MX2013006396A - Aparato para pre-calentamiento de una carga de metal para una planta de fusión y método conectado. - Google Patents

Abstract

Aparato para precalentar y transportar una carga de metal (13) para un recipiente (12) de una planta de fusión (11), que comprende al menos un canal transportador (21) a por el cual dicha carga de metal (13) puede avanzar de manera que se entrega al recipiente (12) y en el cual en la parte superior de dicho canal transportador (21) al menos una campana (17) se coloca el cual define un túnel (17a) dentro del cual al menos parte de los gases que salen de dicho recipiente (12) pueden avanzar. Al menos una zona de campana (17) comprende una cámara de expansión (18) ubicada arriba al menos una porción de dicha carga de metal (13), y puede expandirse y conservar dichos gases dentro de éste durante un tiempo mínimo deseado de al menos 1.5 segundos antes que entren en contacto con la carga de metal (13).

Description

APARATO PARA PRE-CALENTAMIENTO DE UNA CARGA DE METAL PARA UNA PLANTA DE FUSIÓN Y MÉTODO CONECTADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un aparato, y método conectado, para la transmisión y pre-calentamiento de una carga de metal, tales como chatarra de hierro, hierro esponjoso caliente o frío (DRI, por sus siglas en inglés) , lingotes de hierro o de otro tipo, que se carga a continuación la carga de metal dentro de un recipiente, que puede ser un horno de fusión, por ejemplo un horno de arco eléctrico .

Antecedentes de la Invención Se conocen aparatos del tipo vibratorio u oscilante, para transmitir una carga de metal a un recipiente de una planta de fusión, cuyo recipiente puede ser por ejemplo un horno de fusión.

Tales aparatos conocidos proporcionan un segmento suficientemente largo para precalentar la carga de metal suficientemente, por medio de los gases que salen del horno, mientras que está siendo transportada.

Cada uno de los aparatos conocidos comprende una estructura de soporte sobre el que está montado un canal transportador, que tiene una sección transversal considerablemente en forma de U.

Al menos una parte del canal transportador está cubierto en la parte superior por una o más campanas que definen un túnel en el que los gases que sale del horno de fundición de flujo, en la dirección opuesta a aquella en la que los avances metálicos de carga, y llevar a cabo la pre-calentamiento .

Estos aparatos conocidos tienen la desventaja, sin embargo, que a pesar de la gran cantidad de gases que se introducen en el túnel que cubre el canal transportador, a una temperatura relativamente alta, en el rango de 1300°C-1400°C, sólo la capa superior de la carga de metal, es decir, la capa que es golpeado directamente por la corriente de gases, puede ser calentado adecuadamente. La parte inferior se mantiene frío, o razonablemente frío.

Por lo tanto, una fracción considerable de la energía contenida en los gases no se utiliza adecuadamente para calentar la carga de metal, y por lo tanto los gases abandonan el túnel de precalentamiento a una temperatura que es todavía bastante alta, y las salidas de carga de metal del canal transportador a una temperatura media de menos de 100 °C, incluso si la capa superior puede llegar a temperaturas más altas.

Los aparatos son también conocidos, por ejemplo, de WO-A-94/09332, o de TI-B-1359081, i que con el fin de promover la distribución de los gases y por lo tanto del calor sobre toda la altura de la carga de metal, medios de succión están colocadas en la pared inferior o las paredes laterales del canal transportador, que toma en una parte de los gases, obligándolos a pasar a través de la carga de metal de la parte superior a la parte inferior. En estas soluciones conocidas, los gases tomados a continuación convergen en la tubería de descarga principal.

JP 8 157930 A y DE 10 2008 037111 Al describen otras soluciones del canal transportador para una carga de metal que se va a cargar en el horno de fusión.

Sin embargo, en las soluciones conocidas, las cubiertas normales que definen el túnel están . colocadas para cubrir el canal transportador que define un espacio para los gases para pasar entre la parte superior de la masa de la chatarra y una superficie interna del mismo.

El espacio de paso así definido tiene un volumen relacionado con el volumen interno del horno de fusión y a la cantidad media de los gases generados, de manera que el tránsito gases a alta velocidad y se mantienen durante un corto tiempo en contacto con la carga de metal.

Incluso la solución que se dispone que la carga de metal es golpeado por los gases no resuelve el problema, ya que implica un calentamiento excesivo de la carga de metal se limita a la zona donde se introduce en el horno, de hecho, un calentamiento excesivo puede causar fusión localizada en la carga, o de posibles explosiones causadas por las altas temperaturas y por el hecho de que los gases no se queman completamente.

