ES2831476T3 - Dispositivo y método para determinar en tiempo real las cascarillas de óxido formadas en la superficie de los productos de fundición semiacabados - Google Patents

Dispositivo y método para determinar en tiempo real las cascarillas de óxido formadas en la superficie de los productos de fundición semiacabados Download PDF

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Abstract

Un dispositivo para determinar la perdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero (5), denominado producto, durante el paso del mismo a traves de un horno de recalentamiento (4) ubicado aguas arriba de un descascarillador (8), el producto se mueve preferiblemente sobre mesas de rodillos (3, 6), caracterizado porque dicho dispositivo comprende un conjunto de sensores electromagneticos (20, 30, 31, 40, 41), dicho conjunto comprende: - al menos un sensor electromagnetico (20) de dicho conjunto que esta dispuesto para escanear, a lo largo de un plano de escaneo, al menos en parte, la cara inferior (50) del producto (5) en las proximidades de la salida del horno (4), dicho sensor electromagnetico esta orientado de manera que dicho plano de escaneo (P20) de la radiacion electromagnetica de dicho sensor sea perpendicular a una direccion de desplazamiento del producto, - un conjunto de al menos dos sensores electromagneticos (30, 31) colocados aguas arriba del descascarillador (8) y orientados de manera que los planos de escaneo (P30, P31) de las radiaciones electromagneticas del mismo esten sustancialmente en un mismo plano (P32) perpendicular a la direccion de desplazamiento de dicha al menos una parte del producto que pasa por la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos (3), y un conjunto de al menos dos sensores electromagneticos (40, 41) situados aguas abajo del descascarillador (8) y orientado de manera que los planos de escaneo (P40, P41) de las radiaciones electromagneticas de los mismos esten sustancialmente sobre un mismo plano (P42) perpendicular a la direccion de desplazamiento del producto que pasa por la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos (6) dichos sensores (30, 31, 40, 41) estan dispuestos para determinar la altura del producto aguas arriba y aguas abajo del descascarillador.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y método para determinar en tiempo real las cascarillas de óxido formadas en la superficie de los productos de fundición semiacabados
Campo de aplicación
La invención se refiere a un proceso y dispositivo para controlar un horno para recalentar los productos de acero semiacabados. El dispositivo y el proceso de acuerdo con la invención permiten determinar en tiempo real las cascarillas totales de óxido formadas sobre los productos de acero semiacabados vinculados al recalentamiento de un producto en el horno, determinando la cantidad de cascarillas de óxido que ha caído en el horno durante el proceso de calentamiento y la cantidad que ha caído después de la máquina de descascarillado (o descascarillador). Estos también permiten determinar la cantidad de cascarillas de óxido que han quedado adheridas al producto después del descascarillado.
Esta cuantificación se realiza mediante sensores electromagnéticos, cuya resolución permite medir con precisión el espesor de las cascarillas de óxido y determinar en tiempo real la pérdida de cascarillas.
Técnica anterior
La invención pertenece al campo de los hornos para recalentar productos de acero semiacabados.
Durante el recalentamiento de un producto de acero semiacabado, tal como una palanquilla, palancón o plancha en un horno de tratamiento térmico con llama directa, la oxidación se produce en la superficie de los productos. La cantidad, los tipos y calidades de las cascarillas de óxido dependen de la composición de los aceros, de la composición química de los gases de combustión, de las temperaturas de descarga, de los tiempos de residencia del producto en las distintas zonas del horno, de las distintas temperaturas en el horno y en la curva de calentamiento del producto a lo largo de su paso por el horno. Dependiendo de los valores de estos diversos parámetros, la cascarilla de óxido que se forma en la superficie del producto es más o menos significativa en términos de calidad, cantidad y característica.
La cascarilla de óxido, por ejemplo de entre el 0,5 % y el 1 % del peso del producto cargado en el horno, provoca una pérdida de material (pérdida de cascarillas) que se elimina antes de entrar en el laminador y que, por tanto, no se convierte en producto acabado (alambre, sección o lámina), lo que constituye una pérdida económica para el operador de la planta.
El calentamiento de la parte del acero perdida en forma de cascarillas de óxido conduce a una pérdida de energía, una reducción de la eficiencia global de la planta y un aumento del coste de producción del producto acabado. La cascarilla de óxido puede desprenderse de la superficie de los productos en el horno durante el paso de los productos mientras se calientan. La acumulación de cascarillas de óxido en las zonas donde se desprende puede crear depósitos, cuya extensión interrumpe el funcionamiento del horno y requiere la parada del mismo para su limpieza. Este tiempo de parada da lugar a pérdidas de producción de la planta y va en detrimento de su rentabilidad media durante todo el año.
Las cascarillas de óxido que se forman en la superficie del producto deben eliminarse antes de la laminación, generalmente en un descascarillador que rocía chorros de agua a alta presión sobre la superficie del producto para desprender las cascarillas de óxido por choque térmico y acción mecánica de las corrientes de agua rociada.
La cascarilla de óxido que se forma en la superficie del producto de acero puede permanecer adherente, lo que significa que la cascarilla de óxido no puede desprenderse de la superficie del producto de acero, ni en el horno ni en el descascarillador, y puede seguir al producto en las distintas unidades de laminación. Esta situación puede provocar defectos en la superficie del producto acabado o incluso provocar degradaciones de los rodillos de las unidades de laminación o roturas de estos rodillos.
Por tanto, se entiende que el proceso de recalentamiento de una línea de laminación de productos de acero está muy influenciado por la formación de cascarillas de óxido que pueden tener un impacto directo en la calidad del producto terminado y/o una influencia significativa en la eficiencia del horno, en su consumo y sobre el tiempo de producción entre dos paradas por mantenimiento.
Esta situación puede resultar particularmente difícil para los hornos de productos planos que recalientan una gran cantidad de productos de diferentes dimensiones y diferentes grados de acero. Los productos de acero se tratan de acuerdo con curvas de calentamiento o configuraciones de hornos idénticos, lo que aumenta las cantidades de cascarillas de óxido y es perjudicial para el equilibrio térmico y económico del horno y también de toda la línea de laminación.
