CH690109A5 - Procedimento di pesatura per determinare la quantità di rottame trasportato ad un forno fusorio e dispositivo per realizzare il procedimento. - Google Patents

Description

  
 



  La presente invenzione concerne un procedimento di pesatura per determinare la quantità di rottame trasportato ad un forno fusorio, secondo il prologo della rivendicazione 1, nonché un dispositivo per realizzare il procedimento di pesatura conforme al prologo della rivendicazione 4. 



  L'alimentazione dei moderni forni fusori per il rottame non avviene più, come in passato, tramite cariche successive di rottami introdotte dall'alto nel forno previa sua scoperchiatura, con conseguente fuga di fumi e gas nocivi, bensì con l'aiuto di un convogliatore sboccante lateralmente nella parte superiore del forno ed alimentante il rottame continuamente nel forno. Il rottame fresco viene dunque fuso in continuo sul fondo del forno, dove si forma una pozza di acciaio liquido, e dal forno viene pure estratto, essenzialmente in continuo, il materiale fuso. Si cerca cioè di creare nel forno, che può essere preferibilmente un forno ad arco elettrico, condizioni di lavoro stabili e permanenti, sottraendolo dell'asservimento delle condizioni estremamente variabili del precedente sistema di funzionamento a cariche periodiche. 



  È evidente che, per un buon funzionamento di un forno a fusione continua, è essenziale poter mantenere sotto stretto controllo la quantità di rottame alimentata nel forno per unità di tempo, dove poi al semplice concetto di quantità va aggiunto quello, più complesso, di composizione del rottame, di spezzatura o "granulometria" dello stesso ecc. Sono tutti parametri che influenzano essenzialmente il funzionamento del forno e la qualità dell'acciaio prodotto. 



  Lo Stato della Tecnica conosce una applicazione pratica di forni fusori alimentati in  continuo, nota come impianto ConsteeI e commercializzata dalla ditta americana Triple/s Dynamics Inc., con sede a Dallas (Texas) USA. In questo impianto la pesatura del rottame avviene durante le operazioni di caricamento, pesando "per differenza" attraverso il dispositivo (magnete o polipo) utilizzato per il caricamento del rottame. Il carro-ponte - rispettivamente i carri-ponte se si tratta di un impianto alimentato con un parco rottame disposto su più campate, ognuna servita da più di un carro-ponte - preleva una carica di rottame dal mucchio.

   Prima di lasciar cadere il rottame sul convogliatore dello stesso - che può già essere il convogliatore a vibrazioni che alimenta il rottame al forno, ma può anche essere un primo convogliatore che alimenta il rottame ad un nastro di trasporto obliquo che, a sua volta, lo alimenta al convogliatore a vibrazioni - il carro-ponte si arresta per un attimo, onde lasciar calmare le oscillazioni cui è sottoposto il carico appeso alla corda e permettere alle celle di carico, applicate direttamente al polipo o al magnete, di rilevare il peso del materiale appeso od afferrato. Il rottame viene poi liberato e cade sul dispositivo (nastro, convogliatore) di trasporto.

   Questo modo di lavoro presenta però tutta una sede di svantaggi importanti, che sono: 
 
   a) la pesatura avviene solo in maniera discontinua, mentre il peso totale ed ipotizzato come carico viene ottenuto sommando le singole pesature. Questo lavoro discontinuo è per sè stesso evidentemente causa di irregolarità dell'alimentazione.

   Se poi i dispositivi di carico sono più di uno (come sopra citato e come spesso avviene nella pratica quando si trattano diversi tipi di rottame che devono venir opportunamente mischiati per ottenere delle leghe specifiche di acciaio) la precisione globale del sistema di pesatura risulta poi dalla somma degli errori e delle imprecisioni di ogni dispositivo partecipante all'operazione, ed è quindi relativamente bassa. 
   b) il dispositivo realizza bensì la pesatura, seppur con una precisione in sè limitata  pari a circa il +/- 3%, di quanto "scaricato" dai carri-ponte nel convogliatore, ma non tiene conto del fatto che, successivamente al caricamento, il materiale può venir parzialmente prelevato di nuovo dal convogliatore e ripartito diversamente, sicché i convogliatori alimentano alfine nel forno una quantità di rottame che può differire da quella su di essi gettata.

   Ciò è dovuto alla necessità di intervenire per eliminare gli incagli di rottame che si creano durante le operazioni di caricamento, poiché succede che i mucchi di rottame lasciati cadere sul convogliatore siano troppo alti per passare attraverso le apposite sbarre di livellamento disposte lungo il percorso del convogliatore. Si interviene dunque, asportando localmente delle parti di rottame risultanti fuori sagoma, per esempio in altezza. Questa operazione non controllata contribuisce in modo significativo e variabile a "falsare" il peso caricato rispetto a quanto viene poi effettivamente introdotto nel forno.

