ES2219317T3 - Procedimiento para la reparacion en caliente de los conductos de calentamiento de una bateria de hornos de coque y dispositivo para la realizacion de este procedimiento. - Google Patents
Procedimiento para la reparacion en caliente de los conductos de calentamiento de una bateria de hornos de coque y dispositivo para la realizacion de este procedimiento.Info
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Abstract
Procedimiento para la reparación en caliente de conductos de calentamiento, que se ponen en funcionamiento en pares o grupos, de una batería de hornos de coque, en el que ya durante el tapiado de los conductos de calentamiento tiene lugar un calentamiento de las secciones ya terminadas del correspondiente conducto de calentamiento por medio de gas calentado, caracterizado porque como gas calentado se utiliza el aire previsto habitualmente en conductos de calentamiento en la operación de coquización para la combustión, y porque este aire se conduce a través de las vías de flujo existentes en la batería de hornos de coque para el aire de combustión y el gas de escape, inclusive a través del regenerador, y además se calienta y se conduce a continuación a través de los conductos de calentamiento a reparar, separándose la parte ya tapiada del conducto de calentamiento de la parte que aún hay que tapiar del conducto de calentamiento por medio de un dispositivo inversor del aire.
Description
Procedimiento para la reparación en caliente de
los conductos de calentamiento de una batería de hornos de coque y
dispositivo para la realización de este procedimiento.
La invención se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para la reparación en caliente de los conductos de
calentamiento de una batería de hornos de coque según el preámbulo
de la reivindicación 1 o de la reivindicación 5.
A partir del documento EP 0 421 147 B1 se conoce
que, ya durante el tapiado de los conductos de calentamiento, tiene
lugar un calentamiento de las secciones ya terminadas del
correspondiente conducto de calentamiento hasta una temperatura de
aproximadamente 250ºC por medio de aire calentado. El aire se
insufla, por medio de un compresor, en los conductos de
calentamiento a través de un serpentín de calentamiento y sale de
ellos por medio de una chimenea en su extremo de tapia superior en
cada caso. El calentamiento del aire necesario para el
procedimiento tiene lugar por intercambio indirecto de calor con
las partes calientes de la batería de hornos de coque. En este
sentido, el serpentín de calentamiento se instala o por encima de
la rejilla del regenerador en el regenerador del horno de coque o
sobre la solera del horno.
Este procedimiento está vinculado con un gasto de
instalación alto del material de los tubos y conductos. Además
tiene que instalarse un compresor de aire para impeler el aire a
través de las vías del tubo y los conductos de calentamiento. El
gasto en cuanto a los procedimientos técnicos para calentar los
conductos de calentamiento recién tapiados es muy alto en
comparación con el corto tiempo de calentamiento necesario.
La invención se basa en la tarea de mejorar el
procedimiento para calentar los conductos de calentamiento, en el
sentido de que en caso de una técnica simplificada se consigan
propiedades de calentamiento satisfactorias.
Esta tarea se soluciona en cuanto al
procedimiento por medio de las características de la reivindicación
1 y, en cuanto al dispositivo, por medio de la reivindicación
6.
En las reivindicaciones dependientes se exponen
perfeccionamientos.
Según la invención, durante el tapiado de los
conductos de calentamiento tiene lugar un calentamiento de las
secciones ya terminadas del correspondiente conducto de
calentamiento, por ejemplo, hasta una temperatura de aproximadamente
250ºC, por medio de un aire de combustión completamente normal que
se calienta previamente a través del regenerador del horno de
coque, aprovechándose las vías de flujo existentes en la batería de
hornos de coque para el aire de combustión y los gases de escape
pasando por el regenerador. A tal fin, en el caso de hornos con
conductos de calentamiento gemelos, se instala en la vía de flujo
un dispositivo de inversión del aire que se desplaza a medida que
avanza el tapiado. Este dispositivo de inversión del aire se
compone, por un lado, de placas de cubierta conocidas en sí mismas
que limitan una caída de mortero, suciedad u otras cosas durante el
tapiado del conducto de calentamiento y, por otro lado, de como
mínimo un tubo de conducción del aire que rodea la pared a tizón que
se encuentra entre como mínimo dos conductos de calentamiento, en
la zona de sus extremos de desembocadura, rompe las placas de
cubierta y, de esta manera, conecta de forma fluida los como mínimo
dos conductos de calentamiento. En un tubo de conducción del aire se
instala, preferiblemente, una compuerta corredera para regular el
flujo del aire de combustión.
