BR112019011029A2 - sistema de controle para um forno, forno, método para controlar um forno, e, produto de programa de computador - Google Patents

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Abstract

é provido um sistema de controle para um forno. o sistema de controle compreende uma câmera de imagem térmica e uma unidade de controle. a câmera de imagem térmica é configurada para receber radiação térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno e para gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno. a unidade de controle é configurada para receber a imagem da câmera de imagem térmica e gerar sinais de controle para o forno usando a imagem.

Description

SISTEMA DE CONTROLE PARA UM FORNO, FORNO, MÉTODO PARA CONTROLAR UM FORNO, E, MEIO DE ARMAZENAMENTO [001] A presente invenção refere-se a um sistema de controle para um forno usando uma câmera de imagem térmica. Em particular, a invenção refere-se a técnicas para melhorar o produto produzido pelo forno e à utilização de energia, eficiência operacional e tempo de vida desse forno.
[002] O vidro é fabricado industrialmente pela adição de matériaprima em um estado granular, normalmente chamado de “lote”, a uma extremidade de um “tanque de fusão” ou forno. Queimadores são providos acima do lote para fundi-lo, e o produto final flui para fora da outra extremidade do forno. Os fomos também são usados na produção industrial de outros produtos, tais como metais.
[003] Os queimadores normalmente estão localizados nas extremidades ou nas laterais de um forno, para produzir os chamados designs de queimadores finais ou de queima lateral, tanto de ar como de oxi são queimados. Muitas vezes há um arranjo simétrico ou escalonado de queimadores ao longo de ambas as extremidades/lados do forno. Nos fornos a ar regenerativos, os queimadores em cada extremidade/lado são acionados sequencialmente com uma “inversão”, aproximadamente a cada vinte a trinta minutos.
[004] Os fomos têm tradicionalmente termopares ou outros dispositivos discretos de medição de temperatura para medir temperaturas de ponto único. Fomos de ambiente de alta temperatura e agressivos normalmente possuem termopares que são embutidos em paredes refratárias e fornecem indicações de tendências de temperatura. Medições pontuais instantâneas dentro do forno também podem ser determinadas usando um pirômetro manual ou um dispositivo de temperatura de fibra fixa. Estes podem determinar medições de temperatura para uma única posição no forno,
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2/23 mas só podem ser lidas com pouca frequência, quando janelas de acesso podem ser abertas, ou quando não há chama presente durante uma reversão.
[005] As medições de emissão do forno são normalmente realizadas na pilha de exaustão ou na chaminé. Embora a medição contínua seja possível, as medições sofrem um atraso significativo devido ao grande volume do forno e às taxas limitadas de fluxo de gás dentro e fora do forno.
[006] Câmeras de imagem térmica e óptica foram introduzidas recentemente para monitorar as condições de temperatura dentro de fomos em tempo real. Câmeras de imagem térmica podem produzir heatmaps para as condições dentro do forno usando radiação infravermelha.
[007] Verificou-se que o perfil de temperatura em um forno é importante para a qualidade do produto, uso de energia e eficiência operacional. Para o vidro, a temperatura deve idealmente subir até um máximo em um ponto específico ao longo do comprimento do forno, antes de cair novamente em direção ao final da descarga. Isso estabelece correntes de convecção dentro do vidro de modo que elas se elevem no ponto de temperatura máxima, mas o lote tipicamente se funde no vidro na extremidade de carregamento/fusão do forno. A “borbulhagem” ou a parede dos eletrodos ou vertedouros ou a mudança de profundidade é às vezes vista no ponto de temperatura máxima onde o vidro quente das profundidades sobe à superfície. O desvio do hotspot ou posições de fusão em lote indicam perda da qualidade do produto.
[008] O perfil de temperatura das paredes e da coroa do forno também é importante. O estresse térmico leva a danos refratários ao redor de pontos quentes ou frios. Compostos corrosivos, tal como o NaOH, podem condensar em áreas frias do forno, portanto, os pontos frios também sofrem ataques químicos. Este é um problema particular em fomos que usam oxicombustíveis modernos com altas temperaturas de chama que podem produzir até 3,5 vezes o nível percentual de NaOH de misturas ar-combustível.
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3/23 [009] Imagens térmicas detalhadas também podem ser usadas para identificar áreas onde as reações químicas dependentes termicamente podem estar ocorrendo. Por exemplo, a maioria dos NOx produzidos em aplicações de fusão de vidro é “NOx térmico” formado em temperaturas superiores a 1600°C (2900°F), com taxa de produção aumentando à medida que a temperatura aumenta ainda mais. Quando imagens da câmera de imagem térmica são comparadas com medições de gases de combustão de um analisador portátil de gases de combustão, é evidente que a porta ou lado do forno com áreas aparentes maiores de temperatura acima de 1600°C tem o maior NOx. Com base na teoria do NOx térmico, quanto maior a temperatura da chama maior a taxa de produção de NOx. Quanto maior a área de alta temperatura, maior a zona de reação. Assim, imagens térmicas em tempo real do forno permitem a rápida identificação de regiões onde podem ocorrer reações químicas sensíveis a temperatura, e a temperatura dessas regiões pode fornecer uma indicação da taxa de reação potencial.
[0010] Existe um problema nos fornos convencionais, porque pode levar um tempo indesejavelmente longo para responder ou reagir a mudanças na operação. Um objetivo da presente invenção é abordar e mitigar este problema.
[0011] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um sistema de controle para um forno, compreendendo: uma câmera de imagem térmica configurada para receber radiação térmica de uma pluralidade de posições em um forno e para gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; e uma unidade de controle configurada para receber a imagem da câmera de imagem térmica e gerar sinais de controle para o forno usando a imagem.
[0012] De acordo com outro aspecto da invenção, é provido um produto de programa de computador compreendendo instruções executáveis por computador que, quando executadas por um computador, fazem com que
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4/23 o computador realize etapas incluindo: receber radiação térmica em uma câmera de imagem térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno; gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; e gerar sinais de controle para o forno em uma unidade de controle usando a imagem.
