ES2266525T3 - Procedimiento para el tratamiento termico de materias primas y dispositivo para la realizacion del procedimiento. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento térmico de materias primas, en el que un horno se carga con las materias primas y se introduce aire en una zona de viento del horno y, adicionalmente, se introducen en el horno, como mínimo, dos fases gaseosas, estando sometidas las materias primas al tratamiento térmico, teniendo, como mínimo, las dos fases gaseosas un contenido de oxígeno diferente y las mismas son introducidas en el horno en cambio constante, alternando de una manera tal que, por un tiempo determinado, se introduce sólo una de las fases gaseosas, originándose mediante la introducción de la fase gaseosa de alto contenido de oxígeno velocidades de reacción e intercambio de materias incrementado y obteniendo con la introducción siguiente introducción de la fase gaseosa con un contenido de oxígeno más reducido una compensación de la atmósfera y temperaturas e introduciendo en las fase gaseosas alternativamente de forma discontinua diferente contenido de oxígeno, que para una duración determinada no se inyecta ni una ni otra fase gaseosa.
Description
Procedimiento para el tratamiento térmico de
materias primas y dispositivo para la realización del
procedimiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el tratamiento térmico de materias primas y a un
dispositivo para la realización del procedimiento para el
tratamiento térmico de materias primas.
Por el actual estado de la técnica se conocen
diferentes hornos de cuba que tienen diversos campos técnicos de
aplicación. Así, por ejemplo, se emplean hornos de cuba, como
aparatos de fusión (por ejemplo altos hornos, hornos de cubilote,
hornos de calcinación de bauxita).
Por ejemplo, por el documento DE 41 22 381 A1 se
conoce un procedimiento para la explotación de un horno de
cubilote. El horno de cubilote es alimentado desde arriba con la
carga, una mezcla de materias primas en porciones, por ejemplo,
chatarra, coque y aditivos. Mediante insuflación de aire
("viento") se oxida el coque a CO_{2} y CO y se produce de
este modo la energía de fusión necesaria para la fusión. En este
caso, el aire se lleva al horno a través de toberas distribuidas
uniformemente en un plano anular sobre la circunferencia del horno.
El hierro colado fundido es recogido en la zona inferior del horno,
en el llamado crisol o solera, y sale fluyendo de forma continua a
través de un sistema de sifón. En hornos de cubilote más antiguos se
utiliza para la combustión parcial del coque de carga, aire a
temperatura ambiente (viento frío). Las instalaciones más modernas
se explotan con aire precalentado (viento caliente), realizándose el
precalentamiento de forma regenerativa con el gas de combustión del
horno (gas de tragante) mediante los llamados recuperadores de
viento. Para poder mantener o variar el nivel de CO dentro del
horno a un valor preestablecido, en el procedimiento conocido se
inyecta al horno un gas de carbono, es decir CO_{2} ó CO. Por el
documento USA-A-4.045.212 se indica
un procedimiento para el tratamiento térmico de materia prima en el
que los gases de combustión enriquecidos con oxígeno retornan al
horno. Se añade además, gas que contiene oxígeno a las toberas
alimentadas con aire o con oxígeno, después de iniciada la
fusión.
fusión.
En los procedimientos actuales, para aumentar la
capacidad de fusión y mejorar las propiedades metalúrgicas del
hierro fundido, se añade oxígeno al viento frío o caliente. Por
medio de la alimentación de oxígeno se consiguen diversas ventajas.
Entre ellas se cuenta el aumento de la temperatura en la zona de
fusión y, de esta forma, también la capacidad de fusión. Además, se
consiguen mayores temperaturas de fusión de hierro y se realiza una
mejor combustión del coque de horno (con combustión incompleta
todavía pueden encontrarse restos de coque en la escoria), con lo
que además disminuye el consumo del mismo. Sin embargo, en la
alimentación de oxígeno se comprueba que la presión del oxígeno ya
se reduce a corta distancia detrás del punto de alimentación, de
modo que no es posible una penetración más profunda en la carga. Más
bien se llega a una importante caída de temperatura entre el
interior de la carga y la de la zona adyacente al punto de
alimentación.
