PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE PROYECCIÓN DE MATERIA PULVERULENTA EN UN GAS PORTADOR.

Procedimiento de proyección de una materia polvorienta en un gas portador que presenta un caudal global,

dicho procedimiento comprendiendo: - un flujo de dicho gas portador bajo presión, - una aceleración de dicho gas portador bajo presión hasta una velocidad sónica, - una expansión de dicho gas portante bajo presión con la formación de una zona de depresión que presenta un valor inferior a dicha presión de flujo del gas portador y un arrastre de una cantidad de dicha materia polvorienta por dicho gas portador expandido, y - una proyección de dicha materia polvorienta arrastrada por dicho gas portador, caracterizado porque el procedimiento comprende además una regulación de dicha presión inferior por derivación o sin derivación, antes de la expansión, de una cantidad ajustable de dicho gas portador que ha sido acelerado para reintroducir dicha cantidad ajustable dentro de la zona de depresión anteriormente mencionada sin modificación de dicho caudal global

La presente invención se refiere a un procedimiento de proyección de una materia polvorienta en un gas portador que presenta un caudal global, dicho procedimiento comprendiendo:

- un flujo de dicho gas portador bajo presión,

- una aceleración de dicho gas portador bajo presión hasta una velocidad sónica,

- una expansión de dicho gas portante bajo presión con la formación de una zona de depresión que presenta un valor inferior a dicha presión de flujo del gas portador y un arrastre de una cantidad de dicha materia polvorienta por dicho gas portador expandido, y

- una proyección de dicha materia polvorienta arrastrada por dicho gas portador.

Un procedimiento de este tipo es conocido por ejemplo a partir del documento US-6.402.050 que describe aparatos de pulverización dinámica de materiales polvorientos por gases en el ámbito de aplicación de la fabricación de revestimientos por ejemplo anticorrosión o reflectantes para superficies mecanizadas.

Este documento describe la utilización de un cuello sónico con una relación particular de las superficies de la sección transversal entre la tobera sónica y la alimentación de materia polvorienta, a fin de mantener una presión inferior a la presión atmosférica para asegurar el transporte del polvo por un flujo de aire a la presión atmosférica. Este documento no divulga que la tobera de tipo sónico permita obtener un caudal constante de materia polvorienta.

Por tanto en el ámbito de la reparación de paredes refractarias de horno por proyección a la llama, de gutinado, de soldadura cerámica o de proyección reactiva, la reproducibilidad de un procedimiento de proyección de materia polvorienta y todas las regulaciones correspondientes como aquellas de la cantidad de materia polvorienta, de la velocidad de proyección, de la fuerza de impacto, etc., están directamente influidas de manera nefasta por un caudal de gas portador variable no reproducible.

Por supuesto, se conocen dispositivos que comprenden un caudalímetro que controla, a través de un regulador, una válvula para obtener un caudal de gas constante, pero tales sistemas son complejos de llevar a la práctica y solicitan elementos cuyos precios de compra y funcionamiento son una función directa de la precisión. Por lo tanto, estos sistemas son poco aplicables, sin considerar el hecho de que la precisión final (probablemente debido a la secuencia de los elementos) a menudo deja que desear.

Además, ciertos procedimientos conocidos en el ámbito de la reparación por proyección de materia polvorienta comprenden un ajuste de la cantidad de materia polvorienta arrastrada por medio de un tornillo sin fin o de un plato giratorio de inclinación pero la utilización de tales dispositivos de arrastre requieren la utilización de motores eléctricos, lo que es poco compatible con la utilización de un gas portador y reactivo (por ejemplo oxígeno) con por lo menos un elemento de dicha materia polvorienta.

Para poder utilizar de manera segura estos motores eléctricos, será necesario utilizar un gas inerte como por ejemplo nitrógeno, lo que no es compatible con el procedimiento según la invención puesto que el gas portador debe ser reactivo con un elemento de la materia polvorienta y solicita en todos los casos una alimentación suplementaria de nitrógeno, lo que hace el procedimiento menos flexible.

La invención por lo tanto tiene por objeto superar estos inconvenientes procurando un procedimiento en el cual el caudal de materia polvorienta sea ajustable y reproducible sin afectar al caudal del gas portador.

Con este fin, el procedimiento según la invención está caracterizado porque comprende además una regulación de dicha presión inferior, que existe en la zona de depresión por derivación o sin derivación, antes de la expansión, de una cantidad ajustable de dicho gas portante que haya sido acelerado para reintroducir dicha cantidad ajustable en la zona de depresión anteriormente mencionada sin modificación de dicho caudal, en particular en su globalidad.

