recubrimiento de metal (3) cubra al menos parcialmente los tapones (5) encajados en los orificios (4).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2009/050593.
Solicitante: OUTOTEC OYJ.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: Puolikkotie 10 02230 Espoo FINLANDIA.
Inventor/es: SEPPALA, KAI, PEURANIEMI,ESA, JÅFS,MIKAEL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C21B7/10 QUIMICA; METALURGIA. › C21 METALURGIA DEL HIERRO. › C21B FABRICACION DEL HIERRO O DEL ACERO (tratamiento preliminar de mineral de hierro o de chatarra C22B 1/00). › C21B 7/00 Altos hornos. › Enfriamiento; Sus dispositivos.
- F27B1/24 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F27 HORNOS; APARATOS DE DESTILACIÓN. › F27B HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN GENERAL; APARATOS DE SINTERIZACION A CIELO ABIERTO O APARATOS SIMILARES (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › F27B 1/00 Hornos de cuba u hornos verticales similares o con un predominio vertical (para el precalentamiento, la cocción, la calcinación o el enfriamiento de la cal, magnesia o dolomita C04B 2/12). › Disposiciones para la refrigeración.
- F27D1/12 F27 […] › F27D PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION, EN LA MEDIDA EN QUE SON COMUNES A MAS DE UN TIPO DE HORNO (aparatos de combustión F23; calefacción eléctrica H05B). › F27D 1/00 Carcasas; Revestimientos; Paredes; Techos o bóvedas (materiales refractarios C04B; muros pantalla para cámaras de combustión F23M 3/00). › incluyendo dispositivos de enfriamiento (estructura de los montajes de tubos en general F28).
PDF original: ES-2540571_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para fabricar un elemento de enfriamiento y un elemento de enfriamiento.
Antecedentes de la invención
La invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 para recubrir el elemento de base de un elemento de enfriamiento usado en conexión con un horno metalúrgico o similares, estando hecho dicho elemento de base principalmente de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal en el que en dicho elemento de enfriamiento se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento.
La invención también se refiere a un elemento de enfriamiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 11, particularmente para ser usado en conexión con hornos metalúrgicos o similares, cuyo elemento de enfriamiento comprende un elemento de base hecho principalmente de cobre, en cuyo el elemento de base se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento, estando recubierto dicho elemento de base del elemento de enfriamiento al menos parcialmente con un recubrimiento de metal.
Por la publicación WO-02/37044 y US-2004/200419-A1 se conoce un elemento de enfriamiento, para ser usado particularmente en conexión con hornos metalúrgicos o similares, comprendiendo dicho elemento de enfriamiento un elemento de base, en el que se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento para el agua de enfriamiento. Al menos parte de la superficie del elemento de enfriamiento que se puede poner en contacto con metal fundido está hecha de acero.
Breve descripción de la invención
Un objeto de la invención es realizar un procedimiento para recubrir el elemento de base de un elemento de enfriamiento, provisto de un sistema de canales de agua de enfriamiento, para ser usado en conexión con un horno metalúrgico o similares, estando hecho dicho elemento de base principalmente de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal, de manera que se obtenga un elemento de enfriamiento en el que el contacto térmico entre el elemento de base y el recubrimiento de metal sea mejor que en las disposiciones de la técnica anterior.
El objeto de la invención se consigue mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación independiente 1 para recubrir el elemento de base de un elemento de enfriamiento, provisto de un sistema de canales de agua de enfriamiento, para ser usado en conexión con un horno metalúrgico o similares, estando hecho dicho elemento de 35 base principalmente de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal y el sistema de canales de agua de enfriamiento se maquina al menos parcialmente perforando orificios desde el exterior del elemento de base, de manera que en la superficie del elemento de base, se creen orificios. En esta forma de realización preferida, al menos parte de los orificios se tapan al menos parcialmente mediante un tapón, que se encaja en el orificio al nivel de la superficie externa del elemento de base, de manera que los orificios perforados en el elemento de base formen al menos parte del sistema de canales de agua de enfriamiento. En esta forma de realización preferida, el elemento de base se recubre con un recubrimiento de metal en los tapones mediante soldadura por explosión, de manera que el recubrimiento de metal cubra al menos parcialmente los tapones encajados en los orificios.
Las formas de realización preferidas del procedimiento de acuerdo con la invención se exponen en las 45 reivindicaciones dependientes 2 - 9.
La invención también se refiere a un elemento de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación independiente 10, particularmente para ser usado en conexión con hornos metalúrgicos o similares, comprendiendo dicho elemento de enfriamiento un elemento de base hecho principalmente de cobre, en cuyo elemento de base se dispone un sistema 50 de canales de agua de enfriamiento, estando recubierto dicho elemento de enfriamiento al menos parcialmente con un recubrimiento de metal.
