BRPI0113415B1 - Método para a mensuração e adaptação da altura de superfície de um leito de material conduzido sobre uma correia transportadora para tratamento térmico - Google Patents

Método para a mensuração e adaptação da altura de superfície de um leito de material conduzido sobre uma correia transportadora para tratamento térmico Download PDF

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(54) Título: MÉTODO PARA A MENSURAÇÃO E ADAPTAÇÃO DA ALTURA DE SUPERFÍCIE DE UM LEITO DE MATERIAL CONDUZIDO SOBRE UMA CORREIA TRANSPORTADORA PARA TRATAMENTO TÉRMICO (73) Titular: OUTOTEC OYJ, Sociedade Finlandesa. Endereço: Riihitontuntie 7, FIN-02200 Espoo, FINLÂNDIA(FI) (72) Inventor: NIEMELÃ, PEKKA; VÃÃNÀNEN, EERO; ROVANEN, RAIMO; PIRTTIMAA, JOUKO; TULKKI, OLAVI
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 02/10/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 02/10/2018
Assinado digitalmente por:
Liane Elizabeth Caldeira Lage
Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
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MÉTODO PARA A MENSURAÇÃO E ADAPTAÇÃO DA ALTURA DE SUPERFÍCIE DE UM LEITO DE MATERIAL CONDUZIDO SOBRE UMA CORREIA TRANSPORTADORA PARA TRATAMENTO
TÉRMICO
A presente invenção se refere a um método para a mensuração da altura de superfície de um leito de material conduzido sobre uma correia transportadora para tratamento térmico operado continuamente, sinterização operada continuamente, essencíalmente através de toda a integridade de largura da correia transportadora.
Em sinterização operada continuamente, atualmente é geralmente utilizado um dispositivo de sinterização do tipo de transportador, onde sobre a correia transportadora, é primeiro formado um leito de material. O leito de material usualmente consiste de pelotas (pellets) esféricas, frágeis, que por intermédio de um tratamento de alta temperatura, isto é, sinterização, são endurecidas, de maneira que as pelotas podem ser alimentadas para tratamento adicional, por exemplo, para um forno de fusão (smelting furnace). Na sinterização de um leito de material, através do leito de material localizado sobre a correia transportadora, e simultaneamente através da correia transportadora em si mesma, é primeiro conduzido gás aquecido, de maneira que a temperatura do leito de material se eleva, por exemplo, no caso de pelotas de liga ferrosa (ferroalloy) , até para a faixa de temperatura de 1.300° C - 1.600° C. Em uma alta temperatura, as pelotas frágeis reagem com o gás aquecido e são, consequentemente, endurecidas no processo. Depois disso, as pelotas endurecidas obtidas no leito de material são de 03/07/2018, pág. 5/5
2/9 resfriadas pela condução de gás de resfriamento através do leito de material e da correia transportadora. Assim, a correia transportadora empregada em sinterização operada continuamente é utilizada sob flutuações de temperatura ex5 traordinárias.
De maneira a obter um produto de sinterização vantajoso, o leito de material tem que estar essencialmente uniforme através de toda a integridade de largura da correia transportadora. Para a mensuração da uniformidade do leito de material, são utilizados, por exemplo, fios (cabos) que são espaçados distanciadamente uns dos outros sobre a correia transportadora, os referidos fios estando em um terminal conectado para uma travessa comum instalada em paralelo para a correia transportadora, de maneira que os fios se movimentam ao longo da superfície de topo do leito de material. Além do mais, no dispositivo de mensuração estão instaladas travessas separadas para a superfície de topo do leito de material, as referidas travessas definindo os limites inferior e superior permitidos do leito de material.
Se a posição da travessa conectada para os fios de mensuração cai para fora da posição permitida dos limites de topo e de fundo, é enviada uma advertência de emergência de maneira a ser capaz de ajustar o leito de material no nível desejado antes do processo de sinterização.
Para a mensuração da altura de superfície de leitos de material, também são utilizados dispositivos de mensuração óticos instalados na borda da correia transportadora. De uma maneira similar, como nos fios descritos anteriormente, os referidos dispositivos de mensuração óticos mensuram soPetição 870180056029, de 28/06/2018, pág. 6/16
3/9 mente a superfície de topo do leito de material com respeito à direção de prosseguimento da correia transportadora. Por intermédio deste equipamento, não é, entretanto, possível detectar clareiras (caldeirões) ou aberturas feitas no leito de material, isto é, pontos onde a quantidade de material a ser sinterizado é desprezível ou não existente. Tais clareiras ou aberturas podem provocar até mesmo grandes prejuízos para a correia transportadora, porque normalmente a correia transportadora como tal é resistente a uma temperatura de cerca de 500° C somente, considerando que na zona de sinterização de leito de material, a temperatura na parte de topo do leito de material pode se elevar até cerca de 1.300° C ou acima.
propósito da presente invenção é eliminar algumas das desvantagens do estado da técnica e propiciar um método aperfeiçoado para a mensuração da altura de superfície de um leito de material indo para um tratamento térmico operado continuamente, isto é, para sinterização operada continuamente, de maneira que a altura do leito de material pode ser mensurada essencialmente ao longo da integridade de largura da correia transportadora. As características novas essenciais da presente invenção estão aparentes a partir das reivindicações apensas.
