ES2725602T3 - Ladrillo refractario de forma adaptada - Google Patents
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Abstract
Ladrillo refractario (100, 200) para pared de cámara de combustión estática sometida a atmósferas corrosivas, el ladrillo refractario comprendiendo: - una cara caliente (HF) que presenta una anchura (W_h) y una longitud (L_h) y que está destinada a su exposición a humos de combustión; y - una cara fría (CF), enfrentada a la cara caliente (HF), que presenta una anchura (W_c) y una longitud (L_c), y que está destinada a estar cerca o en contacto con al menos un tubo destinado al flujo de un fluido de transferencia de calor; la longitud (L_h) de la cara caliente siendo inferior a la longitud (L_c) de la cara fría, de modo que al menos dos caras laterales opuestas presenten un ángulo de bisel θ, caracterizado por que la anchura (W_h) de la cara caliente es inferior a la anchura (W_c) de la cara fría, por que la cara fría (CF) está equipada con una carcasa ciega (103, 203) para fijar el ladrillo refractario a un dispositivo de fijación de la pared, y por que la cara fría (CF) presenta dos planos simétricos inclinados cada uno en un ángulo con respecto a un plano (PP) en el que dicha cara fría (CF) se inscribe al menos parcialmente.
Description
DESCRIPCIÓN
Ladrillo refractario de forma adaptada
La presente invención se refiere al campo de los ladrillos refractarios, también llamados tejas o piezas con forma, para pared de cámara de combustión.
Por cámara de combustión, se hace referencia indistintamente a un horno o una caldera. Para precisión, en el presente documento se describirá solo el ejemplo de ladrillos para calderas.
Generalmente existen dos tipos de hornos: los hornos estáticos y los hornos rotatorios.
En una cámara de combustión de horno rotatorio, los ladrillos están sujetos solo a una deformación térmica reversible. Un ejemplo de ladrillos de contornos rotatorios se conoce a partir del documento US2010/0180806, que propone una concepción de la pieza y de las uniones entre los ladrillos para hornos cilíndricos que permite el mantenimiento de los ladrillos y la estanqueidad de la pared, teniendo en cuenta esta dilatación térmica reversible. Otro ejemplo de ladrillos para hornos rotatorios se conoce a partir del documento EP 0103365 A1, que propone un refractario de ladrillo que tolera la expansión térmica. El documento EP 2302315 propone una placa de protección de conductos, denominada cuerpo anticorrosivo. El documento EP 0281 863 propone, por su parte, un dispositivo de protección de pantallas para calderas para evitar la destrucción progresiva por oxidación de las piezas metálicas mal refrigeradas.
Por el contrario, en el presente documento, se tiene como objeto los ladrillos para cámara de combustión estática, en la que los ladrillos se someten a la vez a una deformación térmica reversible a las temperaturas de uso, y a una deformación química no reversible.
De forma esquemática, una caldera comprende una cámara de combustión. Al menos una pared de la cámara de combustión está equipada con un conjunto de al menos un tubo. En funcionamiento, la combustión se lleva a cabo en la cámara de combustión y un fluido circula en el interior del conjunto de tubos. El calor de la combustión se transmite a través de los tubos al fluido de transferencia de calor que circula allí. El fluido permite aprovechar la energía térmica transferida generalmente en forma de calor y/o electricidad.
Sin embargo, la combustión genera generalmente humos corrosivos que degradan los tubos, la corrosión siendo una función del combustible usado, la temperatura de los humos y la temperatura de los tubos.
Por lo tanto se tiene como objeto proteger los tubos contra la corrosión mediante un conjunto de ladrillos refractarios que, además, transmiten el calor de combustión a los tubos.
Por lo tanto los ladrillos son, por una parte, conductores térmicos que permiten transferir el calor de una combustión realizada en una cámara de combustión de caldera a un conjunto de tubos en los cuales se desplaza un fluido; y, por otra parte, ejercen una función de protección de dichos tubos contra la corrosión generada por los humos de combustión.
