ES2224829B1 - Mejoras introducidas en un horno giratorio de alto rendimiento calorifico, para la fabricacion de semihidrato y anhidrita ii. - Google Patents
Mejoras introducidas en un horno giratorio de alto rendimiento calorifico, para la fabricacion de semihidrato y anhidrita ii.Info
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Abstract
Mejoras introducidas en un horno giratorio de alto rendimiento calorífico, para la fabricación de semihidrato y anhidrita II. El horno está provisto de una serie de paletas sobre la superficie del material refractario y solidarias del cuerpo tubular interno, y está provisto en su parte posterior de una cámara adaptada para recibir polvo de yeso recuperado previamente en el filtro de mangas de la instalación, así como de unos soportes deslizantes que permiten el desplazamiento lineal entre los diferentes cuerpos tubulares concéntricos que forman el horno, de una porción de hogar porta-quemador móvil, de uno o varios anillos de retención, dotados de orificios pasantes, solidarios del cuerpo cilíndrico interno que limitan el paso del material de cocción a través de los mismos y regulan la velocidad de paso de dicho material, de unas nervaduras en segmento de espiral que ejercen una retención de material regulando su paso por las aberturas de salida, y de una tapa de estanqueidad, solidaria alchasis de rodadura y dotada de una salida de vapor comunicada con un conducto de aspiración de gases, de una puerta para el muestreo y de un soporte para sondas.
Description
Mejoras introducidas en un horno giratorio de
alto rendimiento calorífico, para la fabricación de semihidrato y
anhidrita II.
La presente invención se refiere a mejoras
introducidas en hornos giratorios de alto rendimiento calorífico,
para la fabricación de yesos y escayolas, del tipo de los
compuestos por un cuerpo tubular cilíndrico interno giratorio,
cerrado en su extremo posterior y solidarizado coaxialmente con un
segundo cuerpo tubular cilíndrico superior de radio mayor y de
menor longitud, abarcando dicho segundo cuerpo tubular la mayor
parte del tramo central del primero, determinándose entre ambos una
cámara intermedia que en el extremo delantero se halla en
comunicación con una tolva de entrada de material y el extremo
posterior se halla en comunicación con el interior del cuerpo
tubular cilíndrico interno por medio de unos pasos de entrada,
comprendiendo también dicho horno un tercer cuerpo tubular
cilíndrico más externo, solidarizado coaxialmente al cuerpo tubular
cilíndrico superior, de mayor radio que el de éste y determinando
con él una cámara de evacuación que está comunicada con el interior
del cuerpo tubular interno a través de unos pasos de salida de
material y provista de aberturas para la salida del producto
acabado, comprendiendo también dicho horno un quemador, un hogar
preferentemente con pared en forma cónica y recubierta de material
refractario, y nervios, aletas y paletas sobresalientes de los
cuerpos tubulares.
En la industria de la producción de yeso, los
requerimientos tanto en cantidad como en calidad de la modalidad de
yeso anhidrita se han visto incrementados durante los últimos años,
no sólo por su amplio espectro de aplicaciones tales como en la
fabricación artificial de mármoles, revestimientos o superficies
impermeables, sino también por las exigencias de seguridad y
calidad en aumento de yeso de fraguado controlado en el sector de la
construcción y también de yeso de proyectar.
Uno de los problemas existentes en la
fabricación de anhidrita es la elevada temperatura del material a
la salida del horno, ya que este tipo de producto suele aditivarse
en una etapa posterior, y debido a las altas temperaturas del
material, los aditivos pueden llegar a descomponerse alterando las
cualidades del producto acabado. Para evitar que esto ocurra, se
requiere enfriar el material a la salida del horno.
Para tal fin, los hornos existentes se
complementan con unos sistemas enfriadores, o de refrigeración,
destinados a disminuir la temperatura en fases determinadas del
proceso y que conllevan un incremento notable del consumo
energético final.
