Componente a base de masa cerámica.

Componente a base de una masa cerámica, la cual es ampliamente estable a temperaturas superiores a 800ºC,

estando en contacto el componente con una masa fundida o producto cocido, durante su utilización según el uso para el cual está destinado, estando integrado en el componente (26, 30) por lo menos un sensor SAW (10), con el cual se puede registrar por lo menos una de las informaciones siguientes durante la utilización del componente (26, 30) y que se puede transmitir a una instalación de procesamiento de datos (70): identificación del componente (26, 30), propiedades físicas del componente (26, 30), movimientos del componente (30), tiempo de utilización del componente (26, 30), lugar del componente (26, 30), estando formado el sensor SAW (10) con una antena (16) para la recepción inalámbrica y para la emisión inalámbrica de señales de radio.

Componente a base de masa cerámica.

La presente invención se refiere a un componente a base de una masa cerámica, la cual, a temperaturas superiores a 800 ºC, es ampliamente estable (es decir, que el componente puede cumplir su cometido según la utilización a esta temperatura) así como a un procedimiento para la monitorización del componente. El componente puede estar no cocido. Las reacciones químicas/cerámicas para la consecución de la estabilidad respecto de la temperatura (hasta la resistencia al fuego) se producen, por ejemplo, cuando se lleva a cabo la utilización del componente. En esta medida, la invención comprende componentes con una estabilidad con respecto a la temperatura también superior a 900 ºC, > 1.000 ºC, aunque también > 1.100 ºC, > 1, 200 ºC, > 1.300 ºC y, finalmente, productos para utilizaciones de alta temperatura superiores a 1.400 ºC. El componente puede estar también temperado o cocido. El grupo mencionado en último lugar comprende componentes, los cuales presentan una estabilidad respecto de la temperatura (resistencia al fuego) en el intervalo indicado más arriba.

El componente puede consistir también en una masa monolítica; en especial se trata sin embargo de una componente moldeado. Son ejemplos de un componente resistente al fuego moldeados del tipo mencionado:

- ladrillos (bricks) de forma y tamaño discrecional, por ejemplo para el revestimiento resistente al fuego de un horno industrial, por ejemplo de una cuchara, de una artesa de colada, de una artesa de vidrio, de un convertidor, de un horno rotativo tubular para cemento, de un horno de cubilote, de una planta de incineración de basuras o similar,

- placas, incluidas placas de corredera para cierres de corredera, como las que se utilizan para la regulación/control de la descarga de la masa fundida de metal en recipientes de fundición metalúrgicos,

- conos y troncos de cono, incluidos conos de lavado de gas (ladrillos de lavado de gas) , como los que se utilizan

para el suministro de gases, generalmente gases inertes, a masas fundidas de metal. A este grupo pertenecen también ladrillos de lavado de gas con otra geometría.

- Otras formas, por ejemplo acanaladuras, a lo largo de las cuales se conduce una masa fundida de metal,

tapones para la regulación de la cantidad de descarga de una masa fundida desde un recipiente de fundición, manguitos, ladrillos perforados (well nozzle, well block) y muchos otros.

Los componentes mencionados pueden estar fabricados con materiales diferentes, por ejemplo a partir de un relleno básico a base de MgO o un relleno no básico a base de Al2O3, TiO2, ZrO2 y/o SiO2. La invención se puede utilizar en todos los sistemas de material. Los componentes pueden ser vertidos, estampados, comprimidos o ser procesados de otra forma cualquiera. Su sistema de fraguado no está sometido a ningún tipo de limitaciones. La invención abarca de acuerdo con ello, por ejemplo, componentes enlazados C, fraguados cerámica ó hidráulicamente.

Todos los componentes están sometidos a un desgaste. Tanto por motivos de la técnica de procedimientos como por motivos financieros existe el deseo de optimizar la durabilidad (período de servicio) del componente. Sin embargo, con frecuencia esto no es posible dado que no existen informaciones acerca del estado (grado de desgaste) del componente. Esto es válido, en especial, durante la utilización dado que las elevadas temperaturas de utilización dificultan o imposibilitan una comprobación correspondiente.

