IT7370739A1 - Forno a tino raffreddato e raffreddatore a doga per l'impiego in tale forno - Google Patents

Description

[0001] 100 0546 DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Forno a tino raffreddato e raffreddatore a doga per l'impie- [ Ho .186 go in tale forno" di: HOOGOVENS IJMUIBEN B.V., nazionalita olandese, Wenckebachstraat, IJmuiden, Paesi Bassi.

[0002] 18 DICEMBRE 1973 7O 7 8 9_A/ 7 3 Depositata il: L'invenzione concerne un forno a tino raffreddato e un raf- freddatore a doga per l'impiego in tale forno, il forno a tino comprendendo un.manto in acciaio, con raffreddatori a doga fis.

[0003] sati al suo interno, i raffreddatori a doga essendo del tipo che contiene all'interno tubi i quali si estendono essenzialmen.

[0004] te verticalmente e che al lato superiore ed inferiore del raf- freddatore si estendono dal raffreddatore attraverso il manto all'esterno del forno, in cui il raffreddatore, sul lato distan- te dal manto, provvisto di una camma di sopporto.(naso), at traverso cui si estende un altro tubo con collegamenti all'ester- no del manto, quest'ultimo tubo estenden esi sostanzialmente in un piano orizzontale.

[0005] L'invenzione verra in seguito essenzialmente descritta con riferimento alla sua applicazione ad un alto forno, ma essa pu L'offlclale Rogante venire applicata in modo analogo ad altri tipi di forni a tinq che richiedono il raffreddamento del tino.

[0006] Indipendentemente da altri procedimenti per raffreddare la parete degli altoforni, negli anni recenti si e avuto un parti- GA/gb colare interesse in costruzioni in cui all'interno del manto in acciaio del forno, vengono fissati pannelli di raffreddamento con circolazione di un liquido refrigerante.

[0007] Questi pannelli di raffreddamento, chiamati "raffreddatori a doga" e indicati nel la letteratura tedesca come "plattenkuhler", sono essenzialmente costituiti da lastre di ghisa che, collegate strettamente l'una all'altra, sono fissate al manto.

[0008] Inoltre, in parecchi casi tra refrattario e termicamente isolante.

[0009] Nei raffreddatori a doga sono provvisti canali di circolazione, generalmente a forma di tubi ottenuti di fusione, i quali sono intercollegati all'e sterno del forno in modo da formare un sistema integrato di canali.

[0010] Attraverso questo sistema di canali pu essere fatto circolare un liquido refrigerante, un gas refrigerante, oppure una miscela di liquido e vapore refrigerante.

[0011] Un problema separato provocato dalla applicazione di questa costruzione agli altoforni consiste nella stabilita del rive- stimento refrattario contro le piastre di raffreddamento dove il tino si restringe verso l'alto.

[0012] Ci perche questo rivesti- mento non ha tendenza a disporsi contro la parete del forno a causa del proprio peso e.del peso del carico nel forno, e sono necessari mezzi speciali per garantire questa stabilita, allo scopo di evitare che il rivestimento refrattario venga insuf- ficientemente raffreddato, e conseguentemente crolli.

[0013] Perci, in parecchi casi i raffreddatori a doga sono provvisti di camme 2 di sopporto che si estendono nel forno e servono per sostenere il rivestimento.

[0014] Tuttavia, poiche queste camme di sopporto si estendono nel forno in misura maggiore della parte rimanente dei raffreddatori a doga, il flusso di calore si concentra par ticolarmente su di essi, rendendo necessario uno speciale raf freddamento.

[0015] .Questo viene allora ottenuto mediante il citato tubo separato attraverso la camma di sopporto.

[0016] Tuttavia, pu succedere che l'elevato carico termico sulla camma di sopporto ne provochi il franamento, nel qual caso necessario scollegare il tubo attraverso questa camma di soppor to dal sistema refrigerante, allo scopo di evitare una indesi derata penetrazione del mezzo di raffreddamento nel forno, e allo scopo di mantenere gli altri elementi che sono collegati in serie con questa camma di swopporto nel sistema di circolazione del mezzo refrigerante.