Otros inconvenientes que presentan este tipo de
hornos están relacionados con la homogeneidad de la mezcla de los
componentes, con las pérdidas de calor por difusión térmica a
través de las paredes del horno.
El objeto de la presente invención propone una
solución a dichos problemas y proporciona mejoras aplicables a este
tipo de hornos para aumentar el rendimiento y la calidad de la
producción.
El horno giratorio de alto rendimiento objeto de
la presente invención, se caracteriza porque en una zona del
interior del cuerpo tubular interno que está recubierta de un
material refractario, se disponen una serie de paletas, solidarias
al cuerpo tubular interno mediante unos soportes, cuya función es
agitar el material circulante circulante sobre dicho refractario,
facilitando su avance en dirección a los pasos de salida de
material del interior del cuerpo tubular interno a la cámara de
evacuación.
Según otra característica de la invención, el
cuerpo tubular interno está provisto de una cámara en su parte
posterior, delimitada por unas tapas y adaptada para recibir polvo
de yeso recuperado previamente en el filtro de mangas de la
instalación, a través de un paso posterior, y porque dicha cámara
está provista de unas nervaduras en segmento de espiral y unos
recipientes de recolección que comunican con el interior del cuerpo
tubular interno a través de unos pasos practicados en la tapa de la
citada cámara más próxima al interior del cuerpo tubular
interno.
El horno giratorio de alto rendimiento objeto de
la invención, también se caracteriza porque entre el cuerpo tubular
interno y el cuerpo tubular externo está dispuesta una tapa de
estanqueidad solidaria al chasis de rodadura, dotada de una salida
de vapor comunicada con un conducto de aspiración de gases; de una
puerta para el muestreo y de un soporte para sondas; todo ello
dispuesto de tal modo que la evacuación del vapor producido durante
el proceso de cocción se realiza de manera controlada.
Según una forma preferida de realización, la
distancia de separación entre la porción de hogar del carro
porta-quemador móvil y el hogar fijo de combustión
puede regularse a conveniencia, pudiendo así variar la cantidad de
aire secundario que a modo de vena de aire penetra en el horno,
refrigerando en mayor o menor medida el refractario del hogar fijo
y variando la cantidad de calor en la zona de cocción del yeso.
Según otra característica de la invención, la
cara interior del cuerpo tubular cilíndrico interno está provista
de uno o varios anillos concéntricos de retención, repartidos
longitudinalmente a lo largo del eje del cuerpo tubular cilíndrico
interno, y porque dichos anillos están dotados de unos orificios
pasantes cuya sección de paso será tanto menor cuanto mayor sea la
velocidad de circulación de un determinado tipo de material por el
interior del horno, limitando el paso de material a través de los
mismos y regulando de este modo la velocidad de paso del material
en el horno.
El horno giratorio objeto de la presente
invención también se caracteriza porque en el cuerpo tubular
interno se hallan dispuestas, opcionalmente, unos segmentos de
espiral de retención, solidarios del cuerpo tubular interno
mediante unos soportes, situados a una altura conveniente del cuerpo
tubular para regular el flujo de material circulante por debajo de
los mismos en caso de avalancha
Según otra característica de la invención, el
horno objeto de la invención se caracteriza porque dispone de unos
soportes deslizantes, situados en la cámara intermedia y en la
cámara de evacuación, respectivamente, y porque dichos soportes
deslizantes comprenden una primera parte, solidaria de la pared más
externa en cada una de las cámaras provistas de soportes
deslizantes; una segunda parte, solidaria de la pared más interior
de cada una de las cámaras; y unos rodillos, dispuestos entre ambas
partes del soporte deslizante, a modo de sándwich, cuyo recorrido
está limitado por los topes dispuestos en ambas partes del soporte,
permitiendo así un deslizamiento lineal entre los tres cuerpos
tubulares que forman las paredes de las cámaras, cuando éstos sufren
los efectos de la dilatación.
En los dibujos adjuntos se ilustra a título de
ejemplo no limitativo, una forma de realización del horno objeto de
la presente invención.
