BR112015021350B1 - método de amostragem precisa das propriedades de meio de arrefecimento e métodos para analisar um meio de arrefecimento - Google Patents
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Abstract
SEPARAÇÃO DE ÁGUA SÓLIDA PARA AMOSTRAR A ÁGUA DA PULVERIZAÇÃO DE UM FUNDIDOR CONTÍNUO. A presente invenção refere-se a métodos e aparelhos para melhorar a precisão de monitores medindo a propriedade da água da pulverização usada para esfriar um filamento de metal derretido em uma operação de fundição contínua. O método utiliza uma peneira deslizada altamente efetiva para remover as partículas da água da amostra que, de outra forma, entupiriam o monitor ou quebrariam o monitor. Essa remoção de partículas resulta no monitor apresentando medições mais precisas que, por sua vez, resulta em custos menores de operação, custos de manutenção e custos de produção reduzidos.
Description
[001]Essa invenção refere-se, de forma geral, a métodos e aparelhos para monitorar precisamente as propriedades da água da pulverização em um sistema de fundidor contínuo. Como descrito, por exemplo, nas patentes US 7.549.797, 8.220.525 e 8.066.054, a fundição contínua é um método para converter o metal derretido em produtos de metal semiacabados, tais como barras brutas, lupas ou lajes e é útil para operações contínuas e de alto volume. Tipicamente na fundição contínua, o metal derretido é coletado em uma calha especial chamada “tundish” (recipiente aberto largo com furos no fundo) e é então passado em uma taxa precisamente controlada para uma zona de arrefecimento primária. Na zona de arrefecimento primária, o metal derretido entra em contato com um molde sólido (frequentemente feito de cobre e frequentemente esfriado a água/líquido). O molde sólido puxa o calor do metal derretido causando uma formação de “crosta” sólida de metal ao redor de um núcleo líquido parado. Esse metal líquido sólido revestido é chamado como um filamento.
[002]Geralmente, o filamento é então passado para uma zona de arrefecimento secundária, na qual o filamento é posicionado dentro de uma câmara de pulverização onde um meio de arrefecimento líquido (frequentemente água) é pulverizado contra o filamento para esfriar mais o metal. Exemplos de tecnologia de pulverização usadas em câmaras de pulverização são descritos nas Patentes US 4.699.202, 4.494.594, 4.444.495, 4.235.280, 3.981.347, 6.360.973, 8.216.117 e 7.905.271. Enquanto sendo pulverizado, o filamento é também suportado por roletes que impedem que as paredes sólidas do filamento sofram fugas (o vazamento do metal líquido para fora de fissuras na crosta sólida do filamento) causadas pela pressão ferrostática (pressão causada pelas propriedades diferentes do sólido móvel e metal líquido pressionando um contra o outro). O filamento mais sólido é então passado adiante para as etapas subsequentes de arrefecimento, modelagem e/ou corte.
[003]Como detalhado nas patentes US 7.799.151 e 4.024.764, operações de fundição apropriadas exigem controle preciso e ajuste sobre todos os componentes usados. De importância particular é o controle fino sobre a pulverização do meio de arrefecimento na pulverização. O documento científico: Comparison of Impact, Velocity, Drop Size and Heat Flux to Redefine Nozzle Performance in the Caster por Kristy Tanner apresentado na American Iron and Steel Technology Conference (2004) descreve como tais fatores como tamanho da gotícula, distribuição da densidade da pulverização e velocidade da gotícula são todos cruciais em técnicas de arrefecimento apropriadas. Isso é porque elas afetam a formação de uma camada de fumaça ou camada de vapor no filamento que afeta a distribuição do fluxo do calor e o arrefecimento localizado do filamento (todos os quais causam impacto na qualidade geral do metal resultante). O conhecimento da composição química das gotículas pode ser usado para determinar esses fatores, bem como fornecer uma compreensão quanto às taxas de corrosão e arrefecimento. Isso exige, entretanto, o conhecimento em tempo real das propriedades exatas do meio de arrefecimento presente na câmara de pulverização. Tal entendimento, entretanto, é complicado pela natureza da câmara de pulverização.
