ITRM940214A1 - Dispositivo per la protezione del personale durante la manutenzione del rivestimento interno di convertitori, camini e simili. - Google Patents

Description

KIVI 34

DESCRIZIONE

della domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: "Dispositivo per la protezione del personale durante la manutenzione del rivestimento interno di convertitori, camini e simili"

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la protezione del personale durante la manutenzione,per esempio la demolizione, del rivestimento interno di convertitori, camini e simili.

Stato dell'arte

In numerosi settori industriali, come per esempio la produzione e la lavorazione di metalli come l'acciaio, si utilizzano impianti costituiti, genericamente, da vani il cui interno viene sottoposto a condizioni gravose, per esempio di temperatura e/o di attacco chimico. Tali vani sono, conseguentemente, rivestiti con materiali resistenti a tali condizioni, che tuttavia subiscono una certa usura e quindi devono essere periodicamente sostituiti.

Simili necessità si verificano anche per attrezzature diverse, quali camini, pozzi e simili, per le quali può sorgere la necessità di operare manutenzioni del rivestimento.

Agli esperti sono noti moltissimi esempi di tale situazione, tuttavia, per semplicità, la presente invenzione sarà qui presentata e descritta in relazione ai convertitori siderurgici, in cui una carica, costituita per la maggior parte da ghisa liquida, viene sottoposta a getti di ossigeno per eliminare per combustione il carbonio in eccesso e altri elementi non desiderati, ottenendo quindi acciaio.

Le condizione di elevata temperatura e di attacco chimico provocano una notevole usura per cui il rivestimento interno refrattario dei convertitori viene interamente rifatto periodicamente, con una frequenza relativamente alta, sostenendo forti spese di manutenzione, infatti, oltre all'elevato costo dell'intero rivestimento refrattario, è necessario impiegare speciali attrezzature per demolire completamente anche le parti non usurate del rivestimento, oltre che un notevole numero di addetti.

Conseguentemente, i costi di produzione dell'acciaio subiscono incrementi che possono risultare inaccettabili.

Si è quindi pensato di ridurre tali costi effettuando unicamente il rifacimento delle parti usurate e non quello di tutto il rivestimento refrattario interno.

Purtroppo ciò richiede la permanenza del personale addetto ai lavori nella parte bassa all'interno dei vani interessati, come i convertitori, con il rischio che si verifichino incidenti dovuti alla possibile caduta di incrostazioni di metallo e/o di parti del rivestimento refrattario dalla zona superiore.

Non esiste a tutt’oggi, a nostra conoscenza, nessun mezzo in grado di proteggere gli addetti ai lavori di manutenzione, in particolare di quelli consistenti nel rifacimento parziale del rivestimento refrattario.

Era sentita dunque la necessità di fornire un mezzo che proteggesse il personale addetto ai lavori nella parte bassa di vani, come ad esempio convertitori, camini e simili, dalla caduta di parti di muratura e/o di incrostazioni metalliche dalla parte superiore del vano stesso.

Pertanto scopo della presente invenzione è quello di fornire un mezzo che consenta, in condizioni di sicurezza, di effettuare lavori che richiedono l’introduzione e la permanenza di personale all'interno di vani, quali per esempio convertitori, camini e simili.

Descrizione

Pertanto oggetto della presente invenzione è un dispositivo per la protezione del personale durante la demolizione del rivestimento interno di vani, come ad esempio convertitori, camini e simili.

La presente invenzione è costituita da un dispositivo comprendente mezzi di intelaiatura estendentisi genericamente in senso verticale recanti, sospese a cerniere, prime protezione, mobili attorno a dette cerniere; primi mezzi di azionamento per muovere dette prime protezioni mobili; seconde protezioni, anch'esse mobili attorno a cerniere collegate a dette prime protezioni; secondi mezzi di azionamento per muovere dette seconde protezioni mobili.

