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Title:
METHOD FOR COATING THE BASE OF A STEEL POT AND BASE OF A STEEL POT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/092668
Kind Code:
A1
Abstract:
METHOD FOR COATING THE BASE OF A STEEL POT AND BASE OF A STEEL POT The present invention provides a method for coating the base of a steel pot comprising the steps of positioning a mould in the base of the steel pot, fastening the mould using a fastening mechanism, applying refractory material to the base of the pot beneath the mould, applying a load to the mould, and removing the mould from the refractory material. The present invention is advantageous in that it increases the metallic yield of pots and reduces non-metallic inclusions normally drawn in by the vortex formed.

Inventors:
LIMA HAYSLER (BR)
RAMOS VLADNILSON (BR)
GUIMARÃES HAMILTON (BR)
Application Number:
PCT/BR2020/050464
Publication Date:
May 20, 2021
Filing Date:
November 10, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN DO BRASIL PRODUTOS IND E PARA CONSTRUCAO LTDA (BR)
International Classes:
F27D1/10; B22D41/02; F27D1/16
Domestic Patent References:
WO2003072285A12003-09-04
Foreign References:
JPH044966A1992-01-09
JPS57129388A1982-08-11
JPH02127963A1990-05-16
JPS62179863A1987-08-07
US4923180A1990-05-08
US5196051A1993-03-23
US4746102A1988-05-24
Other References:
See also references of EP 4059633A4
Attorney, Agent or Firm:
KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Método para revestir fundo de panela de aço caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: posicionar um molde (3) no fundo da panela de aço (1); fixar o molde (3) por meio de um mecanismo de fixação; aplicar material refratário (5) sobre o fundo da panela e abaixo do molde (3); aplicar uma carga (4) sobre o molde (3); e retirar o molde (3) do material refratário (5).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material refratário é concreto refratário.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o molde possui uma inclinação e um perfil reto ou curvo.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de fixar o molde pelo mecanismo de fixação compreende apoiar o molde na sede de válvula no fundo da panela e travar a estrutura para evitar movimentação durante a aplicação da carga.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a carga aplicada sobre o molde é formada pelo material refratário ou outro material cuja quantidade preencha o molde parcialmente para compensar o empuxo resultante do material refratário sob o molde.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de formar chanfros em torno de uma válvula de saída do fundo da panela por meio de escotilhas no fundo do molde durante a aplicação de material refratário.

7. Fundo de panela de aço caracterizado pelo fato de que é formado por um revestimento de material refratário (5) e que compreende um formado por um revestimento de material refratário (5) e que compreende um perfil que se estende uma região de espessura maior até uma região de espessura menor, e em que uma válvula de saída (2) é posicionada região de espessura menor do fundo refratário.

8. Fundo de panela de aço de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma região de impacto (16) e as extremidades do perfil ficam localizadas próximas à região de impacto.

9. Fundo de panela de aço de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o perfil se estende a partir de duas extremidades distantes da válvula de saída (2) posicionadas na região de espessura maior.

10. Fundo de panela de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um chanfro (14, 15) posicionado ao redor da sede de válvula (2) na região de espessura menor.

FOLHA DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26)

Description:
MÉTODO PARA REVESTIR FUNDO DE PANELA DE AÇO, E, FUNDO

DE PANELA DE AÇO

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método para revestir panela de aço com material refratário concreto por meio da utilização de um molde para acoplar no fundo da panela, permitindo a indução de linhas de fluxo característico para melhoria do escoamento, proporcionando uma alta taxa de esgotamento do aço e redução de fenômenos ligados ao vórtice e dreno reduzindo a passagem de escória. Assim, toma-se possível um aumento do rendimento metálico de panelas bem como a redução de inclusões não metálicas que são arrastadas normalmente pelo vórtice formado. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Durante o processo de fabricação de aço, o metal líquido é vazado do convertedor para uma panela de aço. Como ilustrado na Figura 1, a panela é um equipamento composto por uma carcaça metálica 1, revestido intemamente com refratários para suportar altas temperaturas proveniente do aço líquido. O fundo da panela 5, composto por tijolos refratários, tem uma região para incidência do jato de aço (impacto), normalmente com uma espessura maior para suportar o desgaste, uma outra região contendo uma peça refratária com um plugue poroso para injeção de argônio para otimização do processo metalúrgico e uma outra região composta por sistema de controle de fluxo 2, contendo uma válvula gaveta que controla a passagem do aço. A válvula gaveta é composta por duas placas planas, contendo um furo, os quais alinhados permitem a passagem do aço.