[004]Frequentemente, várias partículas podem terminar em contato com o meio de arrefecimento e elas mudam, por sua vez, as propriedades do agente e tornam difícil a medição dessas propriedades. Por exemplo, lubrificantes (como pó do molde, tal como esse descrito em US 6.315.809) são colocados frequentemente no molde sólido, que são puxados para dentro da zona de arrefecimento secundária pelo filamento. Uma vez lá, os lubrificantes podem reagir com água superquente para formar químicas complexas incluindo ácido fluorídrico altamente reativo. Isso, junto com a pressão intensa e a temperatura, pode causar a formação de partículas adicionais pela corrosão de bocados do metal do filamento ou de canos ou paredes da própria câmara de pulverização. Isso, por sua vez, enche qualquer meio de arrefecimento coletado usado para a amostragem com partículas que podem bloquear a tubulação usada para coletar o agente pulverizado, ou que podem danificar os próprios monitores.
[005]Portanto, é útil e desejável apresentar métodos e aparelhos para separar partículas sólidas do meio de arrefecimento líquido condensado usado em uma operação de fundição contínua. A técnica descrita nessa seção não é planejada para constituir uma admissão que qualquer patente, publicação ou outra informação citada aqui seja “técnica anterior” com relação a essa invenção, a menos que especificamente indicado como tal. Além disso, essa seção não deve ser interpretada como significando que uma pesquisa foi feita ou que nenhuma outra informação pertinente como definido em 37 CFR § 1.56(a) existe.
[006]Pelo menos uma modalidade da invenção é direcionada para um método de amostragem precisa das propriedades do meio de arrefecimento que foi pulverizado em um filamento dentro de uma câmara de pulverização de um processo de fundição de metal contínua. O método compreende as etapas de: passar uma amostra do meio de arrefecimento através de um dispositivo de separação. O dispositivo de separação compreende uma superfície de fluxo angular construída e disposta, tal que o agente flui sobre a superfície e o fluido e as partículas finas da amostra do agente atravessam a superfície de fluxo e vão para um monitor. Partículas grandes no agente não atravessam, mas de preferência deslizam para baixo e para fora da superfície de fluxo angular, dessa forma impedindo a formação de entupimentos sobre a superfície. O monitor é construído e disposto para determinar uma propriedade química ou física do meio de arrefecimento. A ausência de entupimentos permite a monitoração contínua do agente durante as operações de fundição. Caso entupimentos se formassem, o monitor não receberia amostras suficientes/quaisquer amostras e a operação de fundição, portanto, ficaria cega aos efeitos resultantes da composição do agente.
[007]A superfície de fluxo angular do método pode compreender uma pluralidade de membros estendidos. Os membros estendidos podem ter uma configuração cônica sendo mais largos no topo e mais estreitos no fundo. Os topos de membros estendidos adjacentes podem definir uma pluralidade de poros. A superfície pode ficar posicionada em um ângulo entre 20° a 60° de preferência entre 30° a 50°, em relação ao eixo geométrico horizontal e permitir a passagem de uma amostra através da placa de poros em uma taxa de 10 a 100 litros/minuto de preferência em uma taxa de 20 a 80 litros/minuto. O dispositivo de separação pode ficar posicionado diretamente abaixo do filamento ou abaixo de um pedaço particular do equipamento propenso à corrosão.
[008]A superfície pode compreender uma pluralidade de poros tendo uma abertura do corte entre 0,15 mm a 1 mm e/ou uma área do corte entre 0,15 mm2 a 1 mm2, de preferência entre 0,3 mm a 0,8 mm. O dispositivo de separação pode ter uma placa de superfície com uma área de superfície de 0,1 a 1 m2, de preferência entre 0,3 a 0,8 m2, ao longo da qual uma pluralidade de fendas é disposta.
