ES2562783T3 - Panel de quemador mejorado y métodos relacionados - Google Patents

Panel de quemador mejorado y métodos relacionados Download PDF

Info

Publication number
ES2562783T3
ES2562783T3 ES07108152.5T ES07108152T ES2562783T3 ES 2562783 T3 ES2562783 T3 ES 2562783T3 ES 07108152 T ES07108152 T ES 07108152T ES 2562783 T3 ES2562783 T3 ES 2562783T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
oven
burner panel
burner
panel
slag
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
ES07108152.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher K. Higgins
Serban Cantacuzene
Yuri Eyfa
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.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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 Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2562783T3 publication Critical patent/ES2562783T3/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
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/12Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
    • 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
    • C21C5/5211Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C21C5/5217Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
    • 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
    • F27B3/20Arrangements of heating devices
    • F27B3/205Burners
    • 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
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners
    • F27D2099/0038Heating elements or systems using burners removable
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Un horno (67, 70) que comprende una pared (21, 61, 73, 94) de horno, una línea (26) de separación, una línea (25, 65) de metal y un aparato de panel de quemador de sección transversal decreciente montado en el seno del horno (67, 70), donde el aparato de panel de quemador comprende: un panel (1, 20, 35, 51, 60, 71, 80, 90) de quemador de sección transversal decreciente refrigerado por agua que comprende surcos (6, 23, 92) conformados; al menos una abertura (5, 24, 40, 91, 101) de aparato; y al menos un aparato, caracterizado por que el mencionado panel de quemador de sección transversal decreciente refrigerado por agua se extiende hacia afuera desde una pared (21, 61, 73, 94) del horno al menos hasta la línea (26) de separación del horno y donde el aparato es al menos uno de entre una fuente de energía térmica auxiliar, un inyector (37, 102) de partículas o un inyector (36) de oxígeno.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Panel de quemador mejorado y metodos relacionados Antecedentes de la invencion
Campo de la invencion
Varias realizaciones de la presente invencion se refieren genericamente a aparatos y metodos para fundir, refinar y procesar metales. Mas particularmente, realizaciones de la presente invencion se refieren genericamente a paneles de quemador para ser utilizados en hornos de fusion y/o sistemas de ese tipo.
Antecedentes
La tecnica de la produccion del acero esta muy bien desarrollada. En general, y de manera muy comun, se utiliza un horno de arco electrico (EAF, Electric Arc Furnace) para producir acero mediante la aplicacion de un arco electrico para fundir un fragmento de chatarra o mas de uno y/o otros productos de hierro en bruto y aleaciones que se situan dentro del horno. Otros metodos incluyen versiones mejoradas de los EAFs que producen acero mediante la fundicion de DRI (hierro de reduccion directa) en combinacion con el metal caliente de un alto horno. Para mejorar el proceso de produccion de acero, se dota al horno de energfa qmmica adicional utilizando medios auxiliares. La forma mas comun de medio auxiliar comprende quemadores, inyectores, y propulsores que utilizan combustible y un gas oxidante para producir productos de combustion con un alto contenido calonfico para ayudar al arco.
Realizaciones adicionales comprenden quemadores multiples moviles o fijos de manera permanente que utilizan combustibles hidrocarburos tales como, por ejemplo, gas natural o petroleo, al menos una lanza de oxfgeno movil para la inyeccion de una corriente de oxfgeno hacia el bano de fusion para propositos de refinado y un medio movil para inyectar combustible carbonoso solido para propositos de combustion y espumacion de escorias.
En varias realizaciones de EAFs, se vierte chatarra metalica, o cargas, dentro del horno a traves de una abertura. De manera muy tfpica, estas cargas comprenden adicionalmente carbono cargado y otros materiales de formacion de escoria. Otros procesos comprenden el uso de una cuchara de colada para metal caliente o calentado de un alto horno y su insercion dentro del horno EAF, como por ejemplo mediante inyeccion del DRI utilizando una lanza.
Existen numerosas fases del proceso de carga en un horno EAF y/o en un horno de tipo EAF. En la fase de fundido, el arco electrico y los quemadores funden la carga en un bano de fusion de metales (fundido metalico), denominado fundido de carbono y hierro, que se acumula en el fondo o crisol del horno. De manera mas comun, despues de fundir la carga, un horno de arco electrico procede a una fase de refinado y/o descarburacion.
En esta fase, el fundido metalico continua siendo calentado por el arco hasta que los materiales de formacion de escoria se combinan con las impurezas del fundido de carbono y hierro y se elevan hasta la superficie en forma de escoria. Cuando el fundido de carbono y hierro alcanza una temperatura de ebullicion, el carbono cargado en el fundido se combina con cualquier oxfgeno presente en el bano para formar burbujas de monoxido de carbono que se elevan hasta la superficie del bano, dando lugar a escoria espumosa. La escoria espumosa actua como un aislante a lo largo del horno.
Cuando un horno de arco electrico funciona sin quemadores, la chatarra cargada o la carga se funden rapidamente en los puntos calientes en regiones de mayor densidad de corriente electrica, pero usualmente permanece sin fundir en los puntos fnos. Esto crea unas condiciones severas para la pared del horno y para el revestimiento refractario ubicado en los puntos calientes debido a la exposicion excesiva al calor del arco durante las partes anteriores del ciclo de fusion. La chatarra ubicada en los puntos fnos recibe calor del arco a una tasa reducida durante el ciclo de fusion, creando por consiguiente puntos fnos. Para fundir los puntos fnos, se aplica el calor durante un periodo de tiempo total mayor, aplicando de este modo calor a los puntos calientes durante un tiempo mayor del necesario. Esta distribucion asimetrica de calor del arco y este desgaste no uniforme de las paredes del horno son tfpicas tanto para hornos de arco de corriente alterna como para hornos de arco de corriente continua funcionando sin quemadores.
Los puntos fnos se forman tfpicamente en areas que estan mas alla del arco del horno cuando la chatarra ubicada en esas areas recibe energfa electrica a una tasa reducida por tonelada de chatarra. Un ejemplo tfpico de un punto fno tal es el canal de colada, debido a su ubicacion lejos del arco. Otro punto fno se produce en la puerta de escoria debido a las perdidas de calor excesivas al aire ambiente infiltrado a traves de esta area. Resulta comun en los hornos que utilizan inyeccion adicional de materiales, tales como material de formacion de escoria, hierro de reduccion directa, etcetera, (que se retira a traves de una puerta de escoria o a traves de una abertura en la pared lateral del horno) crear puntos fnos debido a la carga localizada de materiales consumidores de calor adicionales durante el ciclo de fusion.
Las soluciones de la tecnica anterior aplicadas a este reto han consistido en incorporar quemadores adicionales alrededor del horno para aplicar fuentes de calor tradicionales a los puntos fnos. Los hornos de arco electrico equipados con quemadores ubicados en puntos fnos han mejorado la uniformidad de la fusion de chatarra y han reducido la acumulacion progresiva de materiales en los puntos fnos. Cuando se situan fuentes de calor auxiliares
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
tales como quemadores en el horno de arco electrico, su ubicacion se elige de manera que se evite un sobrecalentamiento adicional de los puntos calientes que resulta de la fusion rapida de chatarra ubicada entre el electrodo y la cuba del horno. De manera mas espedfica, los quemadores se ubican tan lejos de los puntos calientes como sea posible en la practica y la direccion de salida de la llama del quemador se elige de tal manera que la penetracion de la llama se produzca predominantemente hacia adentro de la pila de chatarra ubicada en los puntos fnos y no a porciones del horno que ya han sido calentadas.
Un calentamiento y un procesamiento posterior se llevan a cabo mediante un proceso de descarburacion en el que, en realizaciones tfpicas de la tecnica anterior que utilizan tecnicas avanzadas u hornos EAF mas modernos, se sopla(n) un(os) flujo(s) de oxfgeno a gran velocidad, generalmente supersonica, sobre el bano metalico bien utilizando lanzas o bien utilizando quemadores/lanzas para descarburar el bano mediante oxidacion del carbono contenido en el bano, formando monoxido de carbono y/o dioxido de carbono. El quemador/lanza o los quemadores/lanzas actuan de manera mas uniforme en el fundido de la carga y evitan o reducen el sobrecalentamiento y minimizan el tiempo requerido para que se produzca la fusion y el tiempo durante el que debe funcionar el arco.
Mediante la ebullicion del bano metalico o del metal lfquido con el oxfgeno inyectado, el contenido en carbono del bano puede reducirse hasta un nivel elegido o reducido. Se considera comunmente que, si un fundido de carbono y hierro esta por debajo del 2% de carbono, el fundido se convierte en acero. Los procesos de produccion de acero en EAFs comienzan tfpicamente con cargas que poseen menos de un 1% de carbono. El carbono en el bano de acero se reduce continuamente hasta que alcanza el contenido deseado para producir un grado espedfico de acero, tal como, por ejemplo, pero sin resultar esto limitante, un contenido que disminuye hasta menos de un 0,1% para aceros bajos en carbono.
