ES2346793T3 - Instalacion de carga de tres tolvas para un horno de cuba. - Google Patents
Instalacion de carga de tres tolvas para un horno de cuba. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2346793T3 ES2346793T3 ES06830853T ES06830853T ES2346793T3 ES 2346793 T3 ES2346793 T3 ES 2346793T3 ES 06830853 T ES06830853 T ES 06830853T ES 06830853 T ES06830853 T ES 06830853T ES 2346793 T3 ES2346793 T3 ES 2346793T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sealing valve
- central axis
- hoppers
- hopper
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 102
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 76
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 8
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D88/00—Large containers
- B65D88/26—Hoppers, i.e. containers having funnel-shaped discharge sections
- B65D88/32—Hoppers, i.e. containers having funnel-shaped discharge sections in multiple arrangement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
- C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
- F27B1/20—Arrangements of devices for charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
- F27D3/0032—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state using an air-lock
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/10—Charging directly from hoppers or shoots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
Abstract
Instalación de carga (10') de tres tolvas para un horno de cuba, que comprende: un dispositivo de distribución giratorio (14) para distribuir material a granel en dicho horno de cuba haciendo girar un elemento de distribución alrededor de un eje central (A) de dicho horno de cuba; unas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24) dispuestas en paralelo por encima de dicho dispositivo de distribución giratorio (14) y desplazadas con respecto a dicho eje central (A), para almacenar material a granel que se debe alimentar a dicho dispositivo de distribución (14); un alojamiento (32') de válvula de sellado dispuesto entre dichas tolvas (20, 22, 24) y dicho dispositivo de distribución (14); presentando dicho alojamiento (32') de válvula de sellado una parte superior (46') con unas primeras, segundas y terceras entradas (150, 152, 154) que comunican respectivamente con dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), y con unas primeras, segundas y terceras válvulas de sellado (170, 172) para aislar dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), respectivamente, de la atmósfera interior de dicho horno de cuba; y presentando una parte inferior (48') en forma de embudo con una salida (125) que comunica con dicho dispositivo de distribución (14); comprendiendo cada válvula de sellado (170, 172) una aleta (176) que puede pivotar entre una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta; caracterizada porque dicha parte superior (46') de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado presenta una configuración en estrella tripartita en sección horizontal con una parte central (156), en la que dichas entradas (150, 152, 154) están dispuestas de forma adyacente en relación triangular alrededor de dicho eje central (A), y con unas primeras, segundas y terceras partes de extensión (160, 162, 164), estando adaptada cada válvula de sellado (170, 172) de tal manera que su aleta (176) se abra hacia fuera con respecto a dicho eje central (A) pivotando hasta una posición de estacionamiento situada en dichas primeras, segundas o terceras partes de extensión (160, 162, 164), respectiva- mente.
Description
Instalación de carga de tres tolvas para un
horno de cuba.
La presente invención se refiere, en general, al
campo de las instalaciones de carga para hornos de cuba, tales como
altos hornos. Más particularmente, la presente invención se refiere
a una instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba.
Las instalaciones de carga BELL LESS TOP se han
utilizado ampliamente en altos hornos de todo el mundo. Dichos
hornos comprenden comúnmente un dispositivo de distribución
giratorio equipado con un elemento de distribución giratorio, por
ejemplo un canal de distribución que es giratorio alrededor del eje
central vertical del horno y pivotable alrededor de un eje
horizontal perpendicular al eje central. Las instalaciones
denominadas "de tolvas superiores paralelas" comprenden
múltiples tolvas dispuestas en paralelo por encima del dispositivo
de distribución giratorio para el almacenamiento intermedio de
material a granel a alimentar al dispositivo de distribución. Estas
instalaciones permiten la carga casi continua de material a granel,
puesto que una tolva puede (re)llenarse mientras otra tolva
previamente llena está siendo vaciada para alimentar el dispositivo
de distribución.
Con el fin de conectar las tolvas al dispositivo
de distribución giratorio, tales instalaciones "de tolvas
superiores paralelas" tienen comúnmente un alojamiento de válvula
dispuesto entre las tolvas paralelas y el dispositivo de
distribución. Dicho alojamiento de válvula presenta una parte
superior con una respectiva entrada para cada tolva. Para cada
tolva se proporciona una respectiva válvula de sellado para aislar
cada tolva, respectivamente, de la atmósfera interior del horno de
cuba por medio de una aleta que es pivotable entre una posición de
sellado cerrada y una posición de estacionamiento abierta. El
alojamiento de válvula presenta normalmente una parte inferior en
forma de embudo con una salida que comunica con el dispositivo de
distribución.
Dependiendo de la complejidad del programa de
carga, se requiere que una instalación de carga BELL LESS TOP con
tres tolvas paralelas alcance la producción dianizada de arrabio por
día. Con el fin de minimizar el tiempo de parada cuando se cambia
la tolva de alimentación y con el fin de permitir la alimentación
simultánea desde dos tolvas, se requiere que las válvulas de
sellado puedan abrirse simultáneamente. En algunas instalaciones de
carga de tres tolvas existentes, esto no es posible debido a que una
válvula de sellado abierta dada impide la apertura de una válvula
adicional. En otras instalaciones de carga de tres tolvas
existentes, que permiten la apertura simultánea de las válvulas de
sellado, estas válvulas de sellado y, en consecuencia, las entradas
en el alojamiento de válvula están ampliamente separadas para
permitir la apertura simultánea de dos válvulas de sellado. En
consecuencia, dichas instalaciones de carga de tres tolvas en
general y sus alojamientos de válvula en particular ocupan mucho
espacio. Además, el centrado adecuado del flujo de material de carga
sobre el elemento de distribución es difícil de conseguir en estas
instalaciones. Un ejemplo de dicha instalación es reconocido como
técnica anterior en la solicitud de patente japonesa JP 09 249905
(figura 3). El documento JP 09 249905 se refiere a una instalación
de carga superior de horno de cuba que comprende un dispositivo de
distribución giratorio y tres tolvas en paralelo. Además, comprende
una tolva de recogida de materia prima dispuesta entre las tres
tolvas y el canal de distribución. La tolva de recogida presenta
tres entradas en la parte superior y una parte inferior en forma de
embudo. Cada una de las tres tolvas está provista de una válvula de
compuerta de material dispuesta en una caja independiente por encima
de la respectiva entrada de tolva de recogida. Según el documento
JP 09 24995 (figuras 1-2), cada válvula de sellado
inferior está colocada respectivamente en una caja dedicada
dispuesta alrededor de una de las válvulas de compuerta de material,
es decir, por encima de la tolva de recogida. Cada aleta de válvula
de sellado es pivotable alrededor de la válvula de compuerta de
material con el fin de ahorrar espacio. Con la disposición propuesta
en el documento JP 09 249905, diversas válvulas de sellado pueden
abrirse/cerrarse simultáneamente y permanecer abiertas
simultáneamente.
En consecuencia, un objetivo de la presente
invención es proporcionar una instalación de carga de tres tolvas
con un alojamiento de válvula para las válvulas de sellado, que
proporcione una conexión mejorada entre las tolvas paralelas y el
dispositivo de distribución.
Para conseguir este objetivo, la presente
invención propone una instalación de carga de tres tolvas para un
horno de cuba, que comprende un dispositivo de distribución
giratorio para distribuir material a granel en el horno de cuba
haciendo rotar un elemento de distribución alrededor de un eje
central del horno de cuba y unas tolvas primera, segunda y tercera
dispuestas en paralelo por encima del dispositivo de distribución
giratorio y desplazadas con respecto al eje central para almacenar
material a granel a alimentar al dispositivo de distribución. Un
alojamiento de válvula de sellado está dispuesto entre las tolvas y
el dispositivo de distribución y tiene una parte superior con unas
primeras, segundas y terceras entradas que comunican respectivamente
con las primeras, segundas y terceras tolvas. Unas primeras,
segundas y terceras válvulas de sellado para aislar las primeras,
segundas y terceras tolvas, respectivamente, de la atmósfera
interior del horno de cuba están dispuestas en la parte superior.