El documento DE 35 03 221 A1 describe un ladrillo de lavado de gas con indicación de grosor residual. En el ladrillo de lavado de gas están tendidos cables eléctricos. Tan pronto como el ladrillo de lavado de gas ha alcanzado una medida del desgaste determinada, los cables se funden, con lo cual se genera una señal. El dispositivo conocido sirve por lo tanto únicamente para indicar un estado de desgaste.

El documento GB 2340226 describe un ladrillo resistente al fuego, en el cual está dispuesto un sensor, para indicar por lo menos una de las magnitudes: longitud del ladrillo, flujo de calor a través del ladrillo, tasa de tensión en el ladrillo. El sensor realizado en material cerámico y/o en metales con un punto de fusión superior al del hierro. El sensor comprende un elemento conductor de la luz, el cual está tendido longitudinal mente en el ladrillo y que sobresale por encima de la superficie del ladrillo. Este elemento está acoplado con un dispositivo de transmisión óptico. Los datos determinados por el sensor son conducidos, con la ayuda de cables o de fibras ópticas, a una instalación de procesamiento de datos.

Por el documento DE 101 04 582 A1 se conoce un procedimiento y un dispositivo para la recogida de datos de medición en una acerería. Con el procedimiento se puede determinar la temperatura en diferentes dispositivos, en especial en recipientes siderúrgicos, por ejemplo la temperatura en el revestimiento de un convertidor o de una cuchara.

En el documento WO03/080274 A1 se propone un procedimiento para hacer funcionar un cierre de corredera en el cual en el entorno de las placas de correderas resistentes al fuego se pueden determinar y evaluar uno o varios de los parámetros siguientes: las dimensiones del sistema de cierre de corredera, las temperaturas en la zona del cierre de corredera, las presiones de los cilindros y los resortes que actúan sobre las placas de corredera. Todas estas son magnitudes indirectas, que no permiten afirmaciones fiables acerca del grado de desgaste del componente.

La invención se plantea el problema de hacer posible una identificación y formular afirmaciones acerca del estado o del tiempo de utilización del componente, durante y después de la utilización.

La invención se basa en el siguiente conocimiento: el registro de magnitudes características diferentes alrededor del componente propiamente dicho, como en el estado de la técnica, no conduce al objetivo. De este modo, una placa de cierre de corredera está confeccionada generalmente en un mecanismo de metal. Un ladrillo de lavado de gas está dispuesto, con frecuencia, en un ladrillo perforado o un orificio de descarga (nozzle) está rodeado por ladrillos resistentes al fuego o una masa resistente al fuego. Con frecuencia el componente está en contacto con una masa fundida caliente o producto cocido. Más bien el componente debe ser verificado. Los procedimientos de reconocimiento óptico indirectos (GB 2340226 A1) fracasan. Esto es válido también para la conexión indirecta (corporal) de dispositivos de medición y monitorización.

La invención recorre otro camino. Propone integrar un sensor o varios sensores (por ejemplo 1, 2, 3, 4 ó más) en el componente, siendo el sensor un sensor con una antena para la recepción inalámbrica y para la emisión inalámbrica de señales de radio, para de este modo poder registrar por lo menos una de las siguientes informaciones (también) durante la utilización del componente y poder transmitirla a una instalación de procesamiento de datos.

- Informaciones para la identificación del componente. A estas pertenecen, por ejemplo, los datos siguientes: tipo de producto, tipos de materiales, indicaciones del fabricante, fecha de fabricación, suministro y utilización, etc.

- Datos acerca de las propiedades físicas del componente: A estos pertenecen, por ejemplo, la temperatura del componente, tensiones mecánicas (termomecánicas) en el componente, etc.

- Datos acerca del lugar y los movimientos del componente. Esta información tiene importancia en especial para componentes los cuales son movidos durante la utilización, por ejemplo placas de corredera, tapones aunque también ladrillos de lavado de gas ajustables en altura, lanzas o similares. Se puede determinar también el lugar en el cual se encuentra el componente en la fábrica.

