BR112018011712B1

BR112018011712B1 - Carro para palete para transportar material a granel para um tratamento térmico do mesmo e método para tratamento térmico de material a granel

Info

Publication number: BR112018011712B1
Application number: BR112018011712-9A
Authority: BR
Inventors: Timo Rodenheber; Roger Becker; Pierre Manthey; Astrid Asquino; Till WEBER; Michael Ströder; Isabella VANDERMAELEN
Original assignee: Outotec (Finland) Oy
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2021-11-03
Also published as: CN108369069A; EA201891206A1; EA035365B1; WO2017102637A1; EP3390945A1; BR112018011712A2; CA3007873A1; DE102015121829A1; EP3390945B1; UA127404C2; CN112629262A; US10414597B2; US20180362261A1

Abstract

carro para palete para o transporte de material a granel para um tratamento térmico a presente invenção descreve um carro para palete para o transporte de material a granel para um tratamento térmico do mesmo. o carro para palete compreende uma estrutura com pelo menos duas vigas transversais opostas em que barras de grade repousam e duas peças finais cada uma conectando as vigas transversais umas com as outras, que cada uma incluem pelo menos dois rolos e pelo menos uma parede lateral. de acordo com a invenção as barras de grade e/ou as paredes laterais e/ou as placas isolantes são feitas de um compósito de fibra cerâmica, em que as fibras são metálicas e resistentes à alta temperatura.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um carro para palete para o transporte de material a granel para um tratamento térmico do mesmo compreendendo uma estrutura que em dois lados opostos inclui rolos e duas paredes laterais. Além disso, a invenção também compreende um método para carregar este carro para palete.

[0002] Nas instalações de peletização, torrefação ou sinterização, o material a granel a ser tratado, por exemplo, minério de ferro, minério de manganês, minério de chumbo ou zinco ou também óxidos de ferro, é carregado em carros para palete. Estes carros para palete consistem em uma estrutura equipada com rodas e de barras de grade arranjadas em vigas transversais. Uma pluralidade de tais carros para palete forma uma corrente de carro para palete interminável, que também é referida como grade móvel.

[0003] A Figura 1 por via de exemplo mostra uma máquina de aquecimento direto de grânulo 1 também referida como forno de aquecimento direto de grânulo ou forno de induração de grânulo para a produção de grânulos de minério de ferro queimados, em que a presente invenção é usada. Em uma estação de abastecimento antes de uma coifa 2, grânulos verdes neste caso são carregados como material a granel em carros para palete 3 que formam uma corrente de carro para palete sem fim referida como grade móvel 4. Sob a coifa 2 o material a granel transportado nos carros para palete 2 passa através de uma pluralidade de estações de tratamento térmico. Em detalhes, estas estações são: 1.a zona de carregamento, 2.a primeira zona de secagem, 3.a segunda zona de secagem, 4.a zona de pré-aquecimento, 5.a zona de aquecimento direto, 6.a zona de pós-aquecimento direto, 7.a zona de arrefecimento, 8.a zona de descarga.

[0004] Nestas zonas os carros para palete são carregados com o material, o material a granel é seco, pré-aquecido, queimado e subsequentemente esfriado novamente. Nas estações de tratamento sob a coifa 2 a grade móvel é guiada em uma canaleta superior 5 de um transportador contínuo 6, em que as pistas de rolamento 7 dos carros para palete 3 são guiadas entre uma guia de trilho interno 8 e uma guia de trilho externo 9. O acionamento da grade móvel 4 é efetuado através de um acionamento ou roda de elevação 10 que é formada como roda dentada e com seus espaços entredentes (recortes 11) engata na pista de rolamento 7 dos carros para palete 3.

[0005] Depois de passar através da coifa 2, os carros para palete 3 da grade móvel 4 atingem uma estação de descarga que é associada a uma roda motriz ou redutora 13 do transportador contínuo 6. Na roda redutora 13, tal como na roda de elevação 10, espaços entredentes 14 da roda dentada acionada engatam a pista de rolamento 7 dos carros para palete 3. Os carros para palete 3 são inclinados, de modo que sua carga seja descarregada pela gravidade. Visto que, os carros para palete 3 são guiados pela guia de trilho externo 9, eles não caem por si mesmos, mas são guiados de volta à roda de elevação 10 suspensos de cabeça para baixo em uma canaleta inferior 15 do transportador contínuo 6.

[0006] No funcionamento normal, a grade móvel 4 circula continuamente no transportador contínuo 6 e transporta o material a granel a ser tratado através das estações de tratamento sob a coifa 2, antes de ser descarregado na estação de descarga e processado adicionalmente em uma maneira não ilustrada.

[0007] Para proteger o carro para palete contra a carga térmica causada pelas altas temperaturas de processo na camada de material a granel, tenta-se evitar que o material a ser tratado tenha um contato direto com partes do carro para palete. Além disso, a aderência de grânulos verdes aos componentes metálicos do carro para palete deve assim ser evitada. Para este propósito, uma assim chamada camada de soleira , por um lado, é aplicada na superfície de grade descrita do carro para palete. Além disso, o carro para palete usualmente inclui duas paredes laterais que provêm da superfície da grade e são formadas paralelas à direção de movimento da grade móvel e estendem-se para cima proveniente da superfície de grade, em que o ângulo para a superfície do carro para palete cada um fica entre 90° e 120°. Depois da camada de soleira ser aplicada, as paredes laterais são do mesmo modo protegidas aplicando uma assim chamada camada lateral, isto é, um leito ao longo das paredes laterais. Subsequentemente ou ao mesmo tempo, a assim chamada carga de grânulo verde é aplicada entre as camadas laterais e no topo da camada de soleira, isto é, a carga do material a granel que deve ser submetida ao tratamento térmico.