Il dispositivo secondo l'invenzione prevede anche mezzi di sospensione dell'intelaiatura alla bocca del convertitore e mezzi per consentire l'accesso del personale addetto al rifacimento del rivestimento, nonché dei relativi materiali e attrezzature, entro l'intelaiatura e quindi entro il convertitore.

In alternativa, e per l'impiego del dispositivo secondo l'invenzione in impianti non accessibili dall’alto, come per esempio forni aperti su di un fianco e simili, l'intelaiatura del dispositivo può assumere diverse forme, senza comunque uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

Nell'uso, il dispositivo secondo la presente invenzione si trova inizialmente in posizione non operativa, o chiusa, con dette prime protezioni serrate contro detti mezzi di intelaiatura e dette seconde protezioni ripiegate contro le prime protezioni. Il dispositivo viene quindi inserito entro la bocca del convertitore, appoggiato contro il bordo della bocca stessa. A questo punto vengono attivati i primi mezzi di azionamento, per far ruotare le prime protezioni attorno alle proprie cerniere e portare le loro estremità libere, recanti dette seconde protezioni, in prossimità delle pareti del convertitore; se queste sono poco usurate, le prime protezioni entrano in contatto con le pareti del convertitore, separando la zona sottostante, dove dovrà lavorare il personale addetto alla manutenzione, dalla zona sovrastante le prime protezioni, da cui potrebbero staccarsi parti di muratura o incrostazioni metalliche. Se, invece, l'usura delle pareti è più severa, allora le prime protezioni raggiungono l'estensione massima loro consentita prima di toccare le pareti del convertitore; in questo caso vengono automaticamente attivati i secondo mezzi di azionamento che fanno ruotare attorno alle proprie cerniere le seconde protezioni, le quali chiudono lo spazio esistente tra l’estremità libera delle prime protezioni e le pareti del convertitore, consentendo la protezione del personale al lavoro.

All'interno dei detti mezzi di intelaiatura sono disposte le attrezzature (scalette, paranchi, ecc.) che consentono al personale di accedere all'interno del convertitore in condizioni protette nonché di introdurre i necessari materiali e mezzi di lavoro.

Descrizione dettagliata

La presente invenzione sarà ora descritta in maggior dettaglio in relazione a una realizzazione preferita, impiegabile con convertitori e simili, illustrata nelle accluse tavole di disegno in cui;

Fig. 1 è una vista laterale, parzialmente in sezione di un convertitore in manutenzione recante inserito il dispositivo secondo l’invenzione, aperto in posizione di lavoro;

Fig. 2 è una vista laterale del dispositivo chiuso secondo l'invenzione,prima dell'introduzione nella bocca del convertitore; Fig.3 è una vista in pianta,parzialmente in sezione,del dispositivo secondo l'invenzione in posizione aperta;

Fig. 4 rappresenta un dispositivo da applicare al bilanciere di un carro ponte per permettere l'inserimento del dispositivo secondo l'invenzione in un convertitore con asse inclinato rispetto alla verticale;

Fig. 5 è una vista laterale in sezione di una parte del dispositivo secondo l'invenzione, illustrante detti primi e secondi mezzi di protezione con i relativi mezzi di azionamento;

Fig. 6 è una vista parziale dall'alto delle cerniere di sospensione dei primi mezzi di protezione;

Fig. 7 è una vista parziale dall'alto di alcuni dei primi e secondi mezzi di protezione in posizione di massima apertura;

Fig. 8 rappresenta un altro particolare delle cerniere di sospensione dei primi mezzi di protezione;

Fig.9 rappresenta un dettaglio del dispositivo di rovesciamento dei secondi mezzi di protezione;

Fig. 10 è una vista laterale parzialmente in sezione della parte terminale di un pistone per il sollevamento dei primi mezzi di protezione, con dettaglio della connessione tra pistone e primi mezzi di protezione e della staffa di riposo e di guida per detta parte terminale;

Fig. 11 è una vista laterale parzialmente in sezione del dispositivo di ribaltamento di detti secondi mezzi di protezione.

