ES2816553T3

ES2816553T3 - Placa de enfriamiento para horno metalúrgico

Info

Publication number: ES2816553T3
Application number: ES18702296T
Authority: ES
Inventors: Nicolas Maggioli
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2021-04-05
Anticipated expiration: 2038-02-02
Also published as: LU100073B1; CN110382722B; UA124852C2; KR102068017B1; EP3580361B1; JP2020505578A; EA036881B1; EP3580361A1; CN110382722A; US20200024676A1; TW201842192A; BR112019016343B1; US11505840B2; JP6723468B2; BR112019016343A2; KR20190103447A; TWI772363B; WO2018146021A1; EA201991834A1

Abstract

Una placa de enfriamiento (10) para un horno metalúrgico que comprende: un cuerpo (12) con una cara delantera (18) y una cara trasera opuesta (20), teniendo cuerpo el citado (12) al menos un canal de enfriamiento (14) en el mismo, teniendo canal de enfriamiento el citado (14) una apertura en la citada la cara trasera (20); un tubo de alimentación de refrigerante (28) que está conectado a la cara trasera la citada (20) y que está en comunicación de fluido con el citado el canal de enfriamiento (14); en el que, en uso, la citada cara delantera (18) está girada hacia el interior de un horno, caracterizado en que al menos un tubo de enfriamiento de emergencia (32) está dispuesto dentro del citado canal de enfriamiento (14), el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) tiene una sección transversal más pequeña que una sección transversal del citado canal de enfriamiento (14); el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) tiene una sección extrema (34) con un medio de conexión (36) para conectar a la misma un tubo de alimentación de emergencia (38), el citado medio de conexión (36) está dispuesto en el interior del citado canal de enfriamiento (14) o del citado tubo de alimentación de refrigerante (28); en el que, en una operación de emergencia, el tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente conectado a un tubo de alimentación de emergencia (38) a través del medio de conexión (36); y en el que, en un operación normal, el medio de conexión (36) del tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente desconectado del tubo de alimentación de emergencia (38).

Description

DESCRIPCIÓN

Placa de enfriamiento para horno metalúrgico

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a las placas de enfriamiento para hornos metalúrgicos como, por ejem plo, los altos hornos, y en particular a las placas de enfriamiento con medios para operar las placas de enfriamiento dañadas.

Técnica anterior

Las placas de enfriamiento para hornos metalúrgicos, también llamadas "duelas", son bien conocidas en la técnica. Se utilizan para cubrir la pared interna de la cuba externa del horno metalúrgico, como por ejemplo un alto horno o un horno de arco eléctrico, para proporcionar una pantalla de protección de evacuación del calor entre el interior del horno y la cuba exterior del mismo. Por lo general, las mismas proporcionan además un medio de anclaje para un revestimiento de ladrillos refractarios, un gunitado refractario o una capa de acreción generada por el proceso en el interior del horno.

Originalmente, las placas de enfriamiento han sido placas de hierro fundido con canales de enfriamiento fundidos en las mismas. Como alternativa a las duelas de hierro fundido, se han desarrollado duelas de cobre. Hoy en día, la mayoría de las placas de enfriamiento para un horno metalúrgico están hechas de cobre, una aleación de cobre o, más recientemente, de acero.

El revestimiento de ladrillo refractario, el material refractario de gunitado o la capa de acreción generada por el pro ceso forman una capa protectora dispuesta delante de la cara caliente del cuerpo en forma de panel. Esta capa protectora es útil para proteger la placa de enfriamiento del deterioro causado por el duro ambiente que reina en el interior del horno. Sin embargo, en la práctica, el horno también funciona ocasionalmente sin esta capa protectora, lo que provoca la erosión de las nervaduras laminares de la cara caliente.

Como se conoce en la técnica, aunque el alto horno está provisto inicialmente de un revestimiento de ladrillos refrac tarios en la parte delantera de las duelas o de hojas de acero insertadas en las ranuras de las duelas, este revesti miento se desgasta durante el funcionamiento. En particular, se ha observado que, en la sección de etalaje, el reves timiento refractario puede desaparecer relativamente rápidamente.

A medida que las placas de enfriamiento se desgastan, principalmente por la abrasión, el refrigerante que circula por el canal de enfriamiento puede filtrarse en el horno. Por supuesto, tales fugas deben ser evitadas.