En un esfuerzo por reducir los tiempos de produccion de acero en hornos de arco electrico, se han desarrollado aparatos y metodos para alterar el medio de suministrar energfa adicional al horno. Algunas de estas mejoras incluyen, pero no estan limitadas a, quemadores convencionales montados en las paredes laterales (paneles u hornos) enfriadas por agua, lanzas convencionales, quemadores convencionales, y/o dispositivos de ese tipo.
Tfpicamente, la inyeccion de oxfgeno para la descarburacion debe esperar hasta que la fase de fusion del proceso haya sido completada sustancialmente antes de comenzar con la inyeccion de oxfgeno a alta velocidad. Esto es asf debido a que los quemadores no pueden suministrar oxfgeno a alta velocidad de manera efectiva hasta ese momento porque puede existir carga no fundida entre los quemadores/lanzas y el metal lfquido o el fundido metalico. El flujo de oxfgeno podna desviarse, causando potencialmente un dano severo en el horno.
Este hecho se agrava debido a la forma generalmente esferica de la mayor parte de las estructuras de horno EAF. La fusion del material ocurre tfpicamente en la porcion media o inferior del fundido y se expande hasta llenar los laterales. En un momento temprano de la fase de fusion, una corriente de oxfgeno de alta velocidad tiene un efecto menor y/o una habilidad menor para penetrar en una carga (metal) que no esta completamente fundida para descarburar el fundido metalico.
Se utiliza la misma filosoffa para elegir la ubicacion de otras fuentes de calor auxiliares adicionales que incluyen lanzas termicas de inyeccion de oxfgeno para ser utilizadas en descarburacion, tal como la que se utilizo para situar quemadores adicionales. Cuando se ubican lanzas adicionales en el punto fno o puntos fnos, la energfa exotermica del refinado del fundido puede utilizarse de manera mas efectiva para fundir la chatarra sin sobrecalentar los puntos calientes.
Puede conseguirse una inyeccion adicional de oxfgeno para la descarburacion del fundido por cualquier otro medio. Los aparatos y los procesos comunes incluyen un dispositivo movil o mas de uno, tales como tubenas de oxfgeno sumergidas y/o mediante una lanza o varias lanzas de oxfgeno no sumergidas refrigeradas por agua. Durante el funcionamiento de una lanza refrigerada por agua, la lanza se introduce primero dentro del horno, se mueve gradualmente despues a la posicion en la que esta ubicada la abertura o aberturas de descarga para la introduccion de oxfgeno, de manera preferible aproximadamente 150-300 mm o mas por encima del bano. La velocidad de descarga de la corriente de oxfgeno de la lanza debe elegirse de manera que permita a la corriente de oxfgeno introducida por la lanza ubicada en la posicion de trabajo penetrar la escoria y reaccionar con el fundido de carbono y hierro sin que se produzcan excesivas salpicaduras de metal fundido en las paredes del horno y en el electrodo o electrodos. Sin embargo, las salpicaduras de metal involuntarias ocurren de hecho y son una causa comun de los fallos en los aparatos.
La inyeccion combinada de carbono y oxfgeno utilizando varios aparatos, que incluyen lanzas especializadas dentro y alrededor de la pared del horno, se ha convertido en una practica comun para anadir un calor adicional al proceso. Tfpicamente, el suministro de flujo de carbono para inyeccion se obtiene a partir de un dispensador material carbonoso, tal como un portador gaseoso comprimido que comprende aire comprimido, gas natural, nitrogeno, y/o gases de ese tipo.
El uso de quemadores junto con las lanzas de carbono y oxfgeno ha permitido a las siderurgias electricas reducir sustancialmente el consumo de energfa electrica y aumentar el ratio de fabricacion de hornos debido a la entrada de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
calor adicional generada por la oxidacion de carbono, y por aumentos significativos de la eficiencia termica del arco electrico conseguidos gracias a la formacion de una capa de escoria espumosa que a^sla el arco electrico de las perdidas de calor. La escoria espumosa tambien estabiliza el arco electrico y permite por lo tanto un ratio de entrada de potencia electrica mayor. La capa de escoria espumosa se crea mediante burbujas de monoxido de carbono que se forman por la oxidacion del carbono inyectado para formar monoxido de carbono. El flujo aumentado de carbono inyectado crea una generacion de monoxido de carbono mas localizada. Por consiguiente, la mayor parte de las unidades de hornos EAF tambien comprenden un medio de post produccion para retirar o reducir los niveles de monoxido de carbono en el gas residual.
La mezcla del monoxido de carbono con el oxfgeno dentro del horno de arco electrico resulta deseable, pero es muy diffcil de disponer sin una oxidacion excesiva de la escoria y de los electrodos. Por consiguiente, este campo de la tecnica ha desarrollado medios de post produccion para tratar el alto contenido en monoxido de carbono del gas residual.
Una persona con experiencia ordinaria en la tecnica reconocera que los hornos de arco electrico mas modernos estan equipados con todos o algunos de los medios anteriormente mencionados para introducir calor auxiliar y/o fusion de metal.
En relacion con las mejoras en el campo de la tecnica en el diseno y el funcionamiento de hornos de fusion de metales, se han producido mejoras en el diseno del panel del quemador. Algunas patentes tales ensenan y describen diversas configuraciones de panel de quemador que incluyen, pero que no estan limitadas a, los documentos EP 1553192 A2; US 4.703.336; US 5.444.733; US 6.212.218; US 6.372.010; US 5.166.950; US 5.471.495; US 6.289.035; US 6.614.831; US 5.373.530; US 5.802.097; US 6.999.495; y US 6.342.086. Tales patentes de la tecnica anterior han resultado ser beneficiosas. Por ejemplo, el documento US 6.999.495 ha encontrado gran aplicacion para aumentar la cobertura espacial de energfa en un horno. De manera similar, el documento US 6.614.831 ha encontrado aplicacion en la extension del alcance de diversas herramientas, tales como un quemador o una lanza, hacia el interior de un horno. Sin embargo, el campo de la tecnica esta en la busqueda de aparatos mejorados mas todavfa y metodos mejorados para el fundido de metales.
Es conocido que una de las causas de fallo en paneles de quemador/lanza es el “retroceso”, el “rebufo”, el “rebote”, y/o la “reflexion de chorro”. Estos terminos se refieren comunmente a una condicion que resulta cuando el chorro (chorro de lanza de oxfgeno o quemador) se refleja de nuevo hacia el panel cuando la reflexion esta causada bien por el bano de acero o bien por los fundidos metalicos (materiales de chatarra dentro del horno que todavfa no se han fundido). El uso del termino “retroceso” debe significar y referirse a todos los terminos mencionados anteriormente a no ser que se indique espedficamente lo contrario. Las soluciones de la tecnica anterior a varios retos asociados con el retroceso se han abordado mediante el apantallamiento del inyector del quemador y/o de la lanza. Sin embargo, el apantallamiento da lugar generalmente a un aumento de la distancia entre el quemador o la lanza y el bano de acero o los fundidos metalicos. Por consiguiente, el campo de la tecnica se encuentra a la busqueda de aparatos y metodos en los que una distancia desde la boquilla del inyector del quemador o la boquilla de la lanza hasta el fundido de metales se minimice sin dejar de proporcionar un apantallamiento mejorado y/o una proteccion mejorada para un inyector de quemador y/o una boquilla de inyector de quemador.
Ventajas adicionales buscadas por el campo de la tecnica incluyen un diseno de panel de quemador que comprenda un quemador, una lanza, y/o aparatos similares en los que el panel de quemador posea una eficiencia operativa aumentada y/o una vida util mayor.
Resumen de la invencion
Diversas realizaciones de la presente invencion se refieren genericamente a paneles de quemador y metodos relacionados para ser utilizados en un horno de fusion de metales. En general, aspectos novedosos y no obvios de las realizaciones de la presente invencion de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 10 se refieren a caractensticas mejoradas de un panel de quemador mejorado y los metodos relacionados que resultan en al menos una condicion de entre una eficiencia operativa aumentada y/o una vida util mayor. Un aparato de panel de quemador de la presente invencion generalmente comprende un panel de quemador enfriado por agua y al menos un aparato, donde el panel de quemador tiene una forma al menos ligeramente alargada y se extiende generalmente en una direccion de alejamiento de una pared del horno y generalmente hacia una lmea de metal, reduciendo de este modo la distancia desde el panel de quemador a los metales fundidos o la lmea de metal. Mas aun, una parte sustancial del panel de quemador que se extiende desde la pared del horno esta orientada en una direccion diferente a la perpendicular con respecto al menos a los metales fundidos/lmea de metal, de manera que la exposicion de una porcion sustancial del panel de quemador al menos a una condicion severa del horno se reduce, limitando de este modo las incidencias de fallos en el panel de quemador. Mas aun, al menos una superficie de un panel de quemador de la presente invencion comprende surcos conformados.
Los surcos conformados canalizan de manera ventajosa e inesperada un flujo de escoria. En varias realizaciones, la escoria canalizada es capaz de formar una capa al menos parcialmente solidificada alrededor del panel de quemador. Sin embargo, en otras realizaciones, la escoria permanece lfquida o practicamente lfquida. En realizaciones con una capa de escoria al menos parcialmente solidificada en una superficie de un panel de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
quemador, la escoria es capaz de aislar al menos parcialmente el panel de quemador, por lo que se consigue al menos un logro de entre proteger el panel de quemador frente a danos y/o aumentar la vida util del panel de quemador. De manera similar, la escoria lfquida proporciona algun grado de aislamiento.
