MX2010013198A - Dispositivo de sellado. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de sellado (1) está dispuesto alrededor de un electrodo de varilla (4) que se extiende que se extiende verticalmente a través de una abertura (3) hecha en el techo (2) de un horno de arco y que es susceptible de desplazarse verticalmente dentro del horno para evitar el acceso de gases procedentes del horno a través de la abertura (3) hacia la atmósfera, y, por otra parte, para evitar que fluya aire procedente de la atmósfera dentro del horno. El dispositivo de sellado comprende: una cámara (5) de distribución de gas provista con un canal de admisión (6) para alimentar gas esencialmente pasivo, tal como nitrógeno o aire, dentro de la cámara de distribución de gas. El dispositivo de sellado también incluye una boquilla (7) que encierra el electrodo, boquilla a través de la cual un chorro de gas se dispone para ser descargado desde la cámara (5) de distribución hacia el electrodo (4) en una dirección que está a un ángulo (a) con respecto al plano horizontal y tiene una orientación ligeramente inclinada hacia arriba, y que está, con respecto al interior del horno, apuntando hacia afuera, de manera que el sellado se lleva a cabo debido al efecto de la presión de estancamiento creada.
Description
DISPOSITIVO DE SELLADO
Campo de la Invención
La presente invención se refiere al sellado de electrodos en hornos de utilizan en metalurgia. El objetivo de la invención consiste en un di o que se define en el preámbulo de la reivindicación 1.
Antecedentes de la Invención
Un horno de arco es un horno que trabaja de manera eléctrica y que s metal y/o para la limpieza de escoria. La operación del horno se basa e e se enciende ya sea entre electrodos separados, o entre electrodos y el a fundir. El horno puede ser operado ya sea mediante corriente altern . Se crea calor en el arco de luz, y también en el material que va a ser f n el que el arco de luz se produce entre el material y los electrodos. a hacia electrodos verticales que se ubican de manera simétrica en un t to al punto medio del horno. La profundidad del montaje de los elec se ajusta continuamente, debido a que estos se desgastan en las puntas d .
Los electrodos se extienden dentro del horno a través de orificios ub del horno. El diámetro de un orificio de paso es más grande que el di
Una desventaja con los dispositivos de sellado mecánico surge e a, la superficie del electrodo no es perfectamente cilindrica y lisa, sino onda y dispareja, lo cual resulta en el desgaste de los sellos que están en erficie externa del electrodo conforme el electrodo se desplaza verticalm a, el sellado se debilita. En hornos de arco con una atmósfera reduct irse, sin embargo, ninguna fuga de aire dentro del horno. Por otr fera de monóxido de carbono prevalece en el interior del horno. Otra v tirse ninguna fuga de monóxido de carbono hacia el exterior del horno, nóxido de carbono es muy tóxico. Además, si fluye aire dentro d ido de carbono comienza a quemarse y eleva la temperatura en la abert yendo de esta manera las estructuras del horno. El elemento de un erg que está ubicado dentro del horno es grafito incandescente. El a la combustión y el desgaste rápido del grafito, lo cual aumenta el consun el electrodo de Soderberg como del carbón.
Otra desventaja consiste en el uso de agua en relación con el sellado, situación de peligro el agua puede entrar accidentalmente dentro del ho a se introduce dentro de la atmósfera del horno con una elevada tempe r una peligrosa explosión de agua-gas.
Objetivos de la Invención
Compendio de la Invención
Un dispositivo de sellado de acuerdo con la invención se caracteriza ece en la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, el dispositivo de sellado el cual es dispue electrodo de varilla que se extiende verticalmente a través de una abertur de un horno de arco y que es susceptible de desplazarse verticalment para evitar el acceso de gases procedentes del horno a través de la abe fera, y, por otra parte, para evitar el acceso de aire procedente de la atm rno, tiene una cámara de distribución de gas provista con un canal de a tar gas esencialmente pasivo, tal como nitrógeno o aire, dentro de l ución de gas, y una boquilla a través de la cual el flujo de gas se disp gado desde la cámara de distribución hacia el electrodo.
De acuerdo con la invención, la boquilla es una boquilla de ranura qu do y descarga un chorro de gas en una dirección que está, con resp ntal, orientada en un ángulo que está inclinado ligeramente hacia arrib specto al interior del horno, apuntado hacia afuera, de manera que el sel debido al efecto de la presión de estancamiento.