La Fig. 1, es una vista lateral seccionada
longitudinalmente que muestra los distintos detalles del horno;
la Fig. 2, es una sección transversal según
A-A' de la Fig. 1; y
la Fig. 3 es una vista esquemática frontal, de
un soporte deslizante.
La descripción que sigue hace referencia a los
dibujos antes explicados, que permiten apreciar con detalle las
diferentes partes de que está formado el horno giratorio objeto de
la invención. En dichos dibujos puede apreciarse que, de acuerdo
con el objeto de la presente invención, el horno giratorio 16
comprende un carro hogar porta-quemador móvil 28;
un hogar fijo 12; y un largo cuerpo tubular cilíndrico giratorio 1
provisto de medios de apoyo y de medios de giro, cerrado en su
extremo posterior 4 y solidarizado coaxialmente con un segundo
cuerpo tubular superior 2 de menor longitud, abarcando dicho cuerpo
tubular superior 2 la mayor parte del tramo central del primero y
determinando junto con el cuerpo tubular interno 1 una cámara
intermedia 5, que en su extremo anterior comunica con una tolva 7
de entrada de material de partida.
El horno 16 comprende también un tercer cuerpo
tubular cilíndrico giratorio externo 3, que está solidarizado con
el cuerpo tubular cilíndrico superior 2 y que determina con dicho
cuerpo tubular superior 2 una cámara de evacuación 6 del producto
acabado, comunicada con el interior del cuerpo tubular interno
1.
Es destacable la disposición de una tapa de
estanqueidad 24 entre el cuerpo tubular externo 3 y el interno 1,
solidarizada con el chasis de rodadura y que está dotada de una
salida de vapor 25; una puerta para el muestreo 26 y un soporte
para la ubicación de sondas 27. Dicha tapa de estanqueidad 24
permite controlar la salida de gases conteniendo material
particulado del interior del horno y facilita el muestreo y el
control de los parámetros del proceso de la producción de la
modalidad de yeso con las características deseadas.
En la Fig. 1 puede apreciarse también que en la
zona del cuerpo tubular interno 1 provista de un recubrimiento de
material refractario 13, están dispuestas sobre la superficies del
refractario unas paletas 14, solidarias al cuerpo tubular interno 1
por medio de unos soportes 15 y destinadas a favorecer la agitación
del material circulante y el avance en dirección hacia los pasos de
salida 9. La disposición y el número de las paletas 14 son función
del tamaño del horno 16 y de las características del material
tratado. En una realización preferente el material refractario 13
se dispone configurando una forma cónica de sección transversal de
mayor radio en el extremo más próximo al quemador, estableciéndose
una inclinación a favor del avance hacia los pasos de salida 9
incrementando dicha inclinación el efecto producido por las paletas
14.
Otro aspecto destacable de la invención es la
cámara posterior 19 delimitada por unas tapas
18-18' y dispuesta en el extremo posterior del
cuerpo tubular 1, la cual está provista de un paso posterior 20; de
nervaduras en segmento de espiral 21 y de recipientes de
recolección 22, y está adaptada para recibir polvo de yeso
procedente de los gases evacuados y que han sido recogidos y
filtrados en el filtro de mangas, no representado. Las nervaduras en
espiral 21 permiten la conducción del polvo de yeso del paso
posterior 20 hasta los recipientes de recolección 22, que a través
de unos pasos 23 practicados a la tapa interior de la cámara,
comunican la cámara 19 con el interior 17 del cuerpo tubular
interno 1. Esta posibilidad de recolección y reconducción del polvo
de yeso es de especial importancia porque rentabiliza el proceso y
lo hace más limpio.
En la forma preferida representada en la Fig. 1,
puede percibirse que el quemador 11 está dispuesto en un hogar
porta-quemador 28 móvil. Esta disposición permite
regular la distancia de separación 35 entre dicha porción de hogar
porta-quemador 28 móvil y el hogar fijo de
combustión 12, lo que permite regular a su vez la cantidad de aire
que penetra en el horno 16 y refrigerar en mayor o menor medida el
refractario del hogar rotatorio, modificándose la cantidad de calor
en la zona de cocción del material, pudiéndose variar así las
características del producto acabado. También en una forma de
realización preferida, el interior 17 del cuerpo tubular interno 1
está dotado de unos anillos de retención 32, apreciables en la Fig.