Cuando se detecta una fuga de este tipo, la primera reacción será generalmente dejar de alimentar refrigerante al canal de enfriamiento con fugas hasta la siguiente parada programada, durante la cual se puede alimentar una man guera flexible a través del canal de enfriamiento, como por ejemplo la que se describe en los documentos JP2015187288A y JP58-123805A. Posteriormente, la manguera flexible se conecta a la alimentación de refrigerante y el refrigerante puede ser alimentado a través de la manguera flexible al interior de la placa de enfriamiento. De esta manera, el horno metalúrgico puede seguir funcionando sin tener que sustituir la placa de enfriamiento dañada. Sin embargo, una vez que se interrumpe la alimentación de refrigerante a través del canal de enfriamiento con fu gas, el material del horno puede entrar en el canal de enfriamiento, dificultando así la instalación posterior de la manguera flexible.

Una placa de enfriamiento severamente desgastada conduce a un aumento de la temperatura del cobre que rodea el canal, lo que conduce a una pérdida de las propiedades mecánicas del cobre. En algunos casos, esto puede con ducir a una destrucción completa del enfriamiento posterior, lo que deja la cuba del horno directamente expuesta a altas cargas de calor y a la abrasión.

Además, la instalación de la manguera flexible en el canal de enfriamiento es bastante complicada. La manguera flexible debe tener un diámetro más pequeño que el canal de enfriamiento y un grosor de pared bastante fino para poder ser manipulada en los ángulos / esquinas del canal de enfriamiento. Un grosor de pared tan fino de la man guera flexible no sobrevive durante mucho tiempo a la abrasión. Por lo tanto, la manguera flexible sólo permite pro longar la vida útil de la placa de enfriamiento durante un corto período de tiempo.

Problema técnico

El objetivo de la presente invención es proporcionar una placa de enfriamiento mejorada, que proporcione un en friamiento rápido y efectivo en caso de un canal de enfriamiento comprometido. Este objeto se consigue por una placa de enfriamiento como se reivindica en la reivindicación 1.

Descripción general de la invención

La presente invención, tal como se establece en las reivindicaciones 1 y 17, se refiere a una placa de enfriamiento para un horno metalúrgico que comprende un cuerpo con una cara delantera y una cara trasera opuesta, el cuerpo tiene al menos un canal de enfriamiento en el mismo. El canal de enfriamiento tiene una apertura en la cara trasera y un tubo de alimentación de refrigerante está conectado a la cara trasera del panel de enfriamiento y está en comuni cación de fluido con el canal de enfriamiento. En el uso, la cara delantera está girada hacia el interior de un horno. De acuerdo con la presente invención, al menos un tubo de enfriamiento de emergencia está dispuesto dentro del canal de enfriamiento, teniendo el tubo de enfriamiento de emergencia una sección transversal más pequeña que una sección transversal del canal de enfriamiento. El tubo de enfriamiento de emergencia tiene una sección extrema con un medio de conexión para conectar un tubo de alimentación de emergencia al mismo. En una operación de emergencia, el tubo de enfriamiento de emergencia está físicamente conectado a un tubo de alimentación de emer gencia por medio de un medio de conexión. En una operación normal, el medio de conexión del tubo de enfriamiento de emergencia está físicamente desconectado del tubo de alimentación de emergencia.

Un panel de enfriamiento de este tipo con un tubo de enfriamiento de emergencia preinstalado permite un rápido cambio desde un modo de operación normal a un modo de operación de emergencia cuando el panel de enfriamien to es dañado.

Si se detecta una fuga, es decir, si el cuerpo de la placa de enfriamiento está dañado de tal manera que el refrige rante fuga hacia la cara delantera del panel de enfriamiento y, por tanto, hacia el horno, se interrumpe la alimenta ción de refrigerante a través del tubo de alimentación de refrigerante. Un tubo de alimentación de emergencia se alimenta entonces a través del tubo de alimentación de refrigerante y se conecta al tubo de enfriamiento de emer gencia ya presente en el canal de enfriamiento. El refrigerante es alimentado entonces por medio del tubo de alimen tación de emergencia al tubo de enfriamiento de emergencia y a través del panel de enfriamiento. No es necesario alimentar en primer lugar una manguera flexible a través del canal de enfriamiento dañado, posiblemente bloqueado. El tiempo entre la conmutación de la alimentación de refrigerante a través del canal de enfriamiento y la conmutación de la alimentación de refrigerante a través del tubo de enfriamiento de emergencia se reduce considerablemente. Además, el diseño del tubo de enfriamiento de emergencia, con respecto a la manguera flexible, es mejorado y es más robusto.