Para la solución de dicho problema, el documento
DE 197 29 624 A1 propone incorporar el oxígeno al horno en forma de
impulsos con presión aumentada, mediante una lanza dispuesta en la
tobera de viento. De esta manera se quiere lograr una incorporación
más profunda del oxígeno en la carga para eliminar la caída de
temperatura en el interior de la misma. Si bien el procedimiento
conocido permite, debido a la presión elevada y, por lo tanto, la
mayor energía del oxígeno incorporado, una penetración más profunda
en la carga, los resultados aún no son satisfactorios. Esto se
debe, entre otros, a que el gran aumento de la temperatura local de
reacción en la zona del punto de entrada del O_{2} lleva a un
aumento sobreproporcionado exponencial de las velocidades de
reacción. De acuerdo con principios conocidos (por ejemplo, ecuación
de Arrhenius) puede partirse en el presente caso del hecho de que
cada 20ºC a 30ºC de aumento de temperatura produce una duplicación
de la velocidad de reacción.
En el documento
USA-A-4.138.098 se indica un
procedimiento para el tratamiento térmico de materia prima, en el
que los gases de reacción son introducidos a una cámara de horno a
través de 3 tubos coaxiales entre sí. De este modo se introduce
viento caliente por un tubo central, un gas oxidante, por ejemplo,
aire enriquecido con oxígeno por un tubo medio, y un gas
conteniendo un hidrocarburo a través de un tubo externo. Los tres
tubos están dotados de controles de suministro separados y la
alimentación de gas oxidante y combustible puede interrumpirse y
sustituirse por aire, nitrógeno o vapor de agua.
De este modo, el objetivo de la presente
invención consiste es dar a conocer un procedimiento para el
tratamiento térmico de materias primas que garantice una
penetración lo más buena posible de la carga de hornos e impida
sobrecalentamientos locales dentro de la carga. Además, el objetivo
consiste en crear un dispositivo para la realización del
procedimiento, según la invención.
La consecución de estos objetivos tiene lugar
mediante las características de la reivindicación 1 ó 10. Las
formas de realización ventajosas de la invención son objeto de las
subreivindicaciones.
En el procedimiento, según la invención, para el
tratamiento térmico de materias primas se utiliza un horno,
particularmente un horno de cuba. Por materias primas se entienden
minerales, chatarra, coque de horno, aditivos, etc. El horno se
carga con materias primas, introduciendo al horno, como mínimo, dos
fases gaseosas. Las fases gaseosas presentan un contenido de
oxígeno diferente, pudiendo estar previstas también fases gaseosas
sin oxígeno. Según la invención, como mínimo se introducen en el
horno, de forma alternativa, las dos fases gaseosas. Como
introducción alternativa se entiende, en este caso, que por un
periodo determinado se introduce sólo una de las fases gaseosas,
sin que estas fases gaseosas sean mezcladas de antemano, pudiendo
las fases gaseosas introducirse alternativamente en cualquier
orden. Básicamente es posible que las fases gaseosas de diferente
contenido de oxígeno puedan ser incorporadas alternativamente de
forma discontinua, es decir que, por un tiempo determinado, no se
incorpora ni la una ni la otra fase gaseosa.
En procedimientos convencionales se bloquea
continuar la entrada de la fase gaseosa en la carga o, en el peor
de los casos, incluso se realiza hasta una inversión del sentido de
flujo. Esto se debe a que los productos de oxidación son
principalmente gaseosos y las reacciones exotérmicas, de manera que
se presentan localmente aumentos de temperatura y presión
repentinos y fuertes.