La fusión localizada, especialmente si se produce en la zona dónde se introduce la carga en el horno de fusión, puede implicar la formación de bloques compactos de carga de metal que causan obstrucciones del canal transportador, con los consiguientes largos e intervenciones de mantenimiento complejas en la planta.

Otra desventaja de las soluciones conocidas es que algunos gases presentes en los gases, por ejemplo, monóxido de carbono (CO) , permanecen sin quemar, y por lo tanto necesitan procesamiento adicional antes de que se introduzcan en la atmósfera.

Además, dada la alta velocidad de los gases en tránsito en el túnel, la mayoría de las partículas presentes en los gases de restos en la corriente de gases, de modo que el material en partículas y los polvos en suspensión pasan a través del túnel, lo que requiere en la salida de filtrado de las acciones específicas y posible la recuperación, con un aumento en los costes y tiempos de producción en tanto, la gestión y el mantenimiento de la planta.

Por otra parte, la alta temperatura a la que el impacto gases en contra de la carga de metal en el interior del túnel causa la oxidación de la chatarra en si, lo que requiere un mayor consumo de energía con el fin de fundirlos en el horno de fusión, lo que también provoca una pérdida de material, con una reducción en el rendimiento de la carga de metal.

Uno de los propósitos de la presente invención es conseguir un aparato para transportar y, al mismo tiempo, de pre-calentamiento de una carga de metal en una planta de fusión, que tiene un alto rendimiento, es decir, de tal manera que la energía térmica cedida por los gases a la carga de metal es tan alta como sea posible y, al mismo tiempo, la chatarra =puede ser calentada uniformemente, evitando, en la medida de lo posible, la oxidación de los mismos .

Otro propósito de la presente invención es conseguir un aparato para transportar y pre-calentamiento de una carga de metal que permite considerablemente tanto la combustión completa de los gases no quemados y también, favorablemente, la precipitación en la carga de metal de las partículas y polvos presentar en los gases que llegan desde el horno de fusión.

Otro propósito de la presente invención va a conseguir un aparato que tiene una gestión limitada y los costes de mantenimiento en comparación con el estado de la técnica.

Sin embargo, otro objetivo es conseguir un aparato que tiene un impacto ambiental limitado, en el que los polvos ya han sido filtrados en gran parte de los gases enviados fuera .

Breve Descripción de la Invención Las reivindicaciones independientes establecen y caracterizan la presente invención, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención o variantes de la idea inventiva principal .

Un aparato de transporte y pre-calentamiento de acuerdo con la presente invención sirve para transportar, de una manera generalmente conocida, una carga de metal hacia un recipiente de un dispositivo de fusión, en cantidades que pueden alcanzar y exceder de 8 toneladas por minuto . El aparato comprende al menos un canal transportador, a lo largo de la cual se hace la carga de metal a avanzar hacia el dispositivo de fusión.

El canal transportador comprende una pared inferior, en la que está colocada la carga de metal, y paredes laterales.

Por encima del canal transportador, de una manera conocida, al menos está colocada una campana, que define un túnel dentro de la cual los gases producidos por el dispositivo de fusión o de horno de fusión son transportadas, de una manera conocida, con el fin de precalentar la carga de metal .

En una modalidad, en al menos un segmento o zona del canal transportador, de manera favorable la zona limítrofe de la entrada de la carga de metal, en correspondencia con las paredes laterales, el aparato está provisto de medios para descargar los gases, de modo que este último pase a través de la carga de metal, que lleva a cabo una pre-calentamiento prácticamente durante un gran parte de su altura.

En, al menos el segmento o zona donde se toman los gases a través de las paredes laterales del canal transportador, un túnel o cámara de expansión se proporcionan, colocado en la parte superior de la carga de metal en una posición distinta, comunicando con el túnel. Los gases son así transportados dentro de la cámara de expansión y se ralentizan considerablemente hacia abajo, ya que están hechos a permanecer dentro de la cámara de expansión durante al menos un tiempo mínimo deseado, de modo que la combustión de los gases se ha completado considerablemente.

El volumen interno de la cámara de expansión, de acuerdo con la invención, se correlaciona con el volumen interno y/o la cantidad de gases generados por el horno de fusión, de manera que los gases, una vez dentro de la cámara de expansión, se someten a una expansión tales como para inducir una reducción deseada y consistente en su velocidad, lo que facilita la liberación de las partículas y polvos que caen sobre la carga de metal, volviendo en el interior del horno de fusión con ella.

