PT91969B

PT91969B - Dispositivo de carga para fornos de cuba, em particular para altos-fornos

Info

Publication number: PT91969B
Application number: PT91969A
Authority: PT
Inventors: Ralph Weber
Original assignee: Kortec Ag
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1995-08-09
Also published as: ATE89319T1; DE3834969A1; PT91969A; ES2044010T3; BR8905179A; EP0363906A1; EP0363906B1; DE58904333D1; US4949940A

Description

DISPOSITIVO DE CARGA PARA FORNOS DE CUBA,

EM PARTICULAR PARA A LTO S - FO RNO S¹¹

A presente ga para fornos de cordo com a parte invenção diz respeito a um dispositivo de ca_r cuba, em particular para altos fornos, de ade caracterização da reivindicação 1.

modelo de utilidade alemão n? 75 35 021 apresenta um dispositivo de carga desse tipo, o qual compreende dois recip_i_ entes fechados de maneira estanque aos gases um em relação áo outro, por meio de válvulas dos recipientes e dispostos numa re lação de sobreposição. Na parte inferior do recipiente de baixo estão colocados tubos de distribuição, para introduzir o material de carga no forno de cuba, enquanto na parede lateral do recipiente inferior estã colocado um contacto em forma de barra que se estende para o interior do material que constitui a carga do forno. 0 contacto serve para suoervisionar a altura da carga do forno no recipiente inferior e para transferir o material de carga do recipiente superior para o recipiente inferior quando o nível da carga no forno descer no recipiente inferior abaixo de um nível mínimo, assegurando assim que os tubos de distribuição estão sempre cheios com material. Por um lado, i _s_ so garante que os gases quentes com poeiras provenientes do alto-forno não passem através dos tubos de distribuição para o r£ cipiente inferior, de modo que as válvulas dos recipientes nos dispositivos de fecho não fiquem expostas ãs altas temperaturas dos gases residuais do forno de cuba e, portanto, possam usar-2-se também materiais sensíveis- ao calor, tais como o neopreno o que permite uma melhor acção de vedação como elementos de vedação; mas isso, por outro lado, também significa que, apesar de um forno funcionar mais rapidamente de um lado, o forno de cuba tem sempre o mesmo nível de material de carga, que ,e determinado pelo nível das aberturas inferiores de descarga dos tubos de distribuição que estão repartidos pela secção transver. sal do forno de cuba. Como os elementos de vedação estão fora do campo de acção dos gases residuais quentes do forno de cuba, a sua manutenção é também simplificada, sendo possível executar uma operação de manutenção sem interromper o funcionamento do forno. Quando o forno não se encontra numa condição de fusão, o espaço acima dos tubos distribuidores que estão cheios com ma. terial pode manter-se sem gases, podendo assim efectuar-se todas as operações de reparação nos dispositivos de fecho, sem qualquer perigo.

A	patente	d e i	nve nçao	DE	-BI - 1 03 5 367	ap	r e s e n	ta um dispo
s i t i vo de	carga	para	fornos	d e	cuba, no qual	a	carga	do forno
é também	fo r ne c i	da ao	forno	d e	cuba a partir	d e	uma	câmara de

distribuição dispostos por cima do forno de cuba, através de vã_ rios tubos distribuidores dispostos concentricamente com o eixo do forno. A fim de garantir que os gases passem uniformemente através de toda a secção transversal do forno, um tubo distribuidor está disposto por cima de cada algaraviz do alto-forno, Todo o fluxo da carga do forno é transportado sucessivamente para os tubos distribuidores individuais, a fim de proporcionar uma acção de carga uniforme. Isso pode conseguir-se, por exemplo, por meio de uma calha de alimentação rotativa colocada na

câmara de distribuição.

£ conhecido um grande número de dispositivos de carga ,

com	os qua	i s	pode fornecer-se o	material	de	carga	para diferen
te s	zonas	da	secção transversal	do forno	de	cuba,	em especial
conforme a	na	tureza e as dimensões dos g	rãos	do material para

desse modo compensar o facto de o forno de cuba funcionar mais

rapidamente de um lado	e para	garanti	r q	ue os	gases passem uni
formemente através do	forno.	Em gera	1 ,	esses	dispositivos con-
sistem em elementos de	calhas	móveis,	ca	lhas	de distribuição ro
tativas e inclináveis	e outros	(DE-C-	749	557	e DE-A-30 28 209)
Uma vez que os disposi	t i vos de	d i s t r i	b u i	ção móveis desse tipo

