BR112021022466B1 - Painel refrigerado de multiplos canais para alto-forno e outros fornos industriais - Google Patents

Abstract

PAINEL REFRIGERADO DE MULTIPLOS CANAIS PARA ALTOFORNO E OUTROS FORNOS INDUSTRIAIS. Trata-se a presente invenção de um painel refrigerado (23) utilizado nas paredes de alto fornos (1) e outros fornos industriais constituído por um corpo (25) em cobre, ferro fundido ou outra liga metálica, canais internos de refrigeração independentes (24) e luvas (26) fixadas ao corpo do painel, dentro das quais se inserem os tubos (27) que derivam dos canais internos de refrigeração (24), sendo que a quantidade de canais internos de refrigeração (24) é superior ao número de conjuntos de engates (31) com a tubulação de alimentação e escoamento da água de refrigeração (35).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] Refere-se a presente invenção a um novo painel refrigerado utilizado nas paredes de alto fornos e outros fornos industriais destinados à produção de ferro, aço e outros materiais básicos.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Os fornos industriais destinados à produção de ferro, aço e outros materiais básicos são equipamentos de médio e grande porte no interior dos quais ocorrem as reações químicas necessárias para a produção e/ou refino de inúmeras matérias primas, e/ou fusão de materiais para reprocessamento. Existem vários tipos de fornos industriais, no entanto todos eles são caracterizados pelas elevadas solicitações que o ambiente interno do forno induz nas paredes que confinam o mesmo. Estas solicitações se dividem em solicitações térmicas, causadas pelas altas temperaturas, solicitações mecânicas, principalmente abrasão e impactos, causados pelo contato da carga do forno com as paredes e solicitações químicas (corrosão), geradas estas pelas reações entre o material das paredes e as substâncias presentes na atmosfera interna do forno. Os diversos tipos de solicitações podem agir de forma simultânea, cada uma potencializando o efeito das demais. Consequentemente, o desgaste e deterioração das paredes de confinamento é um dos fatores que determinam a vida útil do forno e/ou a frequência e duração das paradas de manutenção. Por este motivo foram desenvolvidos vários tipos de componentes, materiais e aplicações visando aumentar a resistência às citadas solicitações e assim maximizar a vida útil destas paredes.

[0003] Entre as soluções utilizadas pelo atual estado da técnica, existem os painéis refrigerados. Estes painéis são montados nas paredes de confinamento do forno. Os painéis são fabricados em cobre, ferro ou liga metálica e são refrigerados através de circulação de água ou outro fluido, de agora em diante denominados "água de refrigeração". A água de refrigeração circula em canais internos ao corpo do painel, sendo que a troca térmica entre a água e a superfície interna do canal retira do corpo do painel a carga térmica (calor) vinda do interior do forno, de forma a estabilizar a temperatura e assim evitar a perda de propriedades mecânicas e rápida deterioração do painel.

[0004] O corpo do painel pode ser constituído por um bloco laminado, extrudado, forjado ou fundido. Quando é laminado, extrudado ou forjado, os canais de refrigeração são obtidos através de usinagem (furação), enquanto quando o corpo é fundido, os canais podem ser obtidos diretamente na fusão, através de machos de areia ou através de serpentinas que são posicionadas no molde antes da fusão. As serpentinas são geralmente fabricadas a partir de tubos de cobre, aço, ou em ligas metálicas cujos principais componentes são cobre e níquel. Cada canal interno tem uma entrada e uma saída de água, que estão conectadas ao sistema de circulação de água de refrigeração do forno.

