HORNO PARA LA FUSIÓN DE VIDRIO.

Un horno para la fusión de vidrio o material mineral similar, que comprende una zona de salida de gas de combustión que contiene polvos y/o sustancias condensables y equipado con una unidad (4) de refrigeración de dicho gas, comprendiendo la unidad (4) de refrigeración al menos un dispositivo para la extracción de calor a partir de dicho gas, de combustión, que contiene polvos y/o sustancias condensables para la recuperación de los condensados, comprendiendo el dispositivo al menos un intercambiador de calor (4) que incluye un recinto (13) que tiene una simetría de revolución rodeado por una envolvente de refrigeración, incluyendo el intercambiador de calor un orificio (9) que permite el paso de una mezcla óptima del agente de tratamiento de superficie de la superficie interna del recinto, estando provisto dicho recinto (13) por otra parte de al menos un tornillo de paso helicoidal dispuesto en un tubo (14) de manera coaxial, comprendiendo el dispositivo medios de aporte y de recogida del agente de tratamiento de superficie, respectivamente aguas arriba y aguas abajo de la parte del dispositivo donde reina la corriente de gas rotativa caracterizado porque el recinto (13) del dispositivo tiene una parte cilíndrica constituida por la envolvente de refrigeración, formada por un tubo exterior, y por una pluralidad de tubos interiores (14) que delimitan el recinto de tratamiento, tubos (14) entre los cuales circula una corriente de fluido de refrigeración (15) tal como agua introducida por un conducto y descargada, estando provisto cada tubo interior (14) de un tornillo de paso helicoidal

El invento se refiere a un horno para la fusión de vidrio o material mineral similar, tal como se ha descrito en el documento FR 2.790.545. En un horno de vidrio, la composición de materiales vitrificables es llevada al estado fundido a una temperatura del orden de 1200 a 1300º C por medio de energía térmica aportada en particular por quemadores de gas. Los gases de combustión se escapan del horno a una temperatura del orden de 1000 a 1200º C, arrastrando con ellos una cierta cantidad de materiales gaseosos que provienen de componentes volátiles de la composición vitrificable, tales como el boro. La zona de salida de los gases del horno está generalmente equipada con una torre de refrigeración destinada por una parte a recuperar una parte del calor de los gases de combustión, a fin de reutilizarla para volver a calentar el aire primario de combustión, y por otra parte a condensar los materiales volátiles a fin de separarlos con vistas a la descarga del gas enfriado a la atmósfera. La torre de refrigeración comprende generalmente una primera etapa en la que el fluido frío es aire atmosférico, que deja el intercambiador a una temperatura del orden de 600° C y puede ser reciclado al nivel de los quemadores como aire de combustión, etapa de la que los gases de combustión tratados salen a una temperatura del orden de 700° C, y una segunda etapa en la que el fluido frío es agua pulverizada directamente en los gases de combustión tratados que entrañan la solidificación en polvo de las sustancias condensables. La mezcla de gas enfriado, de vapor de agua y de polvo es a continuación sometida a una separación por un electrofiltro que atrapa los polvos y descarga un gas a una temperatura de aproximadamente 400° C. Esta descarga a la atmósfera representa una pérdida de energía no despreciable que puede cifrarse en varios megavatios.hora de funcionamiento de una instalación industrial de producción de vidrio. Sin embargo, la presencia de los materiales condensables que representan varios gramos de material por metro cúbico de gas caliente impide tratar este gas en un intercambiador de calor clásico pues este resultaría atascado muy rápidamente por los polvos condensados. No sería capaz de funcionar más que según ciclos breves entrecortados por ciclos de limpieza que plantean dificultades técnicas reales intrínsecas y que son además susceptibles de perturbar la producción de vidrio. Fuera de ello, la descarga a la atmósfera de material condensable está en vías de prohibición por las legislaciones medioambientales. Resulta por tanto necesario que los humos sean desprovistos de material condensable durante su descarga. El propósito del invento ha sido resolver este problema de descontaminación de los humos y proporcionar un dispositivo capaz de extraer el calor de estos gases calientes de manera duradera y todo ello a lo largo de la producción de dichos gases sin perturbar la producción. A este respecto, el invento tiene por objeto un horno para la fusión de vidrio o material mineral similar, que comprende una zona de salida de gases calientes que contiene polvos y/o sustancias condensables y equipado de una unidad de refrigeración de dicho gas, comprendiendo la unidad de refrigeración al menos un dispositivo para la extracción de calor a partir de gas, en particular de combustión, que contiene polvos y/o sustancias condensables para la recuperación de los condensados, y que comprende al menos un