Procedimiento de control para la fundición de una carga metálica y dispositivo de pesaje utilizado en dicho procedimiento.

Procedimiento de control para la fundición de una carga metálica en un horno (10) que comprende al menos un crisol

(11) que contiene la carga metálica y un techo, caracterizado porque proporciona que el crisol (11) se pese por medio de una pluralidad de elementos (16) de pesaje distribuidos a lo largo del perímetro de la base del crisol (11), y porque los valores detectados por dicha pluralidad de elementos (16) de pesaje se envían a una unidad de control para obtener información relativa a la distribución de la carga metálica en el interior del crisol (11).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/051042.

Solicitante: DANIELI & C. OFFICINE MECCANICHE SPA.

Inventor/es: SELLAN, ROMANO, TERLICHER,STEFANO, SCOTTI,FRANCO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS,... > F27D21/00 (Disposición de los dispositivos de vigilancia; Disposición de los dispositivos de seguridad)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > PROCESOS DEL HIERRO FUNDIDO, p. ej. AFINADO, FABRICACION... > Fabricación de acero al carbono, p. ej. acero suave,... > C21C5/52 (Fabricación del acero en horno eléctrico)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos de solera, p. ej. hornos de reverbero (F27B... > F27B3/08 (con calefacción eléctrica, p. ej. hornos de arco eléctrico, con o sin otra fuente de calor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > HORNOS, ESTUFAS, HOGARES O RETORTAS DE DESTILACION,... > Hornos de solera, p. ej. hornos de reverbero (F27B... > F27B3/28 (Disposición de los dispositivos de control, de vigilancia, de alarma o dispositivos similares)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS,... > F27D19/00 (Disposición de los dispositivos de control)

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Procedimiento de control para la fundición de una carga metálica y dispositivo de pesaje utilizado en dicho procedimiento Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento de control de los parámetros de funcionamiento en un horno de fundición para una carga metálica, utilizando la información y las señales que llegan procedentes de un dispositivo de pesaje asociado con el horno. La invención se refiere también al dispositivo de pesaje utilizado en el procedimiento de control.

Antecedentes de la invención Son conocidas las plantas para la transformación y fundición de cargas metálicas que comprenden un horno de arco eléctrico adecuado para cooperar con un sistema de carga, que puede ser de tipo continuo, por ejemplo una cinta transportadora, o discontinuo, por ejemplo, con cestas. El horno eléctrico proporciona al menos un contenedor, o crisol, y un techo de cubierta. Los electrodos se introducen a través de orificios presentes en el techo.

También se conoce el uso de sistemas de pesaje, de tipo directo o indirecto, estando este último basado por ejemplo en la medición del nivel del baño de líquido, para obtener la información que se utiliza a continuación para controlar los parámetros de funcionamiento del horno.

Por ejemplo, el documento WO2005/052196, bajo el nombre del presente solicitante, describe un procedimiento en el que el horno se pesa periódicamente para detectar la cantidad de acero presente en el horno; en este procedimiento se controla también la temperatura del baño de líquido, de manera sustancialmente continua, y la velocidad de flujo de la escoria descargada dentro del horno se detecta mediante el pesaje, y se regula de manera que la temperatura se mantiene constante alrededor de un valor deseado y predeterminado.

En otras palabras, el valor detectado del peso de la carga descargada en cada ocasión en el horno se utiliza para regular la velocidad de descarga y/o la cantidad de escoria en la cesta para no crear perturbaciones, más allá de un valor tolerado, en la temperatura del baño de líquido. Este sistema se utiliza también para mantener la cantidad de acero líquido en el horno bajo control.

El documento JP 080 005 248, publicado el 01.12.1996, describe también un procedimiento para controlar el proceso de fundición en un horno eléctrico, en el que el peso de un sistema de horno eléctrico y el peso de la carga introducida en el horno se detectan continuamente y, de acuerdo con las variaciones detectadas en dichos pesos, la velocidad de alimentación de la carga en el horno se ajusta.

El documento RU 2082763 describe también un procedimiento para controlar el proceso de fundición en un horno usando las señales que llegan procedentes de un sensor del peso de la escoria y de un sensor del peso de los materiales adicionales que pasan a través de una unidad de control. El documento JP 1-174888 analiza también el problema de la determinación del peso en los procesos metalúrgicos.

El documento US-A-6.004.504, que proporciona un sistema de alimentación de tipo continuo y pre-calienta la carga antes de que se introduzca en el horno, describe un procedimiento y un aparato que utiliza un detector de la masa de la carga y un detector de la velocidad de carga, asociados con la cinta transportadora para controlar el proceso de descarga de la carga en el horno.

El documento WO-A-03087688 describe un procedimiento para la producción de metal fundido en un horno eléctrico que se proporciona para controlar al menos tres parámetros, es decir, el peso del material de metal cargado en el horno, el volumen de gas que contiene oxígeno alimentado en el horno y la cantidad de energía eléctrica suministrada al horno, para optimizar el proceso de fundición.

El documento WO-A-2006/108691 trata también el problema de mantener un proceso de fundición bajo control, en un horno eléctrico con un sistema de carga continuo, utilizando la información en relación con el peso del sistema de horno eléctrico. El documento WO-A-2006/108691 describe el uso de rodillos asociados con los elementos de soporte del crisol en el que se disponen los sensores de peso, que por tanto miden solo el peso del crisol y de su contenido, y no el de los otros equipos y/o equipos asociados que soportan el horno.