En una cámara de combustión, los ladrillos se colocan los unos junto a los otros y se fijan a la pared del tubo de la caldera a través de sistemas de sujeción de metal en los que se insertan los ladrillos equipados con carcasa ciega. Existen diferentes modelos de sistemas de sujeción asociados a carcasas ciegas de diseño correspondiente. Una junta se fija alrededor de cada ladrillo para conectar dos ladrillos adyacentes entre sí, con el fin de constituir una pared estanca, impermeable al paso de humos de combustión hacia los tubos de la caldera.
En funcionamiento, los ladrillos se someten a altas temperaturas (generalmente de 1200 °C a 950 °C como la temperatura de los humos) y a atmósferas agresivas, por ejemplo a base de álcalis, azufre o cloro, generalmente durante la incineración de ciertos residuos o biomasa.
En estas condiciones, la deformación química y la deformación térmica tienen el efecto de que los ladrillos se deforman en forma de banana, es decir, que la deformación es más importante en la cara caliente que en la cara fría. En consecuencia, a veces sucede que ciertos ladrillos se descuelgan, o incluso se rompen, lo que expone entonces los tubos a los humos corrosivos y necesita intervenciones de mantenimiento de la caldera que penalizan el funcionamiento.
La presente invención tiene como objeto solucionar estos inconvenientes al proponer, de acuerdo con uno de sus primeros objetos, un ladrillo refractario que comprende las características que se enuncian en la reivindicación 1. Gracias a estas características, en un primer modo de realización, el ladrillo puede formar parte de un sólido que tiene como bases dos polígonos iguales y paralelos, cuyos lados están unidos por polígonos, en particular de los cuales al menos dos lados opuestos están inscritos cada una en un trapecio isósceles. En un segundo modo de realización, el ladrillo puede formar parte de un prisma, es decir, un sólido que tiene como base dos polígonos
iguales y paralelos, cuyos lados están unidos por paralelogramos.
De forma ventajosa, los ladrillos de acuerdo con la invención presentan al menos un plano de simetría que pasa por el centro de los mismos. De forma ventajosa, una sección transversal (perpendicular al plano de la cara caliente y al plano de la cara fría) del ladrillo de acuerdo con la invención está en un trapecio, en particular isósceles.
De preferencia:
- el valor de la diferencia entre la anchura (W_h) de la cara caliente y la anchura (W_c) de la cara fría es superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente (HF) en la dirección de dicha anchura en las condiciones de uso de dicho ladrillo, y
- el valor de la diferencia entre la longitud (L_h) de la cara caliente y la longitud (L_c) de la cara fría es superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente (HF) en la dirección de dicha longitud en las condiciones de uso de dicho ladrillo.
De preferencia, el ladrillo comprende un material a base de carburo de silicio.
En particular, los ladrillos son de carburo de silicio con enlace de óxido.
Se puede prever que los ladrillos sean de carburo de silicio con enlace de nitruro u oxi-nitruro.
Se puede prever que la cara fría (CF) presente al menos un hueco (102, 202) configurado para ajustarse a la forma de dicho al menos un tubo.
Se puede prever que la profundidad (D_p) del ladrillo en su periferia sea inferior o igual a la profundidad (D_h) del ladrillo en su núcleo.
Se puede prever que la cara caliente (HF) sea ligeramente plana.
Se puede prever que al menos una parte de la cara fría (CF) se inscriba en un plano.
De preferencia, el plano en el que se inscribe al menos una parte de la cara fría (CF) es paralelo a la cara caliente (HF).
De acuerdo con la invención, al menos dos caras laterales opuestas presentan un ángulo de bisel 0.
De acuerdo con otro de sus objetos, la invención se refiere a un horno o una cámara de combustión estática susceptible de ser sometida a atmósferas corrosivas que puede comprender una pluralidad de ladrillos refractarios (100, 200) de acuerdo con la invención. De preferencia, el horno o la cámara de combustión comprenden un conjunto de ladrillos refractarios idénticos.