Cada válvula de sellado comprende una aleta que es pivotable entre
una posición de sellado cerrada y una posición de estacionamiento
abierta. El alojamiento de válvula de sellado presenta también una
parte inferior en forma de embudo con una salida que comunica con el
dispositivo de distribución. Según un aspecto importante de la
invención, la parte superior del alojamiento de válvula de sellado
tiene una configuración en estrella tripartita en sección
horizontal con una parte central en la que las entradas están
dispuestas de manera adyacente en relación triangular alrededor del
eje central, y con unas primeras, segundas y terceras partes de
extensión, estando adaptada cada válvula de sellado, de tal manera
que su aleta se abra hacia fuera con respecto al eje central
haciéndola pivotar hasta una posición de estacionamiento situada en
las primeras, segundas y terceras partes de extensión,
respectivamente.
Esta configuración permite la apertura
simultánea de dos válvulas de sellado por medio de un alojamiento de
válvula sellado compacto, es decir, sin requerir excesivo espacio de
construcción. Además, esta configuración permite mejorar la
trayectoria de flujo del material de carga (entre las tolvas y el
dispositivo de distribución) y facilitar las intervenciones de
mantenimiento.
En una configuración preferida, las líneas
centrales de las entradas son equidistantes y forman un triángulo
equilátero en sección horizontal. Ventajosamente, las entradas
tienen una sección transversal circular idéntica y la distancia
entre la línea central de cada entrada y el eje central está en el
intervalo entre 1,15 y 2,5 veces el radio de la sección transversal
circular. Preferentemente, cada parte de extensión del alojamiento
de válvula de sellado se extiende en la dirección de una de las
líneas medianas del triángulo equilátero, respectivamente. De forma
ventajosa, cada parte de extensión tiene una altura que excede el
diámetro de la aleta y cada válvula de sellado está configurada
preferentemente con un ángulo de pivotamiento de su aleta de por lo
menos 90º.
En una configuración preferida adicional, cada
tolva tiene una parte de embudo inferior que termina en una parte
de salida y cada tolva tiene una válvula de compuerta de material
con un elemento obturador asociado a su parte de salida para variar
un área de apertura de válvula en la parte de salida asociada. En
esta configuración, cada parte de embudo está configurada
asimétricamente, siendo excéntrica su parte de salida y estando
dispuesta próxima al eje central, cada parte de salida está
orientada verticalmente por encima de una respectiva entrada del
alojamiento de la válvula de sellado para producir un flujo de
salida sustancialmente vertical de material a granel hacia dentro
del alojamiento de válvula de sellado y cada válvula de compuerta de
material está configurada con su elemento obturador abriéndose en
una dirección que apunta hacia fuera del eje central de tal manera
que cualquier área de apertura de válvula parcial esté situada en el
lado de la parte de salida asociada próxima al eje central. En esta
configuración, es ventajoso que cada parte de embudo esté
configurada según la superficie de un cono truncado de un cono
circular oblicuo. Se apreciará que el diseño del alojamiento de
válvula de sellado permite obtener un beneficio completo de esta
configuración preferida de las tolvas.
Todavía en otra configuración preferida, la
instalación de carga comprende además unos primeros, segundos y
terceros alojamientos de compuerta de material independientes
conectados de forma separable aguas arriba de las primeras, segundas
y terceras entradas, respectivamente.
Otros detalles y ventajas de la presente
invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada de varias formas de realización no limitativas
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que
La figura 1 es una vista lateral de una
instalación de carga de dos tolvas para un horno de cuba (no según
la invención reivindicada);
La figura 2 es una vista lateral de una
instalación de carga de dos tolvas para un horno de cuba (no según
la invención reivindicada), similar a la figura 1, que muestra una
estructura de soporte alternativa;
La figura 3 es una vista en sección transversal
vertical de una tolva para uso en una instalación de carga según la
invención;
La figura 4 es una vista en sección transversal
vertical que muestra esquemáticamente un flujo de material de carga
a través de un alojamiento de compuerta de material y un alojamiento
de válvula de sellado en una instalación de carga de dos tolvas (no
según la invención reivindicada);
La figura 5 es una vista en perspectiva de una
instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba según la
invención;
La figura 6 es una vista en alzado lateral de
una instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba según
la línea VI-VI de la figura 5;
La figura 7 es una vista en alzado lateral de
una instalación de carga de tres tolvas para un horno de cuba según
la invención, similar a la figura 6, que muestra una estructura de
soporte alternativa;
La figura 8 es una vista en planta superior a lo
largo de la línea VIII-VIII de la figura 6, que
muestra un alojamiento de válvula de sellado para una instalación de
carga de tres tolvas según la invención;
La figura 9 es una vista en sección transversal
vertical, según la línea IX-IX de la figura 8, que
muestra esquemáticamente un flujo de material de carga a través de
un alojamiento de compuerta de material y el alojamiento de la
válvula de sellado en una instalación de carga de tres tolvas según
la invención.
En estos dibujos, se utilizarán números de
referencia idénticos para identificar partes idénticas o
similares.
Haciendo referencia a las figuras
1-4, una instalación de carga de dos tolvas, no
según la invención e identificada generalmente por el número de
referencia 10, se describirá en la siguiente primera parte de la
descripción detallada.
La figura 1 muestra la instalación de carga 10
de dos tolvas encima de un alto horno 12 del que sólo se muestra
parcialmente el tragante. La instalación de carga 10 comprende un
dispositivo de distribución giratorio 14 dispuesto como cierre
superior del tragante del alto horno 12. El dispositivo de
distribución giratorio 14 per se es de un tipo conocido por
instalaciones BELL LESS TOP existentes. Para distribuir material a
granel dentro del alto horno 12, el dispositivo de distribución 14
comprende un canal (no mostrado) que sirve como elemento de
distribución. El canal está dispuesto dentro del tragante para ser
giratorio alrededor del eje central vertical A del alto horno 12 y
pivotable alrededor de un eje horizontal perpendicular al eje A.
Tal como se observa en la figura 1, la
instalación de carga 10 comprende una primera tolva 20 y una segunda
tolva 22 que están dispuestas en paralelo por encima del
dispositivo de distribución 14 y desplazadas con respecto al eje
central. De una manera conocida per se, las tolvas 20, 22
sirven como cubos de almacenamiento para material a granel a
distribuir por el dispositivo de distribución 14 y como cerraduras
de presión que evitan la pérdida de presión en el alto horno por
medio de válvulas de sellado superior e inferior alternativamente
abiertas y cerradas. Cada tolva 20, 22 presenta un respectivo
alojamiento 26, 28 de compuerta de material en su extremo inferior.
Como se apreciará, un alojamiento 26, 28 de compuerta de material
separado e independiente está dispuesto para cada tolva 20, 22. Un
alojamiento 32 de válvula de sellado común está dispuesto entre los
alojamiento 26, 28 de compuerta de material y el dispositivo de
distribución 14 y conecta las tolvas 20, 22 a través de los
alojamiento 26, 28 de compuerta de material al dispositivo de
distribución 14. La figura 1 muestra además una estructura de
soporte 34 que soporta las tolvas 20, 22 en el armazón del alto
horno 12.
Dos compensadores superiores 36, 38 están
dispuestos para conectar de forma sellado entradas del alojamiento
32 de válvula de sellado a cada alojamiento 26, 28 de compuerta de
material, respectivamente. Un compensador inferior 40 está
dispuesto para conectar de forma sellado una salida del alojamiento
32 de válvula de sellado al dispositivo de distribución 14. En
general, los compensadores 36, 38, 40 (en la figura 4 se ilustran
compensadores de fuelle) se diseñan para permitir un movimiento
relativo entre las partes conectadas, por ejemplo con el fin de
amortiguar una dilatación térmica, mientras se asegura una conexión
hermética al gas. Más particularmente, los compensadores superiores
36, 38 garantizan que el peso de las tolvas 20, 22 (y los
alojamiento 26, 28 de compuerta de material) medido por brazos de
pesaje de un sistema de pesaje que soportan las tolvas 20, 22 sobre
la estructura de soporte 34, no se vea influenciado de forma
perjudicial por la conexión al alojamiento 32 de válvula de
sellado. En la estructura de soporte 34 de la figura 1, el
alojamiento 32 de válvula de sellado está fijado de forma
separable, por ejemplo utilizando pernos, a la estructura de soporte
34 por medio de vigas de soporte horizontales 42, 44. En virtud de
las vigas de soporte 42, 44 y los compensadores 36, 38, 40, el peso
del alojamiento 32 de válvula de sellado es llevado exclusivamente
por la estructura de soporte 34 (es decir, el peso del alojamiento
32 de válvula de sellado no ejerce carga sobre las tolvas 20, 22 o
sobre el dispositivo de distribu-
ción 14).
ción 14).