   Dai dati statistici relativi a questo impianto noto si rileva poi che con questo sistema le differenze in peso tra i valori misurati con le celle di carico montate sul o sui carri-ponte e quanto realmente alimentato nel forno è in media superiore al +/- 10%, ciò che significa un grado di precisione insufficiente per garantire il corretto funzionamento del forno. 
   c) il valore di pesatura fornito da un sistema impreciso come quello sopradescritto non costituisce una buona base per realizzare una regolazione automatica, auspicabile in sè, della velocità di alimentazione del convogliatore in funzione del peso del rottame da esso trasportato, regolazione che avrebbe appunto lo scopo di correggere le variazioni del peso del rottame sull'unità di lunghezza del convogliatore.

   Una simile regolazione ha senso solo se i dati riguardanti il peso del rottame sul nastro convogliatore sono precisi, intendendo con ciò dei valori che presentano una percentuale di errore rispetto al peso effettivo di circa il +/- 1%. 
   d) se in un sistema di alimentazione del rottame si lavora con una pluralità di carri -ponte, su ciascuno dei quali sono applicate delle celle di carico che pesano le singole cariche, bisogna poi nella pratica adottare un sistema di trasmissione dei dati senza fili, ossia via radio onde: questi sistemi sono però molto costosi, di difficile manutenzione e soggetti a grandi disturbi di funzionamento dovuti alle perturbazioni elettromagnetiche causate dal funzionamento del forno, con le sue grandi scariche elettromagnetiche.

   Si tenga presente che, oggi, un forno è normalmente servito da due a quattro carri-ponte. 
   e) nel caso di impiego di dispositivi di pesatura multipli, disposti uno su ogni carro-ponte, il costo del sistema di pesatura complessivo è uguale alla somma dei costi di ogni singolo dispositivo, ciò che ne fa lievitare i costi. 
   f) i convogliatori del rottame a vibrazioni normalmente usati per alimentare i forni fusori, detti anche convogliatori inerziali di tipo differenziale, rendono impossibile, causa le sollecitazioni elevatissime cui essi sono sottoposti, l'uso diretto di dispositivi di pesatura tradizionali di tipo meccanico operanti con tali convogliatori, poiché le vibrazioni sono incompatibili con la necessaria precisione di misurazione.

   Per tale motivo si è dunque finora optato per il sistema di pesatura discontinua mediante applicazione delle celle di carico sui carri-ponte. 
 



  La presente invenzione si propone ora di eliminare tutti gli svantaggi succitati del sistema noto applicato nell'impianto Consteel e di proporre un procedimento ed un dispositivo di pesatura per determinare la quantità di rottame trasportato ad un forno fusorio mediante i quali sia possibile realizzare in particolare gli ulteriori scopi seguenti:

   
 
   1) determinare la quantità di rottame alimentato al forno fusorio sia quale valore momentaneo che quale portata media, calcolata mediante l'integrazione continua dei valori momentanei, 
   2) permettere, grazie al fatto di disporre di valori delle quantità di rottame alimentate precisi ed efficienti, di realizzare una correzione continua della velocità di tra sporto del convogliatore, onde regolarizzare la quantità di rottame introdotta nel forno, ottenendo un grado di precisione dell'alimentazione compreso tra +/- 1%, 
   3) migliorare la precisione della pesatura, 
   4) ridurre i costi di realizzazione e di manutenzione del sistema di pesatura, 
   5) offrire un sistema di pesatura che permetta di lavorare anche miscele di materiali dotati di pesi specifici molto diversi, quali ad esempio miscele di rottami e minerali per la combustione oppure miscele di soli minerali,

   quali HBI (= Hot Briquetted Iron, minerale di ferro ottenuto per compattazione a caldo di DRI al fine di diminuire la spugnosità), o DRI (= Directly Reduced Iron, minerale di ferro ottenuto per riduzione diretta attraverso atmosfera gassosa, di aspetto altamente spugnoso). 
 



  Questi obiettivi vengono realizzati mediante un procedimento di pesatura caratterizzato dalla parte caratterizzante della rivendicazione 1, rispettivamente, quale dispositivo, da un dispositivo caratterizzato dalla parte caratterizzante della rivendicazione 4. 



  Il procedimento inventivo prevede dunque che l'operazione di pesatura del rottame avvenga durante l'operazione di trasporto continuo del rottame nel dispositivo di trasporto, comprendente almeno un convogliatore a vibrazioni, e che l'operazione di pesatura stessa avvenga pure in modo continuo. 



  Il fatto di realizzare la pesatura del rottame in modo continuo e durante il trasporto, pure continuo, dello stesso al forno fusorio, il che corrisponde in pratica a dire che il dispositivo pesatore pesante il rottame continuamente è incorporato nel dispositivo di trasporto continuo del rottame, cioè nel sistema di convogliatori, permette di eliminare tutte le conseguenze negative del sistema di pesatura dello Stato della Tecnica dovuto alla discontinuità della pesatura ed al fatto che la pesatura avveniva prima della cessione del rottame al dispositivo di trasporto continuo. Inoltre vengono a cadere tutti gli svantaggi dovuti alla coordinazione necessaria fra una pluralità di teste di pe satura dislocate sui singoli carri-ponte, poiché la pesatura avviene dopo che i carriponte hanno sganciato il materiale sul sistema di trasporto.