[009]A amostra pode compreender líquido misturado composto por agente líquido condensado que foi previamente vapor na câmara de pulverização, água de pulverização direta e respingos. O monitor pode ser um dispositivo selecionado da lista consistindo de: medidor de pH, medidor de fluorescência, medidor do potencial de redução da oxidação, medidor de corrosão, temperatura, condutividade e qualquer combinação deles. Apesar de a amostra ter atravessado o dispositivo de separação, o fluxo do fluido para o monitor teria ficado entupido de partículas presentes no agente. O monitor pode determinar o grau de corrosão que está ocorrendo na câmara de pulverização. O monitor pode determinar se a composição do meio de arrefecimento causará corrosão além de uma quantidade predeterminada. O método pode ainda compreender a etapa de elevar ou abaixar o pH do agente em resposta a uma propriedade medida pelo monitor e dosar uma quantidade apropriada do inibidor de corrosão. A amostra pode ser alimentada para dentro de um fosso de escama ou de volta para dentro da câmara de pulverização depois que ela foi analisada por um monitor. As partículas passando para o monitor podem compreender, predominantemente, partículas que foram introduzidas no agente dentro do período de 5 minutos do monitor as medindo.
[010]Aspectos adicionais e vantagens são descritas aqui e serão evidentes a partir da descrição detalhada seguinte.
[011]Uma descrição detalhada da invenção é a seguir descrita com referência específica sendo feita aos desenhos nos quais:
[012]A figura 1 é uma ilustração esquemática da vista lateral de um dispositivo de separação.
[013]A figura 2 é uma ilustração esquemática da vista em perspectiva de um dispositivo de separação.
[014]A figura 3 é uma ilustração esquemática da vista lateral de uma peneira deslizada (slid-sieve).
[015]A figura 4 é uma ilustração esquemática da vista em perspectiva de uma peneira deslizada.
[016]A figura 5 é uma ilustração esquemática da vista em perspectiva de um dispositivo de separação do revestido.
[017]Para finalidades dessa revelação, numerais de referência iguais nas figuras se referem a aspectos iguais, a menos que indicado de outra forma. Os desenhos são somente uma exemplificação dos princípios da invenção e não são planejados para limitar a invenção às modalidades particulares ilustradas.
[018]As definições seguintes são fornecidas para determinar como os termos usados nesse pedido, e em particular como as reivindicações, devem ser interpretados. A organização das definições é por conveniência somente e não é planejada para limitar qualquer uma das definições a qualquer categoria particular.
[019] “Fundidor” significa um dispositivo utilizando um processo de fundição contínua para converter o metal derretido em produtos de metal sólido semiacabado, tais como barras brutas, lupas ou lajes.
[020] “Meio de arrefecimento” significa um fluido (tipicamente um líquido), pulverizado em um filamento para esfriar mais e solidificar o filamento, ele tipicamente compreende ou consiste essencialmente de água, mas pode também incluir ou consistir de névoa e/ou ar.
[021] “Monitor” significa um dispositivo construído e disposto para medir pelo menos uma característica física ou química e para liberar um sinal ou exibição em resposta a essa medição, ele inclui, mas não é limitado a qualquer um ou mais dos métodos e/ou dispositivos descritos nos Pedidos de Patente US 13/095.042 e/ou 13/730.087 e Patentes US 6.645.428, 6.280.635, 7.179.384, 6.312.644, 6.358.746, 7.601.789 e 7.875.720.
[022] “Câmara de pulverização” significa uma porção de um fundidor, na qual um filamento é pulverizado com um meio de arrefecimento para solidificá-lo mais, geralmente uma câmara de pulverização é a zona de arrefecimento secundária posicionada logo depois de um molde sólido (a zona de arrefecimento primária), mas ela pode ser a primeira fonte de arrefecimento do metal derretido ou pode ficar posicionada depois de outros dispositivos de arrefecimento ou depois de outras câmaras de pulverização.
[023] “Filamento” significa uma corrente de metal tendo uma crosta externa relativamente sólida e estando derretido dentro da crosta.
[024]Na eventualidade que as definições acima ou uma descrição declarada em outro lugar nesse pedido seja inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que é geralmente usado em um dicionário ou declarado em uma fonte incorporada por referência nesse pedido, o pedido e os termos da reivindicação em particular são entendidos como sendo interpretados de acordo com a definição ou a descrição nesse pedido, e não de acordo com a definição comum, definição do dicionário ou a definição que foi incorporada por referência. Em vista do acima, na eventualidade que um termo possa somente ser entendido se ele é interpretado por um dicionário, se o termo é definido pela Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5a. edição, (2005), (Publicada por Wiley, John & Sons, Inc.) essa definição deve controlar como o termo deve ser definido nas reivindicações.