[0017] Una conseguenza, tuttavia, consiste allora nel fatto che tutta la_zona del raffreddatore a doga vicino alla camma di sopporto.pu essere sottoposta ad un raffreddamento insufficien te, provocando un reale pericolo che lo stesso raffreddatore a doga venga danneggiato, cosicche il mantello diventa troppo caldo.

[0018] L'invenzione tende a provvedere una costruzione originale, mediante cui vengano diminuiti i pericoli indicati, e mediante cui specialmente la camma di sopporto venga meglio raffreddata, e tuttavia per riduzione del proprio raffreddamento della cama 3 di sopporto, rimanga il raffreddamento residuo di questa camma di sopporto e della parte vicina del raffreddatore a doga.

[0019] L'invenzione consiste nel fatto che con un forno a tino del tipo citato, almeno una parte dei tubi verticali si estendono per almeno una parte sostanziale della estensione verticale della .camma.di sopporto attraverso il raffreddatore adoga.

[0020] Per cid il raffreddatore a doga stesso,/significa che almeno una parte dei tubi che si estende nella direzione longitudinale, si esten- de per una parte sostanziale della dimensione della camma di sopporto in questa direzione longitudinale del raffreddatore doga.

[0021] Ci pu essere ottenuto disponendo le uscite del tubo at dei tubi che si estendono.verticalmente.

[0022] Si ottengono tuttavia risultati migliori secondo l'invenzione se almeno alcuni dei tubi che.

[0023] si estendono longitudinalmente si estendono ad entran bi i lati del piano in cui si trova il tubo trasversale attra- yerso la camma di sopporto.

[0024] Viene creata allora una limitazione per il fatto che le normali costruzioni dei raffreddatori a do- ga hanno la camma di sopporto collegata alla estremita superi.

[0025] re estrema.del raffreddatore.

[0026] Ci impedisce ai tubi verticali di estendersi completamente dietro alla camma di sopporto.

[0027] Si pu tuttavia ottenere ancora un miglioramento abbandonando l'attuale corrente opinione: che la camma di sopporto debba essere collegata all'estremita superiore estrema dei raffred- datori a doga.

[0028] Secondo l'invenzione, un ulteriore vantaggio il fatto che la camma di sopporto collegata ad una certa di- stanza da una delle estremita del raffreddatore a doga, detta distanza essendo almeno uguale allo spessore del raffreddatore a doga, per cui conseguentemente i tubi verticali possono estem- dersi completamente dietro.

[0029] alla camma di sopporto.

[0030] Se tuttavia con la citata costruzione originale dei raffred datori a doga il raffreddamento separato della camma di sopporto viene ridotto a causa di una camma di sopporto danneggiata, : al- lora questa camma di sopporto rimane ancora raffreddata dai tu.

[0031] bi verticali che_ai estendono completamente dietro di essa.

[0032] Co me risultato.di questo raffreddamento supplementare della camma di sopporto, viene notevolmente ridotto anche il pericolo che la camma di sopporto venga danneggiata, e perci anche quello della riduzione del raffreddamento separato della ...camma di sopporto.

[0033] Quando la camma di sopporto viene danneggiata per surriscal.

[0034] damento, si dovrebbe in ogni caso evitare che venisse pure dan- neggiato il raffreddatore a doga stesso dietro a tale camma di sopporto.

[0035] In condizoni di carico.

[0036] termico molto critiche pu essere perci anche conveniente, secondo l'invenzione, colle- gare la camma di sopporto al raffreddatore a doga come elemento L'omciale_Rogante separato e, intercambiabile.

[0037] In questo caso, si pu eventualmente provvedere anche uno strato di materiale isolante tra la camma di sopporto ed ilraffreddatore a doga stesso, riducendo quasi completamente il contatto termico tra la camma di sopporto ed il raffreddatore a doga, per cui questi due elementi vengono raffreddati indipendentemente.

