ES2538980T3 - Dispositivo para transferir un material metalúrgico - Google Patents

Dispositivo para transferir un material metalúrgico Download PDF

Info

Publication number
ES2538980T3
ES2538980T3 ES11173675.7T ES11173675T ES2538980T3 ES 2538980 T3 ES2538980 T3 ES 2538980T3 ES 11173675 T ES11173675 T ES 11173675T ES 2538980 T3 ES2538980 T3 ES 2538980T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
transport
channel
scrap
width
entrance hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11173675.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Stefano Miani
Riccardo Gottardi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Concast Italia SpA
Original Assignee
SMS Concast Italia SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Concast Italia SpA filed Critical SMS Concast Italia SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2538980T3 publication Critical patent/ES2538980T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18Arrangements of devices for charging
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/562Manufacture of steel by other methods starting from scrap
    • C21C5/565Preheating of scrap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18Arrangements of devices for charging
    • F27B3/183Charging of arc furnaces vertically through the roof, e.g. in three points
    • F27B3/186Charging in a vertical chamber adjacent to the melting chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/12Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces with electromagnetic fields acting directly on the material being heated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • F27D13/002Preheating scrap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/527Charging of the electric furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/06Charging or discharging machines on travelling carriages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

Un dispositivo de tratamiento térmico (10) que tiene un fondo (12), paredes laterales (14) y un techo (16), que definen conjuntamente un canal (18), así como medios de transporte (24), que se extienden en una dirección axial de dicho canal (18) desde un orificio de entrada (20) del canal (18) hasta un orificio de salida (22) de dicho canal (18), para transferir un material metalúrgico (S) desde dicho orificio de entrada (20) hasta dicho orificio de salida (22), caracterizado porque los medios de transporte (24) tienen una mayor anchura cerca del orificio de entrada (20) que cerca del orificio de salida (22).

Description

E11173675
08-06-2015
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para transferir un material metalúrgico.
5 La invención se refiere a un dispositivo de tratamiento térmico que tiene un fondo, paredes laterales y un techo, que juntos definen un canal, así como medios de transporte, que se extienden en una dirección axial de dicho canal desde un orificio de entrada del canal hasta un orificio de salida de dicho canal, para transferir un material metalúrgico desde dicho orificio de entrada hasta dicho orificio de salida.
10 Dicho dispositivo de tratamiento térmico es conocido del documento US5.400.358A y se usa para el precalentamiento de una carga principalmente metálica en una cámara de precalentamiento similar a un canal (similar a un túnel) correspondiente. El canal tiene un orificio de entrada, también llamado una región de transición, seguido en la dirección de transporte de la carga metálica por una llamada zona de calentamiento y una sección de descarga, que define un orificio de salida de dicho canal, desde donde la carga metálica precalentada es alimentada
15 directamente o mediante instalaciones intermedias a un caldero de fusión metalúrgico, como un horno de arco eléctrico.
La expresión carga metálica caracteriza un material metalúrgico como arrabio, material portador de hierro, HBI (hierro briqueteado en caliente), DRI (hierro de reducción directa), material de chatarra, denominado en lo sucesivo
20 comúnmente chatarra.
La expresión “similar a un canal o un túnel” describe el diseño general de dicho dispositivo pero no está limitado a ninguna elongación, dimensión, construcción específica, etc.
25 La dirección axial de dicho dispositivo de tratamiento térmico corresponde a la dirección de transporte general de la chatarra, manipulada dentro de dicho dispositivo, dado que el material de chatarra es típicamente alimentado de forma continua a través de dicho dispositivo de tratamiento térmico y a continuación directa o indirectamente (por ejemplo mediante una tolva colectora intermedia) al recipiente metalúrgico asociado.
30 El tratamiento térmico se realiza mediante humos procedentes del horno que son guiados (en su mayoría a contracorriente respecto a la chatarra) a través de dicho dispositivo. La transferencia de calor es, principalmente, por convección.
Aunque típicamente se usan transportadores para transportar la chatarra a través de dicho dispositivo de tratamiento
35 térmico y se prefieren transportadores vibratorios y/u oscilantes para hacer avanzar al material de chatarra dentro de dicho canal, los medios de transporte pueden ser de cualquier tipo. Estos están generalmente alineados de forma más o menos horizontal pero también pueden realizarse disposiciones inclinadas. Esto es cierto no solamente con respecto a la superficie de transporte activo (que es igual a la parte de los medios de transporte cubierta por chatarra) de los medios de transporte, sino también para la disposición general de los medios de transporte.
