ES2357684T3 - METALLURGICAL FUSION AND TREATMENT EQUIPMENT. - Google Patents
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Abstract
Description
La presente invención se refiere a un equipo metalúrgico de fusión y tratamiento, en particular un recipiente esencialmente con forma de cilindro para el alojamiento y el tratamiento de una masa de metal fundida no férrica. The present invention relates to a metallurgical fusion and treatment equipment, in particular an essentially cylinder-shaped container for housing and treating a mass of non-ferrous molten metal.
A estos equipos/recipientes metalúrgicos pertenecen en particular los siguientes: To these metallurgical equipment / vessels belong in particular the following:
Convertidor Peirce-Smith, convertidor Teniente, reactor Noranda, horno de refino de cobre. Peirce-Smith converter, Lieutenant converter, Noranda reactor, copper refining furnace.
La estructura fundamental de un equipo de este tipo para la fusión de metal así como para el alojamiento y el tratamiento de una masa de metal fundida se describe en el documento DE 2521830 y es tal como sigue: The fundamental structure of such equipment for the melting of metal as well as for the housing and treatment of a mass of molten metal is described in DE 2521830 and is as follows:
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- El recipiente/horno presenta esencialmente una forma de cilindro, extendiéndose el eje longitudinal del cilindro en la posición de funcionamiento del recipiente esencialmente horizontal. Para el caso de un convertidor Peirce-Shmith, esto está representado en la figura 1. The vessel / oven essentially has a cylinder shape, the longitudinal axis of the cylinder extending in the essentially horizontal position of the container. In the case of a Peirce-Shmith converter, this is represented in Figure 1.
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- El recipiente presenta una envuelta de metal y un revestimiento interior resistente al fuego. The container has a metal shell and a fire resistant inner lining.
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- El recipiente está confeccionado con varias toberas, las cuales están conducidas desde el exterior a través de la envuelta de metal del horno y a través del revestimiento interior resistente al fuego hasta la cámara del horno propiamente dicha, de esta manera para poder introducir un gas de tratamiento como el aire, mediante toberas, en la masa de metal fundida. The container is made with several nozzles, which are conducted from the outside through the metal shell of the oven and through the fire-resistant inner lining to the oven chamber itself, in this way to be able to introduce a treatment gas like the air, by means of nozzles, in the mass of molten metal.
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- Al mismo tiempo, las toberas o las bocas de las toberas, están dispuestas en la dirección longitudinal del eje longitudinal del recipiente a distancia unas junto a otras, o dicho de otro modo: las toberas están al mismo tiempo dispuestas a lo largo de una línea de la envuelta de la envuelta cilíndrica, estando situada la línea de la envuelta paralela con respecto al eje del cilindro. El eje de las toberas está situado generalmente en un plano situado perpendicularmente con respecto al eje del cilindro. At the same time, the nozzles or the nozzles of the nozzles, are arranged in the longitudinal direction of the longitudinal axis of the remote vessel next to each other, or in other words: the nozzles are at the same time arranged along a line of the envelope of the cylindrical envelope, the line of the parallel envelope being located relative to the axis of the cylinder. The axis of the nozzles is generally located in a plane located perpendicularly with respect to the axis of the cylinder.
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- En uno de los equipos mencionados se pueden disponer hasta cien toberas de proceso de este tipo. Up to one hundred process nozzles of this type can be arranged in one of the aforementioned equipment.
- Por ejemplo, a causa de la formación de un perfil de circulación desventajoso de la masa fundida en la zona de For example, because of the formation of a disadvantageous circulation profile of the melt in the area of
las toberas, o a causa de la presión de gas variable la masa fundida puede penetrar en las toberas. En la zona de las aberturas de tobera/desembocaduras de tobera, las reacciones químicas pueden conducir a la deposición de sólidos, por ejemplo, deposiciones de magnetita (Fe3O4). En esta medida puede producirse un “crecimiento” sucesivo de las toberas de proceso. De este modo, se reduce, para una presión de gas disponible, el caudal volumétrico por unidad de tiempo. La productividad disminuye. the nozzles, or because of the variable gas pressure, the melt may penetrate the nozzles. In the area of the nozzle openings / nozzle openings, chemical reactions can lead to the deposition of solids, for example, magnetite depositions (Fe3O4). In this measure, successive "growth" of the process nozzles can occur. In this way, the volumetric flow rate per unit of time is reduced for an available gas pressure. Productivity decreases.