[0013] A câmera de imagem térmica é, de preferência, arranjada para gerar uma imagem de grande ângulo do interior do forno, incluindo informação de temperatura para centenas ou milhares de posições, correspondendo a pixels dentro da câmera. De preferência, a câmera de imagem térmica é configurada para visualizar uma pluralidade de regiões do forno. Isso pode incluir qualquer produto, paredes e coroa do forno. Os sinais de controle podem ser para ajustar diferencialmente a temperatura em múltiplas posições dentro do forno.
[0014] A câmera de imagem térmica pode determinar o perfil de temperatura no forno em tempo real. Os sinais de controle podem, portanto, ajustar as propriedades do forno em tempo real. Esse controle de feedback em tempo real pode garantir produtos de alta qualidade em todos os momentos, minimizando o desperdício de produtos e energia. Vários outros termos são usados na técnica para se referir a uma câmera de imagem térmica, como “câmera infravermelha” e “boroscópio de imagem térmica”.
[0015] A câmera de imagem térmica e os sinais de controle podem ser usados durante qualquer aquecimento, durante o resfriamento e/ou durante as operações de reparo (tais como a soldagem de cerâmica das paredes refratárias), bem como durante a operação contínua do forno.
[0016] Uma pluralidade de câmeras de imagem térmica pode ser usada com o forno para prover redundância em caso de mau funcionamento ou fornecer ângulos de visão para diferentes aspectos do forno. Em um exemplo, uma câmera de imagem térmica com uma faixa de temperatura mais baixa pode ser usada durante o aquecimento do forno quando o forno estiver
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5/23 particularmente vulnerável a danos devido a taxas de expansão diferenciais. Em outro exemplo, uma câmera de imagem térmica que é sensível a uma faixa específica de comprimentos de onda pode ser escolhida tanto para imagem quanto para “ver através” dos constituintes da atmosfera do forno ou para imagens mais profundas dentro do produto fundido.
[0017] De preferência, a unidade de controle compreende um módulo de compensação de reflexão configurado para identificar e subtrair um componente refletido na radiação recebida de uma posição no forno. Um produto fundido ou parcialmente fundido na base de um forno pode atuar como um refletor eficaz de radiação térmica. Ao subtrair o componente refletido, pode ser possível determinar um componente irradiado, emitido diretamente do produto. Desta forma, pode ser possível determinar uma emissividade e temperatura precisas para o produto. Uma pluralidade de posições do produto pode ser selecionada. A emissividade e o cálculo de temperatura podem ser realizados para cada posição. Alternativamente, o valor de emissividade calculado em uma posição pode ser usado para calcular a temperatura em outras posições em que o produto está no mesmo estágio no processo e provavelmente terá a mesma emissividade.
[0018] O módulo de compensação de reflexão pode opcionalmente selecionar duas posições em um produto no forno, em que as duas posições selecionadas estão substancialmente na mesma temperatura. As duas posições selecionadas podem incluir componentes refletidos que emanam das respectivas posições no forno que estão a temperaturas diferentes. Assim, os componentes refletidos podem ser identificados porque uma quantidade diferente de radiação seria recebida das duas posições selecionadas, apesar do fato de estarem substancialmente na mesma temperatura. Isso pode permitir a identificação e a subtração do componente refletido, para determinar a temperatura real do produto nas duas posições selecionadas. Isto pode ser conseguido calculando a emissividade do produto, que pode ser de vidro.
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6/23 [0019] De um modo preferido, a câmera de imagem térmica recebe também radiação térmica irradiada diretamente das respectivas posições no forno que estão a temperaturas diferentes. Isto pode permitir que o módulo de compensação de reflexão subtraia este fluxo irradiado da radiação recebida das posições selecionadas no produto.
[0020] Um dispositivo de detecção de temperatura adicional pode ser provido para receber radiação de uma única posição no forno e determinar uma temperatura para essa posição. A unidade de controle pode então comparar a temperatura determinada para a posição relevante pelo dispositivo de detecção de temperatura e a câmera de imagem térmica, e calibrar a informação de temperatura associada à imagem gerada pela câmera de imagem térmica. Assim, um ajuste pode ser aplicado à temperatura calculada pela câmera de imagem térmica. Isso pode ser particularmente útil quando o material tiver obscurecido a lente da câmera e tiver reduzido a quantidade de radiação recebida, levando a medições incorretas de temperatura. Tal situação não é incomum no ambiente inclemente de um forno.
[0021] Em um arranjo, o dispositivo de detecção de temperatura é um pirômetro que é concebido para determinar uma temperatura em uma posição única. O dispositivo de detecção de temperatura pode ser montado em uma posição diferente da câmera de imagem térmica para minimizar a probabilidade de que ambos os dispositivos tenham o mesmo tipo de obscurecimento.
[0022] O dispositivo de detecção de temperatura pode ser configurado para receber radiação em (pelo menos) dois comprimentos de onda e para determinar uma temperatura para a posição relevante com base na quantidade relativa de radiação recebida nos dois comprimentos de onda. Um pirômetro de comprimento de onda duplo pode medir a temperatura corretamente, apesar do obscurecimento parcial, porque o efeito de qualquer obscurecimento na temperatura é diferente nos diferentes comprimentos de
Petição 870190050355, de 29/05/2019, pág. 16/54 /23 onda. O pirômetro de comprimento de onda duplo pode ser usado para calibrar efetivamente a medição de temperatura da posição relevante dentro da imagem térmica, e o fator necessário para compensar o obscurecimento naquele ponto também pode ser aplicado ao restante da imagem térmica. Em certas modalidades, a câmera de imagem térmica pode ser capaz de receber radiação em mais de um comprimento de onda, o que significa que a câmera de imagem térmica pode ser capaz de se autocalibrar, sem a necessidade de outro dispositivo de detecção de temperatura, como um pirômetro.
[0023] A unidade de controle pode ser configurada para comparar a imagem a uma imagem previamente coletada para detectar uma mudança na temperatura ou na posição. As imagens podem ser geradas em pontos sucessivos no tempo e as imagens comparadas às imagens anteriores pelo sistema de controle para determinar qualquer movimento, velocidade, mudanças de temperatura e taxas de mudança. Vantajosamente, isto permite que um histórico das condições experimentadas pelo produto durante a formação seja compilado para fins de qualidade. Ele permite taxas anormais de mudança e degradação lenta de materiais ou instrumentação, tais como termopares a serem identificados. Imagens de pontos sucessivos no tempo podem ser usadas para registrar as condições ou identificar mudanças de temperatura anômalas durante a operação contínua, durante o aquecimento ou resfriamento do forno ou durante as operações de manutenção.