Nell'uso della presente invenzione in connessione all'impiego con un convertitore, in Fig. 1 è rappresentato un convertitore 1 provvisto di una muratura laterale 2, una muratura di fondo 4 e una carcassa metallica esterna 3- Sono indicati i profili UC1 e UC2 rispettivamente della muratura 2 originaria e secondo un suo modo possibile di usura. In una simile situazione, è opportuno, come accennato in precedenza, procedere a un rifacimento della muratura stessa.

Secondo l'invenzione, a questo punto viene introdotto, nella bocca del convertitore, un dispositivo di sicurezza comprendente mezzi di intelaiatura costituiti (Figg, 1 e 5) da un corpo cilindrico 10 solidale, tramite una fascia orizzontale 13, a un secondo corpo cilindrico 11 di maggiore diametro e di minore altezza, recante sul proprio bordo superiore una flangia 12 circolare orizzontale.

La fascia orizzontale 13 reca sulla sua faccia inferiore due serie di cerniere 14a e 14b {Figg. 5. 6 e 8), le cerniere di ciascuna serie essendo disposte a coppie lungo un cerchio concentrico a detta fascia, i due cerchi avendo diametro diverso e le coppie di cerniere lungo un cerchio essendo alternate alle coppie di cerniere lungo l'altro cerchio. A tali cerniere sono sospese dette prime protezioni mobili, costituite da pannelli 20 di acciaio di forma trapezoidale isoscele, sospesi a dette cerniere ciascuno per la propria base minore e formati ciascuno da una zona centrale 20a genericamente rettangolare affiancata, su ciascun lato maggiore, da una zona 20b di forma triangolare isoscele (Fig. 7)·

Ciascuno dì detti pannelli 20 di acciaio coopera con detti primi mezzi di azionamento, ciascuno costituito dall’insieme di un supporto 22 (applicato ortogonalmente alla faccia della zona centrale 20a rivolta verso il corpo 10) munito di un'asola 22a, e di un pistone 30, provvisto di una prima estremità recante un perno 31 inserito in modo scorrevole in detta asola 22a e di una seconda estremità incernierata a un secondo supporto 16 applicato al corpo cilindrico 10 (Figg. 5 e 10).

In posizione di riposo, i pannelli 20, come indicato in Fig.2, sono paralleli e vicini al corpo 10, ciascun pistone 30 essendo ritratto nella posizione più corta, essendo genericamente parallelo alla superficie del relativo pannello 20 e a quella del corpo 10 e avendo il rispettivo perno 31 appoggiato sul supporto 15 in un incavo a ciò previsto (Fig. 10).

Per porre il dispositivo secondo l'invenzione nella sua posizione operativa, come mostrato in Fig. 1, i pistoni 30 vengono azionati, allungandoli; i relativi perni 31 scorrono lungo le superiici 15a dei supporti 15, opportunamente inclinate, verso l'esterno e dal basso verso l'alto, per allontanare dal corpo 10 le estremità dei pistoni 30 recanti i perni 31. consentendo in tal modo l'apertura dei pannelli 20.

I supporti 15 sono formati da due piastre uguali parallele che alloggiano tra loro l'estremità del pistone 30 recante il perno 31. e che recano le superfici l3⁄4a e gli incavi per l’appoggio del perno 31. come in precedenza detto.

Inferiormente alle zone 20a e 20b di ciascun pannello e lungo gli assi di incernieramento 23 (Figg. 5 e 7). sono incernierati detti secondi mezzi di protezione, costituiti da lastre di acciaio, rispettivamente 21 e 21a; in particolare, quando in posizione chiusa (Fig. 2), dette lastre sono ripiegate contro la superficie delle zone 20a e 20b opposta a quella recante il supporto 22 (Fig. 11), e le lastre 21a sono leggermente sovrapposte al bordi delle lastre 21.

