RO137657A0

RO137657A0 - Căramidă refractară optimizată, metodă de realizare a unei structuri alcătuită din astfel de cărămizi şi structură astfel realizată

Info

Publication number: RO137657A0
Application number: ROA202200817A
Authority: RO
Inventors: Doru Tătar
Original assignee: Tatar Daniel; Brevet Concept S.R.L.
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2023-09-29
Also published as: WO2024128931A1; CN119234047A

Abstract

Invenţia se referă la o cărămidă refractară optimizată, metodă de realizare a unei structuri alcătuită din astfel de cărămizi şi structura astfel realizată. Cărămida, conform invenţiei, este formată dintr-un corp (a) refractar mic, având forma generală de prismă hexagonală regulată care are o faţă (d) superioară orizontală, o faţă (e) orizontală şi 6 pereţi (f) periferici verticali, iar o vedere de sus a feţei (d) superioare orizontală poate fi considerată ca un hexagon regulat compus din 24 de triunghiuri echilaterale egale, astfel încât în punctele de unire ale vârfurilor acestora este centrul secţiunii orizontale a câte unui canal (1) vertical astfel încât dintre cele 19 canale (1) verticale, 6 din ele au secţiuni în formă de treimi de canal la contactul dintre pereţii (f) periferici verticali, alte 6 din ele au secţiuni în formă de jumătăţi la mijlocul fiecăruia din pereţii (f) periferici verticali iar 7 din ele au secţiune întreagă şi sunt amplasate în interiorul corpului (a) refractar mic, astfel încât există un canal (1.1) vertical central şi alte 6 canale (1) vertical plasate uniform în jurul acestuia la distanţe egale între ele şi egale între fiecare din ele faţă de canalul (1.1) vertical, astfel că luând ca referinţă dimensionala echivalentă comună pentru toate cele 19 canale (1) ale corpului (a) un cerc, de o anumită rază ca valoare echivalentă a suprafeţei secţiunii orizontale a acestora, atunci, raza acestui cerc de referinţă e cuprinsă de preferinţă între 5 şi 25 mm, iar în funcţie de valoarea acestei raze, toate canalele (1 şi 1.1) în număr de 19 se împart în cel puţin trei categorii dimensionale în aşa fel încât regula de aranjare a canalelor (1 şi 1.1) pe faţa (d) superioară orizontală a corpului (a) este că pe oricare vârf al fiecărui triunghi echilateral care compune faţa (d) superioară sau faţa (e) inferioară orizontală a corpului (a) se află situat centrul câte unui canal (1) din una din cele cel puţin trei categorii dimensionale.

Description

Cărămidă refractara optimizata, metoda de realizare a unei structuri alcatuita din astfel de cărămizi si structura astfel realizata

Descriere

01. Prezenta invenție se refera la o cărămidă refractara optimizata, la o metoda de construcție a unei structuri formata dintr-o multitudine de astfel de cărămizi si la o structura astfel realizata. Acest tip de cărămidă se folosește de preferința la construcția schimbătoarelor de căldură de tip regenerativ la preincalzitoarele de aer de tip cowper, la regeneratoarele cuptoarelor de sticla, la recuperarea căldurii din gazele arse din arderile ce se fac la temperaturi mari, etc.

Stadiul tehnicii

02. Regeneratoarele cowperelor se folosesc in metalurgie la preincalzirea aerului introdus in furnale. Cowperele sunt niște instalatii alcătuite din o manta metalica circulara cu diametrul de aprox. 8-12 m si inaltimea de 25-45 m al cărui interior, căptușit cu material refractar e alcătuit din mai multe parti dintre care trei parti mari si anume: camera de ardere, camera regeneratorului si cupola, care face legătură intre ele. Regeneratorul este format din sute de mii de cărămizi refractare de format asemanator, ce alcătuiesc sute de rânduri orizontale compacte si suprapuse intr-o structura cu secțiune circulara sau eliptica înalta pana la cupola. Structura este prevăzută cu goluri verticale continue, paralele si uniform distribuite in întregul volum al sau. Aceste goluri sunt niște canale rezultate prin alaturarea pe orizontala si suprapunerea verticala a rândurilor, astfel incat canalele verticale ale cărămizilor sa se îmbine si sa realizeze canalele continue verticale ale structurii.

RO 137657 AO

03. Cărămidă refractara este formata din materiale prăfoase presate in forme si arse in cuptoare, astfel incat sa reziste la presiuni mari si temperaturi de peste 1800*C, iar compoziția lor este de obicei din oxizi de aluminiu si de siliciu sau crom sau magneziu, etc. in diverse proporții, in funcție de poziția lor in structura.

04. Sunt cunoscute cărămizi refractare pentru regeneratoarele cowperelor asa cum sunt descrise in brevetul de invenție numărul FR 1096652. Corpul lor este in forma generala de prisma hexagonala regulata. La interior, o astfel de cărămidă are un canal vertical in centru si alte sase canale verticale așezate circular, la distante egale intre ele si intre ele si cel central. Spre exterior si profilate vertical in pereții cărămizii sunt alte 12 canale așezate la distante de asemenea egale intre ele ca valoare si egale si fata de cele 6 canale interne. Ele sunt distribuite ca treimi de canal in colturile corpului hexagonal si jumatati de canal la mijlocul celor 6 pereți verticali ai prismei hexagonale . Prin alaturarea pe orizontala a acestor corpuri de cărămizi, fracțiunile de canal se întregesc si formează canale verticale cu aceeași dimensiune ca cele din interiorul fiecărei cărămizi. 0 secțiune orizontala prin corpul refractar al cărămizii poate fi privita ca o alaturare compacta de 24 de triunghiuri echilaterale egale care formează un hexagon regulat. In toate punctele comune ale vârfurilor acestor triunghiuri se afla axele verticale ale celor 19 canale verticale, din care 12 sunt treimi si jumatati plasate perimetral, iar alte 7 sunt întregi, plasate in interiorul secțiunii hexagonale.

05. Privind secțiunea hexagonala prin corpul refractar al cărămizii așezate cu doua dintre laturile paralele pe direcție orizontala, se observa ca pe direcția orizontala canalele verticale sunt plasate pe cinci nivele paralele si egal distanțate intre ele. Primul coincide cu latura orizontala de sus iar al cincilea cu latura orizontala de jos a secțiunii. Contururile acestor canale sunt hexagonale la rândurile 1, 3 si 5 si circulare la rândurile 2 si 4. Pe ansamblu, corpul prismatic hexagonal al cărămizii conform FR 1096652 conține:

- patru canale verticale periferice deschise către exteriorul corpului cărămizii cu secțiune semicirculara, egale, așezate pe rândurile 2 si 4;

- sase canale verticale periferice deschise către exteriorul corpului cărămizii cu secțiune treime de hexagon, de asemenea egale, așezate pe rândurile 1, 3 si 5;

RO 137657 AO

- trei canale verticale interne întregi cu secțiune hexagonala, așezate pe rândul 3; - patru canale verticale interne întregi cu secțiune circulara, așezate pe rândurile 2 si 4.

Dimensiunile secțiunilor hexagonale ale canalelor verticale sunt in relație cu dimensiunile similare ale secțiunilor circulare ale canalelor verticale de acest tip, in sensul ca toate laturile contururilor hexagonale sunt egale intre ele, toate razele secțiunilor circulare sunt egale intre ele, iar hexagonul regulat poate fi înscris in cercul celuilalt tip de canal.

06. Trei din cele 6 canale verticale interne, orientate radial cu cate 120* unul fata de celalalt, prezintă la nivelul bazei inferioare a corpului prismatic hexagonal trei adâncituri de forma semitoroidala, care le înconjoară. La nivelul suprafeței bazei superioare a corpului prismatic hexagonal se afla plasate similar trei proeminente de forma semitoroidala, de dimensiuni ceva mai mici, astfel incat sa incapa cu ușurința in scobiturile semitoroidale ale celeilalte fete. Acestea sunt îmbinările de fixare si stabilizare ale cărămizii in structura, prin suprapunere decalata, de tip 3 peste 1 si 1 peste 3.

07. Toate cele 19 canale verticale ale cărămizii prezintă o ușoara conicitate cu o abatere de la verticalitate a pereților de 1% către corpul refractar, astfel incat dimensiunile golurilor la fata inferioara a cărămizii sunt puțin mai mari decât la cea superioara. Motivația este si de ordin constructiv deoarece se favorizează desprinderea materialului presat din forma matriței si de ordin funcțional, deoarece prin suprapunere pe verticala, de la o cărămidă la alta, canalul prezintă o ușoara discontinuitate a liniei pereților, cu aspect de prag. Faptul favorizează turbionarea circulației gazelor prin canalele verticale ale cărămizilor si implicit, a structurii regeneratorului (cercetările lui Razelos si Paskins din dinamica fluidelor).

08. Suprapunerea rândurilor de cărămizi așezate alaturat se face astfel incat pe una din cele trei directii orientate la 120* una fata de cealalta, canalele verticale sa fie doar circulare si doar hexagonale, alternant. Prin suprapunerea rândurilor in structura, se realizează de asemenea o alternanta in plan vertical, astfel incat in structura, fiecare canal vertical e compus din segmente circulare si hexagonale alternante.

09. Dezavantajele cărămizilor refractare prezentate in brevetul FR1096652

RO 137657 AO

constau in faptul ca circulația gazelor/aerului pe verticala in structura formata de aceste rânduri de cărămizi nu are regim turbulent pe întreaga varietate de temperaturi a structurii. Acest lucru afecteaza valoarea transferul termic . Prin succesiunea de la un rând de cărămizi la altul a secțiunii hexagonale a canalelor/gaurilor de trecere cu cea cilindrica se incearca obținerea unui efect de turbionare, întrucât diametrul hidraulic al secțiunii se schimba periodic. In acest mod se creaza un dezavantaj suplimentar, deoarece suprafața hexagonului înscris in cerc e destul de apropiata ca valoare de cea a cercului, deci diferența de volum dintre canalele respective nu este mare.

10. Un alt dezavantaj al acestor cărămizi este faptul ca suprafața de transfer termic a acestora este limitata la suma suprafețelor canalelor/gaurilor verticale. Necesitatea adoptării de valori diferite a suprafețelor la diferite poziționări a rândurilor de cărămizi pe inaltimea structurii face ca singura soluție sa fie micșorarea sau marirea suprafeței totale a canalelor/gaurilor de trecere verticale. Variațiile nu pot fi pe măsură necesităților deoarece porozitatea generala a structurii se schimba si implicit cărămizile pierd sau castiga in greutate, afectând masa refractara de acumulare termica, fapt foarte important in calculele termice.