ficam expostos aos gases com poeiras quentes do forno de cuba ,

a sua	manutenção	torna-se	ma	is difícil	•
	0 objecto	d a	p r e s e n	te	i nvençao,	num a p a	relho	d e	carga do
tipo	apresentado	n a	parte	de	caracteri	zaçao da	r e i v	i n d i	ca ç a o 1 ,
con s i	ste em pode	r a	1 i me n t a	r -	se o forno	de cuba	com	o ma	t e r i a 1

de carga com a distribuição desejada relativamente ã natureza e ãs dimensões dos grãos ou dos pedaços do material de carga , para assim compensar o funcionamento unilateral do forno e poder assegurar que os gases passam uniformemente por toda a secção transversal do forno. A invenção visa tornar isso possível sem utilizar calhas de distribuição rotativas.

Esse objectivo é atingido com as características da reivindicação 1. Nas reivindicações secundárias apresentam-se fo_r mas de realização vantajosas da presente invenção.

-4Na construção segundo a invenção, um recipiente colocado por cima do forno de cuba estã subdividido por uma parede separadora numa câmara de distribuição inferior e numa câmara entre comportas superior. A parede separadora pode estender-se horizontalmente, mas de preferência estende-se inclinada para baixo e para o meio. Fora do seu meio e distribuída peia sua periferia, a parede separadora inclui varias aberturas susceptíveis de ser fechadas individuaimente. É assim possível que o material de carga passe da câmara entre comportas para a câmara de distribuição num dos seus lados de uma maneira controlada especificamente, conforme o modo de actuaçao específico das aberturas susceptíveis de se fechar índividua1 mente, embora a este respeito seja também possível fazer uma escolha em relação ãs dimensões dos grãos do material, desde que a câmara entre comportas esteja cheia com material com as dimensões de grão desejadas ou da natureza desejada, antes de serem abertas as respec tivas aberturas susceptíveis de ser fechadas. Numa zona que es_ tã protegida em relação aos gases residuais com poeiras quentes do forno pelo material nos tubos de distribuição, esse dispositivo de carga apenas tem dispositivos de fecho para as aberturas, os quais têm de preferência a forma de dispositivos de fecho basculantes e que não implicam qualquer problema de manuten ção em comparação com as calhas ou dispositivos de fecho rotati vos que estão expostos aos gases residuais quentes do forno.

A invenção

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çao transversal do forno de cuba, as diferenças no movimento ~Ώ~

descendente do material de carga no forno de cuba, que são pro vocadas pelo funcionamento não uniforme do forno, serem compen sadas extraindo de forma apropriada material dos tubos de distribuição; por outras palavras, pode detectar-se o funclonamen to unilateral do forno pela observação do perfil do material de carga na câmara de distribuição e fornecendo material com dimensões dos grãos e de natureza apropriados especificarnente , para essa zona, passando então esse material através dos tubos de distribuição respectivos para a zona da secção transversal desejada do forno de cuba, sendo possível compensar a não uniformidade do funcionamento do forno. Como a acção de distribui ção controlada especificarnente pode ser obtida por aberturas que se abrem individua 1 mente , cujos elementos de fecho não estão ex postos a altas temperaturas, é desse modo possível, com meios fiáveis operaciona 1 mente e simples, compensar as diferenças no funcionamento do forno e garantir que os gases se escoem unifor memente através do forno.

De acordo com outro desenvolvimento da presente invenção, no centro do recipiente está montado um veio rotativo vertical, cuja extremidade inferior se estende para o interior da câmara de distribuição. Na extremidade inferior do eixo rotativo, está fixada uma barra niveladora horizontal que pode fazer-se rodar pela rotação do veio rotativo. 0 veio rotativo, juntamente com a barra niveladora, pode ser elevado e baixado dentro da câ_ mara de distribuição. Isso torna possível proporcionar a mistu_ ra do material de carga na câmara de distribuição e o seu nivelamento. Ao mesmo tempo, a barra niveladora pode ser utilizada como elemento indicador do nível do material a granel na câmara de distribuição. A fim de contrariar qualquer comportamento do material que conduza ã formação de configurações de ponte sobre os tubos, podem instalar-se dispositivos adicionais móveis para melhorar a passagem do fluxo.

