Procedimiento y dispositivo para la medición de longitud de un electrodo.

Procedimiento para medir la longitud de un electrodo (14) o determinar la posición de una sección transversal de consumo del electrodo en un horno eléctrico

(10), en el que la medición se realiza mediante radar, de tal forma que un dispositivo de emisión/recepción por radar (22) está conectado mediante un dispositivo de conexión de guiaondas (21) a un guiaondas (20) que está dispuesto en el electrodo y que se extiende en el sentido de desgaste (19) del electrodo desde una sección transversal final (18) del electrodo hasta una sección transversal de consumo (17) del electrodo y que está realizado como tubo guiaondas o canal guiaondas, y se mide la diferencia de tiempo entre la emisión de la señal de radar y la recepción del eco producido por reflexión por un punto de discontinuidad del guiaondas en la sección transversal de consumo del electrodo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/058678.

Solicitante: DANGO & DIENENTHAL MASCHINENBAU GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Hagener Strasse 103 57072 Siegen ALEMANIA.

Inventor/es: DIENENTHAL,JÖRG, MORGENSTERN,HANS-UWE.

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 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 H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por descarga eléctrica (antorchas de... > H05B7/06 (Electrodos)

PDF original: ES-2487652_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la medición de longitud de un electrodo La presente invención se refiere a un procedimiento para medir la longitud de un electrodo o determinar la posición de una sección transversal de consumo del electrodo en un horno eléctrico, en el que la medición se realiza mediante radar, de tal forma que un dispositivo de emisión/recepción por radar está conectado mediante un dispositivo de conexión de guiaondas a un guiaondas que está dispuesto en el electrodo y que se extiende en el sentido de desgaste del electrodo desde una sección transversal final hasta una sección transversal de consumo del electrodo y que está realizado como tubo guiaondas o canal guiaondas, y se mide la diferencia de tiempo entre la emisión de la señal de radar y la recepción del eco producido por reflexión por un punto de discontinuidad del guiaondas en la sección transversal de consumo del electrodo. Además, la invención se refiere a un dispositivo para realizar el procedimiento.

En los llamados "hornos eléctricos", en una cuba de horno se funde metal mediante la energía térmica liberada por la formación de un arco voltaico entre un electrodo y el metal o la masa fundida. En este procedimiento, los electrodos se desgastan continuamente, de modo que para ajustar una distancia deseada entre el extremo del electrodo, definido por la sección transversal de consumo, y el metal que ha de ser fundido o la masa fundida, debe haber un seguimiento del electrodo en sentido contrario al sentido de desgaste.

Para poder lograr, a ser posible, condiciones constantes durante todo el procedimiento de fusión, es importante mantener esta distancia de la forma más constante o definida posible, de modo que, a ser posible, debería realizarse un seguimiento del electrodo de acuerdo con el consumo del electrodo. Para ello, es necesario determinar la longitud del electrodo o la posición relativa de la sección transversal de consumo con respecto a la superficie de la masa fundida. Esto es válido como regla general, independientemente de si en función del procedimiento de fusión concreto la sección transversal de consumo está dispuesta por encima del baño de fusión o si está sumergido en el baño de fusión.

Para determinar la longitud del electrodo o la distancia de la sección transversal de consumo del electrodo con respecto a la superficie de la masa fundida ya son conocidos diversos procedimientos. Por ejemplo, por el documento US4, 843, 234 se conoce el modo de calcular la longitud del electrodo mediante una disposición de guiaondas dispuesta en o dentro del electrodo mediante la determinación de la longitud del electrodo como diferencia de longitud. Para conseguir una precisión suficiente, en el documento US4, 843, 234 se recomienda emplear dos disposiciones de guiaondas separadas una de otra que requieren una estructura total correspondientemente compleja del dispositivo de medición. Además, en el procedimiento conocido se requieren medidas especiales para proteger el guiaondas contra las temperaturas extremas en el horno eléctrico.