   Similmente vengono a cadere i problemi legati agli errori citati di alimentazione dovuti alle correzioni della quantità di rottame sul convogliatore realizzate a pesatura avvenuta: infatti nel procedimento inventivo tali correzioni, se necessarie per eliminare eventuali incagli di rottame, vengono eseguite prima della pesatura nel sistema di trasporto, sicché di tali correzioni la pesatura tiene conto automaticamente. 



  Tutti questi vantaggi sono stati resi possibili grazie al fatto di avere riconosciuto che la pesatura continua di un letto di rottame convogliato in continuo è possibile con qualsiasi tipo di convogliatore continuo, in particolare con quello a vibrazioni, adottando, secondo una forma preferita di realizzazione del processo inventivo corrispondente alla rivendicazione 2, per la pesatura il principio dell'assorbimento delle radiazioni da parte del rottame metallico in maniera proporzionale alla densità areale dello stesso. Questo principio di pesatura è insensibile alle vibrazioni impresse al convogliatore perchè può venir adottato senza contatto alcuno con il convogliatore. 



  Se percontro nel sistema di trasporto in continuo del rottame, come avviene spesso per motivi pratici di logistica, è inserito, ad esempio tra due convogliatori a vibrazioni e per superare un determinato dislivello fra i due, un nastro trasportatore, è previsto, secondo un'altra variante di realizzazione preferita del procedimento inventivo, che la pesatura continua avvenga mediante un dispositivo pesatore meccanico incorporato nel nastro trasportatore stesso. Anche questo sistema, adottante un dispositivo pesatore meccanico - cioè del tipo a bilance - soddisfa poi interamente alle premesse dell'invenzione, poiché permette la pesatura continua del rottame trasportato continuamente al forno fusorio, e ciò adottando un sistema meccanico meno costoso e meno problematico di quello ad irradiazione del rottame.

   Esso esige però l'adozione di una parte di convogliatore fatta quale nastro di trasporto privo di vibrazioni, una solu zione che, per questo genere di trasporti, viene scelta solo laddove (ad esempio se si tratta di alimentare materiale in salita) il convogliatore a vibrazioni, molto più robusto in sè, non funziona correttamente. 



  L'invenzione viene ora descritta più nei dettagli con l'aiuto di alcuni esempi di realizzazione pratici corredati delle relative figure. 



  Queste mostrano: 
 
   la fig. 1 una rappresentazione schematica di un dispositivo di trasporto per il rottame, comprendente un primo convogliatore a vibrazioni ed un nastro di trasporto permettente di sollevare il rottame fino al livello di un secondo convogliatore a vibrazioni trasportante il rottame al forno fusorio (non mostrato); 
   la fig. 2 una sezione attraverso il convogliatore vibrante alimentante continuamente il rottame e dotato di un dispositivo di pesatura per irradiazione del rottame; 
   la fig. 3 il convogliatore della fig. 2 visto dall'alto con la disposizione inclinata della sorgente di radiazione e del rivelatore di radiazioni; 
   la fig. 4 una sezione attraverso la sorgente di radiazione ed il rivelatore di radiazioni lungo un piano indicato con F-F nella fig. 3;

   
   la fig. 5 una sezione semplificata attraverso un nastro di trasporto inclinato verso l'alto, come quello mostrato nella fig. 1, nel piano G-G nel quale è situata la cella di carico per la pesatura. 
 



  Nella fig. 1 con 1 è indicato un convogliatore di rottame a vibrazioni di tipo noto, costituito essenzialmente da una struttura metallica di sostegno, fatta di colonne 2, saette 3 e travi portanti 4. 



  Il convogliatore 1 presenta essenzialmente una forma a vasca con superficie di fondo 5 e pareti laterali inclinate 6 e 7 (si veda la fig. 2). La parte di convogliatore del rottame mostrato nella fig. 1 è solo l'ultima, poiché esso può prolungarsi per decine di  metri nell'interno di un capannone nel quale è disposto il parco rottame, distribuito a sua volta in più campate servite da uno o, più spesso, da una pluralità di carri-ponte (non mostrati). Simili parchi rottami sono noti dalla pratica e non abbisognano di descrizioni particolari per l'uomo del mestiere.