Este inconveniente se supera con la
incorporación alternativa de fases gaseosas de diferente contenido
de oxígeno. Mientras que la incorporación de una primera fase
gaseosa, con un contenido relativamente elevado de oxígeno (por
ejemplo, O_{2}), produce el aumento de temperatura y presión
mencionados anteriormente, los gases de reacción son empujados
nuevamente en dirección al centro del horno debido a la
incorporación de una segunda fase gaseosa con un contenido de
oxígeno (por ejemplo, aire, CH_{4}) relativamente bajo o ningún
contenido, con lo cual se produce una compensación de temperatura y
concentración. En este caso, es especialmente ventajoso que las
reacciones compensatorias se realicen en zonas profundas de la carga
con el entremezclado cada vez más intenso de los gases sucesivos,
produciéndose, sin embargo, ahora reacciones gas-gas
con velocidades de reacción esencialmente mayores. La secuencia de
fases gaseosas con contenido elevado de oxígeno, y fases gaseosas
con contenido bajo de oxígeno tiene la ventaja de que, mediante la
fase gaseosa de contenido elevado de oxígeno, se realiza un
"encendido inicial" con velocidades de reacción e intercambio
de materia aumentadas de forma exponencial (particularmente también
en la reacción de gas-sólido con coque de horno) y,
a continuación, mediante la fase gaseosa con el menor contenido de
oxígeno se produce una compensación de atmósferas y temperaturas a
velocidades de flujo todavía elevadas y, de este modo, una buena
evacuación en forma de gases de los productos de reacción. De este
modo, el procedimiento, según la invención, posibilita una buena
penetración de la carga de hornos e impide sobrecalentamientos
locales dentro de la carga.
Es decir que, en el procedimiento según la
invención, se inyecta temporalmente una fase gaseosa con contenido
elevado de oxígeno, por ejemplo, oxígeno puro, preferentemente a
presión alta, y se provoca una oxidación espontánea. A continuación
se inyecta una fase gaseosa con contenido bajo de oxígeno,
cruzándose entre sí de forma inmediata sucesiva o retardada la
introducción de oxígeno y de aire comprimido.
El procedimiento tiene la ventaja de que, con
respecto del aire enriquecido con oxígeno como producto inicial, la
oxidación del coque no se dificulta por el contenido incontrolable
del "nitrógeno". Mediante la inducción de aire comprimido, la
atmósfera local es enrarecida y parcialmente enfriada, de modo que
se restablecen los equilibrios de las reacciones. La compensación
de concentraciones y temperaturas mediante turbulencias y difusión,
debida a la incorporación de oxígeno y aire por cargas, trae consigo
importantes ventajas respecto a la conducción de las reacciones. En
principio, la carga sirve como órgano mezclador interior para la
generación de aire enriquecido. Debido a la variación de las
diferentes longitudes de cadencia, la mezcla puede adaptarse
rápidamente al proceso, de manera que pueden minimizarse las
fluctuaciones a la fusión.
En una forma de realización preferente del
procedimiento, según la invención, se inyectan al horno, como
mínimo, dos fases gaseosas de forma alternativa a una presión que
es mayor que la presión interior del horno. Mediante la presión se
consigue, por un lado, una penetración más profunda en la carga del
horno y, por otro lado, se minimiza la influencia del efecto de
pared en esa zona. De este modo, mejoran esencialmente el
rendimiento de la técnica de combustión y los resultados
metalúrgicos.
En otra forma de realización preferente del
procedimiento se inyectan al horno, como mínimo, dos fases gaseosas
dentro de un caudal continuo. En consecuencia, entre la introducción
de las diferentes fases gaseosas no existe, consecuentemente,
interrupción de ningún tipo, de manera que las fases gaseosas
siguientes inmediatas se impulsan mutuamente y forman así
condiciones de flujo constantes. De ello resulta una buena
penetración de la carga.
De una manera ventajosa, una de las dos fases
gaseosas, como mínimo, es en una realización preferente del
procedimiento una mezcla de un gas inerte y oxígeno.
Preferentemente, el gas inerte es N_{2} y/o CO_{2} y/o Ar.
En una forma de realización ventajosa del
procedimiento, según la invención, una de las dos fases gaseosas,
como mínimo, es aire.
En otra forma de realización ventajosa del
procedimiento, según la invención, una de las dos fases gaseosas,
como mínimo, es oxígeno.
Para poder reaccionar frente a parámetros de
explotación modificados, en una forma de realización preferente de
la invención, para el ajuste de una atmósfera determinada en el
horno se regulan las proporciones de las cantidades de oxígeno
introducidas en el horno mediante, como mínimo, las dos fases
gaseosas. De este modo, a corto plazo y de forma muy sensible puede
reaccionarse frente a parámetros de explotación modificados.
En una forma de realización preferente de la
invención, para el ajuste de las cantidades de oxígeno introducidas
en el horno, como mínimo, por las dos fases gaseosas, se modifica la
duración durante la que se introducen en el horno las diferentes
fases gaseosas.