La cantidad de cascarillas de óxido depende del tipo de calentamiento realizado en el horno. La Figura 3 ilustra un ejemplo de una curva de calentamiento de un producto para su tiempo total de recalentamiento t2 durante su paso por el horno desde la temperatura de carga hasta la temperatura de descarga T2. Así, la figura 3 presenta en el eje x la longitud de calentamiento (útil) del horno, o de manera equivalente, el tiempo de residencia del producto en el horno por el que pasa a velocidad constante. El tiempo de residencia total es igual a t2-t1, la temperatura de la superficie del producto de acero está por encima de una temperatura T1, por ejemplo de 570 °C, a partir de la cual esta superficie se oxida bajo la acción del oxígeno presente en la zona correspondiente del horno.
Se entiende que el tiempo de residencia por encima de la temperatura de crecimiento de la cascarilla de óxido y el contenido de oxígeno presente en los gases de combustión influyen directamente en la cantidad de cascarilla de óxido y también en sus características. Estos parámetros también influyen en la cantidad de cascarilla de óxido que se desprende (o cae) en el horno durante el recalentamiento de los productos, el desprendimiento de la cascarilla de óxido en el descascarillador y la cantidad de cascarillas de óxido que queda en la superficie de los productos que pueden dar lugar a defectos superficiales durante las operaciones de laminación.
Estado de la técnica
El crecimiento de las cascarillas de óxido se considera un componente inevitable del proceso de recalentamiento del producto de acero e incluso si se recupera, este reciclaje enmascara los costos de formación y tratamiento de estas cascarillas de óxido.
La medición de la cascarilla de óxido durante el proceso de recalentamiento se realiza mediante el estudio de muestras depositadas sobre el producto y recalentadas con este en el horno. Por tanto, este método es esencialmente aislado y no se presta a un seguimiento continuo del proceso de recalentamiento de cada uno de los productos tratados durante este proceso.
Otro método para medir la cantidad de cascarillas de óxido consiste en pesar la cascarilla de óxido extraída en el descascarillador, en los tanques de sedimentación del agua de descascarillado o en los tanques de recogida descargados en el puente grúa. Este método no es preciso ya que se pesa la cascarilla de óxido húmeda y no permite medir la cascarilla de óxido que se deposita en el horno sino sólo la cascarilla de óxido que se retira del descascarillador. Por tanto, existe una aproximación con respecto a la medición de la cantidad de cascarilla de óxido. Además, los tiempos entre pesajes de cascarilla de óxido son largos, alrededor de varias horas entre dos mediciones. Por último, las cantidades pesadas de cascarillas de óxido pueden corresponder a varios lotes de productos recalentados en el horno. Por tanto, el método es global y por tanto aproximado.
Los métodos para medir la cantidad de cascarillas de óxido de acuerdo con el estado de la técnica son, por tanto, aislados y aproximados. Estos no pueden realizar un monitoreo continuo del crecimiento de las cascarillas de óxido en el horno para actuar en tiempo real sobre los parámetros operativos del horno.
La cascarilla de óxido, cuando es tomada en cuenta por el operador del horno, es gestionada de acuerdo con los ajustes estándares que se supone que proporcionan una respuesta media a este fenómeno independientemente de las dimensiones de los productos, grados de acero y ciclos de calentamiento realizados.
En particular, a menudo se logran valores de ajuste del horno que aumentan la cantidad de cascarillas de óxido producidas con el fin de que puedan estar dentro de una zona de confort para el funcionamiento de la planta en la que las cascarillas de óxido se desprenden fácilmente del producto durante su paso por el descascarillador por ejemplo, a expensas de la cantidad de cascarillas de óxido producidas y del coste total de formación, recogida y tratamiento de esta cascarilla de óxido producida.
Los hornos funcionan con varios tipos de gas, por ejemplo gas natural, gas mixto (mezcla de varios gases) o gas de horno de coque. Estos diversos gases producen diferentes composiciones de gas de combustión, cuyos efectos sobre el crecimiento de las cascarillas de óxido son diferentes. Actualmente, estas diferencias no se tienen en cuenta en el control de los hornos.
Se conocen los documentos de patente KR 20130134328 que divulgan un dispositivo para detectar la presencia de cascarillas de óxido, KR 2012 0032870 y KR 2012 0096997 que proponen un método para medir las láminas. También se conoce el documento de patente EP 0767353 que propone un método para igualar la temperatura de un horno de oxidación ambiental controlada y un horno para lograrlo.
Un objetivo de la invención es proponer un proceso de control de un horno de recalentamiento de productos de acero semiacabados que resuelva todos o algunos de los inconvenientes mencionados anteriormente.
Un objetivo de la invención es superar todos o algunos de los inconvenientes del estado de la técnica, y/o mejorar la flexibilidad y simplicidad del control de un horno de recalentamiento conservando o mejorando la robustez y el coste de este control, del mantenimiento y/o del funcionamiento de los medios por los que se controla este horno de recalentamiento.
Resumen de la invención
Al menos uno de estos objetivos se logra con un proceso de control de un horno de recalentamiento de productos de acero semiacabados, que comprende:
- una determinación, para todo o parte de un producto, de la cantidad de cascarilla de óxido formada por un recalentamiento de la parte del producto, esta determinación se lleva a cabo utilizando datos medidos en relación con la parte antes y después del recalentamiento como se describe en el proceso de la reivindicación 7, - una corrección de los parámetros operativos del horno en función de la cantidad de cascarillas de óxido así determinada para modificar la cantidad de cascarillas de óxido formada por el recalentamiento.
Por tanto, la medición se realiza utilizando datos específicos de dicha parte del producto.
Dado que la determinación se realiza usando los datos medidos en dicha parte, se simplifica la determinación de la cascarilla de óxido, se evita el uso de pasos de inserción y extracción de muestras y de medios físicos y humanos para realizar dicha inserción y extracción.
Por supuesto, la determinación de la cantidad de cascarilla de óxido puede realizarse para todo el producto.
Por supuesto, los datos medidos después de dicho recalentamiento y relacionados con dicha parte pueden medirse después de dicho recalentamiento o después del descascarillador.
La determinación de la cantidad de cascarillas de óxido a partir de los datos medidos en el producto antes y después del horno, es decir antes del descascarillador, permite deducir la cantidad de cascarillas de óxido que quedan en el horno.
La determinación de la cantidad de cascarillas de óxido a partir de los datos medidos en el producto antes y después del descascarillador permite deducir la cantidad de cascarillas de óxido producidas durante todo el proceso.
También es posible optimizar las características de adhesión de la cascarilla de óxido sobre el producto. Esta optimización permite reducir los defectos de los productos laminados.