11. Un alt dezavantaj este acela ca proeminentele si adânciturile corespondente, care formează împreuna o îmbinare tip nut si feder sau mama - tata sau lamba si uluc este nefericit aleasa, deoarece scade procente importante din suprafața de rezemare a cărămizilor. Acest lucru trebuie compensat de folosirea unor materiale refractare performante si deci, mai scumpe.

12. In plus, in zona mediana si anume in zona de 60%-75% din inaltimea structurii de cărămizi refractare, unde aceasta este supusa la temperaturi mari si unde compresia in materialul refractar este ridicata exista pericolul deformării cărămizilor si apariției fenomenului de fluaj, fenomen ce reprezintă variația continua si lenta a deformatiilor ireversibile ale unui material supus unor solicitări continue si de durata. In consecința, pentru structuri care lucrează sub sarcina la temperaturi ridicate, cum sunt structurile de cărămizi refractare ale preincalzitoarelor de aer de tip Cowper, fluajul este un factor important de care se tine seama la proiectare.

RO 137657 AO

13. Un alt dezavantaj al acestor cărămizi este acela ca toate canalele de circulație verticala a gazelor sunt independente. Ele nu comunica pe orizontala intre ele si astfel, orice obturare locala a unui canal oprește circulația pe tot canalul si obliga gazele sa încarce termic suplimentar canalele vecine inca din zona de admisie a gazelor in structura. Acest lucru atrage după sine o diferențiere de temperaturi in corpul cărămizilor din același rând orizontal. Astfel, se provoacă tensiuni de dilatare si contracție diferite in structura regeneratorului. Acestea pot determina in timp fisurarea sau chiar spargerea cărămizilor.

14. Un alt dezavantaj al structurii de cărămizi refractare conform FR1096652 este dat de faptul ca toate canalele sale verticale obținute prin suprapunerea decalata a canalelor verticale individuale ale fiecărei cărămizi sunt continue, paralele si izolate intre ele de la partea superioara, pana la baza sa. Acest fapt conduce la pericolul blocării unui canal întreg, daca el are loc la nivelul unei singure cărămizi. Astfel, se scot din transferul termic, zeci de kilograme de material refractar, când obturarea unui canal are loc chiar într-un singur loc de pe înălțimea sa. Dezavantajul se extinde si la faptul ca gazele blocate sunt obligate sa curgă prin canalele limitrofe, creând dezechilibre termice importante, atat fata de alte canale exploatate normal, cat si fata de cel in care nu circula nimic. Ele provoacă, asa cum a fost deja menționat, dilatări diferențiate in volume de material refractar foarte apropiate, ceea ce fisurează si faramiteaza in timp structura. Obturarea devine astfel progresiva antrenând canalele alaturate si amplificandu-se in timp. In catîva ani, structura isi poate pierde permeabilitatea, necesitând înlocuirea sa.

15. Un alt dezavantaj al acestei structuri, conform FR1096652, este ca funcționarea se realizează in regim neuniform, deoarece diferentele de debite cu care aerul fierbinte intra in regenerator din cupola preîncalzitorului de aer de tip Cowper se pastreaza pana la ieșirea din structura, la partea de jos a structurii. Acest fapt se datoreaza turbioanelor create in cupola de circulația gazelor care vin din camera de ardere. Admisia neuniforma ca debit, pe suprafața superioara a structurii, face ca o parte a acesteia sa fie suprasolicitata, in vreme ce alta are incarcarea termica sub nivelul calculelor estimate. Neuniformitatile circulației gazelor in structura duc la reducerea randamentului generatorului si pericolul

RO 137657 AO

deteriorării sau infundarii sale progresive. Din cauzele amintite, in cursul demontării structurilor vechi au fost observate pe suprafețele orizontale de contact ale cărămizilor,intre rândurile orizontale de la partea superioara a structurii, adâncituri in materialul refractar. Aceste adâncituri se prezintă in linie dreapta de la un canal vertical la altul alaturat si sunt provocate de eroziunea in timp data de gazele fierbinți (aflate la temperaturi peste 1000°C) care isi sapa loc pentru a se transfera de la un canal vertical cu presiune de curgere mare la altul învecinat, mai puțin solicitat.

16. Un alt dezavantaj al exploatării acestei structuri este legat de izolarea canalelor verticale ale acesteia fata de luftul de cativa centimetri lățime dintre structura si peretele camerei cu contur circular in care aceasta este amplasata.

Prin acest spațiu continuu circula deasemenea gaze fierbinți, dar cu viteze si presiuni mai mari, deoarece acest spațiu este comun pe toata circumferința structurii; nu exista pierderi de presiune in circulația gazelor si nici comunicări cu canalele verticale alaturate ale structurii de cărămizi care sa preia si sa uniformizeze, sau sa producă efectul de turbionare a aerului/gazelor care circula, asa cum se intampla intr-o oarecare măsură in interiorul structurii, datorita succesiunilor de secțiuni hexagon-cerc pe inaltimea canalelor verticale ale acesteia. Transferul termic la circulația gazelor prin acest luft este redus si astfel temperaturi mari ajung la baza structurii punând in pericol stabilitatea acesteia prin încărcări termice neprevăzute in proiectare.

17. Un alt dezavantaj al acestui tip de structura este acela ca încercarea de a turbiona curgerea gazelor prin schimbarea profilului peretelui canalelor verticale din cerc in hexagon si invers, de la un rând orizontal de cărămizi la următorul rând de cărămizi e limitata de diferența mica de suprafața si diametru hidraulic intre acestea. Perimetrul unui hexagon, fata de cel al unui cerc egal ca suprafața, este cu aproximativ 5% mai mare. In acest caz hexagonul este înscris in cerc din punct de vedere dimensional, astfel incat diferența de perimetru, deci suprafața de transfer termic, intre cele doua tipuri de profil, devine si mai mica. Șocurile de presiune determinate de aceste diferente sunt insuficiente pentru a provoca o turbionare semnificativa.

18. Sunt de asemeni cunoscute alte cărămizi pentru realizarea unor regeneratoare pentru cowpere, ca in brevetul U.S. nr. 5924477/20.07.1999.

RO 137657 AO

Aceste cărămizi sunt similare ca forma si material celor descrise anterior, cu o amplasare similara a canalelor verticale periferice si interne. Ele insa diferă de cele din brevetul FR1096652 prin următoarele:

- canalele verticale, indiferent de poziție, sunt identice ca dimensiune iar conturul secțiunii orizontale a acestora este un hexagon regulat;

- forma corpului prismatic hexagonal al cărămizii din brevetul FR1096652 este aici cea a unui trunchi de piramida hexagonal, datorita înclinării accentuate de la verticalitate a pereților perimetrali;

- fixarea si stabilizarea cărămizii in structura nu se mai face prin cele trei îmbinări mama-tata de forma toroidala, ci prin trei proeminente radiale orientate dinspre centrul fetei superioare a cărămizii către trei colturi ale conturului hexagonal cu un unghi de 120* intre ele sub forma de nervuri de lungime cumulata a doua laturi de triunghi echilateral din cele 24 care formează hexagonul suprafeței, iar fata hexagonala inferioara a cărămizii este complet plana si in mod vizibil mai mica perimetral decât cea superioara, datorita tronconicitatii corpului cărămizii.

19. O structura de regenerator realizata conform brevetului U.S.5924477 se obține prin alaturarea de cărămizi tronconice hexagonale compacte in plan orizontal pentru a forma un rând al structurii ce diferă de rândul brevetului FR1096652 prin prezenta unui canal orizontal înalt cat cărămizile, cu secțiune triunghiulara si care înconjura fiecare cărămidă a rândului respectiv, facand astfel posibila o legătură pe orizontala intre toate cele 12 canale periferice ale tuturor cărămizilor din acel rând orizontal. El poate fi privit ca un canal orizontal continuu ca o rețea de comunicare pe orizontala a rândului respectiv. Prin suprapunerea decalata a rândurilor in structura, acest canal orizontal de comunicare pe orizontala a unui rând înglobează, constituie o baza pentru toata rețeaua hexagonala de nervuri de la fata superioara a cărămizilor din rândul adiacent pe care rândul superior se sprijină, cu decalare si intretesere prin suprapunere, de tipul 3 peste 1 si 1 peste 3.

20. Dezavantajele acestor cărămizi si structuri conform brevetului american U.S. 5924477, pornesc de la un avantaj fata de soluția tehnica din brevetul FR1096652 . Aceasta soluție poate fi astfel considerata net superioara tehnic in comparație cu cea din structurile cu canale verticale izolate, deoarece la

RO 137657 AO nivelul unui singur rind orizontal de cărămizi din structura, prin alaturarea cărămizilor hexagonale, se creaza un canal orizontal cu secțiune verticala triunghiulara ce unește toate golurile verticale periferice ale cărămizilor alaturate, prezente la fiecare cărămidă ca 6 jumatati si 6 treimi din secțiunea orizontala a unui canal vertical intern întreg al cărămizii. Golurile verticale sunt însumate ca suprafața in număr de cinci, din totalul de 12 canale verticale ce aparțin unei cărămizi (7 goluri verticale întregi interne ale cărămizii). Acest canal orizontal unește practic intr-o rețea hexagonala orizontala contururile tuturor cărămizilor din rindul respectiv. El apare datorita conicitatii accentuate a cărămizilor in profilul lor vertical periferic ce transforma prisma hexagonala a cărămizii brevetului francez FR 1096652 intr-un trunchi de piramida hexagonala. Pentru a ușura descrierea prezentului brevet vom genera pentru acest canal denumirea de canal magistral orizontal de comunicare pe rind. Dezavantajul brevetului american U.S. 5924477 consta in primul rând in faptul ca masa refractara ce compune o cărămidă si automat un rând întreg al structurii, este mai mica, deoarece o prisma hexagonala regulata e mai voluminoasa decât un trunchi de piramida hexagonala regulat cu baza mare superioara identica cu a prismei, dar baza inferioara mai mica decât a acesteia. O masa refractara redusa cu cateva procente înmagazinează o cantitate de căldură mai mica, ceea ce micșorează performanta tehnica a regeneratorului.