Para dar un ejemplo, se hacen los gases a permanecer dentro de la cámara de expansión durante un tiempo comprendido entre 1.5 segundos y 6 segundos, favorablemente al menos 2/3 segundos antes de impactar contra la carga de metal y que pasa a través de él .

El volumen de la cámara de expansión de acuerdo con la invención, y la expansión de los gases que tiene lugar en su interior, que también permiten la distribución de la masa de gases, de avanzar y de manera uniforme, por encima de un gran segmento de carga de metal , para estabilizar y hacer uniforme la temperatura de la misma, y por lo tanto para permitir su paso uniforme a través de la carga de metal, con el fin de accionar un calentamiento extendida y considerable de la carga de metal.

Una variante de la invención prevé que la sección de la cámara de expansión es longitudinalmente variable y decreciente en contra-corriente a la dirección de avance de los gases .

Para dar un ejemplo, la expansión determinado por la cámara de expansión conduce a una reducción en la temperatura de los gases desde aproximadamente 1300°C-1400°C cuando entra en la cámara a una temperatura de aproximadamente 800°C-1000°C cuando , se pone en contacto con la carga de metal. Una vez más como un ejemplo, la velocidad en la cámara de expansión pasa de aproximadamente 40 m/s a una velocidad comprendida entre aproximadamente de 6 m/s y 18 m/s, favorablemente aproximadamente de 10 m/s y aproximadamente 14 m s. Estas velocidades, de acuerdo con la invención, también se pueden mantener como factores para el paso de la carga de metal.

Estas temperaturas y la reducción de la velocidad, además del hecho de que los gases pasan a través de la carga de metal avance, determinan un calentamiento homogéneo de la carga de metal. La temperatura reducida reduce drásticamente posible fusión localizada de la carga de metal .

De esta manera es posible obtener un calentamiento homogéneo de la carga de metal de tomarla a aproximadamente 600°C-750°C.

La reducción de la temperatura es tal que también se reducen los efectos de oxidación acelerada en la carga de metal, con la consiguiente reducción en el consumo de energía de la planta para la fusión de la carga de metal, y un aumento de rendimiento de este último.

Simplemente para dar un ejemplo, con un aparato de acuerdo con la invención se obtiene un ahorro medio de aproximadamente de 30 kwh/t hasta aproximadamente 60 kWh/t de la energía eléctrica.

Con la solución de acuerdo con la presente invención, al menos, se reduce drásticamente la necesidad de filtrado y procesamiento de los gases antes que se descarguen a la atmósfera.

La presente invención también permite que algunos elementos nobles presentes en el material en partículas y polvos de tránsito con los gases, tales como por ejemplo el zinc (Zn) , se recuperan por sedimentación en la carga de metal y devueltos en el interior del horno de fusión.

La reducción en el filtrado, en el procesamiento de los gases y en la oxidación, conduce a una reducción en los costes y tiempos de producción, la gestión y el mantenimiento de la planta.

El solicitante ha encontrado que la energía recuperada con la solución de acuerdo con la presente invención permite reducir el tiempo tap-to-tap por cerca de 4-5 minutos, con una productividad incrementada consecuente de la planta.

De acuerdo con una variante, el volumen de la cámara de expansión está comprendido entre aproximadamente 200 m3 y aproximadamente 600 m3.

Sin embargo, se debe recordar que este volumen puede variar, ya que es una función del volumen interno del recipiente y/o la cantidad de gases producidos en el mismo, así como el grado deseado de expansión.

De acuerdo con otra variante, la planta comprende al menos un horno de fusión provisto de una abertura de carga lateral, en el que el canal transportador se enfrenta a fin de introducir la carga de metal dentro del horno de fusión. En esta variante, el horno de fusión típicamente tiene una salida superior para descargar los gases, y la invención proporciona un tubo de conexión de fluido entre la salida de descarga de gases y la cámara de expansión, de modo que los gases generados en el interior del horno de fusión se introducen directamente en la expansión cámara, evitando considerablemente el paso a través del canal transportador .

En esta solución alternativa, la carga de metal permanece considerablemente fuera de la gama de los gases calientes que salen del horno de fusión, por lo menos hasta que hayan sido sometidas a una expansión tal como se define por la cámara de expansión.

La solución variante permite reducir fusión localizada de la carga de metal, la prevención de la formación de bloques de carga de metal que pueden conducir a bloqueos del canal transportador.

