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Patent Searching and Data


Title:
TERTIARY AIR VALVE APPLIED TO A CEMENT PRODUCTION LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/161474
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention is related to a tertiary air valve, for a rotary kiln (81) of a cement production line, comprising a cooling chamber (1). In this scenario, the present invention provides a tertiary air valve, applied to a cement production line, comprising a cooling chamber (1) with a refractory lining (2), wherein the cooling chamber (1) comprises a cooling gas inlet opening (5) and a cooling gas outlet opening (6).

Inventors:
GALESI, Douglas Fernando (Alameda Violeta, 138 Pinheirinh, -708 Vinhedo SP, 13289-708, BR)
DE MORAES, Valdecir Antônio (Vereador Ary de Oliveira Campos 30, Santa Marina-112 Valinhos, SP, 13277-112, BR)
TOMANIK, Tiago Fernando de Abreu e Silva (Rua Santa Rita do Passa Quatro, 121 Jardim Nova Europ, -108 Campinas SP, 13040-108, BR)
FRASSON, Silvio Cassavia (Rua Manoel dos Santos Marta, 323 casa 67 Parque das Naçõe, -580 Valinhos SP, 13272-580, BR)
Application Number:
BR2019/050056
Publication Date:
August 29, 2019
Filing Date:
February 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SAINT-GOBAIN DO BRASIL PRODUTOS INDUSTRIAIS E PARA CONSTRUÇÃO LTDA. (Av. Santa Marina, 482 1º Andar, Água Branc, 903 São Paulo SP, 05036903, BR)
International Classes:
F27B7/20
Attorney, Agent or Firm:
KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (Rua Teófilo Otoni, 63 - 6th to 8th floor-080 Rio de Janeiro, RJ, 20090-080, BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de ar terciário aplicada a uma linha de produção de cimento, caracterizada pelo fato de que compreende uma câmara de arrefecimento (1) com um revestimento refratário (2), em que a câmara de arrefecimento (1) compreende uma abertura de entrada (5) de gás de arrefecimento e uma abertura de saída (6) de gás de arrefecimento.

2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a câmara de arrefecimento (1) compreende pelo menos um de:

pelo menos uma aleta interna (10) adaptada para otimizar a circulação do gás de arrefecimento; e

pelo menos um elemento de reforço estrutural adaptado para reforçar mecanicamente sua estrutura.

3. Válvula de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a pelo menos uma aleta interna (10) ser posicionada de modo a formar pelo menos um canal interno de circulação de gás de arrefecimento na câmara de arrefecimento (1), em que a pelo menos uma aleta interna (10) é posicionada de modo vertical, horizontal ou transversal.

4. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

3, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma aleta interna (10) compreende um ângulo de inclinação entre 10° e 170° com relação a uma direção de movimentação da válvula.

5. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

4, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma aleta interna (10) compreende um ângulo de inclinação entre 45° e 135° com relação a uma direção de movimentação da válvula.

6. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

5, caracterizada pelo fato de que a espessura do revestimento refratário (2) varia no máximo +/-10%.

7. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a espessura do revestimento refratário (2) varia no máximo +1-5%.

8. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

7, caracterizada pelo fato de que a câmara de arrefecimento (1) cobre pelo menos 80% da superfície total da válvula de ar terciário.

9. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a câmara de arrefecimento (1) cobre pelo menos 90% da superfície total da válvula de ar terciário.

10. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a câmara de arrefecimento (1) cobre a totalidade da superfície da válvula de ar terciário.

11. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a câmara de arrefecimento (1) compreende elementos de reforço estrutural adaptados para reforçar mecanicamente sua estrutura.

12. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de a câmara de arrefecimento (1) ser fabricada e as aletas internas (10) serem fabricadas em um de: metal resistente ao calor; aço resistente ao calor; e uma liga metálica escolhida dentre: AISI 310; AISI 316; AISI 304; AISI 443; A515; e A516.

13. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o revestimento refratário (2) compreende uma espessura média de 90mm ou menos.

14. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o revestimento refratário (2) compreende uma espessura média entre 60mm e 90mm.

15. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de a espessura média da válvula ser inferior a 300cm.

16. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de a espessura média da válvula ser inferior a 250cm.

17. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de a espessura média da válvula ser inferior a 200cm.

18. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de a relação de espessura entre a espessura da camada refratária e a largura total da válvula de ar terciário estar compreendida entre 0,2 a 0,8.

19. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de a relação de espessura entre a espessura da camada refratária e a largura total da válvula de ar terciário estar compreendida entre 0,3 a 0,7.

20. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que a válvula de ar terciário compreende uma camada de isolamento térmico interposta entre a câmara de arrefecimento (1) e o revestimento refratário (2), em que a camada de isolamento térmico compreende um de: fibras inorgânicas; um cimento isolante refratário com até 30% de A1203; e um cimento isolante refratário com até 60% de Si02 e pelo menos 1% de Fe203.

21. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizada pelo fato de o revestimento refratário (2) ser fabricado por moldagem refratária, em que a composição química do molde compreende:

pelo menos 30% de A1203; de 0 a 60% de SiC; menos de 20% de Si02; e menos de 2% de Fe203; ou

pelo menos 30% de A1203; de 0 a 60% de SiC; menos de 18% de Si02; e menos de 1,8% de Fe203.

22. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que o revestimento refratário (2) compreende uma montagem de blocos refratários prensados (21,22,23,25,26,27), em que os blocos (21,22,23,25,26) são unidos por uma argamassa à base de alumina, em que a argamassa compreende mais de 50% de seu peso de alumina após a calcinação sob ar a 750°C.

23. Válvula de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que cada bloco (21,22,23,25,26) compreende um formato em C, em que

inicialmente são encaixados os elementos da base, em que todos os blocos da base (21,22,23,25,26) são encaixados de modo deslizante por uma haste metálica (24) horizontal, em que a base compreende um bloco central (21), dois blocos intermediários (22), e dois blocos laterais (23), em que

um bloco comprido (25) e um bloco curto (26) são encaixados e apoiados sobre a base, em que o comprimento dos blocos somados (25,26) cobre toda uma faixa da câmara de arrefecimento (1), e em que os blocos compridos (25) e curtos (26) são posicionados de maneira sobreposta e invertidos lateralmente até a completa cobertura da câmara de arrefecimento (1), em que

entre um bloco comprido (25) e um bloco curto (26) imediatamente superior também é posicionado um bloco de ligação (27), que se encaixa em rebaixos dos blocos compridos (25) e curtos (26), em que

uma massa isolante é aplicada entre os blocos (21,22,23,25,26) refratários e a câmara de arrefecimento (1), e uma argamassa refratária é usada para selar o encaixe entre todos os blocos (21,22,23,25,26).

24. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizada pelo fato de ser uma solução combinada entre blocos refratários e revestimento monolítico.

Description:
“VÁLVULA DE AR TERCIÁRIO APLICADA A UMA LINHA DE

PRODUÇÃO DE CIMENTO”

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção está relacionada ao campo de fabricação de cimento. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada a uma válvula de ar terciário, de um forno rotativo de uma linha de produção de cimento, compreendendo uma câmara de arrefecimento.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Como largamente difundido no estado da técnica, em especial na área de produção de cimento, linhas modernas de produção de cimento a seco são equipadas com válvulas de dutos de ar terciário para equilibrar o fluxo de ar de combustão entre o forno e o calcinador. Com isso, é possível realizar uma regulação confiável dos gases terciários.

[003] A figura 1 ilustra uma linha de produção de cimento a seco como conhecida do estado da técnica. De modo resumido, o sistema compreende uma série de ciclones 80 por onde flui um material a ser tratado em um sentido descendente, e, no sentido oposto, é provido um fluxo de gás.

[004] O sistema ainda compreende um forno rotativo 81 em conexão com um refrigerador de clínquer 82, e um duto de ar terciário 83 para auxiliar o transporte de gases a partir do refrigerador clínquer 82 para o forno rotativo 81.

[005] A figura 2 ilustra uma vista de uma segunda configuração de uma linha de produção de cimento a seco como conhecida do estado da técnica.

[006] Também nessa configuração, o sistema compreende uma série de ciclones 80 por onde flui um material a ser tratado em um sentido descendente, e, no sentido oposto, é provido um fluxo de gás.