- Datos acerca del tiempo de utilización del componente: al mismo tiempo se registra, mediante una medición de la temperatura, cuanto tiempo ha estado "en servicio" una placa de corredera, es decir ha circulado masa fundida de metal a través de la abertura de la placa de corredera.

"Integrar" significa que el sensor está dispuesto en el interior del componente.

Las informaciones (datos) mencionadas con anterioridad pueden ser esenciales, de manera individual o también en combinaciones discrecionales, para la determinación del estado, por ejemplo del grado de desgaste, del componente. Al mismo tiempo las informaciones son registradas y evaluadas de manera regular no de forma discreta, sino dependiendo del... [Seguir leyendo]

1. Componente a base de una masa cerámica, la cual es ampliamente estable a temperaturas superiores a 800ºC, estando en contacto el componente con una masa fundida o producto cocido, durante su utilización según el uso 5 para el cual está destinado, estando integrado en el componente (26, 30) por lo menos un sensor SAW (10) , con el cual se puede registrar por lo menos una de las informaciones siguientes durante la utilización del componente (26, 30) y que se puede transmitir a una instalación de procesamiento de datos (70) : identificación del componente (26, 30) , propiedades físicas del componente (26, 30) , movimientos del componente (30) , tiempo de utilización del componente (26, 30) , lugar del componente (26, 30) , estando formado el sensor SAW (10) con una antena (16) para la recepción inalámbrica y para la emisión inalámbrica de señales de radio.

2. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) está confeccionado en un revestimiento.

3. Componente según la reivindicación 2, cuyo revestimiento es de vitrocerámica. 15

4. Componente según la reivindicación 2, cuyo revestimiento no protege contra ondas electromagnéticas.

5. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) es un sensor pasivo.

6. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) está formado a través de un cable con una antena (16) para la emisión de señales de radio.

7. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) presenta un dispositivo (14) para la conversión de ondas electromagnéticas en ondas mecánicas y viceversa. 25

8. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) presenta unas estructuras superficiales (12) , las cuales reflejan ondas superficiales mecánicas.

9. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) presenta un dispositivo para la recepción y la 30 emisión de señales de alta frecuencia.

10. Componente según la reivindicación 1, cuyo sensor SAW (10) comprende un cristal piezoeléctrico.

11. Componente según la reivindicación 1, que presenta, de manera contigua al sensor SAW (10) , una tapa (32)

metálica, presentando la tapa (32) , de manera contigua a la antena (16) del sensor SAW (10) , una escotadura (28) para el paso de señales de radio a su través.

12. Procedimiento para la monitorización de un componente según una de las reivindicaciones 1 a 11, con las etapas siguientes: 40

12.1 emitir una señal de radio por una central de radio en el sensor SAW, 12. 2 recibir la señal de radio a través del sensor SAW, 45 12.3 procesar, convertir y/o codificar la señal a través del sensor SAW o en el mismo, 12.4 emitir una señal de radio de respuesta con por lo menos una información acerca de la identificación del componente (26, 30) , las propiedades físicas del componente (26, 30) , los movimientos del componente (30) , el tiempo de utilización del componente (26, 30) , el lugar del componente (26, 30) del sensor SAW en la central de 50 radio, 12.5 evaluar las señales de radio y las informaciones transmitidas de este modo, así como comparar estas informaciones y/o las magnitudes características determinadas a partir de ellas con datos nominales en una instalación de procesamiento de datos.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que las señales de radio emitidas y recibidas por la central de radio son ondas electromagnéticas.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el sensor SAW convierte las ondas electromagnéticas

60 recibidas, mediante un conversor, en ondas superficiales mecánicas y las transmite a través de la superficie del sensor SAW, el cual está formado con unas estructuras superficiales reflectantes, las cuales reflejan de vuelta las ondas superficiales mecánicas, por lo menos parcialmente, al conversor, el cual convierte las ondas superficiales mecánicas de nuevo en ondas electromagnéticas y las reenvía a la central de radio.

15. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que las señales emitidas y recibidas por la central de radio son evaluadas por la instalación de procesamiento de datos, son comparadas con valores nominales y son representadas.