   Il carro-ponte, o i singoli carri-ponte, preleva il rottame dai singoli mucchi del parco, secondo un programma preciso determinato dalla composizione del rottame stesso e dalla lega che si intende produrre nel forno fusorio, e lo lascia cadere a cariche successive sul convogliatore 1 che lo trasporta verso la sua estremità d'uscita, alla quale, nell'esempio illustrato nella fig. 1, si raccorda ora un nastro trasportatore ascendente 8. Siano già sin d'ora chiariti i punti seguenti: 
 
   1) il modo di lavoro dei carri-ponte, ossia se essi sono dotati di polipi di presa o di magnete, è indifferente agli effetti della presente invenzione. Percontro ciò che qui conta è il fatto che i mezzi di presa del carro-ponte sono privi di mezzi di pesatura, quali celle di carico pesanti il materiale afferrato.

   I singoli carri-ponte buttano il materiale sul convogliatore senza preoccuparsi del peso del rottame. Con opportuni mezzi di controllo del profilo del materiale sul convogliatore, che possono essere ottici oppure costituiti da barriere definenti l'altezza dei mucchi di rottame, si controlla però che il rottame raggiunga dappertutto una altezza più o meno uguale e, per ottenere ciò, si interviene con il o i carri-ponte per togliere il materiale in eccedenza ed eventualmente meglio ripartirlo sul convogliatore 1.

   Tutto ciò senza però preoccuparsi del peso, bensì solo per evitare che il rottame possa poi incagliarsi in qualche punto di passaggio del convogliatore ed interrompere l'alimentazione. 
   2) il caso mostrato nella fig. 1 con un primo convogliatore a vibrazioni 1 seguito da un nastro di trasporto ascendente 8, cui fa seguito un secondo convogliatore a vibrazioni 9 disposto all'estremità opposta del nastro di trasporto 8, è solo un  esempio particolare di applicazione dell'invenzione che serve a mostrarne le possibilità di impiego in relazione con un nastro di trasporto ascendente 8.

   Questa soluzione è utile là dove, come mostrato nella fig. 1, il primo convogliatore di rottame a vibrazioni 1 è disposto ad una altezza minore dal suolo del secondo convogliatore a vibrazioni 9, la cui uscita (non mostrata) nel forno deve trovarsi, se il forno è previsto "fuori terra", ad una altezza sufficiente (di circa 9-10 m). Questo caso si presenta dunque negli impianti continui con forno completamente fuori terra ed alimentazione sul terreno. Quando invece il forno è parzialmente o totalmente interrato, oppure il parco rottame è opportunamente rialzato, non è necessario vincere un dislivello tra il punto di carico del rottame ed il forno fusorio, sicché in questo caso si rinuncerà ad adottare un nastro trasportatore 8 inclinato ed il convogliatore 1 si prolungherà direttamente fino all'entrata (non mostrata) nel forno fusorio.

   La presente invenzione si applica comunque ad entrambi i casi succitati, con la precisazione che la presenza di un nastro di trasporto (inclinato o no) offre ulteriori possibilità di applicazione della stessa che non sono date quando c'è solo il convogliatore a vibrazioni, come si vedrà nel seguito. Si tenga solo ancora presente che il convogliatore a vibrazioni è adatto solo per trasportare il materiale lungo un piano orizzontale od una discesa, non però in salita, ragion per la quale, per vincere un dislivello in salita, è necessario ricorrere, per il trasporto del rottame, ad un nastro trasportatore che non conosce tali limiti. 
 



  Dalla fig. 1 si vedrà immediatamente che, tra il convogliatore a vibrazioni 1 avente una altezza da terra di circa 4 m ed il convogliatore a vibrazioni 9 posto ad una altezza di 10 m, la differenza è unicamente quella della struttura portante, che, per supportare le sollecitazioni molto più intense legate all'altezza, deve essere molto più robusta, come mostra il confronto tra le colonne 2 e le colonne 2 min  o le saette 3 e le  saette 3 min  ecc. 



  Anche questo può essere un motivo per il quale si può scegliere di convogliare il rottame fino nelle vicinanze del forno con un convogliatore vibrante relativamente basso e sollevarlo poi "all'ultimo momento" - salve restanti le condizioni per ottenere il preriscaldo del rottame prima della sua entrata nel forno - fino all'altezza dell'entrata nel forno. 



  La fig. 2 mostra ora una sezione attraverso un convogliatore vibrante, che può essere tanto il convogliatore vibrante 1 che quello 9 della fig. 1 quanto l'unico convogliatore vibrante di un impianto di alimentazione privo di nastro di trasporto ascendente 8 e quindi alimentante il rottame nel forno tramite un unico convogliatore vibrante, dotato di un dispositivo di pesatura in esso incorporato, secondo l'invenzione. 



  Il dispositivo di pesatura comprende una sorgente di radiazioni 10 irradiante il rottame lungo un piano essenzialmente perpendicolare rispetto al letto del rottame trasportato sul convogliatore 1 o 9, avente qui la funzione inventiva di dispositivo di trasporto, ed un rivelatore di radiazioni 11 funzionante quale contatore Geiger e disposto dal lato opposto del letto del rottame rispetto a quello nel quale è collocata la sorgente di radiazioni 10. 



  La sorgente di radiazioni può dunque essere disposta sotto il convogliatore 1 o 9 ed il rivelatore sopra lo stesso od inversamente. 