[007] O sistema também compreende um forno rotativo 81 em conexão com um refrigerador de clínquer 82, e um duto de ar terciário 83 para auxiliar o transporte de gases a partir do refrigerador clínquer 82 para o forno rotativo 81. Nessa configuração, o duto de ar terciário 83 compreende, muitas vezes, uma válvula de ar terciário 84, como a descrita anteriormente neste relatório.

[008] Em particular, quando a linha do forno 81 do clínquer é iniciada, o duto de ar terciário 83 deve estar inicialmente fechado. Durante a aceleração, o sistema que compreende a válvula de ar terciário 84 pode ser progressivamente aberto. Além disso, a válvula de ar terciário 84 ajuda a regular o volume do ar e a concentração de oxigénio do forno e do calcinador.

[009] E de conhecimento geral que este sistema deve ter um alto grau de confiabilidade, uma vez que o mesmo é uma parte fundamental do controle de operação do sistema do forno 81, para se atingir condições de forno efetivas e estáveis que possam afetar diretamente a qualidade da produção do clínquer 82, principalmente quando se faz uso de combustíveis alternativos como pneus, bio-massa, etc.

[0010] A figura 3 ilustra uma vista de uma válvula de ar terciário 84 como conhecida do estado da técnica. Conforme ilustrado, a válvula de ar terciário 84 é inserida no duto de ar terciário 83 e deve ser capaz de se mover verticalmente ao longo da parede do duto de ar terciário 83, ou seja, ortogonalmente ao fluxo.

[0011] Assim, a parte superior do corpo da válvula penetra no duto de ar terciário 83 através de uma cobertura superior do duto de ar terciário 83, e um elemento de suspensão é disposto na parte superior do corpo da válvula.

[0012] Uma vez que a válvula de ar terciário 84 está exposta a um fluxo de temperatura até 1000°C, a uma velocidade superior a lOm/s, a válvula usualmente compreende uma cobertura por um material refratário sólido. Em particular, como o ar que circula dentro do duto compreende muitas partículas sólidas, o refratário deve ser resistente à abrasão. Em adição, o refratário também deve ser resistente ao choque térmico e aos vapores de cloro e álcali.

[0013] Para se atingir as demandas de uso, as válvulas de ar terciário compreendem uma estrutura metálica e um revestimento refratário cerâmico. Em adição, devido às altas temperaturas de operação, é importante que sejam evitadas deformações mecânicas devido à dilatação térmica da estrutura metálica da válvula, o que não é devidamente endereçado pelo atual estado da técnica.

[0014] O documento CN201407378Y, por exemplo, revela uma placa de válvula de ar que compreende um revestimento de estrutura de aço resistente ao calor no qual um material refratário não metálico é preenchido, e uma pluralidade de placas de nervuras feitas de placas de aço resistentes ao desgaste de compostos bimetálicos aerodinâmicos são dispostas dentro da casca.

[0015] O documento CN201433174Y, por sua vez, descreve uma placa de válvula feita de um esqueleto de aço de alta temperatura que tem um formato especial e é provida simetricamente com uma pluralidade de laços de suspensão oblíquos nos quais são conectados com placas cerâmicas resistentes ao desgaste em forma de trapézio de acordo com um projeto específico para adotar uma tecnologia de combinação modular.

[0016] O projeto de CN201433174Y supostamente leva a uma melhor resistência à erosão e menor deformação em comparação com a armação de aço vertida com material refratário. Além disso, devido à fácil montagem e/ou desmontagem, esta placa de válvula modular pode oferecer boa permutabilidade.

[0017] Os documentos CN104374201A e CN204187994U sugerem o uso de uma válvula feita de tijolos com pelo menos uma porca onde um parafuso está posicionado para conectar os tijolos refratários mais facilmente e reduzir o custo de substituição quando eles são danificados.

[0018] Já o documento CN201722293U descreve uma válvula que compreende entrada e saída de ar de refrigeração, uma placa de válvula superior, uma placa de válvula inferior e âncoras resistentes ao calor que são soldados nas superfícies externas das placas de válvula, em que as placas de válvula superior e inferior são soldadas para formar um corpo de placa de válvula de ar terciário, em que uma camada de material refratário resistente a altas temperaturas é moldada nas superfícies externas. Em adição, o revestimento refratário de proteção exibe duas camadas superior e inferior, que são respectivamente 60mm e 140mm de espessura, feitas de concreto vertido na superfície da estrutura metálica refrigerada equipada com ancoragens também metálicas.