[0024] Os pontos sucessivos no tempo podem estar em qualquer intervalo do intervalo entre quadros sucessivos até um intervalo de um ano. Medições regulares podem ser feitas em intervalos de tempo fixos ou de acordo com eventos do forno. Por exemplo, para um forno de vidro regenerativo, seria possível gravar a imagem de temperatura nas duas primeiras reversões após a meia noite todos os dias. Em alguns aspectos, mais de 300.000 pontos de dados de temperatura podem ser coletados em cada ponto sucessivo no tempo.
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8/23 [0025] O uso de uma câmera de imagem térmica significa que um forno pode ser monitorado por longos períodos. Assim, a unidade de controle pode ser configurada para gerar sinais de controle que mudam a operação do forno por longos períodos de tempo. O uso desses sinais de controle pode prolongar a vida útil do forno ou pode ser usado para fornecer melhor tempo de manutenção.
[0026] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, é provido um método para controlar um forno, o método compreendendo as etapas de: receber radiação térmica em uma câmera de imagem térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno; gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno e gerar sinais de controle para o forno em uma unidade de controle utilizando a imagem. O método pode ainda compreender a etapa de controlar o forno de acordo com os sinais de controle gerados na unidade de controle.
[0027] Desta maneira, o forno pode ser controlado de acordo com a temperatura na pluralidade de posições. Ajustes podem ser feitos para propriedades do forno, tais como os queimadores, e/ou taxa de rendimento. Isso pode melhorar a qualidade do produto final e a taxa de produção, maximizar a vida útil do forno e minimizar o uso de energia e as emissões.
[0028] De preferência, os sinais de controle são para ajustar a temperatura no forno. A temperatura no forno pode ser ajustada controlando o comprimento da chama e/ou a mistura combustível/oxigênio ou ar. As chamas também podem ser controladas para obter um controle preciso na temperatura em diferentes posições no forno. O controle preciso do perfil de temperatura pode ser importante para otimizar a qualidade do produto, bem como o uso de energia, a eficiência operacional e a vida útil desse forno.
[0029] Em algumas modalidades, a unidade de controle é adicionalmente configurada para identificar posições em que a temperatura excede (alta ou baixa) um valor predeterminado. Isso pode indicar um estado
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9/23 em que podem ocorrer danos à infraestrutura ou perda de qualidade do produto. O sinal de controle pode ser usado para fornecer mais ou menos aquecimento, conforme necessário.
[0030] Os sinais de controle podem ser usados para controlar a reversão de queimadores. A reversão dos queimadores pode, portanto, ocorrer no momento mais apropriado de acordo com o estado em tempo real do forno, em vez de simplesmente em intervalos de tempo regulares. A reversão de queimadores pode ser sinalizada pela unidade de controle quando a câmera de imagem térmica indica que a temperatura em uma determinada posição ou pluralidade de posições atingiu um valor predeterminado ou um valor máximo, ou onde a proporção de posições acima desse valor predeterminado atingiu um limite predeterminado. A posição particular pode estar relacionada com qualquer área ou múltiplas áreas da imagem para desencadear a inversão com base nas temperaturas da parede, coroa, produto e/ou chama.
[0031] Os sinais de controle podem ser para ajustar a taxa de introdução do produto bruto, tipicamente referido como “lote”. O controle em tempo real do rendimento do produto foi considerado importante para otimizar a qualidade do produto, o uso de energia e a eficiência operacional. Em alguns aspectos, o método pode ainda compreender a identificação de regiões de lote na imagem e rastrear o movimento do lote com base na informação de temperatura.
[0032] A unidade de controle pode compreender um módulo de identificação de lotes configurado para identificar o lote na imagem da câmera de imagem térmica. Desta forma, uma temperatura pode ser determinada para o lote. O módulo de identificação do lote pode identificar posições na imagem onde há lote e evitar o uso de dados dessas posições na geração de sinais de controle relacionados à temperatura do vidro fundido.
[0033] De preferência, o módulo de identificação de lotes pode ser configurado para determinar a velocidade do lote identificado. A câmera de
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10/23 imagem térmica pode gerar imagens em pontos sucessivos no tempo, de tal modo que as informações de temperatura obtidas nos pontos sucessivos no tempo podem ser integradas para rastrear o movimento do lote. Isso pode ser usado para determinar sua velocidade.
[0034] Rastrear o movimento do lote pode envolver a previsão do movimento do lote. A previsão do movimento do lote pode basear-se na informação da temperatura em uma pluralidade de posições. Os sinais de controle podem ser usados para ajustar a temperatura em uma ou mais posições no forno para controlar o movimento do lote. Altemativamente ou adicionalmente, eles podem ser usados para controlar a introdução do lote.
[0035] A partir da análise da distribuição de temperatura do produto, as correntes de convecção podem ser identificadas como trajetos de regiões mais quentes para as mais frias. Essas correntes de convecção definem o movimento em tempo real do lote. Isso pode ser usado para controlar o carregador de lote, como mencionado acima, para direcionar o lote para a corrente convectiva ideal para maximizar a mistura, o tempo de residência e, portanto, a qualidade do produto. Altemativamente, a unidade de controle pode ajustar ou alternar entre os queimadores para alterar o padrão de fluxo convectivo e direcionar o movimento do lote.
[0036] Identificar e controlar as correntes convectivas pode ser útil na redução de danos, bem como na determinação das propriedades do produto. Devido ao efeito Marangoni, há desgaste contínuo do contato de vidro refratário do banho de vidro do forno. Verificou-se também que as regiões de arrefecimento excessivo podem causar um desgaste acrescido. Ser capaz de rastrear o movimento do lote e controlar o fluxo convectivo pode ajudar a reduzir esse efeito indesejado.