Un aumento de la presión de gas mediante la utilización de compresores no es siempre posible. An increase in gas pressure through the use of compressors is not always possible.
En este contexto, es conocido limpiar las toberas, con la ayuda de un dispositivo de empuje, de forma manual o mecánica. Al mismo tiempo, se proporciona de nuevo la sección transversal original para el suministro de gas. Al mismo tiempo, se pueden producir, sin embargo, daños en el revestimiento resistente al fuego alrededor de las desembocaduras de tobera y con ello, un desgaste prematuro en esta zona. In this context, it is known to clean the nozzles, with the help of a pushing device, manually or mechanically. At the same time, the original cross-section for the gas supply is again provided. At the same time, however, damage to the fire-resistant coating around the nozzle openings and with it, premature wear in this area can occur.
La invención se plantea en esta medida el problema de ofrecer un recipiente para la fusión de metal, para el alojamiento y el tratamiento de una masa de metal fundida, en particular de una masa de metal fundida no férrica, en el cual la zona de toberas con las toberas permanezca completamente funcional a lo largo de intervalos de tiempo prolongados. Al mismo tiempo, deben poder reequiparse a ser posible también, las instalaciones existentes. The invention poses in this measure the problem of offering a container for the melting of metal, for the housing and treatment of a mass of molten metal, in particular of a mass of non-ferrous molten metal, in which the nozzle area with the nozzles remain fully functional over prolonged time intervals. At the same time, existing facilities should also be able to be retrofitted if possible.
Para la solución de este problema la invención parte del siguiente conocimiento: For the solution of this problem the invention starts from the following knowledge:
La figura 2 muestra una sección transversal a través de una parte de una pared de un convertidor Peirce-Smith (según la figura 1) en la zona de las toberas, pudiendo reconocerse en la presente memoria, una tobera 10, la cual se extiende desde el exterior, a través de una envuelta de metal 12 y un revestimiento 14 resistente al fuego, hasta una zona del convertidor en la cual se encuentra la masa fundida de metal 50. Figure 2 shows a cross-section through a part of a wall of a Peirce-Smith converter (according to figure 1) in the area of the nozzles, a nozzle 10 can be recognized herein, which extends from the exterior, through a metal shell 12 and a fire-resistant coating 14, to an area of the converter in which the metal melt 50 is located.
Las figuras 1 y 2 muestran el convertidor en una posición la cual se denomina “posición de trabajo”. De acuerdo con ello, la tobera 10 se extiende en esta posición esencialmente de forma horizontal y en un plano perpendicular con respecto al eje longitudinal L-L del convertidor, orientado asimismo esencialmente de manera horizontal. La zona de desembocadura 10m sobresale del revestimiento 14 resistente al fuego ligeramente (en el nuevo revestimiento representado en la presente memoria a título de ejemplo). Figures 1 and 2 show the converter in a position which is called "working position". Accordingly, the nozzle 10 extends in this position essentially horizontally and in a perpendicular plane with respect to the longitudinal axis L-L of the converter, also oriented essentially horizontally. The opening area 10m protrudes from the fire-resistant coating 14 slightly (in the new coating shown herein by way of example).
Un gran número de toberas 10 de este tipo está dispuesto en el lado longitudinal del convertidor, a distancia entre sí, a lo largo de una recta imaginaria, tal como está representado de forma esquemática en la figura 1. A large number of nozzles 10 of this type is arranged on the longitudinal side of the converter, at a distance from each other, along an imaginary line, as schematically represented in Figure 1.