La presente invención permite producir una forma de ladrillo que permite prever deformaciones irreversibles de origen químico del mismo durante su uso, al prever inclinaciones y retiradas de material en los lugares en los que se sabe que sufren las deformaciones más fuertes, y que, en su ausencia, se podrían generar, con estas deformaciones, tensiones mecánicas adicionales en los ladrillos adyacentes, y que, además, podrían hacer referencia al sistema de fijación.
Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán de forma más clara con la lectura de la siguiente descripción proporcionada a modo de ejemplo ilustrativo y no limitante idealizada en referencia a las figuras adjuntas en las que:
- La figura 1 ilustra una sección transversal de un primer modo de realización del ladrillo, de acuerdo con el eje B-B de la figura 3, incluyendo la carcasa ciega.
- La figura 2 ilustra una sección transversal del primer modo de realización del ladrillo, excluyendo la carcasa ciega.
- La figura 3 ilustra una sección longitudinal del primer modo de realización del ladrillo, de acuerdo con el eje A-A de la figura 2.
- La figura 4 ilustra una sección transversal de un segundo modo de realización del ladrillo, de acuerdo con el eje B-B de la figura 6, incluyendo la carcasa ciega.
- La figura 5 ilustra una sección transversal del segundo modo de realización del ladrillo, excluyendo la carcasa ciega.
- La figura 6 ilustra una sección longitudinal del primer modo de realización del ladrillo, de acuerdo con el eje A-A de la figura 5.
- La figura 7 ilustra una vista desde arriba, por la cara caliente, del primer modo de realización del ladrillo en el que la cara caliente está centrada con respecto a la cara fría.
- La figura 8 ilustra una vista desde arriba, por la cara caliente, del segundo modo de realización del ladrillo.
- La figura 9 ilustra una sección longitudinal, de los dos ladrillos de acuerdo con el primer modo de realización conectados sobre un dispositivo individual de fijación respectivo.
- La figura 10 ilustra la evolución de los diferentes tipos de deformación de un ladrillo en función del tiempo de exposición del ladrillo a una atmósfera corrosiva, para una pluralidad de temperaturas.
Los ladrillos refractarios de acuerdo con la invención encuentran una utilidad particular en un horno o una cámara de combustión estática, generalmente una caldera. Por lo tanto están destinados a este uso, indistintamente convienen para este uso o están configurados para este uso.
Un primer modo de realización de ladrillo refractario se ilustra en las figuras 1 a 3 que se describen a continuación. Un segundo modo de realización de ladrillo refractario se ilustra en las figuras 4 a 6 que se describen a continuación. En cada uno de estos dos ejemplos, el ladrillo está destinado a cubrir una pared de la cámara de combustión.
La cámara de combustión comprende un conjunto de al menos un tubo destinado al flujo de un fluido de transferencia de calor. La cámara de combustión también comprende un sistema de fijación que comprende un conjunto de dispositivos individuales de fijación, cada dispositivo individual siendo configurado para poder conectarse a un ladrillo individual. Un ladrillo individual está destinado a estar cerca o en contacto con al menos un tubo.
En ladrillo comprende una cara caliente HF y una cara fría CF. La cara caliente HF está destinada a su exposición a los humos de combustión de la cámara de combustión. La cara fría CF está destinada a estar cerca o en contacto con al menos un tubo; también está equipada con una carcasa ciega para fijar el ladrillo a un dispositivo de fijación individual.
De preferencia, la cara caliente es plana o presenta un gran radio de curvatura, lo que simplifica su fabricación, la limpieza de la cámara de combustión y limita los riesgos de corrosión al canalizar mejor los humos.
El ladrillo se inscribe por ejemplo en un poliedro. Como los ladrillos están destinados a fijarse los unos a los otros, éstos presentan de forma ventajosa, al menos en sección transversal, una forma que se inscribe en un rectángulo. La cara caliente HF presenta una anchura W_h y una longitud L_h.
La cara fría CF está enfrentada a la cara caliente y presenta una anchura W_c y una longitud L_c.