2, que es una sección transversal por A-A' de la
Fig. 1.
Los anillos 32 están dotados de unos orificios
pasantes 34, cuya función es la de regular la velocidad de avance
del material en el cuerpo tubular interno 1. La acción de
regulación de la velocidad es intensificada por la presencia de
unos segmentos de espiral 31, solidarios a la superficie interior 36
del cuerpo tubular interno 1 mediante unos soportes 31', y situados
a una altura conveniente para que el material pase por debajo de
dichos segmentos de espiral 31, haciendo retroceder todo el
material que supere la altura del espacio libre que hay por debajo
de dichos segmentos de espiral, regulando así el flujo de material
a través del cuerpo tubular interno 1.
En la Fig. 2, aparecen en sección transversal
los tres cuerpos tubulares concéntricos y unos soportes deslizantes
29-30 ubicados en la cámara intermedia 5 y la
cámara de evacuación 6, solidarios dichos soportes deslizantes
29-30 a las paredes de los respectivos cuerpos
tubulares mediante las partes 30A y 30B, resultando permisivos con
los movimientos causados por efecto de las dilataciones
diferenciales que se establecen entre ellos.
La Fig. 3 corresponde a una vista esquemática de
un ejemplo de soporte deslizante 30, donde pueden apreciarse las
partes 30A y 30B, solidarias de las paredes que forman el espacio
intermedio en el cual está dispuesto dicho soporte, y unos rodillos
30C, que a modo de sándwich están dispuestos entre las partes 30A y
30B del soporte deslizante 30, estando el recorrido de dichos
rodillos limitado por unos topes 30D dispuestos en las mismas partes
30A y 30B.
La disposición de los elementos del horno 16
está especialmente diseñada para establecer el recorrido del
material a cocer, que a través de la tolva 7 de entrada es vertido
a la cámara intermedia 5 y, por la acción de paletas y aletas no
representadas, es conducido al interior 17 del cuerpo tubular
interno 1 por medio de los pasos de entrada 8. Posteriormente se
fuerza el material a recorrer el espacio interior avanzando por las
distintas cámaras definidas por los anillos de retención 32 y por
los segmentos de espiral 31, saliendo a través de los pasos de
salida 9 a la cámara de evacuación 6, por la abertura 10 en la cual
se recolecta el producto acabado. El circuito recorrido por el
material durante su cocción está pensado para optimizar recursos y
energía, pudiéndose recircular material que no ha sido
completamente cocido, una vez recuperado de la salida de vapores a
la cámara posterior, y aprovechándose el calor transmitido por los
cuerpos tubulares y por el material evacuado a la cámara intermedia
5.
Claims (7)
1. Horno giratorio (16) de alto rendimiento
calorífico, para la fabricación de semihidrato y anhidrita II, del
tipo de los compuestos por un cuerpo tubular cilíndrico (1)
giratorio interno, cerrado en su extremo posterior (4) y
solidarizado coaxialmente con un segundo cuerpo cilíndrico (2)
superior de radio mayor y de menor longitud que abarca la mayor
parte del tramo central del primero, determinándose entre ambos una
cámara intermedia (5) que en el extremo delantero se halla en
comunicación con una tolva (7) de entrada de material y en el
extremo posterior se halla en comunicación con el interior (17) del
cuerpo tubular cilíndrico interno por medio de unos pasos (8),
comprendiendo también dicho horno un tercer cuerpo tubular
cilíndrico (3), que es el externo, solidarizado coaxialmente al
cuerpo tubular cilíndrico (2) superior, de mayor radio que el de
éste y determinando con él una cámara de evacuación (6) que está
comunicada con el interior del cuerpo tubular interno a través de
unos pasos (9) y que está provista de al menos una abertura (10)
para la salida de material tratado, comprendiendo también dicho
horno un quemador (11), un hogar (12) preferentemente con pared
(13) en forma cónica y recubierta de material refractario, y
nervios, aletas y paletas sobresalientes de los cuerpos tubulares,
caracterizado porque en la zona del cuerpo tubular interno
(1), provista de un recubrimiento (13) de material refractario, se
disponen una serie de, paletas (14) sobre la superficie de dicho
material refractario, solidarias al cuerpo tubular (1) mediante
unos soportes (15), que agitan el material circulante sobre dicho
refractario, facilitando su avance en dirección a los pasos de
salida de material (9).