40 El precalentamiento de la chatarra es importante para reducir la diferencia de temperatura entre la chatarra que se alimenta al interior del caldero de fusión y la masa fundida ya presente en el caldero.
Una desventaja de los dispositivos según la técnica anterior es que solamente la capa superior del material de
45 chatarra, transportado sobre dicho transportador, se precalienta en un grado considerable mientras que cualquier material por debajo de esa capa superior y especialmente la chatarra de la capa inferior, que está en un contacto más o menos directo con el transportador, es en la mayoría de las aplicaciones precalentado insuficientemente. Con respecto a la capa de chatarra más inferior, la refrigeración del transportador con agua y/o aire contradice incluso el aspecto de precalentamiento.
50 Una consecuencia de esto es una gran estratificación de temperatura dentro del material de chatarra dispuesto en diversas capas sobre el transportador. En dispositivos de la técnica anterior, el grosor total de todas las capas del material de chatarra sobre el transportador es de aproximadamente 800 mm, variando entre 600-1000 mm, mientras que la anchura del transportador está típicamente en el intervalo de 1,50 a 2,5 m para encajar con la abertura de
55 carga de la tolva intermedia asociada o el recipiente metalúrgico, respectivamente.
El documento US 5.400.358 A desvela, además, proporcionar quemadores de seguridad en el extremo de descarga del material de la cámara de precalentamiento, pero la instalación de estos quemadores causa problemas adicionales:
E11173675
08-06-2015
Quemadores tales como quemadores de inyección proporcionan llamas puntuales y si acaso zonas de calentamiento puntuales, causando un calentamiento no homogéneo del material de chatarra. También pueden causar la formación de fases fundidas en la capa superior de chatarra, masa fundida que puede penetrar a
5 continuación en las zonas (capas) subyacentes del material de chatarra y/o sobre el transportador, solidificándose de este modo de manera incontrolable y causando problemas técnicos adicionales.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de tratamiento térmico del tipo mencionado que cause un precalentamiento más eficaz de la chatarra.
10 Este objeto se consigue mediante un dispositivo de tratamiento térmico que tiene un fondo, paredes laterales y un techo, que juntos definen un canal, así como medios de transporte, que se extienden en una dirección axial de dicho canal desde un orificio de entrada del canal hasta un orificio de salida de dicho canal, para transferir un material metalúrgico desde dicho orificio de entrada hasta dicho orificio de salida, en el que los medios de transporte tienen
15 una anchura mayor cerca del orificio de entrada que cerca del orificio de salida. Esto significa una diferencia considerable, no tolerancias en la fabricación.
Los medios de transporte pueden ser medios transportadores, por ejemplo un transportador oscilante, opcionalmente equipado con ensanchamientos laterales, en el que los ensanchamientos a lo largo de esa parte de 20 los medios de transporte con menor anchura pueden tener una mayor altura, perpendicular al nivel de transporte, que los ensanchamientos a lo largo de esa parte de los medios de transporte con mayor anchura.
Dado que la masa total de chatarra debe seguir siendo al menos igual (en comparación con dispositivos de la técnica anterior) y constante a lo largo de su recorrido a través del dispositivo de precalentamiento se vuelve 25 evidente que un sistema transportador más ancho permite reducir el grosor de la capa de chatarra total.
Aunque los sistemas transportadores de la técnica anterior habitualmente tienen una anchura del transportador de 1,50 a 2,5 m y un grosor total de la capa de chatarra de aproximadamente 60-100 cm, el nuevo sistema incrementa la anchura de los medios de transporte hasta al menos 3,0 m +/-0,5 m, es decir la anchura (perpendicular a la
30 dirección de transporte de la chatarra) se dobla aproximadamente, de modo que el grosor de la capa de chatarra puede reducirse en aproximadamente el 50% con la condición de mantener la masa de chatarra más o menos constante. La anchura puede ser ≥3,5 m, por ejemplo ≥4,0 m.
La carga de la chatarra en el horno se realiza mediante una llamada ventana de carga en el horno, ventana que 35 tiene un tamaño limitado.
En este sentido se vuelve necesario reducir la anchura de los medios de transporte de nuevo antes de que la chatarra se cargue en el horno o, en otras palabras: el transportador o aparato de carga asociado debe encajar con las dimensiones del horno.
40 A este respecto la invención propone reducir la anchura de los medios de transporte antes de que la chatarra deje el dispositivo o muy poco después, es decir en cualquier caso antes de que la chatarra se cargue en el horno. En este sentido la expresión “cerca del orificio de salida” incluye una realización según la cual la reducción de tamaño de los medios de transporte se realiza fuera del canal de dicho dispositivo.