Ventajosamente, la determinación de la cantidad de cascarilla de óxido en tiempo real se realiza de manera periódica o continua.
Ventajosamente, la corrección de los parámetros operativos del horno se realiza de manera periódica o continua. A diferencia de la técnica anterior, el proceso de acuerdo con la invención puede llevarse a cabo fácilmente, sin perturbar el proceso de recalentamiento o laminación convencional.
Preferiblemente, se lleva a cabo una determinación de la cantidad de cascarillas de óxido y/o una corrección de los parámetros operativos del horno para cada uno de los productos cargados en el horno.
Por lo tanto, es posible monitorear continuamente el crecimiento de cascarillas de óxido durante el proceso de calor en tiempo real.
La determinación de la cantidad de cascarillas de óxido puede realizarse de manera continua en todos los productos que entran y salen del horno.
La corrección de uno o más parámetros del horno se puede realizar de manera continua de acuerdo con la información o los datos recogidos por los sensores o dispositivos instalados en el horno.
Por tanto, la invención proporciona una solución al monitoreo continuo del crecimiento de cascarillas de óxido en el horno para optimizar la cantidad y calidad de las mismas producidas para que se elimine fácilmente la cascarilla de óxido de la superficie de los productos en el descascarillador y para que esta cantidad residual que llega a los soportes de laminación sea lo más pequeña posible.
El proceso de control de acuerdo con la invención puede comprender una determinación de la porción de cascarilla de óxido desprendida, por ejemplo mediante el movimiento de patines móviles y fijos o los soportes de los productos durante el traslado de los mismos a lo largo de toda la longitud del horno.
Cuando la porción de cascarilla de óxido desprendida así determinada es mayor que un parámetro predeterminado, por ejemplo cuando se determina que esta porción es grande, el proceso de control puede realizar una modificación de los parámetros del horno para modificar las características de la cascarilla de óxido en la superficie del producto, en particular aumentando la adherencia a la piel inferior del producto. Esta modificación puede actuar en particular sobre un parámetro tal como el exceso de aire, el oxígeno residual en los gases de combustión o la inyección de vapor o por el uso de diferentes combustibles en diversas zonas del horno.
Las mediciones realizadas en una parte del producto se realizan en esta misma parte del producto antes y después del recalentamiento.
De acuerdo con la invención, los datos medidos se obtienen midiendo el espesor del producto o también sus dimensiones.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, los datos medidos se obtienen midiendo al menos una de las dimensiones del producto, esta medición es realizada por sensores electromagnéticos posicionados antes y/o después del recalentamiento para determinar la cantidad de cascarilla de óxido formada en la superficie del producto antes del descascarillador.
Preferiblemente, los sensores electromagnéticos están orientados para observar las caras inferior y/o superior del producto.
Preferiblemente, los sensores electromagnéticos se colocan de manera que observen dos partes de una misma superficie del producto, una de las partes de esta superficie lleva la cascarilla de óxido a medir, la otra parte de esta superficie ha sido limpiada, por ejemplo, por descascarillado parcial.
Ventajosamente, los sensores electromagnéticos son sensores de láser azul, es decir, cuya longitud de onda es de entre 405 y 473 nm. Los láseres azules se adaptan específicamente al nivel de temperatura de los productos y al entorno en el que se encuentran los sensores. Las pruebas realizadas con láseres rojos han demostrado que estos son menos precisos cuando el producto se encuentra a niveles elevados de temperatura, por ejemplo, alrededor de 1250 °C. Del mismo modo, las pruebas con sensores de luz blanca fueron menos concluyentes, y las mediciones se vieron perturbadas por las radiaciones reflejadas en el producto.
Los sensores utilizados emiten una radiación electromagnética que escanea un sector del espacio en un plano P con un ángulo de visión y a una frecuencia definida. En un tiempo t, estos ven así la superficie de un borde transversal del producto.
Ventajosamente, los sensores están protegidos por aislamiento térmico. Por ejemplo, estos se colocan en alojamientos con aislamiento térmico y aire acondicionado, cuya ventana vitrocerámica permite el paso de la radiación electromagnética.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, una etapa que tiene en cuenta la expansión del producto sigue a una medición del espesor del producto.
La etapa de determinación del proceso de acuerdo con la invención puede utilizar un proceso para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero, denominado producto, durante el paso del mismo a través de un horno de recalentamiento.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se propone un proceso para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero, denominado producto, durante el paso del mismo por un horno de recalentamiento.
El proceso de acuerdo con el segundo aspecto de la invención usa un dispositivo de acuerdo con la invención que se describe a continuación. La cascarilla de óxido que cae de una superficie escaneada por un sensor se determina mediante el análisis del relieve de la superficie obtenido por el sensor del dispositivo.
Preferiblemente, la cascarilla de óxido presente en una superficie escaneada por un dispositivo se determina mediante el análisis del relieve de dicha superficie obtenido por dicho dispositivo.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se propone un proceso para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero, denominado producto, durante el paso del mismo por un horno de recalentamiento que opcionalmente se puede combinar con cualquier otro aspecto de la invención o una o más de sus mejoras.
El proceso de acuerdo con el tercer aspecto de la invención usa un dispositivo de acuerdo con la invención que se describe a continuación. La cantidad de cascarilla de óxido que cae en el descascarillador se determina por la diferencia de altura del producto entre aguas arriba y aguas abajo del descascarillador determinada por el procesamiento de los datos proporcionados por los sensores del dispositivo.