El gas de tratamiento (en la presente memoria: aire) es introducido a través de unas toberas 10, las cuales presentan un diámetro interior de, por ejemplo, 5 cm, en la masa fundida 50, abandonando en forma de burbujas 52 relativamente grandes la tobera 10 y ascendiendo hacia arriba. El desprendimiento de las burbujas de la tobera tiene lugar en la zona superior de la desembocadura de la tobera. En el transcurso del proceso de tratamiento, se produce la formación de una corriente de la masa fundida 50, tal como se indica mediante las flechas en la figura 2. El recorrido de circulación desventajoso de la masa fundida en la proximidad de la desembocadura de la tobera y la presión de la masa fundida que actúa sobre la desembocadura de la tobera favorecen la penetración de masa fundida en la tobera así como la formación de unos depósitos 10a en la zona inferior de la desembocadura de tobera, tal como está indicado de manera esquemática en la figura 2. A causa de las burbujas de gas relativamente grandes, la capa límite entre la fase gaseosa y la líquida es relativamente pequeña. Además, el tiempo de permanencia de las burbujas de gas grandes en la masa fundida es breve. Ambos factores conducen a un grado de aprovechamiento pequeño del aire introducido. En la práctica, hay que introducir, por ello, cantidades de aire notables a través de las toberas en la masa fundida, lo cual, sin embargo, implica tiempos de proceso prolongados y costes mayores. En caso de utilización de aire con una proporción de oxígeno aumentada, si bien se produce un acortamiento de los tiempos de procesamiento, en la zona de las desembocaduras de tobera están previstas unas puntas de temperatura extremas, con lo cual del desgaste del revestimiento 14 resistente al fuego aumenta fuertemente. Al mismo tiempo, se aumenta con ello el peligro de infiltraciones en el revestimiento 14 resistente al fuego y/o de depósitos 10a en la zona de desembocadura 10m de las toberas 10. The treatment gas (herein: air) is introduced through nozzles 10, which have an internal diameter of, for example, 5 cm, in the melt 50, leaving in relatively large bubbles 52 the nozzle 10 and ascending upwards. The release of bubbles from the nozzle takes place in the upper area of the mouth of the nozzle. In the course of the treatment process, the formation of a stream of the melt 50 occurs, as indicated by the arrows in Figure 2. The disadvantageous circulation path of the melt in the vicinity of the mouth of the nozzle and the pressure of the molten mass acting on the mouth of the nozzle favor the penetration of molten mass in the nozzle as well as the formation of deposits 10a in the lower area of the mouth of the nozzle, as indicated schematically in Figure 2. Because of the relatively large gas bubbles, the boundary layer between the gas phase and the liquid phase is relatively small. In addition, the residence time of large gas bubbles in the melt is short. Both factors lead to a small degree of utilization of the introduced air. In practice, it is therefore necessary to introduce significant amounts of air through the nozzles in the melt, which, however, implies long process times and higher costs. In case of use of air with an increased proportion of oxygen, although there is a shortening of the processing times, extreme temperature points are provided in the area of the nozzle openings, whereby wear of the resistant coating 14 to fire increases strongly. At the same time, the danger of infiltrating the fire-resistant coating 14 and / or deposits 10a in the mouth area 10m of the nozzles 10 is increased.
Estos inconvenientes se pueden evitar mediante una formación como la que está representada en la figura 3. Mientras que la forma, la disposición y el número de toberas 10 pueden quedar esencialmente invariables, el equipo para la masa fundida de metal según la invención está equipado con unos dispositivos de enjuagado por gas 20 adicionales, los cuales están dispuestos, en la posición de trabajo/de funcionamiento del equipo, debajo de las toberas These drawbacks can be avoided by a formation such as that shown in Figure 3. While the shape, arrangement and number of nozzles 10 can be essentially unchanged, the equipment for the metal melt according to the invention is equipped with additional gas rinsing devices 20, which are arranged, in the working / operating position of the equipment, under the nozzles
10. Los dispositivos de enjuagado por gas 20 sirven para introducir un gas, de tal manera en la masa fundida de metal 50 que ascienda adyacente al revestimiento resistente al fuego y esto de tal manera que en el recorrido posterior limpie alrededor una o varias desembocaduras de tobera 10m. La expresión “limpie alrededor” significa al mismo tiempo que el gas que sale de los dispositivos de enjuagado por gas 20 (por ejemplo, gas inerte como el argón) fluye contra la(s) desembocadura(s) de tobera 10m y al mismo tiempo, pasa lo más próximo posible por delante o junto a las desembocaduras de tobera 10m. 10. The gas rinsing devices 20 serve to introduce a gas, in such a way into the metal melt 50 that rises adjacent to the fire-resistant coating and this in such a way that in the subsequent path it cleans around one or more mouths of 10m nozzle The expression "clean around" means at the same time that the gas leaving the gas rinse devices 20 (for example, inert gas such as argon) flows against the nozzle mouth (s) 10m and at the same time , pass as close as possible in front of or next to the 10m nozzle mouths.