[025]Em pelo menos uma modalidade da invenção, uma amostra do meio de arrefecimento passa de uma câmara de pulverização de fundição contínua através de um dispositivo de separação antes que ela seja passada para um dispositivo de monitoração que determina as propriedades químicas e ou físicas do meio de arrefecimento. O meio de arrefecimento pode compreender água ou pode consistir essencialmente de água. A amostra do meio de arrefecimento pode ser condensada do agente que vaporizou quando ele entrou em contato com o filamento. O agente pode conter ácido (tal como ácido fluorídrico) formado de uma reação entre o agente e um lubrificante usado no molde. O agente pode conter partículas de metal de peças corroídas ou erodidas do filamento ou do equipamento (tais como canos ou paredes da zona de arrefecimento secundária).
[026]De forma geral, o dispositivo de separação pode ser posicionado abaixo do filamento. Em muitos casos, entretanto, a água a ser monitorada é água específica para uma área muito localizada que seria indicativa dos efeitos da água que ocorrem em um pedaço específico do equipamento ou zona da câmara de pulverização. Como um resultado, a taxa de fluxo não pode ser muito alta para que a água de outras localizações não espirre dentro e dilua a amostra perdendo a informação que uma água de uma localidade específica conteria.
[027]O dispositivo de separação pode também ser posicionado estrategicamente em localizações próximas de ou diretamente abaixo dos locais muito propensos à corrosão. O dispositivo de separação pode ser construído e disposto para permitir a passagem de partículas metálicas finas, porém bloquear a passagem de partículas metálicas grandes. Isso possibilita a presença de metal suficiente na amostra para oferecer uma medida útil da corrosão que ocorre no fundidor enquanto permitindo que a amostra transite em uma forma fácil de testar e que não danifique provavelmente o equipamento de monitoração.
[028]O dispositivo de separação pode ser posicionado e construído e disposto, tal que ele colete uma amostra representativa do agente líquido. Em pelo menos uma modalidade, a peneira deslizada permite um fluxo de 10 a 100 litros/minuto, de preferência um fluxo de 20 a 80 litros/minuto. Nessa velocidade, agente suficiente entra no monitor para proporcionar uma amostra representativa, mas não tanto que ele cancele os vários efeitos químicos que ocorrem no fundidor.
[029]Em pelo menos uma modalidade, o dispositivo de separação é construído e disposto para facilitar a monitoração da variabilidade na química da água dentro da câmara de pulverização do fundidor. Para realizar isso, precisa existir fluxo suficiente através do dispositivo de separação para um dispositivo de monitoração obter uma leitura que esteja refletindo o processo em tempo real. Como um exemplo, para obter uma leitura dentro dos 5 minutos da água do processo, o fluxo das amostras de água deve ser de 10 a 25, de preferência de 15 litros por minuto como uma medida ótima.
[030]Em pelo menos uma modalidade, a peneira deslizada fica posicionada em uma localização mais propensa a coletar matéria particulada. Por exemplo, localizações diretamente abaixo de uma fonte de partículas (tal como o filamento ou um pedaço de equipamento propenso à corrosão) ou diretamente a jusante do vetor de fluxo da pulverização acumularão mais partículas do que outras localizações.
[031]Com referência agora às figuras 1 e 2, é mostrado pelo menos um exemplo de um dispositivo de separação (10). O dispositivo de separação (10) compreende uma primeira superfície angular (1) sobre a qual uma amostra de fluido fluirá para dentro do dispositivo. O fluido flui da primeira superfície angular (1) para uma segunda superfície angular (2). A segunda superfície angular compreende um ou mais poros através dos quais o fluido e partículas finas podem fluir, porém a matéria grossa não fluirá. Isso permite que a separação de partículas finas, que somente recentemente corroíram ou erodiram em uma localização extremamente local ao dispositivo de separação, atravesse com o fluido para um monitor, porém mantém a matéria mais grossa que é frequentemente aglomerados de matéria previamente erodida/corroída residente na câmara de pulverização. O fluido então passa para uma terceira superfície angular (3). Em pelo menos uma modalidade, o fluxo do fluido percorrendo ao longo da segunda superfície angular (2) transporta partículas grossas para fora e para longe da segunda superfície angular (2) sem elas passarem para baixo para a terceira superfície angular (3).