Durante el tapiado se alimenta aire precalentado
a las partes ya tapiadas de los conductos de calentamiento a través
del regenerador del horno de coque. Este aire se arrastra a una
parte descendente del conducto de calentamiento, a través de la
parte del conducto de calentamiento ya tapiada y a través del
dispositivo inversor del aire, y de nuevo en dirección al
regenerador. Desde el regenerador, el aire se arrastra a la
chimenea a través del canal de gas de combustión y luego sale a la
atmósfera.
La alimentación de gas de combustión a los
conductos de calentamiento que se encuentran en reparación
permanece interrumpida, de tal manera que a través de la vía de
flujo de los medios de calentamiento (aire y gas) de un conducto de
calentamiento circula únicamente el aire de combustión que pasa por
el regenerador, recibe una cantidad de calor determinada y la
transmite de nuevo a los conductos de calentamiento a calentar que
se acaban de montar. El aire de combustión se utiliza como medio
portador del calor. De esta manera se consigue un calentamiento,
sencillo y económico en cuanto a la energía, de la mampostería que
se acaba de levantar.
Con el avance de los trabaos de mampostería, el
dispositivo inversor del aire se pone gradualmente más alto, de tal
manera que las partes del conducto de calentamiento que se acaban
de tapiar se calienten de forma correspondiente. En este sentido,
el dispositivo inversor del aire está configurado de tal manera que
pueden levantarse en cada caso 4-6 capas.
La regulación del flujo de aire de combustión
tiene lugar con los elementos de regulación presentes de todos
modos en el horno de coque. La regulación precisa del flujo de aire
de combustión y, con ello, de la temperatura en las secciones ya
terminadas de los conductos de calentamiento a reparar tiene lugar,
por ejemplo, mediante una compuerta corredera en el dispositivo
inversor del aire. La temperatura se controla por medio de puntos
de medición de la temperatura que están dispuestos especialmente por
debajo del dispositivo inversor del aire.
Los costes para el calentamiento de los conductos
de calentamiento se reducen mediante este sencillo modo de
proceder. Es decir, una reparación según este procedimiento resulta
considerablemente más económica.
Las etapas del procedimiento y los componentes
que se van a emplear según la invención, citados anteriormente, así
como los reivindicados y descritos en el ejemplo de realización no
están sujetos a ninguna condición excepcional especial en cuanto a
sus condiciones de procedimiento, su tamaño, configuración,
selección del material y concepción técnica, de tal manera que los
criterios de selección conocidos en el correspondiente campo de
aplicación pueden aplicarse de forma ilimitada.
Otros detalles, características y ventajas del
objeto de la invención se obtienen a partir de la siguiente
descripción del correspondiente dibujo en el que están
representadas a modo de ejemplo formas de realización preferidas. En
el dibujo muestran:
la figura 1, en representación esquemática, un
corte perpendicular a través de varios pares de conductos de
calentamiento gemelos en los que están dispuestos dos dispositivos
inversores del aire;
la figura 2, en la misma representación que en la
figura 1, un corte perpendicular a través de varios pares de
conductos de calentamiento en los que está dispuesta una segunda
configuración del dispositivo inversor del aire con el que pueden
calentarse tres conductos de calentamiento;
la figura 3A, una ampliación de un detalle a
través de un dispositivo inversor del aire según la figura 1 (corte
a lo largo de la línea III A-III A según la figura
3B), y
la figura 3B, el mismo dispositivo inversor del
aire en una vista en planta (corte a lo largo de la línea III
B-III 3 B según la figura 3A).