Tal como se observa en la figura 1, el
alojamiento 32 de válvula de sellado comprende una parte superior 46
que tiene la forma de una carcasa rectangular y una parte inferior
48 en forma de embudo. El alojamiento 32 de válvula de sellado está
configurado con la parte superior 46 y la parte inferior 48
conectadas de forma sellada, por ejemplo utilizando pernos, de tal
manera que puedan separarse. Las partes superior e inferior 46, 48
están provistas respectivamente de un conjunto de rodillos de
soporte 50, 52 que facilitan el desmontaje del alojamiento 32 de
válvula de sellado, por ejemplo para fines de mantenimiento. Después
de la desconexión del compensador inferior 40 y la fijación a las
vigas de soporte 44 y después de separar la parte inferior 48 de la
parte superior 46, la parte inferior 48 puede hacerse rodar
independientemente hacia fuera con los rodillos de soporte 52 sobre
las vigas de soporte 44. De manera análoga, después de la
desconexión de los compensadores superiores 36, 38 y la fijación a
las vigas de soporte 42 y después de separar la parte superior 46
de la parte inferior 48, la parte superior 46 puede hacerse rodar
independientemente hacia fuera con los rodillos de soporte 50
llevado por las vigas de soporte 42. Como se entenderá, el
alojamiento 32 de válvula de sellado puede hacerse rodar también
completamente hacia fuera utilizando los rodillos 50, después de la
desconexión de los compensadores 36, 38, 40 y la fijación a las
vigas de soporte 42, 44. Tal como se observa además, en la figura
1, cada alojamiento 26, 28 de compuerta de material tiene
respectivos rodillos de soporte 54, 56 para hacer rodar el
alojamiento 26, 28 de compuerta de material hacia fuera sobre
respectivos carriles de soporte 60, 62 fijados a la estructura de
soporte 34. En consecuencia, cada alojamiento 26, 28 de compuerta de
material puede desmontarse fácilmente y de forma independiente
después de la desconexión del respectivo compensador superior 36, 38
y la respectiva fijación a la parte inferior de la tolva 20, 22.
La figura 2 muestra una instalación de carga 10
que es esencialmente idéntica a la mostrada en la figura 1. La
diferencia entre las formas de realización de la figura 1 y la
figura 2 se refiere a la construcción de la estructura de soporte
34 y la manera en la que es soportado el alojamiento 32 de válvula
de sellado. En la figura 2 el alojamiento 32 de válvula de sellado
es soportado directamente por la carcasa del dispositivo de
distribución 14 en el tragante del alto horno 12. Por tanto, no es
necesario un compensador entre el alojamiento 32 de válvula de
sellado y el dispositivo de distribución 14 y no es necesaria una
fijación del alojamiento 32 de válvula de sellado a las vigas de
soporte 42, 44 en la realización de la figura 2. En consecuencia,
en esta forma de realización, el alojamiento 32 de válvula de
sellado en la figura 2 no está fijada a las vigas de soporte 42,
44, que sirven sólo como carriles para los rodillos de soporte 50,
52 del alojamiento 32 de válvula de sellado. Con el fin de
transferir la carga de las partes superior y/o inferior 46, 48 a las
vigas de soporte 42, 44, los rodillos de soporte 50, 52 de la
figura 2 puede adaptarse para descender sobre las vigas de soporte
42, 44, por ejemplo por medio de una excéntrica o por elevación de
las partes superior y/o inferior 46, 48 sobre unos carriles
auxiliares (no mostrados) a insertar entre los rodillos 50, 52 y las
vigas de soporte 42, 44. Otros aspectos de la construcción de la
instalación de carga y los procedimientos de desmontaje para el
alojamiento 32 de válvula de sellado y los alojamientos 28, 28 de
compuerta de material son análogos a los descritos con respecto a la
figura 1.
La figura 3 muestra, en sección transversal
vertical, la configuración de una tolva 20 para uso en una
instalación de carga según la invención. La tolva 20 presenta una
parte de entrada 70 para la admisión de material a granel. La
envuelta de la tolva 20 está compuesta por una parte superior
generalmente troncocónica 72, una parte central sustancialmente
cilíndrica 74 y una parte de embudo inferior 76. En su extremo
inferior abierto, la parte de embudo 76 lleva hasta una parte de
salida 78. Tal como se observa en la figura 3, la configuración de
la tolva 20 en general y la parte de embudo 76 en particular es
asimétrica con respecto al eje central C de la tolva 20 (es decir,
el eje del cilindro que define la parte central 74). Más
precisamente, con respecto al eje C, la parte de salida 78 es
excéntrica de tal modo que pueda disponerse en estrecha proximidad
del eje central A del alto horno 12 como se ve en las figuras
1-2 y 4-9. Se entenderá que, para
conseguir este efecto, la forma de la parte superior 72 y la parte
central 74 no requieren necesariamente ser como ser muestra en la
figura 3, pero se requiere que la parte de salida 78 esté dispuesta
excéntricamente.
Tal como se observa además en la figura 3 (y en
la figura 5), la parte de chimenea inferior 76 de la tolva 20 está
configurada según la superficie de un cono truncado de un cono
circular oblicuo. La generatriz de este cono oblicuo coincide con
el círculo de base de la parte central cilíndrica 74. Puesto que la
sección transversal vertical de la figura 3 pasa a través del eje C
y el vértice (localización teórica del mismo) del cono oblicuo,
ésta muestra la línea de sección de la parte de embudo 76 que tiene
una pendiente máxima con respecto a la vertical (o una inclinación
mínima). Se ha encontrado que, con el fin de evitar un flujo tapón
de material a granel durante la descarga, el ángulo de pendiente con
respecto a la vertical en esta sección, indicado por \theta en la
figura 3, de la parte de embudo deberá ser como máximo de 45º y,
preferentemente, deberá estar en el intervalo de entre 30º y 45º.
En la forma de realización mostrada en la figura 3, el ángulo de
pendiente \theta es de aproximadamente 40º. Además, el ángulo
incluido del cono oblicuo que define la forma de la parte de embudo
76, indicado por \alpha en la figura 3, es preferentemente menor
de 45º con el fin de promover un flujo másico de material a granel
durante la descarga. Durante el flujo másico, el material a granel
está en movimiento en sustancialmente cualquier punto dentro de la
tolva siempre que el material a granel sea descargado a través de
la parte de salida 78. En la forma de realización mostrada en la
figura 3, el cono oblicuo tiene un ángulo incluido \alpha de
aproximadamente 35º. Con respecto al eje de cono D, es decir, el
eje que pasa a través del centro de la generatriz circular y el
vértice del cono oblicuo, se apreciará que el eje de cono D está
inclinado con respecto a la vertical en un ángulo de inclinación
\beta que es suficientemente grande para posicionar la parte de
salida 78 en estrecha proximidad del eje central A. En
consecuencia, el ángulo de inclinación \beta se selecciona de
acuerdo con los ángulos \theta y \alpha, de tal manera que la
línea de sección de la parte de embudo 76 que está más próxima al
eje central sea vertical o esté a contrapendiente, preferentemente
según un ángulo \gamma en el intervalo comprendido entre 0º y 10º
con respecto a la vertical. En la forma de realización de la figura
3, el ángulo de contrapendiente \gamma es aproximadamente de 5º
y, en consecuencia, el ángulo de inclinación \beta se ajusta a
aproximadamente 22,5º.