El tubo de enfriamiento de emergencia está diseñado para soportar las duras condiciones que reinan en el interior del horno. Para ello, el tubo de enfriamiento de emergencia puede estar hecho de acero o de aleaciones. Preferi blemente, el tubo de enfriamiento de emergencia puede estar provisto además de un revestimiento de material resis tente, como por ejemplo, tungsteno.

Puesto que el tubo de enfriamiento de emergencia tiene una sección transversal más pequeña que el canal de en friamiento, el tubo de enfriamiento de emergencia no retira, durante la operación normal, la conexión directa entre el refrigerante y el cuerpo del panel de enfriamiento. Por lo tanto, la presencia del tubo de enfriamiento de emergencia no reduce la eficiencia de enfriamiento de la placa de enfriamiento.

El canal de enfriamiento puede ser taladrado, forjado o fundido en el cuerpo del panel de enfriamiento.

El tubo de enfriamiento de emergencia generalmente puede ser de sección circular. Se debe hacer notar, sin em bargo, que cualquier otra forma se pueda obtener por los procedimientos de extrusión de tubos, mecanizado, fundi ción o impresión en 3D. El canal de enfriamiento puede ser de cualquier forma que pueda ser producida por mecani zado o fundición. Puede ser, por ejemplo, circular, oblongo o de una forma más compleja lograda mediante la super posición de diferentes formas.

La sección transversal del tubo de enfriamiento de emergencia puede tener una sección transversal de como máxi mo tres cuartos (3 / 4), preferiblemente como máximo la mitad (1 / 2) de la sección transversal del canal de enfria miento. Ese tubo de enfriamiento de emergencia sería suficiente para garantizar un enfriamiento adecuado durante la operación de emergencia, sin que por ello se obstaculice la transferencia directa de calor entre el refrigerante y el cuerpo del panel de enfriamiento durante la operación normal.

De acuerdo con una realización de la presente invención, la sección extrema del tubo de enfriamiento de emergen cia comprende una porción doblada. Una porción doblada de este tipo asegura que la apertura del tubo del tubo de enfriamiento de emergencia está alineada con el tubo de alimentación de refrigerante, proporcionando un fácil acce so para conectar el tubo de alimentación de emergencia cuando sea necesario.

Preferiblemente, el canal de enfriamiento está formado por un primer orificio y un segundo orificio, en el que se su perponen los orificios primero y segundo. El segundo orificio puede tener un diámetro más pequeño que el primero y puede estar dispuesto en una dirección orientada a la cara trasera de la placa de enfriamiento, en la que el segundo orificio está dispuesto y dimensionado para acomodar el tubo de enfriamiento de emergencia.

De acuerdo con otra realización de la presente invención, la sección extrema es recta y comprende el medio de conexión en una porción lateral de la sección extrema. Un tubo de enfriamiento de emergencia con una sección extrema recta de este tipo puede ser fácilmente instalado en un canal de enfriamiento. El extremo de la sección extrema preferiblemente está tapado.

El canal de enfriamiento puede estar formado por un número de orificios superpuestos. Preferiblemente, el canal de enfriamiento está formado por un orificio central y dos orificios auxiliares dispuestos a cada lado del orificio central. Ambos orificios auxiliares se superponen al orificio central. El orificio central está dispuesto y dimensionado para acomodar el tubo de enfriamiento de emergencia.

El diámetro del orificio central puede corresponder esencialmente al diámetro exterior del tubo de enfriamiento de emergencia, por lo que el tubo de enfriamiento de emergencia puede encajar perfectamente en el orificio central del núcleo por ajuste de presión. El contacto directo del refrigerante con el cuerpo de la placa de enfriamiento puede lograrse mediante el flujo de refrigerante a través de la parte del canal de enfriamiento formado por los orificios auxi liares.

El orificio central puede tener un diámetro correspondiente al diámetro del orificio auxiliar. Alternativamente, el diá metro del orificio auxiliar también puede ser mayor o menor que el del orificio central, dependiendo de cuánto con tacto directo entre el refrigerante y el cuerpo de la placa de enfriamiento se desee.

De acuerdo con una realización de la invención, el tubo de enfriamiento de emergencia puede comprender aletas laterales que sobresalen dentro de los orificios auxiliares. Tales aletas laterales pueden aumentar el anclaje del tubo de enfriamiento de emergencia dentro del orificio central, limitando la rotación del tubo de enfriamiento de emergen cia.