En varias realizaciones, aparatos asociados con aparatos de panel de quemador de la presente invencion comprenden generalmente al menos un elemento de entre quemadores, lanzas, lanzas supersonicas, inyectores de partfculas, aparatos de post combustion, y/o dispositivos de este tipo.
Por consiguiente, las caractensticas propias mejoradas y/o las caractensticas potenciadas de varios aparatos de panel de quemador de la presente invencion comprenden al menos una caractenstica de entre una disminucion en la distancia a los metales fundidos/lmea de metal; una extension sobre tubenas a lo largo de una porcion refractaria del horno; una extension sobre ladrillo de horno; una extension sobre estructuras de cubas de horno; una extension sobre otras partes presentes comunmente en un horno; ahorros de energfa; una mejora en la eficiencia del quemador; una reduccion en el patron de flujo de gas oxidante de aparatos asociados y reduccion en la degradacion del material del crisol y/o de otro equipamiento de horno montado en las proximidades; en varias realizaciones con un inyector de carbono, un patron de flujo de carbono del inyector mejorado lo suficiente como para penetrar al menos en una porcion de la escoria en el seno del horno para producir espuma; una eficiencia del quemador mejorada (tanto en terminos de al menos fundir y/o cortar chatarra y descarburar y refinar el acero); una mejora del patron de flujo de carbono suficiente para inyectar a traves de la escoria y dentro del bano de acero en el seno del horno para producir escoria espumosa; y una reduccion general en los fallos del panel de quemador.
Debido a que el aparato de panel de quemador de la presente invencion sobresale de la pared del horno, las aberturas del al menos un aparato asociado estan mas cerca de la superficie del fundido metalico/lmea de metal. De manera similar, las aberturas del al menos un aparato asociado estan mas cerca del centro del horno proporcionando de esta manera al menos una eficiencia aumentada.
Se conseguira una mayor comprension de la presente invencion haciendo referencia a la descripcion detallada que sigue y a las reivindicaciones anexas.
Breve descripcion de las figuras
Con el fin de comprender mejor la manera en la que se consiguen las ventajas mencionadas anteriormente y otras ventajas y propositos de la invencion, se ofrece una descripcion mas particular de la invencion que se describio brevemente mas arriba haciendo referencia a realizaciones espedficas de la misma que se ilustran en los dibujos adjuntos. Entendiendo que estos dibujos solo muestran realizaciones tfpicas de la invencion, se describira la misma con especificidad y detalle adicionales mediante el uso de los dibujos que acompanan, en los cuales:
La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una realizacion de un panel de quemador de la presente invencion.
La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva frontal de la realizacion de la Figura 1.
La Figura 3 es una seccion transversal de una realizacion alternativa de un panel de quemador de la presente invencion en la que el panel de quemador esta fijado a una pared del horno.
La Figura 4 ilustra una seccion transversal de una realizacion alternativa de un panel de quemador con un hueco de panel insertado debajo del panel de quemador e ilustra un angulo de incidencia para un inyector de quemador y un inyector de carbono.
La Figura 5 es una ilustracion de una seccion transversal de una realizacion alternativa de un panel de quemador instalado en una pared del horno.
La Figura 6 ilustra una seccion transversal de un horno que ilustra una seccion transversal de una realizacion de un panel de quemador de la presente invencion.
La Figura 7 ilustra una vista superior de una realizacion alternativa de un panel de quemador instalado en una pared del horno.
La Figura 8 ilustra una realizacion alternativa de un panel de quemador de la presente invencion que ilustra una realizacion de aberturas de post combustion.
La Figura 9 ilustra una seccion transversal de una realizacion alternativa de un panel de quemador de la presente invencion.
La Figura 10 es una ilustracion de la vista G ilustrada en la Figura 9.
La Figura 11 es una ilustracion de la vista E de la Figura 9.
La Figura 12 es una ilustracion de la vista D de la Figura 9.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La Figura 13 es una ilustracion de la vista F de la Figura 9.
Descripcion detallada de la invencion
Las definiciones y explicaciones que se ofrecen a continuacion pretenden e intentan ser controladoras en cualquier construccion futura a no ser que constituya una modificacion clara y no ambigua de los ejemplos que siguen o cuando la aplicacion del significado de los terminos haga que cualquier construccion carezca de sentido o esencialmente carezca de sentido. En los casos en los que la construccion del termino haga que carezca de sentido o esencialmente carezca de sentido, la definicion debe tomarse del diccionario Webster, tercera edicion.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “aire” significa y hace referencia a una mezcla gaseosa que comprende al menos alrededor de un 20% en moles de O2.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “fijado”, o cualquier conjugacion del mismo, describe y hace referencia a la fijacion al menos parcial de un haz de placas de tubos y una vasija y/o una pared interior.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “carga” significa y hace referencia a material sin procesar cargado dentro del horno.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “quemador” significa y hace referencia a cualquier quemador, lanza, lanza supersonica, y/o dispositivos de ese tipo. En general, quemar algo es producir la combustion en “una reaccion qmmica” facilitada y/o provocada por la adicion de oxfgeno. Por consiguiente, un quemador es cualquier aparato que anade oxfgeno.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “carga” significa y hace referencia a un lote de material sin procesar que se carga dentro del horno.
Solamente para propositos de ilustracion, y no de un modo limitante, se hace referencia a dos cargas o mas de dos como “calor”. Tfpicamente, un “calor” es el resultado final/producto de dos cargas o mas de dos. El “calor” es comunmente extrafdo o cargado a traves del agujero de colada, ubicado mas comunmente cerca del agujero de colada excentrico inferior (EBT, Eccentric Bottom Tap). Los tiempos entre extracciones (tap-to-tap) son indices de referencia importantes en la industria, puesto que estan en relacion con el regimen de produccion. Tambien importante es el “tiempo de encendido” durante el cual el acero es fundido con el arco para una unidad de combustion particular, la cantidad de tiempo durante el que estan alimentados de energfa los electrodos. Otras consideraciones incluyen el porcentaje de rendimiento que se refiere a las perdidas de hierro durante la operacion.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “reaccion qmmica” significa y hace referencia a cualquier interaccion entre dos o mas agentes qmmicos que da como resultado un cambio qmmico en los reactivos originales. La naturaleza de las reacciones puede ser de oxidacion o de reduccion. La reaccion puede ocurrir en cualquier estado, incluyendo los estados solido, gaseoso, o lfquido o un estado lfmite entre ellos. La reaccion puede mejorarse (por ejemplo, mejorando su eficiencia, aumentando la tasa de reaccion) mediante la adicion de un catalizador o mas de uno.
Realizaciones a modo de ejemplo, no limitantes, de hornos capaces de utilizar diversas realizaciones de la presente invencion incluyen, pero no estan limitadas a, las descritas en los documentos US 6.805.724; US 6.749.661; US 6.614.831; US 6.440.747; US 6.342.086; US 6.289.035; US 6.212.218; US 5.802.097; US 5.554.022; US 6.910.431; US 5.599.375; US 4.622.007; y Re. 33.464, los contenidos de las cuales se incorporan por referencia en la presente memoria tal como si se presentasen en la presente memoria en su totalidad. En general, cualquier horno puede utilizarse con las diversas realizaciones de la presente invencion.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “aplicacion de campo” significa y hace referencia a experimentos llevados a cabo con muestras, incluyendo muestras tomadas del entorno, a no ser que se especifique lo contrario en la descripcion.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “fluido” significa y hace referencia a una sustancia continua, amorfa, cuyas moleculas se mueven libremente una respecto a otra y tiene la tendencia a asumir la forma de su contenedor, como por ejemplo, pero sin estar limitado a, un lfquido o un gas.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “escoria espumosa” significa y hace referencia a una practica en la que la escoria produce burbujas de gas, usualmente, y no limitadas a, burbujas de gas monoxido de carbono, y se expande o al menos se fomenta o se permite que se expande en volumen hasta cubrir al menos parcialmente el electrodo o electrodos del horno protegiendo asf a los componentes del horno de la radiacion del arco y que resulta muy deseable en muchos procesos de produccion de acero. Partfculas, tales como CaO y MgO, se introducen comunmente para formar escoria y corregir su composicion qmmica para proporcionar una buena base para la espumacion de la escoria. La espumacion de la escoria se consigue generalmente mediante la introduccion de partfculas de carbono dentro del bano donde se reduce de FeO a Fe en una reaccion endotermica que produce burbujas de monoxido de carbono que expanden el volumen de la escoria y provocan su espumacion (“escoria espumosa”). La escoria espumada, entre otros usos, actua como una manta para sostener al menos parcialmente el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
calor del proceso y/o para apantallar los componentes del horno frente a la radiacion del arco electrico.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “perpendicular” significa y hace referencia a una orientacion de o referida a angulos rectos.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “escoria” significa y hace referencia a la masa de tipo vidrioso que aparece como residuo mediante la fusion de mineral metalico. La produccion de una escoria de composicion correcta para el fundido de carbono y hierro durante la fase de refinado es importante para conseguir la composicion qmmica deseada del acero y para limpiar el acero de impurezas. En un horno, existe escoria tanto en estado lfquido como en estado solido/semi-solido.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “tobera” significa y hace referencia a una boquilla a traves de la cual se suministra un chorro de aire a una fragua, un alto horno, un alto horno de oxfgeno, y/o sistemas de ese tipo.