[003] Além disso, a panela é submetida a tratamentos metalúrgicos para ajuste químico e térmico do aço. Em seguida, a panela é acoplada na torre do lingotamento e a válvula gaveta é aberta para permitir o escoamento do aço para dentro do distribuidor. Devido ao formato irregular do fundo da panela, parte do aço é retida no esvaziamento, o que não permite o escoamento integral do aço líquido para fora da panela. Dessa forma, o rendimento metálico é reduzido, já que este aço retido se toma sucata, que será reprocessada. Esse problema implica custos relacionados à gastos de energia e tempo.

[004] Outro problema que ocorre durante o escoamento da panela, é a formação do vórtice, que aumenta o tempo de lingotamento e permite a passagem de escória para dentro do distribuidor. Tem-se também a formação do fenômeno dreno, no final do lingotamento. O dreno, faz com que a escórias nos minutos finais do processo de escoamento, colapse impendido que o restante do aço escoe.

[005] Em vista disso, surge a necessidade do desenvolvimento de tecnologias que permitem o melhor escoamento do aço, garantindo um melhor rendimento metálico, redução de retrabalho e melhoria da qualidade do aço (inclusões).

[006] Diversas técnicas surgiram ao longo dos anos para conter parte deste problema fluidodinâmico. Dentre as várias propostas podemos destacar as mais conhecidas, sendo uma referente à montagem escalonada de tijolos. Esta solução consiste em ter degraus ao longo do fundo da panela, sendo o local de queda do aço proveniente do forno de fusão uma altura maior, e na região da válvula gaveta a região mais profunda. Contudo, esta solução, que é aplicada na maioria dos projetos, melhora apenas parcialmente o problema, porém não é muito eficiente, pois cerca 1 a 4% do aço ainda fica retido.

[007] Uma outra solução comum adotada em algumas siderúrgicas é a inclinação da panela durante o lingotamento. Esta inclinação, permite esgotar muito mais o aço líquido, aumentando a altura da coluna de metal, evitando parte da sucção de escória sobrenadante. Esta solução não é muito segura, pois necessita-se inclinar a panela através de um calço metálico, e também prejudica a manipulação do tubo longo que direciona o aço líquido para o distribuidor. [008] Os documentos PI 0307454-4 e W02003072285A1 propõem uma nova solução para reduzir o metal retido no fundo da panela, e a redução da passagem de escória pelo sistema da válvula gaveta. A solução é composta por terraços com níveis diferentes da válvula gaveta que fica na parte mais inferior da panela. Estes terraços são descritos como horizontais, que tem a função de reter parte da escória sobrenadante. Abaixo dos terraços, temos fundos inclinados, que permite aumentar a coluna do metal liquido, fazendo com que ele preferencialmente escoe para a válvula gaveta. O local acima da válvula gaveta, chamado de poço serviria com um reservatório de metal liquido, aumentando o tempo de residência do metal na região, evitando o arraste de escória. A mesma solução, pode conter também um conjunto de vários chanfros, o qual descrito como encastelamentos. Este tipo de solução, também é descrita no documento US 5196051. Dessa forma, a formação do vórtice seria evitada. Entretanto, tais documentos não mostram estudos fluidodinâmicos que comprovem esta afirmação.

[009] O documento US 4746102 propõe um outro tipo de fundo de panela, consistindo basicamente de uma rampa inclinada para o local da válvula gaveta. Esta solução permite esgotar bastante o metal liquido, entretanto, não garante a redução da passagem de escória durante o vazamento, devido ao arraste (vórtice) e efeito dreno.

[0010] Os documentos do estado da técnica não descrevem detalhadamente o processo de fabricação destes fundos, o que indica que as soluções já conhecidas consistem de peças pré-fabricadas e que são encaixadas no local de instalação.