[0005] Em alguns tipos de forno, os painéis refrigerados são fixados em uma estrutura de suporte, que deixa a parte posterior do painel parcialmente à vista. Neste caso, os painéis exercem a função de paredes laterais e de cobertura do forno, sendo responsáveis pela contenção dos gases e das escórias geradas pelo processo e por evitar a dispersão do calor. Nesta configuração, o conjunto da estrutura de suporte e dos painéis refrigerados que compõem as paredes é denominado de carcaça do forno. Este é o caso principalmente dos fornos elétricos a arco (FEA). Em outros casos, como nos altos-fornos para produção de ferro gusa e em vários tipos de fornos para produção de metais básicos, os painéis são fixados no lado interno de uma estrutura fechada, constituída por chapas de aço, que isola totalmente o interior do forno do ambiente externo. Nestes casos a denominação "carcaça" se aplica a esta estrutura fechada e a função dos painéis é proteger a carcaça das solicitações vindas do interior do forno. Nesta configuração, os tubos que constituem as entradas e as saídas da água de refrigeração dos painéis devem, necessariamente, atravessar a carcaça para conectar-se com o sistema de circulação de água do forno. Este fato gera a necessidade de praticar furos na carcaça e de vedar o espaço remanescente entre a carcaça e o tubo para evitar a passagem de gases. Essa vedação é feita com a soldagem de componentes metálicos rígidos ou juntas de expansão. As juntas de expansão permitem, até certa medida, o deslocamento relativo entre tubo e carcaça, sem prejudicar a vedação.

[0006] A face do painel que fica em direção ao centro do forno, exposta diretamente ao calor, é denominada face quente, enquanto a face oposta é denominada de face fria. A face quente do painel é frequentemente caracterizada pela presença de cavidades que se alternam com partes elevadas, chamadas costelas. O objetivo desta configuração é permitir a fixação, à face quente, de material refratário de proteção e/ou favorecer a retenção de material composto pela própria carga do forno que, resfriado pelo contato com o painel refrigerado, solidifica-se e tende a formar uma camada protetora. Os tubos que constituem as entradas e saídas da água de refrigeração saem do corpo do painel pela face fria. Os painéis refrigerados utilizados nos altos-fornos, são comumente denominados de “stave coolers”, sendo que no presente documento, será sempre utilizada a denominação de painel refrigerado, na qual se incluem também os “stave coolers”. Pela técnica atual, cada painel refrigerado possui um ou mais canais independentes de refrigeração e cada canal de refrigeração é conectado aos circuitos da água de refrigeração do forno através de um engate com a tubulação de entrada da água e um engate com a tubulação de saída da água. Denomina-se engate cada dispositivo através do qual é feita a ligação entre os circuitos de água que fazem parte, de forma indissolúvel, do painel e os circuitos de água de refrigeração do forno. O engate deve garantir estanqueidade com base na pressão de operação da água de refrigeração e pode ser do tipo com roscas ou outro tipo de união e é caracterizado pelo fato de ser uma ligação reversível, podendo ser fixada e desmontada repetidas vezes com o uso de ferramentas comuns, sem a necessidade de operações de corte ou solda. Denomina- se conjunto de engates, o conjunto formado por um engate de entrada e um engate de saída da água de refrigeração. Do ponto de vista do desenho e dos detalhes de fabricação, a parte do painel pela qual ocorre a entrada da água, com respectivo engate, é igual à parte pela qual ocorre a saída, de forma que, ao citar as peculiaridades construtivas das tubulações e dos demais componentes destas regiões do painel, estaremos de agora em diante nos referindo tanto à região de entrada como à de saída da água.

[0007] O principal parâmetro para definição da área da seção transversal unitária e do número dos canais de refrigeração de cada painel é a quantidade de carga térmica que deve ser escoada através da água. Denomina-se seção total de passagem da água em um painel, a área da seção de cada canal, multiplicada pelo número de canais. Tendo-se, em determinado painel, a necessidade de uma determinada seção total de passagem, esta pode ser obtida através de um único canal, suficientemente amplo, ou através de dois ou mais canais, cujas seções de passagem somadas, atingiam o valor da seção total de passagem necessária. A subdivisão do fluxo de água em mais canais, de menor secção, tem a vantagem de permitir uma refrigeração mais eficaz, mais uniforme e mais abrangente, além de possibilitar a redução da espessura do painel, com consequente redução do custo. Tem também a vantagem de uma maior segurança em caso de imprevisto ou acidente, visto que caso um dos canais apresente vazamento e tenha o fluxo de água interrompido, a redução da eficiência na refrigeração do painel será inversamente proporcional ao número de canais. Em contrapartida, um elevado número de canais independentes demanda um número elevado de engates de entrada e saída da água e uma maior complexidade dos circuitos externos da água de refrigeração, além de dificuldade nas operações de montagem, desmontagem e manutenção por causa da falta de espaço e da proximidade entre os engates. Além disso, dependendo da configuração do forno e do painel, pode tornar-se necessário um elevado número de furos na carcaça, próximos entre si, com enfraquecimento da mesma e aumento da complexidade das instalações. Estes fatores limitam o número de circuitos independentes de cada painel, apesar das vantagens que o aumento do número de circuitos proporciona.