Una ventaja de la invención consiste en que conforme el flujo de gas e la boquilla de ranura que encierra el electrodo en una dirección que está, o horizontal, orientada en un ángulo que está ligeramente inclinado h
Una ventaja adicional de la invención es que el dispositivo de s sta, y el sello no se debilita, aún si el electrodo fuese de alguna manera ejo. Así, el dispositivo tiene un largo intervalo de mantenimiento. El d o no incluye ninguna hidráulica que utilice agua, por lo cual no pueden a en el horno. Todavía otra ventaja es que son eficientemente evitadas cia el horno y las fugas de gas desde el horno, en cuyo caso se reduce el do.
¦ En una modalidad del dispositivo de sellado, el flujo de gas es descar oquilla de ranura a un ángulo que es de aproximadamente 15° a 25° co horizontal.
En una modalidad del dispositivo de sellado, la distancia de la boqui la superficie exterior del electrodo es de aproximadamente 10 - 40 mm.
En una modalidad del dispositivo de sellado, la altura de la ranura de l uilla de ranura es de aproximadamente 5 mm.
En una modalidad del dispositivo de sellado, la velocidad del ente de la boquilla de ranura es cuando menos aproximadamente 10 m/s.
En una modalidad del dispositivo de sellado, la presión del gas en l ución es de aproximadamente 3 - 4 kPa. Este tipo de presión pued nte un soplador.
En una modalidad del dispositivo de sellado, el electrodo es
de base permiten un movimiento lateral limitado para el dispositivo de s adaptarse al movimiento lateral del electrodo.
En una modalidad del dispositivo de sellado, dicho dispositivo de sel ntidad de rodillos de centrado que están dispuestos en forma circular s or de la cámara de distribución de gas, para ser soportados contra r del electrodo. Los rodillos de centrado mantienen esencialmente cia entre la boquilla de ranura y la superficie exterior del electrodo.
En una modalidad del dispositivo de sellado, los rodillos de ce stos mediante resortes para moverse horizontalmente dentro de un interv
En una modalidad del dispositivo de sellado, dicho dispositivo de sella nto de enfriamiento hecho de cobre, elemento dentro del cual está cto para la circulación de agua de enfriamiento.
En una modalidad del dispositivo de sellado, el elemento de enfriamien rmazón metálica del dispositivo de sellado, debajo de la cámara de di
En una modalidad del dispositivo de sellado, dicho dispositivo de sella recubrimiento refractario que está unido a la armazón metálica debajo tribución de gas.
En una modalidad del dispositivo de sellado, dicho dispositivo de esto por dos o más segmentos idénticos que están desprendiblemente int
La Figura 4 ilustra uno de los cuatro segmentos del dispositivo de sell igura 3, colocado sobre anillos de base, y
La Figura 5 ilustra un rodillo de centrado armado con resortes, del d o mostrado en las Figuras 1 -4, según se observa desde arriba.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas de la Invenció
La Figura 1 muestra parte del techo 2 del horno de arco, provisto con u nstituye el conducto de alimentación para el electrodo de varilla vertic uperior del borde de la abertura 3 está dispuesto el dispositivo de sellad igura 3, dicho dispositivo de sellado encerrando el electrodo 4. El elect nominado electrodo de Sóderberg, que contiene pasta del así denomina erberg dentro de una envoltura cilindrica 8 de acero. En otra modalidad, ser un electrodo de grafito. El diámetro del electrodo 4 puede ser del or mm. El dispositivo de sellado 1 evita la fuga de gases procedentes de a través de la abertura 3 hacia la atmósfera y, por otra parte, también e ntro del horno.
A partir de las Figura 2 y 3 es claro con mayor detalle que el dispositi ye una cámara 5 de distribución de gas provista con un canal de admisi al se alimenta aire o nitrógeno en la cámara 5 de distribución de gas. Pro a 5 de distribución de gas, se descarga gas a través de la boquilla 7 d
ará 5 de distribución de gas es de aproximadamente 3 - 4 kPa, la cu a mediante un soplador normal. Aquí no es necesario utilizar aire a p as son proporcionadas a manera de ejemplo en una modalidad dada. n variar de acuerdo con la modalidad de que se trate.