Aparte de en los ejemplos de funcionamiento, o cuando se indique de otro modo, todos los numeros que expresan cantidades de ingredientes o condiciones de reaccion utilizados en la presente memoria deben entenderse como modificados por el termino “aproximadamente” en todas las instancias.
Varias realizaciones de la presente invencion gozan de una amplia aplicabilidad dentro del campo de la tecnica ya que proporcionan quemadores mejorados y/o de calidad potenciada para un horno y tambien metodos relativos a su uso. En esta descripcion se discutiran la aplicacion de las mejoras de la presente invencion ya que se relaciona con hornos principalmente en el campo de la produccion de acero. Sin embargo, una persona con experiencia ordinaria en la tecnica debe ser capaz de aplicar facilmente la tecnologfa a todas las tecnologfas de hornos y las realizaciones particulares descritas en la presente memoria no deben ser entendidas como limitantes en el alcance completo de este documento de patente y las reivindicaciones anexas.
En general, aspectos novedosos y no obvios de realizaciones de la presente invencion se refieren al menos a una caractenstica mejorada de un panel de quemador / cubierta de montaje y a los metodos relacionados que dan como resultado al menos un logro de entre una eficiencia operativa aumentada y/o una vida util aumentada. El termino “panel de quemador”, en los terminos de las diversas realizaciones de esta invencion, debena ser entendido e interpretado como en general cualquier panel montado en una pared lateral, y no limitado a cualquier panel de quemador descrito en la presente memoria. Aun mas, muchas otras caractensticas mejoradas de varias realizaciones de un panel de quemador se apreciaran a lo largo de este documento.
En varias realizaciones, el panel de quemador esta enfriado por fluido, por ejemplo enfriado por agua, para sobrevivir al ambiente hostil del horno de arco electrico y esta disenado para ocupar el espacio entre la pared lateral y el crisol del horno sin ningun cambio sustancial a la estructura del horno. La cubierta de montaje comprende una pluralidad de conductos de fluido refrigerante que rodean una abertura del aparato y una abertura de inyector que estan fabricados a traves de la cubierta y adaptados para montar un aparato y un inyector. Esta disposicion de montaje incluye utilizar un panel de quemador para montar un aparato con capacidad de lanzar gas oxidante de manera supersonica y un inyector para partfculas de carbono en un horno de arco electrico.
Caractensticas propias mejoradas adicionales y/o caractensticas potenciadas de varios aparatos de panel de quemador de la presente invencion comprenden al menos una caractenstica de entre una disminucion en la distancia a los metales fundidos/lmea de metal, una extension sobre tubenas a lo largo de una porcion refractaria del horno, una extension sobre ladrillo de horno, una extension sobre estructuras de cubas de horno, una extension sobre otras partes presentes comunmente en un horno, unos ahorros de energfa, una mejora en la eficiencia del quemador, la habilidad para ser utilizado como aparato de enchufar y usar, y una reduccion en los fallos del panel de quemador.
Haciendo referencia ahora a la Figura 1, se ilustra una vista en perspectiva tridimensional de una realizacion de un aparato de panel de quemador de la presente invencion. El panel 1 de quemador comprende genericamente una superficie 2 superior inclinada de seccion transversal decreciente, una superficie 3 de pared lateral de seccion transversal decreciente, una superficie 10 de pared lateral de seccion transversal decreciente, una superficie 11 de cara inferior de seccion transversal decreciente, al menos un surco 6 conformado, una superficie 4 lateral frontal, y una abertura 5. Realizaciones adicionales comprenden una porcion 7 de surco recto, una segunda abertura 8, una porcion 9 de apertura de post combustion, un elemento que se extiende (no mostrado), y/o elementos de ese tipo, tal como se ilustra en la Figura 1. En esta Figura, el surco 6 conformado es un surco con forma de V.
En general, en la realizacion de la Figura 1, la superficie 2 superior de seccion transversal decreciente, la superficie 3 de pared lateral de seccion transversal decreciente, la superficie 10 de pared lateral de seccion transversal decreciente, y la superficie 11 de cara inferior de seccion transversal decreciente intersectan de manera apropiada en una primera extension longitudinal desde la pared del horno para formar una estructura cuadrangular de seccion transversal decreciente. El estrechamiento que se extiende desde una pared del horno a lo largo de al menos una porcion de la extension longitudinal del panel de quemador hacia el metal que esta fundiendose en el horno (ilustrado en la Figura 6). Sin embargo, la estructura de seccion transversal decreciente puede en general ser
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
cualquier estructura capaz de contener al menos un aparato, tal como, pero no limitado a, estructuras esfericas, triangulares, pentagonales, hexagonales, y/o formas geometricas de ese tipo. Realizaciones adicionales contemplan una estructura que no tiene seccion transversal decreciente y esta construida con porciones generalmente rectas.
La estructura del panel 1 de quemador presenta varias ventajas con respecto a paneles de quemador montados en pared y/o sujetados a pared. Una ventaja principal es una distancia disminuida a la lmea de metal desde el panel de quemador de la presente invencion. En una realizacion, un panel de quemador de la presente invencion es capaz de alcanzar al menos la lmea de separacion (donde se encuentran una con otra las cubas del horno inferior y superior). En varias realizaciones, el panel de quemador de la presente invencion se extiende mas alla de, sobre, y/o mas abajo que la lmea de separacion. En una realizacion, la disminucion de la distancia a la lmea de metal es de al menos un 10% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 15% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 20% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 25% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 30% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 33% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 40% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 50% aproximadamente. La disminucion en la distancia desde el panel de quemador a la lmea de metal puede ser modificada por diversos factores, tales como la longitud del panel de quemador de seccion transversal decreciente, el uso de un panel con hueco de panel (tal como se describe en referencia a la Figura 4), la altura del panel de quemador sobre la porcion refractaria, y/o factores de ese tipo.
En varias realizaciones, un panel de quemador de la presente invencion es capaz de alcanzar un punto mas alla de una lmea umbral del horno, de manera que la lmea umbral es un borde de la porcion refractaria del horno, muy comunmente los ladrillos refractarios. En una realizacion, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 10% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 15% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 20% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 25% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 30% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 33% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 40% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la disminucion en la distancia a la lmea de metal es de al menos un 50% aproximadamente. La disminucion en la distancia desde el panel de quemador a la lmea de metal puede ser modificada por diversos factores, tales como la longitud del panel de quemador de seccion transversal decreciente, el uso de un panel con hueco de panel (tal como se describe en referencia a la Figura 4), la altura del panel de quemador sobre la porcion refractaria, y/o factores de ese tipo.
En la realizacion ilustrada en la Figura 1, al menos un surco 6 conformado esta orientado a lo largo de la superficie 2 superior. En la realizacion ilustrada, el surco 6 conformado es un surco 6 con forma de V. El apex 12 del al menos un surco 6 con forma de V apunta generalmente a lo largo de, o sigue, el estrechamiento de la superficie 2 superior. En el surco 6 con forma de V actua para canalizar escoria espumosa y/o escoria a lo largo de la superficie 2 superior del panel 1 quemador. Los surcos con forma de V canalizan de manera inesperada un flujo de la escoria de manera que la escoria es capaz de formar una capa al menos parcialmente solidificada alrededor del panel de quemador. La capa al menos parcialmente solidificada de escoria en el panel es capaz de aislar al menos parcialmente el panel de quemador, por lo que se consigue al menos un logro de entre proteger el panel de quemador frente a danos y/o aumentar la vida util del panel de quemador.
El surco 6 conformado es ilustrativo de una estructura general de un surco que puede utilizarse en varias realizaciones de la presente invencion. En una realizacion, el surco 6 conformado tiene forma de U. En una realizacion alternativa, el surco 6 conformado es arqueado. En general, el surco 6 con forma de V puede ser cualquier estructura arqueada.
La escoria dentro del horno existe en al menos dos estados, lfquido y solido. Cuando la escoria espumosa y/o la escoria entra en ebullicion, revienta, se expande, y/o lleva a cabo procesos de ese tipo, al menos una porcion de la misma entrara en contacto con una superficie del panel 1 de quemador. Como lfquido, la escoria todavfa ofrecera proteccion. Sin embargo, en estado solido, la escoria ofrece una proteccion generalmente mucho mayor.
Cuando la escoria esta en estado solido, los surcos con forma de V actuan como una zapata para la escoria, ofreciendo resistencia para ayudar a evitar que la escoria se deslice o se mueva hacia fuera del panel 1 de quemador. Cuando la escoria esta en estado lfquido, los surcos con forma de V actuaran para mantener la escoria en el panel 1 de quemador durante mas tiempo ya que direccionan la escoria a lo largo de la extension longitudinal de la superficie 2 superior del panel 1 de quemador. Mantener la escoria en el panel 1 de quemador durante mas tiempo permitira a un sistema de refrigeracion (no mostrado en la Figura 1) actuar a traves del panel 1 de quemador en la escoria, de manera que el sistema de refrigeracion enfriara la escoria. El enfriamiento de la escoria potenciara
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
la formacion de escoria en estado solido o escoria en estado semi-solido de manera que la eficiencia operativa y/o la vida util del panel 1 de quemador mejorada.