De acuerdo con otra variante, el interior de la cámara de expansión se proporciona una pluralidad de particiones, u otros elementos similares o comparables, en condiciones de definir un contraste mecánico para el movimiento de los gases, con el fin de condiciones de los pasos de expansión y la liberación de las partículas y polvos .

De acuerdo con otra variante, las superficies internas de la al menos una pared lateral y la pared que cubre están revestidos por una capa de aislamiento, por ejemplo de material refractario, a condición de la variación de la temperatura de los gases después de la expansión .

De acuerdo con otra variante, al menos parte de las superficies internas de la cámara de expansión se proporcionan con elementos de refrigeración, por ejemplo una bobina, a condición de la variación de la temperatura de los gases después de la expansión.

De acuerdo con otra variante, está previsto al menos un quemador, colocado dentro de la cámara de expansión para causar o acelerar la post-combustión de los gases, cooperar favorablemente con la zona de entrada de gases .

De acuerdo con otra variante, se proporcionan una o más boquillas, capaz de nebulizar una cantidad deseada de agua en los gases que entran en la cámara de expansión, a fin de llevar a cabo un control activo de la temperatura de los gases en la entrada. Esta solución permite reducir y controlar los posibles picos térmicos de los gases, que se producen en las diferentes etapas del ciclo de fusión.

De acuerdo con otra variante, los medios de descarga de gases laterales comprenden al menos un tubo de aspiración, asociado externamente con las paredes laterales del canal transportador, el al menos un tubo de aspiración de estar en una sola pieza con las paredes laterales del canal transportador.

En otra modalidad, el al menos un tubo de aspiración de gases está conectado a, pero independiente del canal transportador, de modo que este último se puede hacer para que vibre autónoma durante los pasos de transferencia de la carga de metal.

Los medios de succión, posiblemente provistos de medios de regulación de succión, pueden asociarse favorablemente con los tubos de succión a fin de promover y regular el flujo de los gases y por lo tanto la temperatura de la carga de metal .

Al menos una de las paredes laterales se proporciona favorablemente con al menos una abertura o hendidura que pone el canal transportador en comunicación con la tubería de aspiración correspondiente con el fin de descargar los gases .

La abertura o hendidura, de acuerdo con una variante, también pueden afectar a parte de la pared inferior de la cámara de expansión con el fin de controlar mejor el tiempo de los gases permanecen dentro.

De acuerdo con otra variante, los miembros vibratorios están asociados con los tubos de succión, capaces de limitar el depósito de polvos y otras impurezas dentro de los respectivos compartimentos laterales .

Breve Descripción de los Dibujos Estas y otras características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción, proporcionada como un ejemplo no restrictivo con referencia a los dibujos adjuntos en los que: - La figura 1 es una vista lateral esquemática de una planta de fusión al que se aplica un aparato de transporte y pre-calentamiento de acuerdo con la presente invención; - La figura 2 es una vista en sección de II a II de la figura 1; - La figura 3 es una vista en sección de III a III de la figura 1; - La figura 4 es una vista en planta esquemática de un detalle del aparato de la figura 1; - La figura 5 muestra un detalle de la figura 1 de acuerdo con una variante; - La figura 6 es una variante de la sección en la figura 3; - La figura 7 es una variante de la figura 4; - La figura 8 es una variante de la figura 6; - La figura 9 es una variante de la figura ß .

En los dibujos adjuntos, los mismos números de referencia se han utilizado, siempre que sea posible, para identificar elementos comunes que son considerablemente idénticos . Se entiende que los elementos y las características de una modalidad convenientemente se pueden incorporar en otras modalidades sin más aclaraciones.

Descripción Detallada de una Forma Preferida de Modalidad ¦I Con referencia a los dibu'jos adjuntos, el número de referencia 10 denota en su totalidad un aparato de transporte y pre-calentamiento de acuerdo con la presente invención.

Con referencia a la figura 1, el aparato 10 está instalado en una planta de fusión 11, de un tipo considerablemente conocido y dotado de un horno de fusión de 12, por ejemplo del tipo de arco eléctrico, alimentado lateralmente a través de una abertura de carga 14, con una carga de metal 13 tal como, por ejemplo, chatarra de hierro, hierro esponjoso caliente o frío, arrabio frío u otro .

El aparato 10 de acuerdo con la presente invención permite transportar y precalentar la carga de metal 13 antes de que se introduzca en el horno de fusión 12.