intercambiador de calor que incluye un recinto que tiene una simetría de revolución rodeado por una envolvente de refrigeración, incluyendo el dispositivo un orificio que permite el paso de una mezcla óptima del agente de tratamiento de superficie de la superficie interna del recinto, estando provisto dicho recinto por otra parte de al menos un tornillo de paso helicoidal dispuesto en un tubo de manera coaxial. Gracias a esta circulación rotativa de la corriente de gas, los polvos y/o sustancias son proyectados hacia las paredes frías del recinto de tratamiento y se condensan sobre estas paredes frías y se adhieren a ellas, la acumulación de sólidos debe ser destruida como consecuencia de la abrasión consecutiva al paso del agente de tratamiento de superficie en el seno del recinto. El fluido que circula en la envolvente de refrigeración puede ser de cualquier tipo corrientemente empleado, en particular aceite o agua. Según otras características ventajosas el dispositivo tiene una forma sensiblemente cilíndrica, cónica, truncó cónicas o resultante de la asociación de al menos un cilindro y de al menos un cono o tronco de cono. De preferencia, el dispositivo está dispuesto horizontalmente. Las dimensiones del dispositivo y el número de recintos que está incorporado en el seno del dispositivo están adaptados al volumen de gas a tratar en función de la instalación que produce los gases. 2 ES 2 365 861 T3 La parte en la que reina la corriente de gas rotativa sensiblemente helicoidal es de preferencia suficientemente larga para que la corriente siga al menos dos vueltas de hélice, al menos 4, en particular al menos 5. Los medios para crear una corriente de gas rotatoria comprenden al menos un tornillo de paso de helicoidal dispuesto en un tubo de manera coaxial. En un modo de realización ventajoso, los medios para crear una corriente de gas rotatoria comprenden por una parte, medios de conducción del gas caliente tangencialmente al dispositivo de tratamiento, y por otra parte, tornillos de paso de helicoidal. El movimiento giratorio helicoidal se obtiene fácilmente sobre la longitud deseada seleccionando la velocidad de entrada de los gases y el paso de la hélice que puede eventualmente no ser constante en toda la longitud del tornillo. El tratamiento de superficie de la cara interna de cada uno de los recintos, o más precisamente la limpieza puede igualmente ser realizado de manera continua en el curso del funcionamiento del dispositivo, gracias a medios de conducción de un agente de tratamiento de superficie de naturaleza sólida a la corriente de gas giratoria. Como los polvos, el agente de tratamiento de superficie es proyectado contra la pared fría del recinto bajo el efecto de la fuerza centrífuga, la energía cinética de las partículas sólidas de la gente de tratamiento es entonces suficiente para realizar una abrasión del depósito de polvos que se ha adherido a la pared fría. En función de la naturaleza de los materiales constitutivos del dispositivo y de los depósitos, el material de tratamiento superficial puede ser elegido de manera que realice una abrasión del depósito aglomerado sobre las paredes del recinto. De una manera ventajosa el agente de tratamiento de superficie es elegido de entre los constituyentes de la composición de material vitrificable que es inicialmente utilizada en el horno, de manera que permita su reciclado en esta composición. El dispositivo comprende pues medios de aporte y de recogida del agente de tratamiento de superficie, respectivamente aguas arriba y aguas abajo de la parte del dispositivo donde reina la corriente de gas rotativa para la recuperación de los polvos o sólidos condensados y/o un reciclaje del agente. La salida de los gases puede hacerse de cualquier manera conocida, en particular tangencialmente al eje del recinto en particular para un recinto cilíndrico, o de manera axial. El dispositivo de tratamiento y su envolvente de refrigeración están constituidos por una envolvente externa que delimita un volumen interno limitado por tabiques transversales, atravesados por una pluralidad de tubos que forman los recintos de intercambio, recibiendo cada uno de estos recintos un tornillo de paso helicoidal. Por una parte esto constituye una doble pared resistente a presiones interiores muy elevadas. Por otra parte la yuxtaposición de los tubos de sección circular ofrece una superficie de intercambio superior a la ofrecida por una superficie plana. Puede suceder que parte de los polvos sean demasiado finos para quedar pegados a la pared interior del recinto de tratamiento. El horno puede entonces comprender además medios para encaminar el gas enfriado en la unidad de refrigeración hacia un filtro que atrapa los polvos y descarga el gas filtrado a la atmósfera. Gracias al dispositivo según el invento, que permite la recuperación de los polvos y sustancias condensables arrastrados con los gases de combustión, el rendimiento de un procedimiento, en particular de fusión, puede ser mejorado al reintroducir los polvos y sustancias recuperados por el intercambiador, a la carga de material a tratar en el horno o directamente al horno. Los polvos y sustancias condensables son recuperados por abrasión utilizando un agente de tratamiento de superficie. La utilización de un constituyente de la composición que vuelve a entrar en la carga vitrificable, en particular arena como agente de tratamiento de superficie... [Seguir leyendo]