21. Un alt dezavantaj al modelului din brevetul american este faptul ca acest anal orizontal magistral orizontal de comunicare pe rând are ca baza a secțiunii sale triunghiulare latimea nervurii de fixare si stabilizare a cărămizilor din rândul inferior. Acest fapt constituie un dezavantaj pentru ca determina ca fata inferioara a cărămizii, care e cea de reazem, sa fie semnificativ mai mica datorita perimetrului mai redus si deci efortul de compresiune interna din cărămidă datorata greutății structurii superioare nivelului ei sa fie mare, ceea ce face ca la temperauri ridicate sa creeze riscul de deformare sub sarcina. Din acest motiv apare necesitatea alegerii unui material refractar mai performant si deci, mai scump.

22. Un alt dezavantaj al acestei cărămizi este acela ca rezolvarea problemei inegalităților de presiuni la admisia gazelor in structura datorita turbioanelor formate in cupola (semnalate de Herbert Boenecke in 1965 la un simpozion

RO 137657 AO tehnic austriac) este rezolvata de prezenta canalului magistral orizontal de comunicare pe rând in mod nesatisfacator, deoarece acesta implica in circulația pe orizontala doar 5 din cele 12 din canalele verticale ale fiecărei cărămizi ale rândului respectiv. Majoritatea canalelor verticale, reprezentata de canalele verticale interne ale fiecărei cărămizi raman izolate. In plus, circulația pe orizontala a gazelor prin canalul magistral de rând, creeaza un efect important de turbionare a gazelor in canalele verticale pe care le leaga, ceea ce constituie un avantaj, insa acest lucru are loc doar in cel mult 10-15% din inaltimea structurii si anume la partea sa superioara. Când consecințele presiunilor diferențiate ale turbioanelor din cupola sunt eliminate, presiunile uniformizate din canalele verticale pe restul de 85-90% din inaltimea structurii nu mai creeaza necesitatea circulației pe orizontala, de egalizare. In acest fel, efectele unei turbionari suplimentare si a luării in calcul a suprafeței pereților canalului magistral orizontal la suprafața totala de transfer termic dintre structura din material refractar si gaze nu mai poate fi luata in considerație.

23. O structura de regenerator realizata conform dosarului de brevet PCT WO 2021/173023 Al reprezintă o combinație intre brevetul francez FR 1096652 si brevetul american U.S. 5924477. Astfel se pastreaza canalul magistral orizontal de rind dintre cărămizile hexagonale din brevetul american, la care se adauga ordonarea tuturor canalelor verticale ale fiecărei cărămizi pe doua categorii dimensionale înglobate in rinduri orizontale succesive alternante din brevetul francez. Rindurile orizontale sunt intercalate identic, insa nu de forme diferite, ca in brevetul francez, ci pe doua dimensiuni ,mai mari si mai mici , in jurul unei valori maedii, pe fiecare suprafața orizontala a fiecărui rind, asemanator brevetului francez FR 1096652 , astfel incit pe fetele unui rind orizontal de structura, fiecare canal vertical mai mare se învecinează cu patru canale verticale mai mici si alte doua asemenea lui, si reciproc, fiecare canal vertical mai mic se învecinează cu alte doua asemenea lui si cu patru mai mari. Suprapunerea rindurilor pe verticala in structura regeneratorului se face astfel incit sub fiecare canal mai mare sa urmeze un canal mai mic si invers. Se urmărește astfel crearea unor canale orizontale pe fetele orizontale ale cărămizilor intre canalele mari si mici, astfel incit gazele circula prin aceste canale orizontale datorita jocului de presiuni mari si mici succesive create de

RO 137657 AO

succesiunea de canale mici si mari pe verticala in structura regeneratorului. Avantajele acestei structuri de regenerator suntmarirea turbionarii circulației verticale in canalele verticale ale structurii pe toata inaltimea ei, dar in mod special marirea suprafeței de transfer termic datorita circulației gazelor prin canalele orizontale profilate pe fetele orizontale ale cărămizilor. Ele sunt insotite de o mai buna uniformizare a presiunilor si temperaturilor in întreaga structura a regeneratorului.

24. Dezavantajele acestor cărămizi si structuri comform dosarului de brevet PCT WO 2021/173023 Al sunt multiple, iar unele dintre ele sunt suficient de importante incit au făcut ca acesta sa nu fie brevetat.. Marirea suprafeței de transfer termic a fost principalul obiectiv, iar el este realizat si de pereții canalului magistral de comunicare orizontala pe rind prin prezenta pereților sai verticali plani in numar de 12 .similar brevetului american U.S. 5924477, dar si in special prin rețeaua de canale orizontale de pe fetele orizontale ale cărămizilor , care, pentru a conta semnificativ, e necesar sa fie prezenta pe ambele fete orizontale, inferioara si superioara a cărămizilor. Ele au rolul de a angrena in suprafața de transfer termic a cărămizii pereții înclinați ai acestora. Pentru a ușura descrierea acestui brevet vom genera pentru aceasta rețea de canale orizontale interna a unei cărămizi denumirea de rețea quadro , pentru ca poate uni in plan orizontal, in interiorul unei cărămizi, fiecare canal vertical mai mic cu patru canale mai mari si fiecare canal vertical mare cu patru canale verticale mici. In acest fel, fiecare canal vertical intern al unei cărămizi, mic sau mare, poate avea patru conexiuni cu altul învecinat, diferit ca dimensiune. Numărul maxim de astfel de canale in rețea quadro este de 20.

Primul dezavantaj al cărămizilor si structurii amintite anterior e ca daca rețeaua quatro e prezenta pe ambele fete ale cărămizilor, atunci la suprapunerea acestora intre doua rinduri succesive, rețelele trebuie sa se suprapună pentru a nu mari pierderile din suprafața de rezemare utila prin care se transmit pe verticala eforturile cumulate de compresiune in materialul refractar rezultat din inaltimea de zeci de metri a structurii. Aceasta suprapunere este foarte dificila datorita tolerantelor de fabricație ale cărămizilor si permanentelor dilatări si contractări repetate ale materialului refractar in interval de sute de grade celsius la fiecare ora. Pentru a compensa aceasta deficienta trebuiesc adoptate la

RO 137657 AO anumite zone de înălțime ale structurii materiale refractare mai rezistente la fluaj si, deci mai scumpe.

25. Al doilea dezavantaj al cărămizii din dosarul de brevet PCT WO 2021/173023 Al consta in faptul ca, fiind relativ redusa ca dimensiune in adincime, pentru a nu micșora prea mult masa cărămizii, rețeaua quadro, trebuie, pentru a conta suficient pentru ca sa merite existenta ei in transferul termic, sa fie cit mai numeroasa la volumul de metri cubi de structura, fapt care obliga la proiectarea de cărămizi cu înălțime redusa, pentru a avea cit mai multe fete orizontale si deci cit mai multe rețele quatro ,1a metrul cub inzidit. Ca urmare a tolerantelor de fabricație, in general de 1 mm, diferentele de planeitate intre cărămizi in același rind creaza mici spatii intre supeafetele de rezemare la așezarea rindului superior, datorita regulii de inzidire 1 peste 4 si 4 peste 1. La um număr de 200 de rinduri de cărămizi de 0,15 m înălțime, de exemplu, practicat adesea la proiectul francez si american, corespunde un număr de 500 de rinduri de cărămizi cu inaltimea de doua ori mai mica. Marirea suprafeței de transfer termic a rețelei quatro in structura duce la o pierdere cumulata de masa datorita neuniformitatii înălțimii cărămizii la fabricație la fiecare rind orizontal si realizării de spatii sub sau chiar milimetrice, care ocupa la montaj prin suprapunere verticala locul a zeci de tone de masa refractara fata de situația similara a brevetelor francez si american, ceea ce este inacceptabil, intrucit afecteaza capacitatea de inmagazinare termica a structurii.

26. Un al treilea dezavantaj al cărămizii si structurii din dosarul PCT WO 2021/173023 Al este numărul de maxim 20 de elemente al unei rețele quatro , lasind libere inca 10 posibilități care nu-si au sensul pentru ca ar uni canale verticale de aceeași dimensiune, astfel incit nu putem conta pe circulație da gaze intre acestea.

27. Un al patrulea dezavantaj al dosarului de brevet menționat anterior se datoreaza aceluiași motiv ca mai sus, dar prezent la insasi funcționalitatea canalului magistral orizontal periferic de rind . Se observa, ca, oricum am proiecta așezarea cărămizilor cu rindurile paralele intercalate mici si mari, doua din cele sase laturi ale hexagoanelor cărămizilor alaturate cuprind cite trei canale verticale consecutive in aceeași linie care au aceeași dimensiune, ceea ce compromite circulația pe orizontala la o treime (cite 4 din cele 12 segmente de

RO 137657 AO canal la o cărămidă) din elementele canalului magistral orizontal de rind care le unește . Pierderea de suprafața de transfer termic e importanta, deoarece cei 4 pereți verticali periferici au suprafețe mari, cu imaltimea egala cu a cărămizii. Ei dispar din calculul suprafeței de transfer termic la fiecare cărămidă, deoarece nu putem conta pe circulația orizontala a gazelor intre canale verticale de aceeași mărime.

28. Un al cincilea dezavantaj al structurii conform dosarului de brevet PCT WO 2021/173023 Al este montarea dificila a rindurilor succesive orizontale unele peste altele, datorita sistemului greoi de îmbinare ale cărămizilor după modelul una peste patru si patru peste una . Exista patru posibilități de așezare care respecta principiul dar, comform asezarii îmbinărilor tip lambda si uluc , numai unul este cel corect iar poziția nu este evidenta imediat deoarece cele patru suprafețe nu sunt egale si nici aspectul lor nu e prea intuitiv in procesul de așezare . Acast fapt prelungește sensibil durata lucrărilor de montaj, care dureaza oricum multe luni de zile .

29. Scopul invenției este de a realiza o cărămidă optimizata si o structura din material refractar de tip regenerator, si anume gindite cu destinația de a fi folosita in preincalzitoarele de aer denumite cowper ale furnalelor, dar ele pot fi utilizate si la construcția cuptoarelor de sticla si in general oriunde se folosesc recuperatoare de căldură de tip regenerativ. In cazul cauperelor, se urmărește si înlocuirea structurilor actuale, care au performante tehnice net inferioare, dar fara costuri suplimentare actualelor soluții tehnice, adica aceleași mase si calitati de material refractar, aceleași solicitări interne de compresiune, aceleași tehnici de montaj

30. Obiectivele prezentei invenții sunt eliminarea prin optimizare a dezavantajelor prezentate in exemplele apropiate din stadiul tehnic cunoscut, si realizarea unui tip de cărămidă refractara care sa fie adaptabila necesităților diferite legate de temperatura de lucru, suprafața de rezemare, suprafața de transfer termic, turbionare si masa refractara, care diferă substanțial in diferitele zone de funcționare a structurii regeneratorului. Se urmărește in special o plaja maxima de variație a suprafeței de transfer termic, factorul esențial in randamentul tehnic al utilajului. Fiabilitatea structurii, care datorita aplicării bionicii seamana cu structura spațiala labirintica a unui spongier (burete marin)

RO 137657 AO devine practic fara limite.