En varias realizaciones, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 5% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 10% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 15% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 20% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 30% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la eficiencia operativa al menos en un 40% aproximadamente.
En varias realizaciones, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 5% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 10% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 15% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 20% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 30% aproximadamente. En una realizacion alternativa, la incorporacion de surcos con forma de V aumenta la vida util al menos en un 40% aproximadamente.
Los surcos con forma de V producen un resultado inesperado que consiste en ayudar adicionalmente en el proceso de apantallamiento o en efectuar una espumacion de escoria o un revestimiento de escoria.
La superficie 4 lateral frontal es la unica porcion de la porcion que se extiende del panel 1 de quemador que esta orientada en una direccion perpendicular a las potenciales salpicaduras de metal del metal que esta fundiendose en el horno, limitando de este modo la incidencia de golpeos directos. Una reduccion adicional en los golpeos se consigue limitando el tamano de la superficie 4 lateral frontal.
En una realizacion, la superficie 4 lateral frontal es ligeramente mayor que al menos una abertura 5. En una realizacion alternativa, una segunda abertura 8 esta situada en la superficie 4 lateral frontal. En otra realizacion adicional mas, se anaden aberturas adicionales. En general, puede incluirse cualquier numero de aperturas en la superficie 4 lateral frontal. En general, existe una abertura por cada aparato que se extiende a traves de o esta asociado con el panel 1 de quemador. La abertura 5, la segunda abertura 8, y/o cualquier otra abertura pueden tener cualquier tamano deseado. Tfpicamente, el tamano de una abertura esta relacionado con el tamano del aparato asociado. En aplicaciones en las que existe preocupacion por el fallo de un panel de quemador, el tamano de una abertura y el tamano del panel frontal estan limitados, para reducir el area perpendicular.
La forma de una abertura de la presente invencion puede variar. En general, las aberturas tienen forma circular. Sin embargo, las aberturas pueden tener cualquier forma, tal como, pero sin estar limitada a, formas esfericas, triangulares, pentagonales, hexagonales, y/o formas geometricas de ese tipo. En general, la forma de una abertura esta asociada con la forma del aparato asociado.
Varias realizaciones de un panel de quemador de la presente invencion comprenden adicionalmente una porcion 7 de surco recto. La porcion 7 de surco recto esta adaptada para ayudar adicionalmente en la acumulacion de escoria espumosa y/o escoria. La porcion 7 de surco recto es un elemento opcional.
En varias realizaciones, una porcion 9 de post combustion esta asociada o fijada al panel 1 de quemador. La porcion 9 de post combustion se utiliza para anadir oxfgeno adicional al horno.
En una realizacion, el panel 1 de quemador esta construido para encajar dentro de una ranura pre-existente para un panel de quemador. En otras realizaciones, el panel 1 de quemador esta adaptado para utilizar medios de fijacion de panel de horno, tal como tornillos, pinzas, pernos, clavos, pegamento, y/o elementos de ese tipo. Puede anticiparse que la porcion 9 de abrazadera puede tener algunas areas perpendiculares a la direccion de potenciales salpicaduras metalicas del metal que se esta fundiendo. Sin embargo, tales areas perpendiculares debenan estar limitadas, ya que aumentan el riesgo de fallos en el panel de quemador.
Haciendo referencia ahora a la Figura 2, se ilustra una vista en perspectiva frontal del aparato de la Figura 1. Se ilustra el estrechamiento general de la realizacion. Se muestra de manera mas aparente que la superficie 4 lateral frontal es sustancialmente la unica superficie perpendicular a la direccion de potenciales salpicaduras metalicas del metal que se esta fundiendo.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, se ilustra una vista en perspectiva lateral de una realizacion de un panel 20 de quemador, una abertura 24, y al menos un surco 23 con forma de V de la presente invencion fijado a una pared del horno. El panel 20 de quemador esta fijado a la pared 21 del horno. El panel 20 de quemador esta tfpicamente ubicado y/o orientado a lo largo de una porcion inferior (en una realizacion, en el seno de un espacio de panel inferior) de la pared 21 del horno por encima de la porcion refractaria del ladrillo 27. La abertura 24 del panel 20 de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
quemador se extiende por encima y mas alia de la porcion 27 refractaria, minimizando o limitando as^ una distancia desde la abertura 24 hasta la lmea 25 de metal, el metal que se esta fundiendo.
El panel 20 de quemador ilustra una cavidad 22 para un aparato. La cavidad 22 se extiende generalmente a lo largo del cuerpo del panel 20 de quemador aproximadamente hasta la abertura 24 y a lo largo de la pared 21 del horno.
Aunque no se muestra con gran detalle en esta Figura, pero se entiende facilmente por una persona con experiencia ordinaria en la tecnica, existe un sistema de refrigeracion por agua ubicado en el seno de la pared 21 del horno para ayudar en la retirada del calor de la superficie de la pared 21 del horno y/o del panel 20 de quemador. En varias realizaciones, el panel 20 de quemador posee un sistema de refrigeracion por agua independiente. La retirada de calor de la pared 21 del horno y/o del panel 20 de quemador puede reducir la incidencia de fallos mediante la refrigeracion del aparato y del horno generalmente, puesto que el flujo de agua aumenta a traves del elemento 28 de refrigeracion por agua, la temperatura del panel 20 de quemador y/o de la pared 21 del horno se reduce o se mantiene. El mantenimiento o la reduccion de la temperatura del panel 20 de quemador y/o de la pared 21 del horno puede permitir una eficiencia operativa mayor aumentando la temperatura de funcionamiento del horno, fundiendo de este modo el metal de una manera mas rapida.
En la realizacion ilustrada en la Figura 3, el panel 20 de quemador no se extiende por debajo de la lmea de separacion. Sin embargo, en otras realizaciones diversas, el panel 26 de quemador se extiende por debajo de la lmea 26 de separacion disminuyendo de este modo la distancia entre una abertura del panel de quemador de la presente invencion y la lmea de metal.
Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se ilustra un panel 35 quemador con un aparato 36 inyector de oxfgeno, un aparato 37 inyector de carbono, una porcion 39 refractaria, una abertura 40, y una abertura 41. La abertura 40 y la abertura 41 estan alineadas de tal manera que el aparato 36 quemador de descarga de oxfgeno y el aparato 37 inyector de carbono intersectan aproximadamente en la lmea de metal. Se experimenta un efecto maximo del inyector de carbono y del quemador de oxfgeno cuando las dos corrientes se introducen en la lmea de metal cerca de o sobre el punto de mezcla. Sin embargo, otras realizaciones diversas mezclan las dos corrientes antes de la introduccion en el metal que se esta fundiendo. En general, un caudal de flujo de un aparato provoca tanto una region con presion negativa como corrientes de Foucault en la zona proxima. Los flujos en la zona vecina estan basados en parte en la ecuacion de Bernoulli. En una realizacion, el proposito consiste en conseguir que la inyeccion de carbono este lo suficientemente cerca como para ser “succionado “hacia dentro del camino de la corriente y no sea desviado y dispersado de manera mas ineficiente por las corrientes de Foucault circulantes, tal como se esperana si las aberturas estuviesen separadas por una gran distancia.
El numero de aparatos asociados con un aparato de panel de quemador pueden variar entre 1 y 10. En una realizacion, existe una abertura especializada para cada aparato. En una realizacion alternativa, uno o mas aparatos comparten una abertura.
En una realizacion de un aparato asociado de la presente invencion, los aparatos estan ubicados uno al lado del otro en un panel de quemador en las proximidades de una boquilla en la entrada de una camara de formacion de llama de una camara de combustion refrigerada por fluido. Varias realizaciones comprenden adicionalmente una pluralidad de orificios de combustible para suministrar combustible presurizado a la camara de combustion y/o una pluralidad de orificios de gas oxidante para suministrar un flujo secundario de un gas oxidante alrededor de la periferia de la boquilla. En una realizacion, todos los flujos de combustible, de gas oxidante y de partmulas pasan a traves de la camara de conformacion de llama, y estan sustancialmente dirigidos todos ellos a la misma ubicacion en el horno de arco electrico. La direccionalidad de los diversos flujos permite al aparato calentar el punto localizado de la carga/escoria con energfa termica obtenida de la oxidacion del combustible, de la oxidacion de los componentes oxidables en la escoria o de la fusion por el lanzamiento de gas oxidante supersonico, y/o por cualquier combinacion de los mismos.
En una realizacion, una vez que un punto de la escoria esta calentado suficientemente, se dirige un flujo de carbono al punto caliente localizado en la escoria para reducir el FeO, y otros oxidos, en la escoria a monoxido de carbono y producir escoria espumosa. La introduccion de partmulas de carbono puede estar acompanada de una inyeccion de gas oxidante adicional antes, durante, y/o despues de la inyeccion de carbono.