Para garantizar siempre la atmósfera ideal
dentro del horno, puede regularse la proporción de las cantidades
de oxígeno introducidas en el horno mediante, como mínimo, las dos
fases gaseosas.
El horno para el tratamiento térmico de materias
primas, según la invención, presenta una cámara con una abertura de
carga para las materias primas. Además, está dispuesto un
dispositivo de introducción a la cámara de, como mínimo, dos fases
gaseosas con diferente contenido de oxígeno. El dispositivo de
incorporación está configurado de forma tal que, como mínimo, las
dos fases gaseosas son introducidas en el horno de forma
alternativa.
En una forma de realización ventajosa del horno,
según la invención, el dispositivo de incorporación presenta
conductos de fases gaseosas con válvulas de control, para la
introducción de fases gaseosas. Se entiende como tubería de fase
gaseosa todo tipo de conducto a través del cual pueden transportarse
las fases gaseosas.
La introducción de fases gaseosas se realiza en
secuencias que pueden variar de cualquier manera respecto de la
longitud, la distancia temporal entre sí y la coordinación entre sí
de ambas fases gaseosas. La regulación puede realizarse a través de
un autómata programable (PLC), por ejemplo, mediante un
microprocesador. En este proceso pueden programarse libremente los
parámetros mencionados anteriormente y controlarse la alimentación
de las fases gaseosas mediante las válvulas.
En una forma de realización preferente del
horno, según la invención, están dispuestos reguladores de presión
para el ajuste de la presión de gas en los conductos de fases
gaseosas.
Para posibilitar una supervisión del horno
durante el funcionamiento y, dado el caso, poder realizar un cambio
de atmósfera, puede disponerse un dispositivo de análisis para el
análisis de la atmósfera en el horno y/o un dispositivo de medición
para la medición de la temperatura en el material de descarga.
En una forma de realización especialmente
preferente del horno, según la invención, están dispuestos múltiples
tuberías de viento circulares alrededor del horno. A estas tuberías
de viento circulares están conectadas las lanzas de
alimentación.
A continuación, la invención se explicará, en
mayor detalle, mediante los ejemplos de realización, con referencia
a las figuras anexas, en las que muestran:
la figura 1, en sección, una vista lateral de un
horno que puede funcionar según el procedimiento, según la
invención, en una primera forma de realización y
la figura 2, en sección, una vista lateral de un
horno de este tipo en una segunda o tercera forma de
realización.
La figura 1 muestra un horno (2) configurado en
la presente forma de realización como horno de cubilote. El horno
de cubilote sirve para la fusión continua de hierro fundido. El
horno (2) presenta un cuerpo envolvente de horno (4) que comprende
una cámara (6). La cámara (6) presenta, de arriba hacia abajo, una
serie de zonas en las que se desarrollan diferentes procesos, a
saber, una zona de alimentación (8), una zona de precalentamiento
(10), una zona de fusión (12), una llamada zona de viento (14) y una
zona del crisol (16), estando esta última dispuesta inmediatamente
encima del piso de horno (18). El cuerpo envolvente del horno (4)
presenta una abertura de carga lateral (20), pudiendo estar
dispuesta la abertura de carga en el sector de la zona de
alimentación (8) también por encima de la zona de alimentación (8).
La abertura de alimentación está configurada de tal modo que a
través de la misma pueden cargarse en la cámara (6) las materias
primas a tratar (no mostradas), por ejemplo, una mezcla de hierro
de fusión, chatarra, coque, cal, componentes de aleación y otros
aditivos. En el sector de la zona de alimentación, el cuerpo
envolvente del horno presenta, además, una salida de humos (22) a
través de la cual pueden evacuarse los gases de tragante
producidos.