[0008] O tema da otimização da configuração das entradas e saídas de água dos circuitos de refrigeração dos painéis e de seus respectivos engates com a tubulação externa do alto forno tem sido objeto de vários estudos e de alguns pedidos de patente. Podemos citar a este proposito SMITH, 2019; MACRAE, 2018; MAN, 1981. As citadas patentes ou solicitações de patente, mesmo com enfoques e soluções distintas, tem em comum a característica de fazer confluir todos os tubos de entrada e saída da água em uma única região do painel, de forma que a passagem destes tubos pela carcaça do forno possa ser realizada através de uma única janela, que substitui a multiplicidade de furos na carcaça que deveriam ser realizados caso cada tubo de entrada ou saída da água passasse individualmente por ela. Estas soluções podem facilitar a montagem e fixação do painel no forno e em alguns casos viabilizar um limitado aumento do número de canais de refrigeração, no entanto não alteram a necessidade de se ter um engate de entrada de água e um engate de saída de água para cada circuito interno de refrigeração e desta forma não são suficientes para tornar viável, na prática, um substancial aumento do número de canais de refrigeração.

SUMÁRIO OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0009] A presente invenção se refere a uma nova configuração de painel refrigerado utilizado nas paredes de altos-fornos e outros fornos industriais destinados à produção de ferro, aço e outros materiais básicos, cujas características construtivas permitem atingir os seguintes objetivos: a) Melhoria da eficácia da refrigeração do painel, com a redução das temperaturas nas regiões mais quentes do mesmo e obtenção de menores temperaturas médias no corpo e na face quente. A redução das temperaturas permite aumentar a vida útil do painel, que passará a trabalhar em faixas de temperaturas nas quais os materiais que o compõem conservam melhores características mecânicas e se tornam menos vulneráveis a ataques químicos. Além disso, a menor temperatura na face quente favorece a solidificação das escórias e outros materiais que entram em contato com o painel, favorecendo a formação de uma camada solidificada que protege a face quente do mesmo e contribui com sua durabilidade. Outra vantagem propiciada por esta camada protetora é a redução da dispersão do calor, com consequente redução do consumo de combustível, ou energia, por unidade de produção do forno; b) Redução da espessura do painel, com consequente redução de sua massa e custo, e aumento do espaço útil no interior do forno; c) Menor perda da capacidade de refrigeração do painel, no caso em que ocorra um imprevisto operacional como abrasão, impacto ou superaquecimento localizado, que danifique o painel e provoque vazamento de água em um dos canais internos, obrigando a interromper a circulação de água no mesmo. Esta menor perda permite que, em determinadas circunstâncias, o painel possa continuar a operar, mesmo após a ocorrência do citado imprevisto, evitando paradas não programadas do forno e aumentando assim sua estabilidade operacional.