45 Según una realización de la invención, la anchura de los medios de transporte disminuye en un factor del 10 al 90% a lo largo del canal entre el orificio de entrada y el orificio de salida. Este intervalo puede estar entre el 20% y el 80%
o el 40% y el 60% en aplicaciones típicas. Esto debe realizarse según una realización opcional a lo largo de un
último tercio del canal visto en la dirección axial del canal, comenzando en el orificio de entrada, por ejemplo poco 50 antes o después del orificio de salida del canal.
La anchura de los medios de transporte puede reducirse escalonadamente o de manera continua. Cualesquiera escalones pueden estar dispuestos total o parcialmente perpendiculares a la dirección de transporte de la chatarra y/o total o parcialmente en ángulo con respecto al eje longitudinal del dispositivo, por ejemplo en un ángulo de 10-80
55 grados, o 20-70 grados y/o con superficies en pendiente. En una vista superior, el escalón puede tener la forma de un trapezoide (trapecio) o un polígono.
Un precalentamiento más intensivo podía conseguirse también mediante un tiempo de reposo más largo de la chatarra en el canal, pero entonces se hace necesario un dispositivo más largo o la carga debe reducirse, siendo
E11173675
08-06-2015
ambas cosas no deseadas.
Se llevaron a cabo pruebas comparativas para investigar el perfil de temperatura dentro de diferentes capas de chatarra después de un tratamiento térmico y transporte a lo largo de cierta distancia.
5 La serie de pruebas A se refiere a un tratamiento térmico de la técnica anterior mediante humos (1400°C) procedentes de un horno de arco eléctrico que se introducen en el orificio de salida de un dispositivo de precalentamiento y son guiados a través del canal a contracorriente respecto a la chatarra. La chatarra es transportada en una capa de 80 cm de altura en un transportador refrigerado con agua de 1,5 m de anchura. La
10 longitud total del dispositivo/canal entre la entrada y la salida es de 30 m.
La serie de pruebas B difiere de A en el uso de un dispositivo de precalentamiento, en el que el transportador tiene una anchura de 3 m y la capa de chatarra un grosor/altura de 40 cm.
15 Se midieron las siguientes temperaturas (°C):
Prueba A
Prueba B
en el orificio de entrada en la superficie de la chatarra
30 30
5 m detrás del orificio de entrada y en la superficie de la chatarra
260 280
5 m detrás del orificio de entrada y 15 cm debajo de la superficie de la chatarra
50 75
10 m detrás del orificio de entrada y en la superficie
410 450
10 m detrás del orificio de entrada y 25 cm debajo de la superficie de la chatarra
70 80
20 m detrás del orificio de entrada y en la superficie de la chatarra
690 780
20 m detrás del orificio de entrada y 10 cm debajo de la superficie de la chatarra
350 470
20 m detrás del orificio de entrada y 30 cm debajo de la superficie de la chatarra
70 80
Queda claro que el precalentamiento mejora de forma característica cuando la capa de chatarra es más fina. Una capa de chatarra de 20 a 50 cm de grosor parece dar buenos resultados en cámaras de precalentamiento de
20 longitud común (25-40 m, la mayoría aproximadamente 25-35 m).
La transferencia de calor mejora además mediante calentamiento por radiación debido al contacto intensivo entre el calor de radiación y la chatarra.
25 La eficacia de calentamiento puede mejorarse adicionalmente mezclando la chatarra durante su recorrido a través del dispositivo de precalentamiento de modo que los trozos de chatarra, que en la entrada del dispositivo están dispuestos en la capa de chatarra más inferior y si acaso en contacto estrecho con el transportador refrigerado (con agua), obtienen la oportunidad de moverse hacia arriba, hasta la parte superior de la capa de chatarra total o al menos a una posición más cercana a la superficie superior del material de chatarra que antes y/o en otra orientación
30 y si acaso en un contacto diferente con los humos aspirados o soplados a través del canal y/o el calor de radiación que se deriva de calentadores/quemadores radiantes correspondientes en esa parte del dispositivo.
Este giro o contorsión de los trozos de chatarra puede conseguirse mediante diferentes conceptos de construcción. Uno es proporcionar a los medios de transporte al menos un escalón, de modo que los trozos de chatarra sean
35 empujados para caer hacia abajo a lo largo de dicho escalón a un nivel de transporte inferior. Dicho escalón rebaja el nivel de transporte de los medios de transporte. Para aplicaciones mencionadas, dicho escalón puede tener una altura vertical de ≥20 cm, ≥30 cm, ≥40 cm o ≥50 cm.