El horno de cuba (2) está dotado de una sangría
de escoria (24) y una sangría de hierro (26). Además, el horno (2)
presenta una primera tubería circular de viento (28) que envuelve de
forma circular el cuerpo envolvente (4) del horno y es alimentada
con aire a través de un dispositivo de alimentación de aire (no
mostrado). Además, alrededor del horno (2) están distribuidas
uniformemente una serie de toberas de viento (30) tubulares que,
por un lado, están conectadas a la primera tubería de viento
circular (28) y, por otro lado, desembocan en la cámara (6) en el
sector de la zona de viento (14). En la primera forma de realización
del horno (2) mostrada se encuentra dispuesta, además, una segunda
tubería de viento circular (32) que envuelve de forma anular el
cuerpo envolvente (4) del horno. En la segunda tubería de viento
circular (32) están dispuestas las lanzas inyectoras de fase
gaseosa (34) esencialmente tubulares cuyos extremos (36) desembocan
en las cámaras (6) en el sector de la zona de viento (14). En la
primera forma de realización, las lanzas inyectoras de fase gaseosa
(34) están dispuestas de forma coaxial en su mayor parte en las
toberas de viento (30), de manera que el extremo (36) de las lanzas
inyectoras de fase gaseosa (34) está dispuesto en la zona de la
cámaras (6), en medio de la zona de desembocadura de las toberas de
viento (30).
Una primera tubería (42) para el suministro de
una primera fase gaseosa y una segunda tubería (44) para el
suministro de una segunda fase gaseosa desembocan en una tubería de
fase gaseosa (38) común a la que está conectada la segunda tubería
de viento circular (32). A la primera tubería de fase gaseosa (24)
está conectada una primera caja de viento (46) y a la segunda
tubería de fase gaseosa (42) una segunda caja de viento (48). En
las cajas de viento están contenidas fases gaseosas bajo presión con
diferentes contenidos de oxígeno, estando la presión dentro de las
cajas de viento (46), (48) por encima de la presión dentro de la
cámara (6) del horno (2) en el sector de la zona de viento (14). En
el presente ejemplo se parte del hecho de que se suministra, a
través de las tuberías de fases gaseosas (42), (44), oxígeno puro
(O_{2}) a la primera caja de viento (46) y aire a la segunda caja
de viento (48). Las cajas de viento (46), (48) no son necesarias
forzosamente, más bien sólo sirven como amortiguadoras de
vibraciones.
En la parte de arriba, según la corriente, de la
primera caja de viento (46) hay conectado en la primera tubería de
fase gaseosa (42) un primer regulador de presión (50) y en la parte
de abajo, según la corriente, de la caja de viento (46) hay
conectada una primera válvula de control (52), mientras que en la
parte de arriba, según la corriente, de la segunda caja de viento
(48) hay conectado un segundo regulador de presión (54) en la
segunda tubería de fase gaseosa (44) y en la parte de abajo, según
la corriente, de la caja de viento hay conectada una segunda
válvula de control (56).
El horno presenta, además, una unidad de mando
(40) que, para la regulación del flujo de suministro de las fases
gaseosas, está conectada a través de tuberías de control -60- con el
primer y segundo reguladores de presión (50), (54) y con la primera
y segunda válvulas de control (52), (56).
La unidad de mando (40) controla las válvulas de
control de forma tal, que la tubería de fase gaseosa (38) común y
la primera tubería de fase gaseosa (42) están comunicadas entre sí
por el flujo, mientras la segunda tubería de fase gaseosa (44) está
cerrada, o están comunicadas entre sí por el flujo la tubería de
fase gaseosa (38) común y la segunda tubería de fase gaseosa (44),
mientras que la primera tubería de fase gaseosa (42) está cerrada.
Mediante los reguladores de presión (50), (54) la unidad de control
ajusta la presión en las cajas de viento.
A continuación se describirá el funcionamiento
de la forma de realización del horno mostrada en la figura 1.
A través de la abertura de carga (20) en la
cámara (6) del horno (2) se carga la materia prima a tratar
térmicamente (no mostrada), representando las materias primas
existentes en la cámara (6) la llamada carga. En el presente
ejemplo, en las materias primas se trata de una mezcla de arrabio,
chatarra, coque, cal, componentes de aleación y otros aditivos. Las
materias primas suministradas de forma continua atraviesan en el
transcurso del proceso sucesivamente, de arriba hacia abajo, las
diferentes zonas de la cámara (6). En la zona de alimentación (8)
se acumulan las materias primas. En la zona de precalentamiento (10)
las materias primas son precalentadas con el calor y gases de
reacción emergentes de las zonas subyacentes. A continuación, las
materias primas precalentadas llegan a la zona de fusión (12)
donde, debido a la alta temperatura, se inicia la fusión de las
materias primas. A continuación, las materias primas parcialmente
fundidas llegan a la zona de viento (14). En la zona de viento (14)
se inyecta aire a la cámara (6), a través de la primera tubería de
viento circular (28) y las toberas de aire (30). El aire necesario
para la combustión es inyectado sin precalentar como un llamado
viento frío o como viento caliente a la zona de viento (14). Debido
a la introducción de aire, las materias primas en la zona de viento
(14) son fundidas completamente y la fusión llega a la zona del
crisol (16) en la que, por un lado, la escoria flotante sobre la
fusión es eliminada a través de la primera abertura (24) y, por
otro lado, la fusión es descargada a través de la segunda abertura
(26).