[0037] De acordo com outro aspecto da invenção, é provido um forno para receber e fundir o lote para formar um produto, o forno compreendendo: uma câmara; um dispensador de lote ou carregador para introduzir o lote na
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11/23 câmara; pelo menos um queimador para o lote de fusão introduzido na câmara; e o sistema de controle como definido acima. O forno pode ser especificamente designado para a produção de vidro ou pode ser adequado para outros produtos, tais como metais.
[0038] De preferência, o forno compreende um primeiro queimador ou arranjo de queimadores ao longo de um primeiro lado da câmara e um segundo queimador ou arranjo de queimadores ao longo do segundo lado do queimador. Os sinais de controle podem, de preferência, alternar entre o funcionamento do primeiro lado e do segundo lado dos queimadores, com base na imagem recebida da câmera de imagem térmica. Desta forma, a inversão do forno pode ser controlada dinamicamente de acordo com as condições térmicas em tempo real.
[0039] A unidade de controle pode alternar entre a operação dos queimadores de primeiro e segundo lados quando a temperatura em uma posição no forno atinge um valor predeterminado, ou um valor máximo. A posição pode ser uma posição predeterminada. A posição predeterminada pode ser qualquer região do forno ou regenerador. A detecção desta condição pode levar à reversão do forno para garantir uma ótima qualidade do produto, uso de energia, emissões e tempo de vida do ativo.
[0040] Em alguns casos, os sinais de controle podem alternar e controlar o perfil de combustível para queimadores individuais. Isso pode estar dentro de um conjunto estendido de queimadores. Desta forma, ajustes mais precisos no perfil de temperatura dentro do forno são possíveis.
[0041] Em alguns aspectos, a reversão ou ajuste individual dos controles do queimador pode ser para controlar o movimento do lote dentro do forno em tempo real. Por exemplo, quando uma região fria é detectada, o queimador mais próximo da região fria pode ser alternado para garantir que o lote se afaste da região fria.
[0042] O método pode compreender adicionalmente a identificação de
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12/23 posições ou o número ou proporção de posições dentro de uma região onde a temperatura excede um valor predeterminado. Muitas reações químicas são termicamente sensíveis (dependentes), de modo que seu volume de reação potencial pode ser observado dentro de uma imagem térmica. A reação química pode envolver a formação de compostos desejáveis ou a formação de subprodutos indesejados, como o NOx.
[0043] Em um exemplo, posições com temperaturas acima de um valor predeterminado de pelo menos 1600°C, e tipicamente acima de 1800°C, podem ser usadas como um indicador em tempo real da taxa de formação de NOx. Neste caso, os sinais de controle podem ser usados para alternar entre os queimadores de primeiro e segundo lados, ou reduzir a temperatura ou o comprimento da chama de um ou mais queimadores individuais, ajustando o perfil de combustível ou a velocidade a esse queimador.
[0044] De acordo com um outro aspecto, é provido um sistema de controle para um forno, compreendendo: uma câmera de imagem térmica configurada para receber radiação térmica de uma pluralidade de posições em um forno, para gerar imagens que incluem informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; uma unidade de controle configurada para analisar as informações de temperatura para determinar posições que exibem temperatura anômala e gerar sinais de controle para fazer com que um alarme indique que a temperatura anômala foi detectada.
[0045] Ainda em um outro aspecto, é provido um produto de programa de computador compreendendo instruções executáveis de computador que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador realize etapas incluindo: receber radiação térmica em uma câmera de imagem térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno; gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; analisar as informações de temperatura para determinar as posições que exibem temperatura anômala; e gerar sinais de
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13/23 controle para fazer com que um alarme indique que a temperatura anômala foi detectada.
[0046] Vantajosamente, isto permite a detecção de regiões que estão operando a uma temperatura fora da faixa tipicamente desejada. Isso pode permitir que o operador tome as ações apropriadas. A temperatura anômala em alguns aspectos pode indicar preocupações com a qualidade do produto e, em outros, pode indicar danos ou o potencial de danos ao forno. As ações apropriadas podem incluir qualquer ajuste nas condições de operação do forno (tais como configurações do queimador), envio do produto atual para a quarentena e inspeção de qualidade em um estágio subsequente e atividades de manutenção do forno. O sistema de alarme pode ser usado durante a operação contínua, durante o aquecimento ou resfriamento do forno, ou durante o trabalho de reparo.
[0047] O alarme pode ser qualquer alarme de temperatura baixa, um alarme de alta temperatura ou um alarme de temperatura para indicar que a temperatura está dentro ou fora de intervalos predeterminados. Os alarmes podem ser disparados comparando a temperatura em uma posição a um máximo, mínimo ou intervalos de valores de limite predeterminado. Os alarmes também podem ser disparados por diferenças de temperatura entre posições dentro da imagem ou por diferenças de temperatura entre posições na imagem e fontes alternativas de medição de temperatura, tais como termopares. Pode haver diferentes alarmes para indicar diferentes regimes de temperatura detectados.
[0048] As modalidades da invenção são agora descritas, a título de exemplo, com referência aos desenhos, nos quais:
a figura 1 é uma vista esquemática de um forno e um sistema de controle em uma modalidade da presente invenção;
a figura 2 é uma vista em perspectiva de uma câmera de imagem térmica para utilização em uma modalidade da presente invenção;
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14/23 a figura 3 é um exemplo de uma imagem de um forno de extremidade queimada produzido por uma câmera de imagem térmica para utilização em uma modalidade da presente invenção;
A figura 1 é uma vista esquemática de um forno 10 e de uma unidade de controle 12. O forno 10 inclui carregadores de lotes 14 para carregar ou dispensar lotes, ou produto bruto, em uma extremidade do forno. Queimadores laterais 16, 18 são providos em ambos os lados do forno 10. Os queimadores laterais 16 em um lado do forno 10 são projetados para serem queimados por cerca de vinte minutos, após os quais há uma inversão e os queimadores laterais 18 por outro lado são queimados. Uma saída de produto 20 é provida na extremidade oposta do forno 10 para os carregadores de lote
14. Em uso, o lote é introduzido pelos carregadores de lote e é fundido pelos queimadores laterais 16, 18. Os queimadores laterais 16, 18 são controlados para criar um perfil de temperatura desejado no forno 10 que tipicamente atinge a temperatura de pico 75 a 80% do caminho ao longo de um forno de recipiente. Outros fomos para vidro de maior qualidade terão a temperatura de pico mais próxima dos carregadores 14. O perfil de temperatura então diminui do seu máximo para a saída do produto 20.