Per azionare detti secondi mezzi di protezione, in posizione operativa, tra ciascuna zona 20a e il corpo 10 è posto uno di detti secondi mezzi di azionamento, costituiti ciascuno dall'insieme in relazione di cooperazione di una leva 26, incernierata tramite un perno 26b su una cerniera 28 recata dalla zona 20a, e di un cavo 24 collegato tramite una connessione semi-elastica 24a all'estremità 26a della leva 26 e tramite una seconda connessione semielastica 25, al corpo 10 (Figg. 5. 9 e 11).

La leva 26 è tenuta in posizione, parallela alla superficie della zona 20a, da una molla 26d.

Quando vengono azionati i pistoni 30, ciascun relativo pannello 20 ruota verso l'esterno attorno alla cerniera l4a, e il cavo 24 viene posto in tensione provocando la rotazione della leva 26 attorno al perno 26b; l'estremità 26c della leva 26 si estende attraverso un'asola 27 ricavata nella zona 20a, spingendo la lastra 21 da una posizione di riposo, aderente alla zona 20, a una posizione operativa (Figg. 5 e 11). lontano da tale zona (le posizioni di riposo e operativa sono rispettivamente indicate a segno pieno e tratteggiato in Fig. 11).

Ciascun cavo 24 ha una lunghezza pari alla distanza tra il proprio punto di ancoraggio sul corpo 10 e la posizione del pannello 20 in cui questo tocca la muratura non usurata del convertitore. Le connessioni semi-elastiche 24a e 25 servono a non scaricare brusche sollecitazioni sui sistemi di ancoraggio e sulla leva 26, e sui relativi perni, quando tale posizione viene superata.

Quando i pannelli 20 sono prossimi alla posizione sopra indicata, ciascun cavo 24 entra in tensione e aziona la rispettiva leva 26 facendola ruotare attorno al perno 26b e spingendo la relativa lastra 21. Ciascuna lastra 21, a seguito della spinta della leva 26, si ribalta trascinando le due lastre laterali 21a, a essa parzialmente sovrapposte; queste ultime, come anche le lastre 21, hanno i bordi, rispettivamente 21a.l e 21.1, piegati secondo quanto indicato dalla sezione X-X in Fig. 7. in modo che quando il dispositivo secondo l’invenzione è in posizione chiusa (Fig. 2) le lastre 21 e 21a si trovano sovrapposte lungo i bordi e appoggiate contro la superficie delle zone 20a e 20b, rispettivamente, in modo da seguire il più possibile il profilo del corpo 10 e da assumere una posizione di minimo ingombro.

Il ribaltamento delle lastre 21 e 21a cessa quando queste vengono a contatto della parete contrapposta del convertitore o di apparecchi simili e le lastre restano inclinate anche se nella rotazione non hanno superato il punto morto superiore, grazie alla pressione della leva 26 (Fig. 5).

In Fig. 5 sono riportate, a titolo di esempio, le tracce di due stati di usura della parete di refrattario di un convertitore, la prima UC2 di 10 cm e la seconda UC3 di 30 cm. La traccia UC1 corrisponde alla superficie non usurata del refrattario.

Il massimo sollevamento dei pannelli trapezoidali 20 può essere predisposto in modo che quando l'usura è del tipo UC2, 10 cm, essi vadano a toccare con la base la parete del convertitore; in caso di usura del tipo UC3, l'intercapedine che si forma tra le basi dei pannelli 20 e la parete del convertitore viene occlusa dalle lastre 21 e 21a, la cui posizione si adegua comunque alla parete anche quando la sua usura è irregolare; esse infatti possono ribaltarsi più o meno intorno all'asse di incernieramento 23. Ciò permette di ottenere in ogni caso un'eccellente occlusione di tutte le intercapedini che si possono formare tra i pannelli 20 e le pareti del convertitore, impedendo gli effetti di un’eventuale caduta di materiale metallico e/o di mattoni.

