ES2834059T3 - Sistema con una unidad de la boquilla de pulverización y método para pulverizar una masa inorgánica - Google Patents

Sistema con una unidad de la boquilla de pulverización y método para pulverizar una masa inorgánica Download PDF

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Abstract

Sistema para aplicar un material de revestimiento inorgánico a una superficie (110) que comprende: - una unidad de boquilla de pulverización (50), que comprende las siguientes características: - un primer extremo (51) con una primera conexión (11) para un primer tubo de alimentación (10) que suministra un primer componente del material de revestimiento, - un segundo extremo (52) para la descarga del material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización (50), - una unidad de conexión (60) que mezcla y transporta componentes del material de revestimiento desde el primer extremo (51) hasta el segundo extremo (52), - en la que la unidad de conexión (60) comprende una cámara de mezcla (61) con al menos una conexión adicional (21, 31) que suministra un segundo componente del material de revestimiento, - y en el que se monta al menos un sensor electrónico (70) en la unidad de conexión (60) para detectar una amplitud de oscilación (81) que surge en la unidad de conexión (60), - una unidad de tratamiento de datos (80) que adquiere la amplitud de oscilación (81) detectada por el sensor electrónico (70) de la unidad de la boquilla de pulverización (50) y que calcula un espectro de frecuencia real (82) o un espectro de frecuencia objetivo (82) a partir de las amplitudes de oscilación (81) detectadas, - una unidad de comparación (90) para comparar un espectro de frecuencia real (82) con un espectro de frecuencia objetivo (82) y generar datos de control (91), - una unidad de control (100), en la que la unidad de control (100) - genera una señal de advertencia (101) cuando los datos de control (91) se encuentran fuera de un intervalo definido, y/o - varía el caudal (102) de al menos uno de los componentes del material de revestimiento en función de los datos de control (91) generados por la unidad de comparación (90).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema con una unidad de la boquilla de pulverización y método para pulverizar una masa inorgánica
Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud anterior presentada el 28 de julio de 2016 en la Oficina Europea de Patentes en virtud de la solicitud No. EP16181 666.
La invención se refiere a una unidad de la boquilla de pulverización, un sistema, un método y un uso de una unidad de la boquilla de pulverización para aplicar un material de recubrimiento inorgánico, en particular una masa inorgánica (también conocida como mezcla), a una superficie, por ejemplo, a la superficie de un recipiente metalúrgico. La expresión “masa inorgánica” comprende, en particular, las masas cerámicas, en particular las masas refractarias/monolíticas, que tienen una consistencia tal que pueden pulverizarse continuamente con una boquilla (unidad de la boquilla de pulverización). Se entiende que una masa inorgánica significa, en particular, una masa que consiste en al menos 80% en peso o, más particularmente, al menos 95% en peso de material inorgánico.
Estos materiales de recubrimiento refractario (masas) se utilizan en el revestimiento de plantas industriales (hornos, hornos rotatorios, hornos de eje, etc.), en particular recipientes metalúrgicos (convertidores, cucharones, hornos de arco eléctrico, remolcadores y otros recipientes para la fusión de metales), que están expuestos a altas temperaturas (> 10002C).
El material de revestimiento inorgánico se obtiene, por ejemplo, transportando una mezcla seca (masa seca) a una unidad de la boquilla de pulverización y mezclándola con otros componentes (por ejemplo, agua, agente de unión). La aplicación se lleva a cabo pulverizando el material de revestimiento resultante a través de la unidad de la boquilla de pulverización (por ejemplo, a través de un cabezal de boquilla) en la dirección de una superficie. Este procedimiento se conoce en la técnica como proyección de mezcla seca. En la proyección de mezcla seca, el operador suele ajustar el contenido de agua (o un agente de unión líquida) al principio de la pulverización con el fin de obtener la consistencia deseada del material de revestimiento y, por lo tanto, la adherencia óptima del material de revestimiento a la superficie. Mediante el control visual del material adherido, el operador supervisa la calidad de la consistencia durante todo el procedimiento de pulverización.
Por "consistencia" de un material de revestimiento inorgánico se entiende generalmente la rigidez y capacidad de procesamiento de la masa recién aplicada, es decir, no de la masa curada. La consistencia puede subdividirse en áreas que se encuentran en un rango específico del grado de aglutinación y/o compactación (análogo a DIN 1045/eN 206 para hormigón).
