MXPA02002533A

MXPA02002533A - Placa de enfriamiento de cobre para hornos metalurgicos.

Info

Publication number: MXPA02002533A
Application number: MXPA02002533A
Authority: MX
Inventors: Kubbutat Axel
Original assignee: Sms Demag Ag
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-10-23
Also published as: KR20020029782A; AR025597A1; BR0013293A; JP2003509588A; ES2215728T3; EP1218549A1; EG22979A; ZA200202202B; HUP0204298A2; TR200200624T2; AU7650700A; DE50005224D1; CN1373814A; DE19943287A1; WO2001020045A1; PL354311A1; CA2384455A1; EP1218549B1; RU2245372C2; TW533240B

Abstract

Se conoce la fijacion de placas (10) de enfriamiento de cobre en la chapa de blindaje (15) de un horno, de hornos metalurgicos, los conductos (13, 14) del refrigerante se unen a traves de soldadura por medio de los compensadores (16) elasticamente con la chapa de blindaje (15) del horno de manera hermetica al gas. Esto evita la destruccion de la fijacion debido al esfuerzo alternativo de flexion condicionado termicamente. De acuerdo a la invencion se proporciona, cuando menos un elemento (1) de fijacion de punto fijo en la cercania de los conductos (13, 14) del refrigerante, a traves del cual cuando menos una parte de los compensadores (16) usuales generalmente no se emplean y con eso se economizan los costos.

