ITUB20153270A1

ITUB20153270A1 - VOLTINO WITH COOLING PERFECTED FOR ELECTRIC FUSER OVENS.

Info

Publication number: ITUB20153270A1
Application number: ITUB2015A003270A
Authority: IT
Inventors: Gian Luca Masnata
Original assignee: Gian Luca Masnata
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-02-27
Also published as: EP3139120B1; ES2693147T3; EP3139120A1; TR201815809T4

Description

VOLTINO CON RAFFREDDAMENTO PERFEZIONATO PER FORNI VOLTINO WITH COOLING PERFECTED FOR OVENS

FUSORI ELETTRICI ELECTRIC FUSERS

La presente invenzione si riferisce a un voltino perfezionato per forni fusori elettrici. The present invention relates to an improved vault for electric melting furnaces.

In particolare, la presente invenzione si riferisce a un voltino provvisto di un impianto integrato perfezionato di raffreddamento degli elettrodi di fusione. In particular, the present invention relates to a small vault provided with an improved integrated system for cooling the fusion electrodes.

In generale, la presente invenzione trova la sua principale collocazione nel contesto produttivo siderurgico legato alla fusione in forni fusori elettrici del rottame di ferro in cui i voltini {delta) vengono utilizzati in tali forni come elementi di chiusura. In general, the present invention finds its main place in the iron and steel production context linked to the melting of scrap iron in electric melting furnaces in which the vaults (delta) are used in such furnaces as closing elements.

Per consentire il contatto degli elettrodi con il materiale da fondere disposto nel forno, i voltini sono provvisti di fori passanti, solitamente tre, che fungono da canali di introduzione degli elettrodi. To allow the electrodes to come into contact with the material to be melted placed in the furnace, the vaults are provided with through holes, usually three, which act as channels for introducing the electrodes.

Come noto, per motivi di trasportabilità e di movimentazione dei voltini, questi possono essere realizzati in un unico monoblocco di refrattario, nel caso di voltini di piccole dimensioni, o in una pluralità di settori indipendenti fra loro complementari, che verranno poi assemblati al momento del montaggio in acciaieria. As is known, for reasons of portability and movement of the vaults, these can be made in a single refractory block, in the case of small vaults, or in a plurality of independent sectors complementary to each other, which will then be assembled at the time of assembly in steel mill.

Nell'economia delle lavorazioni a caldo delle acciaierie con forni fusori elettrici, un elemento significativo è il consumo di kg di elettrodo per ogni tonnellata di acciaio prodotto. In the economics of hot working of steel mills with electric melting furnaces, a significant element is the consumption of kg of electrode for each ton of steel produced.

Per ridurre tale consumo è noto associare al voltino particolari mezzi di raffreddamento dell'elettrodo. In order to reduce this consumption, it is known to associate particular means for cooling the electrode with the vault.

Un esempio di questi mezzi di raffreddamento dell'elettrodo è mostrato nel brevetto US4852120 ove nella zona esterna del voltino sono previste delle pinze di supporto dell'elettrodo dotate di una serie di ugelli di erogazione di acqua nebulizzata. An example of these electrode cooling means is shown in US patent 4852120 where in the outer area of the vault there are electrode support pliers equipped with a series of atomised water dispensing nozzles.

Sempre secondo US4852120, altri ugelli possono inoltre essere previsti direttamente sul voltino all'imbocco dell'elettrodo . Still according to US4852120, other nozzles can also be provided directly on the cap at the inlet of the electrode.

Sebbene tali realizzazioni effettivamente provvedano ad allungare la vita dell'elettrodo, esse tuttavia presentano alcuni svantaggi. Although these embodiments actually extend the life of the electrode, they nevertheless have some disadvantages.

Infatti, a causa della polverosità e dell'aggressività degli ambienti in cui gli ugelli lavorano, questi ultimi tendono rapidamente a ostruirsi, riducendo di molto l'efficienza dell'impianto raffreddante. In fact, due to the dustiness and aggressiveness of the environments in which the nozzles work, the latter tend to quickly become clogged, greatly reducing the efficiency of the cooling system.

Ulteriormente la movimentazione degli elettrodi dalla zona di lavoro alla zona di riposo trasporta inevitabilmente una quantità non trascurabile di scorie, come spruzzi di acciaio, polveri, ecc, che tende a ostruire gli ugelli. Furthermore, the movement of the electrodes from the work area to the rest area inevitably carries a non-negligible quantity of slag, such as steel splashes, dust, etc., which tends to obstruct the nozzles.

In tal caso è quindi necessario provvedere alla pulizia degli ugelli o alla loro sostituzione. In this case it is therefore necessary to clean the nozzles or replace them.

Tuttavia, svantaggiosamente, per assolvere tali mansioni, ovvero pulizia, rimozione e sostituzione di un ugello di raffreddamento, è necessario interrompere il ciclo produttivo poiché gli ugelli vengono a trovarsi in prossimità del canale di introduzione dell'elettrodo . However, disadvantageously, in order to perform these tasks, ie cleaning, removing and replacing a cooling nozzle, it is necessary to interrupt the production cycle since the nozzles are located in the vicinity of the electrode introduction channel.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un voltino perfezionato per forni fusori elettrici in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale. The object of the present invention is to provide an improved vault for electric melting furnaces capable of solving the aforementioned drawbacks of the prior art in an extremely simple, economical and particularly functional way.