  Naturalmente si avrà cura di ancorare la sorgente di radiazioni 10 ed il rilevatore 11 alla struttura portante (rappresentata dalle travi 4 o 4 min ) in modo che questi elementi siano al riparo dalle vibrazioni cui è soggetto - per sua natura - il convogliatore vibrante: tutto ciò fa parte delle conoscenze generali e può qui dunque venir tralasciato. Con 12 e 13 sono indicati, nella fig. 2, degli elementi di fissaggio ammortizzanti per la sorgente di radiazioni 10 e rispettivamente per il rivelatore di radiazioni 11. 



  Le fig. 3 e 4 mostrano degli ulteriori perfezionamenti alla soluzione inventiva della  fig. 2, che prevede l'uso innovativo del principio dell'assorbimento delle radiazioni da parte del rottame. 



  Secondo la soluzione della fig. 3, che mostra il convogliatore 1 o 9 dall'alto, si prevede che la sorgente di radiazioni 10 ed il rivelatore di radiazioni 11 sono disposti orizzontalmente e definiscono un piano verticale (perpendicolare al piano della fig. 3) che taglia il dispositivo di trasporto, ossia nel caso specifico il convogliatore 1 o 9, obliquamente con un angolo di inclinazione a compreso tra 30 e 70 DEG . 



  Questa soluzione permette di compensare le differenze di corto periodo della regolarità di distribuzione longitudinale del rottame sul convogliatore 1 o 9, poiché la pesatura del rottame si svolge lungo un tratto di convogliatore esteso su una certa lunghezza. Ciò evita la reazione di regolazioni inutili perché di troppo breve periodo. Si tratta dunque di un provvedimento di stabilizzazione della regolazione (come risulterà chiaro più sotto). 



  Dalla fig. 3 è poi possibile vedere un particolare costruttivo del convogliatore 1 o 9, secondario agli effetti della presente invenzione, ma che gioca un ruolo importante nella costruzione dei convogliatori. Si tratta delle sospensioni 14 sulle quali il convogliatore è sospeso per poter eseguire le sue vibrazioni rispetto alla struttura portante senza trasmettere eccessive sollecitazioni alla struttura medesima. 



  Secondo un'altra forma preferita di realizzazione dell'invenzione, illustrata nella fig. 4 che è una sezione attraverso la sorgente di radiazioni 10 ed il rivelatore di radiazioni 11 lungo un piano indicato con F-F nella fig. 3, la sorgente di radiazioni 10 è contenuta in un contenitore schermato cilindrico 15 dotato di una finestra 16 che permette la fuoriuscita delle radiazioni esclusivamente nella direzione di attraversamento del rottame 17 e verso il rivelatore di radiazioni 11 e che è presente un otturatore ruotante 18 che permette di schermare la finestra 16 nelle pause di inattività dell'impianto.

   Il procedimento della fig. 4 ha lo scopo di preservare l'ambiente dall'influsso delle ra diazioni, di per sè già piuttosto deboli, della sorgente di radiazioni 10, soprattutto per permettere al personale di eseguire lavori di manutenzione senza correre alcun pericolo di contaminazione. 



  Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita della soluzione inventiva che impiega il principio dell'assorbimento delle radiazioni, soluzione non mostrata nelle figure, il rivelatore di radiazioni 11 è un doppio rivelatore permettente di effettuare una doppia taratura del sistema: ciò serve per poter definire due diversi campi di densità del rottame 17, ossia per adattare il sistema di pesatura tramite radiazioni alla densità areale del materiale da misurare. Questo infatti può avere un peso specifico molto variabile, che va da circa 0,5 t/m<3>, per rottame molto sciolto, fino a circa 4,5 t/m<3> se si tratta di pani di ghisa oppure dei già citati HBI e DRI. La densità areale del materiale da pesare vada dunque entro un campo con un fattore di quasi 1 a 10.

   Si tenga presente che l'alimentazione di pani di ghisa o di HBI o DRI ecc. è spesso legata alle necessità di creare rapidamente nel forno, al momento della sua accensione, condizioni di funzionamento costanti, cioè di giungere rapidamente ad un regime stabile. Per il sistema di pesatura ad irraggiamento del materiale, questa vastità del campo di misurazione costituisce un problema di precisione di misurazione, poiché con più il campo di misurazione è vasto, tanto più imprecisa diventa la taratura con la quale si definisce il campo di lavoro del dispositivo. Per questo scopo può essere molto utile, come rivendicato nella rivendicazione 8, prevedere due rivelatori appaiati, tarati l'uno per un campo di misurazione basso, cioè coprente i rottami molto sciolti, e l'altro il campo di misurazione alto, tale da coprire le densità areali di fino a 5 t/m<3>.

   In questo modo si ottiene, per semplice commutazione dall'uno all'altro rivelatore, una più elevata precisione di funzionamento. 