Il dispositivo secondo l'invenzione viene sollevato mediante maniglioni 18 (Fig. 5) disposti all'interno del corpo 11 e può cosi essere spostato, ad esempio per porlo in posizione entro la bocca del convertitore.

Nel caso in cui, per particolari motivi, si voglia inclinare il dispositivo secondo l'invenzione in modo da poterlo utilizzare in connessione a convertitori o altre apparecchiature aventi bocca inclinata, anche se provvisoriamente, rispetto all'orizzontale, si può far ricorso alla boccola 17 e a due forcelle 19 (Figg. 1 e 5)· poste rispettivamente sulla flangia 12 e all'interno del corpo 11, e a un dispositivo 40 {Fig. 4), a forma di T, costituito da un tubolare 40a che si applica al bilanciere di un carro ponte; il dispositivo 40 è munito di un puntone 40d, che si infila con la sua estremità nella boccola 17 del dispositivo secondo l'invenzione, e di un braccio trasversale 40b munito di perni 40c che si collocano nelle forcelle 19 (Fig. 4).

Le lastre 21a, quando sono sovrapposte ai pannelli 20, sono mantenute in posizione grazie a perni a scatto 29a che si inseriscono nelle sedi rispettive 29b (Fig. 7).

Nei pannelli 20, le zone 20b non sono complanari alle zone 20a, ma angolate rispetto a queste (Fig. 6), in modo che quando il dispositivo secondo l’invenzione è chiuso (Fig. 2) l'insieme segua il più possibile la forma cilindrica del corpo 10 così da offrire il minimo ingombro possibile. Inoltre, poiché i pannelli 20 sono collegati alternativamente a coppie di cerniere l4a e l4b disposte lungo cerchi concentrici di diverso diametro, le zone 20b dei pannelli incernierati lungo il cerchio di maggior diametro si presentano sovrapposte alle zone 20b dei pannelli incernierati lungo il cerchio di minor diametro ed esterne a queste. L’entità della sovrapposizione può dipendere da numerosi fattori, e in particolare può essere grande, come mostrato in Fig. 6, nel qual caso le zone 20b saranno sempre sovrapposte le une alle altre anche nella posizione di massima estensione dei pannelli 20. In alternativa, le zone 20b possono avere una sovrapposizione minima, in modo che con i pannelli 20 alla massima estensione i bordi delle zone 20b si trovino adiacenti e paralleli, come mostrato in Fig. 7·