El documento EP1181841B1 presenta un procedimiento en el que la distancia entre una punta de electrodo y la superficie de la masa fundida se realiza mediante una medición de longitud de referencia en un sistema de elevación de electrodo. Aparte de que la determinación de la posición de la punta del electrodo o de la sección transversal de consumo del electrodo encima de la superficie de la masa fundida se realiza independientemente de la longitud del electrodo, para calcular la distancia es necesario el cálculo subsiguiente de un valor diferencial tomando en consideración un valor de corrección resultante del consumo del electrodo entre dos mediciones. Por lo tanto, el procedimiento conocido por el documento EP1181841B1 no permite ni la medición de la longitud del electrodo, ni es posible la determinación in situ de la distancia de la punta del electrodo con respecto a la superficie de la masa fundida.

Por el documento DE102004022579A1 se dieron a conocer un procedimiento así como un dispositivo que permiten la determinación de la longitud del electrodo. En concreto, se propone que para la realización del procedimiento o bien se use un guiaondas óptico y se mida la longitud del electrodo mediante la medición de la duración del reflejo en forma de un desfasaje de la oscilación modulada, o bien, en caso de usar guiaondas dieléctricos en forma de varillas de cerámica para determinar la longitud del electrodo, se realice la medición de la duración del reflejo desde el punto de rotura hasta el extremo superior del guiaondas.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento y un dispositivo que permitan la medición in situ de la longitud de electrodo o la determinación de la posición de la sección transversal de consumo del electrodo con el menor esfuerzo posible.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1 y un dispositivo con las características de la reivindicación 5.

En el procedimiento según la invención, la medición se realiza mediante radar, de tal forma que un dispositivo de

emisión/recepción por radar está conectado mediante un dispositivo de conexión de guiaondas a un guiaondas que está dispuesto en el electrodo y que se extiende, en el sentido de desgaste del electrodo, desde una sección transversal final del electrodo hasta una sección transversal de consumo del electrodo y que está realizado como tubo guiaondas o canal guiaondas, y se mide la diferencia de tiempo entre la emisión de la señal de radar y la recepción del eco producido por reflexión por un punto de discontinuidad del guiaondas en la sección transversal de consumo del electrodo.

El procedimiento según la invención permite una medición permanente durante el funcionamiento en marcha del horno eléctrico mediante el guiaondas dispuesto en el electrodo. Dado que, a causa del consumo del electrodo, el extremo del guiaondas se encuentra continuamente en la sección transversal de consumo o, en caso de un guiaondas que se extiende fuera de la masa del electrodo, se encuentra a la altura de la sección transversal de consumo, queda garantizado que el extremo del guiaondas se pueda tomar como valor de referencia acertado para la posición de la sección transversal de consumo y, por tanto, conociendo la posición del extremo superior del electrodo se pueda determinar también la longitud actual del electrodo.

Como guiaondas se usará un tubo guiaondas que se extiende a lo largo del electrodo, o bien, un tubo guiaondas que se extiende dentro del electrodo. Si está prevista la realización o la disposición de un guiaondas dentro del electrodo, el guiaondas también puede estar formado por un canal formado dentro del electrodo en el material mismo del electrodo, que presenta una pared de canal adecuada para la propagación de ondas de radar. El extremo del guiaondas, dispuesto dentro de o a la altura de la sección transversal de consumo, constituye un punto de discontinuidad o un punto de inhomogeneidad que produce un eco correspondiente de las ondas electromagnéticas utilizadas como ondas radar, que es detectada en la pieza de recepción del dispositivo de emisión/recepción por radar.

