BR202021000242U2 - Sensor de imersão sublança para medição e ou amostragem em metal fundido provida de um dispositivo para evitar aderência de respingos de metal fundido na lança sublança em conversores metalúrgicos - Google Patents

Abstract

O presente pedido de modelo de utilidade refere-se a uma sonda de imersão Sublança provida de um dispositivo para evitar aderência de respingos de metal fundido na lança da sublança em conversores metalúrgicos. Trata-se de uma sonda de imersão Sublança provida de um dispositivo com configuração mecânica capaz de evitar a aderência de aço no ombro da lança da sublança, resolvendo o problema de conexão entre a lança da sublança e a sonda de imersão sublança, garantindo perfeito contato elétrico e mecânico. Tal dispositivo é conhecido da técnica conforme patente BR BR10 2020 000554 5. A figura 3 apresenta a montagem de uma configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7). A figura 4 demonstra um detalhe do dispositivo (7) colocado na parte traseira da sonda de imersão Sublança, onde a peça interna (9) tem o diâmetro externo menor que a peça externa (10), onde ambos possuem cortes longitudinais ou diagonais (11), para facilitar a deformação e/ou dobra quando conectado a lança da Sublança (3). A figura 5 demonstra a sonda de imersão Sublança com o dispositivo (7) acoplado o acoplamento (7) em sua extremidade. A figura 6 demonstra como fica a sonda de imersão sublança com o dispositivo (7) em estágio de deformação e/ou dobra das peças (9) e (10), onde se pode ver as lacunas abertas entre suas aletas devidos aos seus cortes longitudinais ou diagonais (11).

Description

SENSOR DE IMERSÃO SUBLANÇA PARA MEDIÇÃO E OU AMOSTRAGEM EM METAL FUNDIDO PROVIDA DE UM DISPOSITIVO PARA EVITAR ADERÊNCIA DE RESPINGOS DE METAL FUNDIDO NA LANÇA SUBLANÇA EM CONVERSORES METALÚRGICOS

[0001] O presente modelo de utilidade propõe uma sonda de imersão sublança descartável provida de um dispositivo de proteção que evita respingos de metal fundido ou escória na região do ombro da lança da sublança, resolvendo o problema de conexão entre a lança da sublança e a sonda de imersão sublança, garantindo perfeito contato elétrico e mecânico. Tal dispositivo é conhecido da técnica conforme patente BR BR10 2020 000554 5.

[0002] O presente pedido de modelo de utilidade se refere a uma sonda de imersão descartável para medição e amostragem em metais fundidos e uma lança reutilizável utilizada para prender a sonda de imersão descartável e realizar a conexão elétrica, utilizadas em convertedores siderúrgicos. A sonda de imersão descartável é denominada sonda de imersão Sublança e a lança reutilizável é denominada lança da sublança. A sonda de imersão Sublança possui em uma de suas extremidades uma cabeça de medição para medir os parâmetros do metal fundido e / ou coletar uma amostragem do metal fundido, e em outra extremidade possui uma abertura para ser conectada na lança da sublança, é feita uma conexão mecânica e elétrica. A lança da sublança possui um ombro que limita a conexão da sonda de imersão sublança. O ombro da lança da sublança possui diâmetro maior que o diâmetro da sonda de imersão sublança. Durante a medição o sensor de imersão sublança é imerso parcialmente em metal fundido e devido a turbulência durante a medição, o metal fundido pode respingar no ombro da lança da sublança e solidificar-se sobre ela, comprometendo a conexão da próxima sonda de imersão sublança.

[0003] O presente modelo de utilidade uma sonda de imersão sublança provida de um dispositivo de proteção que evita respingos de metal fundido ou escória na região do ombro da lança da sublança, resolvendo o problema de conexão entre a lança da sublança e a sonda de imersão sublança, garantindo perfeito contato elétrico e mecânico. Tal dispositivo é conhecido da técnica conforme patente BR BR10 2020 000554 5.

[0004] A sonda de imersão Sublança já conhecido da técnica é amplamente utilizada em convertedores metalúrgicos. Ela é utilizada para coletar amostra de metal fundido para análise de componentes, medição de temperatura, concentração de oxigênio, teor de carbono, entre outros. A sonda de imersão sublança é descartada após um único uso. A sonda de imersão Sublança deve ser capaz de conectar-se a lança da sublança sem que haja folga entre o ombro da lança da sublança e a parte traseira da sonda de imersão sublança. No entanto quando uma sonda de imersão sublança é inserida no convertedor metalúrgico, e submersa em metal fundido para a coleta de amostra e/ou realizar a medição durante o processo, ocorre uma turbulência deste metal fundido que acarreta em respingos de metal fundido e quente na região do ombro da lança da sublança. Respingos do metal fundido podem depositar-se sobre as partes da lança da sublança dificultando ou até mesmo impedindo a conexão do próximo sensor de imersão sublança. Na patente US 4,566,343 a sonda de imersão sublança possui uma vedação de borracha, porém em razão de seu formato, o ombro da lança da sublança não é devidamente protegido como comprovado em seu uso. Na patente EP3588052 descreve uma solução semelhante, porém usando duas vedações de borracha dispostas na porção da extremidade da sublança, mas como no caso anterior, em razão de seu formato, o ombro da lança da sublança também não é devidamente protegido.