31. Un alt obiectiv al prezentei invenții este cel eliminarea problemei turbulentei deficitare in circulația gazelor, astfel incit valoarea numărului reynolds ori a curbei lui D. Sanna sa nu mai conteze. Ținând cont de diferentele mari de temperatura de lucru in diferitele zone de exploatare a regeneratorului, care trec de 1500* Celsius la partea sa superioara si coboara pana la 250* Celsius la cea inferioara precum si de variațiile diametrului hidraulic al golurilor verticale pe inaltimea structurii si implicit, variațiile vitezei de curgere ale gazelor si regulile clasice ale turbionarii indica zone mari cu circulație laminara . Turbionarea realizata prin pragurile dintre rândurile orizontale ale structurii in continuitatea canalelor verticale, conform coeficienților lui Razelos si Paskins e modesta, nesatisfacatoare si e bine daca se urmărește marirea ei prin alte procedee. La fel de limitata ca efect de turbionare e si suprapunerea secțiunilor cu diametru hidraulic diferit de la un rând la celalalt, asa cum propune brevetul francez amintit la stadiul tehnic, fapt care implica nevoia maximizării turbulentei prin alte metode.

32. Un alt obiectiv al prezentei invenții este dat de insusi fenomenul turbionarii privit sub aspect teoretic. Laureatul Nobel in fizica Richard Feynman a declarat in publicația U.S.A.Today din 10 septembrie 2006 ca studiul turbionarii este cea mai importanta necunoscuta ramasa nerezolvata in fizica clasica. La cauzele situației contribuie si aparatul matematic complicat întrebuințat, din teoria haosului. Folosirea numărului reynolds are limitele ei de acuratețe, deoarece se știe ca intre valoarea 2000 care e considerata limita curgerii laminare si 4000 care e limita începutului turbionarii este declarata o zona de tranziție” de alte 2000 de unitati, in care nimeni nu știe exact ce se intampla. Acest lucru duce la aproximări importante in calculul regeneratoarelor. De aceea, crearea unui alt tip de cărămidă, denumita optimizata in brevet, si a unui alt tip de structura, la care turbionarea sa nu mai depindă de relativitatea calculelor actuale, respectiv număr reynolds sau curba D.Sanna, e unul din cele mai importante obiective, deoarece turbulenta sporește coeficientul de transfer termic in regenerator cu zeci de procente.

33. Pentru a realiza aceste obiective, prezenta invenție descrie trei cărămizi refractara optimizate pentru regeneratoarele cowperelor, conform revendicării

RO 137657 AO

1. Ele cuprind fiecare cite un corp refractar mic sau un corp refractar mediu sau un corp refractar mare, cu aspect general de prisma hexagonala regulata, mărginit de o fata superioara orizontala, o fata inferioara orizontala precum si de 6 pereți periferici verticali, componenti ai canalului magistral orizontal de rind. Daca privim corpul refractar mic, corpul refractar mediu si corpul refractar mare de sus , ele avind doua din laturile hexagonului pe direcție orizontala, observam cum corpul refractar mic (a) poate fi considerat ca un hexagon compus din 24 triunghiuri echilaterale egale, din 54 in cazul corpului refractar mediu si din 96 in cazul corpului refractar mare, triunghiuri echilaterale egale grupate compact. In punctele de unire ale tuturor vârfurilor acestor triunghiuri echilaterale se constituie cate un ax vertical care aparține cate unui canal vertical . El unește fetele superioare orizontale cu fetele inferioare orizontale ale corpului refractar mic, mediu si mare. Cele 6 canale verticale poziționate in colturile fetelor superioare orizontale apar sub forma unei treimi de canal vertical întreg, iar alte 6 canale verticale in cazul corpului refractar mic, respectiv 12 canale verticale in cazul corpului refractar mediu si respectiv 18 canale verticale in cazul corpului refractar mare sunt poziționate pe cele 6 laturi ale hexagonului fetelor superioare orizontale ale corpurilor refractare mic, mediu si mare si apar sub forma unei jumatati de canal vertical întreg. Alte 7 canale verticale ale corpului refractar mic, respectiv 19 canale verticale ale corpului refractar mediu si respectiv 37 canale verticale ale corpului refractar mare sunt toate cu contur întreg si sunt plasate in interiorul fetelor superioare orizontale ale corpurilor refractare mic, mediu si mare, iar dintre acestea face parte si cate un canal vertical central care este plasat in mijlocul hexagonului iar restul de 6, respectiv 18 si respectiv 36 de canale verticale sunt grupate in jurul canalului vertical central, pe cate unul, respectiv doua si respectiv trei contururi hexagonale interne concentrice ale fetei superioare orizontale a corpurilor refractare mic, mediu, respectiv mare. Conform revendicării 1, cărămidă este caracterizata prin aceea ca:

- luând ca referința dimensionala echivalenta comuna pentru toate cele 19 sau 37 sau 61 de canale verticale ale corpurilor refractare mic, mediu si mare, un cerc de referința de o anumita raza, ca valoare echivalenta a suprafeței secțiunii orizontale a acestora, atunci, raza acestui cerc de referința e cuprinsa de

RO 137657 AO preferința intre intre 5 si 25 mm, iar in funcție de valoarea acestei raze, toate canalele verticale in număr de 19 sau 37 sau 61 se împart in cel puțin trei categorii dimensionale diferite.

-regula de aranjare a canalelor verticale pe fata superioara orizontala a corpurilor refractare mic, mediu si mare este ca pe fiecare vârf al fiecărui triunghi echilateral ce compune fata superioara orizontala sau fata inferioara orizontala a corpurilor refractare mic, mediu si mare, se afla centrul cate unui canal vertical din una din cele cel puțin trei categorii dimensionale diferite si care categorie este diferita de fiecare din celelalte doua, corespunzătoare celorlalte doua vârfuri.

34. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 2, pereții periferici verticali ai corpurilor refractare mic, mediu si mare pot avea suprafețe plane sau/si curbate si atat aceștia cat si pereții canalelor verticale ai corpurilor refractare mic, mediu si mare pot avea contur perimetral curb sau poligonal si atat aceștia cat si pereții periferici verticali prezintă o abatere de la verticalitate in direcția materialului refractar, cu o panta cuprinsa de preferința intre 0,5 si 6%.

35. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 3 , oricare din fetele superioare orizontale si/sau fetele inferioare orizontale ale corpurilor refractare mic, mediu si mare, poate constitui baza deschisa a unuia sau mai multor canale hexa ce formează rețeaua orizontala hexa si care pot forma pe fiecare din corpurile refractare mic, mediu si mare rețele orizontale hexa mica superioara si respectiv mica inferioara pe corpul refractar mic, rețele orizontale hexa medie superioara respectiv medie inferioara pe corpul refractar mediu si rețele orizontale hexa mari superioare respectiv mari inferioare pe corpul refractar mare. Fiecare rețea orizontala hexa conține un număr maxim de canale hexa de 30 pentru rețelele orizontale hexa mici superioare si inferioare, de 70 pentru rețelele orizontale hexa medii superioare si inferioare si de 130 de canale hexa pentru rețelele orizontale hexa mari superioare si inferioare. Fiecare canal hexa face legătură intre doua canale veticale de categorii diferite si învecinate si are un traseu continuu rectiliniu sau segmentat sau/si curbiliniu, cu secțiunea verticala in forma de triunghi cu un virf ovalizat sau trapez si cu latura o latura opusa acestui virf in planul fetelor

RO 137657 AO

superioare orizontale si/sau fetelor inferioare orizontale ale corpurilor refractare mic, mediu si mare, cu dimensiunea de preferința intre 2 si 6 mm, iar baza mica a trapezului intre 0 si 3 mm si inaltimea acestuia cuprinsa de preferința intre 2 mm si maxim 75% din inaltimea corpurilor refractare mic, mediu si mare.

36. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 4, pe fata superioara orizontala a corpurilor refractare mic, mediu si mare se afla grupate intern si întregi, radial, in jurul unuia dintre cele 7 canale verticale, dintre care unul este canalul vertical central iar restul de 6 sunt învecinate acestuia, trei sau sase protuberante cu aspect de nervura. Ele sunt grupate in aceeași direcție cate una sau doua, iar când sunt cate doua, ele pot fi in continuare, adica separate de un canal vertical sau discontinue, adica separate de mai mult de un canal vertical. Grupările sunt orientate către trei directii diferite, decalate radial cu cate 120* intre ele, iar fiecare dintre aceste nervuri este plasata ca lungime intre contururile perimetrale a doua canale verticale învecinate, din care unul dintre ele poate fi canalul vertical central. Secțiunea verticala a unei nervuri poate fi circulara sau ovala sau poligonala cu latimea din planul fetei superioare orizontale de preferința intre 8 si 10 mm, iar inaltimea de preferința intre 5 si 10 mm.

Pe fata inferioara orizontala a corpurilor refractare mic, mediu si mare se afla grupate cate una sau respectiv cate doua, pe fiecare latura a perimetrului hexagonal al fetei inferioare orizontale, un număr de 6 sau respectiv 12 scobituri orizontale cu aspect de canal orizontal larg. Ele au conturul secțiunii verticale circular sau oval sau poligonal. Fiecare canal orizontal larg are o adâncime in planul fetei inferioare orizontale de preferința intre 5 si 10 mm iar inaltimea aflata in planul pereților periferici verticali ai corpurilor refractare mic, mediu si mare este de prefrinta intre 9 si 14 mm. Plasarea acestor canale orizontale largi pornește de la cele 3 colturi ale hexagonului fetei inferioare orizontale spre care sunt îndreptate nervurile de pe fata superioara orizontala a fiecăruia dintre corpurile refractare mic, mediu si mare si se desfasoara pe conturul perimetral al fetei inferioare orizontale, către celelalte 3 colturi ale conturului hexagonal, cate una sau respectiv cate doua pe fiecare latura a hexagonului. Când sunt cate doua ele pot fi in continuare, adica despărțite de un contur de canal vertical sau

RO 137657 AO discontinuu, adica despărțite de mai mult decât un contur de canal vertical, exact in ordinea si plasamentul reciproc al nervurilor corespondente aflate pe fata superioara orizontala a fiecărui corp refractar mic, mediu si mare. Lungimea fiecărui canal orizontal larg se desfasoara intre perimetrele a doua canale verticale plasate periferic si învecinate.

37. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 5, la fata inferioara orizontala a corpului refractar mic se afla plasat un canal magistral orizontal intern care unește prin 4 pina la 8 elemente cele 6 canale verticale din jurul canalului vertical central. El poate fi continuu sau discontinuu si poate avea o ramificație interioara către canalul vertical central precum si o ramificație exterioara către unul din canalele verticale aflate pe perimetrului conturului hexagonal al corpului refractar mic. Secțiunea verticala prin elementele canalului orizontal magistral intern precum si/sau ramificația exterioara si/sau ramificația interioara poate fi un triunghi sau/si un trapez cu baza mare cuprinsa in planul fetei inferioare orizontale a corpului refractar mic, cu dimensiunea de preferința intre 3 si 7 mm. Baza mica aflata in planul fetei superioare orizontale a corpului refractar mic sau la cel puțin 85% din inaltimea corpului refractar mic, are dimensiunea cuprinsa de preferința intre 0 si 3 mm. Când canalul magistral orizontal intern are traseu închis iar inaltimea tuturor elementelor sale este inaltimea corpului refractar mic, se poate diviza corpul refractar mic in doua parti ce pot fi fabricate, respecțiv montate in structura, simultan sau succesiv, iar cei 12 pereți periferici noi aparuti vor avea aceleași forme, dimensiuni si înclinări ca si pereții periferici verticali existenti.

38. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 6, doua sau mai multe dintre segmentele succesive ale canalelor magistrale orizontale de rind ale corpurilor refractare mici, medii sau mari, precum si dintre segmentele succesive ale canalelor magistrale orizontale interne ale corpurilor refractare mici, au axele longitudinale mediane orizontale ale fetelor deschise, plasate succesiv de cite una si respectiv cealalta parte, a axei orizontale ce unește centrele învecinate ale canalelor verticale periferice sau/si ale canalelor verticale interne, inclusiv ale canalului vertical intern central,, aflate la capetele respectivei axe orizontale ¹⁷

RO 137657 AO zP

39. Prezenta invenție rezolva obiectivele propuse si prin faptul ca, in conformitate cu revendicarea 7, structura de regenerator este alcatuita din rânduri orizontale prin alaturarea compacta in plan orizontal a mai multor corpuri refractare mici, medii sau mari astfel incat, prin alaturarea reciproca a tuturor pereților periferici ai corpurilor refractare mici, medii sau mari, canalele orizontale largi ale fiecărui corp refractar mic, mediu sau mare devin paralele si comunica doua cate doua pe toata lungimea lor, iar de-a lungul si pe toata inaltimea restului suprafețelor lor învecinate, toti pereții periferici verticali ai unui rând orizontal formează prin alaturare doi cate doi un canal magistral orizontal de rând, iar suprapunerea decalata si succesiva a mai multor rânduri orizontale se face astfel incat baza de sprijin a rândului superior poate fi constituita din fetele superioare orizontale sau fetele inferioare orizontale ale corpurilor refractare mici, medii sau mari din rândul orizontal anterior, situație in care toate nervurile corpurilor refractare mici, medii sau mari ale unui rând sunt înglobate in canalele orizontale largi ale corpurilor refractare mici, medii sau mari care fac parte din rândul orizontal adiacent, iar in oricare succesiune de trei canale verticale din structura, sunt reprezentate toate trei categoriile dimensionale ale acestora.

. 40. Soluțiile conform prezentei invenții prezintă următoarele avantaje in raport cu soluțiile tehnice existente in stadiul tehnicii:

- marirea suprafeței de transfer termic pentru imbunatatirea si intensificarea transferului termic in structura de cărămizi refractare;

- obținerea unui efect puternic de turbionare a circulației gazelor prin toate canalele verticale ale structurii, pe fiecare rând de cărămizi, in acord cu necesitățile dictate de temperatura de lucru a structurii in diferite zone pe inaltimea acesteia;

- transfer termic optim prin:

- combinarea rețelei orizontale de circulație a aerului/gazelor prin canalele orizontale cu rețeaua verticala de circulație a aerului/gazelor prin canalele verticale, la fiecare rând de cărămizi, împreuna cu asigurarea diferențierii sensurilor de curgere a aerului/gazelor in aceasta rețea orizontala de la un rând de cărămizi la celalalt rând;

- succesiunea de secțiuni transversale cu arii diferite ale canalelor verticale ale

structurii de la un rând de gauri/canale la alt rând, in corpul cărămizilor stivuite asigura astfel o turbionare a circulației aerului/gazelor si o uniformizare in plan orizontal a debitelor si presiunilor acestor gaze in structura;

- încărcare termica optima a masei refractare si o fiabilitate practic nelimitata a acestei structuri in funcționare, fara modificarea in timp a performantei tehnice prin adoptarea unei metode de construcție a unei structuri conform invenției, structura ale cărei caracteristici tehnice pot diferi substanțial in diferite zone pe înălțimea acesteia;

- valoarea mica a unghiului de înclinarea pereților perimetrali,masurat fata de axa verticala centrala a corpului cărămizilor refractare din structura asigura o suprafața maxima de rezemare a cărămizilor; astfel se creaza in același timp si un canal orizontal periferic, comun tuturor cărămizilor din fiecare rând de cărămizi, asigurând o circulație orizontala, periferica optima de egalizare de debite si presiuni ale aerului/gazelor precum si turbionarea aerului/gazelor in toate canalele verticale periferice.

41. Alte obiective, avantaje si caracteristici ale invenției vor aparea in următoarea descriere a exemplelor de realizare, care nu limitează obiectul si întinderea prezentei cereri de brevet, insotita de desene in care:

- figura 1 este o vedere de deasupra a fetei superioare a unei cărămizi refractare de tip mic, conform unui exemplu de realizare a prezentei invenții

- figura 2 este o vedere in secțiune transversala prin mijlocul corpului unei cărămizi prezentate in figura 1, conform unui exemplu de realizare a prezentei invenții

- figura 3 este o vedere de deasupra a fetei inferioare a unei cărămizi prezentate in figura 1, conform unui exemplu de realizare a prezentei invenții

- figura 4 este o vedere de deasupra a fetei superioare a unei cărămizi refractare de tip mijlociu, conform unui exemplu de realizare a prezentei invenții

- figura 5 este o vedere de deasupra a fetei superioare a unei cărămizi refractare de tip mare, conform unui exemplu de realizare a prezentei invenții

- figura 6.1. reprezintă o secțiune verticala locala prin corpul unei cărămizi refractare conform exemplelor de realizare a prezentei invenții, cu evidențierea unui element de rețea hexa cu secțiune trapezoidala

- figura 6.2. reprezintă o secțiune verticala locala prin corpul unei cărămizi

RO 137657 AO refractare de tip mic cu evidențierea secțiunii verticale a canalului orizontal magistral intern

- figura 6.3. reprezintă o secțiune verticala a alaturarii intr-un rând orizontal a doua cărămizi refractare conform exemplelor de realizare a prezentei invenții in care este evidențiat un fragment superior din canalul magistral orizontal de rând, in zona perimetrala, unde el se continua in partea de jos cu doua canale orizontale largi alaturate la rindul lor si care înglobează intre acestea o nervura a unei cărămizi refractare aflata in rândul din structura adiacent inferior celui de care aparțin cele doua cărămizi refractare alaturate.

Descriere detaliata

42. Referitor la figurile 1—5 si 6.1-6.3, este reprezentat un grup de trei cărămizi refractare de mărimi diferite, alcătuite fiecare din corpul refractar (a) mic, corpul refractar (b) mediu si corpul refractar (c) mare. Aceste corpuri au forma generala de prisma hexagonala regulata. Forma hexagonala a cărămizii are avantaje prin faptul ca acopera favorabil o suprafața plana, are dilatare uniforma din centru către margini si oferă simetrii si diviziuni multiple, fapt care in optimizare, va fi exploatat la maximum. Fiecare din corpuri are o fata superioara (d) orizontala, o fata inferioara (e) orizontala si 6 pereți periferici (f) verticali. Prin alaturarea compacta a mai multor corpuri refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari de aceeași mărime ,se apropie pereții periferici (f) corespondenti, care conturează pe direcția perimetrelor comune reunite, canalul magistral orizontal de rind(6) de cărămizi din structura. Hexagonul regulat, ca figura geometrica, poate fi privit ca o alaturare de sase triunghiuri echilaterale egale plane, in care latura triunghiului este egala cu latura hexagonului. Prin impartirea in jumătate a flecarei laturi a fiecărui triunghi al hexagonului si unirea punctelor intre ele obținem 24 de triunghiuri echilaterale in cazul corpului refractar (a) mic, si in mod similar, prin impartirea in trei a flecarei laturi a hexagonului obținem 54 de triunghiuri echilaterale in cazul corpului refractar (b) mediu si prin impartirea in patru a flecarei laturi a hexagonului obținem 96 de triunghiuri echilaterale in cazul corpului refractar (c) mare.

RO 137657 AO

43. Punctele de unire ale triunghiurilor amintite anterior constituie centre ale unor canale verticale (1) astfel incat 6 dintre acestea sunt poziționate perimetral in colturile hexagoanelor tuturor corpurilor refractare (a,b si c) mic, mediu si mare si au contururi deschise vertical si la capete si sunt sub aspect de treime de canal, iar alte 6, respective 12 si respectiv 18 canale verticale (1) sunt poziționate perimetral pe laturile hexagoanelor corpurilor hexagonale (a, respectiv b si respectiv c) mic, respectiv mediu si respectiv mare, si au contururi deschise vertical si la capete si sunt sub aspect de jumatati de canal. Deasemeni mai exista canale verticale (1) poziționate intern in hexagoanele amintite, pe unul, respectiv doua si respectiv trei contururi hexagonale concentrice din interiorul corpului hexagonal ,ce numără fiecare cate 6, respectiv 18 si respectiv 36 de canale verticale (1) in corpurile refractare (a, respectiv b si respectiv c) mic, respectiv mediu si respectiv mare, si deasemenea in fiecare din corpurile refractare (a,b si c) mic, mediu si mare, mai exista intern si un canal vertical central (1.1) al hexagonului. Toate canalele verticale (1) precum si canalul vertical central (1.1) ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare plasate intern sunt deschise la capete, respectiv către fata superioara (d) orizontala si fata inferioara (e) orizontala si au conturul intreg.