[0019] No entanto, apesar das diversas soluções já propostas pelo estado da técnica, a grande maioria das falhas das válvulas de ar terciário observadas ainda é causada pela propagação de fissuras no material refratário originadas devido à dilatação térmica da estrutura metálica da válvula.

[0020] Essas falhas (quebra da válvula de ar terciário 84) causam o bloqueio ou o comprometimento do movimento da válvula de ar terciário, comprometendo o controle do fluxo de ar pelo duto de ar terciário 83.

[0021] Assim, o atual estado da técnica ainda necessita do desenvolvimento de válvulas de ar terciário que tenham uma vida útil mais elevada, com maior resistência à corrosão, maior resistência à abrasão, e, principalmente, maior capacidade de dissipação de calor e menor suscetibilidade a deformações térmicas.

[0022] Como será mais bem detalhado abaixo, a presente invenção visa à solução dos problemas do estado da técnica acima descritos de forma prática e eficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0023] A presente invenção tem por objetivo prover uma válvula de ar terciário que apresente uma vida útil elevada. Em especial, a presente invenção tem por objetivo prover uma válvula de ar terciário que apresente maior capacidade de dissipação de calor e, consequentemente, menor suscetibilidade deformações térmicas.

[0024] De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção provê uma válvula de ar terciário aplicada a uma linha de produção de cimento, compreendendo uma câmara de arrefecimento com um revestimento refratário, em que a câmara de arrefecimento compreende uma abertura de entrada de gás de arrefecimento e uma abertura de saída de gás de arrefecimento.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0025] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência.

[0026] A figura 1 ilustra uma linha de produção de cimento a seco como conhecida do estado da técnica.

[0027] A figura 2 ilustra uma vista de uma segunda configuração de linha de produção de cimento a seco como conhecida do estado da técnica.

[0028] A figura 3 ilustra uma vista de uma válvula de ar terciário como conhecida do estado da técnica.

[0029] A figuras 4 ilustra uma vista de uma válvula de ar terciário de acordo com uma primeira configuração da presente invenção.

[0030] A figura 5 ilustra uma vista de uma válvula de ar terciário de acordo com uma segunda configuração da presente invenção.

[0031] A figura 6 ilustra uma vista de uma válvula de ar terciário de acordo com uma terceira configuração da presente invenção.

[0032] A figura 7a ilustra uma vista em perspectiva de uma configuração opcional de revestimento refratário, de acordo com uma configuração opcional da presente invenção.

[0033] A figura 7b ilustra uma vista frontal da figura 7a.

[0034] A figura 7c ilustra uma vista lateral da figura 7a.

[0035] A figura 7d ilustra o detalhe indicado na figura 7a. [0036] A figura 7e ilustra o detalhe destacado na figura 7c.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0037] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular.

[0038] A presente invenção provê uma válvula de ar terciário que pode ser aplicada a uma linha de produção de cimento como ilustrada nas figuras 1 e 2. Ressalta- se que a linha de produção ilustrada, de um modo geral, é de largo conhecimento de qualquer técnico no assunto, de forma que o foco da presente invenção se encontra especificamente na configuração de válvula terciária que será apresentada mais adiante neste relatório.

[0039] De modo resumido, a linha de produção ilustrada compreende uma série de ciclones 80 por onde flui um material a ser tratado em um sentido descendente, e, no sentido oposto, é provido um fluxo de gás.

[0040] O sistema ainda compreende um forno rotativo 81 em conexão com um refrigerador de clínquer 82, e um duto de ar terciário 83 para auxiliar o transporte de gases a partir do refrigerador de clínquer 82 para o forno rotativo 81.

[0041] Em diversas configurações conhecidas do estado da técnica, o duto de ar terciário 83 compreende uma válvula de ar terciário 84 para regular o volume do ar e de oxigénio do forno e do calcinador.

[0042] Uma configuração de válvula de ar terciário 84 conhecida do estado da técnica é ilustrada pela figura 3, aqui apresentada apenas como referência. Conforme já descrito, a válvula de ar terciário 84 inserida no duto de ar terciário 83 deve ser capaz de se mover verticalmente ao longo da parede do duto de ar terciário 83, ou seja, ortogonalmente ao fluxo.