Una posible realización de una unidad de la boquilla de pulverización para el procedimiento de pulverización en seco se describe en el documento DE 198 19660 A1. En el documento WO 2007/06660 A1 se describe una posible realización de una unidad de la boquilla de pulverización que mezcla el material de pulverización con agua.
En el contexto de la automatización y el aumento de la seguridad, la unidad de la boquilla de pulverización está unida a un manipulador como es un brazo robótico. Estas aplicaciones se describen, por ejemplo, en el documento EP 2255905 A1 o el documento WO 03/081157 A1. De esta manera también es posible utilizar sensores que midan la superficie interna de los recipientes metalúrgicos, realicen mediciones de temperatura o midan una resistencia residual del revestimiento refractario.
La adherencia consistente del material de revestimiento a la superficie es necesaria en el contexto de una aplicación total o parcialmente automatizada del material de revestimiento inorgánico. Esto requiere una consistencia uniforme del material de revestimiento.
Debido a las fluctuaciones del procedimiento (como los caudales que varían con el tiempo, diferentes situaciones de aplicación, como "hacia arriba" o "hacia abajo", etc.), es necesario en la práctica que el operador adapte repetidamente los caudales (el flujo de volumen) de los componentes del medio de revestimiento durante el procedimiento de pulverización para lograr un resultado uniforme. Por "flujo de volumen" se entiende la cantidad (medida en volumen o masa) de un componente que fluye por unidad de tiempo, por ejemplo, el número de kilogramos de masa por minuto o el número de litros de líquido por minuto.
Si se producen desviaciones entre la consistencia real respectiva del medio de revestimiento y una consistencia objetivo (optimizada) (por ejemplo, en el caso de una relación no óptima entre el componente líquido, como el agua, con respecto al componente seco, como la masa refractaria), pueden surgir los siguientes problemas:
- si la cantidad de componentes líquidos es demasiado alta, la porosidad del medio de revestimiento se vuelve demasiado alta, dando lugar a largos tiempos de secado y a una mala adhesión inicial del medio de revestimiento a la superficie a revestir ("recubrir"),
- el "resquebrajamiento" está causado por una alta presión de vapor en las capas aún sin madurar, que no pueden escapar a través de la capa exterior ya seca y que conduce a un desprendimiento de material de la superficie, - si la cantidad de los componentes líquidos es demasiado baja, esto conduce a la formación de polvo y a la pérdida de partículas finas (desmezcla de las proporciones), así como a una mala adhesión inicial del medio de revestimiento a la superficie a revestir, es decir, a una mayor cantidad de material adherido.
Con el fin de documentar la calidad del resultado obtenido del revestimiento de la superficie, puede ser importante proporcionar documentación del revestimiento; en particular, se desea verificar una consistencia uniformemente adecuada del material de revestimiento.
En este contexto, un objeto de la invención es proporcionar una unidad de la boquilla de pulverización, un sistema y un método que permita el monitoreo continuo de la consistencia (y, por lo tanto, de la calidad) de un material de revestimiento inorgánico, en particular refractario, durante la aplicación (pulverización).
El objeto se logra de acuerdo con la invención por un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 y un método con las características de acuerdo con la reivindicación 9. Refinamientos, desarrollos y variantes ventajosas son el objeto de las reivindicaciones. Las ventajas y refinamientos mencionados en relación con el método también se aplican de forma análoga a los productos/objetos físicos.
La idea central de la invención se basa, en particular, en el hallazgo de que el sonido que se transmite por la estructura (las vibraciones mecánicas) producido en partes de la unidad de la boquilla de pulverización, o la amplitud de oscilación resultante de la misma y detectable en la superficie de la unidad de la boquilla de pulverización, permite extraer conclusiones sobre la consistencia del material de revestimiento inorgánico situado en la boquilla de pulverización.
A continuación, la "amplitud de oscilación" se entiende como el perfil de tiempo de una oscilación detectada. Matemáticamente hablando, se trata de una función continua g(t) o de sus valores discretos en momentos específicos g(ti).