[0008] Para a camada de soleira e a camada lateral usualmente é utilizado material que já passou através do tratamento térmico, isto é, assim chamado grânulos queimados. Isso tem a vantagem que ao descarregar os carros para palete um produto homogêneo é obtido, como os grânulos queimados já não reagem mais ao passar novamente através do tratamento térmico e assim, no fim da coifa todos os grânulos nos carros para palete têm as mesmas propriedades de material. Uma outra separação de material estranho, portanto, não é necessária.

[0009] Não obstante, entretanto, o carregamento com a camada de soleira e a camada lateral tem a desvantagem que o volume de enchimento do carro para palete para grânulos verdes é reduzido. Tipicamente, uma camada de soleira tem uma espessura de camada entre 3 e 15 cm, enquanto a camada lateral tem uma espessura entre 5 e 15 cm.

[0010] Por um lado, portanto, é a ideia subjacente à invenção para aumentar o volume de enchimento de um carro para palete para o material a granel a ser tratado termicamente.

[0011] Além disso, a aplicação de camada de soleira e camada lateral torna necessário armazenar e recircular o material necessário para isso, em que em parte a peneiração do material recirculado como soleira e camada lateral também é necessária, de modo a evitar um acúmulo de poeira na instalação. Uma omissão da soleira e/ou camada lateral, portanto, também teria a vantagem que o gasto de equipamento em relação a essas camadas de proteção, por exemplo, a calha de camada de soleira e/ou as calhas de camada lateral, poderiam ser omitidas completamente. Se soleira e camadas laterais podem ser omitidas, as correias transportadoras não são mais necessárias, o que usualmente transporta o material da soleira e da camada lateral até a zona de carregamento.

[0012] Além disso, com a condição atual das paredes laterais, problemas em princípio existem em relação à estanqueidade. As paredes laterais típicas usualmente consistem de quatro partes inferiores e oito superiores, que em geral são fabricadas de aço fundido e na direção vertical são conectadas entre si e em direção à estrutura do carro para palete por parafusos. Devido às temperaturas altas, que existem em certas zonas do processo, as paredes laterais são tensionadas termicamente na mesma extensão como devido ao fato de que dentro de cerca de uma hora elas são submetidas a um ciclo de temperatura completo incluindo aquecimento e arrefecimento e também são expostas a uma forte carga abrasiva devido às partículas de poeira de óxido de ferro presentes. Existe também a carga mecânica devido ao leito de grânulo entre as paredes laterais. Isso leva ao fato de que as paredes laterais são parcialmente deformadas e portanto, vazamentos indesejados ocorrem entre suas partes individuais, que dentro do processo levam a uma perda de vazamento com as desvantagens relacionadas de um consumo de energia mais alto e a necessidade de sugar os fluxos de vazamento que saem para o exterior bem como condições de reação localmente diferentes. Finalmente, devido às tensões do material descritas acima os parafusos que conectam as partes da parede lateral umas com as outras também podem se soltar, de modo que mesmo a queda da parede lateral pode ocorrer em parte. Até o momento, portanto, é necessário para o serviço regular das paredes laterais e das conexões de parafuso associadas.

[0013] Consequentemente, do mesmo modo é o objetivo da presente invenção fornecer um carro para palete com gasto de manutenção reduzido no que diz respeito às paredes laterais e suas conexões de parafuso bem como maior segurança operacional e vida útil mais longa.

[0014] Em sumário, portanto, é o objetivo da invenção fornecer um carro para palete que tem um volume de enchimento maior para grânulos verdes e ao mesmo tempo necessita de menos gasto operacional em operação regular e para manutenção.

[0015] Esse objetivo é resolvido com um carro para palete com as características da reivindicação 1. Tal carro para palete inclui uma estrutura que tem rolos em dois lados opostos. Nos mesmos lados são também fornecidas duas paredes laterais que provêm do carro para palete estendem-se em um ângulo α (como também mostrado na Fig. 3) de 90 a 120°. Além disso, o que foi o dito em relação à Fig. 1 também se aplica à configuração do carro para palete.

[0016] É o objeto da invenção que as paredes laterais e/ou as barras de grade agora não são mais fabricadas de aço fundido, mas consistem de um material compósito de cerâmica, que contém fibras metálicas resistentes à alta temperatura.

[0017] Os compósitos de fibra de cerâmica são uma classe de materiais dentro do grupo de materiais de compósito ou também cerâmicas técnicas. Eles são caracterizados por uma matriz cerâmica embutida entre as fibras, que é reforçada pelas fibras e, portanto, torna-se uma cerâmica de compósito reforçada com fibra. Essa classe às vezes também é designada com o termo “compósitos de matriz cerâmica” (CMC). Em princípio, a matriz pode consistir de todos os materiais cerâmicos conhecidos.

[0018] O termo “cerâmica” no sentido da invenção designa materiais que em grande parte são formados de matérias-primas inorgânicas de grão fino por adição de água e são endurecidas em um processo de cozedura subsequente com temperaturas acima de 700 °C. O termo material compósito refere-se à conexão entre o material cerâmico e as fibras metálicas resistentes à alta temperatura contidas nas mesmas, em que resistência à alta temperatura deve ser considerada como resistente à temperatura acima de 1000 °C.

[0019] Esse projeto completamente novo das barras de grade e/ou das paredes laterais tem a vantagem que as barras de grade e/ou as paredes laterais agora não devem mais ser protegidas contra os grânulos contidos no carro para palete em relação a um acúmulo do material ou também de modo que as temperaturas dentro do carro para palete por meio de uma camada de soleira e/ou lateral. A espessura da camada de soleira e/ou lateral pode ser significantemente reduzida ou uma camada de soleira e/ou mesmo lateral pode ser completamente omitida. Isso resulta em um volume de enchimento maior do carro para palete para grânulos verdes. Ao mesmo tempo, esse material em princípio também fornece uma durabilidade estendida das barras de grade e/ou paredes laterais, de modo que as mesmas não têm a necessidade alta atualmente necessária para manutenção devido à carga de temperatura ou devido à carga abrasiva. Um aumento da vida útil das barras de grade e/ou paredes laterais, antes que elas devam ser substituídas por novas barras de grade e/ou paredes laterais, da mesma maneira é um objetivo da invenção.

