ITGE990065A1 - Forno a suola rotante con struttura alleggerita - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Forno a suola rotante con struttura alleggerita"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda i forni per il trattamento dei minerali o di materiali ossidati, ed in particolare riguarda i forni del tipo a suola rotante.

Sono così denominati i forni che consistono in una camera toroidale avente la parete di fondo rotante rispetto al resto della camera, la cosiddetta suola rotante, essendo disposti sulle pareti laterali e sulla parete di cielo del forno una pluralità di bruciatori. La suola, formata da un consistente strato di materiale refrattario, è di norma supportata da un telaio sul quale possono essere montate le ruote cooperanti con opportune rotaie; alternativamente, il telaio porta le piste circolari di scorrimento delle ruote di guida e/o di azionamento della suola medesima, collocate a terra.

Il posizionamento a terra di tali ruote presenta numerosi vantaggi dal punto di vista sia pratico, come la maggiore facilità di realizzazione dell'impianto e le migliori possibilità di manutenzione, che dal punto di vista economico, legate essenzialmente alle semplificazioni costruttive. Tuttavia, questo tipo di soluzione espone a notevoli sollecitazioni lo strato di materiale refrattario della suola, che possono causare dei danneggiamenti anche di grave entità.

Scopo della presente invenzione è quindi realizzare un forno a suola rotante in cui le ruote di scorrimento e/o di azionamento della suola possono essere disposte a terra senza che per tale motivo vengano a prodursi danneggiamenti all'integrità dello strato di materiale refrattario costituente la suola medesima.

Oggetto della presente invenzione è pertanto un forno a suola rotante per il trattamento di minerali o di materiali ossidati, comprendente una camera toroidale avente la parete di fondo, detta suola, rotante rispetto al resto della camera, tale suola comprendendo uno strato di materiale refrattario supportato da un telaio comprendente le guide cooperanti con le ruote, collocate a terra, di scorrimento e/o di azionamento della detta suola, caratterizzato dal fatto che detto telaio comprende una pluralità di longheroni radiali rispetto a detta suola, angolarmente equi di stanziati tra di loro, ed almeno due travi di scorrimento circolari, disposti in prossimità del bordo periferico esterno ed interno di detta suola, essendo detti travi di scorrimento in contatto con le ruote di scorrimento e/o azionamento della suola, ed essendo dette ruote disposte angolarmente equidistanziate tra loro con il medesimo passo angolare di detti longheroni radiali.

1 travi di scorrimento sono realizzati in modo tale che la deformazione cui vanno soggetti durante la rotazione della suola risulti uguale a dispetto della differente lunghezza della campata tra due longheroni radiali nel trave circolare più esterno ed in quello più interno. Questo risultato può essere ottenuto con un differente dimensionamento dei travi a parità di materiale, oppure utilizzando materiali aventi resistenze meccaniche differenti tra loro.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del forno a suola rotante secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma esecutiva del medesimo, eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in sezione trasversale del forno secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista schematica in pianta della suola del forno secondo la presente invenzione;

la figura 3 è una vista in sezione secondo la linea ΙΠ-ΙΙΙ della figura 1;

la figura 4 è una vista in sezione secondo la linea IV-IV della figura 1;

la figura 5 è una vista analoga a quella della figura 3, con le ruote e la traversa di scorrimento in posizione relativa alterata;e la figura 6 è una vista analoga a quella della figura 3, con le ruote e la traversa di scorrimento in posizione relativa alterata.

In figura 1 è illustrato in sezione il forno secondo la presente invenzione; con 1 è designata la camera toroidale del forno, provvista delle pareti laterali 101 sostenute dai montanti 201. La parete di fondo di detta camera è costituita dalia suola 2 rotante, realizzata in materiale refrattario, che poggia, mediante i distanziatori 112 sui longheroni 102 radiali. Alla faccia inferiore dei longheroni 102 sono collegati i travi circolari 202 e 302, rispettivamente in prossimità del bordo periferico esterno e del bordo perferico interno di detta suola 2. La faccia inferiore di detti travi è provvista della pista di scorrimento, rispettivamente 212 e 312, per le ruote di scorrimento e/o di azionamento, rispettivamente 203 e 303. Queste ruote sono montate, nel caso illustrato folli, sulle forcelle 113 e 213, disposte sui rispettivi basamenti 123 e 223.

In figura 2 è illustrata schematicamente la suola 2 rotante del forno secondo l'invenzione. Come si può vedere, i longheroni 102 radiali sono angolarmente equidistanziati tra di loro. Inoltre, anche le ruote 103 e 203 sono distribuite lungo le piste dei travi circolari di scorrimento 302, 202 angolarmente equidistanziate tra loro, ed in modo tale da avere il medesimo passo angolare dei longheroni 102 radiali.

in figura 3 la suola del forno secondo l'invenzione è illustrata in sezione lungo la linea ΙΠ-ΙΙΙ di figura 1; alle parti uguali corrispondono uguali numerali. Dalla figura appare evidente l'equivalenza tra i longheroni 102 e le ruote 203 nel numero e nella distanza angolare; in questo caso le ruote sono posizionate in corrispondenza dei punti di massima resistenza del trave 202, ovvero in corrispondenza dei longheroni 102. Nella figura 4 è raffigurata la situazione assolutamente analoga che si presenta per le ruote 103 cooperanti con la pista 312 del trave 302. Da notare in questo caso la diversa altezza dei basamenti 123 delle forcelle 113, determinata dalla minore sezione del trave 302 rispetto al trave 202 di figura 3.