[032]Em pelo menos uma modalidade, o ângulo(s) da primeira e/ou da segunda superfícies angulares (1, 2) é estabelecido, tal que uma taxa de fluxo ótima é obtida. Em pelo menos uma modalidade, o ângulo fica entre 20° a 60°, de preferência entre 30° a 50°, em relação a um eixo geométrico horizontal. Isso permite que o fluido retire lavando as partículas depositadas na superfície da placa enquanto também permitindo que o fluido contendo uma quantidade representativa de partículas finas atravesse para a terceira superfície angular (3). A superfície angular (3) coleta a amostra de fluido agora filtrada e a passa adiante para um dispositivo de monitoração.
[033]Em pelo menos uma modalidade, a segunda superfície angular pode compreender um ou mais ou uma pluralidade de poros através dos quais o fluido e a matéria fina podem fluir, mas através dos quais o material grosso não pode fluir. Tais poros podem ter uma área do corte entre 0,15 mm2 a 1 mm2 e/ou uma abertura do corte entre 0,15 mm a 1 mm, de preferência entre 0,30 mm2 a 0,8 mm2. Em pelo menos uma modalidade, a área de superfície da placa do filtro (2) é de preferência 0,1 a 1 m2, mais preferivelmente entre 0,3 a 0,8 m2.
[034]Em pelo menos uma modalidade, o tamanho dos poros pode ser proporcional à tendência da localização onde o dispositivo de separação fica localizado de acumular partículas. Em pelo menos uma modalidade, parte ou todo o dispositivo de separação é construído de um material que é resistente ao ácido, calor e/ou corrosão baseada na água. Ele pode ser em parte ou no total construído de aço inoxidável.
[035]Com referência agora às figuras 2, 3 e 4, é mostrado que a segunda superfície angular (2) pode compreender uma ou mais peneiras deslizadas. A peneira deslizada compreende uma pluralidade de membros estendidos (5). Os membros estendidos têm uma configuração cônica, tal que sua superfície superior (sobre a qual um fluxo do agente (7) pousará) é mais larga do que sua superfície inferior. Aberturas de fendas estreitas (4) entre membros estendidos adjacentes (5) definem os poros através dos quais as partículas finas e o fluido passarão, mas através dos quais a matéria grossa (8) não passará.
[036]Como ilustrado na figura 2, as aberturas da fenda (4) podem ficar posicionadas para se estenderem pelo menos em parte ao longo de um eixo geométrico vertical e horizontal. Como um resultado, o agente espirrará ao longo dele até que ele se desprende da sua extremidade inferior. Enquanto assim atravessando as aberturas da fenda (4), o fluido e as partículas finas têm um longo período de tempo para se separarem da matéria grossa. Como ilustrado na figura 3, as aberturas da fenda (4) podem ficar posicionadas para se estenderem pelo menos em perpendicular aos eixos geométricos vertical e horizontal. Como ilustrado na figura 4, os membros estendidos (5) podem ser suportados pelo engate em uma ou mais hastes de suporte (6). Uma formação de membros estendidos (5) e hastes de suporte (6) pode definir em parte ou na totalidade a segunda superfície angular (2).
[037]Como ilustrado nas figuras 2 e 5, o dispositivo de separação pode ser construído e disposto, de modo que a terceira superfície angular (3) direcione o fluxo do fluido em uma direção geralmente perpendicular à direção de fluxo da segunda superfície angular (2).
[038]Em pelo menos uma modalidade, as amostras passam adiante do dispositivo de separação para um dispositivo monitor selecionado da lista consistindo de: medidor de pH, sonda de medição de fluoreto, medidor do potencial de redução da oxidação, medidor de corrosão, condutividade, temperatura e qualquer combinação desses. Pela remoção das partículas grossas da amostra, medições mais precisas podem ser tiradas, medições mais frequentes podem ser tiradas e as medições são mais fáceis de tirar e não danificarão o equipamento de monitoração. Em pelo menos uma modalidade, o monitor e/ou o equipamento de alimentação para ele seria danificado ou não seria capaz de medir corretamente uma amostra a menos que ela tivesse primeiro atravessado a peneira deslizada.