En vista del problema de desconexión o rotura de los ladrillos, el solicitante ha realizado estudios, de lo que resulta que estas roturas o caídas se deben a deformaciones irreversibles de los ladrillos bajo el efecto combinado de la temperatura y las especies químicas presentes en los humos de combustión. Estas deformaciones conducen a fuertes restricciones mecánicas a nivel de la fijación de los ladrillos y entre los propios ladrillos, que tienden a repelerse entre sí, a pesar de las uniones entre ellos, y por lo tanto tienden a alejarse de la pared de la cámara de combustión contra el cual se colocan.
En particular, la incineración de residuos o la combustión de biomasa produce especies químicas que penetran en los ladrillos y genera reacciones químicas en el interior de los mismos que pueden hacer que se inflamen por dilatación térmica acoplará a las reacciones químicas.
En el caso de los ladrillos de carburo de silicio, en particular con un enlace de óxido, estos son porosos. El fenómeno de deformación se produce fundamentalmente en la cara caliente, a una temperatura de los humos superior a 650 °C.
En la cara fría, no hay deformación o la deformación es despreciable con respecto a la de la cara caliente. Lo que permite de forma ventajosa que la cara fría pueda presentar al menos un hueco configurado para que se ajuste a la forma de al menos un tubo, este hueco no está deformado.
En el nuevo estado, los ladrillos presentan inicialmente una forma que se inscribe un paralelepípedo rectangular. Después de la deformación, se ha observado que presentan una forma curvada (ovalada) en la cara caliente en el sentido de la longitud y de la anchura del ladrillo.
Sin embargo, si la dilatación térmica de los ladrillos es reversible, por el contrario, la deformación química que experimentan es irreversible y genera una tensión mecánica en la cara fría, hacia el dispositivo individual de fijación de cada uno de ellos.
Además, para responder al acoplamiento térmico, químico y mecánico que experimentan ciertos ladrillos, y para luchar contra el fenómeno de la deformación, se puede intentar el aumento del tamaño de las uniones entre los ladrillos. Sin embargo, esta solución penaliza los intercambios de calor entre los humos y el fluido de transferencia
de calor de los tubos y aumenta considerablemente el riesgo de corrosión de los tubos. También se puede buscar la modificación de la fisicoquímica de la combustión, lo que no siempre es posible en un entorno industrial; o buscar la sustitución de los ladrillos de carburo de silicio por otros materiales menos sujetos a las deformaciones, pero a riesgo de ser de coste más elevado.
La presente invención tiene como objeto resolver este problema de los ladrillos susceptibles de deformarse modificando de manera astuta la forma de los ladrillos existentes, con el fin de anticipar la posible deformación que podrían experimentar.
De hecho, durante el aumento de la temperatura del horno, los materiales de los ladrillos experimentan una dilatación térmica que depende de la naturaleza del material y que es directamente proporcional a la temperatura local.
Para un ladrillo formado por materiales isotrópicos, la variación de la longitud de la cara caliente (la cara fría que experimenta menos dilatación térmica se deforma menos que la cara caliente, de ahí que una deformación de tipo « en banana ») entre una temperatura inicial T0 y una temperatura final T se exprese de la siguiente manera:
Ai, Térmica = a x l 3 x AT
Con
- AL_Térmica: la variación de longitud en m;
- a un coeficiente de dilatación lineal en K-1;
- L0 la longitud inicial en m del ladrillo a temperatura inicial T0; y
- AT = T-T0 la variación de temperatura en grados K o C.
Al ser sometidos los ladrillos a un gradiente de temperatura entre la cara expuesta a los humos y la cara en contacto con la pared de un tubo de caldera, se crea un gradiente de dilatación térmica en el interior del ladrillo, y este entonces se somete a una deformación reversible.
En presencia de un entorno corrosivo de tipo escorificación o gaseoso, las especies corrosivas penetra no se difunden en el interior del ladrillo a través de las curiosidades del mismo.