Al mismo tiempo, se demuestra que la aparición de depósitos en la tobera en la zona de la desembocadura de tobera se evita o se reduce fuertemente. La limpieza alrededor continua de la desembocadura de tobera procura la formación de un perfil de velocidad homogéneo en las proximidades de la desembocadura de tobera. Sobre la circulación de masa fundida se influye de manera ventajosa de tal forma que la masa fundida no llegue, o lo haga en pequeña medida, al interior de la desembocadura de tobera y con ello no esté disponible allí ya o únicamente en pequeña medida para la formación de depósitos. Además, las burbujas de gas 54 relativamente pequeñas, introducidas a través del dispositivo de enjuagado por gas 20, dan lugar a una mezcla de masa fundida con gas, cuya densidad es menor que la de la masa fundida pura. De este modo, el gas de proceso (aire o mezcla de aire y oxígeno), para la misma presión de entrada, puede penetrar a mayor profundidad en la masa fundida, lo cual conduce a una mejor distribución del gas de proceso. Con ello, aumenta también el tiempo de permanencia de las burbujas de aire en la masa fundida, de manera que se ajuste en total un comportamiento de reacción claramente mejorado entre las burbujas de aire 52 y la masa fundida y, por consiguiente, se consiga un mejor aprovechamiento del gas de proceso. At the same time, it is shown that the appearance of deposits in the nozzle in the area of the mouth of the nozzle is avoided or greatly reduced. The continuous cleaning of the nozzle mouth ensures the formation of a homogeneous velocity profile in the vicinity of the nozzle mouth. The melt circulation is advantageously influenced in such a way that the melt does not reach, or does so to a small extent, inside the mouth of the nozzle and thus is no longer available there or only to a small extent for deposit formation. In addition, the relatively small gas bubbles 54, introduced through the gas rinse device 20, give rise to a mixture of molten mass with gas, the density of which is less than that of the pure melt. In this way, the process gas (air or mixture of air and oxygen), for the same inlet pressure, can penetrate deeper into the melt, which leads to a better distribution of the process gas. This also increases the residence time of the air bubbles in the melt, so that a clearly improved reaction behavior between the air bubbles 52 and the melt is adjusted in total and, consequently, a better use of process gas.
En una forma de realización lo más general posible, la invención se refiere a un equipo metalúrgico de fusión y tratamiento con las siguientes características: In a most general embodiment, the invention relates to a metallurgical fusion and treatment equipment with the following characteristics:
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- Una forma de cilindro con un eje longitudinal el cual, en una posición de trabajo del equipo, se extiende esencialmente horizontal, A cylinder shape with a longitudinal axis which, in a working position of the equipment, extends essentially horizontally,
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- una envuelta de metal exterior, an outer metal shell,
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- un revestimiento interior resistente al fuego, a fire resistant inner lining,
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- varias toberas, conducidas desde el exterior a través de la envuelta de metal y el revestimiento resistente al fuego, para la introducción de un gas de tratamiento en la masa de metal fundida a través de unas bocas de tobera correspondientes, several nozzles, driven from the outside through the metal shell and the fire-resistant coating, for the introduction of a treatment gas into the molten metal mass through corresponding nozzle nozzles,
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- las toberas están dispuestas en el lado longitudinal del equipo a distancia entre sí, the nozzles are arranged on the longitudinal side of the equipment at a distance from each other,
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- en la posición de trabajo del equipo están previstos, por debajo de las toberas, uno o varios dispositivos de enjuagado por gas, a través de los cuales un gas se puede introducir, de tal manera en la masa de metal fundida que ascienda adyacente al revestimiento resistente al fuego y al mismo tiempo fluye contra una o varias desembocaduras de tobera. in the working position of the equipment, one or more gas rinsing devices are provided below the nozzles, through which a gas can be introduced, in such a way into the molten metal mass that rises adjacent to the cladding Fire resistant and at the same time flows against one or several nozzle openings.