A continuación, un "espectro de frecuencia" se entiende como la representación de la amplitud de oscilación en un intervalo de tiempo específico en el dominio de frecuencia. Estos son, por lo tanto, coeficientes (los valores de amplitud de frecuencia) de las oscilaciones a partir de los cuales la amplitud de oscilación se compone en un intervalo de tiempo específico. Los valores de amplitud de frecuencia G(fj) de los componentes de frecuencia respectivos se obtienen en función de la frecuencia fj, o de su progresión temporal (G(t,fj)).
En un aspecto de la invención, el objeto se logra proporcionando un sistema para aplicar un material de revestimiento inorgánico, en particular un material de revestimiento refractario a una superficie, en particular la superficie de un recipiente metalúrgico, que comprende las siguientes características:
- una unidad de la boquilla de pulverización según la invención, que tiene las siguientes características:
- un primer extremo con una primera conexión para un primer tubo de suministro para suministrar un primer componente del material de revestimiento,
- una segunda porción terminal para la descarga del material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización,
- una unidad de conexión para mezclar y transportar componentes del material de revestimiento desde la primera parte hasta el segundo extremo,
- en la que la unidad de conexión comprende una cámara de mezcla con al menos una conexión adicional para el suministro de un segundo componente del material de revestimiento,
- y en el que al menos un sensor electrónico se monta en la unidad de conexión para recibir una amplitud de oscilación que proviene de la unidad de conexión.
- una unidad de tratamiento de datos para adquirir la amplitud de oscilación detectada por el sensor electrónico de la unidad de la boquilla de pulverización y para calcular un espectro de frecuencia real o espectro de frecuencia objetivo a partir de las amplitudes de oscilación detectadas,
- una unidad de comparación para comparar un espectro de frecuencia real con un espectro de frecuencia objetivo, para generar datos de control,
- una unidad de control,
en el que la unidad de control
- genera una señal de advertencia si los datos de control se encuentran fuera de un intervalo definido o por encima de un valor límite predeterminado,
y/o:
- varía (cambia) el flujo de volumen de al menos uno de los componentes del material de revestimiento en función de los datos de control generados por la unidad de comparación.
Se entiende que una unidad de tratamiento de datos, una unidad de comparación, una unidad de control se refieren a uno o varios dispositivos que llevan a cabo los respectivos pasos del método descrito a continuación y que, para ello, comprende componentes electrónicos discretos para procesar las señales, o que se implementan parcial o completamente como un programa informático en un ordenador.
La unidad de procesamiento de datos está conectada al sensor de la unidad de la boquilla de pulverización y puede llevar a cabo los siguientes pasos del método:
Las señales del sensor (amplitud de oscilación) se monitorean continuamente y estas señales se convierten en un espectro de frecuencia (amplitudes de frecuencia).
La adquisición de la amplitud de oscilación se realiza preferentemente por medios electrónicos, por ejemplo, digitalizando las señales eléctricas del sensor y, posteriormente, almacenando digitalmente los datos digitalizados en un portador de datos o en la memoria de un ordenador.
La conversión (transformación) de las amplitudes de oscilación en amplitudes de frecuencia, es decir, el cálculo de un espectro de frecuencia (transformación de frecuencia), se realiza, por ejemplo, a través de la transformada de Fourier o una transformada rápida de Fourier.
El espectro de frecuencia se calcula a partir de las amplitudes de oscilación de un intervalo de tiempo determinado. El intervalo de tiempo está en el intervalo de 10 milisegundos a 5 segundos.
El espectro de frecuencia objetivo puede calcularse de antemano (p. ej., en un tiempo t = 0 o, alternativamente, en un momento definido t = tO P T ) a partir de una amplitud de oscilación detectada. La amplitud de oscilación se conoce como una "señal objetivo" en el caso de la presencia de una consistencia óptima; en este caso, el espectro de frecuencias se conoce como el "espectro de frecuencia objetivo".
El espectro de frecuencia real puede calcularse en tiempo real (durante el funcionamiento, por ejemplo, en el momento t > 0 o, alternativamente, t > tO P T ) a partir de una amplitud de oscilación detectada. En este caso, la amplitud de oscilación se conoce como "señal real". En este caso, el espectro de frecuencias se conoce como el "espectro de frecuencia real".