Preferiblemente, para cada conjunto de dos sensores electromagnéticos, para determinar la altura del producto, la altura entre la cara superior del producto y la generatriz del rodillo determinada por el sensor se resta de la altura del producto determinada por el sensor.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, la modificación de un parámetro operativo del horno comprende el uso de una inyección controlada de vapor en el horno. El objetivo de esta modificación es actuar sobre el crecimiento de cascarillas de óxidos en la superficie de los productos.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, la modificación de un parámetro operativo del horno comprende un aumento de la cantidad de aire de combustión y/u oxidante inyectado en el horno. El objetivo de esta modificación es actuar sobre el crecimiento de cascarillas de óxido en la superficie de los productos.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, la modificación de un parámetro operativo del horno comprende el uso de atmósferas particulares en varias zonas del horno, en particular de atmósferas que tienen contenidos de oxígeno controlados. Por tanto, es posible obtener valores residuales de oxígeno que se corresponden con el grado de oxidación deseado. El objetivo de esta modificación es modificar la calidad y cantidad de cascarillas de óxido.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, la cantidad de productos en el horno se ajusta en función de la producción deseada.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, la modificación de un parámetro operativo del horno comprende el uso de varios tipos de combustibles para alimentar los quemadores del horno y producir diferentes atmósferas. El objetivo de esta modificación es reducir la cantidad de cascarillas de óxido.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, un parámetro operativo del horno comprende el uso de curvas de calentamiento del producto. De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, el proceso de acuerdo con la invención comprende una optimización de la cantidad de pérdida de cascarillas dentro y fuera del horno durante el proceso de recalentamiento del producto.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se propone un dispositivo para determinar la pérdida de cascarillas en tiempo real de al menos una parte de un producto de acero, denominado producto, durante el paso del mismo a través de un horno de recalentamiento situado aguas arriba de un descascarillador, el producto se desplaza preferentemente sobre mesas de rodillos, el dispositivo comprende un conjunto de sensores electromagnéticos, dicho conjunto comprende:
- al menos un sensor electromagnético de dicho conjunto se dispone para escanear, a lo largo de un plano de escaneo, al menos en parte, la cara del producto en las proximidades de la salida del horno, dicho sensor electromagnético está orientado de modo que dicho plano de escaneo de la radiación electromagnética de dicho sensor es perpendicular a una dirección de desplazamiento del producto,
- un conjunto de al menos dos sensores electromagnéticos colocados aguas arriba del descascarillador y orientados de manera que los planos de escaneo de las radiaciones electromagnéticas del mismo estén sustancialmente en un mismo plano perpendicular a la dirección de desplazamiento de dicha al menos una parte del producto que pasa a través de la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos, y un conjunto de al menos dos sensores electromagnéticos colocados aguas abajo del descascarillador y orientados de modo que los planos de escaneo de las radiaciones electromagnéticas del mismo estén sustancialmente en un mismo plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del producto que pasa a través de la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos, dichos sensores se disponen para determinar la altura del producto aguas arriba y aguas abajo del descascarillador.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, los sensores están dispuestos para escanear la cara superior del producto y los sensores están dispuestos para escanear una cara lateral del producto.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que opcionalmente puede combinarse con todos o algunos de los aspectos anteriores, los planos de escaneo de las radiaciones electromagnéticas de los sensores están inclinados en un ángulo, denotadoa, con respecto al eje longitudinal de los rodillos de las mesas de rodillos.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se propone un dispositivo de control de un horno de recalentamiento de productos de acero semiacabados, el dispositivo está configurado para implementar un proceso de control de acuerdo con la invención y que comprende:
- medios de determinación configurados para determinar, para una parte de un producto, una cantidad de cascarillas de óxido formada por un recalentamiento de dicha parte del producto, estos medios se utilizan antes y después de dicho recalentamiento,
- medios para corregir un parámetro operativo del horno en función de la cantidad de cascarillas de óxido formadas en los productos así determinados, estos medios de corrección están configurados para reducir la cantidad de cascarillas de óxido formadas sobre los productos por el recalentamiento.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, que no forma parte de la invención, se propone un producto de programa informático que comprende instrucciones de código de programa para ejecutar las etapas del proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de acuerdo con la invención cuando se ejecuta el programa en un ordenador.
La invención permite así optimizar, de manera continua y para cada producto recalentado o periódicamente sobre una selección de productos recalentados, el funcionamiento del horno midiendo la cantidad de cascarillas de óxido durante el paso de los productos por el horno y, a partir de esta indicación de calidad y cantidad, para deducir de ello los ajustes óptimos a aplicar al proceso de recalentamiento con el fin de reducir la cantidad de cascarillas de óxido y/o controlar el crecimiento de cascarillas de óxido de las mismas en el horno para reducir el consumo de energía de la planta o reducir los problemas de laminación de los productos después de su recalentamiento.
Descripción de las figuras
Otras características y ventajas distintivas de la invención se harán evidentes al leer la descripción detallada de usos y realizaciones que no son en modo alguno limitativos, con respecto a las figuras adjuntas en las que:
- La Figura 1 presenta una vista esquemática de una planta para recalentar un producto de acero;
- la Figura 2 presenta una vista esquemática de una planta de descascarillado y laminación del producto recalentado por la planta de recalentamiento;
- la Figura 3 ilustra un ejemplo de una curva de temperatura del producto durante el tiempo de calentamiento del mismo en la planta de recalentamiento;
- la Figura 4 ilustra esquemáticamente la implantación de un sensor electromagnético que escaneará la superficie de un producto de acuerdo con la invención;
- la Figura 5 ilustra esquemáticamente la implantación de un sensor electromagnético que escaneará la superficie inferior de un producto de acuerdo con la invención;
- la Figura 6 ilustra esquemáticamente la implantación de sensores que medirán la altura de un producto de acuerdo con la invención;
- la Figura 7 ilustra esquemáticamente la implantación de un sensor de acuerdo con la invención que medirá la distancia entre el borde de un producto y el rodillo sobre el que este descansa;
- la Figura 8 ilustra esquemáticamente la implantación de un sensor de acuerdo con la invención que estimará la altura de un producto.
Descripción de la invención
Dado que estas realizaciones no son en modo alguno limitativas, se podrían llevar a cabo variantes de la invención en particular que comprendan solo una selección de las características descritas posteriormente, como se describe o generaliza, aisladas de las otras características descritas, si esta selección de características es suficiente para conferir una ventaja técnica o para diferenciar la invención con respecto al estado de la técnica.
La Figura 1 presenta el principio de una planta de laminación de productos de acero. Una máquina de carga de horno 1, por ejemplo del tipo con dedos, agarra un producto de acero 2 transportado por una mesa de rodillos 3. La mesa de rodillos 3 transporta el producto 2 frente a un horno 4 para recalentar productos de acero semiacabados. El producto agarrado 2 es colocado por la máquina de carga del horno 1 en el horno 4 sobre bastidores de transferencia (no representados).
Durante su paso a través del horno, el producto 2 que se va a cargar en el horno se recalienta gradualmente de acuerdo con una curva de calentamiento predeterminada, por ejemplo, para llevarlo de la temperatura ambiente fuera del horno 4 típicamente a una temperatura de descarga del horno, cuando sale del horno, de entre 1100 °C y 1300 °C.