A invenção será agora descrita com mais pormenor por meio de uma forma de realização com referência a três figuras do desenho anexo, que representam:

A fig. 1 uma vista em corte longitudinal de um dispos_i_ tivo de carga segundo a presente invenção;

A fig. 2, uma vista em corte transversal feito pela linha ( I I - I I ) da fig. 1; e

A fig. 3, uma vista em corte transversal feito pela linha (I I I - I I I ) da fig. 1 .

dispositivo de carga ilustrado nas fig. 1 a 3 para um forno de cuba Cl), em particular um alto-forno, inclui um rec_i_ piente C3) que estã montado centra d amente na extremidade sunerior do forno de cuba por meio de uma porção de fecho de chapa metálica C2) com uma configuração cónica. Dois tubos de desca_r

ga de gases	estão dispostos	lateralmente	r e 1 a t i	i vamente	ao
piente (3),	para a descarga	dos gases do	forno	de cuba	(D
brindo-se as	extremidades i	nferiores dos	tubos	CA) para	o

a rior do espaço dos gases residuais do forno C5) por cima da superfície (.6) do material de carga C7) que é introduzido no forno de cuba. 0 recipiente (3) estã subdividido numa câmara de

-7distribuição inferior (9) e numa câmara entre comportas superior (10) por uma parede separadora (8) que se estende inclina da para baixo para o meio, 0 fundo do recipiente (3). que cons. titui ao mesmo tempo o fundo da câmara de distribuição (.9), con_ têm várias aberturas de descarga (11) que se repartem pela superfncie do fundo e nas quais são montados os tubos de distri-

bu i ção	(12) que	terminam na zona superior do	forno de	cuba (1 )
num η í	ve1 inferi	ior ã saída dos gases superior	do forno	de cuba,
isto é	, as aberturas de entrada para o interi	or dos tubos de des
carga	dos gases	( 4) . A disposição dos tubos	de d i s t r i	bu i ção

(12), cada um dos quais tem na sua extremidade superior um f 1 an_ ge (13) respectivo com o qual é suportado no bordo d a respectiva abertura do fundo (ll), pode ver-se nas fig. 1 e 3- A vista em corte transversal da fig. 3 mostra que, na presente forma de realizaçao, além de um tubo de distribuição central, o dispositivo tem também seis tubos de distribuição (12) dispostos uniformemente em torno da periferia. A parede separadora (8), que constitui ao mesmo tempo o fundo da câmara entre comportas (10), inclui pelo menos duas aberturas de fundo ( 1 4) susceptíveis de ser fechadas individua1mente, dispostas fora do meio da parede separadora (8) e distribuídas em torno da sua periferia. Na fo_r ma de realizição ilustrada, como se mostra na vista em corte transversal d.afig. 2, há quatro aberturas de fundo (14). Será além disso evidente a partir das vistas em corte transversal das fig. 2 e 3 que quer o forno de cuba (l) quer o recipiente (3) têm a secção transversal circular e que a parede separadora (8) que se estende inclinada para baixo, para o meio, é formada por quatro sectores circulares (8/1) a (8/4). Proporciona-se em ca da um desses sectores circulares uma abertura (14) susceptível

-8de ser fechada.

Com vista ã simplicidade de construção, os sectores circulares têm a configuração plana, de modo que a parede separado ra (8) corresponde ã superfície externa de uma pirâmide colocada de pé sobre o seu vértice. No entanto, em vez de sectores circulares é também possível usar sectores com uma superfície cónica. Nesse caso, as aberturas (14) devem desejavelmente ser providas de um flange para os elementos de fecho.

Na forma de realização ilustrada, os elementos de fecho para as aberturas de fundo susceptíveis de ser fechadas individualmente (14) têm a forma de abas (15), uma das quais estã ilustrada nas fig. 1 e 2. As respectivas aberturas de fundo (14) podem ser fechadas pelo lado de baixo pelas respectivas abas (15). Na fig. 1 a aba (15) está representada a cheio , na posição de fecho e a tracejado na posição de abertura. As abas (15) estão montados num braço rotativo (lo) que está fixa do num veio de actuação (17) que pode ser rodado i n d i v i d u a 1 men. te por um dispositivo de accionamento (não representado) de um ângulo pré-determinado entre a posição de fecho e a posição de abertura. Uma vedação de neopreno estã colocada do lado de uma aba (15) que se encosta ao bordo da abertura de fundo (14), para assegurar uma acção de fecho estanque aos gases na condição de fecho da aba. Em vez de uma aba é também possível usar outros elementos de fecho, tais como elementos deslizantes ou vá_l_ v u 1 a s .