Las formas de realización preferidas del elemento de enfriamiento de acuerdo con la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes 12 - 17.
Soldando por explosión un recubrimiento de metal al elemento de base, se consigue una junta entre el elemento de base y el recubrimiento de metal, teniendo dicha junta particularmente buenas capacidades para transferir energía térmica entre el elemento de base y el recubrimiento de metal. Mediante la soldadura por explosión, se consigue preferentemente, pero no necesariamente, una junta metalúrgica entre el elemento de base y el recubrimiento de
metal.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, se hace un recubrimiento de metal, cuyo grosor es inferior a 100 mm, de forma ventajosa de aproximadamente 1 - aproximadamente 20 mm de 5 grosor, preferentemente de aproximadamente 10 mm de grosor.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, un elemento de enfriamiento se fabrica fundiendo primero un tocho de base hecho principalmente de cobre, cuyo tocho de base se recubre al menos parcialmente soldando por explosión un recubrimiento de metal al tocho de base, de manera que se obtenga un tocho de base provisto de un recubrimiento de metal. El tocho de base provisto de un recubrimiento de metal se maquina de manera que el elemento de enfriamiento obtenga su forma final; y el elemento de enfriamiento es provisto de juntas tubulares posiblemente requeridas para conducir el flujo de circulación de agua de enfriamiento al sistema de canales de agua de enfriamiento del elemento de enfriamiento.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el recubrimiento de metal se hace de acero inoxidable, con un contenido de cromo de más del 10, 5%, de forma ventajosa de acero inoxidable refractario de acuerdo con la norma EN 10095 (Aceros y aleaciones de níquel refractarios) .
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el recubrimiento de metal se hace de acero inoxidable, con un contenido de cromo del orden del 17 - 30%, como del 22 - 24%, 24 - 28% ó 29 30%.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el recubrimiento de metal se hace de aleación de níquel.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el recubrimiento de metal se hace de aleación de plomo.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el recubrimiento de metal se 30 recubre al menos parcialmente con un revestimiento cerámico.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, se recubre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal, la superficie del elemento de base que durante el uso del elemento de enfriamiento se gira para mirar al metal fundido puesto en un horno metalúrgico o similares.
Lista de dibujos
Algunas formas de realización preferidas de la invención se describen en más detalle a continuación, con referencia a los dibujos anexos, en los que La Figura 1 es una ilustración lateral en despiece ordenado de un tocho de base, La Figura 2 es una ilustración lateral en despiece ordenado de un tocho de base provisto de un recubrimiento de metal, 45 La Figura 3 es una ilustración lateral en despiece ordenado de un elemento de enfriamiento, y La Figura 4 es una ilustración lateral en despiece ordenado de un elemento de enfriamiento provisto de un revestimiento cerámico.
Descripción detallada de la invención
El dibujo muestra una vista en despiece ordenado de un elemento de enfriamiento que comprende un elemento de base 1 hecho principalmente de cobre. En el elemento de base 1, se dispone un sistema de canales de agua de 55 enfriamiento 2. El elemento de base 1 del elemento de enfriamiento está recubierto al menos parcialmente con un recubrimiento de metal 3.
El procedimiento de acuerdo con la invención y las formas de realización preferidas del procedimiento de acuerdo con la invención se describen en más detalle a continuación.
En el procedimiento de acuerdo con la invención para recubrir el elemento de base de un elemento de enfriamiento 1 para ser usado en conexión con un horno metalúrgico o similares, estando hecho dicho elemento de enfriamiento principalmente de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal 3, el recubrimiento de metal 3 se suelda por explosión al elemento de enfriamiento que está hecho principalmente de cobre.
El procedimiento de acuerdo con la invención comprende preferentemente, pero no necesariamente, una etapa en la que el elemento de base 1 es provisto de un sistema... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para recubrir un elemento de base de un elemento de enfriamiento (1) para ser usado en conexión con un horno metalúrgico o similares, principalmente hecho de cobre, al menos parcialmente con un recubrimiento de metal (3) , en el que en dicho elemento de base del elemento de enfriamiento (1) se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento (2) , caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se suelda por explosión al elemento de base de un elemento de enfriamiento (1) que está hecho principalmente de cobre, -porque el sistema de canales de agua de enfriamiento (2) se maquina al menos parcialmente perforando orificios (4) desde el exterior del elemento de base (1) , de manera que se creen orificios (4) en la superficie del elemento de base (1) , -porque al menos parte de los orificios (4) se tapan al menos parcialmente mediante un tapón (5) , que se encaja en un orificio al nivel de la superficie externa del elemento de base (1) , de manera que los orificios (4) perforados en el elemento de base (1) formen al menos parte del sistema de canales de agua de enfriamiento (2) , y -porque el elemento de base (1) se recubre con un recubrimiento de metal (3) en los tapones (5) mediante soldadura por explosión, de manera que el recubrimiento de metal (3) cubra al menos parcialmente los tapones (5) encajados en los orificios (4) .