2. Horno giratorio según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo tubular interno (1) está
provisto de una cámara (19) en su parte posterior, delimitada por
las tapas (18) y (18'), adaptada para recibir polvo de yeso
recuperado previamente en el filtro de mangas de la instalación, a
través de un paso posterior (20), y porque dicha cámara está
provista de unas nervaduras en segmento de espiral (21) y unos
recipientes de recolección (22) que comunican con el interior (17)
del cuerpo tubular interno a través de unos pasos (23) practicados
en la tapa interior de la citada cámara.
3. Horno giratorio según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque entre el cuerpo tubular
interno (1) y el cuerpo tubular externo (3) está dispuesta solidaria
una tapa de estanqueidad (24), solidaria al chasis de rodadura y
dotada de una salida de vapor (25) comunicada con un conducto de
aspiración de gases; una puerta para el muestreo (26); y un soporte
para sondas (27); todo ello dispuesto de tal modo que la evacuación
del vapor se realiza de manera controlada.
4. Horno giratorio según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la distancia de separación
(35) entre la porción de hogar porta-quemador (28)
móvil y el hogar fijo de combustión (12) puede regularse a
conveniencia, pudiendo así variar la cantidad de aire secundario que
a modo de vena de aire penetra en el horno, refrigerando en mayor o
menor medida el refractario del hogar rotatorio y modificando la
cantidad de calor en la zona de cocción del material.
5. Horno giratorio según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la cara interior (36) del
cuerpo tubular cilíndrico (1) está provista de uno o varios anillos
concéntricos de retención (32), repartidos longitudinalmente a lo
largo del eje del cuerpo tubular cilíndrico (1) interno, y porque
dichos anillos (32) están dotados de unos orificios pasantes (34)
cuya sección de paso será tanto menor cuanto mayor sea la velocidad
de circulación de un determinado tipo de material por el interior
del horno, limitando el paso de material a través de los mismos y
regulando de este modo la velocidad de paso del material en el
horno.
6. Horno giratorio según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque en el cuerpo tubular
interno se hallan dispuestos unos segmentos de espiral (31),
solidarios a la cara interior (36) mediante unos soportes (31'),
que ejercen una retención del material que supera el espacio libre
que hay por debajo de los mismos determinado por la altura de los
soportes (31'), regulando el paso del material por el interior del
cuerpo tubular interno (1).
7. Horno giratorio según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque dicho horno dispone de unos
soportes deslizantes (29 y 30), situados en la cámara intermedia
(5) y en la cámara de evacuación (6), respectivamente, y porque
dichos soportes deslizantes comprenden una parte (30A), solidaria
de la pared más externa en cada una de las cámaras (5 y 6)
provistas de soportes deslizantes; una parte (30B), solidaria de la
pared más interior de cada una de las cámaras (5 y 6); y unos
rodillos (30C), dispuestos entre ambas partes del soporte
deslizante (30A y 30B), a modo de sándwich, cuyo recorrido está
limitado por los topes (30D) dispuestos en ambas partes del
soporte, permitiendo así un deslizamiento lineal entre los tres
cuerpos tubulares (1, 2 y 3) que forman las paredes de las cámaras
(5 y 6), cuando éstos sufren los efectos de la dilatación.
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