Los hornos construidos tfpicamente poseen una estructura en cierto modo uniforme. Un beneficio de los diversos disenos de realizaciones de la presente invencion consiste en que pueden adaptarse para encajar en el seno de areas prefabricadas y/o cortadas, tales como un hueco de panel o para sustituir a un panel. En una realizacion, el panel 35 de quemador esta disenado de manera que sea mas pequeno que el espacio disponible en el seno de la pared del horno y se utiliza un panel 38 de hueco para compensar la diferencia. Una ventaja de utilizar un panel 38 de hueco es que la instalacion del panel 35 de quemador puede ajustarse. Por ejemplo, y sin que pretenda ser limitante, para alterar o cambiar el angulo de incidencia desde un aparato hasta la lmea de metal, el panel 38 de hueco puede retirarse y ser reinstalado por encima del panel 35 quemador, bajando de este modo la posicion del panel 35 quemador y disminuyendo la distancia desde la abertura 40 y/o la abertura 41 a la lmea de metal.
El panel 38 de hueco tambien puede utilizarse para elevar el panel 35 de quemador. La elevacion del panel 35 de
10
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
quemador puede resultar deseable en situaciones en las que el panel 35 de quemador se esta desgastando rapidamente o bien si la velocidad de fusion en el seno del horno debe ser disminuida.
Haciendo referencia ahora a la Figura 5, se ilustra una perspectiva lateral de un panel 51 quemador con elementos 50 de horno refrigerados por agua, donde la pared del horno por encima de la porcion 52 refractaria esta refrigerada por agua. La refrigeracion por agua se consigue tipicamente conduciendo por tubenas o transportando agua a lo largo o cerca de una superficie del horno. El agua transportada retira el calor del horno, refrigerando de este modo el horno. El agua se mantiene fluyendo a traves de los elementos 50 de refrigeracion por agua. En una realizacion, cuanto mayor es el flujo de agua, mayor es la cantidad de calor retirado del horno. Tfpicamente, todas las paredes del horno tienen un sistema de refrigeracion, tal como refrigeracion por agua. La refrigeracion no resulta generalmente necesaria a lo largo de la porcion refractaria, ya que la porcion refractaria es tfpicamente capaz de manejar y/o soportar el calor. Sin embargo, varias realizaciones comprenden un sistema de refrigeracion que al menos parcialmente refrigera una parte de la porcion refractaria, reduciendo de este modo la tension en la porcion refractaria y/o aumentando la vida util.
En varias realizaciones, un panel 51 quemador es un sistema de enchufar y usar, de tal manera que al menos una porcion de un panel de horno es retirada y una realizacion de un panel de quemador de la presente invencion es insertada en el espacio ocupado previamente por al menos una porcion del panel de horno. En una realizacion, un sistema de refrigeracion asociado con un panel de quemador es regulado antes de su uso. En una realizacion alternativa, se utiliza un sistema de refrigeracion autonomo con un panel de quemador de enchufar y usar de la presente invencion.
Realizaciones adicionales de la presente invencion comprenden sistemas de refrigeracion adicionales o diferentes tales como de gas y/o de ese tipo.
Haciendo referencia ahora a la Figura 6, se ilustra una realizacion de un panel 60 de quemador en un horno 67. El panel 60 de quemador esta instalado en la pared 61 de horno, por debajo del panel 62 de hueco, y por encima de la porcion 63 refractaria. La porcion 63 refractaria incluye generalmente al menos una porcion de ladrillo refractario. El horno 67 comprende la pared 61 de horno, el metal 64 que se esta fundiendo, una lmea 65 de metal que se esta fundiendo, una porcion 63 refractaria y una puerta 66. En general, al menos un panel 60 de quemador aplica energfa al metal 64 que se esta fundiendo. En varias realizaciones, se instalan multiples paneles 60 de quemador. De hecho, un panel 60 de quemador puede instalarse proporcionadamente en el horno 67 de tal manera que no sobreviva ningun punto fno o que tales puntos fnos se minimicen. Como puede observarse, las areas del panel 60 de quemador perpendiculares a la lmea 65 de metal estan limitadas. La pared 66 puede estar constituida por una variedad de estructuras, que incluyen, pero que no estan limitadas a, una canilla inferior, un orificio de agitacion de argon, y/o un elemento de ese tipo.
Haciendo referencia a continuacion a la Figura 7, se ilustra una perspectiva superior del horno 70. Un panel 71 de quemador se extiende a lo largo de la pared 73 de horno hacia el metal que se esta fundiendo (no ilustrado) por encima de la porcion 72 refractaria. Una porcion 74 con forma de V esta orientada hacia el interior del horno 70. En varias realizaciones, estan instalados multiples paneles de quemador.
Haciendo referencia ahora a la Figura 8, se ilustra una vista en perspectiva de un panel 80 de quemador. Se ilustran orificios 81 de post combustion a lo largo de una porcion superior del panel 80 de quemador. En general, puede insertarse una realizacion de un sistema de refrigeracion por agua en el panel 80 quemador. La incorporacion de un sistema de refrigeracion por agua supera muchos problemas experimentados en el campo de la tecnica mediante la refrigeracion del panel 80 de quemador. Un desaffo comun experimentado con sistemas de la tecnica anterior consiste en que el flujo de agua a traves del sistema de refrigeracion por agua ha resultado ser inadecuado para enfriar adecuadamente el panel de quemador. Por consiguiente, varias realizaciones de la presente invencion incorporan tubenas mejoradas o de diametro aumentado con respecto a las tubenas tfpicas incorporadas en paneles refrigerados por agua moldeados de la tecnica anterior. Por ejemplo, la tecnica anterior utiliza tfpicamente una tubena con un diametro de 2,54 centimetres de diametro para el sistema de refrigeracion por agua. Mas aun, otras realizaciones de la tecnica anterior utilizan una tubena normalizada de diametro nominal 1 pulgada (2,54 centimetres) y cedula 80. Sin embargo, varias realizaciones de un sistema de refrigeracion por agua de la presente invencion incorporan una tubena con unas dimensiones un 25% mas largas, una tubena de 3,18 centimetres, aumentando de este modo el volumen del flujo de agua a traves o a lo largo del panel 80 de quemador al menos en un 25%. Al menos una realizacion de la presente invencion incorpora una tubena con un diametro interno (diametro efectivo) que es un 33,5% mas largo que los disenos tipicos de la tecnica anterior, una tubena normalizada de diametro nominal 1% pulgadas (3,18 centimetres) y cedula 80, aumentando de este modo el volumen de flujo de agua a traves o a lo largo del panel 80 de quemador al menos en un 75%.
Al aumentar el flujo de agua, se retira mayor cantidad de calor y ello da como resultado un aumento de la eficiencia operativa y/o un aumento de la vida util.
Haciendo referencia ahora a la Figura 9, se ilustra una seccion transversal de una perspectiva lateral de un panel 90 de quemador. El panel 90 de quemador comprende generalmente una abertura 91, surcos 92 conformados, un sistema 93 de refrigeracion por agua, una conexion 95 del sistema de refrigeracion por agua, una pared 94 de horno,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
y una porcion 98 refractaria. Tal como se ilustra, el sistema 93 de refrigeracion por agua/refrigerado por agua se extiende generalmente cerca de o justamente debajo de una superficie del panel 90 de quemador. En la realizacion ilustrada, el sistema de refrigeracion por agua se extiende justamente por debajo de la superficie 96 superior, la superficie 104 de cara inferior, al menos una porcion de la superficie 97 lateral frontal, y al menos una de las superficies laterales (no mostradas). En una realizacion, el sistema 93 de refrigeracion esta conectado a traves de la conexion 95 del sistema de refrigeracion y puede adaptarse como un sistema de enchufar y usar para fijarse directamente al sistema de refrigeracion dentro de o asociado a la pared 94 del horno. Las tubenas asociadas con el sistema 93 de refrigeracion pueden construirse de cualquier material en la tecnica. Tfpicamente, se elige un material con alta conductividad termica. Materiales apropiados incluyen, pero no estan limitados a, cobre, laton, acero, hierro, aleaciones de los mismos, y/o materiales de ese tipo. Las consideraciones principales de diseno para una realizacion de un sistema de refrigeracion de la presente invencion comprenden la temperatura de funcionamiento, la cantidad de calor deseada que debe retirarse de un panel de quemador asociado, la presion de un lfquido en el seno de la tubena asociada, la velocidad de circulacion de un lfquido en el seno de la tubena, y/o parametros de ese tipo. En varias realizaciones, genericamente, se utiliza un sistema de refrigeracion por agua junto con cualquier panel de quemador que vaya a ser expuesto a un calor excesivo. Tambien resulta evidente la manera en la que el panel 90 de quemador se extiende por encima y/o por debajo de la porcion 98 refractaria.
Haciendo referencia ahora a la Figura 10, se ilustra la vista G de la Figura 9 de un panel 90 de quemador. La realizacion de la Figura 9 ilustra una superficie en general rugosa a lo largo del surco o surcos 96. Sin embargo, en una realizacion alternativa, el surco o surcos 96 son lisos.
Haciendo referencia ahora a la Figura 11, se ilustra la vista E de la Figura 9. La vista E es ilustrativa de la disposicion de una abertura 102 de aparato inyector de carbono y de un quemador/lanza 101 de oxfgeno incorporados en el panel 90 de quemador.