[0020] É preferido que pelo menos uma barra de grade, preferivelmente todas as barras de grade, mostram pelo menos uma saliente tal que sua área de superfície de suporte em que repousa em pelo menos uma viga transversal da estrutura de carro para palete é reduzida. Visto que, a invenção permite uma espessura de camada mais baixa ou mesmo nenhuma de grânulos queimados como camada de soleira e/ou lateral, a temperatura das barras de grade aumentará. Ao reduzir sua superfície de suporte que repousa nas vigas transversais, a transferência de calor da barra de grade para a superfície de suporte pode ser reduzida, resultando em uma limitação da tensão térmica para a estrutura do carro para palete.

[0021] Além disso ou alternativamente, uma placa isolante é fornecida entre pelo menos uma parte metálica do carro para palete e a barra de grade apresentando uma capacidade de calor específica de mais do que 500 J kg-1K-1, preferivelmente mais do que 510 J kg-1K-1, mesmo mais preferivelmente mais do que 750 J kg- 1K-1, o mais preferivelmente mais do que 1000 J kg-1K-1 e/ou apresentando uma condutividade de calor específica de menos do que 35 W m-1K-1, preferivelmente menos do que 30 W m-1K-1, mesmo mais preferivelmente menos do que 15W m-1K-1e o mais preferivelmente menos do que 5 W m-1 K-1. Desse modo, também é possível reduzir a transferência de calor a partir das barras de grade aquecidas para as partes metálicas do carro para palete, especialmente à luz da natureza cíclica de tensão térmica para os carros para palete na aplicação de grade móvel descrita.

[0022] Muito preferido a placa isolante também é feita de um material cerâmico ou compósito de matriz cerâmica feito de qualquer material cerâmico descrito nesta aplicação. Uma tal placa isolante apresenta uma capacidade de calor específica de 1100 J kg-1K-1e uma condutividade de calor específica de 4 W m-1K-1, em que vigas transversais metálicas do carro para palete podem ser de forma confiável protegidas de temperaturas acima de 750 °C.

[0023] É um aspecto da invenção que o material matriz do material compósito cerâmico é um material contendo óxido de alumínio e/ou óxido de silício. O material contendo óxido de silício geralmente é matéria- prima em que uma estrutura cristalina de [SiO4]4-tetraedro é incorporada. As cerâmicas de óxido de alumínio acima de tudo são fundamentadas em α-Al2O3 (coríndon).

[0024] Verificou-se também ser favorável quando o material cerâmico são cerâmicas de óxido, em particular α-Al2O3. As cerâmicas de óxido compreendem sistemas de componente único tais como óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de zircônio e óxido de titânio assim como sistemas multicomponente tais como, por exemplo, titanato de alumínio, mulita (Al2Al2+2xSi2-2xO10-x com x = espaços vazios de oxigênio por célula elementar), andaluzite (Al2[O|SiO4]) ou cerâmicas de dispersão tais como óxido de alumínio reforçado com óxido de zircônio.

[0025] O uso de mulita, que é um mineral que ocorre raramente a partir da classe de mineral dos silicatos, e/ou de andaluzite, um silicato insular que ocorre frequentemente, foi considerado particularmente favorável.

[0026] O que aqui é favorável acima de tudo é o uso de outras matérias-primas óxidas, tais como óxido de zircônio, pelo qual propriedades especiais são obtidas. O que também é preferido é a presença de uma fase mista de Al2O3 e SiO2, que particularmente de forma preferível também contém óxido de ferro, óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de zircônio e carbureto de silício.

[0027] O material cerâmico favorável contém entre 50 e 75 % em peso, preferivelmente 58 a 68 % em peso de AL2O3, particularmente preferivelmente α-Al2O3, 25 a 40 % em peso, preferivelmente 28 a 37 % em peso de SiO2, < 5 % em peso, preferivelmente < 4 % em peso de CaO, < 1 % em peso, preferivelmente < 0,6 % em peso de Fe2O3, < 0,5 % em peso, preferivelmente < 0,2 % em peso de MgO e < 2 % em peso, preferivelmente < 1,2 % em peso de outros materiais.

[0028] Particularmente de forma preferível o material cerâmico contém entre 70 e 90 % em peso, preferivelmente 78 a 87 % em peso de Al2O3, particularmente preferivelmente α-Al2O3, 5 a 20 % em peso, preferivelmente 8 a 17 % em peso de SiO2, 0,5 a 5 % em peso, preferivelmente 1,5 a 3,5 % em peso de CaO, < 0,5 % em peso, preferivelmente < 0,3 % em peso de Fe2O3, < 0,5 % em peso, preferivelmente < 0,2 % em peso de MgO e < 0,5 % em peso, preferivelmente < 0,2 % em peso de outros materiais.

[0029] Um outro material cerâmico particularmente preferido contém entre 40 e 60 % em peso, preferivelmente 46 a 52 % em peso de carbureto de silício, 15 a 25 % em peso, preferivelmente 17 a 20 % em peso de Al2O3, particularmente preferivelmente α-Al2O3, 15 a 25 % em peso, preferivelmente 17 a 20 % em peso de SiO2, 5 a 18 % em peso, preferivelmente 8 a 16 % em peso de Zr2O3, 0,5 a 5 % em peso, preferivelmente 1,5 a 3,5 % em peso de CaO, < 1 em peso.-%, preferivelmente < 0,5 % em peso de Fe2O3, < 0,5 % em peso, preferivelmente < 0,2 % em peso de MgO e < 1 % em peso, preferivelmente < 0,5 % em peso de outros materiais.