2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se hace un recubrimiento de metal (3) , cuyo grosor es inferior a 100 mm, de forma ventajosa de 1 20 mm, preferentemente de 10 mm.
3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque
- el elemento de enfriamiento (1) se fabrica fundiendo primero un tocho de base (8) hecho principalmente de cobre, -el tocho de base (8) se recubre al menos parcialmente soldando por explosión el recubrimiento de metal (3) al tocho de base (8) , de manera que se obtenga un tocho de base provisto de un recubrimiento de metal (3) , y -el tocho de base (8) provisto de un recubrimiento de metal (3) se maquina de manera que el elemento de enfriamiento (1) obtenga su forma final.
4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se hace al menos parcialmente de acero inoxidable, con un contenido de cromo de más del 10, 5%.
5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se hace al menos parcialmente de acero inoxidable, con un contenido de cromo del orden 40 de.
17. 30%, como de.
22. 24%.
24. 28% .
29. 30%.
6. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se hace al menos parcialmente de níquel o plomo, o de una aleación de níquel o plomo.
7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) es provisto de anclajes de conexión (6) para el revestimiento cerámico (7) .
8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) se recubre al menos parcialmente con un revestimiento cerámico (7) . 50
9. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8, caracterizado porque se recubre con un recubrimiento de metal (3) al menos parcialmente la superficie del elemento de base (1) que durante el uso del elemento de enfriamiento se gira para mirar al metal fundido puesto en un horno metalúrgico o similares.
10. Un elemento de enfriamiento para ser usado particularmente en conexión con hornos metalúrgicos o similares, comprendiendo dicho elemento de enfriamiento un elemento de base (1) hecho principalmente de cobre, en cuyo elemento de base (1) se dispone un sistema de canales de agua de enfriamiento (2) , y estando recubierto dicho elemento de base del elemento de enfriamiento (1) al menos parcialmente con un recubrimiento de metal (3) , caracterizado 6
porque el recubrimiento de metal (3) está soldado por explosión al elemento de base (1) que está hecho principalmente de cobre, -porque los canales de agua de enfriamiento (2) se maquinan al menos parcialmente perforando orificios (4) desde 5 el exterior del elemento de base (1) , de manera que en la superficie del elemento de base (1) se creen orificios (4) , -porque al menos parte de los orificios (4) se tapan al menos parcialmente mediante tapones (5) , que se encajan en los orificios (4) perforados al nivel de la superficie externa del elemento de base (1) , de manera que los orificios (4) perforados en el elemento de base (1) formen al menos parte de los canales de agua de enfriamiento (2) , y
- porque el elemento de base (1) se recubre con un recubrimiento de metal (3) en los tapones (5) mediante soldadura por explosión, de manera que el recubrimiento de metal (3) cubra al menos parcialmente los tapones (5) encajados en los orificios (4) .
11. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el grosor del recubrimiento de metal (3) es inferior a 100 mm, de forma ventajosa de 1-20 mm, preferentemente de 10 mm.
12. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) está hecho al menos parcialmente de acero inoxidable, con un contenido de cromo de 20 más del 10, 5%.
13. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicacione.
10. 12, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) está hecho al menos parcialmente de acero inoxidable, con un contenido de cromo del orden de.
17. 30%, de forma ventajosa de.
22. 28%, preferentemente de.
22. 22% .
2. 28%.
14. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-13, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) está hecho al menos parcialmente de níquel o plomo o de una aleación de níquel o plomo.
15. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicacione.
10. 14, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) está provisto de anclajes de conexión (6) para el revestimiento cerámico (7) .
16. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicacione.
10. 15, caracterizado porque el recubrimiento de metal (3) está recubierto al menos parcialmente con un revestimiento cerámico. 35
17. Un elemento de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicacione.
10. 11, caracterizado porque al menos la superficie del elemento de base (1) que durante el uso del elemento de enfriamiento se gira para mirar al metal fundido puesto en un horno metalúrgico o similares está recubierta al menos parcialmente con un recubrimiento de metal (3) .
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