[0011] As tecnologias já conhecidas pelo estado da técnica afirmam serem capazes de aumentar o rendimento metálico ou mesmo reduzir a passagem de escória, porém não apresentam de forma cientifica (modelos em água ou numéricos) como isto pode ocorrer. Simplesmente propostas empíricas, baseados na interpretação dos fenômenos envolvidos. Ou seja, uma solução deste tipo, precisaria de mais resultados para garantir tais melhorias. [0012] Portanto, o estado da técnica carece de uma solução capaz de proporcionar um revestimento de fundo de panela de aço capaz de melhorar o processo de fabricação de aço e que se seja de instalação prática e que possa ser realizada no local da operação. Além disso, o estado da técnica não apresenta uma solução capaz de proporcionar um revestimento de fundo de panela que possua o mesmo perfil característico por toda a sua vida útil.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0013] E um objetivo da presente invenção prover um método para o desenvolvimento de um revestimento de um fundo de panela monolítico

(concreto refratário), através da utilização de um molde metálico, com perfil característico, visando melhorar o escoamento do aço líquido, permitindo um maior esgotamento do aço e reduzindo a passagem de escória.

[0014] E um outro objetivo da presente invenção desenvolver um revestimento compreendendo canais inclinados, conectando os pontos extremos da panela, direcionando o fluxo de forma suave para o sistema da válvula gaveta. A inclinação dos canais pode ser formada de maneira a formar perfis curvos ou retos. A inclinação dos canais permite a aceleração do fluxo de aço que auxilia na sustentação da escória no local da válvula gaveta e parte da quebra do vórtice.

[0015] Além disso, é um objetivo da presente invenção propor também a construção durante a moldagem do concreto no local, barreiras próximas ao sistema de válvula gaveta. Estas barreiras tendo a função de quebrar o movimento circular característico do vórtice. Estas barreiras aqui chamadas de chanfros, que são feitas durante a concretagem, ou feitas pré- fabricadas e inseridas no local.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0016] De forma a alcançar os objetivos acima, a presente invenção provê um método para revestir fundo de panela de aço compreendendo as etapas de posicionar um molde no fundo da panela de aço; fixar o molde por meio de um mecanismo de fixação; aplicar material refratário sobre o fundo da panela e abaixo do molde; aplicar uma carga sobre o molde; e retirar o molde do material refratário.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0017] A Figura 1 ilustra uma seção transversal de uma panela de aço.

[0018] A Figura 2 mostra uma vista em corte de uma panela de aço com um fundo de panela de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0019] A Figura 3 ilustra as regiões de perfis de diferentes configurações de acordo com a presente invenção;

[0020] A Figura 4 mostra uma outra modalidade do revestimento de fundo de panela de aço de acordo com a presente invenção;

[0021] A Figura 5 mostra um molde de acordo com a presente invenção.

[0022] A Figura 6 mostra o corte transversal de uma extremidade de um molde de acordo com a presente invenção.

[0023] A Figura 7 mostra um corte longitudinal do molde e um sistema de acoplamento na válvula gaveta de acordo com a presente invenção. [0024] A Figura 8 mostra um sistema de apoio para o molde de acordo com a presente invenção.

[0025] A Figura 9 mostra uma outra modalidade do fundo de panela de acordo com a presente invenção.

[0026] A Figura 10 mostra uma outra modalidade do fundo de panela de acordo com a presente invenção.

[0027] A Figura 11 mostra uma outra modalidade do fundo de panela de acordo com a presente invenção.

[0028] A Figura 12 ilustra uma peça pré-fabricada de acordo com uma modalidade de acordo com a presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0029] A descrição que se segue partirá de concretizações preferenciais da invenção, aplicada a um fundo de panela de aço. Entretanto, como ficará evidente para um técnico no assunto, a invenção não está limitada a qualquer modalidade particular, e tampouco a um método de revestimento de panela de aço específico.

[0030] Como já mencionado, a Figura 1 apresenta uma ilustração de uma panela de aço utilizada durante o processo de fabricação de aço. A panela compreende um fundo de panela 1 que é formado por material refratário. Adicionalmente, a panela compreende uma sede da válvula 2 que é formada como uma válvula gaveta que permite o escoamento do aço.