De acuerdo con otra realización de la invención, se proporciona al menos un medio de construcción para cambiar la
40 posición de al menos parte del material metalúrgico transportado sobre dichos medios de transporte a lo largo de su recorrido a través del canal entre dicho orificio de entrada y dicho orificio de salida.
Otro concepto se basa en instalaciones mecánicas a lo largo de la trayectoria de transporte para la chatarra. Dicho elemento mecánico, que sobresale dentro de la trayectoria de transporte del material de chatarra, empuja a los
45 trozos de chatarra, que entran en contacto con esta instalación, a darse la vuelta, a inclinarse, a derrumbarse etc., este elemento mecánico puede estar dispuesto de forma estática o de forma móvil. La mezcla de la chatarra durante su precalentamiento evita o reduce el peligro de que se creen fases fundidas en el material de chatarra mientras que, al mismo tiempo, incrementa la temperatura promedio de la chatarra antes de la carga en el horno.
E11173675
08-06-2015
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Para mejorar adicionalmente el precalentamiento de la chatarra, la invención proporciona un dispositivo de tratamiento térmico con al menos un elemento de calentamiento, basado en energía radiante, que está dispuesto entre dicho orificio de entrada y dicho orificio de salida de tal manera que el calor radiante liberado por dicho elemento de calentamiento esté dirigido hacia el material metalúrgico sobre dichos medios de transporte.
La selección de elementos de calentamiento a base de radiación como quemadores radiantes se basa en el hecho de que el mecanismo de transferencia de calor de dichos calentadores radiantes se basa, principalmente, en radiación y no en una llama.
Como una primera consecuencia, el uso de dichos elementos radiantes evita cualesquiera puntos de calentamiento pero en su lugar causa la difusión del calor y, como consecuencia de esto, un calentamiento de la chatarra mucho más uniforme.
En segundo lugar el “tiempo de residencia” del calor, proporcionado por dichos elementos de calentamiento a base de radiación, es mucho más largo que el de los humos, aspirados a través del canal de transporte.
Un sistema de succión conocido típicamente funciona con una velocidad de humos de 20 a 40 m/s, limitando de este modo el tiempo de residencia de los humos dentro del canal a aproximadamente 1 segundo en vista de una longitud del canal típica de 20 a 40 m. En cuanto a la transferencia de calor al material de chatarra, mejora mediante calentadores radiantes dado que estos funcionan independientemente de la velocidad de los humos.
Esto es cierto para sistemas que funcionan de forma continua, así como para dispositivos de calentamiento llamados estacionarios.
La eficacia de dichos elementos radiantes se incrementa cuando cualesquiera instalaciones intermedias entre los elementos de calentamiento y la chatarra a calentar se evitan, de modo que el calor de radiación pueda alcanzar el material de chatarra directamente.
Una opción es instalar los uno o más elementos de calentamiento en o debajo del techo de dicho dispositivo (túnel). Aunque conductos de acceso correspondientes para combustible, gas etc., deben instalarse de la mejor manera fuera del canal, la superficie radiante activa de los elementos de calentamiento está, preferentemente, totalmente disponible dentro del canal y mejor justamente opuesta a la chatarra a calentar. Según una realización, los calentadores radiantes están dispuestos sobre soportes móviles, de modo que su superficie activa (que emite la radiación) pueda ajustarse individualmente. Mediante una gran superficie radiante y/o una distancia reducida entre el calentador y la chatarra, la transferencia de calor se incrementa.
El elemento de calentamiento puede ser un elemento radiante de molinete múltiple con una superficie activa radiante de tamaño considerable, por ejemplo con una superficie activa radiante de ≥0,5 m2.
En principio, la nueva tecnología permite precalentar la chatarra justo mediante un calentador radiante de un tamaño adecuado.
Una opción es construir el techo completo o al menos secciones de dicho techo del dispositivo como un calentador radiante, pero típicamente varios calentadores/quemadores radiantes se instalarán a cierta distancia entre sí en la zona respectiva de la cámara de precalentamiento.
Los uno o más elementos de calentamiento deben estar dispuestos, preferentemente, a lo largo de una primera sección del canal, comenzando en el orificio de entrada (abertura de entrada), en el que dicha sección puede extenderse a lo largo de al menos o como máximo 1/5, 1/4 ó 1/3 de la longitud total de dicho canal, es decir dentro de una sección de dicho canal donde la diferencia de temperatura entre los elementos de calentamiento y la chatarra típicamente es mucho mayor que en una sección de dicha cámara cerca del orificio de salida y cerca del recipiente metalúrgico asociado.