[0030] As composições determinadas acima evitam que as cerâmicas sofram rápido dano como uma consequência de choques térmicos.

[0031] Um outro aspecto da invenção proporciona que as fibras contenham ferro, carbono, cromo, silício, alumínio, manganês e/ou níquel e, portanto, têm pontos de fusão distintamente acima de 1200 °C e em temperaturas altas formam uma camada de óxido estável e que em grande parte estanque à difusão.

[0032] Preferivelmente, as fibras têm um comprimento de 10 a 100 mm, particularmente de forma preferível 20 a 60 mm, como desse modo, a fácil processabilidade pode ser combinada com propriedades de material ideais.

[0033] O que é preferido são composições que contêm entre 20 e 30 % em peso, preferivelmente 23 a 27 % em peso de cromo, entre 15 e 25 % em peso, preferivelmente 18 a 23 % em peso de níquel, entre 1 e 5 % em peso, preferivelmente 3 a 4 % em peso de silício, entre 1 e 5 % em peso, preferivelmente 2 a 4 % em peso de alumínio, entre 1 e 3 % em peso, preferivelmente 1,5 a 2,5 % em peso de manganês, entre 0,1 e 1 % em peso, preferivelmente 0,4 a 0,6 % em peso de carbono, entre 0,01 e 0,1 % em peso, preferivelmente 0,04 a 0,06 % em peso de fósforo, e entre 0,01 e 0,05 % em peso, preferivelmente 0,02 a 0,04 % em peso de enxofre e a fração remanescente a 100 % em peso de ferro.

[0034] O que também é preferido são composições que contêm entre 25 e 45 % em peso, preferivelmente 32 a 39 % em peso de níquel, entre 10 e 30 % em peso, preferivelmente 15 a 22 % em peso de cromo, entre 2,5 e 5 % em peso, preferivelmente 3 a 4 % em peso de silício, entre 1 e 5 % em peso, preferivelmente 2 a 4 % em peso de alumínio, entre 1 e 3 % em peso, preferivelmente 1,5 a 2,5 % em peso de manganês, entre 0,1 e 1 % em peso, preferivelmente 0,4 a 0,6 % em peso de carbono, entre 0,01 e 0,1 % em peso, preferivelmente 0,04 a 0,06 % em peso de fósforo e entre 0,01 e 0,05 % em peso, preferivelmente 0,02 e 0,04 % em peso de enxofre e a fração remanescente a 100 % em peso de ferro.

[0035] O que também é particularmente favorável são composições que contêm entre 10 e 30 % em peso, preferivelmente 15 a 23 % em peso de cromo, entre 2,5 e 5 % em peso, preferivelmente 3 a 4 % em peso de silício, entre 1 e 5 % em peso, preferivelmente 2 a 4 % em peso de alumínio, entre 1 e 3 % em peso, preferivelmente 1,5 a 2,5 % em peso de manganês, entre 0,1 e 1 % em peso, preferivelmente 0,4 a 0,6 % em peso de carbono, entre 0,01 e 0,1 % em peso, preferivelmente 0,04 a 0,06 % em peso de fósforo e entre 0,01 e 0,05 % em peso, preferivelmente 0,02 e 0,04 % em peso de enxofre e a fração remanescente a 100 % em peso de ferro.

[0036] Também é possível que qualquer composição dada também contenha entre 0,001 e 1 % em peso de impurezas como Cu, K, Na ou Ni.

[0037] Todas composições de fibra dadas são preferidas devido ao fato de que tais fibras são resistentes à alta temperatura. Especialmente os óxidos de cromo e alumina formam uma camada protetora em torno das fibras.

[0038] Além disso, verificou-se ser favorável quando o teor de fibra no material compósito situa-se entre 10 e 90 % em peso, preferivelmente é 20 a 40 % em peso, como desse modo um maior alongamento na ruptura, uma resistência à fissura nitidamente mais alta, uma resistência ao choque térmico muito boa, uma melhor capacidade de carga dinâmica e propriedades isotrópicas podem ser obtidos.

[0039] Também é favorável adicionar poliestireno, por exemplo, na forma de grânulos. Em um outro variante a adição de madeira, por exemplo, como serragem, também é favorável. Ambos têm a vantagem de serem queimados no material cerâmico e assim, pequenas cavidades são obtidas. O peso e a condutividade térmica do componente podem ser, assim, reduzidos distintamente.

[0040] A parede lateral favorável é formada como uma parte apenas, como desse modo, as conexões de parafuso adicionalmente presentes nas paredes laterais convencionais podem ser omitidas. Quando as paredes laterais são formadas de aço fundido, a construção de uma parte da parede lateral é desfavorável, porque o coeficiente de expansão térmica do aço fundido resistente à alta temperatura é muito alto e, portanto, expansões térmicas inadmissivelmente altas ocorreriam ao longo do comprimento de tipicamente 1500 mm. No caso do material compósito de acordo com a invenção o coeficiente de expansão térmica é muito menor, de modo que a expansão térmica de uma parede lateral de uma parte pode ser tolerada.

[0041] Entretanto, isso envolve a desvantagem que devido ao seu próprio peso elevado tais paredes laterais são muito difíceis de manusear. Um outro aspecto, portanto, fornece dividir uma parede lateral em três segmentos, em que estes segmentos cada um estende-se sobre toda a altura da parede lateral e, portanto, incluem três segmentos de uma parede lateral arranjados um ao lado do outro. Essa divisão ainda tem a vantagem que distintamente menos elementos a serem conectados serão usados, mas ao mesmo tempo os segmentos individuais podem ser transportados por uma única pessoa.