Altro scopo è quello di realizzare un voltino perfezionato per forni fusori elettrici in cui la pulizia periodica degli ugelli di raffreddamento degli elettrodi, o la loro sostituzione, non richieda di rimuovere il voltino, di interrompere il ciclo produttivo e in generale di operare in condizioni pericolose . Another purpose is to create an improved vault for electric melting furnaces in which the periodic cleaning of the cooling nozzles of the electrodes, or their replacement, does not require removing the vault, interrupting the production cycle and in general operating in dangerous conditions. .

Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un voltino per forni fusori elettrici in cui direttamente nel refrattario siano ricavati dei canali che dall'esterno confluiscono in corrispondenza dei passaggi degli elettrodi, ove in tali canali siano alloggiate in modo scorrevole delle lance dotate degli ugelli di raffreddamento degli elettrodi . These purposes according to the present invention are achieved by realizing a vault for electric melting furnaces in which channels are obtained directly in the refractory, which converge from the outside in correspondence with the passages of the electrodes, where lances equipped with nozzles are housed in such channels in a sliding manner. cooling of the electrodes.

In particolare tali canali confluiscono verso i passaggi degli elettrodi in modo sostanzialmente orizzontale o con inclinazione minore di 20° rispetto all 'orizzontale . In particular, these channels flow towards the electrode passages in a substantially horizontal way or with an inclination less than 20 ° with respect to the horizontal.

Al contrario la tecnica nota, per esempio, US4852120 prevede un sistema di raffreddamento posto in verticale e parallelo all'elettrodo. On the contrary, the known art, for example, US4852120 provides for a cooling system placed vertically and parallel to the electrode.

In tal modo, per pulire o rimuovere un ugello sarà sufficiente agire in estrazione sulla relativa lancia in una posizione sicura lontana dall'elettrodo. In this way, to clean or remove a nozzle it will be sufficient to extract the relative lance in a safe position away from the electrode.

In tal modo, vantaggiosamente, oltre all'incremento della sicurezza non sarà richiesto alcun fermo dell'impianto poiché sul medesimo ugello verranno dirette più lance indipendenti le une dalle altre. In this way, advantageously, in addition to the increase in safety, no stop of the system will be required since several lances independent of each other will be directed onto the same nozzle.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the invention are highlighted by the dependent claims.

Le caratteristiche e i vantaggi di un voltino per forni fusori elettrici secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali; The characteristics and advantages of a vault for electric melting furnaces according to the present invention will become more evident from the following description, which is exemplary and not limiting, referring to the attached schematic drawings in which;

- la figura 1 è una vista schematica dall'alto di un voltino per forni fusori elettrici secondo la presente invenzione ; Figure 1 is a schematic top view of a small dome for electric melting furnaces according to the present invention;

- la figura 2 è una vista schematica in sezione del voltino di figura 1; Figure 2 is a schematic sectional view of the roof of Figure 1;

la figura 3 è una vista schematica laterale del voltino di figura 1. Figure 3 is a schematic side view of the vault of Figure 1.

Con riferimento alle figure, viene mostrato un esempio realizzativo di un voltino per forni fusori elettrici secondo la presente invenzione. With reference to the figures, an embodiment is shown of a small vault for electric melting furnaces according to the present invention.

Tale voltino è realizzato almeno parzialmente in materiale refrattario e comprende almeno un'apertura passante 15 di introduzione dall'esterno di un elettrodo di fusione. This vault is made at least partially of refractory material and comprises at least one through opening 15 for introducing a fusion electrode from the outside.

Secondo l'invenzione il voltino comprende una pluralità di canali 18 ricavati direttamente nel refrattario in modo tale che dall'esterno del voltino confluiscono in corrispondenza delle aperture passanti 15. According to the invention, the vault comprises a plurality of channels 18 formed directly in the refractory in such a way that from the outside of the vault they converge at the through openings 15.

In particolare tali canali 18 confluiscono verso i passaggi 15 degli elettrodi in modo sostanzialmente orizzontale o con inclinazione minore di 20° rispetto all'orizzontale in modo da potere utilizzare tutto lo spessore del rivestimento in refrattario. In particular, these channels 18 flow towards the passages 15 of the electrodes in a substantially horizontal way or with an inclination less than 20 ° with respect to the horizontal so as to be able to use the entire thickness of the refractory lining.

All'interno di ciascun canale 18 è disposta in modo scorrevole una lancia 17 alimentata in modo indipendente da un fluido refrigerante e provvista di ugelli 16. Inside each channel 18 a lance 17 is slidably disposed, fed independently by a cooling fluid and provided with nozzles 16.