El tubo de enfriamiento de emergencia puede comprender una sección central entre sus secciones extremas, en el que la sección central tiene un grosor de pared reducido con respecto a las secciones extremas. Ese grosor reduci do de la pared mejora la transferencia de calor entre el refrigerante del tubo de enfriamiento de emergencia y el área dentro del canal de enfriamiento, sin que por ello se debilite la resistencia en las secciones extremas que se requiere para conectar el tubo de alimentación de emergencia.

De acuerdo con otra realización, al menos dos tubos de enfriamiento de emergencia están dispuestos dentro del canal de enfriamiento. Preferiblemente, los al menos dos tubos de enfriamiento de emergencia están dispuestos y configurados para tener secciones extremas que se unen con los medios de conexión comunes para conectar el citado tubo de alimentación de emergencia a los mismos. Una disposición de este tipo permite disponer, por ejem plo, dos tubos de enfriamiento de emergencia en un único canal de enfriamiento, al mismo tiempo que, no obstante, proporciona un punto de conexión único para alimentar el refrigerante a los tubos de enfriamiento y, por tanto, pro porciona un acceso fácil para conectar el tubo de alimentación de emergencia.

Preferiblemente, la placa de enfriamiento comprende un tubo de alimentación de emergencia para su conexión al tubo de enfriamiento de emergencia, el tubo de alimentación de emergencia está dispuesto a través del tubo de alimentación de refrigerante, ya sea coaxialmente o con ejes paralelos.

El medio de conexión puede ser de ajuste por roscado, de ajuste por bayoneta o cualquier otro medio apropiado para conectar el tubo de alimentación de emergencia al tubo de enfriamiento de emergencia.

La presente invención también se refiere al uso de una placa de enfriamiento para un horno metalúrgico como se ha descrito más arriba, en el que el uso comprende los siguientes pasos:

- detectar una fuga del refrigerante del canal de enfriamiento;

- interrumpir la alimentación de refrigerante a través del canal de enfriamiento;

- alimentar un tubo de alimentación de emergencia a través del tubo de alimentación de refrigerante;

- conectar el tubo de alimentación de emergencia al tubo de enfriamiento de emergencia; y

- alimentar el refrigerante del tubo de alimentación de emergencia al tubo de enfriamiento de emergencia y a través de la placa de enfriamiento.

Breve descripción de los dibujos

Detalles y ventajas adicionales de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue de varias realizaciones no limitantes con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

- la figural es una sección transversal de una placa de enfriamiento de acuerdo con una primera realización de la presente invención, utilizada en el modo de operación normal;

- la figura 2 es una sección transversal de la placa de enfriamiento de la figura1, utilizada en un modo de operación de emergencia.

- la figura 3 es una sección transversal de un canal de enfriamiento de la placa de enfriamiento de la figura1; - la figura 4 es una sección transversal de una placa de enfriamiento de acuerdo con una segunda realiza ción de la presente invención, utilizada en un modo de operación de emergencia;

- la figura 5 es una sección transversal de un canal de enfriamiento de la placa de enfriamiento de la figura 4 - la figura 6 es una sección transversal de una placa de enfriamiento de acuerdo con una tercera realización de la presente invención, utilizada en un modo de operación de emergencia;

- la figura 7 es una sección transversal de un canal de enfriamiento de la placa de enfriamiento de la figura 6;

y

- la figura 8 es una vista en perspectiva de una disposición de tubo de enfriamiento de emergencia de acuer do con una cuarta realización de la presente invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

La figura 1 muestra esquemáticamente una porción superior de una placa de enfriamiento 10 que comprende un cuerpo 12 que se forma típicamente a partir de de una plancha, hecha por ejemplo, de un cuerpo fundido o forjado de cobre, de una aleación de cobre o de acero. Además, el cuerpo 12 tiene al menos un canal de enfriamiento con vencional 14 integrado en el mismo. Las placas de enfriamiento típicas 10 comprenden al menos cuatro canales de enfriamiento 14 con el fin de proporcionar una pantalla de protección que evacúe el calor entre el interior del horno y la cubierta exterior del horno 16 (también denominada armadura). La figura 1 muestra la placa de enfriamiento 10 montada en la cuba 16 del horno. El cuerpo 12 tiene una cara delantera generalmente indicada por 18, también denominada cara caliente, que está orientada hacia el interior del horno, y una cara trasera opuesta 20, también denominada cara fría, que en uso está orientada hacia la superficie interior de la cuba 16 del horno.