A câmara entre comportas (10) é fechada na parte superior _9_

por uma tremonha de alimentação (1 ô) com a mesma configuração que a parede separadora (8); por outras palavras a tremonha de alimentação é também formada por quatro segmentos circulares , cada um dos quais tem uma abertura (19) que pode ser fechada . Também neste caso são proporcionadas, como elementos de fecho , abas susceptíveis de ser actuadas individua1mente. A vista em corte indicada em ( IV— IV) na fig. 1 estã, portanto, representada da mesma maneira que a vista em corte pela linha (ll-ll) que estã ilustrada na fig. 2.

espaço por cima da tremonha de enchimento (18) destina-se a receber o material de carga que deve ser carregado para o interior do forno de cuba. Uma calha (20) e uma correia transportadora (21) estão representadas esquematicamente por cima des_ se espaço que pode ser fechado por uma cobertura. Um tubo de gu i a (22) colocado concentricamente com o eixo central vertical do recipiente (3) está fixado no meio da parede separadora (8) e na tremonha (18). Um veio rotativo (23) estã montado relativa, mente e susceptível de se deslocar axialmente no tubo de guia (22). Os meios de accionamento para os movimentos rotativo e axial do eixo rotativo (23) estão montados na extremidade superior do eixo rotativo, mas não estão representados. Na extremidade inferior do eixo rotativo (23) está fixada uma barra niveladora (24), que é deslocada com um movimento circular quando se roda o veio, e que é levantada e baixada no interior da câma. ra de distribuição (9) quando o eixo é levantado e baixado. Na parede do recipiente é prooorcionada uma janela (25), através da qual pode observar-se a superfície do material na câmara de distribuição (9).

-10- ?

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Vai agora descrever-se o modo de funcionamento do dispositivo de carga atrás descrito.

No funcionamento do forno de cuba, o material de carga (7) desloca-se para baixo no interior do forno de cuba, enquanto que, na mesma proporção é fornecido mais material de carga da câmara de distribuição (9) , através dos tubos de distribuição (12), de modo que se mantém sempre o perfil do material de carga (6) no forno de cuba aproximadamente no mesmo nível. A barra niveladora (24) tinha sido elevada depois da operação de carga anterior da câmara de distribuição (9) e tinha sido aolic a d a ã superfície (26) do material na câmara de distribuição (9). Quando a superfície (26) do material na câmara de distribuição se desloca para baixo, a barra niveladora (24), que nela se apoia, e o eixo rotativo (23), também se deslocam para baixo. Esse movimento descendente pode ser utilizado como uma indicação relativa ao nível até o qual se encheu a câmara de distribuição (9). Supõe-se, no presente caso, que o forno de cuba implica um funcionamento unilateral; por outras palavras, no caso ilustrado, o material de carga no lado direito do fornoé consumido mais rapidamente do que no lado esquerdo. Portanto, extrai-se mais material através dos tubos de distribuição (12) dispostos ã direita na fig. 1, do que através dos tubos dispostos ã esquer. da, de modo que o funcionamento unilateral do forno pode ser observado em virtude de um perfil do material de carga (26) co_r respondente na câmara de distribuição (9). Olhando através da janela de inspecção (25l , é possível verificar que a superfície do material de carga desce no sentido do lado direito do forno.

maior movimento descendente nessa zona do forno de cuba pode

ser compensado, por exemplo, introduzindo material de carga com maiores dimensões dos grãos no lado oposto. 0 material seleccionado adequadamente é fornecido ã tremonha de alimentação (13) através da correia transportadora (21) e da calha (70í . 0 mate rial é transportado da tremonha de alimentação Cl 3) para a câma_ ra entre comportas (.10) ahrindo as aberturas (19). , e daf o mate rial passa para a câmara de distribuição arbrindo a abertura da direita (14) da parede separadora (8). Como a actuação individual dos elementos de fecho das aberturas (,4), que estão distribuídas numa configuração repartida em torno da periferia, s_i_ gnifica que o material de carga pode ser introduzido de um lado e que é também possível fazer uma selecção adequada relativamen. te ao material a granel por meio da alimentação da tremonha de enchimento (18), é portanto possível influenciar o modo de funcionamento do forno da maneira desejada.