La figura 4 muestra esquemáticamente los
alojamiento 26, 28 de compuerta de material en sección transversal
vertical. Cada alojamiento 26, 28 de compuerta de material se
sujeta, por ejemplo utilizando pernos, con su entrada superior a
una pestaña de conexión 80 en el extremo inferior de la parte de
embudo 76. Cada alojamiento 26, 28 de compuerta de material forma
el bastidor de soporte de una válvula 82 de compuerta de material y
un accionador asociado externamente montado (representado en la
figura 5). La válvula 82 de compuerta de material comprende un solo
elemento 84 obturador cilíndricamente curvado de una pieza y un
elemento de canal octogonal 86 con una salida inferior adaptada al
elemento obturador curvado 84. Este tipo de válvula de compuerta de
material se describe con mayor detalle en la patente US nº
4.074.835. El elemento de canal octogonal 86 forma la parte de
salida 78 de la tolva 20 y está sujeto junto con el alojamiento 26 ó
28 de compuerta de material a la pestaña de conexión 80. De una
manera conocida per se, el movimiento de rotación horizontal
del elemento obturador 84 (por rotación alrededor de su eje de
curvatura) enfrente del elemento de canal octogonal 86 permite una
dosificación precisa del material a granel descargado de la tolva 20
ó 22 variando el área de apertura de la válvula 82 de compuerta de
material en la parte de salida 78.
Sin embargo, tal como se apreciará, el eje
longitudinal E del elemento de canal 86 y, por tanto, la parte de
salida 78 está orientado verticalmente. Esto permite un flujo de
salida sustancialmente vertical de material a granel desde cada
tolva 20, 22. Asimismo, se apreciará que las paredes laterales 88,
90 (sólo se muestran dos paredes laterales) del elemento de canal
octogonal 86 están dispuestas verticalmente o formando ángulos
pequeños con respecto a la vertical a fin de garantizar transiciones
suaves, esencialmente sin bordes, desde la parte inferior 76
conformada cónicamente hasta la parte de salida 78, es decir, el
elemento de canal octogonal 86, además de asegurar un flujo de
salida esencialmente vertical del material a granel. Puede
observarse que el flujo de salida no será exactamente vertical, sino
que estará dirigido ligeramente hacia el eje central A debido a la
configuración excéntrica de cada tolva 20, 22.
Tal como se observa en la figura 4, cada válvula
82 de compuerta de material está configurada con su elemento
obturador 84 abriéndose en una dirección que apunta hacia fuera del
eje central A. En otras palabras, el elemento obturador 84 gira
horizontalmente hacia fuera del eje central A para incrementar el
área de apertura de válvula y hacia el eje central A para reducir
el área de apertura de válvula. En consecuencia, cualquier área de
apertura de válvula parcial de la válvula 82 de compuerta de
material está situada en el lado de la parte de salida 78 que está
próximo al eje central A (como se ve en el lado izquierdo de la
figura 4). En virtud de esta configuración, es decir, la
configuración de cada tolva 20, 22, especialmente su parte de embudo
76 y su parte de salida 78, junto con la configuración de la válvula
82 de compuerta de material, el flujo de material a granel liberado
de cada tolva es casi coaxial con respecto al eje central A.
Cada alojamiento 26, 28 de compuerta de material
comprende una puerta de acceso comparativamente grande 92 que
facilita el mantenimiento de las partes interiores de la válvula 82
de compuerta de material. En virtud de una altura total adecuada
del alojamiento 26, 28 de compuerta de material, las puertas de
acceso 92 pueden hacerse suficientemente grandes para permitir un
cambio del elemento de canal octagonal 86 y/o el elemento obturador
84 sin necesidad de desmontar el alojamiento 26 o 28 de compuerta de
material. Cada alojamiento 26, 28 de compuerta de material comprende
además un embudo de salida inferior 94 dispuesto en prolongación del
elemento de canal octogonal 86.
La figura 4 muestra además el alojamiento 32 de
válvula de sellado en sección transversal vertical con su parte
superior 46 configurada en forma de caja rectangular y su parte
inferior 48 configurada en forma de embudo. La parte superior 46
del alojamiento 32 de válvula de sellado tiene dos entradas 100, 102
separadas por una distancia relativamente pequeña. Las entradas
100, 102 están conectadas al embudo de salida 94 del alojamiento
26, 28 de compuerta de material correspondiente a través del
compensador superior 36 ó 38. La figura 4 muestra también la
configuración de las válvulas de sellado (inferiores) 110, 112, de
las tolvas 20, 22. Cada válvula de sellado 110, 112 está dispuesta
en la parte superior 46 del alojamiento 32 de válvula de sellado y
tiene una aleta 116 y un asiento de válvula 118. El asiento de
válvula 118 está sujeto a un casquillo que sobresale hacia abajo
penetrando en el alojamiento 32. Como se ve en la figura 4, cada
aleta 116 es pivotable por medio de un brazo 120 alrededor de un
eje horizontal hacia y desde acoplamiento de sellado con su asiento
de válvula 118. De una manera conocida de per se, cada
válvula de sellado 110 ó 112 se utiliza para aislar la tolva
correspondiente 20, 22 cuando esta última se llena con material a
granel a través de su parte de entrada 70. La parte superior 46 del
alojamiento 32 de válvula de sellado presenta unas puertas de acceso
laterales comparativamente grandes 122, respectivamente asociadas a
cada válvula de sellado 110, 112 para facilitar el
mantenimien-
to.
to.
La parte inferior 48 del alojamiento 32 de
válvula de sellado está configurada generalmente en forma de embudo
con paredes laterales inclinadas 124 dispuestas para formar un cuña
que es simétrica alrededor del eje central A y lleva a una salida
125 centrada sobre el eje central A. Las paredes laterales 124 están
cubiertas hacia dentro con una capa de material resistente al
desgaste. La parte inferior 48 tiene una pestaña de conexión
inferior 126, por la cual está conectada a la carcasa del
dispositivo de distribución 14 a través del compensador inferior
40. Tal como se observa en la figura 4, un inserto de centrado
troncocónico 130 está dispuesto concéntrico con el eje A en la
salida 125 del alojamiento 32 de válvula de sellado. El inserto de
centrado 130 está realizado en material resistente al desgaste y
dispuesto con su cara extrema superior 132 penetrando en la parte
inferior 48 a un nivel por encima de la salida 125. El inserto de
centrado 130 en la salida 125 comunica con un pico de alimentación
134 del dispositivo de distribución 14.
Con respecto a la trayectoria de flujo del
material a granel descargado desde la tolva 20 o 22, se apreciará
que la trayectoria está casi centrada en el eje central A y es
coaxial a éste. Con respecto a la tolva 20, un ejemplo de
trayectoria de flujo se muestra en la figura 4 para una determinada
área de apertura de la válvula 82 de compuerta de material. En un
primer segmento de flujo 140 correspondiente al flujo de salida
descargado desde la parte de salida 78, el flujo es sustancialmente
vertical con una componente de velocidad horizontal pequeña
dirigida hacia el eje central A. En virtud de la cara extrema
superior en resalte 132 del inserto de centrado 130, un montón
pequeño 142 de material de carga es retenido en la parte inferior 48
del alojamiento 32 de válvula de sellado. Debido al montón 142, el
flujo se desvía hacia un segundo segmento de flujo 144 que
permanece sustancialmente vertical con una componente de velocidad
incrementada, pero todavía pequeña dirigida hacia el eje central A.
Como se apreciará, el segundo segmento de flujo 144 no impacta en el
pico de alimentación 134. La forma y, en particular, el ángulo
incluido del inserto de centrado 130 troncocónico y su altura de
saliente en el alojamiento 32 de válvula de sellado se eligen para
conseguir un impacto del segundo segmento de flujo 144 en el canal
(no mostrado) del dispositivo de distribución 14, que está centrado
en el eje central A. Además, el flujo (140, 144) de material a
granel no tiene una componente de velocidad horizontal sustancial
entre la parte de salida 78 y su impacto en el canal (no
mostrado).
Cabe destacar que la instalación de carga
mostrada en sección transversal en la figura 4 es esencialmente
idéntica a la mostrada en la figura 1, siendo la única diferencia
notable que la línea de sección de la parte de embudo 76 que está
próxima al eje central A es vertical en la figura 4 en lugar de
estar en contrapendiente (como se muestra en la figura 3).
Haciendo referencia a las figuras
5-9, una instalación de carga de tres tolvas según
la invención e identificada generalmente por el número de referencia
10', se describirá en la siguiente segunda parte de la descripción
detallada.