[0038] Di regola, tuttavia, si preferi- sce la costruzione in cui la camma di sopporto ed il raffred- datore a doga formano un'unica fusione.

[0039] Generalmente il tubo attraverso la camma di sopporto fa par- te del sistema di circolazione dei tubi che si estendono verti.

[0040] calmente.

[0041] In questo caso, importante che tutti i tubi entro uno stesso raffreddatore a doga abbiano diametri interni uguali allo scopo di evitare che la circolazione del mezzo di raffred damento sia influenzata sfavorevolmente a causa di successivi restringimenti e allargamenti nel sistema.

[0042] Se tuttavia i tubi di raffreddamento che si estendono dietro alla camma di soppor to garantiscono gia un certo raffreddamento di detta camma di sopporto, viene notevolmente diminuito l'interesse che il raf freddamento separato della camma faccia parte del sistema di circolazione attraverso il resto dei raffreddatori a doga.

[0043] Per ettenere un miglior raffreddamento delle camme di soppor- to, consigliabile collegare i tubi attraverso le camme di sop- porto in modo da formare un sistema di circolazione separato.

[0044] In questo caso, e inoltre preferibile scegliere i diametri dei tu- bi attraverso le camme di sopporto maggiori di quelli attraverso i raffreddatori a doga, in modo da ottenere un raffreddamento forzato ulteriore.

[0045] Si deve notare sotto questo aspetto che il diametro dei tubi attraverso il raffreddatore a doga determina lo spessore del 6 raffreddatore a doga, e affinche il raffreddatore a doga non sia troppo spesso, vi e una limitazione al diametro dei tubi.

[0046] Tuttavia, ci non vale per la camma di sopporto, il che signifi ca che il tubo che si estende attraverso detta camma pu anche essere piu spesso.

[0047] Qualora il raffreddatore a doga sia progetta to in questo modo,l'invenzione concerne pure un forno a tino provvisto di questi raffreddatori a doga, ed in cui il tubo at- traverso le camme di sopporto sono collegate ad un sistema di circolazione separato.

[0048] Nel portare i collegamenti dei tubi attraverso il manto del forno, si deve avere particolare cura che questi collegamenti si mantengano a tenuta di gas, ed anche che non venga diminuita in modo inaccettabile la resistenza del manto di acciaio.

[0049] A tal fine, in pratica, i tubi che si estendono verticalmente vengono talvolta piegati vicino alle rispettive estremita l'uno verso l'altro, in modo da poter essere portati in combinazioni di due o tre estremita di tubi attraverso il manto.

[0050] Tuttavia, questa costruzione crea specialmente il pericolo che la camma di sopporto lasci grandi parti del raffreddatore a doga insuf- ficientemente raffreddato.

[0051] Questa costruzione si pure dimo- strata poco interessante per quanto riguarda il costo di produ.

[0052] zione, mentre anche la ferma tridimensionale dei tubi aumenta la resistenza del sistema di circolazione e influisce indebita mente sull'esatto suo funzionamento.

[0053] Secondo l'invenzione, vie- ne perci data preferenza ad una costruzione del raffreddatore a 7.

[0054] doga in cui ognuno dei tubi si estende in un piano, ed in cui 1'uscita del tubo attraverso la camma di sopporto si estende lungo le uscite dei tubi verticali.

[0055] Queste uscite che si esten dono l'una di fianco all'altra possono allora essere portate at traverso un'unica apertura nel manto.

[0056] L'invenzione verra spiegata dalle seguenti figure: la figura 1 illustra schematicamente il collegamento dei raf- freddatori a doga alla parete del forno; le figure 2, 4, 6 e 9 illustrano in vista frontale parti dei raffreddatori a doga che sono stati perfezionati secondo l'inven- zione; le figure 3, 5, 7 e 10 sono viste laterali delle costruzioni secondo le figure 2, 4, 6 e 9; la figura 8 una sezione secondo vIII-vIII della figura 6 Nella figura 1, il numero 1 indica parte di un manto in ac.