[0049] O forno 10 inclui uma câmera de imagem térmica 22 situada em uma parede terminal, oposta aos carregadores de lote 14. Uma câmera de imagem térmica 22 é mostrada na figura 2. Esta câmera é conhecida comercialmente como o Boroscópio NIR, produzido pela Land Instruments International Ltd. A câmera de imagem térmica 22 foi concebida para produzir uma imagem de alta resolução do interior do forno 10, com mais de 300.000 pixels e um campo de visão de 90°. A imagem de alta resolução produzida pela câmera de imagem térmica inclui informações de temperatura para cada pixel, correspondendo a posições individuais dentro do forno 10.
[0050] Na modalidade da figura 1, existe uma única câmera com uma vista longitudinal de volta para os carregadores 14, a fim de monitorar a linha
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15/23 de lote. Em outras modalidades, a câmera pode ser instalada em outras paredes ou dentro da coroa do forno, ou podem ser utilizadas múltiplas câmeras. O campo de visão nem sempre pode ser de 90° e o instrumento pode não estar necessariamente alinhado perpendicularmente à sua montagem. Em algumas modalidades, a câmera de imagem térmica pode ser móvel. O arranjo das câmeras de imagem térmica pode ser tal que a temperatura possa ser medida em todo o forno, conforme necessário.
[0051] O forno 10 também inclui um pirômetro de comprimento de onda duplo 24 que também se situa na parede terminal, oposto aos carregadores de lote 14, mas desviado da câmera de imagem térmica 22. O pirômetro de comprimento de onda duplo 24 está arranjado para apontar para uma posição específica no forno 10, que pode ser o produto na base do forno 10, ou em uma das paredes. O pirômetro de comprimento de onda duplo 24 pode ser utilizado para determinar a temperatura no forno, analisando a proporção de radiação recebida nos dois comprimentos de onda. A temperatura determinada pelo pirômetro de comprimento de onda duplo 24 é, portanto, largamente não afetada por qualquer obscurecimento que possa desenvolver-se no dispositivo.
[0052] Os carregadores de lote 14, os queimadores laterais 16, 18, a câmera de imagem térmica 22 e o pirômetro de comprimento de onda duplo 24 estão ligados à unidade de controle 12. Em uso, a câmera de imagem térmica 22 gera uma imagem térmica de alta resolução em tempo real do interior da câmera, forno 10, incluindo informação de temperatura para cada ponto na imagem, e envia isto para a unidade de controle 12. A unidade de controle 12 processa a imagem utilizando um ou mais processadores comparando-a com um perfil de temperatura ideal. A unidade de controle 12 determina as diferenças entre os perfis de temperatura reais no forno 10 detectados pela câmera de imagem térmica 22 e o perfil de temperatura ideal e gera sinais de controle para o forno 10. Os sinais de controle podem ser
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16/23 enviados para os queimadores laterais 16, 18 para alterar as condições no forno 10 e para reduzir as diferenças entre o perfil de temperatura real e o perfil de temperatura ideal. Um processo iterativo em tempo real é realizado até que o perfil de temperatura real corresponda ao perfil de temperatura ideal.
[0053] A unidade de controle 12 é mostrada separadamente da câmera de imagem térmica 22. Em algumas modalidades, a unidade de controle 12 pode ser embutida na câmera de imagem térmica 22. A unidade de controle 12 pode ser implementada em um computador ou qualquer outro dispositivo de computação local ou remoto. A unidade de controle 12 pode ser utilizada para registar imagens térmicas e comparar essas imagens com imagens anteriores para deduzir movimento, velocidade, mudanças de temperatura e taxa de variação. A unidade de controle 12 gera os sinais para controlar o forno e os alarmes para avisar o pessoal de potenciais problemas.
[0054] O pirômetro de comprimento de onda duplo 24 pode ser utilizado para calibrar as medições de temperatura pela câmera de imagem térmica 22. Verificou-se que a câmera de imagem térmica 22 pode ficar obscurecida pelos materiais no forno 10. A unidade de controle 12 pode comparar a temperatura determinada pelo pirômetro de comprimento de onda duplo 24 para uma posição específica e a temperatura para a mesma posição determinada pela câmera de imagem térmica 22. A unidade de controle 12 pode então aplicar um fator de calibração a todas as medições da câmera de imagem térmica 22 para corrigir quaisquer efeitos de obscurecimento adversos.
[0055] Em outras modalidades, pode ser utilizado um pirômetro de comprimento de onda único. Para ser eficaz, o pirômetro de comprimento de onda único teria de ser montado separadamente da câmera de imagem térmica 22 em uma posição em que é improvável que ocorra obscurecimento. Ainda em outra modalidade, a própria câmera de imagem térmica pode ser capaz de
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[0056] Uma imagem térmica é compilada de uma matriz de medidas de radiação infravermelha coletadas pelos pixels individuais do detector. A temperatura de cada pixel é determinada a partir da radiação coletada pela aplicação da Lei de Planck, que define a radiação dos corpos negros como uma função do comprimento de onda e da temperatura. Para a maioria dos objetos reais, a emissão é menos eficiente do que a de um corpo negro, e a radiação emitida é reduzida por um fator conhecido como emissividade da superfície. Para medições de temperatura precisas, a emissividade da superfície deve ser conhecida ou calculada dentro da câmera de imagem térmica 22 ou da unidade de controle 12.
[0057] A unidade de controle 12 inclui um módulo de compensação de reflexão 26 que pode identificar e subtrair um componente refletido na radiação recebida do produto na base do forno 10. A figura 3 é um exemplo de uma imagem de forno de extremidade queimada produzida pela câmera de imagem térmica 22 mostrando o interior do forno 10. Neste exemplo, o forno é de extremidade queimada e os queimadores 16 estão posicionados por baixo das portas provendo ar e escape preaquecidos. O vidro fundido 11 é provido na base do forno 10.