El número, tamaño y diseño de dichos calentadores radiantes dependen de la planta respectiva. Con la condición de que la superficie de transporte del sistema de transporte (medio de transporte) típicamente sea más o menos igual que la superficie de la capa de chatarra transportada sobre él, la superficie radiante activa total de dichos uno o más elementos de calentamiento puede ser ≥10% de la superficie total de transporte de dichos medios de transporte a lo largo de una longitud axial correspondiente de dicho canal. La relación puede incrementarse a ≥20%, ≥30%, ≥40% o ≥50% para incrementar la transferencia de calor al material de chatarra.
E11173675
08-06-2015
Aunque los elementos de calentamiento pueden estar dispuestos en cualquier lugar del canal, se prefiere instalar los elementos de calentamiento a cierta distancia por encima de los medios de transporte.
5 Los elementos de calentamiento pueden ser quemadores radiantes de cerámica, por ejemplo llamados módulos quemadores porosos y/o quemadores radiantes según el documento DE102000904775A1.
El uso de estos quemadores radiantes reduce la demanda de energía mientras al mismo tiempo se reducen las emisiones. Estos elementos de calentamiento pueden funcionar con combustible fósil pero los calentadores 10 radiantes también pueden estar activados mediante energía eléctrica.
Según una realización, cualesquiera humos, generados por los quemadores/elementos de calentamiento radiantes pueden ser recogidos y transferidos mediante un conducto correspondiente a una posición distinta de la de los quemadores, donde estos humos pueden ser alimentados al interior del canal como un gas de calentamiento, que es
15 guiado a continuación sobre o al interior de la capa de chatarra para incrementar adicionalmente la temperatura de la chatarra antes de que la chatarra sea alimentada al interior del horno.
La idea general a este respecto es proporcionar al menos un conducto que tiene al menos un orificio de entrada asociado a una parte de escape de al menos un elemento de calentamiento y al menos un orificio de salida, que 20 entra en (que se abre al interior de) el canal, a través del cual un gas de escape procedente de dicho al menos un elemento de calentamiento puede ser alimentado como un gas de calentamiento de vuelta al interior del canal.
Mientras que el orificio de entrada de este conducto (tubería) puede estar dispuesto en esa parte del dispositivo equipada con quemadores radiantes, por ejemplo en el primer tercio del canal, el orificio de salida puede entrar en el 25 canal a lo largo del segundo tercio o el tercer tercio del canal, en cada caso visto en la dirección axial del canal, comenzando en el orificio de entrada.
Esta última tecnología puede combinarse con un calentamiento tradicional mediante humos procedentes del horno, tal como se ha descrito con respecto a la técnica anterior anteriormente.
30 Otra característica opcional proporciona disponer los elementos de calentamiento de manera ajustable dentro de dicho canal para optimizar la transferencia de calor dependiendo del diseño de la capa de chatarra correspondiente.
Características adicionales de la invención se desvelan en las reivindicaciones secundarias y los otros documentos 35 de solicitud, incluyendo la siguiente descripción de una realización específica.
Características individuales según esta invención pueden combinarse entre sí, si es técnicamente útil, incluso aunque no se desvele específicamente, excepto aquellas combinaciones que están exentas.
40 El dibujo ilustra esquemáticamente en
La figura 1a: una vista desde arriba sobre un medio de transporte en un dispositivo de tratamiento térmico según la invención
45 La figura 1b: una vista de sección vertical del dispositivo de tratamiento térmico de la figura 1a
El dispositivo de tratamiento térmico 10 mostrado es para precalentar chatarra (representada en diversas formas y con el signo S en la figura 1b) antes de que la chatarra S se cargue en el horno de arco eléctrico E.
50 El dispositivo de tratamiento térmico comprende un fondo 12, paredes laterales 14 y un techo 16, que todos juntos forman un túnel con un canal 18 que se extiende entre un orificio de entrada 20 (entrada) y un orificio de salida 22 (salida) en una dirección longitudinal L-L. Un transportador 24 se extiende a través de dicho canal 18 en dicha dirección longitudinal L-L. El transportador 24 se refrigera desde abajo mediante aire (las boquillas de refrigeración se simbolizan mediante el número 24k).
55 Tal como puede verse a partir de una combinación de la figura 1a, 1b el transportador 24 comprende diferentes secciones. La sección 24-1, que comienza en el orificio de entrada 20, tiene una anchura de 3 m, mientras que la anchura interna del canal 18 es ligeramente mayor. La sección 24-1 se extiende hasta aproximadamente 2/3 de la longitud total del transportador de transporte a cierto nivel (L1) que define una superficie (24s) para la chatarra S a
E11173675
08-06-2015
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
tratar.