La cantidad de materia polvorienta instantánea arrastrada deberá estar ventajosamente optimizada desde el punto de vista de la excelencia del revestimiento pero igualmente desde el punto de vista de los costes del consumo de esta materia. Aguas arriba de la caña o lanza de proyección, es importante por lo tanto poder mezclar íntimamente la materia polvorienta con el gas portador y reactivo en cantidad ajustable. Por lo tanto, las tensiones determinan igualmente el valor de este último parámetro.

El procedimiento según la invención tal como se ha descrito antes en este documento presenta la flexibilidad deseada con relación a un procedimiento clásico que utiliza un efecto venturi. En efecto, el procedimiento de proyección según la invención comprende una etapa de regulación de dicha depresión por derivación o sin derivación, antes de que la expansión de una cantidad ajustable de gas portante haya sido acelerada que permite, sin modificar en absoluto el caudal de salida del gas portante, modificar el valor de la presión inferior en la zona de depresión, lo que permite ajustar la cantidad de materia polvorienta arrastrada.

Si la cantidad de gas portador y reactivo trasegado y reintroducido es importante, el valor de la presión en la zona de depresión estará más próxima a la presión de compresión y la cantidad de materia polvorienta arrastrada será reducida. Por el contrario, si la cantidad de gas portador y reactivo trasegado y reintroducido es pequeña, el valor de la presión en la zona de depresión se rebajará fuertemente con relación al valor de la presión de compresión anteriormente mencionada y una cantidad de materia polvorienta importante y próxima a su valor máximo será igualmente arrastrada. Si la cantidad de gas portador derivado es nula, el valor de la depresión es máximo y presenta el valor más alejado con relación a la presión de compresión que el procedimiento puede alcanzar y es arrastrada la cantidad máxima de materia polvorienta. Por lo tanto, la cantidad de gas portador y reactivo derivada (es decir trasegada y reintroducida) permite ajustar de manera particularmente astuta la cantidad de materia polvorienta arrastrada.

La invención por lo tanto permite paliar por lo menos una parte de los inconvenientes del estado de la técnica permitiendo ajustar a un valor reproducible la cantidad de materia polvorienta arrastrada asegurando un caudal de gas portador que es constante, garantizando así una velocidad de eyección constante. En efecto, el resultado final, la reproducibilidad y la cantidad de la proyección dependen directamente de este caudal de materia polvorienta arrastrado por dicho gas portador.

Un caudal de gas portador óptimo asegura un transporte óptimo de la materia que se proyecta y puesto que la proyección se realiza por mediación de una caña o lanza de proyección, que tiene una sección de proyección bien definida, la velocidad de proyección para una temperatura determinada del gas portador estará por lo tanto condicionada por el caudal de gas portador.

Gracias a la aceleración hasta la velocidad sónica, por ejemplo obtenida creando una onda de choque en un venturi, el bloqueo sónico establece un caudal fijo que no está influido por las variaciones de pérdida de carga en el circuito aguas abajo. Por lo tanto, el caudal de gas portador se convierte en constante y la velocidad de proyección condicionada por este caudal constante es óptima. La velocidad óptima de eyección así obtenida en el gas portador aumenta considerablemente la fiabilidad y la reproducibilidad del procedimiento de proyección de materia polvorienta según la invención.

En el ámbito de la reparación de paredes de material refractario de hornos, de instalaciones de tratamiento del vidrio, de fábricas de coque, etcétera el procedimiento según la invención puede ser ventajosamente aplicado en un procedimiento de reparación por proyección reactiva que consiste en proyectar por medio de una corriente de gas portador sobre una zona determinada, una materia polvorienta (que comprende por ejemplo una carga refractaria y polvo metálico), finamente pulverizado.

En efecto, cuando una pared de material refractario presenta degradaciones superficiales o profundas, el utilizador las debe reparar lo más rápido posible para no agravar las degradaciones que están producidas por las intensas condiciones de funcionamiento.

En el momento de la operación de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de proyección de una materia polvorienta en un gas portador que presenta un caudal global, dicho procedimiento comprendiendo:

- un flujo de dicho gas portador bajo presión,

- una aceleración de dicho gas portador bajo presión hasta una velocidad sónica,

- una expansión de dicho gas portante bajo presión con la formación de una zona de depresión que presenta un valor inferior a dicha presión de flujo del gas portador y un arrastre de una cantidad de dicha materia polvorienta por dicho gas portador expandido, y

- una proyección de dicha materia polvorienta arrastrada por dicho gas portador,

caracterizado porque el procedimiento comprende además una regulación de dicha presión inferior por derivación o sin derivación, antes de la expansión, de una cantidad ajustable de dicho gas portador que ha sido acelerado para reintroducir dicha cantidad ajustable dentro de la zona de depresión anteriormente mencionada sin modificación de dicho caudal global.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 comprendiendo además una compresión de dicho gas portador acelerado previamente a la expansión.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 en el cual dicho gas portador es un gas reactivo que participa en una relación exotérmica con por lo menos un elemento de dicha materia polvorienta.