La amplitud de oscilación g (g(tü ), g(t1), g(t2) ... valores: corriente eléctrica o voltaje/potencial) en función de valores de tiempo discretos a t0 , t i , t2 del sensor se convierte a través de la transformación en valores de amplitud de frecuencia G en función de frecuencias discretas fj . La transformada (FT para la transformación de frecuencia) se aplica a un intervalo de tiempo específico (por ejemplo, en los tiempos tj , donde i = ¡0...ii ), en el que se obtiene un espectro de frecuencias en el momento t = t ¡ i (G(ti i ,fj )).
G(ti i ,fj) = FT(g(ti0), ...g(ti i ))
La transformación de la frecuencia FT es preferiblemente una transformación que calcula un espectro de potencia a partir de las oscilaciones armónicas de una función de señal f (potencia armónica en una señal), es decir:
FT(f) = X(f)X*(f) = |X(f)|2
en el que X(f) = FFT(f) = FFT(g(tn ), ...g(ti i ))) es la llamada transformación rápida de Fourier y X*(f) es la conjugación compleja de X(f).
La unidad de comparación puede realizar los siguientes pasos del procedimiento:
La unidad de comparación compara dos espectros de frecuencia, en particular un espectro de frecuencia real con un espectro de frecuencia objetivo.
Para ello, los componentes de frecuencia se obtienen, por ejemplo, a partir de los espectros de frecuencia sumando los valores de amplitud de frecuencia G en un intervalo de frecuencia definido finC*) = T.j=aG(t,fj)) part¡cu|ar, al menos un componente de frecuencia real se determina a partir del espectro de frecuencia real y/o al menos un componente de frecuencia objetivo se determina a partir del espectro de frecuencia objetivo sumando los valores de amplitud de frecuencia respectivos en un intervalo de frecuencia específico.
Preferiblemente, se calcula al menos un componente de frecuencia finC*) = £j=a G(t-//)) en el intervalo de fj de (a=) 3000 Hz a (b=) 9300 Hz a partir de los espectros de frecuencia real y objetivo, respectivamente. En este intervalo se logró una dependencia particularmente buena de la consistencia de la mezcla de fase líquida/sólida.
Opcionalmente (además), los componentes de frecuencia C^) se pueden calcular como un valor de media móvil (media deslizante) para suavizar la señal. De este modo, por ejemplo, con
La longitud del intervalo de tiempo a través del cual el valor de la media móvil se puede calcular en función de la calidad de los datos.
El cálculo del valor de la media móvil tiene el efecto de que las perturbaciones a corta o alta frecuencia no influyen en el resultado de la pulverización.
La unidad de comparación calcula los datos de control comparando el espectro de frecuencia calculado en el momento (espectro de frecuencia real) o sus componentes de frecuencia calculada (por ejemplo, amplitudes medias Gn ( 0 en el momento t) con un espectro de frecuencia de referencia (espectro de referencia objetivo) o sus componentes de frecuencia calculados (por ejemplo, amplitudes medias (0 )en el momento t a 0). Este espectro de frecuencia de referencia/objetivo o sus componentes de frecuencia (componentes de frecuencia objetivo) ya se almacenan de antemano, por ejemplo, en la unidad de comparación.
Los datos de control se generan comparando los dos espectros.
En particular, los datos de control S(t) pueden generarse por suma ponderada de las desviaciones (diferencias) entre los componentes de frecuencia real y los componentes de frecuencia objetivo.
Esto puede realizarse, por ejemplo, por suma lineal y/o por suma cuadrada de las diferencias de los componentes de frecuencia individuales, o todos, objetivo/real, respectivamente con factores de ponderación an:
Figure imgf000005_0001
o, alternativamente, también mediante la formación de cocientes de componentes de frecuencia objetivo y real y por suma lineal y/o por suma cuadrada de los cocientes de componentes de frecuencia individuales, o todos, objetivos/reales, en cada caso con factores de ponderación an:
Figure imgf000005_0002
Los factores de ponderación pueden obtenerse ya sea mediante estudios empíricos, por modelos matemáticos a partir de cálculos de simulación, o por aprendizaje asistido por ordenador (por ejemplo, a la manera de una red neuronal).
Los factores de ponderación también se pueden obtener variando el flujo de volumen de los componentes del material de revestimiento.