[0042] Uma outra possibilidade de acordo com a invenção consiste em fabricar cada parede lateral em uma parte e moldar pelo menos uma, mais preferivelmente, entretanto, duas mangas rosqueadas na cerâmica de compósito na borda superior de cada parede lateral, em que olhetes e ganchos de suspensão podem ser montados, de modo que a parede lateral de uma parte possa ser manejada por um equipamento de elevação.

[0043] Além disso, verificou-se ser favorável fixar as paredes laterais à estrutura do carro para palete por parafusos sem porca e/ou parafusos com porca, como desse modo, elas possam ser facilmente trocadas. Um aspecto preferido da parede lateral de acordo com a invenção proporciona que pelo menos um fixador metálico seja moldado na mesma, que se projeta para além da superfície da parede lateral que em funcionamento é orientada em direção à estrutura ou repousa na estrutura nesta superfície e é usado para fixar à estrutura. Consequentemente, as vantagens de um material metálico para fixar com a estrutura ainda podem ser usadas apesar do material alterado da parede lateral. No caso de apenas um fixador metálico, a parede lateral pode ser evitada de girar em relação ao carro para palete por meio de pinos ou outros componentes de conexão com travamento positivo. A substituição de uma parede lateral ou um segmento de parede lateral então pode ser efetuada particularmente rápida. R do mesmo modo também é possível fornecer um dispositivo para acomodar um elemento de fixação na parede, em que pode ainda igualmente de forma confiável ser ancorado com a estrutura do carro para palete.

[0044] Preferivelmente, cada parede lateral inclui uma placa de suporte metálico que na condição montada faceia a estrutura e assim, direta ou indiretamente repousa na estrutura, cuja placa de suporte pelo menos parcialmente se estende entre a parede lateral e a estrutura. Tal placa de suporte metálico do mesmo modo serve para simplificar a montagem.

[0045] Também verificou-se ser favorável quando a placa de suporte metálico se estende para além da estrutura transversalmente na direção de movimento e assim, a distância de espaçamento entre as duas paredes laterais de um carro para palete é aumentada. Consequentemente, a capacidade do carro para palete pode ser aumentada em adição.

[0046] Verificou-se, além disso, ser favorável quando as paredes laterais são formadas tal que elas fiquem mais espessas em direção a estrutura em terras de sua largura. O perfil de fluxo do fluxo de gás que flui através do leito consequentemente pode ser homogeneizado sobre todo o leito. Além disso, a ampliação a jusante é recomendável, porque o momento de flexão do leito de grânulo para a parede lateral aumenta em direção a jusante (no topo, o momento de flexão é 0, no máximo da parte de fundo). Em um ângulo α > 90° as superfícies externas das paredes laterais então, podem ser verticais, por exemplo.

[0047] Para as barras de grade de compósito de fibra cerâmica em grande parte o mesmo se aplica como o que é descrito para as paredes laterais de compósito de fibra cerâmica. Entretanto, existem duas diferenças essenciais. Em primeiro lugar, cada barra de grade é positivamente mantida pelos flanges superiores das duas vigas transversais entre as quais a barra de grade é montada. Consequentemente, a barra de grade não necessita ser aparafusada ou ser mantida de alguma outra maneira por outros componentes. Por outro lado, na zona de pós-aquecimento direto do forno de induração de grânulo a barra de grade assume temperaturas ainda mais altas do que as paredes laterais, pois o fluxo de gás direcionado do topo para o fundo na zona de pós- aquecimento direto passa diretamente pelas barras de grade. Quando a camada de soleira deve ser completamente omitida, o fluxo de gás nas barras de grade ainda deve estar quente o suficiente para queimar os grânulos verdes, que diretamente situam-se nas barras de grade, até a qualidade necessária. Reciprocamente, o fluxo de ar de arrefecimento na zona de arrefecimento também incide diretamente na barra de grade por baixo, de modo que os maiores gradientes de temperatura e consequentemente, a maior exposição para temperaturas alternadas ocorrem na barra de grade.

[0048] Para garantir que a barra de grade de compósito de fibra cerâmica de acordo com a invenção alcance uma vida útil suficiente apesar das temperaturas muito altas e da forte exposição às temperaturas alternadas, sua geometria é levemente modificada em relação às barras de grade conhecidas de aço fundido, de modo que a espessura de parede mínima em nenhuma direção e em nenhum ponto da barra de grade seja menor do que 20 mm, preferivelmente 25 mm. Como um resultado, ainda existe um perfil de temperatura dentro da barra de grade, em que o núcleo da barra de grade alcance temperaturas de pico levemente inferiores do que a superfície. O dimensionamento rápido das fibras metálicas no núcleo da barra de grade desse modo é evitado em particular.

[0049] Além disso, no caso das barras de grade de compósito de fibra cerâmica e a possível redução da espessura de camada de soleira ou a completa omissão da camada de soleira deve-se ter cuidado para que os flanges superiores das vigas transversais e das vigas transversais do carro para palete não sejam completamente aquecidos inadmissivelmente quando o carro para palete passa através da zona de aquecimento direto e da zona pós-aquecimento direto. Para este propósito, o flange superior de cada viga transversal preferivelmente é protegido por pelo menos uma placa isolante que é inserida entre a superfície do flange superior e as barras de grade e é mantido em sua posição pelas barras de grade. Tais placas isolantes para os flanges superiores das vigas transversais já são conhecidas das máquinas de sinterização. De acordo com a invenção, as placas isolantes podem ser feitas de um metal resistente à alta temperatura ou também de um material cerâmico ou também do mesmo compósito de fibra cerâmica que é descrito para as paredes laterais e para as barras de grade. Para um melhor isolamento térmico, a placa isolante pode ter elevações pontiagudas ou em forma de linha ou planiforme em sua superfície que aponta para o flange superior da viga transversal, de modo que entre as elevações, almofadas pneumáticas sejam formadas, que têm uma condução particularmente baixa de calor. No que diz respeito às placas isolantes de compósito de fibra cerâmica, verificou-se também que é particularmente favorável adicionar os grânulos de poliestireno ou serragem já descritos, que desgaseificam durante o aquecimento direto das placas isolantes e desse modo deixam as cavidades. Estas cavidades ainda diminuem a condução de calor nas placas isolantes.