- La disposición y formación de las toberas, así como de los dispositivos de enjuagado por gas puede tener lugar The arrangement and formation of the nozzles, as well as the gas rinse devices can take place
de formas y maneras distintas. Cabe destacar que en los hornos conocidos del tipo mencionado las desembocaduras de tobera están situadas normalmente a lo largo de una recta imaginaria unas junto a otras. En particular, para una disposición de toberas de este tipo la invención propone disponer debajo de cada tobera un dispositivo de enjuagado por gas correspondiente. Dicho de otro modo: a cada tobera está asociado un dispositivo de enjuagado por gas propio, de manera que se puedan conducir de forma selectiva burbujas de gas finas desde un dispositivo de enjuagado por gas a la zona de desembocadura de una tobera correspondiente. in different ways and ways. It should be noted that in the known furnaces of the aforementioned type the nozzle openings are normally located along an imaginary line next to each other. In particular, for an arrangement of nozzles of this type, the invention proposes to provide a corresponding gas flushing device under each nozzle. In other words: a rinsing device is associated with its own gas to each nozzle, so that fine gas bubbles can be selectively conducted from a gas rinsing device to the mouth area of a corresponding nozzle.
De manera alternativa se puede asociar un dispositivo de enjuagado por gas también a un grupo de toberas. Alternatively, a gas rinsing device can also be associated with a group of nozzles.
Esto se ofrece, en particular, cuando se selecciona un dispositivo de enjuagado por gas que presenta una superficie frontal por el lado de salida de gas, la cual se extiende a lo largo de una zona superficial mayor, por ejemplo, presenta una longitud que cubre dos o tres toberas dispuestas una junto a otra. This is offered, in particular, when a gas rinse device is selected which has a front surface on the gas outlet side, which extends along a larger surface area, for example, has a length that covers two or three nozzles arranged next to each other.
En la figura 4, está representada una forma de realización de este tipo (una vista desde el interior hacia el revestimiento 14 resistente al fuego) de un convertidor según la figura 1, en la figura 4 sin embargo en la estructuración según la invención con unos dispositivos enjuagado por gas 20 por debajo de las toberas 10. In figure 4, an embodiment of this type is shown (a view from the inside towards the fire-resistant coating 14) of a converter according to figure 1, in figure 4 however in the structuring according to the invention with gas-flushed devices 20 below the nozzles 10.
Se puede reconocer la disposición de diez toberas 10 a lo largo de una fila horizontal, de manera que entre unas toberas 10 adyacentes, en cada caso, exista una distancia. The arrangement of ten nozzles 10 along a horizontal row can be recognized, so that there are a distance between adjacent nozzles 10, in each case.
Aproximadamente un diámetro de tobera por debajo de la fila de toberas, se pueden reconocer siete dispositivos de enjuagado por gas 20, presentando cada dispositivo enjuagado por gas 20 una superficie frontal 20m rectangular por el lado de salida de gas. El tamaño de los dispositivos enjuagado por gas 20 es de tal manera que el gas suministrado desde un dispositivo de enjuagado por 20, por ejemplo nitrógeno, puede ser suministrado de manera selectiva a dos toberas 10 dispuestas encima. Approximately one nozzle diameter below the row of nozzles, seven gas rinse devices 20 can be recognized, each gas rinse device 20 having a rectangular front surface 20m on the gas outlet side. The size of the gas rinsed devices 20 is such that the gas supplied from a rinsed device by 20, for example nitrogen, can be selectively supplied to two nozzles 10 disposed thereon.
Evidentemente, los dispositivos de enjuagado por gas 20 pueden ser formados con otra geometría, en particular en la zona de la superficie frontal por el lado de salida del gas, y presentar de esta manera, por ejemplo, una superficie frontal circular. En este caso, es válido, sin embargo de nuevo, que por ejemplo a una tobera 10 se puede asociar un dispositivo de enjuagado por gas 20, pero también una unidad de enjuagado por gas (mayor) a varias toberas Obviously, the gas rinsing devices 20 can be formed with another geometry, in particular in the area of the front surface by the gas outlet side, and thus present, for example, a circular front surface. In this case, it is valid, however again, that for example a gas rinse device 20 can be associated with a nozzle 10, but also a gas rinse unit (larger) to several nozzles
10. 10.
La disposición de dispositivos de enjuagado por gas 20 es análoga a la fila de toberas de la figura 1, de manera que las superficies de salida de gas de los dispositivos de enjuagado por gas 20 estén dispuestas a lo largo de una recta imaginaria, situada paralela con respecto al eje del convertidor. Asimismo, es posible situar los dispositivos de enjuagado por gas 20 desplazados en altura unos respecto a los otros en el revestimiento 14 de ladrillo resistente al fuego. The arrangement of gas rinse devices 20 is analogous to the row of nozzles of Figure 1, so that the gas outlet surfaces of the gas rinse devices 20 are arranged along an imaginary line, located parallel with respect to the axis of the converter. Likewise, it is possible to place the gas rinsing devices 20 displaced in height relative to each other in the fire-resistant brick lining 14.