  Secondo un'ulteriore soluzione preferita di questa soluzione generale, la sorgente di radiazioni 10 impiegata è una sorgente al cobalto 60 con una intensità di radiazioni  inferiore a 100 m Ci. Anche questo provvedimento è inteso per limitare gli effetti negativi che l'uso di una sorgente di radiazioni al cobalto può avere sull'ambiente. 



  Con l'aiuto delle fig. 1 e 5 viene ora mostrata un'altra soluzione inventiva nella quale trova applicazione, per gli scopi che abbiamo ampiamente specificato nell'introduzione, un nastro trasportatore ascendente. In questo caso si apre, nell'ambito della presente invenzione, cioè fermo restando il concetto inventivo di base, che è quello di eseguire la pesatura continua del rottame mentre esso è in fase di trasporto continuo al forno fusorio, una ulteriore possibilità interessante, che è quella di dotare il nastro di trasporto di un dispositivo meccanico di pesatura, al posto del dispositivo ad irraggiamento finora descritto. 



  La fig. 1, già parzialmente descritta, mostra il nastro trasportatore 8 che alimenta il convogliatore a vibrazioni 9 ed è a sua volta alimentato dal convogliatore 1. Il nastro trasportatore 8 è ora equipaggiato inventivamente con un dispositivo meccanico di pesatura, noto in sè dalla pratica dei nastri trasportatori, poiché impiegato ampiamente nei sistemi di trasporto per cereali, carbone, fibre tessili, negli impianti di scarico portuali ecc. Un simile sistema noto prevede normalmente l'uso di celle di carico, come quella 19 rappresentata schematicamente nella fig. 1 e che qui vogliamo chiamare a rappresentare tutto il dispositivo pesatore meccanico.

   Nell'ambito di un sistema di trasporto del rottame composto da almeno un convogliatore a vibrazioni 9 (unico sistema di trasporto in grado di trasportare il rottame fino alla bocca del forno e di sopportare le altissime temperature presenti nel forno e trasmesse al rottame nel canale di preriscaldo, non mostrato, nel quale i fumi del forno riscaldano il rottame trasportato) e da un nastro trasportatore 8 che alimenta il convogliatore 9, la possibilità di adottare un dispositivo pesatore meccanico 19, cioè una cella di carico, cooperante con il nastro trasportatore 9 ma privo di vibrazioni, permette di realizzare una soluzione di pesatura, nota ma mai applicata nel trasporto di rottame, semplice e poco  costosa e che permette di fare a meno del pur sempre problematico uso di sostanze radioattive.

   Si tratta dunque di una soluzione preferita nell'ambito della presente invenzione. 



  Secondo una forma preferita di realizzazione dell'invenzione, il nastro di trasporto 8 presenta un unico tappeto mobile di trasporto 20 sostenuto longitudinalmente (vedi la fig. 1) tramite due distinti telai di sostegno 21, 22, il primo dei quali, nel senso di spostamento del materiale, quello indicato con 21, è fisso nello spazio, mentre il secondo 22 è fulcrato nel punto 23 di unione dei due telai 21 e 22 e può spostarsi attorno a tale fulcro 23 eseguendo dei movimenti di ribaltamento, mentre l'estremità libera 24 del secondo telaio 22 si appoggia su almeno una cella di carico 19 che, opportunamente tarata, determina il peso globale del rottame appoggiantesi su questo secondo telaio 22. Il nastro trasportatore 8 è dunque fatto in due parti snodate, la seconda delle quali si comporta come un piano di trasporto oscillante.

   Naturalmente i movimenti eseguiti dal telaio 22 attorno al fulcro 23 sono di entità minima, poiché le celle di carico, come quelle 19, reagiscono al valore della pressione su di esse esercitata e non allo spostamento. Tuttavia il telaio deve preferibilmente poter essere libero di eseguire i movimenti di ribaltamento attorno al fulcro 23 senza vincere forze di deformazione, che falserebbero il valore del peso misurato. È evidente che la cella di carico 19, che può comprendere anche una pluralità di simili elementi, va tarata con cura affinché il suo segnale corrisponda con precisione al peso del materiale presente sulla seconda parte del nastro di trasporto. L'esperienza dimostra che le misurazioni con celle di carico e nastro trasportatore danno valore di grande precisione (+/- 1%). 



  Un ulteriore perfezionamento del succitato dispositivo inventivo, pure visibile nella fig. 1, consiste poi nel fatto che il fulcro 23 del secondo telaio 22 è disposto in un piano t contenente il tratto superiore azionato e portante (intendendo con ciò il tratto sottoposto a tensione del nastro trasportatore 8, il che significa pure dire che l'asse del  nastro trasportatore 8 azionato dal motore è quello che corrisponde all'estremità libera 24 del secondo telaio 22). 