Los datos de control S(t) son generados por la unidad de comparación y puestos a disposición de la unidad de control.
La unidad de control puede, por ejemplo, emitir una señal de advertencia si los datos de control se encuentran fuera de un intervalo definido, por ejemplo, si S(t) supera un determinado valor límite predefinido. La señal de advertencia puede ser acústica (emisión de un sonido), óptica (por ejemplo, mediante una luz de advertencia o un aviso en una pantalla). La señal de advertencia también puede ser alimentada a una unidad de control adicional, en particular la señal de advertencia puede conducir a la finalización del procedimiento de pulverización, en el sentido de un apagado de emergencia.
La unidad de control puede, por ejemplo, cambiar el flujo de volumen de al menos uno de los componentes del material de revestimiento, en función de los datos de control S(t), en los que se proporciona al menos una válvula controlable eléctricamente en la unidad de control.
El control se realiza preferentemente variando el caudal del segundo componente ajustando el caudal del segundo componente en función de los datos de control S(t). Esto sirve para un ajuste rápido y preciso de la consistencia, ya que el flujo de un componente no sólido (por ejemplo, un líquido) puede ajustarse de forma rápida y precisa.
La válvula eléctricamente controlable que varía el caudal del segundo componente es, por ejemplo, una válvula de aguja controlable eléctricamente, ya que la regulación más precisa se logra de esta manera.
Por lo tanto, el caudal de agua puede reducirse mediante un control simple en función de los datos de control (por ejemplo, S > 0), o aumentar (por ejemplo, S < 0) mediante la regulación de la válvula de control eléctrico.
La regulación también puede efectuarse, adicional o alternativamente, variando el caudal del primer componente. Esto puede lograrse ajustando la velocidad de suministro de la bomba de distribución controlable, en la que se logra una variación en la velocidad de suministro del primer componente. Esto permite un ajuste simple y robusto de la consistencia y, por lo tanto, de un aparato de larga duración, ya que aquí se puede lograr una regulación fiable sin componentes adicionales (válvulas o similares), o incluso, en caso de fallo, de dichos componentes.
Por lo tanto, el caudal de la masa seca puede aumentarse mediante una regulación simple en función de los datos de control (por ejemplo, S > 0), o reducirse (por ejemplo, S < 0), mediante el control de la bomba de suministro. Los resultados más consistentes se obtuvieron con un controlador proporcional-integral derivado (controlador PID). Los datos de control pueden almacenarse para el control de calidad posterior.
El sistema puede comprender, por ejemplo, un manipulador que esté conectado mecánicamente a la unidad de la boquilla de pulverización y que permita una aplicación a una superficie de difícil acceso, como la superficie interior de un recipiente metalúrgico. En el caso de las aplicaciones en la industria del acero, dichas superficies de difícil acceso están a menudo presentes, especialmente debido a las altas temperaturas que alcanzan las superficies de este tipo, por cuyo motivo el operador debe permanecer a una distancia muy grande, o en áreas estrechas o áreas peligrosas.
La conexión de la unidad de la boquilla de pulverización y del manipulador puede realizarse preferentemente mediante una conexión giratoria.
El manipulador puede montarse en su primer extremo sobre el suelo o en otro dispositivo fijo (como, por ejemplo, la plataforma de trabajo de una planta de mantenimiento de un horno de cuchara) de una manera móvil y/o giratoria. El manipulador puede, en particular, ser diseñado a la manera de un brazo robot, y comprender diversas cinemáticas conocidas en la tecnología robótica.
La unidad de la boquilla de pulverización puede formar parte del manipulador en todo su conjunto o en diferentes partes. Por ejemplo, la tubería de la unidad de conexión puede ser un brazo del manipulador.
El sistema, según la invención, puede comprender además otros sensores, como, por ejemplo, que se ocupen de las mediciones de la temperatura o de la inspección óptica de la superficie a revestir.
Los datos de control se pueden utilizar para controlar el manipulador. Por ejemplo, se puede proporcionar que, si los datos de control están por encima de un valor límite predeterminado, el manipulador se detiene o se ralentiza un movimiento hacia delante del manipulador. Esto sirve para una aplicación automatizada sin errores del material de revestimiento.