El gradiente de temperatura entonces desempeña el papel de fuerza motriz para la penetración de estas especies químicas, que entonces rellenan las porosidades y reaccionan con los materiales del ladrillo formando entonces nuevas fases metalúrgicas (por transformación alotrópica) cuyo volumen molar puede ser más elevado que el de las fases iniciales.
Además, la reactividad química se activa térmicamente. Por consiguiente, a las temperaturas de uso de un horno, un gradiente de expansión volumétrica se crea en el interior del ladrillo y se traduce en una deformación irreversible de origen químico.
La deformación química (AL_química) entonces es función del estado de avance de las reacciones químicas de oxidación del material del ladrillo o de la formación de nuevas fases expansivas.
La deformación global del ladrillo se expresa entonces de la siguiente manera
Con:
A_L_elástica, la deformación reversible de un ladrillo sometido a fuerzas exteriores,
AL_térmica, la deformación reversible de un ladrillo bajo el efecto de la temperatura que se ha mencionado anteriormente, y
AL_química, la deformación irreversible de un ladrillo bajo el efecto de variación de volumen asociado a su degradación química.
La experiencia muestra que en presencia de atmósferas corrosivas, la contribución de la deformación química (del orden de un 10 %) es mucho más importante que las contribuciones reversibles de la deformación elástica o térmica (del orden del %).
Como se ilustra en la figura 10, en función del tiempo de exposición de un ladrillo a una atmósfera corrosiva, éste
experimenta en primer lugar una deformación térmica reversible y a continuación una deformación química y reversible. La influencia de la deformación térmica permanece ligeramente constante a lo largo del tiempo mientras que la influencia de la deformación química aumenta a lo largo del tiempo, hasta un máximo no ilustrado.
De ahí resulta por una parte que la deformación elástica A_L_elástica se puede despreciar, y por otra parte, que las variaciones de dimensión importantes en la cara caliente generan fuertes presiones en el interior del ladrillo y en parte son adecuadas para una deformación en la cara fría.
Esta deformación en la cara fría hace entonces aparecer nuevas presiones mecánicas entre los ladrillos y la pared de tubo de la caldera y entre el sistema de colocación y los ladrillos.
En este contexto, se prevé que la anchura W_h de la cara caliente HF sea inferior a la anchura W_c de la cara fría CF.
Se puede prever en combinación que la longitud L_h de la cara caliente sea inferior a la longitud L_c de la cara fría. Como la deformación se produce básicamente en la cara caliente y en el plano de la misma, las dimensiones de la cara caliente inferiores a las de la cara fría permiten en, en caso de expansión de la cara caliente, limitar los riesgos de desconexión.
De preferencia, se prevé que el valor de la diferencia entre la anchura W_h de la cara caliente y la anchura W_c de la cara fría sea superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente en la dirección de dicha anchura en las condiciones de uso de dicho ladrillo.
Del mismo modo, se prevé de preferencia que el valor de la diferencia entre la longitud L_h de la cara caliente y la longitud L_c de la cara fría sea superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente en la dirección de dicha longitud en las condiciones de uso de dicho ladrillo.
Por lo tanto, la anchura W_h_f de la cara caliente HF después de la deformación es como máximo igual a la anchura W_c de la cara fría CF; y la longitud L_h_f de la cara caliente después de la deformación es como máximo igual a la longitud L_c de la cara fría.
Con tales dimensiones iniciales, si el ladrillo experimenta una deformación máxima en condiciones de uso, la anchura final después de la deformación W_h_f de la cara caliente pasa a ser en el peor de los casos igual a la anchura W_c de la cara fría; y la longitud final después de la deformación L_h_f de la cara caliente pasa a ser en el peor de los casos igual a la longitud L_c de la cara fría. En estas condiciones con el ladrillo después de la deformación se inscribe en un paralelepípedo rectángulo y la deformación de un ladrillo no ejerce presión sobre un ladrillo adyacente, sino solamente sobre la unión que los une.
En la figura 9 se ilustra una sección longitudinal de dos ladrillos adyacentes de acuerdo con un primer modo de realización que se describe a continuación, idénticos entre ellos, en condiciones de uso normal, antes de una posible de formación.