Em concordância com a presente invenção, de maneira a mensurar a altura de superfície do leito de material em um tratamento térmico operado continuamente de referido leito de material, isto é, em sinterização operada continuamente, acima da correia transportadora utilizada para transportamento do leito de material através das várias etapas de
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4/9 tratamento térmico, essencialmente imediatamente depois da alimentação do leito de material sobre e para a correia transportadora na direção de prosseguimento de referida correia transportadora, está instalada pelo menos uma fonte de luz emitindo um feixe de luz essencialmente estreito, linear, que é utilizado para iluminação do leito de material composto de partículas simples esféricas e frágeis essencialmente ao longo da integridade de largura do leito de material. Agora o feixe de luz forma sobre a superfície de leito de material uma linha representando a altura do leito de material. De maneira a detectar a linha modelada pela fonte de luz, essencialmente acima do ponto (lugar) de formação de linha, está instalada pelo menos uma câmara, por intermédio da qual a linha representando a superfície de leito de material é transmitida para pelo menos uma disposição de processamento de imagem. A imagem do leito de material, obtida pela disposição de processamento de imagem, é comparada com uma desejada, pré-determinada e essencialmente vantajosa imagem de altura de superfície do leito de material. A disposição de processamento de imagem está adicionalmente conectada para uma disposição por intermédio da qual é possível, quando necessário, ajustar por exemplo, a velocidade da correia transportadora de maneira a ajustar a altura de superfície do leito de material para um valor de25 sejado.
Em uma concretização preferida da presente invenção, a fonte de luz empregada é uma fonte de luz de laser que está instalada acima da correia transportadora transportando o leito de material, de maneira que o feixe de luz emitido a
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5/9 partir da fonte de luz encontra a superfície do leito de material em um ângulo agudo. Com respeito à correia transportadora, a fonte de luz está instalada de maneira que a fonte de luz encontra o leito de material essencialmente próximo para o ponto onde o leito de material é alimentado sobre e para a correia transportadora. 0 ângulo entre o feixe de luz e a superfície do leito de material está dentro da faixa de 0 — 45 graus, vantajosamente de 30 — 40 graus. Entretanto, a fonte de luz pode também ser instala10 da, em relação à superfície de leito de material, de maneira que o feixe de luz vindo a partir da fonte de luz forma, com respeito à direção de prosseguimento da correia transportadora, um ângulo essencialmente reto, caso no qual a fonte de luz encontra o leito de material essencialmente perpendicularmente.
De maneira a detectar a linha formada pelo feixe de luz sobre a superfície do leito de material, está vantajosamente instalada uma câmara acima do ponto de formação de linha, e a imagem criada pela referida câmara é transmitida para uma disposição de processamento de imagem. Na disposição de processamento de imagem, a imagem é dividida em seções, essencialmente de maneira que uma determinada seção da imagem corresponde à uma determinada parte da linha criada sobre a superfície do leito de material na direção transversal da correia transportadora. A imagem obtida é então processada de maneira que cada seção está representada por uma respectiva coluna sobre a tela de exibição (display screen). Em altura, cada coluna corresponde à altura do leito de material localizado sobre a correia transportaPetição 870180056029, de 28/06/2018, pág. 9/16
6/9 dora. A imagem obtida é comparada com uma imagem criada por uma pré-determinada, desejada altura de superfície. No caso em que a imagem obtida do leito de material se desvia em alguns aspectos a partir da imagem desejada do leito de ma5 terial, uma advertência de emergência é determinada, e sobre o fundamento de referida advertência, o leito de material é ajustado para ser adequado, por exemplo, pelo ajustamento da velocidade da correia transportadora precedentemente à alimentação do leito de material para as várias etapas do tratamento térmico. O ajustamento da velocidade da correia transportadora funciona como um ajustamento da altura de leito de material; por exemplo, quando aparece a necessidade para elevar a altura de leito de material, a velocidade da correia transportadora é desacelerada, de ma15 neira que em uma taxa de alimentação uniforme, mais material em um período de tempo é alimentado sobre e para a correia transportadora.