Como es conocido en la técnica, la cara delantera 18 del cuerpo 12 tiene ventajosamente una superficie estructura da, en particular con nervaduras 22 y ranuras 24 que se alternan. Cuando la placa de enfriamiento 10 está montada en el horno, las ranuras 24 y las nervaduras laminares 22 están dispuestas generalmente horizontalmente para proporcionar un medio de anclaje para un revestimiento de ladrillo refractario (no mostrado).

Durante la operación de un alto horno o similar, el revestimiento de ladrillos refractarios se erosiona debido al mate rial de carga descendente, lo que hace que las placas de enfriamiento queden desprotegidas y expuestas al duro ambiente del interior del alto horno.

La cara delantera 18 del cuerpo 12 puede estar provista de medios para proteger la placa de enfriamiento contra la abrasión. Un ejemplo de tales medios puede ser, como se representa en la figura 1, insertos metálicos 26 dispuestos en las ranuras 24.

Sin embargo, puesto que la placa de enfriamiento 10 está expuesta al duro ambiente dentro del alto horno, se pro duce una abrasión de la placa de enfriamiento. Si se crean aberturas entre el canal de enfriamiento 14 y la cara delantera 18 del cuerpo 12, ya sea debido a grietas o abrasión, el refrigerante del canal de enfriamiento 14 puede fugar al interior del horno.

En la cara trasera 20 del cuerpo 12, la placa de enfriamiento 10 está provista de un tubo de alimentación de refrige rante 28 que generalmente está soldado a la placa de enfriamiento 10 para alimentar el refrigerante al canal de en friamiento 14. El tubo de alimentación de refrigerante 28 pasa a través de una abertura 30 en la cuba 16 del horno y está conectado a un sistema de alimentación de refrigerante (no mostrado)

El canal de enfriamiento 14 dentro del cuerpo 12 de la placa de enfriamiento 10 puede obtenerse por cualquier me dio conocido, como por ejemplo, fundición o taladrado.

De acuerdo con la presente invención, un tubo de enfriamiento de emergencia 32 está preinstalado dentro del canal de enfriamiento 14. Un tubo de enfriamiento de emergencia de este tipo 32 tiene una sección transversal que es más pequeña que la del canal de enfriamiento 14 y comprende en sus secciones extremas 34 - sólo una de las cuales es visible en la figura 1 - una porción doblada 35 que tiene, en su extremo, el medio de conexión 36 para conectar un tubo de alimentación de emergencia a la misma cuando sea necesario.

La figura 2 muestra el canal de enfriamiento 14 de la figura 1 con un tubo de alimentación de emergencia 38 de este tipo conectado al tubo de enfriamiento de emergencia 32. El tubo de alimentación de emergencia 38 está dispuesto dentro del tubo de alimentación de refrigerante 28 y se conecta al tubo de enfriamiento de emergencia 32 en el me dio de conexión 36. Un medio de conexión 36 de este tipo puede ser de ajuste por roscado, de ajuste por bayoneta, de ajuste a presión o cualquier otro medio apropiado similar.

Durante el uso normal, la placa de enfriamiento se utiliza como se muestra en la figura 1, es decir, sin el tubo de enfriamiento de emergencia 32. El refrigerante es alimentado por medio del tubo de alimentación de refrigerante 28 al canal de enfriamiento 14 y fluye a través del canal de enfriamiento 14 desde un extremo al otro. Preferiblemente, el refrigerante está en contacto directo con el material del cuerpo 12 de la placa de enfriamiento 10, para garantizar una buena transferencia de calor entre el cuerpo 12 y el refrigerante. Si se dejan abiertos los extremos 34 del tubo de enfriamiento de emergencia 32, el refrigerante también fluye a través del tubo de enfriamiento de emergencia 32. Como se puede ver en la figura 1, el tubo de enfriamiento de emergencia 32 está dispuesto preferiblemente dentro del canal de enfriamiento 14 más alejado de la cara delantera 18 de la placa de enfriamiento. En otras palabras, el tubo de enfriamiento de emergencia 32 está dispuesto contra la pared del canal de enfriamiento 14 más alejada de la cara trasera 20 de la placa de enfriamiento 10. De ello se deduce que el refrigerante que fluye a través del canal de enfriamiento 14 se encuentra en contacto directo con la mayor superficie posible del cuerpo 12 orientada a la cara delantera 18 de la placa de enfriamiento 10, asegurando así la mejor transferencia de calor posible entre el cuerpo 12 y el refrigerante.