Λ barra niveladora (.2 4) também torna possível misturar e nivelar o material de carga que é introduzido na câmara de d i tribuição (9) proveniente da câmara entre comportas (Ί0). Uma acção de nivelamento desse tipo é desejada, de modo que os mo v_i_ mentos descendentes irregulares do material de carqa possam ser mais facilmente detectados, ã medida que o material se desloca

para ba i	xo .	Quando a	câmara	(9) é	recarregada com o material
de carga	proven i ente	da câmara ent	re comportas (10), a barra ni
veladora	que	atingiu	an te r i o rmen te	a altura mínima na câmara de
d i s t r i b u	i ção	é colacada num	plano	abaixo do matéria, recém-intro
duz i do.	Um	movimento	rota t i	vo que	pode ser produzido nos dois

sentidos e um movimento de elevação lento do eixo rotativo (23) proporcionam a mistura correta e o nivelamento apropriado do ma

12terial recém-introduzido. Depois da operação de mistura e niv£ lamento, o eixo rotativo (23) é levantado, e em seguida baixado sobre a superfície do material de carga, de modo que o movimento descendente do eixo rotativo com o material na câmara de dis_ tribuição (10) pode ser utilizado para supervisionar o nível até ao qual a câmara está cheia com material.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 ou 2, caracterizado pelo facto de a tremonha de alimentação (18) incluir uma abertura (19) susceptível de ser fechada para o material de carga, no sentido da câmara entre comportas.

1.- Dispositivo de carga para fornos de cuba, em particular para altos-fornos, o qual compreende uma câmara de distribuição (9) que estã colocada por cima do forno de cuba (1) e que inclui várias aberturas de descarga (11) que estão distribuídas sobre a superfície inferior da câmara de distribuição e onde são montados tubos de distribuição (12) que terminam na região superior do forno de cuba num nível mais baixo que a saída superior (4) dos gases do forno de cuba e que introduzem o material de carga (7) no forno, distribuído pela sua secção transversal, e que compreende ainda uma câmara entre comportas (10) colocada por cima da câmara de distribuição (9) ã qual o material de carga pode ser fornecido de cima por meio de uma tremonha de alimentação (18) e que inclui uma abertura inferior (14) susceptível de ser fechada para passar o material de carga da câmara entre comportas (10) para a câmara de distribuição (9), caracterizado pelo facto de o fundo da câmara entre comportas (10) se apresentar com a forma de uma parede separadora (8) de um recipiente (3), incluindo a parede separadora pelo menos duas aberturas inferiores susceptíveis de se fechar individualmente (14), descentradas e distribuídas pela sua periferia.

2. - Dispositivo de carga de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a parede separadora(8) se estender inclinada para baixo para o meio.

3. - Dispositivo de carga de acordo com a reivindicação

4. - Dispositivo de carga de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a tremonha de alimentação (18) ter pelo menos duas aberturas (19) susceptíveis de ser fechadas individualmente, descentradas e distribuídas pela sua periferia.

5. - Dispositivo de carga de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o recipiente (3) ter a secção transversal circular e a parede separadora (8) e/ou a tremonha de alimentação (18) ser formada por sectores circulares, cada um com uma abertura (14, 19) respectiva suscept_í vel de ser fechada.

6.- Dispositivo de carga de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de as aberturas (14, 19) na parede separadora (8) e/ou na tremonha de alimentação (18) poderem ser fechadas por baixo por abas (15).

6 .-15-

7.- Dispositivo de carga de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de se prever, fixada na extremidade inferior de um eixo rotativo (23) que está montado coaxialmente no recipiente (3), uma barra niveladora (24) que estã colocada transversalmente em relação ao eixo rotativo, e que pode ser posta em movimento circulatório pelo eixo rotativo e levantada e baixada dentro da câmara de distribuição (9).

8.- Dispositivo de carga de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de na parede do receptáculo se proporcionar, ao nível da câmara de distribuição (9), uma janela (25) para visualização da superfície do material de carga (26) que é formada na câmara de distribuição,

Lisboa. 12 de Outubro de 1989

RESUMO

Dispositivo de carga para fornos de cuba, em particular para altos-fornos

A invenção refere-se a um dispositivo de carga para fornos de cuba, em particular altos-fornos, o qual compreende um recipiente (3), colocado por cima do forno de cuba (1) e que é subdividido por uma parede separadora (8) numa câmara de distribui^ ção (9) inferior e numa câmara de comporta (10) superior à qual o material de carga pode ser fornecido, por cima, por meio de uma tremonha de alimentação (18). Descentradas e distribuídas em torno da sua periferia, a parede separadora (8) inclui pelo menos duas aberturas inferiores (14) susceptíveis de ser fechadas individualmente, através das quais o material de carga pode ser passado da câmara de comporta (10) para a câmara de distribuição (9). O material de carga é introduzido no forno de cuba (1) através de tubos de distribuição (12) que ligam a câmara de distribuição (9) ao forno de cuba (1).