Quando aplicando o método em concordância com a presente invenção, para a mensuração da altura de superfície
0 de um leito de material que está submetido ao tratamento térmico, a mensuração como tal pode ser executada sem mecanicamente tocar o leito de material em si mesmo. Isto é particularmente vantajoso, porque normalmente o leito de material é formado de pelotas frágeis, umedecidas, que são facilmente quebradas pelo contato mecânico. Além do mais, quando operando em concordância com o método da presente invenção, o dispositivo de mensuração está livre de quaisquer partes se desgastando mecanicamente. Adicionalmente, quando o método em concordância com a presente invenção é
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Ί/5 aplicado, na mensuração das alturas de superfície de leitos de material, não existe necessidade de quaisquer de tais dispositivos de mensuração que poderiam apresentar um obstáculo para uma uniformização (alisamento, aplainamento) do leito de material precedentemente ao tratamento térmico do mesmo.
A presente invenção está explicada em maiores detalhes a seguir, com referência ao desenho acompanhante, que mostra uma concretização preferida da presente invenção, vista em uma ilustração de vista lateral esquemática.
Em concordância com o desenho, as pelotas frágeis e umedecidas (2) obtidas a partir da peletização (1) são conduzidas, por intermédio de uma correia de alimentação (12) empregada como o dispositivo de alimentação, para formar um leito de material (3) sobre e para a correia (4) do transportador, correia que então transporta as pelotas através das etapas de sinterização (11). Acima do plano formado pelo leito de material (3), es sencialmente próximo para o ponto onde o leito de material (3) é formado está instalada uma fonte de luz de laser (5), e os feixes de luz (6) emitidos a partir da referida fonte de luz são direcionados, com respeito ao leito de material (3) , de maneira que os feixes de luz (6) formam um ângulo de cerca de 30 graus com respeito ao leito de material (3). Os feixes de luz de la25 ser (6) formam sobre a superfície do leito de material (3) uma listra de laser essencialmente linear (7) . De maneira a detectar a listra de laser (7), está instalada, acima da correia transportadora (4), essencialmente no mesmo ponto como a listra de laser criada (7) , uma câmara (8) que cria
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8/9 uma imagem da listra de laser (7) localizada sobre a superfície do leito de material (3), e referida imagem é eletricamente transmitida para a disposição de processamento de imagem (9) conectada para a câmara (8) . Na disposição de processamento de imagem (9) , a imagem recebida é dividida em seções na direção transversal da correia transportadora (4), e referidas seções estão ilustradas, por exemplo, sobre uma tela de exibição como um diagrama de barras. No diagrama de barras, a barra correspondendo para cada seção descreve a altura de superfície do leito de material (3) no respectivo ponto na direção transversal da correia transportadora (4). Em adição, a disposição de processamento de imagem (9) compara a imagem novamente criada com a imagem de uma pré-determinada, desejada altura de superfície. Se a imagem novamente criada essencialmente se desvia a partir da altura desejada, pelo menos na maior parte dos pontos críticos, a disposição de processamento de imagem (9) também gera um alarme sonoro. De maneira a corrigir possíveis desvios, a disposição de processamento de imagem (9) está adicionalmente conectada para uma unidade de automação (10), que ajusta a velocidade da correia transportadora (4) quando necessário de maneira a corrigir os desvios. Quando necessário, desvios pode também ser corrigidos manualmente.
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Claims (3)

REIVINDICAÇÕES
1. Método para a adaptação da altura de superfície de um leito de material formado de partículas esféricas simples e frágeis, e sendo transportado sobre uma correia transportadora (4) para um tratamento térmico operado continuamente, compreendendo as etapas de:
a) Iluminar o leito de material (3) formado na correia transportadora (4) essencialmente na direção transversal da correia transportadora (4), por pelo menos uma fonte de luz (5), o feixe de luz (6) da qual forma uma listra de luz essencialmente linear (7) sobre a superfície do leito de material (3) , que encontra o leito de material (3) em um ângulo agudo, e que de maneira que para registrar a referida listra de luz (7),
b) Utilizar pelo menos uma câmera (8) e pelo menos uma disposição de processamento de imagem (9) conectada para a câmera (8), caracterizado pelo fato de que
c) Comparar na disposição de processamento de imagem (9) , a imagem de altura de superfície obtida com uma prédeterminada, desejada imagem de altura de superfície, detectando, desse modo, desvios na altura de superfície, estes desvios na altura de superfície sendo corrigidos por intermédio de uma unidade de automação (10);
d) Ajustar a velocidade da correia transportadora (4) por intermédio da unidade de automação (10) conectada à disposição de processamento de imagem (9) sobre o fundamento da imagem criada pela listra de luz (7) .
2/2 o leito de material (3) em um ângulo que está dentro da faixa de 0 - 45 graus.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feixe de luz (6) encontra
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3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o feixe de luz (6) encontra o leito de material (3) em um ângulo que está dentro da
faixa de 30 - 40 graus. acordo com qualquer uma das 4. Método, de reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz empregada (5) é uma fonte de luz de laser. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a listra de luz (7) formada do feixe de luz (6) é registrada
por intermédio de uma câmera (8) que está instalada, na direção de prosseguimento da correia transportadora (4) , essencialmente no mesmo ponto como a listra de luz (7) .
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