La figura 3 muestra que los dispositivos de enjuagado por gas 20 están montados, de manera similar a las toberas 10, a través de la envuelta de metal 12 y del revestimiento 14 resistente al fuego. Figure 3 shows that the gas rinse devices 20 are mounted, similarly to the nozzles 10, through the metal casing 12 and the fire-resistant coating 14.
Como se ha explicado anteriormente, el sentido y el objetivo de los dispositivos de enjugado por gas 20 es conducir burbujas de gas lo más finas posibles por delante de la zona de desembocadura de las toberas 10 para influir allí, de tal manera sobre la circulación de masa fundida que se eviten una penetración de masa fundida en la tobera y deposiciones en la tobera, consiguiendo una mejor aprovechamiento del gas de proceso. As explained above, the sense and purpose of the gas rinsing devices 20 is to conduct gas bubbles as thin as possible in front of the mouth area of the nozzles 10 to influence there, thereby, the circulation of melt that prevents a melt penetration into the nozzle and deposits in the nozzle, achieving a better use of the process gas.
Para ello, se pueden formar los dispositivos de enjuagado por gas 20, por ejemplo, con la denominada porosidad no dirigida. Una porosidad no dirigida es similar a la estructura de una esponja, buscando el gas, dependiendo de la estructura de poros, un camino irregular a través del material de base cerámico de ladrillo de enjuagado por gas. Los dispositivos de enjuagado por gas de este tipo con porosidad no dirigida son conocidos y por ese motivo no se representan en la presente memoria aquí con mayor detalle. For this, gas rinse devices 20 can be formed, for example, with the so-called non-directed porosity. An unguided porosity is similar to the structure of a sponge, looking for gas, depending on the structure of pores, an irregular path through the ceramic brick-rinse gas-based material. Gas rinsing devices of this type with non-directed porosity are known and for this reason they are not represented herein in greater detail.
De manera alternativa, se pueden formar los dispositivos de enjuagado por gas 20 también con una porosidad no dirigida. Al mismo tiempo, el gas es conducido, a través de unos canales de gas discretos, con una dirección de circulación selectiva, a través del elemento de lavado. Alternatively, gas rinsing devices 20 can also be formed with an unguided porosity. At the same time, the gas is conducted, through discrete gas channels, with a selective flow direction, through the washing element.
Dentro de un dispositivo de enjuagado por gas 20 o dentro de una fila de dispositivos de enjuagado por gas 20 se pueden formar también combinaciones de porosidad dirigida y no dirigida. Combinations of directed and non-directed porosity can also be formed within a gas rinse device 20 or within a row of gas rinse devices 20.
De esta manera, se puede ajustar de forma selectiva la profundidad de penetración del gas de proceso en la masa fundida 50. El gas de proceso es el gas que es suministrado a través de las toberas 10. In this way, the depth of penetration of the process gas into the melt 50 can be adjusted selectively. The process gas is the gas that is supplied through the nozzles 10.
A causa de la disposición según la invención, se produce una reducción de las puntas de temperatura y un perfil de temperatura ampliamente homogéneo de la masa fundida en el entorno de la desembocadura de tobera. Because of the arrangement according to the invention, there is a reduction in temperature tips and a broadly homogeneous temperature profile of the melt in the vicinity of the mouth of the nozzle.
El desgaste resistente al fuego se reduce con claridad. La penetración de la masa fundida en la desembocadura de tobera y los depósitos en la desembocadura de tobera se reduce con claridad. La totalidad de la sección transversal de tobera queda durante largo tiempo libre sin trabajos de limpieza y el suministro de gas de proceso es claramente más constante que en el estado de la técnica. Se minimizan los tiempos de parada del equipo. Fire resistant wear is clearly reduced. The penetration of the melt into the mouth of the nozzle and the deposits in the mouth of the nozzle is clearly reduced. The entire cross section of the nozzle remains for a long time free of cleaning work and the process gas supply is clearly more constant than in the prior art. Equipment downtimes are minimized.