[0050] As barras de grade de compósito de fibra cerâmica são montadas na mesma maneira como as barras de grade conhecidas de aço fundido. Como um resultado, as barras de grade de compósito de fibra cerâmica também podem ser usadas em carros para palete já existentes. Se placas isolantes forem usadas para proteger as vigas transversais, a superfície da grade aumenta poucos centímetros em relação à superfície de grade do carro para palete conhecida sem placas isolantes, à espessura da placa isolante. Entretanto, isto é compensado pelo fato de que a camada de soleira pode se tornar mais fina ou ser completamente omitida. Então, ainda resta um volume de enchimento maior do carro para palete para grânulos verdes.

[0051] Finalmente, a invenção também compreende um método com as características da reivindicação 15. Em tal método para o tratamento térmico de material a granel, o material a granel é guiado através do tratamento térmico em um carro para palete, em que o carro para palete consiste em uma estrutura que em dois lados opostos incluem rolos e duas paredes laterais.

[0052] É o objeto da invenção que as barras de grade e/ou as paredes laterais consistem de um compósito de fibra cerâmica, em que as fibras são metálicas e resistentes à alta temperatura, pelo qual é possível incorporar um leito de grânulos verdes contatando parcialmente as barras de grade e/ou as paredes laterais com camada de soleira e/ou lateral reduzida ou completamente sem camada de soleira e/ou lateral, a camada de soleira e/ou lateral previamente usada desse modo são economizadas, devido às propriedades de material alteradas das barras de grade e/ou as paredes laterais o risco de um dano por temperaturas altas e/ou aderência do material não mais existe.

[0053] Em sumário, a invenção assim oferece as vantagens que as barras de grade de cerâmica e paredes laterais suportam melhor a carga termocíclica quando passam através de um processo de aquecimento direto, torrefação ou sinterização típico. Além disso, devido à estabilidade melhorada da temperatura das paredes laterais de cerâmica, a camada lateral pode ser economizada completamente, em que o volume de enchimento de cada carro para palete individual para grânulos verdes é aumentado por 4 a 5 % e assim, a capacidade de uma instalação existente pode ser aumentada por 4 a 5 % exclusivamente com os custos de investimento nas paredes laterais alteradas. Quando a camada de soleira adicionalmente pode ser economizada completamente como um resultado das barras de grade de cerâmica, o volume de enchimento de cada carro individual para palete para grânulos verdes ainda aumenta por até 35 % dependendo da altura das paredes laterais.

[0054] Devido ao fato de que mais nenhuma camada lateral é necessária, o equipamento para incorporar a camada lateral também pode ser economizado completamente. Quando, além disso, a camada de soleira não é mais necessária, triagem dos grânulos de soleira queimados e camada lateral bem como a recirculação destes grânulos de soleira e camada lateral para a zona de carregamento da grade móvel e para as calhas para soleira e camada lateral ainda pode ser completamente omitida. Em novas instalações, isso não apenas resulta em economia de investimento distinta, mas também distintamente simplifica o gerenciamento operacional. Ao readaptar a instalação existente com barras de grade de cerâmica e paredes laterais, o consumo de energia e o gasto de manutenção podem ser reduzidos desligando telas, correias transportadoras e calhas.

[0055] Além disso, um risco menor de vazamento existe com as paredes laterais de cerâmica, uma vez que menos ou nenhum ponto de conexão é necessário dentro de todas as paredes laterais. Além disso, a parede lateral de acordo com a invenção também suporta melhor a carga mecânica em circulação em uma grade móvel, de modo que os intervalos de manutenção podem ser distintamente prolongados.

[0056] Finalmente, a montagem e desmontagem das paredes laterais individuais é simplificada distintamente, porque menos conexões aparafusadas devem ser liberadas ou produzidas.

[0057] Outros objetivos, características, vantagens e aplicações possíveis da invenção também podem ser obtidos da descrição a seguir dos desenhos anexos e o exemplo. Todas as características descritas e/ou ilustradas formam o objeto da invenção por si ou em qualquer combinação, independentemente de sua inclusão nas reivindicações individuais ou suas referências anteriores.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0058] A Figura 1 mostra a construção de uma grade móvel como observado em direção y,

[0059] A Figura 2 mostra a configuração de um carro para palete de acordo com a invenção como seção no plano x-z,

[0060] A Figura 3 mostra a configuração de um carro para palete de acordo com a invenção como seção no plano y-z,

[0061] A Figura 4 mostra a configuração de um sistema de retenção para a parede lateral de acordo com a invenção, e

[0062] A Figura 5 mostra uma barra de grade de acordo com a invenção em combinação com a placa isolante de acordo com a invenção em três vistas.

[0063] A Figura 1 já foi discutida em detalhe e representa o arranjo básico de uma grade móvel, como também é subjacente à presente invenção.

[0064] A Figura 2 mostra um carro para palete 3 por meio de exemplo como seção na mesma perspectiva como na Figura 1. O carro para palete 3 inclui uma estrutura 30 que consiste de duas peças finais 33 que são cada uma equipadas com dois rolos 31, e que transversalmente à direção de corrente de movimento da grade móvel preferivelmente tem cinco vigas transversais 32 que junto com as peças finais 33 não mostradas na Fig. 2 formam a estrutura 30. As duas vigas transversais tipicamente externas são formadas como seções C, as vigas transversais intermediárias como Seções I ou duplas T. Nestas vigas transversais 32 as barras de grade 35 por sua vez são arranjadas, que acomodam a camada de soleira R não mostrada na Fig. 2 e a camada de grânulo verde G do carro para palete. Em sua direção longitudinal, as barras de grade 35 estendem-se em direção de movimento x da grade móvel e ligam os espaços entre as vigas transversais 32.