[0010] Os objetivos da presente invenção são alcançados com a provisão de um painel cuja tubulação de alimentação dos canais internos de refrigeração se desdobre, após os engates com o circuito externo da água de refrigeração do forno, em dois ou mais canais totalmente separados, de menor área de seção transversal unitária, de forma que o corpo do painel seja atravessado por uma pluralidade de canais independentes, em número superior ao número de conjuntos de engate. Após percorrerem separadamente o interior do corpo do painel, a pluralidade de canais volta a confluir antes do respectivo engate de saída, de forma que o número dos engates de saída da água de refrigeração seja igual ao número de engates de entrada. Desta forma é possível desfrutar todas as vantagens decorrentes do aumento do número de canais que percorrem o corpo do painel, sem ter que arcar com as relativas desvantagens que, pelo estado atual da técnica, limitam o aumento do número destes canais. Eliminando esta limitação, o número de canais pode ser aumentado significativamente, sem aumentar, no entanto, o número de conjuntos de engate e a seção total de passagem da água.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0011] Desta forma será possível obter, com relação aos painéis conforme o estado atual da técnica, as seguintes vantagens: a) Significativa redução da distância entre os canais de refrigeração. Esta redução da distância entre os canais tem como consequência uma redução na distância média entre cada ponto do painel e a água de refrigeração, com consequente redução da temperatura média no corpo e na face quente. Ficam reduzidas também as distancias máximas entre a água e as regiões do painel que ficam mais longe desta, significando que serão eliminados os chamados pontos quentes, que são as partes do painel que ficam mais longe da água de refrigeração e, portanto, tem maior probabilidades de ficar sobreaquecidas; b) Aumento da superfície de contato entre a água de refrigeração e a parede dos canais: mantendo a mesma seção total de passagem da água, mas subdividindo-a em um maior número de canais, aumenta-se a superfície de contato entre a água e a parede do canal. Este aumento se dá na razão da raiz quadrada do aumento do número de canais: sendo n o número de canais, S1 a superfície de contato quando existe um único canal e Sn a superfície de contato quando a mesma seção total de passagem é dividida em n canais, o aumento da superfície de contato é expresso pela relação Sn = S1 x Vn. Quer dizer: mantendo-se a mesma seção total de passagem, mas quadruplicando o número de canais, a área de contato entre a água e as paredes dos canais dobrará. Visto que a troca térmica entre a água de refrigeração e o painel se dá através da superfície de contato água/parede do canal, o aumento desta superfície interfere diretamente sobre a eficácia da refrigeração; c) Considerando que os canais internos de refrigeração do painel estão contidos no corpo do mesmo, quanto menor for o diâmetro dos canais, menor poderá ser a espessura do corpo no qual deverão estar contidos. Este fato permite que, aumentando o número de canais e reduzindo ao mesmo tempo a seção unitária dos mesmos, seja possível reduzir a espessura e, portanto, a massa e o custo dos painéis.

[0012] As vantagens acima elencadas permitem atingir os objetivos da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A presente invenção poderá ser melhor compreendida através da descrição detalhada em consonância com as figuras em anexo.

[0014] A FIG. 1 é uma vista em corte lateral de um alto-forno.

[0015] A FIG. 1A é uma vista ampliada de parte do corte lateral do alto forno.

[0016] A FIG. 2 é uma vista em corte horizontal de um alto-forno.

[0017] A FIG. 2A é uma vista ampliada de parte do corte horizontal do alto-forno.

[0018] A FIG. 3 ilustra uma vista frontal da face fria de um painel refrigerado em cobre laminado, conforme estado atual da técnica.

[0019] A FIG. 3A ilustra uma vista em corte longitudinal de um painel refrigerado em cobre laminado, conforme estado atual da técnica.

[0020] A FIG. 3B ilustra uma vista superior de um painel refrigerado em cobre laminado, conforme estado atual da técnica.

[0021] A FIG. 4 é uma vista frontal da face fria de um painel refrigerado em cobre fundido, conforme estado atual da técnica.

[0022] A FIG. 4A é uma vista em corte longitudinal de um painel refrigerado em cobre fundido, conforme estado atual da técnica.

[0023] A FIG. 4B é uma vista superior de um painel refrigerado em cobre fundido, conforme estado atual da técnica.

[0024] A FIG. 5 é uma vista frontal da face fria de um painel refrigerado em cobre fundido, de acordo com a presente invenção.

[0025] A FIG. 5A é uma vista em corte longitudinal de um painel refrigerado em cobre fundido, de acordo com a presente invenção.

[0026] A FIG. 5B é uma vista superior de um painel refrigerado em cobre fundido, de acordo com a presente invenção.

[0027] A FIG. 6 é uma vista frontal da face fria de um painel refrigerado em cobre fundido, de acordo com a presente invenção, com canais paralelos às bordas superior e inferior.