La figura 5 es una vista en perspectiva parcial
de la instalación de carga 10' de tres tolvas, que comprende una
primera tolva 20, una segunda tolva 22 y una tercera tolva 24. Las
tolvas 20, 22, 24 están dispuestas con simetría rotacional
alrededor del eje central A bajo ángulos de 120º. La configuración
de las tolvas 20, 22, 24 corresponde a la descrita con respecto a
la figura 3, es decir, las mismas tolvas pueden usarse en
instalaciones de carga de dos tolvas y tres tolvas. Cada tolva 20,
22, 24 tiene un alojamiento 26, 28, 30 de compuerta de material
asociado separado e independiente. Del mismo modo que las tolvas 20,
22, 24, los alojamiento 26, 28, 30 de compuerta de material tienen
un diseño modular, de tal manera que los mismos alojamiento de
compuerta de material utilizados en la instalación de carga 10 de
dos tolvas descrita anteriormente puede utilizarse en la
instalación de carga 10' de tres tolvas. La instalación de carga 10'
comprende además un alojamiento 32' de válvula de sellado que está
adaptada para un diseño de tres tolvas. La figura 5 muestra también
accionadores 31 de válvula de compuerta de material y accionadores
33 de válvula de sellado externamente montados en los alojamientos
26, 28, 30 de compuerta de material o en el alojamiento 32' de
válvula de sellado, respectivamente.
La figura 6 muestra la instalación de carga 10'
de tres tolvas de la figura 5 con una primera variante de una
estructura de soporte 34'. En la estructura de soporte de la figura
6, el alojamiento 32' de válvula de sellado es soportado
independientemente por vigas de soporte 42 y está conectada de forma
sellada a la carcasa del dispositivo de distribución 14 por medio
de un compensador inferior 40. Cada uno de los tres alojamientos
26, 28, 30 de compuerta de material (el último no es visible en la
figura 6) está conectado de forma sellada al alojamiento 32' de
válvula de sellado por un respectivo compensador superior (sólo son
visibles en la figura 6 los compensadores 36, 38). Los alojamientos
26, 28, 30 de compuerta de material están provistos de rodillos de
soporte y carriles de soporte (sólo son visibles el 60 y el 62) para
facilitar el desmontaje. Aunque esto sería posible, el alojamiento
32' de válvula de sellado no está provisto de rodillos de soporte
para desmontaje en la realización de la figura 6. Deberá observarse
que, de forma análoga a lo que se describe para el alojamiento 32 de
válvula de sellado de dos tolvas en relación con las figuras
1-2, el alojamiento 32' de válvula de sellado
comprende también una parte superior 46' y una parte inferior 48'
que pueden separarse.
La figura 7 muestra una instalación de carga 10'
de tres tolvas con una segunda variante de una estructura de
soporte 34'. La instalación de carga 10' de tres tolvas en la figura
7 difiere de la ilustrada en la figura 6 esencialmente en que el
alojamiento 32' de válvula de sellado de la figura 7 es soportado
directamente por la carcasa del dispositivo de distribución 14 en
el tragante del alto horno 12. En consecuencia, no hay compensador
inferior entre el alojamiento 32' de válvula de sellado y la carcasa
del dispositivo de distribución 14 y no hay vigas de soporte para
soportar independientemente el alojamiento 32' de válvula de
sellado. Como se apreciará haciendo referencia a las figuras
5-7, los alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de
material son respectivamente independientes uno de otro e
independientes del alojamiento 32' de válvula de sellado. Además, no
se ejerce carga sobre las tolvas 20, 22, 24 por su conexión al
alojamiento 32' de válvula de sellado.
La figura 8 muestra el alojamiento 32' de
válvula de sellado y, más precisamente, su parte superior 46' en
vista en planta superior. El alojamiento 32' de válvula de sellado
comprende unas primeras, segundas y terceras entradas 150, 152 y
154 para su conexión a cada una de las tolvas 20, 22, 24. Como se ve
en la figura 8, la parte superior 46' tiene una configuración en
estrella tripartita en sección horizontal con una parte central 156
y unas primeras, segundas y terceras partes de extensión 160, 162,
164. La parte central 156 tiene una base generalmente hexagonal
mientras que las partes de extensión 160, 162, 164 tienen una base
generalmente rectangular. Las entradas 150, 152, 154 están
dispuestas de forma adyacente en relación triangular alrededor del
eje central A en la parte central 156. En la forma de realización de
la figura 8, las líneas centrales de las entradas 150, 152, 154 son
equidistantes para estar situadas sobre los vértices de un triángulo
equilátero 165. Las partes de extensión 160, 162, 164 se extienden
radial y simétricamente hacia fuera desde la parte central 156
(bajo ángulos iguales de 120º), es decir, en una dirección según las
líneas medianas del triángulo 165. Las entradas 150, 152, 154
tienen una sección transversal circular idéntica de radio r. La
distancia d entre la línea central de cada entrada 150, 152, 154 y
el eje central A está en el intervalo entre 1,15 y 2,5 veces el
radio r de la sección transversal circular de las entradas 150, 152,
154. Como se apreciará, esta configuración en estrella tripartida
con las entradas dispuestas en relación triangular permite
trayectorias de flujo hacia el alojamiento 32' de válvula de sellado
que son casi céntricas, es decir, coaxiales al eje central A.
La figura 9 muestra en sección transversal
vertical de la instalación de carga 10' de tres tolvas, entre otros,
el alojamiento 32' de válvula de sellado. La figura 9 muestra
también los alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de material,
respectivamente conectados a las entradas 150, 152 y 154 del
alojamiento 32' de válvula de sellado por medio de unos
compensadores 36, 38, 39. La configuración de cada alojamiento 26,
28, 30 de válvula de sellado corresponde a la descrita con respecto
a la figura 4 y no se describirá de nuevo. Puede observarse que la
configuración de cada tolva 20, 22, 24 en la instalación de carga
10' de tres tolvas es idéntica a la configuración de la tolva 20 de
la figura 3.
El alojamiento 32' de válvula de sellado
mostrado en la figura 9 puede descomponerse en una parte superior
46' y una parte inferior 48' en forma de embudo. La parte superior
46' comprende las primeras, segundas y terceras válvulas de sellado
asociadas a las tolvas 20, 22, 24, respectivamente. Aunque sólo se
muestran en la figura 9 las válvulas de sellado 170, 172 para las
primeras y segundas tolvas 20, 22, se entenderá que la tercera
válvula de sellado para la tolva 24 está dispuesta y configurada de
forma análoga. Cada válvula de sellado 170, 172 tiene una aleta en
forma de disco 176 y un asiento anular correspondiente 178. Los
asientos 178 están dispuestos de manera horizontal inmediatamente
debajo de las respectivas entradas 150, 152, 154. Cada aleta 176
tiene un brazo 180 montado pivotable sobre un árbol horizontal 182
accionado por el correspondiente accionador 33 de válvula de
sellado (véase la figura 5) para hacer pivotar la aleta 176 entre
una posición de sellado cerrada sobre el asiento 178 y una posición
de estacionamiento abierta. Como resulta evidente por las figuras 8
y 9, cada accionador 33 y cada árbol de pivotamiento están montados,
con respecto al eje central A, en el lado hacia fuera de la
respectiva entrada 150, 152, 154, es decir, en la parte de extensión
160, 162, 164. Por tanto, se apreciará que cada una de las
primeras, segundas y terceras válvulas de sellado (sólo se muestran
en la figura 9 la 170 y la 172) está adaptada de tal manera que su
aleta 176 se abra hacia fuera con respecto al eje central A hasta
una posición de estacionamiento situada en la respectiva parte de
extensión 160, 162, 164 de la parte superior 46'. A este efecto, la
altura de las partes de extensión 160, 162, 164 excede el diámetro
de la aleta 176 y, preferentemente, el radio de pivotamiento de la
aleta 176. Además, el ángulo de pivotamiento de la aleta 176 excede
90º de tal manera que, en posición de estacionamiento, no pueda
provocar una obstrucción del flujo del material de carga (segmento
de flujo 140). Aunque las figuras 8 y 9 presentan una forma de
realización preferida en la que cada válvula de sellado 170 se abre
hacia fuera en la dirección de una línea mediana del triángulo 165,
es posible también configurar las válvulas de sellado, de tal manera
que se abran hacia fuera del eje central A en una dirección
perpendicular a las líneas medianas utilizando una configuración en
estrella adaptada apropiadamente del alojamiento de válvula de
sellado.