El documento WO-A-2006/108691, como el documento WO-A-2006/108196, establece también que las señales relacionadas con el peso del crisol, después de cada ciclo para descargar la escoria, se correlacionan con la cantidad de energía alimentada al horno para mantener la temperatura sustancialmente constante y cerca del valor ideal para el ciclo de fundición.

En el campo de la transformación de material ferroso en acero fundido se sabe también que hay una búsqueda continua destinada a garantizar cada vez más características de alta calidad del material fundido, junto con un menor desgaste y menores riesgos de daño a las piezas y componentes, menor consumo de energía con la misma cantidad de metal fundido, tiempos de ciclo más cortos y menor incidencia de los costes de mano de obra.

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La finalidad de la presente invención es, por tanto, conseguir un dispositivo de pesaje optimizado para mejorar y hacer la medición obtenida más fiable y precisa, y de esta manera hacer que el control del proceso de fundición sea incluso más eficaz, en base a la información detectada por los dicho dispositivo de pesaje.

En este sentido, y con base en estudios y experimentos largos y exhaustivos, el solicitante ha perfeccionado las tecnologías existentes, incluyendo las descritas en los documentos antes descritos, superando algunos inconvenientes del estado de la técnica y consiguiendo la presente invención.

Sumario de la invención La presente invención se expone y caracteriza esencialmente en las reivindicaciones principales, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características innovadoras de la invención.

La invención se refiere a un procedimiento para controlar el proceso de fundición en un horno eléctrico que utiliza un dispositivo de pesaje asociado con el crisol del horno eléctrico.

De acuerdo con una característica de la invención, el dispositivo de pesaje comprende una pluralidad de elementos de pesaje, en particular, células de carga u otros elementos de pesaje análogos o comparables, dispuestos alrededor de la base del crisol en la posición y número deseados, de acuerdo con el peso y el tamaño del horno.

Una realización preferente de la invención proporciona que dichos elementos de pesaje se distribuyan de forma sustancialmente simétrica, con respecto a al menos un eje del horno, a lo largo del perímetro de la base del crisol.

De acuerdo con la invención, cada uno de dichos elementos de pesaje se asocia con un elemento de soporte relativo, sólido, por ejemplo soldado o anclado de alguna otra forma, a la pared lateral o la parte inferior del crisol del horno.

Una pluralidad de dichos elementos de soporte sólidos con el crisol se distribuyen a lo largo del perímetro de la parte inferior del crisol y se conectan a los correspondientes elementos de soporte, sólidos, por ejemplo soldados o anclados de alguna otra manera, a una plataforma de soporte con respecto a la que se dispone suspendido sustancialmente el crisol del horno.

El elemento sensible de cada elemento de pesaje se dispone de manera que, con cada variación en el peso del crisol, por ejemplo derivada de la descarga de una cantidad de carga, en forma de escoria de metal, briquetas, esponja de hierro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Procedimiento de control para la fundición de una carga metálica en un horno (10) que comprende al menos un crisol (11) que contiene la carga metálica y un techo, caracterizado porque proporciona que el crisol (11) se pese por medio de una pluralidad de elementos (16) de pesaje distribuidos a lo largo del perímetro de la base del crisol (11) , y porque los valores detectados por dicha pluralidad de elementos (16) de pesaje se envían a una unidad de control para obtener información relativa a la distribución de la carga metálica en el interior del crisol (11) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque proporciona que dicha unidad de control condicione la dirección de descarga de la carga metálica en el interior del crisol (11) de acuerdo con los valores detectados por dicha pluralidad de elementos (16) de pesaje.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se proporcionan al menos cuatro de dichos elementos (16) de pesaje distribuidos simétricamente con respecto a al menos un eje (13) del crisol (11) .

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque proporciona que a cada uno de dichos elementos (16) de pesaje se asocie al menos un elemento (18) de nivelación para nivelar la posición del crisol (11) , y porque dicho elemento (18) de nivelación se ajusta de acuerdo con el valor de peso detectado por el elemento (16) de pesaje relativo.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proporciona al menos un paso para ajustar automáticamente la posición del crisol (11) , realizado utilizando los valores de peso detectados por cada uno de dichos elementos (16) de pesaje.

6. Dispositivo de pesaje utilizado en un procedimiento de control para la fundición de una carga metálica en un horno

(10) que comprende al menos un crisol (11) que contiene la carga metálica, en el que dicho crisol (11) está equipado con una pluralidad de soportes (12) sustancialmente verticales cada uno de los cuales está asociado a una respectiva cartela (20) de anclaje, estando cada una de dichas cartelas (20) de anclaje conectada a un soporte (15) relativo montado sobre una plataforma (14) de soporte, en el que dicho crisol (11) está montado sustancialmente suspendido en dichos soportes (15) de dicha plataforma (14) , caracterizado porque dicho dispositivo (16) de pesaje comprende un elemento (17) de pesaje, montado sólido con uno relativo de dichos soportes (12) y asociado a medios de varillas (18) de unión, medios de varillas (19) y a un elemento (21) de ajuste orientado hacia dicha plataforma (14) , en el que dicha célula (17) de carga es capaz de cargarse bajo tracción por el movimiento de dicha varilla (19) cuando está bajo tensión durante los pasos de descarga de la carga metálica para detectar las variaciones en el peso de dicho crisol (11) al menos durante las operaciones de descarga de la carga metálica en el interior del crisol (11) .

7. Dispositivo de pesaje de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicho medio de varilla (18) de unión está asociado con medios de ajuste y nivelación automáticos.

8. Dispositivo de pesaje de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho elemento de pesaje es una célula (17) de carga.