En una variante especialmente preferible del procedimiento, para la adaptación de la distancia física entre un dispositivo de emisión/recepción por radar, posicionado independientemente del electrodo, y la sección transversal final del electrodo se modifica la longitud del dispositivo de conexión de guiaondas. A diferencia de si el dispositivo de emisión/recepción por radar se encuentra directamente cerca de la sección transversal final pudiendo estar realizado el dispositivo de conexión... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para medir la longitud de un electrodo (14) o determinar la posición de una sección transversal de consumo del electrodo en un horno eléctrico (10) , en el que la medición se realiza mediante radar, de tal forma 5 que un dispositivo de emisión/recepción por radar (22) está conectado mediante un dispositivo de conexión de guiaondas (21) a un guiaondas (20) que está dispuesto en el electrodo y que se extiende en el sentido de desgaste

(19) del electrodo desde una sección transversal final (18) del electrodo hasta una sección transversal de consumo

(17) del electrodo y que está realizado como tubo guiaondas o canal guiaondas, y se mide la diferencia de tiempo

entre la emisión de la señal de radar y la recepción del eco producido por reflexión por un punto de discontinuidad 10 del guiaondas en la sección transversal de consumo del electrodo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para la adaptación de la distancia física entre un dispositivo de emisión/recepción por radar (22) posicionado independientemente del electrodo (14) y la sección transversal final (17) del electrodo se modifica la longitud del dispositivo de conexión de guiaondas (21) .

1.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la longitud efectiva del guiaondas (20) se modifica conforme a la construcción del electrodo (14) con tramos parciales de electrodo (25) que se realiza sobre la sección transversal final (18) para la sustitución de la masa del electrodo consumida en la sección transversal de consumo (17) .

2.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante el funcionamiento del horno eléctrico se realiza la circulación de un medio de lavado por el guiaondas (20) , orientada hacia la sección transversal de consumo (17) .

5. Dispositivo para medir la longitud de un electrodo (14) o determinar la posición del electrodo en un horno eléctrico (10) con un dispositivo de emisión/recepción por radar (22) , con un tubo guiaondas (20) dispuesto en el electrodo y con un dispositivo de conexión de guiaondas (21) , en el que el tubo guiaondas se extiende desde una sección transversal final (18) del electrodo, en el sentido de desgaste (19) del electrodo, hasta una sección transversal de consumo (17) del electrodo y el dispositivo de conexión de guiaondas sirve para la conexión del dispositivo de emisión/recepción por radar a un extremo del tubo guiaondas en la sección transversal final del electrodo.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de conexión de guiaondas (21) presenta una longitud variable para la conexión del dispositivo de emisión/recepción por radar (22) posicionado 35 independientemente del electrodo (14) a la sección transversal final (18) del electrodo.

7. Dispositivo según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque entre el dispositivo de conexión de guiaondas (21) y el tubo guiaondas (20) está realizada una conexión de guiaondas (29) en la que un extremo axial superior del guiaondas está alojado de forma axialmente deslizable con respecto al extremo axial inferior del dispositivo de 40 conexión de guiaondas.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la conexión de guiaondas (29) está realizada como manguito de deslizamiento, de tal forma que un extremo (30) del dispositivo de conexión de guiaondas (21) y un extremo (31) del tubo guiaondas (20) están dispuestos de tal forma que engranan uno en otro.

4.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el tubo guiaondas (20) se compone de segmentos de guiaondas (32, 33) unidos entre ellos mediante al menos un conector de segmentos (34) .

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el conector de segmentos (34) presenta un 50 adaptador de sección transversal (35) para realizar un diámetro interior d continuo en una zona de transición entre dos segmentos de guiaondas (32, 33) .

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque el tubo guiaondas (20) presenta un material de tubo que contiene sustancialmente grafito.

5.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el material del tubo presenta además de grafito una parte metálica como componente esencial.

13. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el material del tubo presenta además de grafito 60 una parte mineral como componente esencial.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 13, caracterizado porque el tubo guiaondas (20) está provisto de una impregnación.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 13, caracterizado porque el tubo guiaondas (20) está provisto de un recubrimiento.