[0031] Em geral, o fundo da panela possui um local que recebe o jato de aço do convertedor possuindo a maior espessura de refratário e, assim, localizado no ponto mais alto do fundo da panela. A partir deste local, o aço liquido se espalha para o restante da panela até que o nível suba. Contudo, em algumas regiões da panela não ocorre escoamento suficiente de aço. De maneira a solucionar este problema, é proposto um fundo de revestimento para melhorar o esgotamento do aço.

[0032] A Figura 2 ilustra uma primeira modalidade de revestimento de fundo de panela de aço de acordo com a presente invenção aplicada em uma panela de aço compreendendo uma região de impacto 16 e uma sede de válvula 2. O revestimento de fundo de panela de acordo com a presente invenção possui um perfil característico impresso que é determinado de modo a formar canais de escoamento característico que são formados devido a variação de espessura do perfil que se estende de uma região de espessura maior até uma região de espessura menor do fundo da panela.

[0033] Nesta modalidade, onde o fundo de panela compreende apenas uma peça de impacto 16 e uma sede de válvula 2, o molde possui um formato em C, em que uma extremidade se projeta de um ponto adjacente a um lado da região de impacto 16 na região de espessura maior de forma substancialmente circular sobre o fundo de panela, passando através da sede válvula 2 na região de espessura menor, até um ponto adjacente ao lado oposto da região impacto 16 na região de espessura maior. Esse formato permite que as zonas mortas, próximas a região de impacto 16 na região de espessura maior, sejam interligadas à válvula de saída na região de espessura menor.

[0034] Dependendo da disposição da válvula de gaveta com relação às demais regiões da panela, o formato do perfil pode variar, a fim de otimizar ao máximo e eliminar as zonas mortas que poderiam armazenar o aço na panela.

[0035] O perfil impresso eventualmente deve apresentar um formato característico diferente para melhorar o escoamento dependendo do tipo de panela utilizada. Por exemplo, a panela pode apresentar uma segunda região da válvula de saída, por onde o aço irá vazar para o lingotamento. Algumas panelas também podem ter um plugue poroso que é comumente utilizado para injeção de gás inerte visando melhorar o refino do aço.

[0036] Desta forma, foi verificado que o ideal é fazer com que o molde ocupe ou promova uma cobertura da maior área possível do fundo da panela (com exceção da região do impacto). Assim, garante-se a maior cobertura das zonas mortas permitindo capturar o aço metálico que não seria convertido através da sede de válvula. Dessa forma, o molde gera depressões interligando os pontos em comum com a região da válvula gaveta.

[0037] A Figura 3 ilustra as regiões do fundo da panela que podem ser ocupadas pelo perfil tendo diferentes configurações em consideração da posição da região de impacto 16, da sede de válvula 2 e do plug poroso 19. Tendo em vista as diferentes configurações de fundo de panela, pode-se considerar duas regiões importantes, a região útil de melhoria 17, a qual será o local onde ficará posicionado o novo perfil para melhoria do escoamento, sendo o ponto mais distante da sede válvula 2 o ponto zero, a partir do qual a espessura do fundo diminui até a sede, gerando uma região de maior profundidade. Uma outra região em destaque seria a região crítica 18, representando a região onde a sede de válvula 2 e o plug poroso 19 podem estar localizados.

[0038] No caso de a panela não possuir um plug poroso 19 o desenho final é direto, ou seja, interliga-se os pontos distantes com a sede de válvula 2 com um perfil em formato em C como na Figura 2.

[0039] Já no caso em que o fundo da panela apresenta um plug poroso, é necessário que o perfil seja adaptado de maneira a evitar que o caminho característico passe por cima do plug poroso. A Figura 4 ilustra uma modalidade da invenção que é utilizada no caso de o fundo de panela possuir um plug 19 entre os pontos de extremidade do perfil, sendo assim necessário aplicar um desvio em torno do plug 19. Em outras palavras, o perfil característico utilizado no molde deve apresentar a capacidade de formar curvas características que contornam o plug poroso 19 mantendo-o na região de espessura maior do fundo da panela.