Un primer ladrillo 100a se une sobre un primer dispositivo de fijación individual 1000a, y un segundo ladrillo 100b se une sobre un segundo dispositivo de fijación individual 1000b.
En este caso, la distancia inicial D_CFi que separa las dos caras frías CF es inferior a la distancia inicial D_HFi que separa las dos caras calientes HF.
Si estos ladrillos experimentan una deformación, el espacio libre E inicialmente reservado en la cara fría CF entre el ladrillo y la pared tubular TUB permite alojar la deformación de la teja en la cara caliente HF limitando el apoyo sobre la pared y por lo tanto las presiones sobre el sistema de fijación.
Una de que se alcanza la deformación máxima del ladrillo, este espacio libre E puede desaparecer y la cara fría entonces se puede encontrar en contacto pero sin presión con la pared. Además, la distancia final D_HFf (no ilustrada) que separa las dos caras calientes HF, tiene una dimensión comparable a la distancia inicial D_CFi que separa a las dos caras frías CF, ya que ésta es casi invariable.
Con respecto a un paralelepípedo rectángulo ilustrado con línea de puntos en la figura 1, una forma de ilustrar la invención consiste por ejemplo en considerar que al menos dos caras laterales opuestas presentan un ángulo de bisel 0.
Por lo tanto, las caras laterales están inclinadas en un ángulo 0 que varía por ejemplo de 0 a 20°, lo que permite aumentar el espacio inicial entre dos caras calientes de los ladrillos adyacentes y retrasar o evitar los contactos de ladrillo a ladrillo en el transcurso de la deformación.
Como se ilustra en la figura 9, la cara caliente antes de la posible deformación es plana y paralela a los tubos TUB. El ángulo 0 se puede determinar en referencia a un plano P perpendicular al plano de la cara caliente.
Profundidad
La deformación mencionada en el sentido de la longitud y en el sentido de la anchura de un ladrillo puede inducir una deformación en el sentido de la profundidad y conducir a la generación de las presiones por apoyo entre el ladrillo CF y los tubos.
En este sentido, se puede prever que la profundidad del ladrillo D_p en su periferia es inferior o igual a la profundidad D_h del ladrillo en su núcleo. Por lo tanto existe un hueco de grosor D_c en la periferia del ladrillo, de modo que D_h = D_p D_c. En la figura 1 y en la figura 2, el hueco está representado con un grosor D_c constante (al menos en la sección transversal) entre la periferia y el hueco configurado para ajustarse a la forma de al menos un tubo. También se puede prever un hueco de grosor D_c variable de acuerdo con al menos una dirección, por ejemplo en forma de bisel.
Por profundidad D_h del ladrillo en su núcleo, se hace referencia al grosor máximo del ladrillo, independientemente del grosor de la carcasa ciega.
Por lo tanto, los pies de ladrillos, es decir, la profundidad del ladrillo D_p en su periferia, son más cortos que la altura máxima del ladrillo entre los tubos para compensar la escisión horizontal generada por el hinchamiento de la cara caliente.
Primer modo de realización
Un primer modo de realización de ladrillo se ilustra en las figuras 1 a 3, en el que él ladrillos se inscribe en un poliedro que es un paralelepípedo rectángulo.
Por convención, y para simplificar la presente descripción, se considera que este ladrillo está configurado para su colocación contra tuberías verticales.
La figura 1 es una sección transversal del ladrillo ilustrada en la figura 2, y la figura 3 es una sección longitudinal del ladrillo ilustrada en la figura 2.
La figura 3 ilustra, en vista desde la parte superior, la cara interior DW o la cara superior UP del ladrillo 100, equipado con una hendidura 101 para una unión entre ladrillos adyacentes.
De preferencia, el ladrillo 100 presenta un plano longitudinal de simetría (corte AA de la figura 2).