Los costes de pueden reducir en paralelo. Esto es válido también en el escenario de la disposición de dispositivos de enjugado por gas 20 adicionales, dado que estos presentan un tiempo de duración notable y el tiempo de duración de las toberas 10 se prolonga con claridad en comparación con el estado de la técnica. Costs can be reduced in parallel. This is also true in the scenario of the provision of additional gas rinse devices 20, since they have a remarkable duration and the duration of the nozzles 10 is clearly extended compared to the prior art.
En la disposición horizontal de las toberas, explicada anteriormente, en la posición de trabajo del equipo se ofrece la posibilidad de disponer los dispositivos de enjuagado por gas 20, de tal manera que la proyección de los ejes longitudinales de las toberas 10 y los dispositivos de enjuagado por gas 20 esté situada en un plano, perpendicular con respecto al eje longitudinal L-L del equipo, formando un ángulo agudo entre sí, como está representado en la figura 3, estando designado el ángulo correspondiente mediante α y midiendo aproximadamente 30°. In the horizontal arrangement of the nozzles, explained above, in the working position of the equipment the possibility of disposing the gas rinse devices 20 is offered, such that the projection of the longitudinal axes of the nozzles 10 and the devices of flushed by gas 20 is located in a plane, perpendicular to the longitudinal axis LL of the equipment, forming an acute angle to each other, as shown in Figure 3, the corresponding angle being designated by α and measuring approximately 30 °.
Normalmente, las toberas 10 están, igual de los dispositivos de enjuagado por gas 20, dispuestas en la parte inferior del equipo, cuando éste se encuentra en la posición de trabajo, como se pone de manifiesto a partir de las representaciones según las figuras 1 a 3. Normally, the nozzles 10 are, equal to the gas rinsing devices 20, arranged in the lower part of the equipment, when the latter is in the working position, as is evident from the representations according to figures 1 to 3.
El dispositivo de enjuagado por gas 20 según las figuras 3 y 4 es un ladrillo de enjuagado por gas, el cual presenta de manera continua una porosidad no dirigida, siendo conducido el gas (en este caso: nitrógeno) a través de una conducción de suministro de gas 22 y una cámara de distribución de gas 26, situada entre la conducción de suministro de gas 22 y la pieza resistente al fuego 24 porosa. Un ladrillo de enjuagado por gas de este tipo forma parte del estado de la técnica desde hace décadas, si bien con otros propósitos de utilización. The gas rinse device 20 according to Figures 3 and 4 is a gas rinse brick, which continuously presents an unguided porosity, the gas (in this case: nitrogen) being conducted through a supply line of gas 22 and a gas distribution chamber 26, located between the gas supply line 22 and the fire-resistant part 24 porous. A gas rinse brick of this type has been part of the state of the art for decades, although for other purposes of use.
En la representación según la figura 3, la superficie frontal 20m del lado de salida de gas del dispositivo de enjuagado por gas 20 se extiende alineada con respecto al lado interior del revestimiento 14 resistente al fuego, aunque puede penetrar ligeramente en la masa de metal fundida 50. En cualquier caso, la superficie frontal 20m del lado de salida de gas está en contacto directo con la masa fundida 50 durante el proceso de lavado. In the representation according to FIG. 3, the front surface 20m of the gas outlet side of the gas rinse device 20 extends aligned with respect to the inner side of the fire-resistant coating 14, although it may slightly penetrate the molten metal mass 50. In any case, the front surface 20m of the gas outlet side is in direct contact with the melt 50 during the washing process.
En la medida en que en el marco de la invención se haga referencia a burbujas de gas grandes o pequeñas, las mismas se pueden precisar cuantitativamente, en particular de la manera siguiente: To the extent that reference is made within the scope of the invention to large or small gas bubbles, they can be quantitatively specified, in particular as follows:
Las burbujas de gas, como las que hay que introducir a través de los dispositivos de enjuagado por gas 20 en la masa de metal fundida 50, presentan típicamente diámetros de burbuja <10 mm. Gas bubbles, such as those to be introduced through the gas rinse devices 20 into the molten metal mass 50, typically have bubble diameters <10 mm.
El diámetro medio de las burbujas suministradas a través de las toberas 10 con respecto al diámetro medio de las burbujas suministradas mediante el dispositivo de enjuagado por gas 20 es, normalmente, de 10:1 a 200:1. The average diameter of the bubbles supplied through the nozzles 10 with respect to the average diameter of the bubbles supplied by the gas rinse device 20 is normally 10: 1 to 200: 1.