[0040] Para realizar o revestimento da panela de aço, é proposta a utilização de um molde 3 como exemplificado na Figura 5. Como pode ser visto, o molde 3 tem um formato tipo caixa preferencialmente curvilíneo, cuja forma de seção transversal corresponde ao perfil a ser impresso sobre o fundo de panela. Nesta modalidade, o molde 3 apresenta um formato de perfil 10 correspondente ao perfil ilustrado na Figura 2. Este perfil curvilíneo evita a ocorrência de concentradores de tensões no concreto 5. Além disso, foi verificado que o formado encurvado também auxilia na redução de perda de carga do escoamento nesta região mais próxima à região de impacto. No entanto, o molde pode ser fabricado com formas de quinas, tendo formato de tipo trapezoidal ou reto levemente inclinado em suas bordas.

[0041] Adicionalmente, o molde apresenta espessura que varia ao longo de sua extensão e que é correspondente à variação de altura que se deseja aplicar no fundo de panela para melhorar o escoamento do aço. A Figura 6 ilustra um corte transversal de uma extremidade do molde de acordo com a Figura 5, onde é possível verificar a variação de sua altura.

[0042] Além disso, o molde 3 compreende em sua região superior um sistema para sua fixação e sustentação, e, na sua região inferior, um sistema de fixação e escotilhas para concretagem que serão descritos mais adiante. [0043] No início do processo de revestimento, a panela 1 é liberada para reforma refratária.

[0044] Em seguida, o molde 3 é inserido por cima, através de uma ponte rolante, e posicionado sobre o fundo da panela de aço 1 para acoplar na válvula 2, de maneira a conectar pontos extremos da panela de aço ao sistema de válvula de gaveta 2.

[0045] O molde 3 é então fixado para a realização do revestimento.

Preferencialmente, o molde 3 é acoplado na sede de válvula 2, no fundo da panela de aço 1.

[0046] Em seguida, o material refratário 5 é aplicado sobre o fundo da panela 1 e preenchendo o espaço abaixo do molde 3, de maneira a conformar o revestimento com o perfil característico de acordo com a presente invenção. Preferencialmente, o material refratário utilizado é concreto refratário.

[0047] Para garantir a formação do perfil desejado, é proposto o preenchimento parcial do interior do molde 3 formando uma parte oca ou côncava com uma carga 4. A carga 4 pode ser feita com o próprio concreto ou mesmo preenchido com o mesmo material do molde (aço, fibra, madeira etc.) desde que proporcione peso suficiente à estrutura. Esta ação propicia a compensação da força de empuxo do próprio concreto 5 a ser moldado. Como o molde 3 é feito no formato tipo caixa 10, ou seja, oco por dentro, o empuxo gerado seria muito forte, o que poderia quebrar o mecanismo de fixação do molde. Assim, é necessário calcular o volume parcial a ser preenchido 4, para garantir o equilíbrio das forças peso do molde em relação a força empuxo gerada pelo concreto.

[0048] O molde 3 possui uma inclinação para permitir a formação de um perfil que permita o escoamento preferencial do aço por ele. O ponto zero do molde, deve ficar o mais distante possível da sede de válvula 2, permitindo capturar o aço de zonas mortas. A partir do ponto zero, temos uma diferença de profundidade em relação a sede de válvula 2. Ou seja, existem dois níveis preferenciais da altura do concreto, gerado pelo perfil do molde 3, essa diferença de altura é o que permite o escoamento pelo canal formado pelo molde 3, captando o aço de pontos distantes em uma região de espessura maior e gerando um fluxo preferencial em direção à válvula 2 em uma região de espessura menor. O fluxo acelerado gerado, produz uma força de sustentação da escória por mais tempo, evitando o fenômeno do dreno.

[0049] Para melhorar a aplicação do material refratário e a conformação do fundo de panela de aço se faz necessário manter o molde fixo até a conformação do material refratário. Neste sentido, o método de acordo com a presente invenção proporciona a utilização de um mecanismo de fixação.