[0058] A câmera de imagem térmica 22 recebe radiação térmica de uma primeira área 1 e de uma segunda área 2 na superfície do vidro fundido 11. Além disso, a câmera de imagem térmica 22 recebe radiação térmica de uma terceira área 3 em uma parede terminal do forno 10 e uma quarta área 4 na parede alvo do regenerador do lado de escape. A geometria do forno 10 é tal que a radiação da terceira área 3 é recebida na câmera de imagem térmica 22, tanto direta como indiretamente, a título de reflexão. A radiação da terceira área 3 reflete-se na primeira área 1 e depois é recebida na câmera de
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18/23 imagem térmica 22. Assim, a radiação recebida na câmera de imagem térmica 22 a partir da primeira área 1 inclui um componente irradiado do vidro fundido lie um componente refletido que é originalmente da terceira área 3. Da mesma forma, a radiação recebida na câmera de imagem térmica 22 a partir da segunda área 2 inclui um componente irradiado do vidro fundido 11 e um componente refletido que é originalmente da quarta área 4. As proporções relativas dos componentes refletidos e irradiados podem ser determinadas com base na emissividade cg e refletividade rg do vidro.
[0059] A primeira e segunda áreas 1, 2 estão no mesmo ponto ao longo do comprimento do forno 10 e estão suficientemente próximas da sua temperatura Tg e emissividade cg são praticamente idênticas. Um pixel visualizando um ponto dentro da primeira área 1 receberia radiação Ri onde
Ri = eg.f (Tg) + (1-eg).f (T3) (1) onde a função f (T) é baseada na aplicação da lei de Planck para modelar a radiação de uma superfície à temperatura T, mas também inclui parâmetros específicos do instrumento que limitam a quantidade daquela radiação que é coletada por aquele pixel da câmera de imagem térmica 22. E geralmente aplicado como uma tabela de consulta dentro da câmera 22 em vez de uma equação.
[0060] Um pixel visualizando um ponto dentro da segunda área 2 receberia radiação R2 onde
R2 = eg.f (Tg) + (1-eg).f (T4) (2) [0061] Assim, a emissividade do vidro pode ser calculada pelo módulo de compensação de reflexão 26 subtraindo a equação (2) de (1) e rearranjando para dar:
T3 e T4 são conhecidos, a partir de medições diretas das terceira e quarta áreas 3, 4. As terceira e quarta áreas 3, 4 são especificamente selecionadas como áreas que provavelmente não terão a mesma temperatura.
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Neste exemplo, a temperatura do carregador de lote 14 na quarta área 4 é provavelmente inferior à temperatura da terceira área 3 em uma parede de extremidade do forno.
[0062] A emissividade do vidro pode ser calculada de acordo com a equação (3). A temperatura verdadeira do vidro pode então ser derivada pelo módulo de compensação de reflexão 26 na unidade de controle 12 substituindo a emissividade de vidro pelas equações (1) ou (2).
[0063] A imagem da câmera de imagem térmica 22 inclui uma quinta área 5 que está dentro de uma chama gerada por um queimador 16 e uma sexta área 6 que está em uma superfície do vidro fundido, perto do queimador
16. A chama em si pode ser usada como a área quente refletida no vidro juntamente com uma área mais fria da parede refletida no vidro para calcular a emissividade e a temperatura do vidro pelo método explicado acima, em vez de usar uma área de parede mais quente e mais fria.
[0064] O cálculo da temperatura usando o valor de emissividade calculado para múltiplos pontos no vidro permite que um perfil de temperatura unidimensional ou um mapa térmico bidimensional seja derivado. Correntes de convecção na superfície do vidro podem ser identificadas como caminhos de áreas de alta a áreas de baixa temperatura. Estes, por sua vez, podem ser usados para prever o fluxo em lote conforme descrito abaixo.
[0065] O ponto de borbulhamento pode ser detectado pela unidade de controle 12 como um hotspot no perfil de temperatura ao longo das paredes refratárias ou no teto, ou (usando o valor de emissividade do vidro) ao longo do comprimento do vidro. Se as medições de temperatura forem feitas pela câmera de imagem térmica 22 no ponto de borbulhamento na superfície do vidro, elas serão de vidro que subiu recentemente devido às correntes convectivas dentro do vidro e, portanto, indicam a temperatura do vidro no fundo do forno 10.
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20/23 [0066] Os sinais de controle podem ser implementados no forno 10, ajustando a distribuição de combustível e, opcionalmente, o comprimento da chama a partir dos queimadores 16, 18, temporização da chama e/ou a mistura de combustível/oxigênio. As chamas de queimadores individuais também podem ser controladas para alterar a temperatura em diferentes posições no forno 10. As temperaturas de chama no forno 10 podem ser controladas desta maneira, a fim de reduzir as emissões de NOX e controlar reações químicas dependentes termicamente, conforme descrito abaixo. Além disso, os sinais de controle podem ser utilizados para controlar a inversão dos queimadores 16, 18 de acordo com o estado real do forno 10 medido pela câmera de imagem térmica 22. A reversão dos queimadores 16, 18 pode ser realizada quando a temperatura a uma posição predeterminado no forno 10 atinge um valor predeterminado, ou um valor máximo.
[0067] A unidade de controle 12 pode ser utilizada para determinar problemas no forno 10 que podem requerer atenção ou manutenção. Por exemplo, a câmera de imagem térmica 22 pode detectar áreas de superaquecimento onde há risco de dano refratário. Igualmente, a câmera de imagem térmica 22 pode detectar uma posição na imagem que é consistentemente mais fria do que o esperado; isto pode ser indicativo de uma falha na parede do forno 10 neste ponto, o que pode requerer mudanças nas condições de operação, geração de um alarme e/ou manutenção.
[0068] A câmera de imagem térmica 22 pode ser usada durante o aquecimento inicial do forno 10. Durante o aquecimento é importante assegurar que diferentes regiões do forno 10 aqueçam à mesma velocidade. Caso contrário, é possível que as tensões térmicas possam causar danos. A unidade de controle 12 pode ser operada para comparar o aquecimento em tempo real do forno 10 com um mapa de calor ideal para gerar sinais de controle para os queimadores 16, 18 que otimizam o funcionamento.