Como se observa además en la figura 9, la parte
superior 46' comprende puertas de acceso 122 que forman la cara
frontal de cada parte de extensión 160, 162, 164. La parte inferior
48' comprende paredes de costado laterales inclinadas 124'
dispuestas de acuerdo con la forma de base en estrella tripartita de
la parte superior 46'. El inserto de centrado 130' en la salida 125
del alojamiento 32' de válvula de sellado tiene una forma combinada
compuesta de una sección superior cilíndrica con una cara extrema
superior 132' que sobresale hacia la parte inferior 48' y una
sección inferior troncocónica que se comunica con el pico de
alimentación 134 del dispositivo de distribución 14. Con respecto a
la trayectoria de flujo del material a granel descargado desde la
tolva 20, 22 ó 24, se hace referencia a la descripción de la figura
4.
Finalmente, deberán observarse algunas ventajas
relevantes de las instalaciones de carga 10, 10' descritas
anteriormente. Con respecto a las dos instalaciones de carga 10 y
10' de dos tolvas y tres tolvas, se apreciará que:
- \sqbullet
- La forma de las tolvas 20, 22, 24 (excentricidad de sus respectivas partes de salida 78) permite posicionar las válvulas 82 de compuerta de material más próximas al eje central A. Además, las válvulas 82 de compuerta de material están orientadas verticalmente y se abren hacia fuera con respecto al eje central A. Como resultado, se obtiene un flujo de salida de material a granel 140 que está sustancialmente vertical y está casi centrado sobre el eje central A del horno de cuba. De este modo, se mejora la simetría de distribución de material a granel en el horno (circularidad del perfil de carga) y se reduce el desgaste, especialmente del pico de alimentación 134. Además, pueden cargarse con más precisión lotes de coque centrales.
- \sqbullet
- En las formas de realización presentadas no se provocan desviaciones bruscas en la trayectoria de flujo del material a granel; esto aplica igualmente al flujo de dentro de las tolvas 20, 22, 24 (y sus partes de salida 78, es decir, elementos de canal octogonales 86) y al flujo aguas abajo de las tolvas. Se reduce así la segregación de material a granel. Además, se reduce el desgaste, especialmente dentro de las tolvas 20, 22, 24 y sus partes de salida.
- \sqbullet
- La forma de las tolvas 20, 22, 24 y, más particularmente, sus partes de embudo 78 junto con la falta de desviaciones bruscas promueve un flujo másico de material a granel dentro de las tolvas 20, 22, 24. En virtud de un flujo másico, se reduce adicionalmente la segregación.
- \sqbullet
- Se elimina el problema de acumulación de polvo debajo de los canales octogonales inclinados en instalaciones conocidas, que falsea las mediciones de peso, puesto que los elementos 86 de canal octogonales están orientados verticalmente. Por tanto, ya no se requiere un mantenimiento de limpieza correspondiente.
- \sqbullet
- Los canales inclinados que forman las partes de salida de tolva en instalaciones conocidas están sometidos a un desgaste significativo y su sustitución es difícil debido al espacio de acceso restringido. Estando orientados verticalmente los elementos 86 de canal octogonales, el desgaste es menos pronunciado. En virtud de los alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de material independientes, se simplifican el acceso y el desmontaje y los elementos 86 de canal octogonales pueden cambiarse fácilmen- te.
- \sqbullet
- Los alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de material puede retirarse y sustituirse independientemente, con lo que se reduce un tiempo de inactividad potencial.
- \sqbullet
- Las puertas de acceso grandes 92, 112, que son fácilmente accesibles, facilitan el mantenimiento de las válvulas 82 de compuerta de material y las válvulas de sellado 110, 112, 170, 172.
- \sqbullet
- En instalaciones de carga conocidas, las válvulas de compuerta de material están instaladas frecuentemente dentro de un alojamiento común junto con las válvulas de sellado. Para mantener la válvula de compuerta en posición en la salida, se requiere una suspensión flexible del accionamiento de compuerta de material sobre este alojamiento común, lo que afecta adversamente a los resultados de pesaje de la tolva. Al utilizar alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de material independientes que soportan los componentes de las válvulas 82 de compuerta de material que están fijamente sujetos a la respectiva tolva 20, 22, 24, se eliminan la necesidad de una suspensión flexible y la influencia relacionado sobre los resultados de pesaje.
- \sqbullet
- Pueden utilizarse unidades de accionamiento existentes probadas (es decir, los accionadores 31 y 33) para las válvulas 82 de compuerta de material y las válvulas de sellado 110, 112, 170, 172.
- \sqbullet
- Se facilita el cambio del pico de alimentación 134 y el inserto de centrado 130 debido a que la parte inferior 48, 48' del alojamiento 32, 32' de válvula de sellado puede desmontarse y hacerse rodar separadamente hacia fuera (descrito sólo para la instalación de dos tolvas).
- \sqbullet
- La instalación de carga 10, 10' se configura proporcionando un acceso cómodo a cada uno de los alojamientos 26, 28, 30 de compuerta de material independientes y al alojamiento 32, 32' de válvula de sellado, por ejemplo para fines de mantenimiento y cambio de piezas.
Además de las ventajas anteriores, la
instalación de carga 10' de tres tolvas descrita tiene las
siguientes ventajas sobre una instalación de carga de dos tolvas y
una instalación de carga de una sola tolva ("alimentación
central"):
- \sqbullet
- En virtud de la configuración del alojamiento 32' de válvula de sellado, las válvulas de sellado inferiores (por ejemplo, 170, 172) pueden abrirse simultáneamente. Por tanto, dos tipos de material pueden cargarse simultáneamente a partir de dos tolvas separadas (por ejemplo, 20, 22). Entre otras cosas, esto permite cargar una mezcla de dos materiales que tengan diferente tamaño de grano (granulometría), tal como material sinterizado y pelets. Se evita la segregación que ocurre cuando tal mezcla se almacena como premezcla en una única tolva.
- \sqbullet
- Una instalación de carga de tres tolvas permite un tiempo de carga efectivo incrementado. Se puede enmascarar el tiempo de funcionamiento de la válvula de sellado y la válvula de compuerta de material debido a que una tolva puede prepararse para alimentar el dispositivo de distribución durante el tiempo en que la segunda tolva se está vaciando y la tercera tolva se está llenando. La carga puede posicionarse más precisamente en el horno, puesto que el dispositivo de distribución puede alimentarse con material de carga continuamente. De hecho, puede llevarse a cabo un número incrementado de revoluciones de canal con descarga efectiva durante un ciclo de carga de tiempo dado. Por tanto, se mejora la resolución del perfil de carga.
- \sqbullet
- Pueden cargarse pequeños lotes, por ejemplo lotes de coque centrales, sin provocar una reducción en la capacidad o la precisión. Además, varios de tales lotes pueden almacenarse en la tercera tolva y liberarse secuencialmente mientras las dos primeras tolvas permanecen disponibles para cargarlas. No se requiere una igualación intermedia.
- \sqbullet
- Pueden conseguirse secuencias de carga complejas en un tiempo más corto, por ejemplo secuencias con varios materiales férreos diferentes y pequeños lotes de coque centrales.
- \sqbullet
- Se incrementa la vida útil de las tolvas y de su compuerta de material y de las válvulas de sellado en comparación con una instalación de dos tolvas.
- \sqbullet
- Una instalación de carga de tres tolvas aumenta la capacidad de carga total de la instalación de carga.
Una tolva puede estar fuera de servicio, por
ejemplo durante el mantenimiento debido a un defecto, sin una
reducción excesiva del tiempo de carga efectivo, puesto que dos
tolvas permanecerán operativas.