[0050] De acordo com a Figura 7, o molde 3 é fixado e travado na sede de válvula 2. No centro da válvula, é inserido um pino central 6, o qual acopla no molde 3, que através de um sistema de fixação 9 ficará travado para impedir a movimentação do molde 3 durante a concretagem.

[0051] Preferencialmente, conforme visto na Figura 8, o molde possui um ponto de apoio 11 para evitar o esforço nas pontas do molde 3 devido ao peso gerado pelo balanceamento interno proporcionado pela carga 4. Preferencialmente, o ponto de apoio 11 é formado simplesmente por uma extensão ou projeção do corpo do próprio molde 3, com um olhai central para permitir a passagem de um pino de apoio 12. Entretanto, o ponto de apoio pode ser formado por uma peça encaixada ou acoplada ao molde para permitir a fixação com o pino 12. [0052] Dessa forma, o sistema de apoio permite que o molde fique nivelado durante a aplicação da carga. Para permitir o ajuste ideal de altura, o pino 12 possui furos 13 que permitem a regulagem durante a fixação e preparação para aplicação do material refratário e, então, o molde é apoiado no fundo da panela.

[0053] Ao terminar a concretagem, retira-se o pino de apoio 12, tomando o cuidado para vibrar o concreto, evitando espaços vazios. O sistema de regulagem de altura pode, altemativamente, utilizar qualquer outro sistema que possibilite o ajuste de altura, como por exemplo um sistema de rosca, o qual gira-se para elevar o molde.

[0054] Dessa forma, a presente invenção proporciona um método que permite uma instalação prática que pode ser aplicado diretamente em um fundo de panela de aço, possibilitando a melhoria durante o processo de fabricação de aço.

[0055] Preferencialmente, o fundo de revestimento de acordo com a presente invenção pode incluir um sistema anti-vórtice para evitar a formação do fenômeno de vórtice. Para tanto, o molde 3, como visto na Figura 5, pode compreender pontos abertos ou escotilhas 20, posicionados próximos a abertura correspondente à sede de válvula, que possibilitam que o concreto suba durante a concretagem. Mais especificamente, com a utilização das escotilhas 20, durante a concretagem, o nível de concreto aumenta nestes pontos abertos, formando chanfros. Nesta etapa, vibradores externos podem utilizados para garantir a homogeneização do concreto.

[0056] Dessa forma, o revestimento de fundo de panela compreenderá, além do perfil característico impresso, o sistema anti-vórtices formado por chanfros 14 e 15 próximos a sede de válvula, que geram uma perturbação do escoamento evitando, assim, a formação de vórtice.

[0057] Conforme já mencionado, o vórtice é um fenômeno fluidodinâmico que pode sugar a escória para dentro da válvula. O sistema and- vórtice pode compreender pelo menos um chanfro 14, sendo que, preferencialmente, o sistema compreende dois chanfros 14 e 15. Assim, a presente invenção fornece um método e um revestimento de fundo de panela capazes de aumentar o esgotamento do aço e impedir a ocorrência do fenômeno de vórtice.

[0058] As Figuras 9, 10 e 11 ilustram outras modalidades da invenção nas quais o método de revestimento é aplicado diferentes fundos de panela. Cada fundo de revestimento compreende um sistema anti-vórtice, canais de escoamento característico e uma peça pré-moldada de impacto 16. A peça de impacto tem uma elevação maior que o fundo, auxiliando o escoamento do aço. A peça tem uma convexidade na borda, o que facilita o escoamento no final da panela e evita quebras ocasionadas por cantos vivos. A peça é feita previamente via moldagem em forma especial, curada e secada em ambiente controlado. Esta operação visa obter um pré-moldado de alta resistência para uso na região de impacto (maior solicitação mecânica).

[0059] Observa-se que cada um dos fundos apresentados nas Figuras

9 a 11 apresentam perfis diferentes, mas que estão dentro das regiões correspondentes ilustradas na Figura 3. Desse modo, para a realização da moldagem de cada fundo, deve-se utilizar um molde com perfil característico diferente, de maneira a criar o perfil desejado em cada situação.