El manipulador puede, alternativamente, también ser una lanza operada manualmente o un tubo de extensión. Una unidad de la boquilla de pulverización según la invención para aplicar un material de revestimiento inorgánico, en particular un material de revestimiento refractario inorgánico, a una superficie, en particular la superficie de un recipiente metalúrgico, tiene al menos las siguientes características:
- un primer extremo con una primera conexión para un primer tubo de alimentación que suministra un primer componente del material de revestimiento,
- un segundo extremo para la descarga del material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización, - una unidad de conexión que mezcla y transporta componentes del material de revestimiento desde la primera parte hasta el segundo extremo,
- en la que la unidad de conexión comprende una cámara de mezcla con al menos una conexión para alimentar un segundo componente del material de revestimiento,
- un sensor electrónico montado en la unidad de conexión que detecta una amplitud de oscilación que arranca de la unidad de conexión.
El material de revestimiento inorgánico es preferiblemente una masa inorgánica refractaria. En tales masas inorgánicas refractarias (materiales refractarios), el ajuste preciso del componente líquido es particularmente importante cuando se aplica mediante el método de proyección de una mezcla seca, y los siguientes problemas surgen además de los ya mencionados en el caso de desviaciones de la consistencia objetivo:
- un contenido exacto de agua es muy importante para la unión cerámica habitual en materiales refractarios (en contraste con el enlace hidráulico en hormigón), ya que incluso pequeñas desviaciones de un contenido óptimo de agua conducen a una calidad reducida del revestimiento resultante,
- se aplican altos requisitos de seguridad en el ámbito de la aplicación de los materiales refractarios,
- en el caso de los materiales refractarios, sólo podrá utilizarse la "cantidad mínima" óptima de agua, ya que un contenido de agua excesivamente alto puede conducir de otro modo a la destrucción del revestimiento a altas temperaturas,
- en general, no se utilizan licuadores para materiales refractarios y, por lo tanto, el ajuste de una consistencia óptima (por ejemplo, puramente mediante la adición de agua) en el caso de materiales refractarios es mucho más difícil.
El primer tubo de alimentación (tubo de suministro) generalmente proporciona una masa seca como primer componente a través de una primera conexión de la unidad de la boquilla de pulverización. Esto se hace generalmente introduciendo la masa seca en una corriente de aire.
El primer componente está diseñado para revestir un recipiente metalúrgico, como convertidores, cucharones, hornos de arco eléctrico, remolcadores. El primer componente es generalmente un sólido, como una masa refractaria básica seca. Por ejemplo, puede ser una masa de magnesia.
Los granos convencionales se encuentran en el intervalo 0-5 mm, en particular 0-3 mm.
A continuación, el extremo es, en particular, un extremo libre de un componente.
La unidad de conexión puede estar diseñada de modo que la unidad de conexión pueda comprender un paso sustancialmente y un camino libre de curvaturas entre el primer extremo de la unidad de la boquilla de pulverización y la porción del segundo extremo de la unidad de la boquilla de pulverización. En otras palabras, no hay ningún cambio discontinuo en las características de flujo del primer componente del material de revestimiento entre el primer extremo y el segundo extremo. Esto evita la obstrucción de la unidad de la boquilla de pulverización y evita un mayor desgaste por abrasión en la unidad de la boquilla de pulverización.
La unidad de la boquilla de pulverización está diseñada para velocidades de suministro estándar para el primer componente en el intervalo de 50-350 kg/min.
La unidad de conexión consta de al menos una cámara de mezcla en la que el primer componente se mezcla con al menos un segundo componente.
Para ello, el segundo componente se introduce en la cámara de mezcla a través de un segundo tubo de alimentación a través de una segunda conexión.
El segundo componente es generalmente un componente no sólido, es decir, sin materia sólida. El segundo componente puede ser un componente líquido, por ejemplo agua, o, alternativamente, un agente de unión en solución acuosa, por ejemplo un sol, en particular un sol de dióxido de silicio disperso. La presión del segundo componente puede estar en el intervalo de 1 bar (100 kPa) a 40 bares (4000 kPa). La cantidad habitual del segundo componente está en el intervalo 2-15% en peso basado en el primer componente.
Otras conexiones a la cámara de mezcla son posibles; un tercer componente puede ser alimentado a la cámara de mezcla a través de un tercer tubo de suministro por medio de una tercera conexión. El tercer componente puede, por ejemplo, ser un componente gaseoso, por ejemplo, aire comprimido.