Claims (9)
1. Instalación de carga (10') de tres tolvas
para un horno de cuba, que comprende:
un dispositivo de distribución giratorio (14)
para distribuir material a granel en dicho horno de cuba haciendo
girar un elemento de distribución alrededor de un eje central (A) de
dicho horno de cuba;
unas primeras, segundas y terceras tolvas (20,
22, 24) dispuestas en paralelo por encima de dicho dispositivo de
distribución giratorio (14) y desplazadas con respecto a dicho eje
central (A), para almacenar material a granel que se debe alimentar
a dicho dispositivo de distribución (14);
un alojamiento (32') de válvula de sellado
dispuesto entre dichas tolvas (20, 22, 24) y dicho dispositivo de
distribución (14); presentando dicho alojamiento (32') de válvula de
sellado una parte superior (46') con unas primeras, segundas y
terceras entradas (150, 152, 154) que comunican respectivamente con
dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22, 24), y con
unas primeras, segundas y terceras válvulas de sellado (170, 172)
para aislar dichas primeras, segundas y terceras tolvas (20, 22,
24), respectivamente, de la atmósfera interior de dicho horno de
cuba; y presentando una parte inferior (48') en forma de embudo con
una salida (125) que comunica con dicho dispositivo de distribución
(14);
comprendiendo cada válvula de sellado (170, 172)
una aleta (176) que puede pivotar entre una posición de sellado
cerrada y una posición de estacionamiento abierta;
caracterizada porque
dicha parte superior (46') de dicho alojamiento
(32') de válvula de sellado presenta una configuración en estrella
tripartita en sección horizontal con una parte central (156), en la
que dichas entradas (150, 152, 154) están dispuestas de forma
adyacente en relación triangular alrededor de dicho eje central (A),
y con unas primeras, segundas y terceras partes de extensión (160,
162, 164), estando adaptada cada válvula de sellado (170, 172) de
tal manera que su aleta (176) se abra hacia fuera con respecto a
dicho eje central (A) pivotando hasta una posición de
estacionamiento situada en dichas primeras, segundas o terceras
partes de extensión (160, 162, 164), respectiva-
mente.
mente.
2. Instalación de carga según la reivindicación
1, en la que las líneas centrales de dichas entradas (150, 152, 154)
son equidistantes y forman un triángulo equilátero en sección
horizontal.
3. Instalación de carga según la reivindicación
2, en la que dichas entradas (150, 152, 154) presentan una sección
transversal circular idéntica y la distancia entre la línea central
de cada entrada (150, 152, 154) y dicho eje central (A) está en el
intervalo comprendido entre 1,15 y 2,5 veces el radio de dicha
sección transversal circular.
4. Instalación de carga según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que cada parte de extensión (160,
162, 164) de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado se
extiende en la dirección de una de las líneas medianas de dicho
triángulo equilátero, respectivamente.
5. Instalación de carga según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que cada tolva (20, 22, 24)
presenta una parte de embudo inferior (76) que termina en una parte
de salida (78) y cada tolva (20, 22, 24) presenta una válvula (82)
de compuerta de material con un elemento obturador (84) asociado a
su parte de salida (78) para variar un área de apertura de válvula
en dicha parte de salida asociada (78), estando configurada
asimétricamente cada parte de embudo (76), siendo excéntrica su
parte de salida (78) y estando dispuesta la misma próxima a dicho
eje central (A), estando orientada cada parte de salida (78)
verticalmente por encima de una respectiva entrada (150, 152, 154)
de dicho alojamiento (32') de válvula de sellado para producir un
flujo de salida sustancialmente vertical de material a granel hacia
dicho alojamiento (32') de válvula de sellado y estando configurada
cada válvula (82) de compuerta de material con su elemento obturador
abriéndose en una dirección que se aleja de dicho eje central (A),
de tal manera que cualquier área de apertura de válvula parcial esté
situada en el lado de dicha parte de salida asociada (78) próximo a
dicho eje central (A).
6. Instalación de carga según la reivindicación
5, en la que cada parte de embudo (76) está configurada según la
superficie de un cono truncado de un cono circular oblicuo.
7. Instalación de carga según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que cada parte de extensión (160,
162, 164) presenta una altura que excede el diámetro de dicha aleta
(176).
8. Instalación de carga según la reivindicación
7, en la que cada válvula de sellado (170, 172) está configurada con
un ángulo de pivotamiento de su aleta (176) de por lo menos 90º.
9. Instalación de carga según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además unos primeros,
segundos y terceros alojamientos (26, 28, 30) de compuerta de
material independientes, conectados de forma separable aguas arriba
de dichas primeras, segundas y terceras entradas (150, 152, 154),
respectivamente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP06100681A EP1811044A1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Three hopper charging installation for a shaft furnace |
| EP06100681 | 2006-01-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2346793T3 true ES2346793T3 (es) | 2010-10-20 |
Family
ID=36580057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06830853T Active ES2346793T3 (es) | 2006-01-20 | 2006-12-29 | Instalacion de carga de tres tolvas para un horno de cuba. |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8152430B2 (es) |
| EP (2) | EP1811044A1 (es) |
| JP (1) | JP5576046B2 (es) |
| KR (1) | KR101291282B1 (es) |
| CN (2) | CN101004323A (es) |
| AT (1) | ATE471390T1 (es) |
| AU (1) | AU2006336052B2 (es) |
| BR (1) | BRPI0620994B1 (es) |
| CA (1) | CA2636498A1 (es) |
| DE (1) | DE602006014999D1 (es) |
| ES (1) | ES2346793T3 (es) |
| PL (1) | PL1974059T3 (es) |
| RU (1) | RU2413914C2 (es) |
| TW (1) | TWI406953B (es) |
| UA (1) | UA90202C2 (es) |
| WO (1) | WO2007082633A1 (es) |
| ZA (1) | ZA200806289B (es) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1811044A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-07-25 | Paul Wurth S.A. | Three hopper charging installation for a shaft furnace |
| EP1811045A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-25 | Paul Wurth S.A. | Multiple hopper charging installation for a shaft furnace |
| LU91468B1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-09 | Wurth Paul Sa | Lower sealing valve assembly for a shaft furnace charging installation |
| LU91511B1 (en) * | 2009-01-14 | 2010-07-15 | Wurth Paul Sa | Lower sealing valve unit for a blast furnace top charging system |
| CN102230044A (zh) * | 2010-07-23 | 2011-11-02 | 北京首钢机电有限公司 | 一种四罐无料钟装料设备 |
| LU91717B1 (en) | 2010-08-06 | 2012-02-07 | Wurth Paul Sa | Distribution device for use in a charging installation of a metallurgical reactor |
| GB2497261B (en) * | 2010-09-15 | 2016-08-03 | M-I L L C | VEssel for storing frilling fluid on an oil or gas rig |
| LU91800B1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-01 | Wurth Paul Sa | Charging installation of a shaft furnace and method for charging a shaft furnace |
| LU91844B1 (en) | 2011-07-22 | 2013-01-23 | Wurth Paul Sa | Charging device for shaft furnace |
| CN203866341U (zh) | 2011-07-22 | 2014-10-08 | 保尔伍斯股份有限公司 | 用于竖炉的旋转填料装置 |
| CN102296134A (zh) * | 2011-09-09 | 2011-12-28 | 中冶南方工程技术有限公司 | 无钟炉顶三并罐阀箱 |