[0043] Assim, a parte superior do corpo da válvula penetra no duto de ar terciário 83 através de uma cobertura superior do duto de ar terciário 83, e um elemento de suspensão é disposto na parte superior do corpo da válvula.

[0044] Todos os elementos ilustrados pelas figuras 1 a 3 compreendem o estado da técnica da presente invenção, de modo que um técnico no assunto de fabricação de cimento certamente não terá dificuldade em compreender seu funcionamento de uma forma geral.

[0045] De modo a solucionar os problemas do estado da técnica a que se propõe, a presente invenção provê uma válvula de ar terciário 84 como ilustrada pelas figuras 4, 5 e 6.

[0046] A válvula de ar terciário da invenção, aplicada a uma linha de produção de cimento, é adaptada para se mover transversalmente com relação a um duto de ar terciário 83, de modo a permitir a abertura e o fechamento do duto, possibilitando o controle do fluxo de ar terciário no interior do duto de ar terciário 83.

[0047] Em adição, a válvula de ar terciário compreende uma câmara de arrefecimento 1 com um revestimento refratário 2, em que a câmara de arrefecimento compreende uma abertura de entrada 5 de gás de arrefecimento e uma abertura de saída 6 de gás de arrefecimento. Assim, gás de arrefecimento é injetado no interior da câmara de arrefecimento 1 através da abertura de entrada 5 de gás de arrefecimento, e o gás de arrefecimento é retirado da câmara de arrefecimento 1 pela abertura de saída 6 de gás de arrefecimento.

[0048] Com isso, a câmara de arrefecimento 1 propicia a refrigeração da válvula de ar terciário, minimizando sobremaneira a dilatação térmica, o que representa o principal fator de falha desses dispositivos.

[0049] Adicionalmente, a câmara de arrefecimento 1 é fabricada em metal e compreende pelo menos uma aleta interna 10 adaptada para otimizar a circulação do gás de arrefecimento. Opcionalmente, pelo menos uma aleta interna 10 é provida no interior da câmara de arrefecimento 1.

[0050] Cada aleta interna 10 preferencialmente é posicionada de modo a impedir o fluxo de gás através dela, assim, o fluxo de gás pode ser guiado de modo a circular por toda a câmara de arrefecimento 1, otimizando ainda mais o arrefecimento da válvula.

[0051] Também opcionalmente, a pelo menos uma aleta interna 10 é posicionada de modo a formar pelo menos um canal interno de circulação de gás de arrefecimento na câmara de arrefecimento 1. As figuras 5, 6 e 7 ilustram configurações opcionais da invenção em que é provida uma pluralidade de aletas internas 10 posicionadas, respectivamente, de modo vertical, horizontal e transversal (inclinada).

[0052] Em todas essas configurações opcionais, as aletas internas 10 compreendem uma extremidade livre e outra extremidade tocando uma parede lateral oposta com relação à aleta 10 vizinha. Assim, o gás de arrefecimento é forçado a percorrer um caminho em zigzag dentro da câmara de arrefecimento 1, fazendo com que todo o volume interno da câmara de arrefecimento 1 seja resfriado pelo gás.

[0053] Opcionalmente, a pelo menos uma aleta 10 pode ser reta, curva, ou ainda pode compreender uma combinação de seções retas e curvas.

[0054] Quando uma configuração de aleta interna 10 inclinada for adotada, o ângulo de inclinação pode variar entre 10° e 170° com relação à direção de movimentação da válvula. Mais preferencialmente, o ângulo de inclinação varia entre 45° e 135°.

[0055] Opcionalmente, o revestimento refratário 2 compreende uma espessura substancialmente constante. Em outras palavras, a espessura do revestimento refratário 2 deve variar no máximo +/-10%, preferencialmente +/- 5%.

[0056] De modo a permitir uma maior troca de calor entre a válvula de ar terciário e o gás de arrefecimento, opcionalmente, a câmara de arrefecimento 1 deve cobrir pelo menos 80% da superfície total da válvula de ar terciário. Mais preferencialmente, a câmara de arrefecimento 1 deve cobrir pelo menos 90% da superfície total da válvula de ar terciário. Mais preferencialmente ainda, a câmara de arrefecimento 1 deve cobrir a totalidade da superfície da válvula de ar terciário.