1.- Un horno para la fusión de vidrio o material mineral similar, que comprende una zona de salida de gas de combustión que contiene polvos y/o sustancias condensables y equipado con una unidad (4) de refrigeración de dicho gas, comprendiendo la unidad (4) de refrigeración al menos un dispositivo para la extracción de calor a partir de dicho gas, de combustión, que contiene polvos y/o sustancias condensables para la recuperación de los condensados, comprendiendo el dispositivo al menos un intercambiador de calor (4) que incluye un recinto (13) que tiene una simetría de revolución rodeado por una envolvente de refrigeración, incluyendo el intercambiador de calor un orificio (9) que permite el paso de una mezcla óptima del agente de tratamiento de superficie de la superficie interna del recinto, estando provisto dicho recinto (13) por otra parte de al menos un tornillo de paso helicoidal dispuesto en un tubo (14) de manera coaxial, comprendiendo el dispositivo medios de aporte y de recogida del agente de tratamiento de superficie, respectivamente aguas arriba y aguas abajo de la parte del dispositivo donde reina la corriente de gas rotativa caracterizado porque el recinto (13) del dispositivo tiene una parte cilíndrica constituida por la envolvente de refrigeración, formada por un tubo exterior, y por una pluralidad de tubos interiores (14) que delimitan el recinto de tratamiento, tubos (14) entre los cuales circula una corriente de fluido de refrigeración (15) tal como agua introducida por un conducto y descargada, estando provisto cada tubo interior (14) de un tornillo de paso helicoidal. 2.- Un horno según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios para encaminar el gas enfriado en la unidad de refrigeración hacía un filtro (12) que descarga el gas filtrado a la atmósfera. 3.- Un horno según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende medios para reintroducir los sólidos recogidos en el material a tratar en el horno o directamente en el horno. 4.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo tiene una forma sensiblemente cilíndrica, cónica, troncocónica o resultante de la asociación de al menos un cilindro y al menos un cono o tronco de cono. 5.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tratamiento de superficie de la cara interna de cada uno de los tubos (14) es realizado de modo continuo en el curso del funcionamiento del dispositivo, gracias a medios de conducción de un agente de tratamiento de superficie de naturaleza sólida en la corriente de gas rotativa. 6.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de tratamiento de superficie es elegido de manera que realice una abrasión del depósito aglomerado sobre las paredes del tubo (14). 7.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agente de tratamiento de superficie es elegido entre los constituyentes de la composición de material vitrificable que es inicialmente utilizado en el horno, de manera que permita su reciclado en esta composición. 8.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo incluye una alimentación de gas tangencial con relación al eje de dicho recinto (13) que permite el paso de una mezcla óptima de un agente de tratamiento de superficie de la superficie interna de dicho recinto, y una salida de gas (10) axial dispuesta por el lado opuesto a la alimentación. 9.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el paso del tornillo helicoidal (18) es variable. 10.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tornillo helicoidal (18) está realizado en dos partes, respectivamente de material diferente, en particular de acero inoxidable y de acero. 11.- Un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo está dispuesto horizontalmente. 12.- Un procedimiento de utilización de un horno según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los gases que entran en la unidad de refrigeración (4) son gases de combustión que están cargados de compuestos gaseosos que provienen de elementos volátiles de la composición del vidrio, la temperatura de los gases de combustión es del orden de 700° C a su entrada en el intercambiador (8), temperatura a la cual las sustancias condensables que provienen de elementos volátiles de la composición del vidrio están aún en el estado gaseoso, estando dimensionado el intercambiador (8) de manera que los gases tratados que salen del dispositivo sean enfriados a una temperatura del orden de 200° C. 13.- Un procedimiento según la reivindicación 12, en el que los gases son enfriados desde una temperatura de aproximadamente 1000° C a una temperatura de aproximadamente 700° C en un primer intercambiador (5) unido en serie con dicho intercambiador. 6 ES 2 365 861 T3 7 ES 2 365 861 T3 8