En este caso, la planta 10 comprende un módulo de carga 15, en el que la carga de metal 13 puede ser depositado. Aguas abajo del módulo de carga 15 el transporte y pre-calentamiento aparato 10 está colocada, en el que la carga de metal 13 es precalentado antes de que se introduce en el horno de fusión 12.

El aparato 10 comprende un canal transportador 21 conformado a fin de cooperar con la abertura de carga 1 .

El canal transportador 21 comprende una pared inferior 22, considerablemente horizontal, y dos paredes laterales 23 y 24 que definen, en este caso una sección transversal considerablemente en forma de U (figuras 2 y 3) .

La carga de metal 13 avanza en este caso por medio de un movimiento vibratorio u oscilatorio en una dirección longitudinal del canal transportador 21 generado por un dispositivo de vibración conocido.

El aparato 10 comprende también uno o más campanas 17 colocada por encima del canal transportador 21 a fin de definir un túnel de precalentamiento funcionamiento 17a como una cámara de expansión 18.

En particular, en correspondencia con una zona final del túnel 17a, es decir, una zona cerca de la entrada del canal transportador 21 en el horno de fusión 12, las cubiertas 17 tienen en este caso las paredes laterales 20 y una pared 19 que cubre, por lo como para definir la cámara de expansión 18 por encima del canal transportador 21.

La cámara de expansión 18 puede tener diferentes secciones transversales en función de las técnicas de producción y los espacios disponibles, sino que también puede tener la sección transversal decreciente en tamaño en una dirección opuesta a aquella en la que la carga de metal 13 avanza.

La cámara de expansión 18 tiene un volumen tal como para permitir que los gases se expandan, ralentizando su velocidad de y la reducción de su temperatura.

Dentro de la cámara de expansión 18 uno o más tabiques de división 16 puede estar presente, lo que crea una expansión y la aceleración de los gases, seguido por otro de expansión, para acentuar el depósito de polvos.

El efecto de la expansión de los gases dentro de la cámara de expansión 18 es tal que la velocidad se reduce de aproximadamente 40 m/s a aproximadamente 10 m/s - 14 m/s, y la temperatura de los gases se reduce desde aproximadamente 1300°C - 1400°C en la salida del horno de fusión de 12 a aproximadamente de 800°C - 1000°C cuando se ponen en contacto con la carga de metal 13.

Por otra parte, la baja velocidad a la que los gases pasan a través de la carga de metal 13 promueve su contacto homogéneo con la carga de metal 13, evitando el sobrecalentamiento localizado.

Como se muestra por ejemplo en la figura 6, paneles de refrigeración 35, que consta de una pluralidad de tubos en los que se hace pasar agua de refrigeración, se asocian con las paredes laterales 20 y la pared que cubre 19 de la cámara de expansión 18.

En otras modalidades, las paredes laterales 20 y la pared que cubre 19 consisten en elementos tubulares, adyacentes el uno al otro y sellan soldada a lo largo de su longitud, a fin de constituir la cámara de expansión 18. En este caso, los elementos tubulares no sólo tienen una función de refrigeración, sino también una función de sellado y el transporte de los gases.

En otras modalidades, las paredes laterales 20 y la pared que cubre 19 se enfrían por medio de aletas intensas previstas en las respectivas superficies externas para aumentar la superficie de intercambio de calor.

En la solución mostrada en la figura 6 , en una de las paredes laterales 20 se proporcionan una o más puertas de seguridad 47 , para permitir una salida de energía después de posibles explosiones que podrían ocurrir en la cámara de expansión 18 .

De la misma manera (figuras 6 , 8 y 9 ) , puertas de inspección 49 están previstos en el revestimiento de pared 1 , que permiten el acceso a la cámara de expansión 18 .

Dentro de la cámara de expansión 18 (figura 1 ) un quemador coopera, sólo se muestra esquemáticamente, para proporcionar para la combustión de gases no quemados que salen del horno de fusión 12 .

De la misma manera, las lanzas de entrega 34 se proporcionan para suministrar agua nebulizada, para efectuar una regulación activa de la temperatura de los gases, el control de ellos por medio de sensores de temperatura colocados a lo largo de la cámara de expansión 18 .

El aparato 10 comprende un canal transportador 28 colocado de modo que conecta el cuarto orificio del horno de fundición 12 con la cámara de expansión 18 .

El transportador de canal 28 , cuando la abertura de carga 14 está cerrada, permite transmitir considerablemente la totalidad de los gases producidos en el interior del horno de fusión de 12 directamente dentro de la cámara de expansión 18.