44. Optimizarea cărămizilor, conform brevetului, are la baza observația prezenta conform stadiului tehnic existent din brevetul american prezentat anterior, care dezvăluie prin rezultatele superioare obținute, importanta existentei unor canale de legătură orizontale intre canalele verticale ale structurii. Acest lucru determina prezentarea in aceasta descriere pentru prima data a unei probleme tehnice noi si brevetul isi propune sa o si rezolve . Este vorba despre posibilitatea de a crea un număr maxim posibil de canale orizontale intre toate canalele verticale ale unei cărămizi si, implicit, ale întregii structuri realizata cu aceste caramizi ,1a nivelul oricărui rând orizontal al structurii, astfel incat si prin aceste canale orizontale din caramizi si respectiv, rinduri ,sa circule gaze in mod permanent, pe langa circulația de gaze verticala din canalele verticale (1) si canalele verticale centrale (1.1). Avand in vedere conturul particular de hexagon creat in plan orizontal in jurul oricărui canal vertical (1) si canal vertical central (1.1) din structura, hexagon creat de către alte 6 alte canale (1) învecinate plasate in colturile hexagonului respectiv, apare

evident faptul ca teoretic, fiecare canal vertical (1) si repectiv canal vertical central (1.1) ar putea fi legat in plan orizontal prin maximum 6 canale hexa(2) , cu cite un canal vertical (1), învecinat direct si aflat, deasemenea la distante egale de alte 6 canale verticale (1). Este vorba de distante intre centrele in plan orizontal ale fiecărui canal vertical (1) , - fiecare fata de alte doua învecinate pe conturul hexagonal respectiv - cat si fata de centrul canalului vertical (1) din centrul hexagonului respectiv. Soluția, considerata de autor ca fiind una din cele mai simple, speculează tocmai posibilitatea de a imparti un hexagon regulat in triunghiuri echilaterale grupate. Ea începe cu împărțirea tuturor canalelor verticale (1) in cel puțin trei categorii dimensionale (, daca sunt mai multe de trei ar complica inutil soluția), si anume trei categorii sub aspectul dimensiunii suprafeței secțiunii orizontale corespunzătoare întregului, jumatatii sau treimii respective, astfel incat corpurile refractare (a,b si c) mic, mediu si mare vor avea treimi si jumatati de canale verticale (1), precum si canale (1) întregi, fiecare din aceste canale apartinand cate unei categorii dimensionale diferite, aleasa din cele cel puțin trei, iar repartizarea lor in fiecare din corpurile refractare (a, b si c) mic, mediu si mare se face după aceeași regula, si anume, ca fiecare triunghi echilateral in care se împarte suprafața hexagonului corespunzător corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, va avea plasat la fiecare vârf al sau centrul unui canal vertical (1) de categorie diferita de fiecare din celelalte doua. Prin aceasta dispunere se obține, printre altele, situația unica in care fiecare canal vertical (1) din oricare corp refractar (a,b sau c) mic, mediu sau mare este învecinat cu alte 6 canale verticale (1) , fiecare din ele fiind de o categorie diferita de a sa.

45. Un alt aspect al optimizării este legat de stabilirea faptului ca pereții periferici (f) verticali ai corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare pot avea suprafețe plane sau/si curbate si atat aceștia cat si pereții canalelor verticale (1) ai corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare pot avea contur perimetral curb sau poligonal si atat aceștia cat si pereții periferici (f) verticali prezintă o abatere de la verticalitate in direcția materialului refractar, cu o panta cuprinsa de preferința intre 0,5 si 6%. Acest lucru pune in valoare faptul ca oricare triunghi echilateral format de centrele a trei canale verticale (1) conține toate trei categoriile dimensionale. Deasemenea, aspectul tronconic al pereților

RO 137657 AO verticali amintiti asigura atat realizarea legăturii canalelor verticale (1) perimetrele a tuturor corpurilor refractare (a,b sau c ) mic, mediu sau mare aflate intr-un rând orizontal al structurii generatorului, constituind canalul magistral orizontal de rind (6) , cat si efectul de turbionare dat curgerii gazelor prin canalele verticale din structura prin suprapunerea canalelor verticale (1) ușor tronconice ale fiecărui corp refractar (a,b sau c) mic, mediu si mare de la un rind orizontal al structurii la cel adiacent următor, si deasemena usureaza extragerea din forma a cărămizii după presare.

46. Un alt aspect foarte important al optimizării cărămizii e legat de valorificarea poziției reciproce, cu totul deosebita, a celor trei categorii dimensionale de canale verticale (1) interne in corpurile refractare (a,b si c) mic, mediu si mare. Pentru aceasta, se pornește de la observația importantei comunicării pe orizontala a canalelor verticale, deja demonstrata la stadiul tehnic existent din brevetul american pentru canalele verticale periferice. Aceasta comunicare se realizează, conform brevetului, in diverse configuratii, după necesitățile de transfer termic in structura, si poate atinge o complexitate maxima, prin cea mai deasa legătura posibila de conexiuni intre toate canalele verticale (1) interne, învecinate, indiferent de poziția lor in corpul refractar (a, b sau c) mic, mediu sau mare, indiferent de dimensiunea lor si indiferent de faptul ca sunt întregi, treimi sau jumatati, daca corpurile refractare (a, b si c) sunt alăturate reciproc in mod compact si alcătuiesc un rind orizontal in structura. Aceasta comunicare are aspect de rețea orizontala. Spre deosebire de stadiul tehnic existent, unde comunicarea orizontala are aspect de plasa cu ochiuri hexagonale si unde plasa are ochiurile de dimensiunea perimetrului cărămizilor ,si care in cazul prezentului brevet constituie canalul magistral orizontal de rind (6). Astfel se asigura comunicarea la nivel de rând si de cărămidă individuala numai la canalele verticale perimetrale . In cazul acestui brevet, se rezolva si problema comunicării pe orizontala a canalelor verticale (1) interne din corpurile refractare (a,b si c) mic, mediu si mare . Soluția este complet diferita, datorita învecinărilor multiple, in număr de 6 pentru fiecare canal vertical (1) intern, in care fiecare vecinătate e diferita dimensional de acesta. In scopul ușurării descrierii din brevet, comunicarea individuala învecinată pe orizontala in oricare din cele 6 directii posibile va fi numita canal hexa (2) , iar mai multe

RO 137657 AO

canale hexa (2) formează împreuna parti de rețea hexa sau rețele hexa întregi atit la nivel de corp refractar (a, b si c) cit si la nivel de rind in structura. Oricare din fetele superioare (d) orizontale si/sau fetele inferioare (e) orizontale ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, poate constitui baza deschisa a unuia sau mai multor canale hexa (2) care pot forma pe fiecare din corpurile refractare (a, b si c) mic, mediu si mare rețele orizontale hexa (a.d.2) si respectiv (a.e.2) pe corpul refractar (a) mic, rețele orizontale hexa (b.d.2) respectiv (b.e.2) pe copul refractar (b) mediu si rețele orizontale hexa (c.d.2) respectiv (c.e.2) pe corpul refractar (c) mare, fiecare conținând un număr maxim de canale hexa (2) de 30 pentru rețelele orizontale hexa (a.d.2.si a.e.2), de 70 pentru rețelele orizontale hexa (b.d.2 si b.e.2) si de 130 de canale hexa (2) pentru rețelele orizontale hexa (c.d.2.si.c.e.2), iar fiecare canal hexa (2) face legătură intre doua canale veticale (1) de categorii diferite si învecinate si are un traseu continuu rectiliniu sau segmentat sau/si curbiliniu, cu secțiunea verticala in forma de triunghi sau trapez . In cazul triunghiului unul din virfuri este ușor ovalizat, iar latura opusa acestuia se afla in planul fetelor superioare (d) orizontale si fetelor inferioare (e) orizontale ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, si are dimensiunea de preferința intre 2 si 6 mm, iar in cazul trapezului ,baza mica, aflata in locul virfului ovalizat e de preferința intre 0 si 3 mm si inaltimea trapezului e cuprinsa de preferința intre 2 mm si maxim 75% din inaltimea corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare.

47. Importanta mare a rețelelor orizontale hexa (a.d.2, a.e.2, b.d.2, b.e.2, c.d.2, c.e.2) e data si de faptul ca circulația gazelor prin totalitatea elementelor hexa (2) ale acestora e garantata de diferentele de presiune intre canalele verticale (1) pe care elementul hexa (2) le unește, diferente care au la baza, totdeauna, apartenența canalelor verticale (1) învecinate la categorii dimensionale diferite, pentru fiecare element hexa (2) in parte. Rețelele orizontale hexa(2) au contribuție importanta in marirea suprafeței de transfer termic precum si in turbionarea circulației in canalele verticale (1) implicate alternant si succesiv in circulația verticala a gazelor de la un rând la altul in structura, prin import si respectiv export de gaze cu flux orizontal si cu sensul de curgere de la canalul vertical (1) mai mic spre canalul vertical (1) mai mare cind fluxul de gaze trece dintr-un canal vertical (1) mai mare in unul mai mic.