Haciendo referencia ahora a la Figura 12, se ilustra la vista D de la Figura 9. Esta vista es ilustrativa de como, en varias realizaciones, la abertura 101 y la abertura 102 estan posicionadas en angulos diferentes. Se hace referencia comunmente a los angulos diferentes como el angulo de inyeccion, el angulo relativo de inyeccion, el angulo de interseccion, el angulo de ataque, y/o expresiones ese tipo. Los angulos de apertura pueden variarse segun se necesite para una aplicacion particular. En realizaciones tfpicas, los angulos de apertura estan ajustados o fijados de tal manera que los materiales y/o las fuentes de energfa expelidas desde las aberturas se encuentran aproximadamente en o justamente por encima de la lmea de metal. En realizaciones alternativas, los angulos de apertura estan ajustados o fijados de tal manera que los materiales expelidos desde las aberturas se encuentran aproximadamente en o justamente por encima de la lmea umbral/escoria espumosa. En una realizacion alternativa, los angulos de apertura estan ajustados o fijados de tal manera que los materiales expelidos desde las aberturas no se encuentran antes de la lmea de metal.
En una realizacion alternativa, el angulo relativo de inyeccion de un quemador/lanza relativo a un inyector de carbono es tal que una descarga de ambos intersectara a una distancia de aproximadamente 1 metro de la cara del panel de quemador asociado.
Haciendo referencia ahora a la Figura 13, se ilustra la vista F de la Figura 9. La vista F es genericamente una vista desde la parte trasera del panel 90 de quemador que ilustra la superficie 99 de montaje. En una realizacion, la superficie 99 de montaje esta disenada como un sistema de enchufar y usar, por medio del cual puede retirarse un panel o una seccion del horno y puede insertarse directamente el panel 90 de quemador sin necesidad de modificacion alguna. Realizaciones adicionales contemplan el uso de un panel de hueco, tal como se describe la presente memoria.
Varias realizaciones de la presente invencion comprenden adicionalmente metodos para introducir al menos una fuente de energfa a un horno a traves de un panel de quemador. En una realizacion, la al menos una fuente de energfa es al menos una de entre energfa termica auxiliar para el proceso de produccion de acero, inyeccion de partmulas para la formacion de escoria y escoria espumosa, inyeccion de oxfgeno para la descarburacion del fundido, inyeccion de oxfgeno para la formacion de escoria espumosa, o inyeccion de oxfgeno para un quemado post combustion de monoxido de carbono y fusion de chatarra.
Realizaciones adicionales de los metodos de la presente invencion Un metodo para inyectar energfa termica en un horno desde un aparato de panel de quemador de seccion transversal decreciente, donde el metodo comprende los pasos de inyectar al menos una fuente de energfa dentro de un horno desde un panel de quemador de seccion transversal decreciente, donde el panel de quemador comprende un panel de quemador refrigerado por agua que comprende surcos conformados; al menos una abertura de aparato; y, al menos un aparato, donde el panel de quemador refrigerado por agua se extiende hacia fuera desde una pared del horno al menos hasta una lmea de separacion del horno y donde la fuente de energfa es al menos una de entre una energfa termica auxiliar, al menos un material particulado, u oxfgeno. Realizaciones adicionales comprenden adicionalmente el paso de inyectar al menos una segunda fuente de energfa de al menos una de entre una energfa termica auxiliar, al menos un material particulado, u oxfgeno. En varias realizaciones la al menos fuente de energfa secundaria intersecta al menos con la primera fuente de energfa aproximadamente en la lmea de metal.
Metodos adicionales de la presente invencion comprenden un aparato de panel de quemador de seccion transversal decreciente, donde el aparato de panel de quemador de seccion transversal decreciente comprende un panel de quemador de seccion transversal decreciente, donde el panel de quemador de seccion transversal decreciente comprende un panel de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua que comprende surcos 5 conformados; al menos una abertura de aparato; y, al menos un aparato, donde el panel de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua se extiende hacia afuera desde una pared del horno al menos hasta una lmea de separacion del horno, donde el metodo comprende el paso de fabricar surcos conformados a lo largo de una superficie superior del panel de quemador de seccion transversal decreciente por medio de los cuales cuando la escoria lfquida y/o la escoria espumosa salpican sobre la superficie superior los surcos conformados 10 canalizan la escoria a lo largo de al menos una porcion de la superficie superior y por medio de los cuales el panel de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua enfna la escoria hasta convertirla en una escoria al menos parcialmente solidificada. En varios metodos, la eficiencia del panel de quemador aumenta al menos en un 10%.
15

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. - Un horno (67, 70) que comprende una pared (21, 61, 73, 94) de horno, una lmea (26) de separacion, una lmea (25, 65) de metal y un aparato de panel de quemador de seccion transversal decreciente montado en el seno del horno (67, 70), donde el aparato de panel de quemador comprende: un panel (1, 20, 35, 51, 60, 71, 80, 90) de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua que comprende surcos (6, 23, 92) conformados; al menos una abertura (5, 24, 40, 91, 101) de aparato; y al menos un aparato, caracterizado por que el mencionado panel de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua se extiende hacia afuera desde una pared (21, 61, 73, 94) del horno al menos hasta la lmea (26) de separacion del horno y donde el aparato es al menos uno de entre una fuente de energfa termica auxiliar, un inyector (37, 102) de partmulas o un inyector (36) de oxfgeno.
  2. 2. - El horno de la reivindicacion 1, donde el aparato de panel de quemador de seccion transversal decreciente posee un surco (6, 23, 92) conformado en una superficie (2, 96) superior del panel de quemador.
  3. 3. - El horno de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el aparato de panel de quemador comprende adicionalmente un segundo aparato que es al menos uno de entre quemadores, lanzas, lanzas supersonicas, inyectores de partmulas y aparatos de post combustion.
  4. 4. - El horno de la reivindicacion 3, en el que el aparato de panel de quemador comprende adicionalmente una segunda abertura (8, 41, 102) de aparato.
  5. 5. - El horno de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el mencionado panel (1, 20, 35, 51, 60, 71, 80, 90) de quemador refrigerado por agua comprende adicionalmente una pluralidad de superficies donde una porcion sustancial de dicha pluralidad de superficies (2, 3, 4, 10, 11, 96, 97, 104) forma un angulo distinto al perpendicular con respecto a la lmea de fundido metalico del horno.
  6. 6. - El horno de la reivindicacion 5, en el que solamente una primera superficie (4, 97) lateral frontal del panel de quemador refrigerado por agua es perpendicular a la lmea de metal.
  7. 7. - El horno de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el aparato de panel de quemador es un aparato de panel de quemador de enchufar y usar.
  8. 8. - El horno de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la porcion de post combustion esta asociada o fijada al panel de quemador.
  9. 9. - El horno de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que una cavidad (22) se extiende a lo largo del panel (20) de quemador hasta la abertura (24) de aparato y a lo largo de la pared (21) de horno.
  10. 10. - Un metodo para inyectar energfa termica en un horno (67, 70) desde un aparato de panel (1, 20, 35, 51, 60, 71, 80, 90) de quemador de seccion transversal decreciente, donde dicho horno (67, 70) comprende una pared (21,61, 73, 94) de horno y una lmea (26) de separacion, donde dicho metodo comprende los pasos de: inyectar al menos una fuente de energfa dentro del horno desde un panel de quemador de seccion transversal decreciente refrigerado por agua que comprende surcos (6, 23, 92) conformados; al menos una abertura (5, 24, 40, 91, 101) de aparato; y, al menos un aparato, donde el mencionado panel de quemador refrigerado por agua se extiende hacia fuera desde la pared (21, 61, 73, 94) del horno al menos hasta la lmea (26) de separacion del horno y donde la fuente de energfa es al menos una de entre una energfa termica auxiliar, al menos un material particulado, u oxfgeno.
  11. 11. -El metodo de la reivindicacion 10, que comprende adicionalmente el paso de inyectar al menos una segunda fuente de energfa de al menos una de entre una energfa termica auxiliar, al menos un material particulado, u oxfgeno.
  12. 12. -El metodo de las reivindicaciones 10 u 11, en el que una cavidad (22) se extiende a lo largo del panel (20) de quemador hasta la abertura (24) de aparatos y a lo largo de la pared (21) del horno.
  13. 13. - El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, por el que el panel (20) de quemador comprende una superficie (2, 96) superior por medio de la cual, cuando la escoria lfquida y/o la escoria espumosa salpican sobre la superficie (2, 96) superior, los surcos (6, 23, 92) conformados canalizan la escoria a lo largo de al menos una porcion de la superficie superior y por medio de los cuales el panel (20) de quemador enfna la escoria hasta convertirla en una escoria al menos parcialmente solidificada.