[039]As disposições de um ou mais dos componentes do dispositivo de separação (10) são particularmente bem adequadas para a natureza de uma câmara de pulverização do sistema do fundidor. Pelo fato de que os fundidores frequentemente fundem metais em altas velocidades, ligeiras mudanças no ambiente térmico podem causar grandes variações no fluxo de calor no molde. Como um resultado, propriedades ou efeitos diferentes ou inconsistentes do meio de arrefecimento podem resultar em taxas amplamente diferentes de transferência de calor e estresse térmico. Por exemplo, certos materiais, se presentes no meio de arrefecimento, resultarão em depósitos aleatórios no molde que levam à transferência de calor desigual. Similarmente, certas partículas na água podem formar uma formação de óxido de cobre aleatória nos moldes de cobre ou infestações microbiológicas do agente podem resultar em depósito de óxido de ferro aleatório nos moldes. Outros materiais, tal como carbono orgânico, podem causar a formação de espuma em alguns agentes, o que altera de forma inconsistente as propriedades de arrefecimento de alguns dos agentes. Tais efeitos podem causar uma transferência de calor desigual nos moldes, o que resultará em fugas, desgaste excessivo do molde e rachaduras e defeitos nos moldes. Como um resultado, uma análise em tempo real da composição do meio de arrefecimento é essencial para entender como o meio de arrefecimento funcionará e para preservar a eficiência operacional da câmara como um conjunto. Pelo fato de que o dispositivo de separação descarta a matéria grossa, porém permite que o fluido e os particulados finos passem adiante para o monitor, ele pode facilitar a análise em tempo real em longo prazo das condições no meio de arrefecimento sem ser prejudicado pela necessidade de constantemente desentupir o fluxo de entrada das amostras para o monitor. Como um resultado, a invenção permite que usuários operem o fundidor e simultaneamente monitorem os problemas com base no agente para um período de tempo mais longo do que um monitor similar sem o dispositivo de separação permitiria.
[040]Em pelo menos uma modalidade, o ângulo da superfície e/ou as taxas de fluxo do agente sobre a superfície e/ou o fluido com finos através dos poros são otimizados para a grossura particular, a população de tamanhos de partículas e a taxa de alimentação do agente em uma operação de fundição contínua.
[041]Em pelo menos uma modalidade, a amostra que atravessou o dispositivo de separação é então analisada por um monitor para determinar o grau de corrosão que está ocorrendo. Opcionalmente, a composição da água de pulverização que é então pulverizada no filamento é alterada para reduzir a corrosão.
[042]Em pelo menos uma modalidade, a amostra que avançou através do dispositivo de separação é então analisada para determinar se ela causará corrosão além de uma quantidade predeterminada. Opcionalmente, a composição da água de pulverização que é então pulverizada no filamento é alterada para reduzir a corrosão.
[043]Em pelo menos uma modalidade, em resposta a um parâmetro medido da amostra do meio de pulverização, o pH da pulverização adicional é elevado ou reduzido e/ou um ou mais aditivos químicos são adicionados no agente.
[044]Em pelo menos uma modalidade, em resposta a um parâmetro medido da amostra do meio de pulverização, o meio de arrefecimento pulverizado é ou não é recirculado e novamente pulverizado no filamento.
[045]Em pelo menos uma modalidade, em resposta a um parâmetro medido da amostra do agente de pulverização, o meio de arrefecimento pulverizado é armazenado para uso futuro ou é descartado como resíduo.
[046]Em pelo menos uma modalidade, a amostra que atravessou o dispositivo de separação é então analisada para determinar se as partículas de metal dentro dela são do filamento ou de pedaços particulares do equipamento do fundidor. Com base nessa análise, decisões podem ser tornadas quanto a se mudar uma condição do processo (taxa de alimentação do metal, temperatura do metal, propriedades da pulverização), a composição do filamento, consertar/substituir o equipamento e por quanto tempo manter a operação do fundidor, cessar/começar a operação e qualquer combinação desses.
[047]Em pelo menos uma modalidade, antes de atravessar o dispositivo de separação, a razão do metal derivado do filamento em relação ao metal derivado do equipamento é tão grande que apesar de atravessar a peneira deslizada, a razão teria suprimido o sinal que detecta o metal derivado do equipamento e teria resultado na corrosão do equipamento passando despercebida ou sua magnitude aparente sendo errônea.