Para posibilitar una buena penetración de la
carga y evitar sobrecalentamientos locales dentro de la carga, en
el horno (2), según la invención, se introducen en la zona de viento
(14) de la cámara (6) alternativamente, como mínimo, dos fases
gaseosas de diferente contenido de oxígeno. En este proceso, la
introducción se realiza mediante la primera o segunda tuberías de
fase gaseosa (42), (44), la tubería de fase gaseosa (38) común y
las lanzas de tuberías de fase gaseosa (34). El constante cambio
entre las fases gaseosas a inyectar es regulado mediante un unidad
de mando (40) a través de las válvulas de control (52), (56) de
forma tal que la fase gaseosa bajo presión, rica en oxígeno
(O_{2}) y la fase gaseosa bajo presión, pobre en oxígeno (aire),
llegan en secuencias a la zona de viento (14).
El tiempo durante el cual las válvulas de
control están abiertas o cerradas puede variarse por medio de la
unidad de mando (40). Además, la presión de cada fase gaseosa puede
modificarse mediante el regulador de presión (50) o (54). Para el
ajuste de una atmósfera determinada en el horno se regulan las
proporciones de las cantidades de oxígeno incorporadas al horno
mediante ambas fases gaseosas, modificando para el ajuste de la
cantidad de oxígeno, el tiempo durante el que se introducen las
fases gaseosas.
En la primera forma de realización del horno
descrita anteriormente, las lanzas inyectoras (3) de fases gaseosas
están dispuestas apropiadamente dentro de las toberas de viento (30)
(preferentemente concéntricas), tal como se muestra en la figura 1.
Sin embargo, también es posible que las lanzas inyectoras de fases
gaseosas (34) estén dispuestas por encima de las toberas de viento
(30), de modo que las fases gaseosas son introducidas por encima
del viento, tal como se muestra en la figura 2. Sin embargo, también
son posibles otras disposiciones de las lanzas inyectoras de fases
gaseosas (34); por ejemplo, puede variarse el ángulo de inclinación
de las lanzas inyectoras de fases gaseosas (34) respecto del eje
del horno o sus profundidades de inserción en la cámara (6) del
horno (2). Además, puede ser conveniente posicionar cada una de las
lanzas inyectoras de fases gaseosas (34) individuales o grupos de
lanzas inyectoras de fases gaseosas (34), a diferentes alturas.
La figura 2/izquierda muestra una segunda forma
de realización del horno (2) y la figura 2/derecha una tercera,
respondiendo a la reivindicación 10 únicamente la tercera forma de
realización. La segunda forma de realización (figura 2/izquierda)
se diferencia, además, de la primera forma de realización por el
hecho de que no hay dispuesta una segunda tubería de viento
circular (32). El horno (2), según la invención, presenta más bien
una serie de tuberías de viento circulares (70) (de las que
solamente se muestra una) dispuestas de forma anular alrededor del
horno (2). Preferentemente hay dispuestas en total cuatro tuberías
de segmentos anulares distribuidas sobre la circunferencia. Las
tuberías de segmentos anulares, a su vez, están conectadas con una
primera tubería de fases gaseosas (38) y presentan lanzas inyectoras
de fases gaseosas (34) que desembocan en la cámara (6) del horno
(2). Las tuberías de segmentos anulares (70) pueden ser alimentadas
independientemente entre sí con las fases gaseosas.