ES07108152.5T 2006-05-17 2007-05-14 Panel de quemador mejorado y métodos relacionados Active ES2562783T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80117606P 2006-05-17 2006-05-17
US801176P 2006-05-17
US11/488,449 US7951325B2 (en) 2006-05-17 2006-07-17 Methods of implementing a water-cooling system into a burner panel and related apparatuses
US488449 2006-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2562783T3 true ES2562783T3 (es) 2016-03-08

Family

ID=38458274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES07108152.5T Active ES2562783T3 (es) 2006-05-17 2007-05-14 Panel de quemador mejorado y métodos relacionados

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7951325B2 (es)
EP (1) EP1857760B1 (es)
CN (1) CN101078515B (es)
ES (1) ES2562783T3 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7951325B2 (en) 2006-05-17 2011-05-31 Air Liquide Advanced Technologies U.S. Llc Methods of implementing a water-cooling system into a burner panel and related apparatuses
US7824604B2 (en) * 2006-05-17 2010-11-02 Air Liquide Advanced Technologies U.S. Llc Methods of implementing a water-cooling system into a burner panel and related apparatuses
EP2080972A1 (en) * 2008-01-08 2009-07-22 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Combined burner and lance apparatus for electric arc furnaces
EP2262915B1 (en) * 2008-03-28 2018-08-29 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Burner/injector panel apparatus
CA2751198A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Process and apparatus for controlling a carbon monoxide emission of an electric arc furnace
US8377372B2 (en) * 2009-11-30 2013-02-19 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dynamic lances utilizing fluidic techniques
US8323558B2 (en) * 2009-11-30 2012-12-04 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dynamic control of lance utilizing counterflow fluidic techniques
US20120135360A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Fives North American Combustion, Inc. Premix Flashback Control
KR101243198B1 (ko) * 2011-09-19 2013-03-13 한국수력원자력 주식회사 기체공급장치를 갖는 용융로
EP2799824B1 (en) 2013-04-30 2019-10-23 Heraeus Electro-Nite International N.V. Method and apparatus for measuring the temperature of a molten metal
EP2940441B1 (en) 2014-04-30 2020-01-01 Heraeus Electro-Nite International N.V. Device for measuring the temperature of a molten metal
US11300291B2 (en) * 2016-11-03 2022-04-12 Berry Metal Company Burner housing
US10337798B2 (en) 2017-05-12 2019-07-02 Michael A. Rainey, JR. Injection lance shield for metal production furnace
US10962287B2 (en) * 2017-12-08 2021-03-30 Berry Metal Company Water cooled box for a metal making furnace
DE102018220242A1 (de) 2018-03-08 2019-09-12 Sms Group Gmbh Verfahren zum Anordnen eines Sauerstoffinjektors an einem metallurgischen Schmelzaggregat sowie metallurgisches Schmelzaggregat
CN114990266B (zh) * 2022-05-26 2024-01-16 武汉钢铁有限公司 一种可阻断损坏部位的高炉用冷却器

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1668705A (en) 1927-06-21 1928-05-08 Wheelwright Thomas Stewart Making hollow steel bars
US4703336B2 (en) * 1978-03-16 1993-06-01 Photodetection and current control devices
US4637034A (en) 1984-04-19 1987-01-13 Hylsa, S.A. Cooling panel for electric arc furnace
US4622007A (en) * 1984-08-17 1986-11-11 American Combustion, Inc. Variable heat generating method and apparatus
JPH0765974B2 (ja) 1988-10-26 1995-07-19 セイコー電子工業株式会社 熱分析装置の加熱炉部冷却装置
FR2663723B1 (fr) * 1990-06-20 1995-07-28 Air Liquide Procede et installation de fusion d'une charge en four.
US5471495A (en) * 1991-11-18 1995-11-28 Voest-Alpine Industrieanlagenbeau Gmbh Electric arc furnace arrangement for producing steel
US5327453A (en) 1992-12-23 1994-07-05 Ucar Caron Technology Corporation Device for relief of thermal stress in spray cooled furnace elements
EP0625685B1 (en) * 1993-05-17 1999-07-21 DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE S.p.A. Electric arc furnace with alternative sources of energy and operating method for such electric furnace
FR2706026B1 (fr) * 1993-06-02 1995-07-28 Air Liquide Four de fusion de charge et injecteur de gaz.
US5426664A (en) 1994-02-08 1995-06-20 Nu-Core, Inc. Water cooled copper panel for a furnace and method of manufacturing same
US5599375A (en) * 1994-08-29 1997-02-04 American Combustion, Inc. Method for electric steelmaking
US5554022A (en) * 1994-10-14 1996-09-10 Xothermic, Inc. Burner apparatus and method
IT1280115B1 (it) * 1995-01-17 1998-01-05 Danieli Off Mecc Procedimento di fusione per forno elettrico ad arco con sorgenti alternative di energia e relativo forno elettrico ad arco
US5561685A (en) 1995-04-27 1996-10-01 Ucar Carbon Technology Corporation Modular spray cooled side-wall for electric arc furnaces
IT1288850B1 (it) 1996-02-14 1998-09-25 Danieli Off Mecc Dispositvo di raffreddamento a pannelli laterali per forno elettrico
US5740196A (en) 1996-03-25 1998-04-14 J.T. Cullen Co., Inc. End caps and elbows for cooling coils for an electric arc furnance
US5992585A (en) 1998-03-19 1999-11-30 Tenneco Automotive Inc. Acceleration sensitive damping for automotive dampers
JPH11325736A (ja) 1998-05-19 1999-11-26 Daido Steel Co Ltd 電気炉の冷却装置
JP3447563B2 (ja) 1998-06-05 2003-09-16 滲透工業株式会社 アーク式電気炉用水冷ジャケット
DE19850074A1 (de) * 1998-10-30 2000-05-04 Dade Behring Marburg Gmbh Stabilisierung von biologischen Flüssigkeiten durch Zusatz von Sterinestern
US6137823A (en) 1999-01-26 2000-10-24 J. T. Cullen Co., Inc. Bi-metal panel for electric arc furnace
US6342086B1 (en) 1999-02-16 2002-01-29 Process Technology International, Inc. Method and apparatus for improved EAF steelmaking
JP2000248305A (ja) 1999-02-26 2000-09-12 Nippon Steel Corp ステーブクーラー
US6372010B1 (en) * 1999-12-10 2002-04-16 Process Technology International, Inc. Method for metal melting, refining and processing
US6749661B2 (en) * 2000-02-10 2004-06-15 Process Technology International, Inc. Method for melting and decarburization of iron carbon melts
US6289035B1 (en) * 2000-02-10 2001-09-11 Valery G. Shver Mounting arrangement for auxiliary burner or lance
US6614831B2 (en) * 2000-02-10 2003-09-02 Process Technology International, Inc. Mounting arrangement for auxiliary burner or lance
US6805724B2 (en) * 2000-02-10 2004-10-19 Process Technology International, Inc. Method for particulate introduction for metal furnaces
US6212218B1 (en) * 2000-04-25 2001-04-03 Process Technology International, Inc. Reusable lance with consumable refractory tip
US6280681B1 (en) 2000-06-12 2001-08-28 Macrae Allan J. Furnace-wall cooling block
CN1492209A (zh) 2002-07-10 2004-04-28 工艺技术国际股份有限公司 辅助烧嘴或喷枪的安装结构
US6999495B2 (en) * 2002-12-19 2006-02-14 Air Liquide America, Lp Method and apparatus for spatial energy coverage
US6910431B2 (en) * 2002-12-30 2005-06-28 The Boc Group, Inc. Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction
US6870873B2 (en) 2003-05-28 2005-03-22 Systems Spray-Cooled, Inc. Device for improved slag retention in water cooled furnace elements
DE10361753A1 (de) 2003-12-29 2005-07-28 Sms Demag Ag Aufnahmevorrichtung für Injektoren
US7951325B2 (en) 2006-05-17 2011-05-31 Air Liquide Advanced Technologies U.S. Llc Methods of implementing a water-cooling system into a burner panel and related apparatuses

Also Published As

Publication number Publication date
US20070267787A1 (en) 2007-11-22
EP1857760A1 (en) 2007-11-21
EP1857760B1 (en) 2015-12-30
US7951325B2 (en) 2011-05-31
CN101078515B (zh) 2011-01-26
CN101078515A (zh) 2007-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2562783T3 (es) Panel de quemador mejorado y métodos relacionados
ES2558621T3 (es) Procedimientos para implementar un sistema de refrigeración con agua en un panel de quemador y aparatos relacionados
US7858018B2 (en) Mounting enclosure for burners and particle injectors on an electric arc furnace
ES2404688T3 (es) Horno con disposición de montaje para quemador o lanza auxiliar
ES2253350T3 (es) Disposicion para el montaje de un quemador auxiliar o de una lanza termica.
CA2719933C (en) Burner/injector panel apparatus
US7483471B2 (en) Cooling device for use in an electric arc furnace
US6999495B2 (en) Method and apparatus for spatial energy coverage
EP1170385A2 (en) Device for applying injection lances or burners to the side walls of electric furnaces for steelmaking
US9500411B2 (en) Burner and/or injector panel apparatus, methods of installation and use of the same in a metal-melting furnace, and metal-melting furnace including the same
BRPI0211234B1 (pt) Arranjo de montagem para queimador ou lança auxiliar
ES2533572T3 (es) Método para el tratamiento pirometalúrgico de metales, baños de metal fundido y/o escorias
JP2001074377A (ja) 冷鉄源の溶解方法及び溶解設備
KR20090102134A (ko) 전기로의 버너장치
JP2020139661A (ja) アーク式電気炉、アーク式電気炉における排滓方法及び溶融金属の製造方法
RU2355778C1 (ru) Горизонтальная фурма для продувки расплава