[0057] ciaio di un altoforno.

[0058] I raffreddatori a doga 2 e 3 sono colle gati al manto 1 mediante bulloni 4, 5 e 6.

[0059] Contro i raffredda tori a doga, ê stato illustrato schematicamente un rivestimento 7 del forno.

[0060] All'interno dei raffreddatori a doga, si estendono tubi (non illustrati), le cui estremita 8, 9 e 10 attraversano il manto, queste estremita dai vari raffreddatori a doga essen do reciprocamente intercollegate.

[0061] Sul raffreddatore a doga 3 stata indicata una camma di sopporto 11, che serve per il sop+ porto del rivestimento refrattario disposto al disopra di essa.

[0062] Le figure 2 e 3 illustrano schematicamente in vista frontale ed in vista laterale l'estremita superiore di un raffreddatore a doga secondo l'invenzione.

[0063] I numeri di riferimento 12-15 in- dicano tubi che si estendono attraverso i raffreddatori a doga nella direzione longitudinale ed hanno entrate ed uscite 16-19.

[0064] Un tubo 22, estendentesi in una direzione trasversale attraver.

[0065] so la camma di sopporto 11, porta entrate ed uscite 20 e 21.

[0066] Come illustrato nella figura, le uscite 17, 18, 20 e 21 sono disposte su una linea, il che significa che i tubi 13 e 14 si estendono dietro la camma di sopporto 11 per circa meta dell'al- tezza di detta camma.

[0067] Le figure 4 e 5 rappresentano una costruzione alquanto diver- sa del raffreddatore a doga secondo l'invenzione, avente le u- scite 28 e 29 dei tubi 24 e 25 disposte al disopra delle uscite 31 e 32 del tubo 33 attraverso la camma di sopporto 11.

[0068] Le usci- te 27 e 31, rispettivamente 30 e 32, sono state sistemate suf- ficientemente.vicine l'una all'altra affinche questa estremita dei tubi possano attraversare il manto 1 in coppie attraverso un'unica apertura.

[0069] In questo modo, si ottiene una forma piu sem- plice di aperture attraverso il manto 1, mentre anche la camma di sopporto 11 viene meglio raffreddata.

[0070] Nelle figure 6, 7 e 8, viene rappresentata un'aitra costru- zione di raffreddatore a doga secondo l'invenzione in vista L:Ufficlale Rogante COMM anteriore e laterale ed in sezione secondo VIII-VIII.

[0071] In que- sta costruzione, la camma di sopporto 11 stata abbassata per LTORINO un certo tratto rispetto alla estremita superiore del raffred- datore a doga.

[0072] Come risultato, i tubi verticali 34-37 si e- stendono completamente dietro la canma di sopporto sino alle uscite 38-41, che sono disposte su un'unica linea.

[0073] Il tubo.44 attraverso la camma di sopporto 11 ha una forma ricurva in mo- do che si estende per tutta la larghezza della camma di sopporto 11 e sbocca nelle uscite 42 e 43 tra i tubi verticali 34-37.

[0074] Infine, le figure 9 e 10 rappresentano ancora un'altra costru- zione del raffreddatore a doga secondo l'invenzione, in vista frcatale ed in vista laterale.

[0075] In principio, questa costruzione corrisponde a quella secondo le figure 6-8, la differenza es.

[0076] sendo tuttavia nel fatto che il naso di sopporto fisso 11 ê stato sostituito da una camma di sopporto intercambiabile 56 che viene montata sul raffreddatore a doga, e che sopportata da una nervatura 57.

[0077] Provvedendo materiale.

[0078] isolante tra la cam ma di sopporto 56 ed il raffreddatore a doga 3, si ottengono due sistemi 3 e 56 raffreddati indipendentemente,.che possono es- sere importanti nel caso che la camma di sopporto 56..venga bru- ciata.

[0079] Viene pure provvista la possibilita, dopo che il forno é stato "supersoffiato..., di...sostituire con una nuova la can- ma di sopporto difettosa.