La figura 1 muestra un corte a través de dos
pares 1 y 2 de conductos de calentamiento a reparar. En los pares 1
y 2 de conductos de calentamiento está dispuesto en cada caso un
dispositivo 3 inversor del aire con tubos 4 y 4' de conducción del
aire. Los tubos 4 y 4' de conducción del aire en su extremo inferior
están conectados de forma estanca al gas con placas 17, 17' de
cubierta que separan la parte ya tapiada de los conductos 1 y 2 de
calentamiento de la parte que hay que tapiar aún. Los tubos 4' de
conducción el aire están dotados en cada caso con una compuerta 5
corredera, con la que puede regularse por debajo del dispositivo 3
inversor del aire la cantidad de aire para ajustar la temperatura
deseada de aproximadamente 250ºC. La temperatura por debajo del
dispositivo inversor del aire se mide con termopares 6.
La vía de la corriente del aire de combustión se
representa por medio de flechas. Según la flecha 7 (figuras 1 y 2),
el aire de combustión fluye al canal 23 de la solera del
regenerador, pasa por el regenerador 8 y entra en el plano 9 del
quemador, en el par 1 de conductos de calentamiento a reparar. El
aire de combustión circula después por los tubos 4 y 4' de
conducción del aire y fluye en el conducto 1 de calentamiento
descendente a un regenerador 11 contiguo, pasando por el nivel 10
del quemador, y allí sale a la chimenea a través del canal 23 de la
solera del regenerador según la flecha 12.
La velocidad de la corriente del aire de
combustión se determina por medio del tiro de la chimenea, así como
por medio del ajuste de los instrumentos de regulación del horno de
coque, que no están mostrados en la figura 1. Con la compuerta 5
corredera del dispositivo 3 inversor del aire se efectúa una
regulación adicional del flujo del aire de combustión.
La figura 2 muestra un corte perpendicular a
través de tres conductos 14, 15 y 16 de calentamiento que se van a
tapiar de nuevo. En este caso, el dispositivo 3 inversor del aire
se compone de más partes. En una parte 13 intermedia se insertan los
tubos 4, 4' y 4'' de conducción del aire. En este caso, los tubos
4'' y 4' de conducción del aire están dotados en cada caso con una
compuerta 5 corredera. Los restantes números de referencia tienen
el mismo significado que en la figura 1. El aire de combustión
circula hacia arriba a través del conducto 14 central de
calentamiento, a través del dispositivo 3 inversor del aire, se
distribuye en los conductos 15 y 16 de calentamiento descendentes y
fluye de nuevo a través el regenerador 8 a las correspondientes
válvulas de gases de escape en el horno de coque. Tras la
conmutación del regenerador, el aire de combustión fluye a los
conductos 15 y 16 de calentamiento según las flechas entre
paréntesis hacia arriba, es aspirado por medio del conducto 14 de
calentamiento y fluye a través del regenerador 8 a la
correspondiente válvula de gases de combustión el horno de
coque.
A partir de las figuras 3A/B se desprende la
disposición exacta del dispositivo 3 inversor del aire en los
conductos de calentamiento a reparar, que se componen de las
paredes 19 a tizón y las paredes 24 a soga. El dispositivo inversor
del aire se compone de tubos 4 y 4' de conducción del aire que
están conectados de forma estanca al gas con las placas 17, 17' de
cubierta. Los tubos 4 y 4' de conducción del aire se encajan uno en
otro con sus extremos horizontales y se inmovilizan en cada caso en
las juntas de la mampostería de los conductos de calentamiento con
ayuda de como mínimo un dispositivo 18 de bloqueo que está
dispuesto sobre la placa 17, 17' de cubierta. De esta manera es
posible un traslado rápido del dispositivo 3 inversor del aire
durante el tapiado posterior. Los tubos 4 y 4' de conducción del
aire están configurados de tal manera que pueden levantarse en cada
caso 4 a 6 capas de las paredes 19 a tizón y de las paredes 24 a
soga.