[0057] Adicionalmente, a câmara de arrefecimento 1 pode compreender elementos de reforço estrutural (não ilustrados) para reforçar mecanicamente sua estrutura. Esse elementos têm a função de evitar deformações plásticas que podem ocorrer durante o uso da válvula.

[0058] E importante pontuar que a pelo menos uma aleta interna 10 pode atuar como elemento de reforço estrutural da válvula de arrefecimento nas configurações descritas. Para isso, as aletas internas 10 podem simplesmente ser fixadas tanto na parede frontal quanto na parede traseira da câmara de arrefecimento 1. Nesses casos, a pelo menos uma aleta interna 10 pode compreender pelo menos uma seção cuja espessura é igual à espessura interna da câmara de arrefecimento 1.

[0059] No entanto, é importante ressaltar que a pelo menos uma aleta interna 10 pode compreender uma espessura inferior à espessura interna da câmara de arrefecimento 1. Ou então, a pelo menos uma aleta interna 10 pode compreender pelo menos uma seção cuja espessura é inferior à espessura interna da câmara de arrefecimento 1.

[0060] Em outras palavras, a pelo menos uma aleta interna 10 (ou parte dela) pode ser fixada em apenas uma das paredes frontal ou traseira.

[0061] O metal do qual a câmara de arrefecimento 1 é fabricada, incluindo as aletas internas 10 e, possivelmente, os elementos de reforço estrutural, é opcionalmente um metal resistente ao calor, de preferência, aço resistente ao calor, mais preferencialmente ainda uma liga metálica escolhida dentre: AISI 310; AISI 316; AISI 304; AISI 443; A515; e A516.

[0062] Opcionalmente, o gás de arrefecimento introduzido na abertura de entrada 5 de gás está à temperatura ambiente, enquanto o gás coletado compreende uma temperatura inferior a 150°C na abertura de saída 6 de gás. Assim, a câmara de arrefecimento 1 é mantida a uma temperatura inferior a 150°C, de modo que a expansão térmica do revestimento refratário 2 é minimizada. Assim, a vida útil da válvula pode ser estendida significativamente.

[0063] Caso a temperatura do gás coletado na saída de gás de arrefecimento seja superior a 150°C, um sistema automatizado pode determinar que o gás de arrefecimento seja resfriado a uma temperatura abaixo da ambiente por um meio de refrigeração. Esse tipo de adaptação poderá ser proposto por um técnico no assunto e irá variar de acordo com cada aplicação.

[0064] Opcionalmente, o revestimento refratário 2 compreende uma espessura média de 90mm ou menos, mais preferencialmente entre 50mm e 90mm. Da mesma forma, a espessura média da válvula é inferior a 300cm, mais preferencialmente inferior a 250cm, mais preferencialmente ainda inferior a 200cm.

[0065] Também opcionalmente, a relação de espessura entre a espessura da camada refratária e a largura total da válvula de ar terciário é preferencialmente compreendida entre 0,2 a 0,8, mais preferencialmente ainda entre 0,3 a 0,7.

[0066] Em configurações opcionais, a válvula de ar terciário pode compreender uma camada de isolamento térmico adicional interposta entre a câmara de arrefecimento 1 e o revestimento refratário 2. Nessa configuração, a camada de isolamento térmico compreende, de preferência, fibras inorgânicas ou pode ser um massa isolante refratária com até 30% de A1 2 0 3 , ou até 60% de Si0 2 , pelo menos 1% de Fe 2 0 3 .

[0067] Também opcionalmente, o revestimento refratário 2 é preferencialmente fabricado por vertimento. De preferência, a composição química de tal molde compreende: pelo menos 30% de A1 2 0 3 , de 0 a 60% de SiC, menos de 20% de Si0 2 , e menos de 2% de Fe 2 0 3 ; e preferencialmente menos de 18% de S1O2, e menos de 1,8% de Fe20 3 .

[0068] De acordo com a invenção, os óxidos químicos são medidos por análises de fluorescência por raios-X e a composição química é especificada após calcinação a 750°C sob ar. A sílica é, de preferência, combinada com a alumina para estar presente na forma de mulita ou outros aluminatos estáveis. De preferência, a sílica livre (não combinada com outro óxido) é inferior a 10%, mais preferencialmente inferior a 5%, mais preferencialmente ainda inferior a 2%.