4. Dispositivo de proyección de una materia polvorienta en un gas portador que comprende:

- una entrada (1) de gas portador bajo presión,

- una tobera del tipo convergente-divergente de cuello sónico (3) en comunicación con dicha entrada (1) de dicho gas portador bajo presión,

- una alimentación (18) de materia polvorienta que comunica con una zona de depresión (19),

- medios de expansión del gas portador unidos a dicha tobera de tipo convergente-divergente de cuello sónico (3) que recibe el gas portador bajo presión y desemboca en dicha zona de depresión (19), y

- una salida (35) de dicha materia polvorienta arrastrada por dicho gas portador expandido fuera de la zona de depresión (19),

caracterizado porque comprende además un dispositivo de regulación del caudal (11, 7, 8, 15, 17, 36) de dicha materia polvorienta dentro de dicho gas portador que comprende un circuito de derivación (36) de dicho gas portador provisto de un órgano de ajuste (9) de la cantidad de gas portador derivada, dicho circuito de derivación (36) comprendiendo un orificio de separación previa del gas portador (7, 8) dispuesto aguas arriba de dicha zona de depresión (19) de dicho gas portador y un dispositivo de reintroducción (15, 17) de dicho gas portador previamente separado situado dentro de dicha zona de depresión (19), dicha tobera del tipo convergente-divergente de cuello sónico (3) estando dispuesta para mantener, aguas abajo, un caudal constante de gas portador que arrastra una cantidad previamente determinada de materia polvorienta.

5. Dispositivo según la reivindicación 4 comprendiendo además un inyector (12) en comunicación por una parte con dicha tobera de tipo convergente-divergente de cuello sónico (3) y por otra parte con dichos medios de expansión y dicha zona de depresión (19), dicho inyector (12) comprendiendo por lo menos una zona de estrechamiento.

6. Dispositivo según la reivindicación 4 o la reivindicación 5 en el cual dicha tobera del tipo convergente-divergente de cuello sónico (3) presenta un diámetro inferior al diámetro de cada elemento aguas abajo de dicha tobera del tipo convergente-divergente de cuello sónico (3).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en el cual dicho órgano de ajuste es una válvula de aguja (9).

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 en el cual dicho orificio de separación previa (7, 8) está dispuesto aguas arriba de dicha zona de estrechamiento de dicho inyector (12).

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 en el cual dicha zona de depresión (19) está unida a un paso divergente (22), por ejemplo de carburo de tungsteno, él mismo unido a dicha salida (35) de dicha materia polvorienta arrastrada por el gas portador.

10. Dispositivo según la reivindicación 9 en el cual dicha salida (35) de materia polvorienta arrastrada por dicho gas portador es un orificio tubular que comprende el paso divergente (22), en el cual una primera carcasa (23) rodea por lo menos dicho orificio tubular de salida (35) y en el cual una segunda carcasa (27) rodea una tubería flexible que conduce a una lanza de proyección (28) unida a dicha salida (35), las dos carcasas (23, 27) estando unidas juntas.

5 11. Dispositivo según la reivindicación 10 comprendiendo además un hilo termofusible (31) unido por una parte a una palanca de disparo (32) que comprende una posición abierta de paso del gas portador y una posición cerrada de bloqueo del gas portador y por otra parte en el interior de dicha segunda carcasa (27) dicho hilo termofusible (31) estando dispuesto para mantener dicha palanca de disparo (32) en posición abierta.

12. Dispositivo según la reivindicación 10 o la reivindicación 11 en el cual dicha primera carcasa y dicha segunda carcasa (23, 27) están unidas una a la otra por medios de retorno (30) que presenta una fuerza de retorno previamente determinada.

13. Dispositivo según la reivindicación 12 en cuanto depende de la reivindicación 10 comprendiendo además un hilo (31) termofusible unido por una parte a una palanca de disparo (32) que comprende una posición abierta de paso del gas portador y una posición cerrada de bloqueo del gas portador y por otra parte entre dicha primera carcasa y dicha segunda carcasa (23, 27) dicho hilo termofusible (31) estando dispuesto para mantener dicha palanca de disparo (32) en posición abierta.