Un producto recalentado 5 se saca del horno mediante una máquina con dedos 7 y se coloca sobre otra mesa de rodillos 6 que lo descarga a un laminador (no representado).
La Figura 2 muestra la mesa de rodillos 6 para descargar el producto recalentado 5 una vez que ha salido del horno 4. Este producto es movido por la mesa de rodillos 6 a un raspador desoxidante 8. En la Figura 2, el producto dentro del raspador desoxidante 8 se numera 5'. El producto 5' se expone, en el raspador desoxidante 8, a chorros de agua a alta presión 9, 10. Los chorros de agua a alta presión 9, 10 están orientados respectivamente sobre una parte superior e inferior del producto 5'. Estos chorros de agua 9, 10 están dispuestos para desprender la cascarilla de óxido formada en la superficie del producto 5' y descargar la cascarilla de óxido desprendida a lo largo de un circuito 11 a los tanques de decantación (no representados) para su recuperación.
Después del descascarillado por el raspador desoxidante 8, el producto se transporta a la entrada de un laminador. En el laminador, el producto está referenciado como 5”. El producto 5” pasa a través de varias secciones de laminación 12a, 12b. Las secciones de laminación 12a, 12b están dispuestas para obtener un alambre, sección u hoja deseados del producto 5”.
En las plantas de la técnica anterior se pesa la cascarilla de óxido recuperada en el circuito 11 para definir globalmente la masa recuperada y la pérdida por ignición, es decir, la cantidad relativa de cascarillas de óxido producida durante la operación de recalentamiento del producto.
De acuerdo con la invención, a la salida del horno 4 se coloca un dispositivo para medir continuamente la cascarilla de óxido producida por el recalentamiento, opcionalmente después del raspador desoxidante. Este dispositivo de medición está dispuesto para comparar la cantidad de cascarillas de óxido con los límites establecidos de acuerdo con el método de calentamiento y con la naturaleza del acero recalentado en el horno.
Esta comparación permite deducir una eficiencia de calentamiento del horno y desarrollar una estrategia correctiva del calentamiento adecuada para devolver las cascarillas de óxido producidas a los límites de cantidad y calidad deseados.
Las Figuras 4 a 8 presentan dispositivos para medir continuamente las cascarillas de óxido midiendo su espesor mediante sensores ópticos de medición de distancia.
La medición se realiza mediante análisis óptico sobre el ancho del producto y también sobre la longitud del producto durante el movimiento del mismo frente al sensor. Para cada punto de la zona escaneada por un sensor, es decir de la superficie del producto vista por el sensor, se realiza una medición de distancia con una precisión del orden de un micrómetro que permite medir la altura real, es decir del espesor del producto.
Por tanto, es fácil calcular el volumen del producto, por lo tanto su peso antes y después del recalentamiento, en comparación, con la cantidad de cascarillas de óxido descargada.
La medición realizada también permite evaluar el espesor de la cascarilla de óxido formada y, así, compensar la masa de cascarilla de óxido que se desprende del producto y que ha caído al horno y al raspador desoxidante. También es posible, mediante cálculo, compensar la expansión de los productos. Estos cálculos pueden realizarse con simples algoritmos físicos.
En la Figura 4 se ve representado esquemáticamente un sensor electromagnético 20, cuya radiación electromagnética escanea la superficie de la cara inferior de un producto 5 mientras se mueve sobre un plano P20 de acuerdo con un ángulo de visión. En esta figura, el producto 5 se representa en sección transversal.
La distancia del sensor con respecto al producto y el ángulo de visión del sensor permiten cubrir todo el ancho del producto. Cuando la distancia del producto y/o el ángulo de visión del sensor no permiten cubrir todo el ancho del producto, se utilizan ventajosamente varios sensores para cubrir todo el ancho del producto.
Sin embargo, para limitar el costo de la planta, es posible solamente instalar un solo sensor y utilizar los datos recopilados por este sensor para trasladar estos datos a la superficie del producto no cubierta por el sensor.
Por tanto, se considera, por aproximación, que la cantidad y las características de la cascarilla de óxido son las mismas en la superficie cubierta por el sensor y en la superficie no cubierta por el sensor.
Por tanto, una porción de la cantidad de cascarilla de óxido que cae en el horno 4 se determina mediante al menos un sensor 20 colocado debajo del producto 5, que escanea su cara inferior.
Dicho sensor se coloca a la salida del horno y lo más cerca posible del mismo.
El sensor genera un mapa del relieve de la cara inferior del producto mientras este está en funcionamiento. El análisis del mapa del relieve de la superficie del producto permite determinar la cantidad de cascarillas de óxido caídas en el horno. Específicamente, los puntos altos en la superficie del producto corresponden a las ubicaciones donde la cascarilla de óxido todavía está presente en el producto. Por el contrario, los puntos bajos corresponden a las ubicaciones en la superficie del producto donde la cascarilla de óxido se ha desprendido y ha caído en el horno. El análisis de los datos suministrados por el sensor permite determinar posibles puntos singulares, por ejemplo un punto sustancialmente superior a la media de los puntos altos. En este punto, es probable que la cascarilla de óxido se haya desprendido mucho del producto pero haya permanecido presente en el mismo. El análisis estadístico de los datos suministrados por el sensor permite tener en cuenta estos puntos singulares, por ejemplo, para descartarlos durante el procesamiento de los datos para no perturbar la determinación del espesor de la cascarilla de óxido.
Dado que el sensor 20 se coloca debajo del producto, es necesario evitar que la cascarilla de óxido caiga sobre este y dificulte su funcionamiento. Para ello, se coloca una pantalla 15 que está inclinada con respecto al nivel del suelo entre el producto 5 y el sensor 20.
Esta pantalla debe ser sustancialmente transparente para que el haz no degrade la precisión de la medición. Esta puede ser, por ejemplo, una placa vitrocerámica.
La inclinación de la pantalla se selecciona para que la cascarilla de óxido que cae sobre la pantalla se deslice y no permanezca en esta.
Dado que el sensor se coloca debajo de la pantalla, este está inclinado en el mismo ángulo que la pantalla para evitar cualquier perturbación óptica del láser al pasar por la pantalla.
Para una determinación más precisa de la pérdida de cascarillas de óxido en el horno, se coloca un sensor a cada lado del producto que sale del horno. Al igual que el sensor colocado sobre el producto, estos sensores producen un mapa del relieve de las caras laterales del producto mientras este producto está en funcionamiento para determinar la cantidad de cascarillas de óxido formadas en dichas caras laterales que han caído al horno.