[0065] A Figura 3 mostra a seção y-z através do carro para palete 3 de acordo com a invenção, em que o plano seccional se situa no meio das barras de grade e o observador olha da zona de carregamento da grade móvel em direção de movimento da grade móvel. As vigas transversais 32 formam a estrutura junto com as peças finais 33. As rodas 31 são ligadas às peças finais. As vigas transversais estendem-se quase sobre toda a altura da estrutura. Nestas vigas transversais 32 as barras de grade 35 são arranjadas. Nestas barras de grade 35 a assim chamada camada de soleira R é aplicada, que substancialmente se estende como volume sobre a superfície de grade do carro para palete 3 formado pelas vigas transversais 32 e barras de grade 35. O número das barras de grade realmente presentes resulta da geometria total do carro para palete, em que a largura de uma barra de grade tipicamente situa-se entre 20 e 50 mm, preferivelmente entre 30 e 45 mm, e o comprimento situa-se entre 200 e 450 mm, preferivelmente entre 250 e 400 mm. Para um típico carro para palete entre 250 e 500, preferivelmente entre 300 e 400 barras de grade são usadas, que apenas devem ser indicadas pelas barras de grade 35 ilustradas.

[0066] Da superfície de grade do carro para palete 3 duas paredes laterais opostas 34 aumentam em um ângulo α com valores entre 90 e 120°, cujo percurso é arranjado paralelo às barras de grade 35. As paredes laterais 34 são aparafusadas às peças finais 33. As peças finais com seu comprimento típico de 1,5 m são tão longas quanto as paredes laterais e em sua orientação longitudinal consequentemente situam-se na direção de movimento da grade móvel, que em essa representação é definida como coordenada x.

[0067] Incluída pelas paredes laterais 34 e a camada de soleira R a camada de grânulo verde G também está localizada dentro do carro para palete, que contém o material a ser queimado ou a ser sinterizado, que preferivelmente está presente como grânulos.

[0068] A Figura 4 mostra um esqueleto de aço interno de uma parede lateral 34 não ilustrada de acordo com a invenção para melhorar a estabilidade.

[0069] Verificou-se ser vantajoso se fornecer a parede lateral com um estrutura de suporte metálica interna. Essa estrutura de suporte conecta positivamente a parte da parede lateral feita de compósito de fibra cerâmica com a placa de suporte, de modo que a parte da parede lateral feita de material compósito especialmente na região da canaleta inferior não saia do placa de suporte devido à gravidade. No caso de fissuras no material compósito a estrutura interna também assegura que possivelmente peças quebradas existentes sejam mantidas em seu lugar e não se separem da parede lateral. Quando a parede lateral é fornecida com mangas rosqueadas para olhais de suspensão, essas mangas rosqueadas também são conectadas com a estrutura interna. Para compensar as diferentes expansões térmicas entre material compósito e estrutura metálica e para produzir melhor a conexão positiva, a estrutura interna preferivelmente é formada por barras redondas onduladas, que permanentemente são conectadas com a placa de suporte, por exemplo, por soldadura.

[0070] Os suportes individuais 41 podem ser formados retos e/ou torcidos e/ou também - como mostrado - ondulados. Além disso, é possível conectar os suportes individuais 41 entre si com escoras transversas 42 alinhadas horizontalmente e assim, aumentar ainda mais a estabilidade. As escoras transversas também podem ser retas, onduladas ou torcidas.

[0071] Os suportes 41 são montados em uma placa de suporte 43 que serve para fixar no carro para palete 3. A placa de suporte 43 é feita de aço, preferivelmente aço fundido. É conectada com as peças finais 33 do carro para palete em um modo tecnicamente usual, por exemplo, por parafusos e porcas ou por parafusos apenas. Para esse propósito a placa de suporte 43 pode incluir através de furos ou furos rosqueados. Também é possível soldar pelo menos um parafuso rosqueado ou um parafuso com furo transversal para uma tala ou pino de travamento no lado inferior da placa de suporte.

[0072] A Figura 5 mostra uma barra de grade 35 de acordo com a invenção em duas vistas e uma seção (a Figura 5a em coordenadas x-z, a Figura 5b em coordenadas z-y e a Figura 5c em coordenadas x-y).

[0073] Cada barra de grade tipicamente é montada entre duas vigas transversais 32 tal que os recortes 51 envolvem a borda do flange superior da viga transversal. Isso produz uma conexão positiva, de modo que as barras de grade sejam seguramente mantidas em cada posição do carro para palete sem ter que serem fixas por meio de parafusos, pinos ou rebites. Verificou-se ser vantajoso quando cada barra de grade tem uma certa mobilidade em relação às vigas transversais e em relação à barra de grade adjacente, de modo que as expansões térmicas são possíveis em todas as direções livres de tensão mecânica e que possivelmente grânulos presos ou outras partículas sólidas podem novamente se libertar devido aos movimentos relativos. Cada barra de grade, além disso, tem superfícies 52 que repousam contra a barra de grade adjacente. Entre as superfícies 52 uma meia ranhura 53 se estende em direção longitudinal da barra de grade, que junto com a meia ranhura da barra de grade adjacente forma a ranhura 54 para a passagem do fluxo de gás através da grade. A placa isolante 55 protege o flange superior 56 da viga transversal 32 contra temperaturas inadmissivelmente altas. Pode simplesmente ser colocada na viga transversal 32, preferivelmente se estende ao longo de todo o comprimento da viga transversal de uma parede lateral 34 para a outra parede lateral e é impedida de cair pelas barras de grade 35. A placa isolante 55 também pode ser dividida em 2 a 8 partes em direção longitudinal, de modo a facilitar o transporte, por exemplo.