Para la protección térmica de los muros y para un
mejor aislamiento del dispositivo 3 inversor del aire, éste se
envuelve, por ejemplo, en lana 20 aislante. Las placas 17 de
cubierta también deberían estar recubiertas en su cara inferior con
lana 21 aislante. Con ello también se perfecciona la estanqueidad
respecto a las paredes 19 a tizón y las paredes (24) a soga. La
circulación a través del dispositivo 3 inversor del aire se muestra
por medio de las flechas 22, la dirección varía en cada caso
aproximadamente 20 minutos de forma correspondiente al reajuste de
calentamiento de la batería de hornos de coque y el periodo de
tiempo de reajuste.
- 1
- Par de conductos de calentamiento
- 2
- Par de conductos de calentamiento
- 3
- Dispositivo inversor del aire
- 4
- Tubo de conducción del aire
- 4'
- Tubo de conducción del aire
- 4''
- Tubo de conducción del aire
- 5
- Compuertas correderas
- 6
- Termopar
- 7
- Flecha
- 8
- Regenerador
- 9
- Nivel del quemador
- 10
- Nivel del quemador
- 11
- Regenerador contiguo
- 12
- Flecha
- 13
- Parte intermedia
- 14
- Conducto de calentamiento
- 15
- Conducto de calentamiento
- 16
- Conducto de calentamiento
- 17
- Placa de cubierta
- 18
- Dispositivo de bloqueo
- 19
- Pared a tizón
- 20
- Aislamiento
- 21
- Aislamiento
- 22
- Flecha
- 23
- Canal de la solera del regenerador
- 24
- Pared a soga
Claims (9)
1. Procedimiento para la reparación en caliente
de conductos de calentamiento, que se ponen en funcionamiento en
pares o grupos, de una batería de hornos de coque, en el que ya
durante el tapiado de los conductos de calentamiento tiene lugar un
calentamiento de las secciones ya terminadas del correspondiente
conducto de calentamiento por medio de gas calentado,
caracterizado porque como gas calentado se utiliza el aire
previsto habitualmente en conductos de calentamiento en la operación
de coquización para la combustión, y porque este aire se conduce a
través de las vías de flujo existentes en la batería de hornos de
coque para el aire de combustión y el gas de escape, inclusive a
través del regenerador, y además se calienta y se conduce a
continuación a través de los conductos de calentamiento a reparar,
separándose la parte ya tapiada del conducto de calentamiento de la
parte que aún hay que tapiar del conducto de calentamiento por medio
de un dispositivo inversor del aire.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la posición del dispositivo inversor
del aire se desplaza hacia arriba gradualmente con el avance de los
trabajos de mampostería.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado porque la regulación del flujo de aire de
combustión tiene lugar en el dispositivo inversor el aire.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la regulación del flujo de aire de
combustión tiene lugar por medio de una compuerta corredera.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el control de
la temperatura en la zona del dispositivo inversor del aire tiene
lugar por medio de como mínimo un punto de medición de la
temperatura.
6. Dispositivo para la realización del
procedimiento según las reivindicaciones 1 a 5, que se compone de
un dispositivo (3) inversor del aire con tubos (4, 4', 4'') de
conducción del aire que están conectados en cada caso con una placa
(17) de cubierta, la cual separa las partes ya tapiadas de como
mínimo dos conductos de calentamiento que se ponen en
funcionamiento en pares o grupos de las partes que aún hay que
tapiar.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el dispositivo (3) inversor del aire
está dotado de una compuerta (5) corredera para la regulación de la
cantidad de aire.
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado por como mínimo un punto de medición de la
temperatura para el control de la temperatura en la zona del
dispositivo inversor el aire.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 a 8, caracterizado porque el dispositivo (3) inversor del
aire presenta una parte (13) intermedia que está conectada con los
tubos (4, 4', 4'') de conducción del aire.
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