En el caso de que se coloque un solo sensor en una de las caras del producto, la cantidad total de cascarillas de óxido perdidas por las dos caras del producto se estima duplicando la de la cara instrumentada del producto.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, también se coloca un sensor encima del producto que sale del horno para producir un mapa de la cara superior del producto. Como esta cascarilla de óxido permanece presente predominantemente en el producto que sale del horno, este mapa de la cara superior no se utiliza por tanto para determinar la cantidad de cascarillas de óxido que cae en el horno. Este mapa permite, por ejemplo, detectar una diferencia de oxidación en la cara superior de los productos que puede ser útil para optimizar los parámetros operativos del horno.
En la figura 5 se ve representado esquemáticamente un producto 5 que se desplaza sobre una mesa de rodillos de salida del horno 6 a lo largo de una vista lateral longitudinal.
Un sensor electromagnético 20 se coloca debajo del producto. Su radiación electromagnética escanea la superficie de la cara inferior del producto moviéndose sobre un plano P20.
Se coloca una pantalla inclinada 15 entre el producto 5 y el sensor 20. Esta pantalla permite evitar que se depositen cascarillas de óxido en el sensor y dificulten su funcionamiento.
El sensor 20 está inclinado en el mismo ángulo que la pantalla inclinada 15 de modo que el plano de escaneo P20 del sensor es perpendicular a la pantalla 15.
La cantidad de cascarillas de óxido que cae en el raspador desoxidante 8 se determina mediante dos conjuntos de sensores, el primer conjunto colocado aguas arriba del raspador desoxidante, el segundo conjunto aguas abajo del raspador desoxidante.
Cada conjunto de sensores comprende al menos un primer sensor 30, 40 colocado en la cara superior del producto y al menos un segundo sensor 31,41 colocado en uno de los lados del producto.
Los sensores 30 y 31 se colocan aguas arriba del raspador desoxidante y los sensores 40 y 41 se colocan aguas abajo del raspador desoxidante.
Solo se describirá posteriormente el conjunto de sensores 30 y 31 sabiendo que la disposición de estos sensores es idéntica a la de los sensores 40 y 41.
El sensor 30 colocado encima del producto se coloca en una línea vertical con un rodillo 14 de la mesa de rodillos sobre la que se mueven los productos. Este permite medir la distancia entre la cara superior del producto 5 y la generatriz superior del rodillo 14. Para un producto que descansa perfectamente sobre el rodillo de soporte 14, esta distancia corresponde a la altura del producto.
El sensor se coloca de manera que su rango de medición cubra, al menos en parte, la cara superior del producto y al menos una parte de la generatriz superior de dicho rodillo.
Ventajosamente, el sensor está inclinado en un ángulo alfa con respecto al eje longitudinal de dicho rodillo, por ejemplo en un ángulo de 5°. Esta inclinación permite garantizar que el haz del sensor cubra, en al menos un punto 18, la generatriz superior del rodillo. Específicamente, si el sensor se colocara con su rango de medición paralelo al eje del rodillo, sería necesario tener una alineación vertical perfecta del sensor con respecto al rodillo para que el sensor vea la generatriz superior del rodillo y no una generatriz colocada en un plano inferior. Este sensor también permite medir el relieve de la cara superior del producto cubierto por su rango de medición.
El sensor colocado al lado del producto se coloca en el mismo plano vertical que el sensor colocado sobre el producto, es decir, al nivel de la generatriz del mismo rodillo de soporte. Cuando el sensor colocado sobre el producto no cubre los dos lados del rodillo de soporte ubicado a cada lado del producto, el sensor colocado al lado del producto se ubica en el lado del rodillo cuyo sensor ubicado en la cara superior del producto ve la generatriz. El sensor colocado al lado del producto permite corregir la altura del producto medida por el sensor colocado en la cara superior cuando el producto no se apoya exactamente sobre el rodillo de soporte. Específicamente, para un producto deformado que no se apoyaría sobre la generatriz del rodillo, la altura del producto determinada por el sensor superior correspondería a la suma de la altura real del producto que se tomaría y la del espacio entre la cara inferior del producto y la generatriz del rodillo.
La combinación de estos dos sensores permite una medición precisa de la altura del producto. La comparación de la altura del producto medida por el primer conjunto de sensores colocados aguas arriba del raspador desoxidante y la altura medida por el segundo conjunto de sensores colocados aguas abajo del raspador desoxidante permite determinar la pérdida de altura del producto en el raspador desoxidante. Esta pérdida de altura corresponde a la mayor parte de las cascarillas de óxido que caen en el raspador desoxidante.
Los sensores colocados al lado del producto también permiten producir un mapa del relieve de la cara del producto que escanean.
El análisis del mapa del relieve de la cara del producto permite determinar la cantidad de cascarillas de óxido que han caído en el horno, para el sensor colocado aguas arriba del raspador desoxidante, y la cantidad que ha caído en el raspador desoxidante para el sensor colocado aguas abajo del raspador desoxidante. Específicamente, los puntos altos en la superficie del producto corresponden a las ubicaciones donde la cascarilla de óxido todavía está presente en el producto. Por el contrario, los puntos bajos corresponden a las ubicaciones en la superficie del producto donde la cascarilla de óxido se ha desprendido y ha caído en el horno.
Cuando los sensores laterales solo se colocan en una de las caras del producto, la cantidad total de cascarillas de óxido perdidas por las dos caras del producto se estima duplicando la de la cara instrumentada del producto.
En la figura 6 se ve representado en una vista transversal un producto 5 que se desplaza sobre una mesa de rodillos.
Un sensor electromagnético 30 se coloca encima del producto y escanea una porción de la cara superior del producto y también una porción del rodillo 14 de la mesa de rodillos situada en línea vertical con el sensor.
El plano P30 sobre el que se mueve el haz del sensor es perpendicular al producto y sustancialmente paralelo al eje del rodillo 14 mientras se inclina en un ángulo alfa con respecto a este eje.
El sensor 30 permite llevar a cabo una primera estimación de la altura del producto 5 midiendo la distancia entre la cara superior y el producto y el punto alto de la generatriz del rodillo 14.
Un sensor electromagnético 31 se coloca al lado del producto y escanea la cara lateral del producto y también una porción del rodillo 14.