[0069] A figura 7a ilustra uma vista em perspectiva de uma configuração opcional de revestimento refratário 2, de acordo com uma configuração opcional da presente invenção. A figura 7b ilustra uma vista frontal da figura 7a. A figura 7c ilustra uma vista lateral da figura 7a.

[0070] De modo a fornecer maiores detalhes acerca desta configuração, a figura 7d ilustra o detalhe indicado na figura 7a, e a figura 7e ilustra o detalhe destacado na figura 7c.

[0071] Na configuração ilustrada nas figuras 7a-7c, o revestimento refratário 2 opcionalmente compreende uma montagem de blocos refratários.

[0072] De acordo com a configuração opcional ilustrada, o revestimento refratário 2 compreende blocos refratários prensados, em que a composição dos blocos é à base de uma liga de A1 2 0 3 ou uma liga de A1 2 0 3 + SiC. Nessa configuração, os blocos são unidos por uma argamassa à base de alumina, em que a argamassa compreende mais de 50% de seu peso de alumina após a calcinação sob ar a 750°C.

[0073] Ressalta-se que a quantidade e o formato dos blocos podem variar de acordo com cada aplicação, de modo a cobrir e proteger toda a câmara de arrefecimento 1.

[0074] Preferencialmente, cada bloco compreende um formato em C que possibilita um encaixe justo, evitando que os blocos se soltem durante o

USO. [0075] Para assegurar um rápido e preciso encaixe, pode ser provida pelo menos uma haste metálica, preferencialmente revestida com um material isolante, como parafina, de modo a gerar um pequeno espaço para permitir pequenas dilatações térmicas do metal.

[0076] Todos os blocos são encaixados justamente uns nos outros com o uso preferencial de encaixes sulco/lingueta, para permitir que cada bloco deslize horizontalmente pela haste metálica até seu correto posicionamento.

[0077] Nesta configuração opcional, para a montagem do revestimento refratário 2, inicialmente são encaixados os elementos da base, em que todos são encaixados de modo deslizante por uma haste metálica horizontal. Inicialmente e encaixado o bloco central 21, seguido pelo por blocos intermediários 22 (um em cada lado do bloco central 21). Completando a montagem da base, são encaixados dois blocos laterais 23.

[0078] Com a base toda montada e apoiada nas hastes horizontais 24, os blocos superiores podem ser montados. Neste caso, a base irá atuar como referência para a sequência da montagem.

[0079] Na sequência, um bloco comprido 25 e um bloco curto 26 são encaixados e apoiados sobre a base, em que o comprimento dos blocos 25,26 somados cobre toda uma faixa da câmara de arrefecimento 1. Os blocos compridos 25 e curtos 26 são posicionados de maneira sobreposta e invertidos lateralmente até a completa cobertura da câmara de arrefecimento 1.

[0080] Observa-se também que entre um bloco 25 comprido e um bloco curto 26 imediatamente superior também é posicionado um bloco de ligação 27, que se encaixa em rebaixos dos primeiros blocos 25,26, de modo a prevenir movimentos horizontais entre eles.

[0081] Assim, toda a superfície da câmara de arrefecimento 1 é coberta com o revestimento refratário 2, de maneira rápida e segura.

[0082] Preferencialmente, um cimento isolante é aplicado entre os blocos refratários e câmara de arrefecimento 1. Em adição, uma argamassa refratária é usada para selar o encaixe entre os blocos 21,22,23,25,26 , inclusive nos blocos mais superiores, com o objetivo de proteger ainda mais a câmara de arrefecimento 1, e conectar os blocos 21,22,23,25,26 à porção metálica do sistema de suspensão dá válvula de ar terciário.

[0083] De modo a prover um revestimento uniforme, é desejado que todos os blocos 21,22,23,25,26 compreendam espessuras semelhantes com uma variação máxima de 5%.

[0084] Por todo o exposto acima, fica claro que a presente invenção provê uma válvula de ar terciário com um sistema de refrigeração extremamente eficiente, apresentando uma grande capacidade de dissipação de calor. Por consequência, a vida útil da válvula ora descrita é substancialmente elevada, em especial em comparação com as válvulas conhecidas do atual estado da técnica.

[0085] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas, inclusive soluções combinadas como por exemplo, blocos refratários na parte inferior e concreto refratário na parte superior em uma mesma válvula. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.