 

  Grazie a questo provvedimento si elimina ogni momento esercitato dal nastro trasportatore 8 sul fulcro 23, momento che, essendo le forze agenti nel nastro trasportatore considerevoli in seguito al peso del rottame trasportato, porterebbero inevitabilmente ad una falsificazione del valore del peso misurato dalla cella di carico 19. 



  La fig. 5 mostra alcuni dettagli costruttivi ulteriori del nastro trasportatore 8 ed è una sezione attraverso il piano G-G della fig. 1 nella quale è disposta la cella di carico 19. Ciò che si vede nella fig. 5 è in particolare il fatto che di celle di carico ne sono presenti 2, indicate con 19 min e 19 min  min , ciò che ha il vantaggio di tenere meglio conto di eventuali differenze di caricamento trasversali del rottame sul nastro trasportatore. Inoltre si vede che il tappeto di trasporto 20 è sostenuto, tanto nel suo tratto superiore di andata, azionato e quindi sottoposto a trazione, che nel suo tratto inferiore di ritorno, allentato, mediante rulli 25 scorrenti su binari 26. Tutto ciò non riveste particolare importanza nell'ambito della presente invenzione, poiché sono pensabili molte altre costruzioni di nastro trasportatore altrettanto valide. 



  L'applicazione del dispositivo inventivo secondo la rivendicazione 10, che prevede l'uso di un nastro trasportatore 8, può avvenire indipendentemente dal fatto che tale nastro 8 sia orizzontale, per collegare due convogliatori 1 e 9 disposti nello stesso piano, oppure inclinato. Tuttavia quest'ultima soluzione con nastro trasportatore 8 inclinato, mostrato nella fig. 1, è particolarmente interessante e costituisce anzi una soluzione preferita della presente invenzione, poiché permette di risolvere in modo assai elegante il problema del superamento di un dislivello tra il primo convogliatore di caricamento 1 (ossia quello sul quale il o i carri-ponte buttano il rottame nel parco-rottame) ed il secondo convogliatore a vibrazioni 9, che porta ed alimenta il rottame nel forno fusorio previo riscaldo. 



  Secondo un'ulteriore forma preferita di realizzazione dell'invenzione è poi previsto che il dispositivo di pesatura - sia che si tratti del sistema a assorbimento delle radiazioni con sorgente delle radiazioni 10 e rivelatore 11, sia che si tratti del dispositivo meccanico con le celle di carico 19 ed il telaio mobile 22 del nastro di trasporto 8, emette dei segnali corrispondenti al peso passante continuamente sul dispositivo di trasporto e che la velocità di trasporto del dispositivo di trasporto del rottame, rispettivamente del convogliatore a vibrazioni 9 alimentante il forno, viene regolata, tenendo conto dei segnali di pesatura succitati e della distanza esistente tra il punto di pesatura - ossia il luogo della sorgente di radiazioni 10 o il luogo della cella di carico 19 - ed il forno fusorio (non rappresentato).

   In questo modo, ed adottando gli opportuni circuiti elettrici familiari ad ogni uomo del mestiere, si viene a mantenere essenzialmente costante la quantità di rottame introdotta per unità di tempo nel forno fusorio, ottenendo così le auspicate condizioni ideali di funzionamento del forno stesso. Siccome le prestazioni del forno sono poi la grandezza che detta la capacità di produzione di tutto l'impianto, è evidente che tutti i dispositivi a monte dello stesso, ad iniziare dai carri-ponte prelevatori del rottame dai mucchi, adegueranno le loro velocità di lavoro a quanto dettato dal forno, che costituisce l'elemento di guida di tutto l'impianto. 



  La grande precisione di pesatura realizzata con l'applicazione della presente invenzione, unita alla rapidità di reazione degli elementi coinvolti, che determinano le variazioni in tempo reale e si adattano senza inerzia a quanto richiesto dagli organi di pilotaggio e regolazione, e la semplicità degli stessi conferiscono alle soluzioni inventive qui descritte i vantaggi citati nella introduzione e le rendono particolarmente adatte per l'impiego quando si desidera realizzare delle leghe che esigono l'uso di materiali greggi dotati di pesi specifici molto differenti tra di loro.

   


 Elenco della numerazione delle figure 
 
 
   1 Convogliatore a vibrazioni 
   2, 2 min  Colonne 
   3, 3 min  Saette 
   4, 4 min  Travi portanti 
   5 Superficie di fondo 
   6 Parete laterale inclinata 
   7 Parete laterale inclinata 
   8 Nastro trasportatore 
   9 Convogliatore a vibrazioni 
   10 Sorgente di radiazioni 
   11 Rivelatore di radiazioni 
   12 Elemento di fissaggio 
   13 Elemento di fissaggio 
   14 Sospensioni 
   15 Contenitore schermato 
   16 Finestra 
   17 Rottame 
   18 Otturatore ruotante 
   19 Cella di carico 
   20 Tappeto di trasporto 
   21 Telaio fisso 
   22 Telaio mobile 
   23 Fulcro 
   24 Estremità libera 
   25 Rulli 
   26 Binari 
 

Claims (14)

1. Procedimento di pesatura per determinare la quantità di rottame trasportato ad un forno fusorio mediante almeno un convogliatore a vibrazioni alimentante il rottame al forno in modo continuo e sul quale il rottame viene preriscaldato tramite i fumi provenienti dal forno, caratterizzato dal fatto che la pesatura avviene durante il trasporto continuo del rottame al forno fusorio e che anche l'operazione di pesatura avviene in modo continuo.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pesatura avviene applicando il principio dell'assorbimento delle radiazioni da parte del rottame metallico in maniera proporzionale alla densità areale dello stesso.