Description

PLACA DE ENFRIAMIENTO DE COBRE PARA HORNOS METALÚRGICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una placa de enfriamiento de cobre para hornos metalúrgicos provistos con un revestimiento refractario y una chapa de blindaje de horno externa, altos hornos, hornos de fundición y hornos de fundición con reducción, la cual tiene colocado un refrigerante que circula entre la chapa de blindaje del horno y la estructura o mampostería refractaria, en donde los conductos del refrigerante de la placa de enfriamiento de cobre, para alimentar y purgar el refrigerante a través de la chapa de blindaje, se dirigen hacia afuera y se sueldan de manera impermeable al gas con la chapa de blindaje del horno. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las placas de enfriamiento de cobre (llamadas duelas de Cu) se fabrican a partir de cobre o una aleación de cobre de aleación baja con canales de refrigerante colocados en su interior, a través de laminado, forjado o colado, tienen en los casos normales cuatro conductos del refrigerante en la parte superior y cuatro conductos del refrigerante en la parte inferior, en donde no obstante, también pueden estar menos o más conductos de enfriamiento, que corresponden con el número de canales del refrigerante presentes . Se sabe que las placas de enfriamiento de un sistema de enfriamiento de horno de diferentes tipos, se fijan en la superficie interior de la chapa de blindaje del horno. Como consecuencia de la dilatación por el cambio térmico de las placas de cobre por las diferentes cargas térmicas, el tipo de fijación de las placas de cobre es de suma importancia y está condicionada por la funcionalidad del horno. A partir de la DE 27 43 380 Al, se conocen las placas de cobre fabricadas de hierro colado fijadas con tornillos en el blindaje del horno de un alto horno, los cuales se proveen hacia fuera con una capucha de obturación. La desventaja de este tipo de fijación es que estos tornillos de fijación se ensanchan o dilatan con cargas térmicas altas de las placas de cobre, y las placas de cobre se pueden mover en dirección a la parte media del horno, a través del cual circula el gas caliente del horno en la hendidura entre la placa de enfriamiento y la chapa de blindaje del horno y calienta de forma incontrolada el blindaje del horno. En la DE 31 00 321 Cl se proporciona, no obstante, verter los conductos de protección en las placas de cobre, los cuales circundan los conductos del refrigerante en la región de la boquilla de paso del blindaje del horno con una distancia, en donde las aberturas en el blindaje contra las salidas del gas del horno se sellan y en donde cuando menos uno de estos conductos de protección se forman a través de soldadura sólida en el blindaje del horno y sirven como cojinetes fijos y en el mismo plano se forman conductos de protección adicionales como soportes corredizos horizontales. Además se forma cuando menos un -conducto de protección que sirve como cojinete fijo del mismo - conducto de protección opuesto como soporte desplazable o corredizo. Cada conducto del refrigerante está unido sobre una arandela con un compensador de metal, el cual está rodeado de un alojamiento de protección y es impermeable al gas directamente o está soldado sobre un tubo en el blindaje del horno, para impermeabilizar la posición de fijación de las placas de cobre por medio de los tubos de protección contra una salida no deseada del gas del horno. A partir de la DE 296 08 464 Ul se conoce la placa de enfriamiento que se fija exclusivamente con ayuda de su conducto de refrigerante en el blindaje del horno. Con eso se puede dirigir el conducto del refrigerante a través del orificio en el blindaje del horno y unirse por medio de un compensador soldado en un cuello del tubo o conducto por un lado y por medio de un lugar de soldadura entre el compensador y el conducto de enfriamiento por otro lado de forma elástica con la coraza del horno. El objetivo de la presente invención es proporcionar una fijación para la placa de enfriamiento de cobre en un blindaje de horno, a través de la cual se pueda montar y desmontar a bajo costo la placa de enfriamiento de cobre y la cual se configura para que se pueda renunciar cuando menos a una parte de los compensadores usuales generalmente y que también sea estable contra las cargas térmicas cambiantes . El objetivo establecido se resuelve a través de la placa de enfriamiento del tipo antes mencionado con las características que se mencionan en la reivindicación 1, en que las placas de enfriamiento de cobre adicionalmente se fijan a través de conducto del refrigerante soldado a la chapa de blindaje a través de cuando menos un elemento de fijación de punto fijo soldado con la chapa de blindaje, por ejemplo un perno de fijación, que está unido con la chapa de blindaje. De acuerdo con la invención existen dos variantes de fijación fundamentales imaginables, cada una de las cuales se pueden conseguir según el tamaño de la placa de enfriamiento de cobre y el número de los canales del refrigerante o los conductos del refrigerante a utilizar. A manera de ejemplo, es posible suspender la placa de enfriamiento de cobre de un perno de fijación o de algún otro elemento de fijación, el o la cual se encuentre en una proximidad a los medios de enfriamiento de la parte superior o inferior, lo cual se realiza a través del blindaje del horno. El elemento de fijación se une así con el blindaje del horno y la placa de enfriamiento de cobre, de manera que el elemento de fijación actúa como punto fijo en todas las direcciones espaciales. Las cercanías inmediatas del elemento de fijación dirigen por un lado los conductos del refrigerante así como la dilatación térmica muy pequeña del cobre por otro lado, en que la base para la dilatación térmica esperada relativa entre el elemento de fijación y los conductos del refrigerante vecinos disminuyen mínimamente, de modo que se puede prescindir de los compensadores en estos conductos del refrigerante. Los conductos de los medios de enfriamiento o refrigerante pueden también soldarse de manera directa, es decir, sin los compensadores, con el blindaje del horno y representar con eso puntos de fijación adicionales. Los conductos del refrigerante restantes se fijan como hasta ahora es usual, con los compensadores en la chapa de blindaje y representan con eso el punto móvil en todas las direcciones. La placa de enfriamiento de cobre se une sobre la misma hacia fuera en los puntos móviles adicionales por medio de los elementos de fijación correspondientes, por ejemplo, con pernos, con la placa de blindaje del horno, a través del movimiento es posible la dilatación térmica en la dirección vertical/horizontal . Una variante adicional para la fijación de una placa de enfriamiento de cobre consiste en que se provee la placa de cobre con cuando menos un elemento de fijación en el punto fijo - casi en la mitad de la placa de enfriamiento de cobre. Las placas de enfriamiento de cobre que se proveen con elementos de fijación en puntos móviles adicionales, se pueden soldar entonces completamente sin compensadores en la placa de blindaje del horno, en donde todos los conductos del refrigerante pueden actuar como puntos de fijación adicionales. La dilatación térmica esperada entre los puntos de fijación existentes de esta forma son mínimos, tal que se pueden prescindir de los mismos y con esto no se necesitan más los compensadores. La supresión de los compensadores representa por la disminución de los esfuerzos de montaje y soldadura, una ventaja considerable, entonces un compensador se debe soldar de manera impermeable al gas uno en la placa de blindaje del horno y otro en el soporte de los tubos de la placa de enfriamiento de cobre. Cada uno de los conductos del refrigerante, los cuales salen sin compensadores de acuerdo a la invención, se suelda de manera impermeable al gas desde afuera, directamente en la placa de blindaje del horno y ya sea con la ayuda de un patrón de orificio colocado o con un recipiente cilindrico simple indicado, el cual se agranda la distancia del punto de fijación del conducto del refrigerante soldado al cuerpo de la placa de enfriamiento de cobre . Con la fijación de la placa de cobre de enfriamiento de acuerdo a la invención se pueden montar de forma sencilla, más rápidamente y a bajo costo, las placas de enfriamiento de cobre en los hornos metalúrgicos, especialmente en altos hornos u hornos de fundición o de fundición con reducción. Las ventajas adicionales, características y particularidades de la invención se ejemplifican subsiguientemente en virtud de los ejemplos de realización representados en las figuras de los dibujos esquemáticos, en donde las mismas porciones de construcción se representan con los mismos números de referencia. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Muestran: La figura 1 una vista lateral desde arriba, en combinación, de una placa de enfriamiento de cobre con un elemento de fijación en punto fijo colocado por encima, La figura 2 una vista lateral de la placa de cobre de enfriamiento con la chapa de blindaje del horno de acuerdo a la figura 1, La figura 3 una vista lateral desde arriba, en combinación, de una placa de enfriamiento de cobre con dos elementos de fijación de punto fijo colocados en la mitad de la placa del refrigerante, La figura 4 una vista lateral de la placa de enfriamiento de cobre con la chapa de blindaje del horno de acuerdo a la figura 3. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En las figuras 1 y 2 se representa en una vista desde arriba (figura 1) y en una vista lateral (figura 2) una placa 10 de enfriamiento de cobre con cuatro canales del refrigerante (no representados), cuyos conductos 13, 14 del refrigerante para alimentar y extraer el refrigerante se encuentran colocados en las partes de arriba y debajo de la placa 10 de enfriamiento de cobre. En las cercanías inmediatas del conducto 13 del refrigerante se encuentra un perno de fijación como elemento 11 de fijación, el cual está soldado con una arandela 17 en la chapa 15 de blindaje del horno . A través de la cercanía local del elemento 11 de fijación de punto fijo hacia el conducto 13 del refrigerante, estos conductos 13 del refrigerante se pueden soldar sin los compensadores usuales directamente con la chapa de blindaje 15 del horno con una arandela 17. Los conductos 14 del refrigerante inferiores, que se desvían localmente lejos del elemento 11 de fijación del punto fijo están unidos de forma inalterada por los compensadores 16 con la chapa 15 de blindaje del horno. Además están colocados aún varios elementos 12 de fijación de punto móvil, en los tornillos de fijación de este ejemplo de realización, para fijar además la placa 10 de enfriamiento de cobre en la chapa 15 de blindaje sobre la superficie de la placa 10 de enfriamiento de cobre dividida simétricamente. A través de la fijación de acuerdo a la invención, de la placa 10 de enfriamiento de cobre en la chapa 15 de blindaje del horno, se reciben sin problemas las fuerzas producidas a través de la dilatación térmica, en donde el conducto 13 del refrigerante superior y el perno 11 de fijación como punto de fijación, los cuales actúan bajo el conducto 14 del refrigerante con compensadores 16 en todas las direcciones espaciales como puntos móviles y los tornillos 12 de fijación en la dirección vertical/horizontal igualmente como puntos móviles. En las figuras 3 y 4 está representado, en una vista por encima (figura 3) y en una vista lateral (figura 4) , un tipo de fijación adicional o forma de realización de una placa 10' de enfriamiento de cobre en unión con la chapa 15 de blindaje del horno de acuerdo a la invención. En este ejemplo de realización están colocados dos elementos 11 de fijación de punto fijo (pernos de fijación) en la mitad de la placa 10' de enfriamiento de cobre. Además, se encuentran provistos, como en el ejemplo de realización de la figura 1 y 2, elementos 12 de fijación de punto móvil (tornillos de fijación) . Mediante esta variante mostrada en las figuras 3 y 4 se puede prescindir de los compensadores completamente, entonces las dilataciones térmicas relativas son muy pequeñas entre los elementos de fijación de punto fijo y las posiciones de fijación de los conductos 13 del refrigerante superior y también del inferior, que estos se pueden despreciar. La fijación de la placa 10' de cobre de enfriamiento consiste entonces en esta variante del punto de fijación del perno 11 de fijación y de los conductos 13, 14 del refrigerante soldados así como los puntos móviles (en las direcciones vetical/horizontal) de los tornillos 12 de fijación. La invención no está limitada a los ejemplos de realización representados sino que especialmente a la luz del número y arreglos de los elementos de fijación del punto fijo y del punto móvil, así como en función a su formación como pernos o tornillos son posibles variantes correspondientes de acuerdo al tamaño de las placas de cobre de enfriamiento, entonces es posible la supresión de los compensadores en el concepto de la invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se consdera como novedad y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1.- Una placa de enfriamiento de cobre para hornos metalúrgicos provistos con un revestimiento refractario y una chapa de blindaje de horno, tales como altos hornos, hornos de fundición u hornos de reducción y fundición, la cual está provista con un refrigerante que fluye entre la chapa de blindaje del horno y el revestimiento refractario, en donde los conductos del refrigerante de la placa de enfriamiento de cobre, para alimentar y extraer el refrigerante a través de la placa de blindaje del horno, se dirigen hacia afuera y se encuentran soldados de forma hermética al gas con la placa de blindaje del horno; caracterizada porque las placas de enfriamiento de cobre además, para la fijación con la chapa de blindaje del horno, se unen a través de los conductos del refrigerante con la chapa de blindaje del horno, por medio de cuando menos un elemento de fijación de punto fijo soldado, por ejemplo con un perno de fijación, con la chapa de blindaje del horno.
2. - La placa de enfriamiento de cobre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la placa de enfriamiento de cobre además se une de manera fija con la chapa de blindaje del horno a través de cuando menos un elemento de fijación de punto móvil, por ejemplo un tornillo de fijación, que permite el movimiento de dilatación térmica de la placa de enfriamiento de cobre en una dirección horizontal y vertical.
3. - La placa de enfriamiento de cobre de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque se encuentran colocados uno o varios elementos de fijación de punto fijo en la parte superior y/o inferior de la placa de enfriamiento de cobre, en una cercanía inmediata de los conductos del refrigerante.
4. - La placa de enfriamiento de cobre de conformidad con la reivindicación 1 ó la 2, caracterizada porque se encuentran colocados uno o varios elementos de fijación de punto fijo en la parte media de la placa de enfriamiento de cobre .
5. - La placa de enfriamiento de cobre de conformidad con la reivindicación 3 ó la 4, caracterizada porque se suelda cuando menos una parte de los conductos del refrigerante, sin emplear un compensador directamente con la chapa de blindaje del horno.