| EP2851438B1 (en) * | 2012-05-17 | 2016-10-05 | JFE Steel Corporation | Method for loading raw material into blast furnace |
| LU92045B1 (en) | 2012-07-18 | 2014-01-20 | Wurth Paul Sa | Rotary charging device for shaft furnace |
| LU92046B1 (en) | 2012-07-18 | 2014-01-20 | Wurth Paul Sa | Rotary charging device for shaft furnace |
| CN102925604B (zh) * | 2012-11-12 | 2014-10-01 | 中冶南方工程技术有限公司 | 适用于高温炉料的高炉料流调节阀装置 |
| LU92150B1 (en) | 2013-02-15 | 2014-08-18 | Wurth Paul Sa | Process for charging a burden with a high zinc content in a blast furnace installation |
| EP3475390B1 (en) * | 2016-06-28 | 2021-01-20 | Triplan AG | Arrangement of a coke drum and of a coke crushing unit, for use in a closed, gas-tight system for gaining sellable petroleum coke pieces out of solidified petroleum coke in a coke drum unit and a closed, gas-tight system comprising such arrangement |
| LU93234B1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-05 | Wurth Paul Sa | Material hopper, in particular for a blast furnace |
| LU93298B1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-06-13 | Wurth Paul Sa | Sealing Valve Arrangement For A Shaft Furnace Charging Installation |
| IT201800002094U1 (it) * | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Sistema di scarico di un forno rigenerativo | |
| JP6558518B1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-08-14 | Jfeスチール株式会社 | 高炉の原料装入方法 |
| US11680748B2 (en) * | 2018-03-30 | 2023-06-20 | Jfe Steel Corporation | Method for charging raw materials into blast furnace |
| LU101340B1 (en) * | 2019-08-06 | 2021-02-09 | Wurth Paul Sa | Seal valve for a PCI system of a blast furnace |
| CN116968262B (zh) * | 2021-12-30 | 2025-11-14 | 安徽立注机械有限公司 | 一种注塑机进料机构 |
| CN115058553B (zh) * | 2022-06-20 | 2023-11-03 | 水木明拓氢能源科技有限公司 | 适用于氢气直接还原铁反应的竖炉反应器及其应用 |
| CN116814880A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-09-29 | 湖南德尚源耐磨工业有限公司 | 一种整流式高炉中心导料管 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU59207A1 (es) | 1969-07-31 | 1969-12-10 | Wurth Anciens Ets Paul | |
| LU64909A1 (es) | 1972-03-06 | 1972-07-06 | ||
| LU64910A1 (es) | 1972-03-06 | 1972-07-06 | ||
| US3929240A (en) | 1972-07-05 | 1975-12-30 | Wurth Anciens Ets Paul | Shaft furnace charging process |
| JPS5222725B2 (es) * | 1973-02-07 | 1977-06-20 | ||
| LU70952A1 (es) | 1974-09-20 | 1975-03-06 | ||
| US4138022A (en) | 1976-10-29 | 1979-02-06 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Furnace top charging apparatus |
| LU77547A1 (es) | 1977-06-16 | 1977-09-19 | ||
| JPS56142375A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Stock feeding of vertical furnace |
| LU82840A1 (fr) | 1980-10-10 | 1981-02-02 | Wurth Anciens Ets Paul | Perfectionnements aux installations d'alimentation des fours a cuve a gueulard sans cloche |
| LU85811A1 (fr) * | 1985-03-15 | 1986-10-06 | Wurth Paul Sa | Installation de chargement d'un four a cuve |
| JPS61221016A (ja) | 1985-03-26 | 1986-10-01 | Nippon Steel Corp | ホツパ−に於ける、排出原料の経時的粒度変化制御方法 |
| JPH0778247B2 (ja) | 1986-03-19 | 1995-08-23 | 株式会社神戸製鋼所 | ベルレス式高炉々頂ホツパ−への原料装入方法 |
| JPH02182811A (ja) | 1989-01-09 | 1990-07-17 | Kawasaki Steel Corp | 偏流防止機能を有するベルレス高炉の炉頂装入装置 |
| JP2552553Y2 (ja) * | 1991-03-12 | 1997-10-29 | 石川島播磨重工業株式会社 | 炉頂装入装置 |
| JPH04308012A (ja) | 1991-04-03 | 1992-10-30 | Nkk Corp | 高炉の原料装入方法及び装置 |
| JPH06145731A (ja) | 1992-11-04 | 1994-05-27 | Kawasaki Steel Corp | 高炉への原料装入方法及び装置 |
| LU88232A1 (fr) | 1993-03-04 | 1994-10-03 | Wurth Paul Sa | Dispositif de chargement d'une enceinte sous pression |
| JPH06271915A (ja) | 1993-03-19 | 1994-09-27 | Kawasaki Steel Corp | 高炉のベルレス装入装置 |
| JPH09249905A (ja) * | 1996-03-14 | 1997-09-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 炉頂装入装置 |
| JP3777654B2 (ja) | 1996-04-30 | 2006-05-24 | 石川島播磨重工業株式会社 | 炉頂装入装置 |
| LU90294B1 (fr) * | 1998-10-06 | 2000-04-07 | Wurth Paul Sa | Dispositif de répartition de matières en vrac |
| DE19929180C2 (de) * | 1999-06-25 | 2001-08-09 | Zimmermann & Jansen Gmbh | Beschickungsvorrichtung für einen Schachtofen |
| RU17177U1 (ru) * | 2000-08-15 | 2001-03-20 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Загрузочное устройство доменной печи |
| JP3799987B2 (ja) | 2000-10-16 | 2006-07-19 | Jfeスチール株式会社 | ベルレス高炉の炉頂装入装置 |
| JP2002256314A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Kawasaki Steel Corp | 竪型炉のガスシール弁構造 |
| JP3948352B2 (ja) | 2002-06-07 | 2007-07-25 | 住友金属工業株式会社 | 高炉の操業方法およびベルレス式装入装置 |
| JP4347728B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2009-10-21 | 株式会社大井製作所 | 車両用ドア開扉装置 |
| EP1811044A1 (en) | 2006-01-20 | 2007-07-25 | Paul Wurth S.A. | Three hopper charging installation for a shaft furnace |
-
2006
- 2006-01-20 EP EP06100681A patent/EP1811044A1/en not_active Withdrawn
- 2006-11-13 CN CNA2006101384216A patent/CN101004323A/zh active Pending
- 2006-12-29 DE DE602006014999T patent/DE602006014999D1/de active Active
- 2006-12-29 AT AT06830853T patent/ATE471390T1/de active
- 2006-12-29 AU AU2006336052A patent/AU2006336052B2/en not_active Ceased
- 2006-12-29 UA UAA200810285A patent/UA90202C2/ru unknown
- 2006-12-29 EP EP06830853A patent/EP1974059B1/en not_active Not-in-force
- 2006-12-29 WO PCT/EP2006/070268 patent/WO2007082633A1/en not_active Ceased
- 2006-12-29 ES ES06830853T patent/ES2346793T3/es active Active
- 2006-12-29 CA CA002636498A patent/CA2636498A1/en not_active Abandoned
- 2006-12-29 US US12/161,588 patent/US8152430B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-29 RU RU2008133865/02A patent/RU2413914C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-12-29 BR BRPI0620994-7A patent/BRPI0620994B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-12-29 KR KR1020087019222A patent/KR101291282B1/ko active Active
- 2006-12-29 CN CN2006800514244A patent/CN101360840B/zh active Active
- 2006-12-29 PL PL06830853T patent/PL1974059T3/pl unknown
- 2006-12-29 JP JP2008550660A patent/JP5576046B2/ja active Active
-
2007
- 2007-01-03 TW TW096100128A patent/TWI406953B/zh not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-07-18 ZA ZA200806289A patent/ZA200806289B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2006336052A1 (en) | 2007-07-26 |
| US20090087284A1 (en) | 2009-04-02 |
| KR20080086536A (ko) | 2008-09-25 |
| TW200730635A (en) | 2007-08-16 |
| US8152430B2 (en) | 2012-04-10 |
| EP1974059A1 (en) | 2008-10-01 |
| CN101360840B (zh) | 2010-12-15 |
| EP1811044A1 (en) | 2007-07-25 |
| EP1974059B1 (en) | 2010-06-16 |
| JP5576046B2 (ja) | 2014-08-20 |
| RU2413914C2 (ru) | 2011-03-10 |
| CN101360840A (zh) | 2009-02-04 |
| JP2009523911A (ja) | 2009-06-25 |
| CN101004323A (zh) | 2007-07-25 |
| UA90202C2 (ru) | 2010-04-12 |
| PL1974059T3 (pl) | 2010-11-30 |
| KR101291282B1 (ko) | 2013-07-30 |
| WO2007082633A1 (en) | 2007-07-26 |
| ZA200806289B (en) | 2009-07-29 |
| BRPI0620994A2 (pt) | 2011-11-29 |
| AU2006336052B2 (en) | 2010-06-03 |
| TWI406953B (zh) | 2013-09-01 |
| BRPI0620994B1 (pt) | 2014-03-18 |
| CA2636498A1 (en) | 2007-07-26 |
| ATE471390T1 (de) | 2010-07-15 |
| DE602006014999D1 (de) | 2010-07-29 |
| RU2008133865A (ru) | 2010-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2346793T3 (es) | Instalacion de carga de tres tolvas para un horno de cuba. | |
| ES2363033T3 (es) | Instalación de carga de múltiples tolvas para un horno de cubilote. | |
| ES2809732T3 (es) | Tolva de material, en particular para un alto horno | |
| BRPI0611104A2 (pt) | dispositivo de carregamento e calha de distribuição para um forno de cuba |