3.

Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trasporto del rottame al forno fusorio avviene mediante un convogliatore a vibrazioni (9) alimentato a sua volta in continuo tramite un nastro trasportatore (8) e che la pesatura avviene mediante un dispositivo pesatore meccanico (19) incorporato nel nastro trasportatore (8).

4.

Dispositivo per realizzare il procedimento di pesatura del rottame trasportato ad un forno fusorio secondo la rivendicazione 1, comprendente - un dispositivo di trasporto del rottame con almeno un convogliatore a vibrazioni (1; 9) alimentante il rottame al forno fusorio, - un forno fusorio avente preferibilmente la forma di forno ad arco elettrica, - un canale racchiudente il convogliatore e nel quale i fumi sviluppantesi nel forno vengono fatti passare a lambire in controcorrente il rottame alimentato sul convogliatore, provocandone il preriscaldo, - un dispositivo di pesatura per pesare il rottame, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di pesatura è incorporato nel dispositivo di trasporto del rottame ed è in grado di pesare in modo continuo il rottame trasportato continuamente dal dispositivo di trasporto.

5.

Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di pesatura comprende una sorgente di radiazioni (10) irradiante il rottame lungo un piano essenzialmente perpendicolare rispetto al letto di rottame trasportato sul dispositivo di trasporto ed almeno un rivelatore di radiazioni (11) funzionante quale contatore Geiger e disposto dal lato opposto del letto di rottame rispetto a quello nel quale è collocata la sorgente di radiazioni (10).

6.

Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la sorgente di radiazioni (10) è contenuta in un contenitore schermato cilindrico (15) dotato di una finestra (16) che permette la fuoriuscita delle radiazioni esclusivamente nella direzione di attraversamento del rottame (17) e verso il rivelatore di radiazioni (11) e che è presente un otturatore ruotante (18) che permette di schermare la finestra (16) nelle pause di inattività dell'impianto.

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la sorgente di radiazioni (10) ed il rivelatore di radiazioni (11) sono disposti orizzontalmente e definiscono un piano verticale che taglia il dispositivo di trasporto obliquamente con un angolo di inclinatone alpha compreso tra 30 e 70 DEG .

8.

Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il rivelatore di radiazioni (11) è un doppio rivelatore permettente di effettuare una doppia taratura del sistema così da definire due diversi campi di densità del rottame.

9. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la sorgente di radiazioni (10) impiegata è una sorgente al cobalto 60 con una intensità di radiazioni inferiori a 100 m Ci.

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di trasporto comprende, oltre al convogliatore a vibrazioni, un nastro trasportatore (8) che alimenta, il convogliatore a vibrazioni (9) e che il nastro di trasporto (8) è dotato di un dispositivo meccanico di pesatura (19).

11.

Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il nastro di trasporto (8) presenta un unico tappeto mobile di trasporto (20) sostenuto tramite due distinti telai di sostegno (21, 22), il primo (21) dei quali, nel senso di spostamento del rottame, è fisso, mentre il secondo (22) è fulcrato nel punto (23) di unione dei due telai di sostegno (21, 22) e può spostarsi attomo a tale punto (23) eseguendo dei movimenti di ribaltamento, mentre l'estremità libera (24) del secondo telaio di sostegno (22) si appoggia su almeno una cella di carico (19) che, opportunamente tarata, determina il peso globale del rottame appoggiantesi su questo secondo telaio (22) e su esso spostantesi.

12.

Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il fulcro (23) del secondo telaio (22) è disposto in un pianto (t) contenente il tratto superiore azionato e portante il rottame del nastro di trasporto (8).

13. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il nastro di trasporto (8) è inclinato e serve per superare un dislivello tra un primo convogliatore (1) di raccolta del rottame servito da uno o più carri-ponte ed il secondo convogliatore a vibrazioni (9) che trasporta il rottame al forno fusorio.

14.

Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di pesatura (10, 11, 9, 19, 20) emette dei segnali corrispondenti al peso passante continuamente sul dispositivo di trasporto e che la velocità di trasporto del convogliatore a vibrazioni (9) che alimenta il rottame nel forno viene regolata, tenendo conto dei segnali di pesatura succitati e della distanza esistente tra il punto di pesatura ed il forno fusorio, in modo da mantenere essenzialmente costante la quantità di rottame introdotta per unità di tempo nel forno fusorio.