En un equipo revestido de nuevo (como en la figura 3) puede medir, sobre el lado del revestimiento resistente al fuego orientado hacia la masa fundida, la distancia más corta entre las toberas 10 y los dispositivos de enjuagado por gas 20 correspondientes puede medir de 2 a 100 cm, por ejemplo de 5 a 50 cm. In a newly coated equipment (as in Figure 3), you can measure, on the side of the fire-resistant coating facing the melt, the shortest distance between the nozzles 10 and the corresponding gas rinse devices 20 can measure 2 to 100 cm, for example 5 to 50 cm.
El ángulo α entre la proyección del eje de tobera y la proyección del eje del dispositivo de enjuagado por gas correspondiente sobre un plano que es perpendicular con respecto al eje longitudinal L-L del equipo puede ser de 10° - 80°, preferentemente de 10° - 40°. The angle α between the projection of the nozzle shaft and the projection of the axis of the corresponding gas rinse device on a plane that is perpendicular with respect to the longitudinal axis LL of the equipment can be 10 ° - 80 °, preferably 10 ° - 40 °
Claims (11)
- 2. 2.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que las bocas de las toberas (10m) están dispuestas unas junto a otras a lo largo de una recta imaginaria. Equipment according to claim 1, in which the mouths of the nozzles (10m) are arranged next to each other along an imaginary line.
- 3. 3.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que por debajo de cada tobera (10) está dispuesto un dispositivo de enjuagado por gas (20) correspondiente. Equipment according to claim 1, wherein a corresponding gas rinse device (20) is arranged below each nozzle (10).
- 4. Four.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que por debajo de un grupo de toberas (10) está dispuesto, en cada caso, un dispositivo de enjugado por gas (20). Equipment according to claim 1, wherein a gas rinsing device (20) is arranged in each case below a group of nozzles (10).
- 5. 5.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que por lo menos un dispositivo de enjuagado por gas (20) presenta, por lo menos en su sección final del lado de la salida del gas, una porosidad no dirigida. Equipment according to claim 1, wherein at least one gas rinsing device (20) has, at least in its final section of the gas outlet side, an unguided porosity.
- 6. 6.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que por lo menos un dispositivo de enjuagado por gas (20) presenta, por lo menos en su superficie frontal (20m) del lado de salida del gas, una sección transversal rectangular. Equipment according to claim 1, wherein at least one gas rinse device (20) has, at least on its front surface (20m) of the gas outlet side, a rectangular cross section.
- 7. 7.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que los dispositivos de enjuagado por gas (20) están dispuestos unos junto a otros a lo largo de una recta imaginaria. Equipment according to claim 1, wherein the gas rinsing devices (20) are arranged next to each other along an imaginary line.
- 8. 8.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que los dispositivos de enjuagado por gas (20) se extienden, desde el exterior, a través de la envuelta de metal (12) y el revestimiento (14) resistente al fuego, y su superficie frontal (20m) del lado de salida del gas está, en posición de trabajo del equipo, contra la masa de metal fundida. Equipment according to claim 1, wherein the gas rinse devices (20) extend, from the outside, through the metal shell (12) and the fire-resistant coating (14), and its front surface ( 20m) on the gas outlet side is, in the working position of the equipment, against the mass of molten metal.
- 9. 9.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que las toberas (10) y los dispositivos de enjuagado por gas (20) están dispuestos, de tal manera uno junto a otro que entre sus ejes longitudinales correspondientes se forma un ángulo α agudo. Equipment according to claim 1, wherein the nozzles (10) and the gas rinsing devices (20) are arranged, in such a way next to each other that an acute α angle is formed between their corresponding longitudinal axes.
- 10. 10.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que las toberas (10) se extienden esencialmente horizontales en su posición de funcionamiento. Equipment according to claim 1, wherein the nozzles (10) extend essentially horizontally in their operating position.
- 11. eleven.
- Equipo según la reivindicación 1, en el que las toberas (10) se extienden, en su posición de funcionamiento, en la parte inferior del recipiente de alojamiento y tratamiento. Equipment according to claim 1, wherein the nozzles (10) extend, in their operating position, in the lower part of the housing and treatment vessel.
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