A partir de las Figuras 2 y 4 es claro que el dispositivo de sellado 1 e escansar solo por gravedad (el peso del dispositivo de sellado es tipi ío, 500-1000 kg, dependiendo de la modalidad en cuestión) sobre la parte te 9 deslizable de aislamiento eléctrico. El cojinete 9 deslizable amiento horizontal del dispositivo de sellado 1, conforme el electrodo s cción de los laterales. Debajo, en la parte más baja, se encuentra la fald anillo de base, el cual está hecho de acero y está dispuesto sobre la parte de la abertura 3. La faldilla 11 de un segundo anillo de base hecho d camente aislante está colocada sobre la parte superior de la faldilla del e. La faldilla 12 de un tercer anillo de base, el cual está hecho de acero, la parte superior de la faldilla 1 1 del segundo anillo de base aislante. El d 1 está colocado sobre la faldilla 12 del tercer anillo de base. La super rmazón de metal 16 del dispositivo de sellado 1 es horizontal y está m a similar, la superficie superior de la faldilla 12 de la placa del tercer anil ntal y está maquinada, y de esta manera el dispositivo de sellado 1 arse sobre ésta de manera horizontal, de forma que el dispositivo de
stos en forma circular sobre la parte superior de la cámara 5 de distrib fin de ser soportados contra la superficie exterior del electrodo 4. Lo do 13 mantienen esencialmente constante la distancia s entre la boquilla erficie exterior del electrodo 4, pero debido al soporte elástico de los ro 5), se permite un movimiento limitado para el electrodo 4. Conforme e eve en forma lateral, los rodillos de centrado 4 primero ceden elásticam grado. Si el movimiento lateral del electrodo 4 continúa adició itivo de sellado 1 completo comienza a deslizarse sobre el co amiento. Esto evita que el electrodo 4 sea dañado.
En la Figura 2 se aprecia adicionalmente que en el dispositivo de sell un elemento de enfriamiento 14 hecho de cobre, el cual está unido ca 16 del dispositivo de sellado 1 debajo de la cámara 5 de distribució cto 15 puede estar dispuesto dentro del elemento de enfriamient ción de agua de enfriamiento. Como una alternativa, el elemento de enf ser reemplazado por un revestimiento refractario, el cual está unido ca 16 debajo de la cámara 5 de distribución de gas.
La invención no está restringida únicamente a las modalidades a tas, sino que son posibles modificaciones dentro del alcance de la idea i en las reivindicaciones anexas.
Claims (1)
- Reivindicaciones 1. Un dispositivo de sellado dispuesto alrededor de un electrodo d iende verticalmente a través de una abertura hecha en el techo de un hor susceptible de desplazarse verticalmente dentro del horno para evitar procedentes del horno a través de la abertura hacia la atmósfera, y, p vitar que fluya aire procedente de la atmósfera dentro del horno, el d o comprende: - una cámara de distribución de gas provista con un canal de a tar gas esencialmente pasivo, tal como nitrógeno o aire, dentro de l ución de gas, y - una boquilla a través de la cual un flujo de gas se dispone para se la cámara de distribución hacia el electrodo, caracterizado en que la bo la de ranura que encierra el electrodo y descarga el chorro de gas en u stá a un ángulo (a) con respecto al plano horizontal y tiene una ente inclinada hacia arriba, y que está, con respecto al interior del horn afuera, de manera que el sellado se lleva a cabo debido al efecto de l amiento creada. 2. Un dispositivo de sellado de conformidad con la reivi erizado en que desde la boquilla de ranura el flujo de gas es descargado cual es de aproximadamente 15° - 25° con respecto al plano horizontal. 6. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqui dicaciones 1 - 5, caracterizado en que la presión del gas en la cámara de es de aproximadamente 3 - 4 kPa. 7. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1 - 6, caracterizado en que el electrodo es un electrodo de berg que contiene pasta de electrodo denominado de Sóderberg de ura de tubo metálico. 8. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1 - 6, caracterizado en que el electrodo es un electrodo de gr 9. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1 - 8, caracterizado en que el dispositivo de sellado está a te deslizable de aislamiento eléctrico, el cual comprende: - un primer anillo metálico de base, el cual está dispuesto sobre la parte de la abertura, - un segundo anillo de base hecho de material eléctricamente aislante, sto sobre la parte superior del primer anillo de base, y - un tercer anillo metálico de base que está dispuesto sobre la parte o anillo de base, de manera que sobre el tercer anillo de base, el di está dispuesto para descansar solo por gravedad, sin ninguna otra suj permitir de permitir un movimiento lateral limitado del dispositivo de s 12. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1 -1 1, caracterizado en que el dispositivo de sellado incluye riamiento hecho de cobre, elemento dentro del cual está dispuesto un c ulación de agua de enfriamiento. 13. Un dispositivo de sellado de conformidad con la reivin terizado en que el elemento de enfriamiento está unido a la armazón itivo de sellado, debajo de la cámara de distribución de gas. 14. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1-13, caracterizado en que el dispositivo de sellado está pro miento refractario, el cual está unido a la armazón metálica, debajo de ución de gas. 15. Un dispositivo de sellado de conformidad con cualqu dicaciones 1 -14, caracterizado en que el dispositivo de sellado está co más segmentos esencialmente idénticos que están desprendiblemente int fin de formar una estructura circular que encierra el electrodo.
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