[048]Em pelo menos uma modalidade, o monitor é usado para determinar a taxa na qual o agente vaporoso está condensando no agente líquido, e apesar da remoção das partículas, o monitor teria fornecido uma taxa de condensação erroneamente baixa porque as partículas estavam impedindo a entrada das amostras no monitor.
[049]O precedente pode ser mais bem entendido por referência aos exemplos seguintes, que são apresentados com finalidades de ilustração e não são planejados para limitar o escopo da invenção.
[050]Várias amostras da água de arrefecimento pulverizada em uma câmara de pulverização foram passadas através de um dispositivo de separação. A segunda superfície angular tinha uma tela estática tendo um tamanho de poro de 0,15 mm. Vários ângulos e orientação foram testados (tabela 1).
[051]200 g de partículas coletadas foram dispersos em 4 litros de água e a mistura foi arremessada no topo da grade. Parte da água e das partículas atravessou a tela estática; a outra parte não foi coletada pelo dispositivo de amostra. As partículas, bem como a água atravessando tinham sido pesadas e comparadas com a quantidade total pulverizada para determinar a eficiência da remoção (tabela 1).
[052]A melhor orientação foi a combinando a melhor coleta de fluxo de água com um mínimo de partículas entrando no dispositivo de amostragem. Como mostrado na tabela 1, a melhor orientação foi horizontal com um ângulo para a grade de 45 graus. Tabela 1: testes de orientação
*O fluxo de água coletado em OXY2 ficou entre 0,1 a 3,6 m3/h dependendo da qualidade do aço produzido e velocidade de fundição.
[053]Embora essa invenção possa ser personificada em muitas formas diferentes, foram descritas aqui em detalhes modalidades preferidas específicas da invenção. A presente revelação é uma exemplificação dos princípios da invenção e não é planejada para limitar a invenção às modalidades particulares ilustradas. Todas as patentes, pedidos de patente, documentos científicos e quaisquer outros materiais de referência mencionados aqui são incorporados por referência nas suas íntegras. Além do que, a invenção abrange qualquer combinação possível de algumas ou todas as várias modalidades descritas aqui e incorporadas aqui.
[054]A revelação acima é planejada para ser ilustrativa e não exaustiva. Essa descrição sugerirá muitas variações e alternativas para um versado nessa técnica. Todas essas alternativas e variações são planejadas para serem incluídas dentro do escopo das reivindicações onde o termo “compreendendo” significa “incluindo, mas não limitado a”. Esses familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes para as modalidades específicas descritas aqui, cujos equivalentes são também planejados para serem abrangidos pelas reivindicações.
[055]Todas as faixas e parâmetros revelados aqui são entendidos como abrangendo quaisquer e todas as subfaixas incluídas nele e cada número entre os pontos extremos. Por exemplo, uma faixa declarada de “1 a 10” deve ser considerada como incluindo qualquer e todas as subfaixas entre (e inclusive) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subfaixas começando com um valor mínimo de 1 ou mais (por exemplo, 1 a 6,1) e terminando com um valor máximo de 10 ou menos (por exemplo, 2,3 a 9,4; 3 a 8; 4 a 7) e finalmente a cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 contido dentro da faixa.
[056] Isso completa a descrição das modalidades preferidas e alternadas da invenção. Aqueles versados na técnica podem reconhecer outros equivalentes para a modalidade específica descrita aqui, cujos equivalentes são planejados para serem abrangidos pelas reivindicações anexas.