Preferentemente, las tuberías (70) son alimentadas sucesivamente con
las fases gaseosas, de manera que cada una de las fases gaseosas se
incorporan al horno en el sentido de las agujas del reloj o en el
sentido contrario, desde un lado. Respecto a las demás partes del
horno se remite a la descripción referida a la figura 1.
La tercera forma de realización (figura
2/derecha) se diferencia de la primera forma de realización en el
sentido de que están dispuestas en cada una de las lanzas inyectoras
de fases gaseosas (34) una o dos válvulas (72), presentando cada
lanza de inyección de fases gaseosas (34) un suministro de fase
gaseosa propio. En este caso, por ejemplo, puede utilizarse un
control por autómata programable (PLC), pudiéndose detectar o
impedir fallos de válvulas o errores de control mediante sensores de
presión o de flujo realimentados.
Claims (12)
1. Procedimiento para el tratamiento térmico de
materias primas, en el que un horno se carga con las materias
primas y se introduce aire en una zona de viento del horno y,
adicionalmente, se introducen en el horno, como mínimo, dos fases
gaseosas, estando sometidas las materias primas al tratamiento
térmico, teniendo, como mínimo, las dos fases gaseosas un contenido
de oxígeno diferente y las mismas son introducidas en el horno en
cambio constante, alternando de una manera tal que, por un tiempo
determinado, se introduce sólo una de las fases gaseosas,
originándose mediante la introducción de la fase gaseosa de alto
contenido de oxígeno velocidades de reacción e intercambio de
materias incrementado y obteniendo con la introducción siguiente
introducción de la fase gaseosa con un contenido de oxígeno más
reducido una compensación de la atmósfera y temperaturas e
introduciendo en las fase gaseosas alternativamente de forma
discontinua diferente contenido de oxígeno, que para una duración
determinada no se inyecta ni una ni otra fase gaseosa.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque, como mínimo, las dos fases gaseosas
introducidas alternativamente en el horno son introducidas a una
presión que es mayor que la presión interior del horno.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque, como mínimo, las dos fases gaseosas
son introducidas en el horno en un caudal continuo.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una de las dos
fases gaseosas, como mínimo, es una mezcla de un gas inerte y
oxígeno.
5. Procedimiento, según la reivindicación 4,
caracterizado porque el gas inerte es N_{2} y/o CO_{2}
y/o Ar.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una de las dos
fases gaseosas, como mínimo, es aire.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una de las dos
fases gaseosas, como mínimo, es oxígeno.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque para la
regulación en el horno de una atmósfera determinada se regula la
proporción de las cantidades de oxígeno introducidas en el horno
por medio de las dos fases gaseosas, como mínimo.
9. Procedimiento, según la reivindicación 8,
caracterizada porque para la regulación de las cantidades de
oxígeno introducidas en el horno por medio, como mínimo, de las dos
fases gaseosas, se modifica el tiempo durante el que se introducen
en el horno las diferentes fases gaseosas.
10. Horno para el tratamiento térmico de
materias primas mediante un procedimiento, según una de las
presentes reivindicaciones, comprendiendo una cámara (6) que
presenta una abertura de carga (20) para las materias primas y un
dispositivo de introducción para la introducción a la cámara (6) de,
como mínimo, dos fases gaseosas de diferente contenido de oxígeno,
en el que el dispositivo de introducción está configurado de forma
tal que, como mínimo, las dos fases gaseosas son introducidas en el
horno (2) en constante alternancia, caracterizado porque
están dispuestas alrededor del horno (2) una serie de tuberías de
viento circulares (70) cada una con una serie de lanzas inyectoras
de fases gaseosas (34) distribuidas sobre la circunferencia, que
desembocan en la cámara (6), pudiendo las tuberías de viento
circulares (70) alimentarse independientemente entre sí con las
fases gaseosas.
11. Horno, según la reivindicación 10,
caracterizado porque el dispositivo de introducción presenta
dos tuberías de fases gaseosas (42, 44), en las que en cada una se
ha dispuesto una válvula de control (52, 54) para el suministro de
dos fases gaseosas de distinto contenido de oxígeno a la cámara
(6).
12. Horno, según la reivindicación 11,
caracterizado porque en las tuberías de fases gaseosas (42,
44) se encuentran dispuestos reguladores de presión (50, 54) para
el ajuste de la presión de las fases gaseosas.
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