La relación entre la superficie de paso utilizable de la canal transportador 28 y los tamaños de la sección transversal de la cámara de expansión 18 es tal que se obtienen las condiciones de expansión de los gases dentro de la cámara de expansión 18 como se describe anteriormente.

De acuerdo con otra modalidad (figura 5), en lugar de utilizar el canal transportador 28, la cubierta del horno de fusión 12 está provisto de una abertura lateral 55 que está conectado directamente con una primera porción 56 de la cámara de expansión 18. En particular, la primera porción 56 de la cámara de expansión es considerablemente divergente en la dirección opuesta a la dirección de avance de la carga de metal 13 , a fin de imponer a los gases que salen del horno de fusión de 12 una expansión deseada, y también está colocado directamente por encima de la parte de descarga de la terminal del canal transportador 21.

La primera porción 56, como se describe con referencia a la figura 6, tiene paneles de enfriamiento 35 para enfriar las superficies en su superficie externa.

Esta modalidad es más favorable que otros tipos de conexión entre el horno de fusión 12 y el canal transportador 21, ya que las pérdidas de carga debido a las tuberías de curvas, secciones estrechas u otros se reducen considerablemente y disipaciones de calor son limitadas, dado que los gases pasar directamente en la cámara de expansión 18, golpear directamente la carga de metal que está a punto de ser descargado en el horno de fusión 12.

Favorablemente, a lo largo de toda la longitud del túnel 17a, en el lado de las paredes laterales se proporcionan 23 y 24 de los canales 21 tubos de succión transportadoras 25 y 26 (figuras 2, 3, 5 y 6), que definen entre ellos un compartimiento de canal transportador central de la carga de metal 13.

Además, los tubos de succión 25 y 26 comprenden las paredes laterales 23 y 24.

En la modalidad mostrada en las figuras 2 y 3 y 9, los tubos de succión 25 y 26 están hechos en una sola pieza con el canal transportador 21.

En la modalidad mostrada en las figuras 6 y 9, los tubos de succión 25 y 26 están asociados independientemente con el canal transportador 21.

En este caso, las juntas hidráulicas relativos 50 de un tipo conocido se proporcionan para conectar los tubos de succión 25 y 26 el ' uno al otro.

En una modalidad (figura 8), los tubos de succión 25 y 26 están montados con la base sólida de todo el aparato 10, mientras que el canal transportador 21, como hemos dicho, se somete a oscilaciones o vibraciones para transportar el material. Esta solución permite mantener los dos tubos de succión 25 y 26 considerablemente estacionarias, para limitar las tensiones mecánicas debidas al movimiento de la canal transportador 21.

Favorablemente, cada uno de los tubos de succión 25 y 26 está provista de puertas de inspección relativos 36, conformados para permitir la inspección selectiva de los tubos de succión 25 y 26 y/o para efectuar el mantenimiento y la limpieza interna.

Las paredes laterales 23 y 24 de los tubos de succión 25 y 26 tienen aberturas de paso 30 o hendiduras laterales a intervalos (figura 4), que permiten que los gases que se descargan lateral desde el compartimiento de canal transportador central 38 hacia los tubos de succión 25 y 26.

En las soluciones mostradas en las figuras 4 y 7, las aberturas de paso 30 están conformados como, o comprenden, medios que permiten que los gases salgan pero al mismo tiempo evitan que la carga de metal se atasque.

Las aberturas de paso 30 se hacen en las paredes laterales 23, 24 (figura 6) y, en otras modalidades se pueden hacer por lo menos para una parte de la pared inferior 22 también.

En este caso, los miembros de vibración 32 y 33 se proporcionan, en cooperación con los tubos de succión 25 y 26 (figura 3), a fin de evitar, o al menos limitar, la sedimentación de polvos u otras impurezas dentro de ellos.

En otra modalidad (figura 9), la conexión entre el canal transportador 21 y los tubos de succión 25 y 26 se obtiene por medio de un sello mecánico tipo laberinto 51 que comprende dos elementos separadores 53 que se extienden considerablemente paralelas a las paredes laterales 23 y 24 del canal transportador 21, están sólidamente asociado con la parte inferior de cada tubo de aspiración 25 y 26, y que son de menor altura que el compartimento lateral 27 y 29. ¦ En esta modalidad, las paredes laterales 23 y 24 pueden tener las aberturas de paso 30, como ya se ha descrito, o proporcionar una abertura continua que se extiende por toda su longitud y sólo en la parte inferior de las paredes laterales 23 y 24.