EXEMPLO

[0074] Um carro para palete típico com um comprimento em direção de movimento da grade móvel (coordenada x nas representações) de 1500 mm, uma largura média em direção y de 4000 mm e uma altura de parede lateral em direção z de 450 mm tem um volume de enchimento de 2,586 m3, dos quais a camada de soleira total é 0,606 m3com uma espessura de camada de soleira de 100 mm, e com uma espessura de camada lateral de 80 mm a camada lateral total 0,084 m3. Quando como uma consequência das paredes laterais de acordo com a invenção, a camada lateral pode ser omitida, isso corresponde a um aumento do volume para grânulos verdes de 4,4 %. Quando a camada de soleira é completamente omitida, mas a camada lateral é mantida, isso corresponde a um aumento em volume de 32 %. Quando soleira e camada lateral são omitidas parcial ou completamente, o volume do carro para palete para grânulos verdes pode ser aumentado por valores na faixa entre 20 e quase 36 %, em comparação com a operação com camada lateral e camada de soleira. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMERAIS: 1 forno de induração de grânulo 2 coifa 3 carro para palete 4 grade móvel, corrente de carro para palete 5 canaleta superior 6 transportador contínuo 7 pista de rolamento do carro para palete 8 guia de trilho interno 9 guia de trilho externo 10 roda de elevação ou acionamento 11 espaço entredente 13 roda motriz ou redutora 14 espaço entredente 15 canaleta inferior 30 estrutura 31 pista de rolamento 32 viga transversal 33 peça final 34 parede lateral 35 barra de grade α ângulo da superfície interna da parede lateral à grade 41 fixador 42 escoras transversais 43 placa de suporte 51 recorte na face final da barra de grade 52 superfície para contatar a barra de grade adjacente 53 meia ranhura 54 ranhura 55 placa isolante 56 flange superior da viga transversal 32 R camada de soleira G camada de grânulo verde.

Claims

1. Carro para palete (3) para transportar material a granel para um tratamento térmico do mesmo, compreendendo uma estrutura (30) com pelo menos duas vigas transversais opostas (32) em que barras de grade (35) repousam e duas peças finais (33) cada uma conectando as vigas transversais (32) umas com as outras, em que cada uma inclui pelo menos dois rolos (31) e pelo menos uma parede lateral (34), caracterizado pelo fato de que as barras de grade (35) e/ou as paredes laterais (34) e/ou as placas isolantes (55), a qual é provida entre pelo menos uma parte do carro para palete e da barra de grade (35), são feitas de um compósito de fibra cerâmica, em que as fibras são metálicas e resistentes à alta temperatura.

2. Carro para palete, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma barra de grade (35) mostra pelo menos uma saliente tal que sua superfície de suporte, a qual repousa em pelo menos uma barra de grade, é reduzida.

3. Carro para palete, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma placa isolante (55) é fornecida entre pelo menos uma parte do carro para palete e a barra de grade (35) apresentando uma capacidade de calor específica de mais do que 500 J kg- 1K-1e/ou apresentando uma condutividade de calor específica de menos do que 35 W m-1K-1.

4. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as vigas transversais (32) incluem pelo menos um flange superior (56) para acomodar pelo menos uma barra de grade (35) e entre o flange superior e a barra de grade (35) uma placa isolante (55) é fornecida.

5. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o compósito cerâmico é um material contendo óxido de alumínio e/ou óxido de silício e/ou que o compósito cerâmico é cerâmica de óxido.

6. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o compósito cerâmico contém andaluzite e/ou mulita.

7. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as fibras contêm ferro e/ou níquel e/ou cromo, silício, alumínio e/ou manganês e/ou que o teor de fibra no material compósito está entre 10 e 90 % em peso.

8. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que cada uma da parede lateral (34) é dividida em três segmentos (34a, 34b, 34c) cada.

9. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as paredes laterais (34) são ligadas às peças finais (33) da estrutura (30) por parafusos sem porca e/ou parafusos com porca.

10. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que dentro da parede lateral (34) pelo menos um fixador metálico (41) é moldado na mesma, o qual se projeta para além da superfície de suporte da parede lateral (34), o qual em funcionamento repousa na peça final (33) ou é adequado para acomodar um elemento de fixação e é utilizado para fixar à estrutura (30).

11. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que na superfície que faceia a estrutura, cada parede lateral (34) contém uma placa de suporte metálica (43) que se estende pelo menos parcialmente entre a parte da parede lateral (34) feita de material compósito cerâmico e a peça final (33).

12. Carro para palete, de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a placa de suporte metálico (43) se estende em pelo menos uma direção para além da estrutura (30).

13. Carro para palete, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que as paredes laterais (34) são formadas tal que elas fiquem mais espessas em direção a estrutura (30).

14. Método para tratamento térmico de material a granel, em que esse material a granel é transportado através do tratamento térmico em um carro para palete, em que o carro para palete consiste em uma estrutura que em dois lados opostos inclui rolos e duas paredes laterais, caracterizado pelo fato de que um leito de material a granel pelo menos parcialmente contatando as paredes laterais e/ou barras de grade é incorporado para o tratamento térmico, através do que as paredes laterais e/ou barras de grade e uma placa isolante, a qual é provida entre pelo menos uma parte do carro para palete e barra de grade (35), são formadas de compósito de fibra cerâmica com fibras metálicas e fibras resistentes a alta temperatura.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que antes do aquecimento, o compósito cerâmico contém poliestireno, outros plásticos comparáveis e/ou madeira, palha picada ou outras matérias- primas biogênicas comparáveis que desgaseificam durante o aquecimento e deixam cavidades no compósito cerâmico.