[0069] A câmera de imagem térmica 22 pode ser instalada antes do
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21/23 forno ter sido inicialmente levado à sua temperatura de funcionamento. Em alguns casos, pode ser instalada uma câmera de imagem térmica de faixa de temperatura especial mais baixa que seja capaz de medir a temperatura a partir de condições ambientais. Por exemplo, este pode ser um Arc Imager comercialmente disponível da Land Instruments Ltd. A faixa de temperatura da câmera de baixa temperatura pode estar entre 0 e 500°C, ou entre 100°C e 1000°C. Esta câmera de baixa temperatura pode ser removida quando a temperatura do forno atingir sua faixa mais alta de temperatura. A faixa de temperatura da câmera de imagem térmica usada no forno durante a operação pode ter um regime de temperatura operacional mais alto, dependendo das temperaturas do processo. Para fomos de fusão de vidro, e outros fornos aquecidos por chama, são desejáveis regimes de temperatura de pelo menos 1600°C ou mais preferencialmente até pelo menos 1800°C.
[0070] A unidade de controle 12 pode determinar quando a temperatura em uma ou mais posições na parede ou coroa do forno está abaixo do ponto de condensação de compostos voláteis tais como hidróxido de sódio NaOH presente na atmosfera do forno. Garantir que a temperatura não fique abaixo desse ponto de condensação volátil pode ajudar a evitar danos refratários.
[0071] A unidade de controle 12 também pode ser utilizada para identificar regiões necessárias para reparação de soldadura de cerâmica e para subsequentemente confirmar a conclusão e/ou a integridade da reparação. Vantajosamente, a imagem térmica pode ser usada durante o processo de soldagem, onde uma imagem óptica pode ser obscurecida pela atmosfera nessas condições.
[0072] O sistema de controle 12 pode ser utilizado para determinar quando a qualidade do vidro foi comprometida. Por exemplo, a temperatura de fusão pode ser muito alta ou muito fria para formação de vidro ideal. O perfil térmico pode ter se movido ou a linha de lote excedeu um ponto crítico.
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Um alarme pode ser acionado para indicar que a qualidade do produto pode ter sido comprometida. Vantajosamente, isso permite que o equipamento de inspeção ou os operadores sejam mobilizados para resolver os problemas, e/ou permite que as condições de operação sejam ajustadas automaticamente. Isso também pode levar a que o produto específico seja colocado em quarentena para inspeção adicional.
[0073] A unidade de controle 12 pode ser utilizada para indicar a taxa de reação de reações químicas termicamente sensíveis. A unidade de controle 12 pode identificar posições onde a temperatura está acima de uma temperatura limite predeterminada. Pode ainda calcular o número ou proporção de tais posições dentro de uma ou mais regiões dentro da imagem ou dentro da imagem inteira. Se o valor limite predeterminado for a temperatura acima da qual ocorre uma reação química, o número ou proporção de posições acima dessa temperatura indica o volume de reação potencial. Usando o conhecimento das concentrações de reação e reagente, ou da calibração anterior, uma taxa de produção provável para os produtos da reação química pode ser calculada. A unidade de controle 12 pode também realizar uma análise mais detalhada, em que a temperatura de cada posição e as diferentes taxas de reação a diferentes temperaturas são consideradas. Nesse caso, um valor limite inicial pode não ser necessário ou pode ser usado apenas para reduzir o número de pixels envolvidos no cálculo.
[0074] As taxas de reação termicamente dependentes podem ser estimadas dentro de uma faixa de temperatura, ou abaixo de um limite de temperatura, por exemplo, no caso em que a concentração de reagente pode ser reduzida por reações de temperatura mais altas. Em algumas modalidades, a taxa de reação seria usada para indicar a taxa de produção de produtos desejáveis de uma reação química. Em outras modalidades a taxa de reação seria utilizada para indicar a taxa de produção de subprodutos indesejados, tal como NOX. Neste caso, a temperatura limite seria pelo menos 1600°C.
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23/23 [0075] A unidade de controle 12 também compreende um módulo de identificação de lote 28. O módulo de identificação de lote 28 é configurado para identificar regiões sólidas de lote na superfície do produto fundido 11.0 lote sólido está a uma temperatura mais baixa do que o produto fundido lie portanto, a unidade de controle pode descontar essas regiões ao gerar sinais de controle para o forno 10.
[0076] O módulo de identificação do lote é configurado para verificar se a fusão do lote está ocorrendo em condições aceitáveis. Por exemplo, se um lote sólido for identificado em posições indesejáveis dentro do forno, os sinais de controle do forno podem ser gerados e os alarmes podem ser acionados.
[0077] O módulo de identificação de lote 28 também é configurado para rastrear o movimento de lote, calcular sua velocidade, direção de movimento e aceleração com base na mudança de posição desde as imagens anteriores e prever o movimento futuro. A previsão de movimento futuro usa o parâmetro de movimento atual do lote e as correntes convectivas dentro do vidro e do forno calculadas conforme descrito acima. As configurações atuais e planejadas do forno também podem ser consideradas no cálculo. Se o movimento previsto indicar movimento do lote além dos limites requeridos, ou fusão ou mistura subideal, sinais de controle podem ser gerados para ajustar o perfil de temperatura e, assim, as correntes de convecção e a fusão do lote no forno.
[0078] Em algumas modalidades, a unidade de controle 12 pode ser configurada para corrigir a vista em perspectiva da câmera de imagem térmica 22 de modo que a distância, velocidade, aceleração, tamanho, volume, perfis térmicos e mapas calculados como descrito acima estão no mundo real e não na imagem coordenada. Neste caso, é necessário ter conhecimento da posição de montagem e formato do forno.

Claims (42)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de controle para um forno, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma câmera de imagem térmica configurada para receber radiação térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno e para gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; e uma unidade de controle configurada para receber a imagem da câmera de imagem térmica e gerar sinais de controle para o forno usando a imagem.
  2. 2. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para ajustar a temperatura no forno.
  3. 3. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para o ajuste diferenciado da temperatura em uma ou mais posições dentro do forno.
  4. 4. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para ajustar a introdução do lote.
  5. 5. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para comparar a imagem a uma imagem previamente coletada para detectar uma alteração na temperatura ou na posição.
  6. 6. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle compreende um módulo de compensação de reflexão configurado para identificar e subtrair um componente refletido na radiação recebida de uma posição no forno.