48. Un alt aspect de optimizare a cărămizilor pentru regeneratoare il constituie sistemul de fixare si stabilizare in structura. Elementele de îmbinare de tip mama-tata sunt regandite pentru a consuma cat mai puțin volum din cel al corpurilor refractare (a,b si c) precum si o cat mai mica suprafața din rezemarea acestora, in scopul de a se putea atinge numărul maxim posibil de 6 legaturi pe orizontala a fiecărui canal vertical (1) , deoarece deschiderile rețelelor hexa nu contribuie la suprafața de rezemare a cărămizilor. In acest scop pe fata superioara (d) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare se afla grupate radial, in jurul unuia dintre cele 7 canale verticale (1), interne si întregi dintre care unul este canalul vertical (1.1) central iar restul de 6 sunt învecinate acestuia, trei sau sase protuberante cu aspect de nervura (3), grupate in aceeași direcție cate una sau doua, iar când sunt cate doua ele pot fi in continuare, adica separate de un canal vertical (1) sau discontinue, adica separate de mai mult de un canal vertical (1) si grupările sunt orientate către trei directii diferite, decalate radial cu cate 120* intre ele, iar fiecare dintre aceste nervuri (3) este plasata ca lungime intre contururile perimetrale a doua canale verticale (1) învecinate, din care unul dintre ele poate fi canalul vertical (1.1) central, iar secțiunea verticala a unei nervuri (3) poate fi circulara sau ovala sau poligonala cu latimea din planul fetei superioare (d) orizontale de preferința intre 8 si 10 mm, iar inaltimea de preferința intre 5 si 10 mm, iar pe fata inferioara (e) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare se afla grupate cate una sau respectiv cate doua pe fiecare latura a perimetrului hexagonal al fetei inferioare (e) orizontale un număr de 6 sau respectiv 12 scobituri orizontale cu aspect de canal orizontal larg (4), care are conturul secțiunii verticale circular sau oval sau poligonal, iar fiecare canal orizontal larg (4) are o adâncime in planul fetei inferioare (e) de preferința intre 5 si 10 mm iar inaltimea aflata in planul pereților periferici (f) verticali ai corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare este de prefrinta intre 9 si 14 mm, iar plasarea acestor canale orizontale largi (4) pornește de la cele 3 colturi ale hexagonului fetei inferioare (e) orizontale spre care sunt îndreptate nervurile (3) de pe fata superioara (d) orizontala a fiecăruia dintre corpurile refractare (a, b si c) mic, mediu si mare si se desfasoara pe conturul perimetral al fetei inferioare (e) orizontale către celelalte 3 colturi ale conturului hexagonal al acesteia, cate una

RO 137657 AO sau respectiv cate doua pe fiecare latura a hexagonului, iar când sunt cate doua ele pot fi in continuare, adica despărțite de un contur de canal vertical (1) sau discontinuu, adica despărțite de mai mult decât un contur de canal vertical (1), exact in ordinea si plasamentul reciproc al nervurilor (3) corespondente aflate pe fata superioara (d) orizontala a fiecărui corp refractar (a, b si c) mic, mediu si mare, astfel incat lungimea fiecărui canal orizontal larg (4) se desfasoara intre perimetrele a doua canale verticale (1) plasate periferic si învecinate.

49. Un alt aspect de optimizare a cărămizilor pentru regeneratoarele cowperelor este posibil datorita aceleiași poziționări speciale reciproce a canalelor vertical (1) interne, de categorie dimensionala diferita pentru fiecare triunghi echilateral in care poate fi impartita o secțiune orizontala a corpurilor refractare (a,b si c) mic, mediu si mare . El e aplicat ca si exemplu .nelimitativ ,1a cazul particular al corpurilor refractare (a) mici. Datorita faptului ca in acest caz numărul canalelor vertical (1) interne este 7 din care unul este canalul vertical (1.1) central iar restul de 6 canale verticale (1) sunt plasate pe un contur hexagonal in jurul centrului, se poate realiza un canal similar canalului magistral orizontalde rând din stadiul tehnic existent la brevetul american, si care sa aiba un rol similar acestuia, insa doar la nivelul intern al cărămizii. în acest scop, la fata inferioara (e) orizontala a corpului refractar (a) mic se afla plasat un canal magistral orizontal intern (5) care unește prin 4 pina la 8 elemente, toate cele 6 canale verticale (1) din jurul canalului vertical central (1.1) si care poate fi continuu sau discontinuu si poate avea o ramificație (5.1) interioara către canalul vertical central (1.1) precum si o ramificație (5.2) exterioara către unul din canalele verticale (1) aflate pe perimetrului conturului hexagonal al corpului refractar (a) mic, iar secțiunea verticala prin elementele canalul orizontal magistral intern (5) precum si/sau ramificația (5.2) exterioara si/sau ramificația (5.1) interioara poate fi un triunghi sau/si un trapez cu baza mare cuprinsa in planul fetei inferioare (e) orizontale a corpului refractar (a) mic, cu dimensiunea de preferința intre 3 si 7 mm, iar baza mica aflata in planul fetei superioare (d) orizontale a corpului refractar (a) mic sau la cel puțin 85% din înălțimea corpului refractar (a) mic, avand dimensiunea cuprinsa de preferința intre 0 si 3 mm, astfel incat, când canalul magistral orizontal intern (5) are traseu închis iar inaltîmea tuturor elementelor sale este egala cu inaltimea corpului refractar (a)

X·'

RO 137657 AO mic, se poate diviza corpul refractar (a) mic in doua parti ce pot fi fabricate, respectiv montate in structura, simultan sau succesiv.

50. Este de remarcat ca acest canal orizontal magistral intern (5) cu ramificațiile (5.1 si 5.2) interna si externa poate înlocui parțial una sau ambele rețele hexa (a.d2 si/sau a.e.2) mica superioara sau/si inferioara dar poate si coexista împreuna cu acestea, caz in care canalele hexa (2) care se suprapun cu canalul orizontal magistral intern (5) sau/si ramificațiile (5.1 sau/si 5.2) interioara sau/si exterioara pot lipsi.

51. Un alt aspect de optimizare a cărămizilor pentru regeneratoarele cowperelor consta in posibila dirijare a turbioanelor create de intrarea sau ieșirea gazelor din canalele verticale (1) interne, canalul vertical (1.1) central si canalele verticale (1) periferice plasate periferic la conturului hexagonal al corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare. Deasemenea, dirijarea poate fi făcută si in cazul pereților verticali ai canalului magistral intern (5) al corpului refractar (a) mic atunci cind acesta separa corpul refractar (a) mic in doua parti distincte. Se urmărește ca mișcarea turbionara sa urmareasca in plan orizontal, parțial si de preferat in cit mai mare măsură, conturul suprafețelor verticale ale tuturor canalelor verticale (l)plasate intern si periferic si (1.1) plasat central, ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, in scopul de a antrena stratul superficial subțire de gaze aflat la contactul direct cu materialul refractar si care are un efect de de izolare a materialului refractar de restul fluxului vertical de gaze aflat in curgere . Acest fapt provoacă o ecranare parțiala a transferului termic intre mediul solid fix si mediul gazos aflat in mișcare. In aceeași idee, este de asemenea de preferat ca sensul de rotatie in plan orizontal al acestor turbioane sa fie același in structura de la un rind orizontal de cărămizi la cel următor, pentru ca efectul de antrenare al stratului superficial cu efect de ecran izolator al transferului termic intre cele doua medii sa fie intretinut si accentuat pe toata inaltimea parcursa de gaze in structura de material refractar.

51. La realizarea structurii, principalul element de optimizare consta in faptul ca succesiunea pe verticala a canalelor verticale (1) ale fiecărei cărămizi dintr-un rând pentru a realiza continuitatea canalului vertical al structurii se face in asa fel încât oricare grup succesiv de trei canale verticale (1) suprapuse, la orice zona sau orice poziție pe inaltimea structurii, e alcătuit din canale verticale

RO 137657 AO (1) din categorii dimensionale diferite. In acest scop, structura este alcatuita din rânduri orizontale prin alaturarea compacta in plan orizontal a mai multor corpuri refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari. Prin alaturarea reciproca a tuturor pereților periferici (f) ai corpurilor refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari, canalele orizontale largi (4) ale fiecărui corp refractar (a,b sau c) mic, mediu sau mare devin paralele si comunica doua cate doua pe toata lungimea lor. De-a lungul si pe toata inaltimea restului suprafețelor lor învecinate, toti pereții periferici (f) verticali ai unui rând orizontal formează prin alaturare doi cate doi, un canal magistral orizontal de rând (6). Suprapunerea decalata si succesiva a mai multor rânduri orizontale se face astfel incat baza de sprijin a rândului superior poate fi constituita din fetele superioare (d) orizontale sau fetele inferioare (e) orizontale ale corpurilor refractare (a,b sau c) mici, medii sau mari din rândul orizontal anterior. Toate nervurile (3) ce aparțin corpurilor refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari ale unui rând sunt înglobate in canalele orizontale largi (4) ale corpurilor refractare (a,b sau c) mici, medii sau mari care fac parte din rândul orizontal adiacent, iar in oricare succesiune de trei canale verticale (1) din structura, sunt reprezentate toate trei categoriile dimensionale ale acestora.

Claims

1. Cărămidă pentru regeneratoare alcatuita dintr-un corp refractar (a) mic sau un un corp refractar 0a) mediu sau un corp refractar (c) mare, fiecare cu aspect generai de prisma hexagonala regulata si mărginite de o fata superioara (d) orizontala, o fata inferioara (e) orizontala precum si de 6 pereți periferici (f) verticali componenti ai canalului magistral de rind (6) . Daca privim de sus fata superioara (d) orizontala a corpului refractar (a, b si c) mic, mediu si mare cu doua din laturile hexagonului pe direcție orizotala, observam ca el poate fi considerat ca un hexagon compus din 24 triunghiuri echilaterale egale in cazul corpului refractar (a) mic, din 54 in cazul corpului refractar (b) mediu si din 96 in cazul corpului refractar (c) mare, grupate compact, iar in punctele de unire ale tuturor vârfurilor acestor triunghiuri echilaterale se constituie cate un ax vertical care aparține cate unui canal vertical (1) care unește fetele superioare (d) orizontale cu fetele inferioare (e) orizontale ale corpului refractar (a, b si c) mic, mediu si mare, iar cele 6 canale verticale (1) poziționate in colturile fetelor superioare (d) orizontale apar sub forma unei treimi de canal vertical întreg (1), iar alte 6 canale verticale (1) in cazul corpului refractar (a) mic, respectiv 12 canale verticale (1) in cazul corpului refractar (b) mediu si respectiv 18 canale verticale (1) in cazul corpului refractar (c) mare, sunt poziționate pe cele 6 laturi ale hexagonului fetelor superioare (d) orizontale ale corpurilor refractare (a, b si respectiv c) mic, mediu si mare si apar sub forma unei jumatati de canal vertical (1) întreg, iar alte 7 canale verticale (1) ale corpului refractar (a) mic, respectiv 19 canale verticale (1) ale corpului refractar (b) mediu si respectiv 37 canale verticale (1) ale corpului refractar (c) mare, sunt toate cu contur întreg si sunt plasate respectiv in interiorul fetelor superioare (d) orizontale ale corpurilor refractare (a, b si respectiv c) mic, mediu si mare, iar dintre acestea face parte si cate un canal vertical (1) numit canal vertical central(1.1) care este plasat in mijlocul hexagonului, iar restul de 6, respectiv 18 si respectiv 36 de canale verticale (1) sunt grupate in jurul canalului vertical central (1.1) pe cate unul, respectiv doua si respectiv trei contururi hexagonale interne concentrice ale

RO 137657 AO fetei superioare (d) orizontale a corpurilor refractare (a, b si respectiv c) mic, mediu, respectiv mare, cărămidă caracterizata prin aceea ca:

- luând ca referința dimensionala echivalenta comuna pentru toate cele 19 sau 37 sau 61 de canale verticale (1) ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, un cerc de referința de o anumita raza, ca valoare echivalenta a suprafeței secțiunii orizontale a acestora, atunci, raza acestui cerc de referința e cuprinsa de preferința intre intre 5 si 25 mm, iar in funcție de valoarea acestei raze, toate canalele verticale (1) in număr de 19 sau 37 sau 61 se împart in cel puțin trei categorii dimensionale diferite in asa fel incat regula de aranjare a canalelor verticale (1) pe fata superioara (d) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare este ca pe fiecare vârf al fiecărui triunghi echilateral ce compune fata superioara (d) orizontala sau fata inferioara (e) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, se afla centrul cate unui canal vertical (1) din una din cele cel puțin trei categorii dimensionale, si care categorie este diferita de fiecare din celelalte doua, corespunzătoare celorlalte doua vârfuri.