La figura 3 es un corte de una sección de una placa de enfriamiento que muestra las secciones transversales del canal de enfriamiento 14 y el tubo de enfriamiento de emergencia 32. Mientras que el canal de enfriamiento 14 pue de estar formado por un único orificio cilíndrico, el canal de enfriamiento 14 de la realización que se muestra en las figuras 1 a 3 está formado por un primer orificio 40 y un segundo orificio más pequeño 42, en el que el primer y el segundo orificio 40, 42 se solapan. El segundo orificio 42 está dispuesto en dirección a la cara trasera 20 y está dimensionado para acomodar el tubo de enfriamiento de emergencia 32 de tal manera que una gran parte del tubo de enfriamiento de emergencia 32 ya no se encuentra dentro del primer orificio 40. De este modo, la sección trans versal efectiva del primer orificio 40, que forma la parte esencial del canal de enfriamiento 14, se reduce menos por la presencia del tubo de enfriamiento de emergencia 32.

A título puramente ilustrativo, el primer orificio 40 puede tener un diámetro de entre 50 y 60 mm, mientras que el segundo orificio 42 puede tener un diámetro de entre 25 y 35 mm. El tubo de enfriamiento de emergencia 32 puede tener un diámetro de aproximadamente 20 mm.

En operación, el refrigerante es alimentado al canal de enfriamiento 14 del tubo de alimentación de refrigerante 28. El refrigerante atraviesa entonces el cuerpo 12 del panel de enfriamiento 10 por el canal de enfriamiento 14 de un extremo al otro, antes de salir de la placa de enfriamiento por el tubo de alimentación de refrigerante 28 en el otro extremo. El refrigerante también puede ser alimentado a través del tubo de enfriamiento de emergencia 32.

Si se detecta una fuga, es decir, si el cuerpo 12 de la placa de enfriamiento está dañado de tal manera que el refri gerante fuga hacia la cara delantera 18 del panel de enfriamiento 10 y, por tanto, hacia el horno, se interrumpe la alimentación de refrigerante a través del tubo de alimentación de refrigerante 28. A continuación, se alimenta un tubo de alimentación de emergencia 38 a través del tubo de alimentación de refrigerante 28 y se conecta al tubo de en friamiento de emergencia 32 ya presente en el canal de enfriamiento 14. El refrigerante es entonces alimentado a través del tubo de alimentación de emergencia 38 al tubo de enfriamiento de emergencia 32.

Debido al hecho de que el tubo de enfriamiento de emergencia 32 está preinstalado dentro del canal de enfriamiento 14, no hay necesidad de intentar alimentar cuidadosamente una manguera flexible a través del canal de enfriamiento 14 dañado. De hecho, todo lo que se requiere es ajustar el tubo de alimentación de emergencia 38 al tubo de en friamiento de emergencia 32 y el enfriamiento del panel de enfriamiento 10 puede ser reanudado muy rápidamente. El tiempo de inactividad del panel de enfriamiento 10 dañado se reduce en gran medida.

Mientras el panel de enfriamiento 10 dañado está siendo operado con el refrigerante alimentado a través del tubo de enfriamiento de emergencia 32, el panel de enfriamiento 10 está suficientemente enfriado para continuar funcionan do correctamente. De hecho, el enfriamiento continuo del panel de enfriamiento 10 evita que se siga dañando el panel de enfriamiento 10. Lo que es más importante, el enfriamiento continuo del panel de enfriamiento 10 evita su destrucción y, por lo tanto, también evita que la cuba del horno quede expuesta al duro entorno del horno. El panel de enfriamiento 10 dañado puede funcionar hasta la siguiente parada importante programada del alto horno, durante la cual la duela de enfriamiento dañada puede ser reemplazada.

De acuerdo con una segunda realización de la invención, como se ve en la figura 4, el tubo de enfriamiento de emergencia 32 es una pieza recta de tubería con extremos cerrados. La sección extrema 34 del tubo de enfriamiento de emergencia 32 comprende el medio de conexión 36 en una porción de pared lateral para conectar un tubo de alimentación de emergencia 38 al mismo cuando se requiera. Como en el caso anterior, el medio de conexión 36 puede ser un ajuste por roscado, un ajuste por bayoneta, de ajuste a presión o cualquier otro medio apropiado simi lar.