[0060] Dessa forma, a presente invenção proporciona um método para revestimento de fundo de panela e um molde que permitem a formação mais simples, seja no local de instalação ou para fabricação de uma peça pré- fabricada, possuindo um formato capaz de melhorar o processo de fabricação de aço.

[0061] Especificamente, a Figura 11 ilustra uma modalidade da presente invenção aplicada em um fundo de panela compreendendo uma região de impacto 16, uma sede válvula 2 e um plug poroso 19. Nesta configuração, a região de impacto 16 está posicionada junto à parede da panela de aço e a sede de válvula 2 está posicionada adjacente à um lado da região de impacto. O plug poroso 19 está posicionado próximo a outro lado da região de impacto. Dessa forma, perfil utilizado possui uma extremidade mais próxima do plug poroso 16 e se estende até a sede válvula 2. Além disso, para melhor aproveitamento, o perfil possui uma grande área de maneira a proporcionar alcançar o maior número de zonas mortas. Dessa forma, o aço pode escoar da região próxima ao plug poroso 19 até a sede válvula. Para reduzir os efeitos de vórtice, chanfros 14 e 15 são instalados próximos à sede de válvula 2.

[0062] A Figura 12 ilustra uma modalidade da presente invenção aplicada em uma panela de aço configurada de maneira que o plug poroso 19 está posicionado adjacente à região de impacto 16 e a sede de válvula 2 está próxima à uma parede da panela de aço. Neste caso, o perfil apresenta um formato em C como na primeira modalidade da invenção, onde suas extremidades estão, cada uma, posicionadas em um lado da região de impacto 16. Nota-se ainda que o perfil passa em torno do plug poroso 19.

[0063] Além de proporcionar um método simples e prático para realizar o revestimento de fundo de panelas no local da instalação, a presente invenção possibilita a fabricação de peças pré-fabricadas. O molde 3 pode ser aplicado sobre uma peça pré-moldada que possuirá um perfil impresso e poderá ser instalado no local desejado.

[0064] Assim, verifica-se que a presente invenção possibilita um método simples e prático para melhoria de aproveitamento de aço em panelas apresentando diversas configurações. Além disso, é possível verificar que a presente invenção é vantajosa tanto na aplicação do revestimento tanto no local de instalação quanto na fabricação de peças pré-fabricadas.

[0065] A vantagem da presente invenção foi observada em experimentos em modelo físico em escala 1/8, o qual simulou-se o escoamento usando como fluido similar a água. Nota-se que o fluxo preferencial gerado pelos canais curvos, que no final do esvaziamento da água, observou-se uma força de sustentação que evitava o colapso da superfície (fenômeno do dreno). As linhas de fluxo normal puxam-se de várias direções, inclusive da superfície (escória). Ao criar as cavidades curvas no fundo, tem-se uma aceleração preferencial da periferia até a sede de válvula 2. Nos experimentos em modelo físico, usando água como fluido similar ao aço, comparou-se as duas configurações, fundo reto (atual) e o fundo proposto pela presente invenção. Através da análise do escoamento da água pela válvula, observou-se o momento da formação do fenômeno dreno. Neste instante, marca-se o volume de água retido na panela. O fundo proposto pela presente invenção obteve uma redução de 75% de volume de água retido na panela, o que repercutirá no ganho de rendimento metálico.

[0066] Outra vantagem da presente invenção, refere-se ao tipo de desgaste da superfície durante a operação da panela. Um problema observado em outro documento patentários descritos anteriormente, seria como garantir o mesmo design até o final de vida do revestimento refratário. O fato de ter cavidades curvas 10, propicia uma preferência de escoamento nelas, durante os testes em modelo com água. O que resulta em um desgaste preferencial nas cavidades e com isso garante sempre um formato curvo no fundo. Ou seja, este tipo de solução proposta pela presente invenção tende a manter a mesma função até no final de vida do revestimento.

[0067] Portanto, a presente invenção proporciona um método de revestimento de fundo de panela de aço que permite a instalação capaz de melhorar o processo de fabricação de aço e que se seja de instalação prática e que possa ser realizada no local da operação.

[0068] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção da presente invenção são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações ou concretizações particulares acima descritas.

FOLHA DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26)