Los gases aspirados y obligados a pasar a través de la chatarra están obligados a seguir un camino de tipo laberinto que reduce la velocidad de los gases a fin de depositar los polvos y fragmentos más pequeños de carga de metal en la pared inferior 22 del canal transportador 21, y por lo tanto para ejercer un primer filtrado de los gases antes de que se tratan.

Cada uno de los tubos de succión 25 y 26 está conectado a un tubo de descarga de gases respectivo 37, 39.

En este caso se muestra en el presente, los tubos de descarga 37, 39 convergen en un tubo de salida 40, conectado a una planta de aspiración de gases de un tipo considerablemente conocido.

El tubo de salida 40 también se conecta la cámara de expansión 18 con la instalación de aspiración, con el fin de determinar una depresión deseada para tomar en los gases .

Dentro de cada uno de los tubos de descarga 37 y 39 un elemento 43 de válvula está colocado, capaz de ser activado selectivamente para regular la cantidad de gases tomadas a través de las tuberías de descarga 37 y 39.

De esta manera, una succión deseada de los gases a través de las tuberías de descarga 37 y 39 se puede garantizar, permitiendo de este modo para regular la temperatura de pre-calentamiento de la carga de metal 13, como una función del tipo de carga de metal 13 utilizado.

El tubo de salida 40 también está provisto de un elemento de válvula con relación 45, capaz de ser activado selectivamente para regular el intercambio de calor entre los gases y la carga de metal 13.

La apertura selectiva de los elementos de válvula 43 y 45 permite utilizar el aparato 10 con diferentes modos de calefacción, de la chatarra, posiblemente regulando la penetración en la carga de metal 13, o únicamente tomando el paso del gas dentro de la cámara de expansión 18.

El aparato 10 también comprende, en correspondencia con la zona en la que la carga de metal 13 entra en el interior del túnel 17a, un dispositivo de sellado estático 46, de un tipo conocido, y/o del tipo dinámico.

El aparato 10 como se ha descrito hasta ahora funciona como sigue.

Mediante la activación de la instalación de aspiración aguas arriba de la tubería de salida 40, se genera la corriente de gases producidos en el horno de fusión 12, en el interior del tubo de conexión 28, hasta que llegan dentro de la cámara de expansión 18, Cuando los gases llegan a la cámara de expansión 18, que reducen la velocidad y reducir su temperatura.

La acción de succión induce que los gases pasen a través de las aberturas de paso 30 previstas a lo largo del túnel 17a en proximidad con la pared inferior 22 de la cinta transportadora canal 21, pasando así a través de la carga de metal en movimiento 13 de la parte superior a la parte inferior.

Mediante la regulación de la apertura de los elementos de válvula 43 y 45 , dependiendo del tipo de carga de metal 13 utilizado, es posible regular la temperatura de calentamiento de la carga de metal 13 en si.

Al inducir el paso de los gases a través de la sección transversal de la carga de metal 13 , un calentamiento considerablemente uniforme se determina de la carga de metal 13 , con un uso óptimo de la energía térmica de los gases.

Es claro que modificaciones y/o adiciones de piezas se pueden hacer al aparato 10 como se ha descrito hasta ahora, y que una persona experta en la técnica será sin duda capaz de lograr muchas otras formas equivalentes de transporte y de precalentamiento aparato para transportar chatarra de hierro en una planta de fusión, que tiene las características establecidas en las reivindicaciones y por lo tanto todos los que se incluyan en el ámbito de protección definido por las mismas.

Por ejemplo, de acuerdo con otra variante, las aberturas de paso 30 pueden tener una amplitud ajustable en función del tipo de carga de metal 13 proporcionado, o pueden comprender rejillas de protección para evitar que las piezas de la carga de metal 13 entre en el interior de los tubos de succión 25 y 26 .

Claims (17)