En la sección 24-1, se instala un medio de construcción diseñado como una barra 34, barra 34 que está fijada en el techo 16 y sobresale al interior de la capa de chatarra para empujar a los trozos de chatarra a inclinarse y, de este modo, cambiar su posición y proporcionar un área de superficie diferente hacia el elemento de calentamiento 28.
Una segunda sección del transportador 24-2 sigue a la sección 24-1 en la dirección longitudinal L-L hacia la salida 22 de dicho dispositivo de tratamiento térmico, pero a un nivel más bajo (L2) formando de este modo un escalón de mezclado M entre ellos.
Este escalón M es transversal al eje longitudinal L-L del dispositivo de tratamiento térmico, pero secciones en ángulo (representadas mediante líneas de puntos) pueden estar provistas también para incrementar el efecto de mezclado descrito anteriormente.
La chatarra S, transportada sobre la sección 24-1 cae hacia abajo sobre la sección 24-2, cambiando de este modo su orientación y presentando de este modo otra área superficial hacia el techo 16 de dicho dispositivo de tratamiento térmico. Los trozos de chatarra S en diferentes capas (perpendiculares a la superficie del transportador) pueden intercambiar su posición en dicho escalón.
Pueden instalarse más de dichos escalones u otros medios para modificar la posición de trozos de chatarra individuales en dicho dispositivo 10.
La sección 24-2 tiene tres subsecciones, concretamente 24-2a, similar a la sección 24-1, la sección 24-2b, que sigue a la sección 24-2a y la sección 24-2c que sigue a la sección 24-2b y que continúa hasta la puerta de salida 22 del canal 18.
Tal como se ve de la mejor manera en la figura 1a, la anchura del transportador se reduce en la sección 24-2b, comenzando con la misma anchura que la sección 24-1 y terminando con la misma anchura que la subsección 242c, siendo esta última de aproximadamente 1,5 m o la mitad de la anchura de la sección 24-1.
Aunque la chatarra S es transportada a lo largo de la sección 24-1 en una capa pequeña de aproximadamente 30 cm de altura (representada mediante solamente una capa de trozos de chatarra en comparación con la sección 242) las paredes laterales limitantes del transportador 24 son mucho más altas en las subsecciones 24-2b y 24-2c dado que la misma masa de chatarra está ahora dispuesta en una capa mucho más gruesa de aproximadamente 60 cm en las regiones de transición entre las subsecciones 24-2b y 24-2c.
La chatarra S se calienta a lo largo de su viaje a través de dicho dispositivo de tratamiento térmico de la siguiente manera: en la primera mitad del canal 18 (desde la entrada 20 hacia la salida 22) quemadores radiantes de cerámica porosos 28, cada uno con una superficie radiante de cerámica activa de aproximadamente 1 m2, se instalan justo debajo del techo 16 y a una corta distancia de la chatarra S. Esta disposición permite una transferencia de calor muy eficaz. Los quemadores radiantes 28 funcionan con gas.
Los gases de escape son extraídos desde el lado posterior 38a de estos elementos de calentamiento (quemadores radiantes 28) y son alimentados mediante los orificios de entrada 30a de un conducto 30 a diferentes orificios de salida, diseñados como boquillas 32a, 32b en las paredes laterales 14 del dispositivo de tratamiento térmico, por encima del transportador 20 y ligeramente por encima de la chatarra (capa). Según la figura 2b, las boquillas 32a, 32b para reciclar los gases (humos) de escape procedentes de los quemadores radiantes 28 al interior del canal 18 para apoyar el precalentamiento de la chatarra S están instaladas en las regiones de transición entre las secciones 24-2a y 24-2b y poco antes de la región de transición entre las subsecciones 24-2b y 24-2c.
Las ventajas de este dispositivo de tratamiento térmico 10 con sus nuevas características se han descrito anteriormente. Se hace referencia a la parte general de la descripción.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo de tratamiento térmico (10) que tiene un fondo (12), paredes laterales (14) y un techo (16), que definen conjuntamente un canal (18), así como medios de transporte (24), que se extienden en una
    5 dirección axial de dicho canal (18) desde un orificio de entrada (20) del canal (18) hasta un orificio de salida (22) de dicho canal (18), para transferir un material metalúrgico (S) desde dicho orificio de entrada (20) hasta dicho orificio de salida (22), caracterizado porque los medios de transporte (24) tienen una mayor anchura cerca del orificio de entrada (20) que cerca del orificio de salida (22).