El ladrillo comprende al menos un hueco 102 configurado para que se ajuste a la forma de al menos un tubo, así como una carcasa ciega 103 para fijar el ladrillo a un dispositivo de fijación individual (con línea de puntos en la figura 2)
La cara fría CF presente se inscribe al menos parcialmente en un plano PP. El ladrillo 100 presenta des huecos planos en la periferia que, en sección longitudinal (figura 3), están en ángulo de bisel a con respecto al plano PP. De preferencia, los biseles de ángulo a son simétricos.
Por lo tanto, la cara fría (parte trasera) en contacto con los tubos presenta dos planos inclinados con un ángulo a, simétricos sobre dos caras opuestas, en las que el valor del ángulo a está comprendido por ejemplo entre 0 y 15°, con el fin de compensar la escisión vertical generada por el hinchamiento en la cara caliente y limitar las presiones ejercidas por la pieza de forma sobre los tubos de los intercambiadores.
La cara superior UP, como la cara inferior DW, presenta de preferencia al menos una parte plana cuyo ángulo es como mínimo de 90° con respecto a una cara caliente HF plana. En este caso, véase la figura 1 y la figura 2, la cara superior UP y la cara inferior DW presentan las dos una parte plana (a la que no se hace referencia) ligeramente perpendicular a la cara caliente HF y a la cara fría CF, une hendidura de unión 101 y una parte plana en la que el ángulo es superior a 90° con respecto a la cara caliente HF, con el fin de crear un ángulo de bisel 0. De preferencia, el ángulo de bisel 0 ilustrado en sección transversal (figura 1) es el mismo que el ángulo de bisel 0 ilustrado en sección longitudinal (figura 3). De hecho se supone que la deformación del ladrillo es la misma en el sentido de la longitud y en el sentido de la anchura (del mismo grosor).
En este primer modo de realización con el ladrillo comprende un primer plano de simetría: el plano de corte AA de la figura 2. Hecha la exclusión de la carcasa ciega 103, el ladrillo comprende un segundo plano de simetría: el plano de corte BB de la figura 2.
Segundo modo de realización
Un segundo modo de realización de ladrillo se ilustra en las figuras 4 a 6, en el que el ladrillo se inscribe en un poliedro que es un paralelepípedo no rectángulo, en este caso un prisma no recto.
Por convención, y para simplificar la presente descripción, se considera que este ladrillo 200 está configurado para su colocación contra tuberías verticales.
Está equipado con una hendidura 201 para una unión entre ladrillos adyacentes.
De preferencia, el ladrillo 200 presenta un plano longitudinal de simetría (corte AA de la figura 5).
El ladrillo comprende al menos un hueco 202 configurado para que se ajuste a la forma de al menos un tubo, así como una carcasa ciega 203 para fijar el ladrillo a un dispositivo de fijación individual (con línea de puntos en la figura 5).
La cara fría CF presente se inscribe al menos parcialmente en un plano PP. El ladrillo 200 presenta huecos en la periferia que, en sección longitudinal (figura 6), están en un ángulo de bisel a con respecto al plano PP.
En el segundo modo de realización, la periferia del ladrillo 200 se define por ejemplo como comprendida entre el extremo de la misma y el punto de inflexión entre el ángulo de bisel a con respecto al plano PP y la cara superior UP (véase la figura 6).
Con respecto al primer modo de realización, el plano en el que se inscribe la cara superior UP también es paralelo al plano en el que se inscribe la cara inferior DW pero en sección longitudinal, ninguno de estos planos es perpendicular a la cara caliente HF o a la cara fría CF.
De preferencia, la hendidura de unión 201, presenta dos desgastes de flanco a 45° lo que facilita el desmoldeo del ladrillo durante su fabricación.
En este segundo modo de realización, el ladrillo comprende un plano de simetría: el plano de corte AA de la figura 5. Desde un punto de vista general, de preferencia al menos una parte de la cara fría CF se inscribe en un plano, lo que facilita por ejemplo la fabricación de los ladrillos.
Se puede prever que el plano en el que se inscribe al menos una parte de la cara fría es paralelo a la cara caliente, lo que facilita por ejemplo la fabricación y el transporte de los ladrillos.