[0028] A FIG. 7 é uma vista em corte lateral do conjunto de entrada (ou saída) da água.

[0029] A FIG. 7A é uma vista em corte transversal da luva contendo a tubulação de entrada (ou saída) da água.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

[0030] Com referência à Figura 1, pode-se observar um alto forno 1, contendo um cadinho 2 onde se acumula o ferro gusa líquido, a região das ventaneiras 3 por onde é soprado o ar quente para o interior do forno, a rampa 4, ventre 5 e cuba 6 por onde a carga descendente passa pelas reações químicas de redução do minério, além do aquecimento e fusão da carga. O forno é vedado externamente por uma carcaça 7, que envolve totalmente o interior do mesmo e à qual são fixados, em sua face interna, os painéis refrigerados 8.

[0031] A Figura 1A ilustra o corte vertical de um conjunto parcial de painéis refrigerados 8 conforme estado atual da técnica, montados no lado interno da carcaça 7, com relativos tubos 9 de entrada e saída de água que atravessam a carcaça 7.

[0032] A Figura 2 ilustra a seção A - A do alto forno onde aparecem a carcaça 7, os painéis refrigerados 8.

[0033] A Figura 2A ilustra o corte horizontal de um conjunto de painéis refrigerados 8 conforme estado atual da técnica, montados no lado interno da carcaça 7, com relativos tubos 9 de entrada e saída da água, que atravessam a carcaça 7.

[0034] A Figura 3 ilustra a vista frontal da face fria de um painel refrigerado laminado 10, dentre a pluralidade de painéis conforme estado atual da técnica, onde aparecem, em linhas tracejadas verticais, os canais internos de refrigeração 11, obtidos através de usinagem de furos e os tubos de entrada e saída de água 12.

[0035] A Figura 3A ilustra o corte longitudinal de um painel refrigerado laminado 10, conforme estado atual da técnica, no qual aparecem um corpo 13 obtido a partir de peça maciça, um canal interno de refrigeração 11 e os tubos de entrada e saída de água 12 que saem do painel do lado da face fria 14. Também aparecem na Figura 3A as cavidades 15 e as costelas 16 que em alguns tipos de painéis refrigerados, caracterizam a face quente 17.

[0036] A Figura 3B ilustra a vista superior de um painel refrigerado laminado 10 conforme estado atual da técnica na qual aparecem os tubos de entrada ou saída de água 12.

[0037] A Figura 4 ilustra a vista frontal da face fria de um painel refrigerado fundido 18, dentre a pluralidade de painéis conforme estado atual da técnica onde aparecem, em linhas tracejadas verticais, os canais internos de refrigeração 19, constituídos por tubos em aço ou outra liga metálica, que ficam embutidos no corpo fundido 20 do painel. Aparecem também as luvas (tubos) em aço 21, “chumbadas” no corpo fundido em cobre, que protegem os tubos 22 de entrada e saída da água nos painéis. A designação “chumbada” será adotada no sentido de informar que a peça é fixada ao corpo fundido durante o processo de fusão, no qual o metal líquido se solidifica e fixa a parte da peça em contato com o mesmo.

[0038] A figura 4A ilustra o corte longitudinal de um painel refrigerado fundido 18, conforme estado atual da técnica, no qual aparecem o corpo fundido 20, um canal interno de refrigeração 19 e os tubos de entrada e saída de água 22 que saem do painel do lado da face fria 14. Também aparecem na Figura 4A as cavidades 15 e as costelas 16 que em alguns tipos de painéis refrigerados, caracterizam a face quente 17 e as luvas em aço 21, “chumbadas” no corpo fundido em cobre, que protegem os tubos de entrada e saída da água nos painéis.

[0039] A Figura 4B ilustra a vista superior de um painel refrigerado fundido 18 conforme estado atual da técnica na qual aparecem as luvas em aço 21, chumbadas no corpo fundido em cobre e os tubos de entrada ou saída de água 22, cada um protegido pela respectiva luva.