[0005] Na patente KR 101597688 B1, a sonda de imersão sublança possui anel externo de papelão para evitar a aderência de aço fundido, porém para sua utilização todo equipamento, desde o acondicionamento das sondas de imersão, sistema de conexão e até o layout do sistema sublança tem que ser modificado, pois a aba de papelão que recobre a parte externa da sonda de imersão tem o diâmetro maior que o ombro da lança da Sublança, o que gera necessidade de investimentos e mudança no projeto das sublanças já existentes.

[0006] As opções tecnológicas disponíveis não atendem a segurança do processo, a conexão segura e principalmente a segurança das informações necessárias no uso para a qualidade do produto final, o aço. Com o propósito de proteger efetivamente a lança da sublança da aderência de respingos de metal fundido foi desenvolvido o sensor de imersão Sublança com o dispositivo para impedir a adesão de aço no ombro da lança da sublança, garantindo perfeito contato elétrico e mecânico, eliminando possíveis falhas de conexão entre a sonda de imersão sublança e a lança da Sublança. Tal dispositivo é conhecido da técnica conforme patente BR BR10 2020 000554 5.

[0007] A figura 1 com a finalidade de ilustrar é apresentada uma vista esquemática de seção de um conversor (1) com uma lança de sopro de oxigênio (2), um sensor de imersão sublança (4) conectado na ponta da lança da sublança (3) e imerso no metal fundido (5). E na figura 2, ainda como ilustração o detalhe de um sensor de imersão sublança (4) conectado à lança da sublança (3) e imerso no metal fundido (5). Na figura 2 é mostrado também o metal fundido (5) aderido ao ombro (6) da lança da sublança (3).

[0008] A figura 3 apresenta a montagem de uma configuração preferencial da sonda de imersão sublança (4), em sua extremidade dianteira uma cabeça de medição (8) e em sua extremidade traseira o dispositivo de proteção (7). Na figura 4, é demonstrado em detalhe o dispositivo (7) onde pode possuir uma a peça interna (9) que tem o diâmetro externo menor que a peça externa (10), onde ambos possuem cortes longitudinais ou diagonais (11), para facilitar a deformação e/ou dobra quando conectado a lança da sublança (3).

[0009] A figura 5 demonstra como o dispositivo (7) fica após as peças serem encaixadas na sonda de imersão Sublança. O dispositivo (7) pode ser fixado na sonda de imersão Sublança com cola, grampos ou somente encaixada.

[00010] A figura 6 demonstra como fica o dispositivo (7) em estágio de deformação e/ou dobra das peças (9) e (10), onde se pode ver as lacunas abertas entre suas aletas devidos aos seus cortes longitudinais ou diagonais (11) acopladas a extremidade traseira da sonda de imersão sublança (4). É vantajoso que os cortes longitudinais ou diagonais (11) das peças (9) e (10) não coincidam e sejam equidistantes, pois nessa configuração do dispositivo (7) as aletas internas preenchem as lacunas das aletas externas, protegendo assim toda área do ombro (6) da lança da sublança (3), mostrada nas figuras 7 e 8. Sendo importante ressaltar os cortes longitudinais ou diagonais, pois sua deformação e/ou dobra pode ocorrer em qualquer material, que seja confeccionado o dispositivo (7), não se limitando a materiais elásticos.

[00011] As figuras 9 e 10 mostram uma comparação entre a opção atual disponível no mercado (12) e uma configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7), ambas já deformadas e na mesma escala, nesta comparação podemos ver que a sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com dispositivo (7) cobre efetivamente toda a área do ombro (6) da lança da sublança (3). As figuras 11, 12 e 13 mostram o sensor de imersão Sublança (4) sendo conectado na lança da sublança (3) e o momento da deformação do dispositivo (7) sobre o ombro (6) da lança da sublança (3) e a figura 14 mostra a deformação total do dispositivo (7) sobre o ombro (6) da lança da sublança (3), mostrando assim que em seu principal objetivo a sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7) evita a aderência de respingos de metal fundido na lança da sublança em conversores metalúrgicos. As figuras 15 e 16 mostram uma configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7), com os cortes longitudinais para facilitar a dobra e/ou deformação. As figuras 17 e 18 mostram outra possível configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7) com os cortes diagonais para facilitar a dobra e/ou deformação. As figuras 19 e 20 mostram outra possível configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7), com um afunilamento na parte superior para melhor orientar e facilitar a dobra e/ou deformação. As figuras 21 e 22 mostram outra possível configuração preferencial da sonda de imersão Sublança (4) da presente invenção com o dispositivo (7), com o anel externo um pouco menor que o anel interno para facilitar a dobra e/ou deformação. O referido dispositivo e suas variantes são conhecidos da técnica conforme patente BR BR10 2020 000554 5.

Claims (1)

1. Sensor de imersão sublança para medição e ou amostragem em metal fundido provida de um dispositivo para evitar aderência de respingos de metal fundido na lança sublança em conversores metalúrgicos caracterizado por o dispositivo (7) conectado na extremidade traseira da sonda de imersão Sublança possuir duas peças ou quantas forem necessárias, com cortes longitudinais ou diagonais (10) não coincidentes e equidistantes que com sua deformação e/ou dobra preenchem toda área do ombro da sublança, evitando a aderência de respingos de metal fundido na lança da sublança em conversores metalúrgicos, sendo que o mesmo pode ser feito em qualquer material, não se limitando a materiais elásticos.

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