Como se puede ver más claramente en la figura 5, el canal de enfriamiento 14 en esta realización está formado por tres orificios: un orificio central 44 y dos orificios auxiliares 46, 46' a cada lado del orificio central 44, en el que ambos orificios auxiliares 46, 46' se solapan con el orificio central 44. El orificio central 44 está dimensionado para acomo dar el tubo de enfriamiento de emergencia 32 en el mismo. El diámetro exterior del tubo de enfriamiento de emer gencia 32 corresponde esencialmente al diámetro del orificio central 44, de modo que el tubo de enfriamiento de emergencia 32 se ajusta perfectamente en el orificio central 44. Con el fin de evitar cualquier rotación del tubo de enfriamiento de emergencia 32 dentro del orificio central 44, el tubo de enfriamiento de emergencia 32 está provisto además de aletas laterales 48, 48' que sobresalen en los orificios auxiliares 46, 46'. Aunque el orificio central 44 está lleno con el tubo de enfriamiento de emergencia 32, se permite que el refrigerante esté en contacto directo con el cuerpo 12 a través de los orificios auxiliares 46, 46'.

A título puramente ilustrativo, el orificio central 44 puede tener un diámetro de entre 35 y 45 mm, mientras que los dos orificios auxiliares 46, 46' pueden tener el mismo diámetro. El tubo de enfriamiento de emergencia 32 puede tener también el mismo diámetro exterior.

La figura 6 muestra una tercera realización de la invención, que es similar a la de la figura 4. Sin embargo, el tubo de enfriamiento de emergencia 32 tiene una sección central 50 de grosor de pared reducido con respecto a la sección extrema 34. Tal reducción del grosor de la pared permite una mejor transferencia de calor entre el cuerpo 12 y el refrigerante que circula en el tubo de enfriamiento de emergencia 32.

La figura 7 muestra una disposición de orificio alternativa como la de la figura 5. De hecho, de acuerdo con esta realización, los orificios auxiliares 46, 46' tienen un diámetro menor que el orificio central 44.

Una vez más, a título puramente ilustrativo, el orificio central 44 puede tener un diámetro de unos 40 mm, mientras que los dos orificios auxiliares 46, 46' pueden tener un diámetro de unos 30 mm. El tubo de enfriamiento de emer gencia 32 puede tener un diámetro exterior de unos 40 mm, como el orificio central 44.

Aunque en la descripción detallada anterior y en las figuras sólo se han descrito y mostrado los orificios y los tubos de enfriamiento de emergencia de sección circular, es evidente que también son posibles otras formas y dentro del alcance de la presente invención. Los orificios y / o tubos de enfriamiento de emergencia pueden ser, por ejemplo, aplanados o incluso de forma rectangular.

Además, el número de tubos de enfriamiento de emergencia dispuestos en un canal de enfriamiento 14 no está limitado a uno. La figura 8 muestra una disposición de dos tubos de enfriamiento de emergencia 32, 32' que tienen secciones extremas que se unen 34, 34' de tal manera que un solo tubo de alimentación de emergencia 38 puede ser conectado a los mismos. Los dos tubos de enfriamiento de emergencia 32, 32' están dispuestos de tal manera que proporcionan un espacio entre ellos. Cuando se instalan en un canal de enfriamiento de sección transversal alargada, el refrigerante alimentado al canal de enfriamiento 14 puede fluir a lo largo del canal de enfriamiento entre los dos tubos de enfriamiento de emergencia 32, 32'. Aunque no es visible en las figuras anteriores, la figura 8 mues tra que los tubos de enfriamiento de emergencia tienen secciones extremas superior e inferior, con los medios de conexión respectivos para los tubos de alimentación de emergencia respectivos, uno para alimentar el refrigerante a los tubos de enfriamiento de emergencia y otro para evacuar el refrigerante de los mismos.

Leyenda:

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una placa de enfriamiento (10) para un horno metalúrgico que comprende:

un cuerpo (12) con una cara delantera (18) y una cara trasera opuesta (20), teniendo cuerpo el citado (12) al menos un canal de enfriamiento (14) en el mismo, teniendo canal de enfriamiento el citado (14) una aper tura en la citada la cara trasera (20); un tubo de alimentación de refrigerante (28) que está conectado a la cara trasera la citada (20) y que está en comunicación de fluido con el citado el canal de enfriamiento (14); en el que, en uso, la citada cara delantera (18) está girada hacia el interior de un horno, caracterizado en que

al menos un tubo de enfriamiento de emergencia (32) está dispuesto dentro del citado canal de enfriamien to (14), el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) tiene una sección transversal más pequeña que una sección transversal del citado canal de enfriamiento (14);

el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) tiene una sección extrema (34) con un medio de co nexión (36) para conectar a la misma un tubo de alimentación de emergencia (38), el citado medio de co nexión (36) está dispuesto en el interior del citado canal de enfriamiento (14) o del citado tubo de alimenta ción de refrigerante (28);

en el que, en una operación de emergencia, el tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente conectado a un tubo de alimentación de emergencia (38) a través del medio de conexión (36); y en el que, en un operación normal, el medio de conexión (36) del tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente desconectado del tubo de alimentación de emergencia (38).

2. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada sección transversal del citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) tiene una sección transversal a lo sumo de tres cuartos (3 / 4), preferiblemente a lo sumo de la mitad (1 / 2), de la sección transversal del citado canal de enfriamiento (14).

3. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que la citada sección extrema (34) del citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) comprende una parte doblada (35).

4. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el citado canal de enfriamiento (14) está formado por un primer orificio (40) y un segundo orificio (42), el citado primer y segundo orificio (40, 42) se solapan, el citado segundo orificio (42) tiene un diámetro más pequeño que el citado primer orificio (40) y está dispuesto en una dirección que está orientada hacia la cara trasera (20) de la citada placa de enfriamiento (10), el citado segundo orificio (42) está dispuesto y dimensionado para acomodar el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32).

5. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que la citada sección extrema (34) es recta y comprende el citado medio de conexión (36) en una porción lateral de la citada sección extrema (34).

6. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el citado canal de enfriamiento (14) está formado por un orificio central (44) y dos orificios auxiliares (46, 46') dispuestos a cada lado del citado orifi cio central (44), ambos orificios auxiliares (46, 46') están solapados con el citado orificio central (44), estando el citado orificio central (44) dispuesto y dimensionado de forma que pueda alojar el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32).

7. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el citado orificio central (44) tiene un diámetro que corresponde esencialmente al diámetro exterior del citado tubo de enfriamiento de emergencia (32).

8. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en la que el citado orificio central (44) y los citados orificios auxiliares (46, 46') tienen el mismo diámetro o el citado orificio central (44) tiene un diámetro mayor que los citados orificios auxiliares (46, 46').

9. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en la que el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) comprende aletas laterales (48, 48'), la citadas aletas laterales (48, 48') so bresalen al interior de los citados orificios auxiliares (46, 46'); y / o el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) comprende una sección central (50), en el que la citada sección central (50) tiene un grosor de pared redu cido con respecto a la citada sección extrema (34).

10. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se dis ponen al menos dos tubos de enfriamiento de emergencia (32) dentro del citado canal de enfriamiento (14), en la que preferiblemente se disponen y se configuran al menos dos tubos de enfriamiento de emergencia (32) de forma que se unan las secciones extremas (34) con medios de conexión comunes (36) para conectar el citado tubo de alimentación de emergencia (38) a la misma.

11. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la citada placa de enfriamiento (10) comprende un tubo de alimentación de emergencia (38) para su conexión al citado tubo de enfriamiento de emergencia (32), estando dispuesto el citado tubo de alimentación de emergencia a través del citado tubo de alimentación de refrigerante (28).

12. La placa de enfriamiento (10), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el citado medio de conexión (36) comprende un ajuste por roscado, un ajuste por bayoneta o cualquier otro medio apro piado para conectar el citado tubo de alimentación de emergencia (38) al citado tubo de enfriamiento de emer gencia (32).

13. La placa de enfriamiento (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el citado tubo de enfriamiento de emergencia (32) comprende un revestimiento de material resistente, como por ejemplo el tungsteno.

14. Procedimiento de operación de una placa de enfriamiento (10) para un horno metalúrgico, comprendiendo el procedimiento los pasos de:

- proporcionar una placa de enfriamiento (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13; - detectar una fuga del refrigerante del canal de enfriamiento (14);

- interrumpir la alimentación de refrigerante a través del canal de enfriamiento (14);

- alimentar un tubo de alimentación de emergencia (38) a través del tubo de alimentación de refrigerante (28);

- conectar el tubo de alimentación de emergencia (38) al tubo de enfriamiento de emergencia (32); y - alimentar el refrigerante por medio del tubo de alimentación de emergencia (38) al tubo de enfriamiento de emergencia (32) y a través de la placa de enfriamiento (10).

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que

- en un operación normal, el medio de conexión (36) del tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente desconectado del tubo de alimentación de emergencia (38); y

- en una operación de emergencia, el tubo de enfriamiento de emergencia (32) está físicamente conec tado a un tubo de alimentación de emergencia (38) a través del medio de conexión (36).