    10 2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la anchura de los medios de transporte (24) disminuye en un factor del 10 al 90%.
  2. 3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que la anchura de los medios de transporte (24) disminuye
    en un factor del 40 al 70%. 15
  3. 4.
    Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la anchura de los medios de transporte (24) disminuye escalonadamente.
  4. 5.
    Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la anchura de los medios de transporte (24) disminuye
    20 a lo largo de un último tercio del canal (18), visto en una dirección axial del canal (18), comenzando en el orificio de entrada (20).
  5. 6. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el medio de transporte (24) es un medio transportador.
    25 7. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el medio de transporte (24) está equipado con ensanchamientos laterales.
  6. 8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que los ensanchamientos a lo largo de esa parte de los
    medios de transporte (24) con mejor anchura tienen una mayor altura, perpendicular al nivel de transporte, que los 30 ensanchamientos a lo largo de esa parte de los medios de transporte (24) con mayor anchura.
  7. 9. Dispositivo según la reivindicación 1, que incluye al menos un medio de construcción (M, 34) para cambiar la posición de al menos parte del material metalúrgico (S) transportado sobre dichos medios de transporte
    (24) a través del canal (18). 35
  8. 10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que el al menos un medio de construcción se proporciona mediante un escalón (M), que rebaja un nivel de transporte (L1) de dichos medios de transporte (24).
  9. 11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que el escalón (M) tiene una altura vertical de más de 40 20 cm.
  10. 12. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que el al menos un medio de construcción se proporciona mediante un escalón (M), que está dispuesto total o parcialmente perpendicular a la dirección de transporte de la chatarra o total o parcialmente en ángulo con respecto al eje longitudinal del dispositivo (10), o ambos.
    45
  11. 13.
    Dispositivo según la reivindicación 10, en el que el elemento mecánico (34) está dispuesto de forma estática dentro de dicho dispositivo.
  12. 14.
    Dispositivo según la reivindicación 1, con al menos un elemento de calentamiento (28), basado en
    50 energía radiante, dispuesto entre dicho orificio de entrada (20) y dicho orificio de salida (22), de tal manera que el calor radiante liberado por dicho elemento de calentamiento (28) sea dirigido hacia el material metalúrgico (S) sobre dichos medios de transporte (24).
    8
ES11173675.7T 2011-07-12 2011-07-12 Dispositivo para transferir un material metalúrgico Active ES2538980T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20110173675 EP2546592B1 (en) 2011-07-12 2011-07-12 Device for transferring a metallurgical material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2538980T3 true ES2538980T3 (es) 2015-06-25

Family

ID=46458504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11173675.7T Active ES2538980T3 (es) 2011-07-12 2011-07-12 Dispositivo para transferir un material metalúrgico

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10151533B2 (es)
EP (1) EP2546592B1 (es)
CN (1) CN103765141B (es)
BR (1) BR112014000230B1 (es)
ES (1) ES2538980T3 (es)
RU (1) RU2606671C2 (es)
WO (1) WO2013007531A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2546593B1 (en) * 2011-07-12 2015-03-04 SMS Concast Italia S.p.A. Device for transferring a metallurgical material
ES2661294T3 (es) 2014-01-31 2018-03-28 Danieli & C. Officine Meccaniche, S.P.A. Aparato para calentar y transferir materiales metálicos para una planta de fusión y método para fundir materiales metálicos
CN106460076B (zh) * 2014-05-30 2019-02-22 达涅利机械设备股份公司 用于移动和预热金属物料的装置
CN107460274B (zh) * 2017-09-22 2023-09-12 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种水平连续加料预热装置及其强化预热方法
CN112779415A (zh) * 2020-12-25 2021-05-11 天津钢铁集团有限公司 一种提高烧结混合料透气性的装置及方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL280033A (es) * 1961-06-23 1900-01-01 Glaverbel
NL132484C (es) * 1963-03-18 1900-01-01