El plano P31 sobre el que se mueve el haz del sensor 31 es perpendicular al rodillo y pasa a través del eje del rodillo. La generatriz superior del rodillo 14 se encuentra por tanto en el plano P31.
El sensor 31 permite analizar el relieve de la cara lateral del producto y medir un posible espacio entre el borde del producto 5 y la generatriz del rodillo 6.
En la figura 7 se ve representado en una vista transversal una ampliación del nivel de la figura 6 con el sensor 31 mostrando un producto deformado 5, cuyo borde lateral no se apoya sobre el rodillo 14. El sensor 31 permite así medir la altura 16 del espacio entre el borde del producto 5 y la generatriz del rodillo 14. Esta altura se resta de la altura del producto determinada por el sensor 30 para obtener la altura real del producto.
En la Figura 8 se ve representado esquemáticamente en una vista superior un producto 5 que se desplaza sobre una mesa de rodillos, de la cual se representa un rodillo 14.
Un sensor electromagnético 30 se coloca encima del producto y escanea una porción de la cara superior del producto y también una porción del rodillo 14.
El plano P30 sobre el que se mueve el haz del sensor es perpendicular al producto y sustancialmente paralelo al eje del rodillo 14 mientras se inclina en un ángulo alfa con respecto a este eje. Esta inclinación del sensor permite garantizar que el plano P30 pase por la generatriz superior del rodillo 14 en un punto 18. El sensor 30 permite así llevar a cabo una primera estimación de la altura del producto 5 midiendo la distancia entre la cara superior y el producto y este punto alto 18 de la generatriz del rodillo.
Estos diversos dispositivos de acuerdo con las figuras 4 a 8 pueden usarse en varias etapas del proceso de fabricación, en particular para demostrar una diferencia en las dimensiones de los productos o en el peso de los mismos que sea representativa de la producción de la cascarilla de óxido en términos de cantidad o comportamiento de los mismos.
De este modo, es posible demostrar la cantidad que puede depositarse en el horno durante el recalentamiento o después del horno durante la absorción del producto por la máquina de descarga del horno o en cada etapa del proceso después del horno, por ejemplo durante la transferencia del producto a las mesas de rodillos, en el raspador desoxidante o en las diversas unidades del laminador.
Un experto en la técnica sabe específicamente cómo colocar tales sensores alrededor del horno. El sensor está protegido en un alojamiento refrigerado con agua y apunta a través de una mirilla barrida con aire frío que lo mantiene a temperatura a pesar de la radiación que recibe del horno o del producto.
En particular, se entiende la ventaja de colocar un dispositivo para medir el producto antes de la carga del mismo en el horno y también otro después de la descarga del mismo del horno o después del raspador desoxidante para obtener, a partir de la diferencia entre estas mediciones, una imagen de la cantidad de cascarilla de óxido producida y su comportamiento. También es posible realizar varias mediciones, por ejemplo antes del horno, al salir del horno y después del raspador desoxidante para evaluar mejor las distintas etapas de la vida de la cascarilla de óxido.
El dispositivo descrito por las Figuras 4 a 8 pueden instalarse en la entrada del horno para definir un modelo volumétrico del producto durante su carga en el horno, este puede instalarse en la salida del horno o en la salida del raspador desoxidante para producir un modelo volumétrico del producto después del recalentamiento y la descascarillado.
La comparación de los modelos permite aprender lecciones sobre el resultado del calentamiento. Esta enseñanza se puede utilizar en particular para actuar sobre los ajustes del horno para modificar así la curva de calentamiento y/o el control de los quemadores y/o la atmósfera en la cámara del horno y en particular el exceso de aire y/o o una posible inyección de vapor en determinadas zonas del horno y/o para operar el horno con zonas reductoras y zonas oxidantes y/o para modificar los parámetros de ajuste del raspador desoxidante tal como presión de agua, número de rampas de descascarillado utilizadas, velocidad de suministro del producto.
La captura de esta información sobre el producto, antes y después del recalentamiento, es procesada por un ordenador de acuerdo con el modelo físico simple o elaborado, por ejemplo para tener en cuenta el comportamiento de la cascarilla de óxido, una evaluación de la porción del peso de la cascarilla de óxido que se deposita en el horno durante el recalentamiento, una evaluación de la cascarilla de óxido formada en la superficie superior del producto y en la superficie inferior del mismo. Por tanto, es posible tener en cuenta la caída de una porción de la cascarilla de óxido formada en la cara inferior del producto durante la transferencia del mismo sobre los bastidores del horno o sobre las mesas de rodillos de descarga o bien una evaluación de la porción residual de cascarillas de óxido en la superficie del producto después del descascarillado. Un producto de programa informático, que no es parte de la invención, que comprende instrucciones de código de programa para ejecutar las etapas del proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de acuerdo con la invención cuando el programa es ejecutado en un ordenador.
También es posible contemplar el uso de un producto de programa informático, por ejemplo de tipo lógica difusa o autoadaptativo, para analizar continuamente la formación de cascarillas de óxido en el producto con el fin de validar la acción realizada sobre el funcionamiento del horno o para evaluar los cambios en la cascarilla de óxidos (en términos de cantidad y calidad) a lo largo del tiempo de acuerdo con las modificaciones del proceso realizadas. Se observa que por medio de la medición continua de la cantidad de cascarilla de óxido formada en la superficie del producto y del sistema operativo del horno por ordenador, es posible adaptar continuamente los parámetros operativos del horno de acuerdo a una estrategia predefinida u objetivos predefinidos, por ejemplo, para reducir la cantidad de cascarilla de óxido proporcionada, estabilizar la cantidad de cascarilla de óxido producida a un valor predefinido en función de la naturaleza del producto a tratar y su proceso de tratamiento, modificar la cantidad de cascarilla de óxido producida con el fin de obtener una calidad de cascarilla de óxido adecuada para el proceso, por ejemplo por sus características de descarga en el raspador desoxidante.
Este proceso de control continuo del horno de acuerdo con la medición de la cascarilla de óxido producida permite optimizar el proceso de laminación completo y optimizar el consumo de energía al reducir la cantidad de cascarilla de óxido producida.
Por supuesto, la invención no se limita a los ejemplos que se acaban de describir y se pueden hacer muchos ajustes a estos ejemplos sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Además, las diversas características, formas, variantes y realizaciones de la invención pueden combinarse entre sí en diversas combinaciones siempre que no sean mutuamente excluyentes o incompatibles.