La invención no se limita a los modos de realización que se han descrito anteriormente. Por ejemplo, se puede prever la realización de los ladrillos con carburo de silicio de enlace de nitruro u oxi-nitruro; sabiendo que éstos se deforman menos que los de enlace de óxido.
Se ha ilustrado una cara caliente ligeramente plana, lo que facilita el flujo de los humos a lo largo de esta cara. Sin embargo se puede prever que la cara caliente presente un relieve, por ejemplo ondulaciones (en sección transversal) o una forma que se ajuste a la forma de al menos un tubo en la cara fría y en la cara caliente, de modo que el grosor del ladrillo sea ligeramente constante (independientemente del grosor de la carcasa ciega).
Claims (8)
1. Ladrillo refractario (100, 200) para pared de cámara de combustión estática sometida a atmósferas corrosivas, el ladrillo refractario comprendiendo:
• una cara caliente (HF) que presenta una anchura (W_h) y una longitud (L_h) y que está destinada a su exposición a humos de combustión; y
• una cara fría (CF), enfrentada a la cara caliente (HF), que presenta una anchura (W_c) y una longitud (L_c), y que está destinada a estar cerca o en contacto con al menos un tubo destinado al flujo de un fluido de transferencia de calor;
la longitud (L_h) de la cara caliente siendo inferior a la longitud (L_c) de la cara fría, de modo que al menos dos caras laterales opuestas presenten un ángulo de bisel 0,
caracterizado por que la anchura (W_h) de la cara caliente es inferior a la anchura (W_c) de la cara fría, por que la cara fría (CF) está equipada con una carcasa ciega (103, 203) para fijar el ladrillo refractario a un dispositivo de fijación de la pared,
y por que la cara fría (CF) presenta dos planos simétricos inclinados cada uno en un ángulo a con respecto a un plano (PP) en el que dicha cara fría (CF) se inscribe al menos parcialmente.
2. Ladrillo refractario de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la cara caliente (HF) es ondulada.
3. Ladrillo refractario de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la cara fría (CF) presenta al menos un hueco (102, 202) configurado para que se ajuste a la forma de dicho al menos un tubo, y
por que la cara caliente (HF) presenta una forma que también se ajusta a la de dicho al menos un tubo, de modo que el grosor del ladrillo refractario sea ligeramente constante independientemente de un grosor de la carcasa ciega (103, 203).
4. Ladrillo refractario de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el valor de la diferencia entre la anchura (W_h) de la cara caliente y la anchura (W_c) de la cara fría es superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente (HF) en la dirección de dicha anchura en las condiciones de uso de dicho ladrillo refractario, y
por que el valor de la diferencia entre la longitud (L_h) de la cara caliente y la longitud (L_c) de la cara fría es superior o igual al valor de la deformación de la cara caliente (HF) en la dirección de dicha longitud en las condiciones de uso de dicho ladrillo refractario.
5. Ladrillo refractario de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende un material a base de carburo de silicio, y
por que el carburo de silicio es de enlace de óxido, nitruro u oxi-nitruro.
6. Ladrillo refractario de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la profundidad (D_p) del ladrillo refractario en su periferia es inferior o igual a la profundidad (D_h) del ladrillo refractario en su núcleo.
7. Horno o cámara de combustión estática susceptible de ser sometidos a atmósferas corrosivas, que comprende una pluralidad de ladrillos refractarios (100, 200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
8. Uso de un conjunto de ladrillos refractarios (100, 200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para formar una pared en un horno o cámara de combustión estática de acuerdo con la reivindicación 7, dicho horno o cámara de combustión estática siendo susceptibles de ser sometidos a una atmósfera corrosiva debida a los humos de combustión y que comprende al menos un tubo destinado al flujo de un fluido de transferencia de calor, dicha pared presentando una cara caliente sometida a dicha atmósfera corrosiva y una cara fría, enfrentada a dicha cara caliente, situada cerca o en contacto con dicho tubo.
Applications Claiming Priority (1)
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Family
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Family Applications (1)
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