2. Cărămidă pentru regeneratoare confom revendicării 1, caracterizata prin aceea ca:

- pereții periferici (f) verticali ai corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare pot avea suprafețe plane sau/si curbate si atat aceștia cat si pereții canalelor verticale (1) ai corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare pot avea contur perimetral curb sau poligonal si atat aceștia cat si pereții periferici (f) verticali prezintă o abatere de la verticalitate in direcția materialului refractar, cu o panta cuprinsa de preferința intre 0,5 si 6%.

3. Cărămidă pentru regeneratoare conform revendicării 1 si 2, caracterizata prin aceea ca:

- oricare din fetele superioare (d) orizontale si/sau fetele inferioare [e] orizontale ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, poate constitui baza deschisa a unuia sau mai multor canale hexa (2) care pot forma pe fiecare din corpurile refractare (a, b si c] mic, mediu si mare rețele orizontale hexa (a.d.2) si respectiv (a.e.2) pe corpul refractar (a) mic, rețele orizontale hexa (b.d.2) respectiv (b.e.2) pe corpul refractar (b) mediu si rețele orizontale hexa (c.d.2) respectiv (c.e.2) pe corpul refractar (c) mare, fiecare conținând un număr

RO 137657 AO maxim de canale hexa (2) de 30 pentru rețelele orizontale hexa (a.d.2.si a.e.2), de 70 pentru rețelele orizontale hexa (b.d.2 si b.e.2) si de 130 de canale hexa (2) pentru rețelele orizontale hexa (c.d.2.si.c.e.2), iar fiecare canal hexa (2) face legătură intre doua canale veticale (1) de categorii diferite si învecinate si are un traseu continuu rectiliniu sau segmentat sau/si curbiliniu, cu secțiunea verticala in forma de triunghi cu un virf ovalizat sau trapez, si cu o latura opusa acestui virf in planul fetelor superioare (d) orizontale si fetelor inferioare (e) orizontale ale corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare, cu dimensiunea de preferința intre 3 si 6 mm, iar baza mica a trapezului intre 0 si 3 mm si inaltimea acestuia cuprinsa de preferința intre 3 mm si maxim 75% din inaltimea corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare.

4. Cărămidă pentru regeneratoare conform revendicării 1 si 2, caracterizata prin aceea ca:

- pe fata superioara (d) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare se afla grupate radial, intern si întregi in jurul unuia dintre cele 7 canale verticale (1), dintre care unul este canalul vertical (1.1) central iar restul de 6 sunt învecinate acestuia, trei sau sase protuberante cu aspect de nervura (3), grupate in aceeași direcție cate una sau doua, iar când sunt cate doua ele pot fi in continuare, adica separate de un canal vertical (1) sau discontinue, adica separate de mai mult de un canal vertical (1) si grupările sunt orientate către trei directii diferite, decalate radial cu cate 120* intre ele, iar fiecare dintre aceste nervuri (3) este plasata ca lungime intre contururile perimetrele a doua canale verticale (1) învecinate, din care unul dintre ele poate fi canalul vertical (1.1) central, iar secțiunea verticala a unei nervuri (3) poate fi circulara sau ovala sau poligonala cu latimea din planul fetei superioare (d) orizontale de preferința intre 8 si 10 mm, iar inaltimea de preferința intre 5 si 10 mm, iar pe fata inferioara (e) orizontala a corpurilor refractare (a, b si c) mic, mediu si mare se afla grupate cate una sau respectiv cate doua pe fiecare latura a perimetrului hexagonal al fetei inferioare (e) orizontale un număr de 6 sau respectiv 12 scobituri orizontale cu aspect de canal orizontal larg (4), care are conturul secțiunii verticale circular sau oval sau poligonal, iar fiecare canal orizontal larg (4) are o adâncime in planul fetei inferioare (e) de preferința intre 5 si 10 mm iar inaltimea aflata in planul pereților periferici (f) verticali ai corpurilor refractare

RO 137657 AO (a, b si c) mic, mediu si mare este de prefrinta intre 9 si 14 mm, iar plasarea acestor canale orizontale largi (4) pornește de la cele 3 colturi ale hexagonului fetei inferioare (e) orizontale spre care sunt îndreptate nervurile (3) de pe fata superioara (d) orizontala a fiecăruia dintre corpurile refractare (a, b si c) mic, mediu si mare si se desfasoara pe conturul perimetral al fetei inferioare (e) orizontale către celelalte 3 colturi ale conturului hexagonal, cate una sau respectiv cate doua pe fiecare latura a hexagonului, iar când sunt cate doua ele pot fi in continuare, adica despărțite de un contur de canal vertical (1) sau discontinuu, adica despărțite de mai mult decât un contur de canal vertical (1), exact in ordinea si plasamentul reciproc al nervurilor (3) corespondente aflate pe fata superioara (d) orizontala a fiecărui corp refractar (a, b si c) mic, mediu si mare, astfel incat lungimea fiecărui canal orizontal larg (4) se desfasoara intre perimetrele a doua canale verticale (1) plasate periferic si învecinate.

5. Cărămidă refractara pentru regeneratoare conform revendicării 1 si 2 caracterizata prin aceea ca:

- la fata inferioara (e) orizontala a corpului refractar (a) mic se afla plasat un canal magistral orizontal intern (5) care unește prin 4, 5 sau 6 elemente cele 6 canale verticale (1) din jurul canalului vertical central (1.1) si poate fi continuu sau discontinuu si poate avea o ramificație (5.1) interioara către canalul vertical central (1.1) precum si o ramificație (5.2) exterioara către unul din canalele verticale (1) aflate pe perimetrului conturului hexagonal al corpului refractar (a) mic, iar secțiunea verticala prin elementele canalului orizontal magistral intern (5) precum si/sau ramificația (5.2) exterioara si/sau ramificația (5.1) interioara poate fi un triunghi sau/si un trapez cu baza mare cuprinsa in planul fetei inferioare (e) orizontale a corpului refractar (a) mic, cu dimensiunea de preferința intre 3 si 7 mm, iar baza mica aflata in planul fetei superioare (d) orizontale a corpului refractar (a) mic sau la cei puțin 85% din inaltimea corpului refractar (a) mic, avand dimensiunea cuprinsa de preferința intre 0 si 3 mm, astfel incat, când canalul magistral orizontal intern (5) are traseu închis iar inaltimea tuturor elementelor sale este inaltimea corpului refractar (a) mic, se poate diviza corpul refractar (a) mic in doua parti ce pot fi fabricate, respectiv montate in structura, simultan sau succesiv, iar cei 12 pereți periferici noi aparuti ai corpului refractar (a) mic vor avea aceleași forme, dimensiuni si

RO 137657 AO înclinări de la verticala către materialul refractar al corpului refractar (a) ca si pereții periferici (f) verticali existenti.

6. Cărămidă refractara pentru regeneratoare conform revendicării 1,2,3 si 5 , caracterizata prin aceea ca :

-fara a fi ilustrate si notate in desene, doua sau mai multe dintre segmentele succesive ale canalelor magistrale orizontale de rind ale corpurilor refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari, precum si dintre segmentele succesive ale canalelor magistrale orizontale interne (5) ale corpurilor refractare (a) mici, au axele longitudinale mediane orizontale ale fetelor deschise, plasate succesiv de cite una si respectiv cealalta parte a axei orizontale ce unește intre ele centrele învecinate ale canalelor verticale periferice (1) sau /si ale canalelor verticale interne(l) , inclusiv ale canalului vertical intern (1.1) central, aflate la capetele respectivei axe orizontale.

7. Structura de regenerator conform revendicării 1, 2 si 4 caracterizata prin aceea ca:

- este alcatuita din rânduri orizontale prin alaturarea compacta in plan orizontal a mai multor corpuri refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari astfel încât, prin alaturarea reciproca a tuturor pereților periferici (f) ai corpurilor refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari, canalele orizontale largi (4) ale fiecărui corp refractar (a,b sau c) mic, mediu sau mare devin paralele si comunica doua cate doua pe toata lungimea lor, iar de-a lungul si pe toata inaltimea restului suprafețelor lor învecinate, toti pereții periferici (f) verticali ai unui rând orizontal formează prin alaturare doi cate doi un canal magistral orizontal de rând (6), iar suprapunerea decalata si succesiva a mai multor rânduri orizontale se face astfel incat baza de sprijin a rândului superior poate fi constituita din fetele superioare (d) orizontale sau fetele inferioare (e) orizontale ale corpurilor refractare (a,b sau c) mici, medii sau mari din rândul orizontal anterior, situație in care toate nervurile (3) ce aparțin corpurilor refractare (a, b sau c) mici, medii sau mari ale unui rând sunt înglobate in canalele orizontale largi (4) ale corpurilor refractare (a,b sau c) mici, medii sau mari care fac parte din rândul orizontal adiacent, iar in oricare succesiune de trei canale verticale (1) din structura, sunt reprezentate toate trei categoriile dimensionale ale acestora.