[0040] A Figura 5 ilustra a vista frontal da face fria de um painel refrigerado fundido conforme nova concepção 23, onde aparecem, em linhas tracejadas, os canais internos de refrigeração 24, constituídos por tubos em aço ou outra liga metálica, que ficam embutidos no corpo fundido do painel 25. Também aparecem as luvas em aço 26, “chumbadas” no corpo do painel, cada uma das quais têm diâmetro suficiente para conter os tubos 27 que constituem a continuação dos canais internos de refrigeração que confluem em cada engate de saída da água de refrigeração, ou se originam de cada engate de entrada da água de refrigeração.

[0041] A Figura 5A ilustra o corte longitudinal de um painel refrigerado fundido conforme nova concepção 23, no qual aparecem o corpo fundido 25, um canal interno de refrigeração 24 que atravessa longitudinalmente o painel e as cavidades 15 e as costelas 16 que em alguns tipos de painéis refrigerados, caracterizam a face quente 17. Também aparecem na figura 5A as luvas em aço 26, chumbadas no corpo do painel, dentro das quais se direcionam e estão contidos os tubos 27 de entrada e saída da água de refrigeração do painel. Os tubos 27 são unidos por solda em sua extremidade a um bocal 28 de aço ou outra liga metálica. Tratando-se da saída de água do painel, o bocal 28 reúne os fluxos de água do conjunto de tubos 27 em um único duto e é conectado com o engate único ao sistema de refrigeração do forno. Tratando-se da entrada de água, o bocal 28 é conectado com o engate único ao sistema de refrigeração do forno e a partir do o fluxo principal de água no bocal 28, ramifica-se o fluxo nos tubos 27 que entram no corpo fundido do painel 25 refrigerando o mesmo.

[0042] A Figura 5B ilustra a vista superior de um painel refrigerado fundido 23, conforme nova concepção, no qual aparecem as luvas em aço 26, “chumbadas” no corpo do painel, cada uma das quais contém os tubos de entrada ou saída da água de refrigeração do painel, sendo que dentro de cada luva passam os tubos que derivam de cada engate de entrada ou que se direcionam a cada engate de saída através de um bocal 28.

[0043] A Figura 6 ilustra a vista frontal da face fria de um painel refrigerado fundido conforme nova concepção, referido pelo número de referência 29, onde aparecem, em linhas tracejadas, os canais internos de refrigeração 24, constituídos por tubos em aço ou outra liga metálica, que ficam embutidos no corpo fundido do painel e que, na configuração ilustrada nesta figura, contornam com passagens horizontais 30 as extremidades inferior e superior do painel, mantendo-se paralelos às bordas inferior e superior deste, sem desvios, interrupções ou interposição de entradas ou saídas da água de refrigeração. Essa configuração otimiza a refrigeração nas extremidades superior e inferior do painel refrigerado.

[0044] Os tubos que se mantêm paralelos às bordas inferior e superior do painel, sem desvios, interrupções ou interposição de entradas ou saídas da água de refrigeração, se originam em um engate de entrada situado próximo a um dos quatro cantos do painel e terminam no engate situado próximo ao canto oposto, sendo que, dentre os tubos que se originam e terminam nestes engates opostos, um ou mais contornam o painel no sentido horário e um ou mais contornam o painel em sentido anti-horário. Desta forma todos os demais canais de refrigeração contidos no corpo do painel são contidos no perímetro delimitado pelos canais que se originam nos dois citados engates, situados em cantos opostos

[0045] A Figura 7 ilustra a vista lateral de detalhe do conjunto de componentes que compõem a entrada, ou saída, da água e sua conexão com o sistema de refrigeração do forno, onde temos os canais internos de refrigeração 24 do painel refrigerado fundido conforme nova concepção 23. Os tubos 27 que formam os canais internos confluem e deixam o corpo fundido 25 inseridos dentro de uma luva de aço 26. As extremidades dos tubos 27 são unidas entre si por solda 32, que faz a união também ao bocal 28. Para a vedação de gás do forno, o componente metálico 33 que pode ser rígido ou flexível é soldado à carcaça 7 do forno e à luva 26. Para garantia contra vazamentos de gás, a luva 26 pode ser unida também por solda ao conjunto de tubos 27 inseridos dentro da mesma. O engate 31, liga o painel ao tubo flexível 35, que deriva dos circuitos externos de refrigeração do forno, constituindo parte dos mesmos.