US3661548A (en) * 1969-06-30 1972-05-09 Nippon Sheet Glass Co Ltd Apparatus for manufacturing glass ribbon by float process
GB1354537A (en) * 1971-07-09 1974-06-05 Pilkington Brothers Ltd Manufacture of flat glass
US4017061A (en) * 1975-12-04 1977-04-12 United Technologies Corporation Conveyor tube for a particulate heating furnace
US4202661A (en) * 1976-12-06 1980-05-13 Thermo Electron Corporation Jet implement radiation furnace, method and apparatus
US4297121A (en) * 1979-05-29 1981-10-27 Tgs Systems, Inc. Glass tempering furnaces and systems
US4836732A (en) * 1986-05-29 1989-06-06 Intersteel Technology, Inc. Method and apparatus for continuously charging a steelmaking furnace
US5400358A (en) 1992-10-13 1995-03-21 Consteel, S.A. Continuous scrap preheating
US5562810A (en) * 1995-01-20 1996-10-08 Volcor Finishing, Inc. Automated electrodeposition line
CA2222401C (en) * 1997-11-27 2002-09-17 Robert Roy Wunsche Apparatus and process system for preheating of steel scrap for melting metallurgical furnaces with concurrent flow of scrap and heating gases
US6389054B1 (en) * 2000-12-18 2002-05-14 Sms Demag Inc. Scrap charger
US6712875B1 (en) * 2002-09-20 2004-03-30 Lectrotherm, Inc. Method and apparatus for optimized mixing in a common hearth in plasma furnace
CA2458935A1 (fr) * 2004-03-02 2005-09-02 Premier Horticulture Ltee Four et procede d'expansion de la perlite et de la vermiculite
US7832234B2 (en) * 2004-06-01 2010-11-16 Schott Ag Hot formed articles and method and apparatus for hot-forming
RU2293938C1 (ru) * 2005-09-29 2007-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "СЛОТ" Подогреватель скрапа электродуговой сталеплавильной печи средней и малой мощности посредством дымовых газов
JP4572213B2 (ja) * 2007-04-25 2010-11-04 株式会社日立製作所 マイクロ波照射装置
DE102008004775A1 (de) 2008-01-16 2009-07-23 Krones Ag Vorrichtung zum Transportieren von Gegenständen
DE102009047751B4 (de) 2009-04-24 2012-05-03 Gvp Gesellschaft Zur Vermarktung Der Porenbrennertechnik Mbh Brenneranordnung
CN201413038Y (zh) 2009-06-12 2010-02-24 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种电炉金属散料振动输料和气流动态密封的装置
US8420172B1 (en) * 2010-04-22 2013-04-16 Jain (Americas) Inc. Apparatus and method of manufacturing shingles from cellular polyvinyl chloride

Also Published As

Publication number Publication date
CN103765141A (zh) 2014-04-30
US10151533B2 (en) 2018-12-11
WO2013007531A1 (en) 2013-01-17
US20150211797A1 (en) 2015-07-30
BR112014000230A2 (pt) 2020-12-29
RU2014104781A (ru) 2015-08-20
CN103765141B (zh) 2016-01-13
BR112014000230B1 (pt) 2021-07-06
EP2546592A1 (en) 2013-01-16
RU2606671C2 (ru) 2017-01-10
EP2546592B1 (en) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2538980T3 (es) Dispositivo para transferir un material metalúrgico
ES2300308T3 (es) Horno de sinterizacion continua y su uso.
ES2213338T3 (es) Sistema de combustion para procesos de calcinacion de mineral a contracorriente.
ES2584065T3 (es) Dispositivo de tobera para un horno para el tratamiento térmico de un producto plano de acero y horno equipado con un dispositivo de tobera de este tipo
ES2460071T3 (es) Método para calentar una placa o bloque de metal
ES2368861T3 (es) Dispositivo y procedimiento para calentar piezas de trabajo.
KR101450870B1 (ko) 빌릿 가열 장치
ES2254352T3 (es) Procedimiento para la combustion de material carbonatado.
CN107006079A (zh) 加热器单元和渗碳炉
RU2602573C2 (ru) Устройство для предварительного нагрева транспортируемого скрапа
ES2683341T3 (es) Sistema de calor residual y procedimiento para precalentar chatarra
EP2580360B1 (en) Annealing installation with m-shaped strip treatment tunnel
US20150176098A1 (en) Furnace for heating metal goods
JPS595646B2 (ja) 金属加熱炉
ES2770080T3 (es) Dispositivo y proceso para llevar a cabo la oxidación controlada de bandas de metal en un horno de tratamiento continuo
JP2010060157A (ja) 加熱炉の排気設備
ES2797254T3 (es) Horno para cerámica con eficiencia mejorada
ES2719109T3 (es) Horno de recalentamiento de productos siderúrgicos como barras y desbastes
JP2974629B2 (ja) 雰囲気循環式連続熱処理炉の操業方法
JPH08291328A (ja) 連続加熱装置
US20090017409A1 (en) Equipment and method for heating gas in connection with sintering
JP2008170050A (ja) 加熱炉
ES2332046T3 (es) Aparato quemador.
KR102344056B1 (ko) 금속 와이어를 열처리하기 위한 방법 및 장치
JPS5940437Y2 (ja) 輻射管付き加熱炉