[0080] Si deve notare che é normale con forni che sonosstati provj modo che i raffreddatori a doga superiori della sacca si esten- dano oltre l'anello a mensola.

[0081] Questi raffreddatori a doga possono essere costruiti in principio in modo simile a quelli descritti nelle figure 2 e 3, rispettivamente 4 e 5, nel qual :10 - doga dietro a tale camma dovrebbero essere disposte in una po- sizione che sia spostata radialmente di un tratto corrispon- dente alla dimensione radiale della canma di sopporto.

[0082] .

Claims (7)

1. 1.

Forno a tino raffreddato, comprendente un manto di acciaio al cui interno sono collegati raffreddatori a doga del tipo provvisto entro detti raffreddatori a doga di tubi estendentisi essenzialmente verticali i quali si estendono dal raffreddatore attraverso il manto alle estremita superiore ed inferiore del raffreddatore a doga, il raffreddatorea doga essendo provvisto sulla sua faccia distante dal manto di una camma di sopporto attraverso cui si estende un altro tubo con collegamenti attra verso il manto, quest'ultimo tuboestendendosi essenzialmente in un piano orizzontale, caratterizzato dal fatto .che almeno alcuni dei tubi verticali si estendono attraverso il raffred- datore a doga per una parte sostanziale della dimensione verti.

cale della camma di sopporto.

2.

Raffreddatore a doga per l'impiego in un forno a tino raf freddato secondo la rivendicazione 1, contenente tubi che si estendono in una direzione essenzialmente longitudinale attra verso il raffreddatore a doga, detti tubi sboccando alla estre mita superiore ed inferiore dal raffreddatore a doga, il raf- freddatore_a doga essendo provvisto di una camma di sopporto 11 sulla sua faccia discosta dalle entrate e uscite dei tubi, e di un altro tubo che si estende trasversalmente ai primi tubi attraverso la camma di sopporto ed avente collegamenti nello stesso lato del raffreddatore a doga dei primi tubi, caratteriz zato dal fatto che almeno alcuni dei tubi che si estendono lon gitudinalmente per una parte sostanziale della dimensione della camma di soppor/to si estendono nella direzione longitudinale del raffreddatore a doga dietro a detta camma di sopporto.

3.

Raffreddatore a doga secondo la rivendicazione 2, caratteriz- zato dal fatto che almeno.

alcuni dei tubi che si .estendono lon gitudinalmente si estendono su lati diversi del piano in cui si estende attraverso la camma di sopporto il tubo disposto tra sversalmente.

4.

Raffreddatore a doga secondo la rivendicazione 2 o 3, carat terizzato dal fatto che la camma di sopporto disposta ad una distanza da una estremita del raffreddatore a doga che é almeno uguale allo spessore del raffreddatore a doga, e dal fatto che i tubi longitudinalipassano completamente dietro alla camma di sopporto.

5.

Raffreddatore a doga secondo la rivendicazione 4, caratte- rizzato dal fatto che la camma di sopporto collegata al raf.

freddatore a..doga come..elemento distaccaltile.

6.

Raffreddatore a..doga secondo una delle rivendicazioni 2-5, caratterizzato.

dal.

fatto che il tubo attraverso la camma di sopporto ha un diametro maggiore dei tubi che si estendono 12- longitudinalmente.

7.

Forno a tino secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un raffreddatore a doga secondo le rivendi- cazione 6, e dal fatto che i tubi attraverso la camma di soppor- to dei raffreddatori a doga sono collegati ad un circuito sepa rato del sistema di circolazione.

.

Raffreddatore a doga secondo una qualsiasi delle rivendicazio- ni 2-6, caratterizzato dal fatto che ognuno dei tubi si estende in un piano, e dal fatto che l'entrata e l'uscita del tubo at- traverso la camma di sopporto sono disposte entrambe vicino alie entrate ed uscite dei tubi che si estendono longitudinalmente.

ARICO L'uficiale Rogante : .