  7. 7. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 6,
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    2/7 caracterizado pelo fato de que o módulo de compensação de reflexão seleciona duas posições em um produto no forno, em que as duas posições selecionadas estão substancialmente à mesma temperatura e em que as duas posições selecionadas incluem componentes refletidos que emanam das respectivas posições no forno que estão em diferentes temperaturas.
  8. 8. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o módulo de compensação de reflexão é configurado para calcular a emissividade do produto.
  9. 9. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o módulo de compensação de reflexão é configurado para utilizar a emissividade do produto para calcular a temperatura do produto.
  10. 10. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de detecção de temperatura adicional configurado para receber radiação de uma única posição no forno e para determinar uma temperatura para essa posição, em que a unidade de controle é configurada para comparar a temperatura determinada para a posição relevante pelo dispositivo de detecção de temperatura e a câmera de imagem térmica, e para calibrar a informação de temperatura associada à imagem gerada pela câmera de imagem térmica.
  11. 11. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção de temperatura é configurado para receber radiação a (pelo menos) dois comprimentos de onda e para determinar uma temperatura para a posição relevante com base na quantidade de radiação recebida em (pelo menos) dois comprimentos de onda.
  12. 12. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle compreende um módulo de identificação de lote configurado para identificar
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    3/7 ο lote na imagem da câmera de imagem térmica.
  13. 13. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o módulo de identificação de lotes é configurado para determinar a velocidade do lote identificado.
  14. 14. Sistema de controle, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o módulo de identificação de lote é configurado para rastrear o movimento do lote.
  15. 15. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o rastreio do movimento do lote envolve a previsão do movimento do lote.
  16. 16. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a previsão do movimento do lote é baseada na informação de temperatura em uma pluralidade de posições.
  17. 17. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para ajustar a temperatura em uma ou mais posições no forno para controlar o movimento do lote.
  18. 18. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para controlar a introdução do lote.
  19. 19. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para identificar temperaturas de lote anômalas e gerar sinais de controle para destacar problemas de qualidade com o lote.
  20. 20. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para identificar locais de lote anômalos e gerar sinais de controle para destacar problemas de qualidade com o lote.
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    ΜΊ
  21. 21. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para identificar temperaturas anômalas e temperaturas diferenciais no forno, as temperaturas anômalas e temperaturas diferenciais indicativas de tensões térmicas, danos ou aumento da probabilidade de danos.
  22. 22. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que as temperaturas anômalas e temperaturas diferenciais estão em uma parede ou em uma coroa do forno.
  23. 23. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são gerados para alterar o perfil de temperatura no forno ou alertar os operadores para prevenir ou mitigar os danos.
  24. 24. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para impedir ou mitigar os danos durante as atividades de aquecimento e/ou manutenção do forno.
  25. 25. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada adicionalmente para identificar uma posição ou pluralidade de posições onde a temperatura atinge um valor predeterminado que indica o potencial para uma reação química termicamente dependente.
  26. 26. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para prever a taxa de produção da reação química a partir do número de posições onde a temperatura excede o valor predeterminado.
  27. 27. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a previsão se baseia na temperatura de cada posição e no conhecimento da taxa de reação em função da temperatura.
  28. 28. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das
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    5/7 reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que a reação química é a formação de um subproduto indesejado.
  29. 29. Sistema de controle de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a reação química é a produção de ΝΟχ e o valor predeterminado é pelo menos 1600°C.
  30. 30. Sistema de controle de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para ajustar a temperatura no forno, com base nas posições identificadas onde a temperatura excede o valor predeterminado.
  31. 31. Forno para receber e fundir lote para formar um produto, o forno caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma câmara;
    um dispensador de lote para introduzir o lote na câmara;
    pelo menos um queimador para fundir o lote introduzido na câmara; e o sistema de controle, como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
  32. 32. Forno de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro queimador ou arranjo de queimadores em um primeiro lado da câmara e um segundo queimador ou arranjo de queimadores no segundo lado do queimador, em que os sinais de controle são para alternar entre os queimadores do primeiro lado e do segundo lado, com base na imagem recebida da câmera de imagem térmica.
  33. 33. Forno de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para alternar entre os queimadores dos primeiro e segundo lados quando a temperatura em uma posição predeterminada ou pluralidade de posições atingir um valor predeterminado.
  34. 34. Forno de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que os sinais de controle são para controlar o perfil de
    Petição 870190050355, de 29/05/2019, pág. 51/54
    6/7 combustível e oxigênio para pelo menos um dos queimadores quando a temperatura em uma posição predeterminada ou pluralidade de posições atingir um valor predeterminado.
  35. 35. Forno de acordo com a reivindicação 33 ou 34, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é um valor máximo.
  36. 36. Forno de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 a 34, caracterizado pelo fato de que a alternância ou controle do perfil de combustível e oxigênio, ocorre quando o valor predeterminado é indicativo de uma reação química termicamente dependente.
  37. 37. Forno de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a reação química é a formação de um subproduto indesejado.
  38. 38. Forno de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a reação química é a produção de NOX.
  39. 39. Forno de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 38, caracterizado pelo fato de que o valor predeterminado é escolhido para otimizar a qualidade do produto, eficiência de energia ou evitar danos à infraestrutura do forno.
  40. 40. Método para controlar um forno, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
    receber radiação térmica em uma câmera de imagem térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno;
    gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; e gerar sinais de controle para o forno em uma unidade de controle usando a imagem.
  41. 41. Meio de armazenamento contendo um programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende instruções executáveis por computador que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador realize etapas, incluindo:
    Petição 870190050355, de 29/05/2019, pág. 52/54
    7/7 receber radiação térmica em uma câmera de imagem térmica a partir de uma pluralidade de posições em um forno;
    gerar uma imagem que inclui informação de temperatura para a pluralidade de posições no forno; e gerar sinais de controle para o forno em uma unidade de controle usando a imagem.
  42. 42. Meio de armazenamento contendo um programa de computador de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
    gravar imagens em intervalos predeterminados no tempo ou associados a eventos predeterminados comparar imagens tiradas em uma escala de tempo estendida para identificar os requisitos de manutenção.
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