27 REIVINDICACIONES

1. Aparato para pre-calentar y transportar una carga de metal (13) a un recipiente u horno de fusión (12) de una planta de fusión (11) , que comprende al menos un canal transportador (21) a lo largo del cual dicha carga de metal (13) puede avanzar con el fin de ser entregados a dicho recipiente u horno de fusión (12), y en el que en la parte superior de dicho canal transportador (21) al menos una campana (17) está colocada que define un túnel (17a) dentro del cual al menos una parte de los gases que salen de dicho recipiente u horno de fusión (12) pueden avanzar, cuyos gases golpean la parte superior de la carga de metal (13), en donde dicho canal transportador (21) comprende una pared inferior (22) y dos paredes laterales (23, 24) que definen una sección transversal considerablemente en forma de U, caracterizado porque al menos una zona de dicha campana (17), en correspondencia de una zona de dicho túnel (17a) cerca de la entrada del canal transportador (21) en dicho recipiente u horno de fusión (12), comprende una cámara de expansión (18) colocada por encima de al menos una porción de dicha carga de metal (13), y puede expandir y mantener dichos gases en su interior durante un tiempo mínimo deseado de al menos 1.5 segundos antes de que entren en contacto con dicha carga de metal (13), en donde el aparato comprende, además, ya sea un canal transportador (28) o una abertura lateral (55) que conecta dicho recipiente u horno de fusión (12) con dicha cámara de expansión (18), en donde al lado de dichas paredes laterales (23, 24) se proporcionan las tuberías de succión (25, 26), y en donde al menos una porción longitudinal de dicho canal transportador (21) está provisto de aberturas de descarga de gases (30) posicionado a lo largo de dichas paredes laterales (23, 24) para descargar dichos gases hacia dichas tuberías de succión (25, 26) .

2. Aparato transportador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el volumen interno de dicha cámara de expansión (18) es una función, al menos, de la cantidad de gases generados en el recipiente (12), de modo que los gases permanecen en el interior de dicha cámara de expansión (18) durante al menos dicho tiempo mínimo deseado. .

3. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen de la cámara de expansión (18) está dimensionado para retener los gases expandidos en su interior durante un tiempo comprendido entre aproximadamente 1.5 segundos y aproximadamente de 6 segundos.

4. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen de la cámara de expansión (18) está comprendido entre aproximadamente de 200 m3 y aproximadamente 600 m3.

5. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha cámara de expansión (18) tiene una sección transversal cuya tamaños disminuyen en la dirección opuesta a la dirección de avance de la carga de metal ( 13 ) .

6. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el interior de la cámara de expansión (18) una pluralidad de elementos o particiones (16) se proporcionan, pueden definir un contraste mecánico y/o expansión en cascada contra el movimiento longitudinal de los gases .

7. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de las superficies internas (19, 20) de la cámara de expansión (18) está aislado .

8. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de las superficies (19, 20) de la cámara de expansión (18) está provista de medios de refrigeración (35) .

. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el interior de la cámara de expansión (18) hay medios (34) para suministrar agua nebulizada .

10. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos de succión (25, 26) están conectados a pero independientes del canal transportador (21) .

11. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos de succión (25, 26) están asociadas con medios de aspiración (37, 39, 40) .

12. Aparato transportador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los miembros vibratorios (32, 33) están asociados con los tubos de succión (25, 26).

13. Método para el pre-calentamiento de una carga de metal (13) a un recipiente u horno de fusión (12) de una planta de fusión (11) , que comprende una etapa transportadora en la que dicha carga de metal (13) se hace avanzar en el contraflujo hacia dicho recipiente u horno de fusión (12) a lo largo de al menos un canal transportador (21) , mientras que en un túnel (17a) por encima de los gases calientes que salen de dicho recipiente (12) se hace avanzar, caracterizado en que comprende al menos un paso de expansión de dichos gases calientes en los cuales se hacen los gases calientes para reducir y ampliar en una cámara de expansión (18) operativo en al menos una parte de dicha carga de metal (13) longitudinal cerca de dicho recipiente o de un horno de fusión (12), dichos ' gases ampliándose y manteniéndose dentro de dicha cámara de expansión (18) durante un tiempo mínimo deseado de al menos 1.5 segundos antes de que el impacto con dicha carga de metal (13) con el fin de obtener una reducción de la temperatura de los gases desde aproximadamente 1300°C-1400°C al entrar en la cámara de expansión (18) a una temperatura de aproximadamente 800°C-1000°C cuando se ponen en contacto con la carga de metal (13), y una reducción de la velocidad de los gases de aproximadamente 40 m/s a aproximadamente de 6 m/s hasta 18 m/s.

14. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque se hace que los gases al menos en la entrada a la cámara de expansión (18) cooperen con la llama de un quemador (34) para . quemar los gases no quemados. 32

15. Método de conformidad con la reivindicación 13 o 14, caracterizado porque los gases en la cámara de expansión (18) están hechos para cooperar con agua nebulizada por medios de entrega (34) .

16. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el tiempo que los gases permanecen en la cámara de expansión (18) también está regulado por medios de regulación (43, 45).

17. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque los gases en la cámara de expansión (18) se expanden al menos dos veces por la presencia de particiones (16) .