[0046] A Figura 7A ilustra a vista frontal, do lado da face fria, do bocal de aço 28, dos tubos que formam os canais internos 27 e da solda de vedação 32. Aparece nesta figura também o tampão 34. Este tampão é utilizado para interromper o fluxo de água em um canal que tenha eventualmente apresentado vazamento, sem prejudicar o fluxo da água de refrigeração nos demais canais coligados ao mesmo engate. O tampão pode ser instalado a cada tubo 27 individualmente através da abertura de rosca interna no mesmo.

[0047] Note-se que os tubos 27 citados na descrição das FIG. 5, 5A, 5B, 7 e 7A, cuja função é ligar os canais de refrigeração 24 embutidos no corpo 25 do painel ao bocal 28 do respectivo engate 31, podem ter seções diferentes daquela circular ilustrada nas figuras e diferentes também da seção dos canais de refrigeração internos dos quais se originam.

[0048] Deve ser observado que variações de formato, inclusões de janelas ou furos, modificações e alterações da invenção aqui descrita são possíveis àqueles versados na técnica, sem fugir do escopo da presente invenção ou equivalentes desta, devendo ser englobadas pelas reivindicações anexas e suas equivalentes. Também devem ser inclusos na presente invenção painéis de configuração "mista", ou seja, painéis que se enquadrem, em uma parte de sua extensão, dentro dos critérios da presente invenção e que tenham outra parte realizada conforme critérios convencionais.

Claims (22)

1. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, compreendendo: um corpo fundido (25) refrigerado através de canais de refrigeração (24), pelo menos um conjunto de engates (31) para engate com a tubulação de alimentação e escoamento da água de refrigeração, uma pluralidade de canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25) e uma pluralidade de tubos (27) que ligam os canais de refrigeração (24) a cada conjunto de engates (31); caracterizado pelo fato de que a parte fixa (28) de cada engate (31) se desdobra em uma pluralidade de tubos (27) antes da entrada no corpo (25) do painel (23).

2. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte fixa (28) de cada engate (31) se desdobra em uma pluralidade de tubos (27) antes da entrada no forno (1), tendo como limite a linha que delimita a face interna da carcaça do forno (7).

3. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada conjunto de engates (31) possuir dois canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25).

4. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada conjunto de engates (31) possuir três ou mais canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25)

5. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada conjunto de tubos (27), derivantes de cada conjunto de canais de refrigeração (24) que confluem em um único engate (31), ao sair do corpo (25) do painel (23), esteja contido em uma única luva de proteção (26), fixada ao corpo (25) do painel (23).

6. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada conjunto de tubos (27), derivantes de cada conjunto de canais de refrigeração (24) que confluem em um único engate (31), ao sair do corpo (25) do painel (23), esteja contido em uma única luva de proteção (26), fixada ao corpo (25) do painel (23) e que a conexão de saída dos tubos (27) da luva de proteção (26) e entrada na parte fixa do engate (28) seja feita através de solda (32).

7. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada conjunto de tubos (27), derivantes de cada conjunto de canais de refrigeração (24) que confluem em um único engate (31), ao sair do corpo (25) do painel (23), esteja contido em uma única luva de proteção (26), fixada ao corpo (25) do painel (23) e que os tubos (27), após saírem da luva de proteção (26), se inserem em um único engate (31) que faz a conexão com o sistema de refrigeração do forno, e que a entrada dos tubos no engate (31) seja vedada através de solda (32).

8. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a passagem entre a parte fixa do engate (28) e o volume (36) formado entre a superfície interna da luva de proteção (26) e a superfície externa dos tubos (27) seja vedada.

9. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato que a luva de proteção (26) possui seção circular ou outra e é fixada ao corpo (25) por “chumbamento”, solda ou união mecânica, tal como rosca ou flange com parafusos, ou uma combinação de tais meios de fixação.

10. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a confluência entre os fluxos de entrada ou saída da água dos canais internos de refrigeração (24), quando estes se unem para confluir em cada um dos engates (31), seja realizada fazendo confluir a pluralidade de tubos (27), relativos a cada engate, dentro de um único conduto, na parte fixa do engate (28), em cuja secção transversal caibam as seções transversais de todos os tubos (27) cujos fluxos de água sejam direcionados ao (ou venha do) mesmo engate.

11. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada um dos tubos (27) que ligam os canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25) do painel (23), aos engates (31), tenha a sua extremidade em direção ao engate diretamente visível e acessível em toda sua seção, quando o engate estiver desconectado.

12. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a área da seção de passagem da água em cada um da pluralidade de canais de refrigeração (24) embutidos no corpo do painel (25) seja inferior à metade da secção de passagem da água no respectivo engate (31).

13. Painel refrigerado (29) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos um canal (30) percorrer horizontalmente a borda superior e pelo menos um canal a borda inferior do painel, mantendo-se paralelos a estas ao longo de suas extensões, sem desvios ou interrupções em todo o percurso contido entre as curvas que constituem a entrada e a saída do canal de refrigeração no trecho paralelo à respectiva borda e pelo fato que o canal (ou canais) que percorre(m) a borda superior e o canal (ou canais) que percorre(m) a borda inferior se originam no mesmo engate (31) de entrada e confluem no mesmo engate (31) de saída.

14. Painel refrigerado (29) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que pelo menos um dos canais (30) que percorrem as bordas superior ou inferior do painel (25) contorna o mesmo no sentido horário enquanto pelo menos um outro destes canais (30) contorna o painel (25) no sentido anti-horário.

15. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, compreendendo: um corpo fundido (25) refrigerado através de canais de refrigeração (24), pelo menos um conjunto de engates (31) para engate com a tubulação de alimentação e escoamento da água de refrigeração, uma pluralidade de canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25) e uma pluralidade de tubos (27) internos ao corpo que ligam os canais de refrigeração (24) a cada conjunto de engates (31); caracterizado pelo fato de que cada conjunto de engates (31) se desdobre em 3 ou mais canais de refrigeração (24) embutidos no corpo.

16. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada conjunto de engates (31) possuir três canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25)

17. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada conjunto de engates (31) possuir quatro ou mais canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25)

18. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que a confluência entre os fluxos de entrada ou saída da água dos canais internos de refrigeração (24), quando estes se unem para confluir em cada um dos engates (31), seja realizada fazendo confluir a pluralidade de tubos (27), relativos a cada engate, dentro de um único conduto, na parte fixa do engate (28), em cuja secção transversal caibam as seções transversais de todos os tubos (27) cujos fluxos de água sejam direcionados ao (ou venha do) mesmo engate.

19. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que cada um dos tubos (27) que ligam os canais de refrigeração (24) embutidos no corpo (25) do painel (23), aos engates (31), tenha a sua extremidade em direção ao engate diretamente visível e acessível em toda sua seção, quando o engate estiver desconectado.

20. Painel refrigerado (23) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que a área da seção de passagem da água em cada um da pluralidade de canais de refrigeração (24) embutidos no corpo do painel (25) seja inferior à metade da secção de passagem da água no respectivo engate (31).

21. Painel refrigerado (29) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de pelo menos um canal (30) percorrer horizontalmente a borda superior e pelo menos um canal a borda inferior do painel, mantendo-se paralelos a estas ao longo de suas extensões, sem desvios ou interrupções em todo o percurso contido entre as curvas que constituem a entrada e a saída do canal de refrigeração no trecho paralelo à respectiva borda e pelo fato que o canal (ou canais) que percorre(m) a borda superior e o canal (ou canais) que percorre(m) a borda inferior se originam no mesmo engate (31) de entrada e confluem no mesmo engate (31) de saída.

22. Painel refrigerado (29) para alto-forno e outros fornos industriais, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato que pelo menos um dos canais (30) que percorrem as bordas superior ou inferior do painel (25) contorna o mesmo no sentido horário enquanto pelo menos um outro destes canais (30) contorna o painel (25) no sentido anti-horário.