Nelle figure 5 e 6 sono illustrate le medesime parti delle figure 3 e 4, in un'altra fase di rotazione della suola. Le ruote sono in questa situazione ciascuna al centro della rispettiva campata di trave 202 o 302 compresa tra due longheroni 102. Si origina nel trave 202 di figura 5 una deformazione indicata con D. La deformazione cui è soggetto il trave 302 della figura 6, denominata D' risulta della stessa entità della deformazione D del trave 202.

II funzionamento del forno secondo la presente invenzione apparirà evidente da quanto segue. Si è accennato in precedenza ai vantaggi derivanti dal posizionamento delle ruote di scorrimento e/o motorizzazione al suolo rispetto aH'accoppiamento delle medesime con la struttura del telaio della suola. Tali vantaggi possono essere però in parte annullati in prospettiva degli eventuali danni causati allo strato di materiale refrattario che costituisce la suola dalle variazioni del carico sulla struttura portante. Secondo la presente invenzione questo problema viene risolto disponendo le ruote destinate a cooperare con le piste 312, 212 dei travi circolari 302 e 202 angolarmente equidistanziate con passo angolare analogo a quello dei longheroni radiali 102 che insieme ai detti travi 202, 302 costituiscono il telaio di supporto della suola 2.

In questo modo infatti, vi sarà una distribuzione uniforme rispetto alle variazioni di resistenza meccanica del telaio di supporto, e la suola non sarà quindi soggetta a deformazioni. Come appare evidente dalle figure 5 e 6, la massima deformazione delle singole campate di trave 202 e 302 rispetto al movimento lungo le piste 212 e 312 delle ruote 203 e 103 sarà contemporanea, dando luogo ad lieve movimento alternativo periodico della suola nella direzione perpendicolare al piano della medesima, che potrà anzi essere sfruttato a scopi produttivi. Ad esempio questo movimento combinato con la presenza di mezzi ri mesco latori dello strato di materiale deposto sulla suola migliorerà le condizioni di rimescolamento.

Naturalmente, per minimizzare gli effetti di deformazione rispetto alla suola 2, è necessario che vengano strutturati in modo diverso i due travi di scorrimento circolari 202 e 302. Infatti, il trave 202 ha una circoferenza inferiore e le singole campate tra un longherone 102 e l'altro coprono un arco notevolmente minore rispetto a quelle analoghe del trave 202. E' evidente che per ottenere la medesima deformazione, ossia affinché sia D=D', il trave 302 deve presentare una resistenza meccanica inferiore a quella del trave 202. Questo può essere ottenuto nel modo illustrato nelle figure 1, 4 e 6, vale a dire realizzando il trave 302 con una sezione minore rispetto al trave 202. Questo accorgimento naturalmente richiede l'adattamento dei basamenti 123 delle forcelle 113 delle ruote 103, che devono essere di dimensioni maggiori per garantire il corretto scorrimento della suola 2.

Il medesimo risultato è in linea di principio otenibile sia variando lo spessore della lamiera con cui è formato il trave 302 rispetto a quello della lamiera del trave 202, sia formando i due travi in materiali diversi aventi le opportune proprietà meccaniche che permettano di dare luogo alla stessa deformazione in entrambi i travi. In generale si può affermare che la resistenza meccanica dei travi circolari 202, 302 deve essere sostanzialmente proporzionale alla lunghezza della rispetiva circonferenza. Nel caso illustrato ad esempio, il trave 202 ha una sezione circa doppia rispetto al trave 302, essendo circa doppia la sua circonferenza rispeto a quella del deto trave 302.

Il forno in questo modo concepito permete quindi di utilizzare il sistema di rotazione con ruote a terra, limitando le sollecitazioni sul refrattario della suola al medesimo livello dei sistemi che prevedono le ruote montate sul telaio. Per contro, la soluzione secondo l'invenzione risulta molto più semplice dal punto di vista costrutivo e quindi economicamente vantaggiosa.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Forno a suola rotante per il trattamento di minerali, comprendente una camera toroidale (1) avente la parete di fondo, detta suola (2), rotante rispetto al resto della camera, tale suola (2) comprendendo uno strato di materiale refrattario supportato da un telaio comprendente le piste cooperanti con le ruote, posizionate a terra, di scorrimento e/o di azionamento della detta suola (2), caratterizzato dal fatto che detto telaio comprende una pluralità di longheroni (102) radiali rispetto a detta suola (2), angolarmente equidistanziati tra di loro, ed almeno due travi di scorrimento (202, 302) circolari, disposti rispettivamente in prossimità del bordo periferico esterno ed interno di detta suola (2), essendo detti travi di scorrimento (202, 302) in contatto con le ruote di scorrimento (103, 203) e/o azionamento della suola mediante le opportune piste (212, 312), ed essendo dette ruote (103, 203) disposte angolarmente equidistanziate tra loro con il medesimo passo angolare di detti longheroni radiali (102).
2. 2. Forno secondo la rivendicazione 1, in cui detti travi di scorrimento (202, 302) circolari presentano una resistenza meccanica sostanzialmente proporzionale alla lunghezza della rispettiva circonferenza.
3. 3. Forno secondo la rivendicazione 2, in cui detti travi (202, 302) sono tubolari a sezione rettangolare e realizzati nel medesimo materiale, il trave di scorrimento (202) disposto in prossimità del bordo periferico esterno della suola (2) avendo un momento di inerzia maggiore di quello (302) previsto in prossimità del bordo periferico interno.
4. 4. Forno secondo la rivendicazione 3, in cui detti travi (202, 302) sono tubolari a sezione rettangolare e realizzati nel medesimo materiale, il trave di scorrimento (202) disposto in prossimità del bordo periferico esterno della suola (2) essendo realizzato con pareti di spessore sostanzialmente doppio rispetto a quello (302) disposto in prossimità del bordo periferico interno.
5. 5. Forno secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno dei travi è realizzato in materiale composito.