Questi ugelli 16 sono disposti sulla relativa lancia in modo tale da affacciarsi agli elettrodi di fusione quando la lancia è inserita nel canale 18, These nozzles 16 are arranged on the relative lance in such a way as to face the melting electrodes when the lance is inserted in the channel 18,

In caso di pulizia o necessità di rimozione di un ugello è sufficiente estrarre la relativa lancia dal voltino agendo in sicurezza lontano dall'apertura passante 15. In case of cleaning or the need to remove a nozzle, simply extract the relative lance from the vault, operating safely away from the through opening 15.

Per consentire il corretto posizionamento della lancia nel relativo canale si prevedono dei fine corsa ed elementi di orientamento angolare configurati per garantire il corretto posizionamento degli ugelli rispetto agli elettrodi da raffreddare. To allow correct positioning of the lance in its channel, limit switches and angular orientation elements are provided, configured to ensure correct positioning of the nozzles with respect to the electrodes to be cooled.

Per ogni apertura passante 15 sono previsti almeno due, preferibilmente quattro, canali 18 così che anche rimuovendo una lancia almeno un'altra sia in azione con i suoi ugelli sul relativo elettrodo. For each through opening 15 at least two, preferably four, channels 18 are provided so that even by removing a lance at least another is in action with its nozzles on the relative electrode.

In funzione del consumo del refrattario e dello spessore della parete del passaggio dell'elettrodo, le lance saranno posizionate più o meno arretrate rispetto al passaggio stesso per prevenirne il rapido deterioramento . Depending on the consumption of the refractory and the thickness of the wall of the electrode passage, the lances will be positioned more or less behind the passage itself to prevent its rapid deterioration.

Vantaggiosamente gli accessi ai canali 18 sono disposti lateralmente al voltino e le pareti interne delle aperture sono provviste di fori 19 per il passaggio del fluido refrigerante dagli ugelli agli elettrodi. Advantageously, the accesses to the channels 18 are arranged laterally to the vault and the internal walls of the openings are provided with holes 19 for the passage of the cooling fluid from the nozzles to the electrodes.

Inoltre, la presente invenzione consente di preservare più a lungo il refrattario aumentando il numero di colate per voltino. Furthermore, the present invention allows the refractory to be preserved for a longer time by increasing the number of castings per vault.

Infatti per fondere il rottame da portare allo stato liquido la temperatura raggiunge circa 1700-1800° centigradi sottoponendo il refrattario al limite della sua fusione. In fact, to melt the scrap to be brought to the liquid state, the temperature reaches about 1700-1800 ° centigrade, subjecting the refractory to the limit of its melting.

Grazie alle lance introdotte nei canali ricavati proprio nel refrattario il sistema sopra descritto contribuisce a raffreddare anche il refrattario stesso. Si è così visto che un voltino per forni fusori elettrici secondo la presente invenzione realizza gli scopi in precedenza evidenziati. Thanks to the nozzles introduced into the channels obtained right in the refractory, the system described above also helps to cool the refractory itself. It has thus been seen that a small vault for electric melting furnaces according to the present invention achieves the purposes highlighted above.

Infatti, il voltino per forni fusori elettrici della presente invenzione da un lato comprende ugelli di raffreddamento degli elettrodi e da un altro lato non richiede pause del ciclo produttivo per la loro pulizia o rimozione. In fact, the small hood for electric melting furnaces of the present invention on the one hand comprises nozzles for cooling the electrodes and on the other hand does not require pauses in the production cycle for their cleaning or removal.

Il voltino per forni fusori elettrici della presente invenzione così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali utilizzati, nonché le loro dimensioni, potranno essere di qualsiasi tipo a seconda delle esigenze tecniche. The vault for electric melting furnaces of the present invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the same inventive concept; moreover, all the details can be replaced by technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as their dimensions, may be of any type according to the technical requirements.

Claims

CLAIMS 1) Voltino (10) for electric melting furnaces of the type made at least partially of refractory material and comprising at least one through opening (15) for introducing a melting electrode from the outside into said furnace; characterized in that said vault (10) comprises a plurality of channels (18) obtained in said refractory which from the outside of said vault converge in correspondence with said at least one through opening (15), inside each of said channels (18) a lance (17) fed independently by a cooling fluid and provided with nozzles (16) being arranged in a sliding manner, said nozzles being arranged on said lance in such a way as to face said melting electrodes when said lance is inserted in said channel (18).

2) Voltino according to claim 1 characterized in that said channels (18) comprise limit switches configured to ensure the correct positioning of the nozzles with respect to said electrodes.

3) Voltino according to any preceding claim characterized in that at least two channels (18), preferably four, are provided for each through opening (15).

4) Vault according to any preceding claim characterized in that the accesses of said channels (18) are arranged laterally to said vault and have a substantially horizontal development.

5) Voltino according to claim 4 characterized in that said channels (18) have a substantially horizontal development comprised between 20 ° with respect to the horizontal.

6) Voltino according to any preceding claim characterized in that the internal walls of said openings are provided with holes (19) for the passage of the cooling fluid from said nozzles to the electrodes.