Da quanto sopra esposto è chiaro che il dispositivo descritto può essere impiegato anche in ambienti, per esempio estendentisi orizzontalmente e/o privi di accesso dall'alto, diversi dai convertitori senza perciò uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione; in particolare possono essere adottate configurazioni, in pianta, diverse da quella indicata, circolare.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la protezione del personale durante la manutenzione del rivestimento interno di vani quali convertitori, forni, camini e simili, caratterizzato dal fatti di comprendere mezzi di intelaiatura estendentisi genericamente in senso verticale, recanti prime protezioni sospese a, e rotanti attorno a, cerniere; primi mezzi di azionamento per muovere dette prime protezioni mobili; seconde protezioni, anch'esse mobili attorno a seconde cerniere collegate a dette prime protezioni; secondi mezzi di azionamento per muovere dette seconde protezioni mobili.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal comprendere anche mezzi di sospensione dell'intelaiatura alla bocca del convertitore.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal comprendere anche mezzi per consentire l'accesso entro l’ambiente da manutenere del personale addetto e dei mezzi e materiali necessari.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di intelaiatura sono costituiti da un corpo cilindrico (10) solidale, tramite una fascia orizzontale (13). a un secondo corpo cilindrico (11) di maggior diametro e di minore altezza, recante sul proprio bordo superiore una Flangia (12) circolare orizzontale.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta fascia (13) reca sulla sua faccia inferiore due serie di cerniere (14a e l4b), le cerniere di ciascuna serie essendo disposte a coppie lungo un cerchio concentrico a detta fascia, i cerchi avendo diametro diverso e le coppie lungo un cerchio essendo alternate alle coppie sull'altro cerchio.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuna coppia di cerniere (14a, 14b) reca una di dette prime protezioni mobili, costituita da un pannello di acciaio (20) di forma triangolare isoscele, sospeso alle cerniere per la propria base minore, ciascun pannello essendo formato da una zona centrale (20a) piana genericamente rettangolare affiancata, su ciascun lato maggiore, da una zona (20b) a forma di triangolo isoscele.
7. 7. Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti primi mezzi di azionamento è costituito da un pistone (30) provvisto di una prima e di una seconda estremità, la prima estremità recando un perno (31) inserito in modo scorrevole in un'asola (22a) praticata in un supporto (22) applicato ortogonalmente alla faccia della zona centrale (20a) rivolta verso il corpo (10), e la seconda estremità essendo incernierata a un secondo supporto (16) solidale al corpo (10).
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7. caratterizzato dal fatto che, in posizione di riposo, ciascun pistone (30) è ritirato nella sua posizione più corta, genericamente parallela alla superficie del pannello (20) e a quella del corpo (10) e il suo perno (31) è appoggiato a un supporto (15) solidale al corpo (10).
9. 9· Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che ciascun supporto (15) è formato da due piastre parallele distanziate tra loro per alloggiare tra loro l'estremità del pistone (30) recante il perno (31). dette piastre avendo superfici esterne inclinate verso l’esterno e dal basso verso l'alto per allontanare dal corpo (10) l'estremità del pistone (30) recante il perno (31) quando il pistone viene azionato per porre il dispositivo in posizione operativa.
10. 10. Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che inferiormente alle zone (20a) e (20b) di ciascun pannello (20) e secondo assi di incernieramento (23) sono incernierati detti secondi mezzi di protezione, costituiti, per ciascun pannello (20), da lastre d'acciaio, rispettivamente (21) e (21a).
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che ciascuna lastra (21) e (21a) quando in posizione chiusa è ripiegata contro la superficie della rispettiva zona (20a) o (20b) opposta a quella recante il supporto (22) , le lastre (21a) essendo leggermente sovrapposte ai bordi delle lastre (21).
12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che le lastre (21a), quando in posizione chiusa, sono mantenute in posizione da perni a scatto (29a) che si inseriscono in sedi rispettive (29b) ricavate nelle zone (20b).
13. 13. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 10-12, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di azionamento sono costituiti da un cavo (24) collegato tramite connessioni semi-elastiche (24a) e (25) rispettivamente a una estremità (26a) di una leva (26) e al corpo (10), detta leva (26) essendo incernierata tramite il perno (26b) su una cerniera (28) recata dalla zona (20a) ed essendo tenuta in posizione da una molla (26d), l'estremità (26c) della leva (26) potendo estendersi attraverso un'asola (27) ricavata nella zona (20a) per spingere la lastra (21) da una posizione di riposo, aderente alla zona (20a), a una posizione operativa lontano da tale zona.
14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che dette zone (20b) sono angolate rispetto a dette zone (20a) in modo da seguire, a dispositivo chiuso, il più possibile il profilo del corpo (10).
15. 15. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che le lastre (21) e (21a) hanno i rispettivi bordi (21.1) e (21a.l) ripiegati in modo che, quando in posizione di riposo, detti bordi si trovano sovrapposti in modo da seguire il più possibile il profilo del corpo (10).
16. 16. Dispositivo secondo le rivendicazioni 6 e 14, caratterizzato dal fatto che le zone laterali (20b) dei pannelli (20) incernierati alle cerniere poste lungo il cerchio di maggior diametro sono sovrapposte esternamente alle zone laterali (20b) dei pannelli (20) incernierati alle cerniere poste lungo il cerchio di diametro minore.