Claims (12)
1. Método de amostragem precisa das propriedades de meio de arrefecimento que foi pulverizado em um filamento dentro de uma câmara de pulverização de um processo de fundição de metal contínua, o método compreendendo as etapas de: passar uma amostra do meio de arrefecimento através de um dispositivo de separação (10), CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de separação compreende uma superfície de fluxo angular (2) construída e disposta, tal que o agente flui sobre a superfície, o fluido e as partículas finas da amostra do agente atravessam a superfície de fluxo e vão para um monitor e partículas grandes no agente não atravessam, mas de preferência deslizam para baixo e para fora da superfície de fluxo angular, dessa forma impedindo a formação de entupimentos sobre a superfície, e o monitor é construído e disposto para determinar uma propriedade química ou física do meio de arrefecimento, em que o dispositivo de separação é posicionado diretamente abaixo do filamento.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de fluxo angular (2) compreende uma pluralidade de membros estendidos (5), os membros estendidos tendo uma configuração cônica sendo mais largos no topo e mais estreitos no fundo e os topos de membros estendidos adjacentes definindo uma pluralidade de poros, a superfície posicionada em um ângulo entre 20° a 60° em relação ao eixo horizontal e permite a passagem de uma amostra através da placa de poros em uma taxa de 10 a 100 litros/minuto.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície compreende uma pluralidade de poros tendo uma abertura de seção transversal de entre 0,15 mm a 1 mm.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de separação tem uma placa de superfície com uma área de superfície de 0,1 a 1 m2 ao longo da qual uma pluralidade de fendas (4) é disposta.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a amostra compreende líquido misturado composto por agente líquido condensado que foi previamente vapor na câmara de pulverização, água de pulverização direta e respingos.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o monitor é um dispositivo selecionado da lista consistindo em: medidor de pH, medidor de fluorescência, medidor do potencial de oxidação e redução, medidor de corrosão, temperatura, condutividade e qualquer combinação destes.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o monitor determina o grau de corrosão que está ocorrendo na câmara de pulverização.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o monitor determina se a composição do meio de arrefecimento causará corrosão além de uma quantidade predeterminada.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende a etapa de elevar ou abaixar o pH do agente em resposta a uma propriedade medida pelo monitor e dosar uma quantidade apropriada do inibidor de corrosão.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a amostra é alimentada para dentro de um fosso de escama ou de volta para dentro da câmara de pulverização depois que ela foi analisada por um monitor.
11. Método para analisar um meio de arrefecimento a partir de uma câmara de pulverização de um processo de fundição de metal contínua, o método, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: passar uma amostra do meio de arrefecimento através de um dispositivo de separação, o dispositivo de separação compreendendo uma superfície de fluxo angular construída e disposta de modo que a amostra do meio de arrefecimento flui sobre a superfície de fluxo angular, o fluido e as partículas finas da amostra do meio de arrefecimento atravessam a superfície de fluxo angular e vão para um monitor e partículas grandes no meio de arrefecimento não atravessam a superfície de fluxo angular, mas de preferência deslizam para baixo e para fora da superfície de fluxo angular, em que a superfície de fluxo angular compreende uma pluralidade de membros estendidos cada um tendo um topo e um fundo, os membros estendidos tendo uma configuração mais larga no topo e mais estreita no fundo e os topos dos membros estendidos adjacentes definindo uma pluralidade de poros; e monitorar o fluido e as partículas finas obtidas a partir do dispositivo de separação para determinar uma propriedade química ou física do meio de arrefecimento.
12. Método para analisar um meio de arrefecimento que foi pulverizado em um filamento dentro de uma câmara de pulverização de um processo de fundição de metal contínua, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: passar uma amostra do meio de arrefecimento através de um dispositivo de separação, o dispositivo de separação compreendendo uma superfície de fluxo angular construída e disposta de modo que a amostra do meio de arrefecimento flui sobre a superfície de fluxo angular, o fluido e as partículas finas da amostra do meio de arrefecimento atravessam a superfície de fluxo angular e vão para um monitor e partículas grandes no meio de arrefecimento deslizam para baixo e para fora da superfície de fluxo angular, em que a superfície de fluxo angular compreende uma pluralidade de membros estendidos cada um tendo um topo e um fundo, os membros estendidos tendo uma configuração cônica mais larga no topo e mais estreita no fundo e os topos dos membros estendidos adjacentes definindo uma pluralidade de poros; e monitorar o fluido e finas partículas obtidas do dispositivo de separação para determinar uma propriedade química ou física do meio de arrefecimento, em que as partículas grossas são partículas de metal corroído ou erodido do filamento, do equipamento da câmara de pulverização ou ambos e em que a maioria das partículas finas passando para o monitor chegam ao monitor em 5 minutos após a entrada no meio de arrefecimento.
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