Nomenclatura
1 máquina de carga del horno
2 producto de acero
3 mesa de rodillos a la entrada del horno
4 horno de recalentamiento
5 producto de acero
5' producto en el descascarillador
5" producto en un laminador
6 mesa de rodillos a la salida del horno
7 máquina de descarga del horno
8 descascarillador
9 chorro de agua a alta presión superior
10 chorro de agua a alta presión inferior
11 circuito de descarga
12a, 12b secciones de laminación
14 rodillo de apoyo
15 pantalla inclinada
16 distancia entre el borde del producto y un rodillo de soporte
18 intersección entre un plano P30 y la generatriz superior de un rodillo
20 sensor electromagnético que escanea la cara inferior de un producto
30 sensor electromagnético que escanea la cara superior de un producto aguas arriba del descascarillador
31 sensor electromagnético que escanea una cara lateral de un producto aguas arriba del descascarillador
40 sensor electromagnético que escanea la cara superior de un producto aguas abajo del descascarillador
41 sensor electromagnético que escanea una cara lateral de un producto aguas abajo del descascarillador
P20 plano de escaneo del láser de un sensor 20
P30 plano de escaneo del láser de un sensor 30
P40 plano de escaneo del láser de un sensor 40
P41 plano de escaneo del láser de un sensor 41
P42 plano de escaneo del láser de un sensor 42

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero (5), denominado producto, durante el paso del mismo a través de un horno de recalentamiento (4) ubicado aguas arriba de un descascarillador (8), el producto se mueve preferiblemente sobre mesas de rodillos (3, 6), caracterizado porque dicho dispositivo comprende un conjunto de sensores electromagnéticos (20, 30, 31, 40, 41), dicho conjunto comprende:
• al menos un sensor electromagnético (20) de dicho conjunto que está dispuesto para escanear, a lo largo de un plano de escaneo, al menos en parte, la cara inferior (50) del producto (5) en las proximidades de la salida del horno (4), dicho sensor electromagnético está orientado de manera que dicho plano de escaneo (P20) de la radiación electromagnética de dicho sensor sea perpendicular a una dirección de desplazamiento del producto,
• un conjunto de al menos dos sensores electromagnéticos (30, 31) colocados aguas arriba del descascarillador (8) y orientados de manera que los planos de escaneo (P30, P31) de las radiaciones electromagnéticas del mismo estén sustancialmente en un mismo plano (P32) perpendicular a la dirección de desplazamiento de dicha al menos una parte del producto que pasa por la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos (3), y un conjunto de al menos dos sensores electromagnéticos (40, 41) situados aguas abajo del descascarillador (8) y orientado de manera que los planos de escaneo (P40, P41) de las radiaciones electromagnéticas de los mismos estén sustancialmente sobre un mismo plano (P42) perpendicular a la dirección de desplazamiento del producto que pasa por la generatriz de un rodillo de una mesa de rodillos (6) dichos sensores (30, 31, 40, 41) están dispuestos para determinar la altura del producto aguas arriba y aguas abajo del descascarillador.
2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los sensores (30, 40) están dispuestos para escanear la cara superior (51) del producto (5) y los sensores (31, 41) están dispuestos para escanear una cara lateral (52, 53) del producto (5).
3. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los planos de escaneo (P30, P40) de las radiaciones electromagnéticas de los sensores (30, 40) están inclinados en un ángulo, denotado a, con respecto al eje longitudinal de los rodillos de las mesas de rodillos (3, 6).
4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los sensores están protegidos por aislamiento térmico.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación anterior, en el que el aislamiento térmico tiene una hoja vitrocerámica.
6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los sensores electromagnéticos son sensores cuya longitud de onda está comprendida entre 445 y 405 nm.
7. Un proceso para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero, denominado producto, durante el paso del mismo a través de un horno de recalentamiento (4) utilizando un dispositivo como se describió en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cascarilla de óxido que ha caído desde una superficie escaneada por un sensor (20, 31, 41) se determina mediante el análisis del relieve de dicha superficie obtenido por el sensor (20, 31,41).
8. El proceso de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde la cascarilla de óxido presente sobre una superficie escaneada por un sensor (20, 31, 41) se determina mediante el análisis del relieve de dicha superficie obtenido por dicho sensor (20, 31,41).
9. Un proceso para determinar la pérdida de cascarillas de al menos una parte de un producto de acero (5), denominado producto, durante el paso del mismo a través de un horno de recalentamiento (4) utilizando un dispositivo como se describió en las reivindicaciones 1 a 6, en donde una cantidad de cascarillas de óxido caídas en el descascarillador (8) se determina por la diferencia de altura del producto (5) entre aguas arriba y aguas abajo del descascarillador determinada por el procesamiento de los datos proporcionado por los sensores (30, 31, 40, 41).
10. El proceso de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde, para cada conjunto de dos sensores electromagnéticos (30, 31), (40, 41), para determinar la altura del producto (5), la altura entre la cara inferior del producto y la generatriz del rodillo determinada por el sensor (31,41) se resta de la altura del producto (5) determinada por el sensor (30, 40).
11. Un proceso de control de un horno (4) para recalentar productos de acero semiacabados (5), que comprende:
- una determinación, para al menos una parte de un producto (5), de una cantidad de cascarillas de óxido formada en los productos por un recalentamiento de dicha parte del producto, esta determinación se lleva a cabo mediante el uso del proceso descrito en las reivindicaciones 7 a 10,
- una corrección de los parámetros operativos del horno en función de la cantidad de cascarillas de óxido así determinada, que comprende al menos las siguientes etapas:
o un uso de una inyección controlada de vapor en el horno,
o un aumento de la cantidad de aire de combustión y/u oxidante inyectado en el horno,
o un uso de atmósferas particulares en varias zonas del horno, en particular de atmósferas con contenidos de oxígeno controlados,
o un uso de varios tipos de combustibles para alimentar los quemadores del horno y producir diferentes atmósferas con el fin de reducir la cantidad de cascarillas de óxido,
o un uso de curvas de calentamiento del producto.
12. El proceso de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde la etapa de determinación de la cascarilla de óxido y/o la etapa de corrección de los parámetros operativos del horno se llevan a cabo de manera periódica o continua.
ES16705298T 2015-02-04 2016-02-04 Dispositivo y método para determinar en tiempo real las cascarillas de óxido formadas en la superficie de los productos de fundición semiacabados Active ES2831476T3 (es)

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