La presión del tercer componente puede estar en el intervalo de 1 bar (100 kPa) a 40 bares (4000 kPa). Esto permite que el segundo componente se mezcle con el tercer componente en una cámara anterior (es decir, por ejemplo, el aire comprimido se puede utilizar para dispersar el agua en las gotas más finas). La mejor mezcla de los tres componentes se logra a través del principio de la boquilla de doble sustancia (llamada boquilla binaria).
Se monta al menos un sensor electrónico en la unidad de conexión, que puede detectar una amplitud de oscilación que se produce en la unidad de conexión.
El sensor se monta preferentemente en una superficie exterior de la unidad de conexión y está conectado adaptado particularmente a la unidad de conexión.
El sensor puede montarse en la cámara de mezcla de una unidad de la boquilla de pulverización. Se detectan errores o cambios en el procedimiento de mezcla en esta área (por ejemplo, boquillas obstruidas de, por ejemplo, el segundo componente, desgaste en la cámara de mezcla, etc.).
Cuando se utiliza un sensor que se monta en la cámara de mezcla de una boquilla de doble sustancia para mezclar el primer componente de una masa refractaria básica, con agua como segundo componente, y el aire comprimido como tercer componente, se pueden detectar errores o cambios en el procedimiento de mezcla directamente (es decir, muy rápidamente) y, por lo tanto, se pueden detectar fluctuaciones muy pequeñas en la calidad de aplicación del material de revestimiento en la superficie.
La unidad de conexión puede comprender además una tubería. El tubo se conecta en su primer extremo con la cámara de mezcla de la unidad de conexión, de modo que los componentes del medio de revestimiento se unen en la cámara de mezcla y ya se quedan mezclados previamente cuando se introducen en la tubería. La tubería tiene la tarea de mejorar aún más la mezcla de los componentes (homogeneidad) así como reducir y, en gran medida, lamina los flujos turbulentos (presentes en la cámara de mezcla). La tubería puede, en particular, tener una forma de un cilindro hueco recto o curvo. La longitud de la tubería se encuentra preferiblemente en el intervalo de 5 cm a 10 m. En particular, una tubería larga de más de 5 m de longitud puede servir para asegurarse una mezcla en una zona de bajas temperaturas ya que, en este caso, la cámara de mezcla está, al menos, a una distancia igual a la longitud de la tubería de la superficie caliente a revestir.
La unidad de conexión también puede incluir un cabezal de la boquilla. El cabezal de la boquilla tiene la tarea de formar la corriente del medio de revestimiento. El cabezal de la boquilla está conectado en su primer extremo a la cámara de mezcla de la unidad de conexión o al segundo extremo de la tubería, de modo que los componentes del medio de revestimiento, que ya están premezclados en la cámara de mezcla, se dirigen al cabezal de la boquilla, posiblemente a través de la tubería. El cabezal de la boquilla puede, en particular, tener una sección transversal variable, por ejemplo, un estrechamiento. En esta realización, el cabezal de la boquilla o el segundo extremo (abierto) del cabezal de la boquilla forma el segundo extremo de la unidad de la boquilla de pulverización.
El medio de revestimiento sale de la unidad de la boquilla de pulverización a través del segundo extremo de la unidad de la boquilla de pulverización en la dirección de una superficie a revestir.
El sensor se monta preferentemente en la tubería. En otras palabras, el sensor forma una conexión de ajuste adaptado a la tubería, donde la conexión es tal que el sensor puede detectar oscilaciones normales de la superficie de la tubería.
El montaje del sensor en el tubo logra la mejor calidad de señal (es decir, las fluctuaciones más bajas). Esto se atribuye al hecho de que las condiciones de flujo en la tubería corresponden más precisamente a un flujo laminar, mientras que las condiciones de flujo en la cámara de mezcla o en el cabezal de la boquilla son de naturaleza bastante turbulenta.
En combinación con una tubería larga de más de 5 m de longitud, existe la ventaja adicional de que la temperatura es significativamente menor cuando se utiliza en un recipiente metalúrgico en la región de la cámara de mezcla o en el extremo de la tubería adyacente a la cámara de mezcla que en la parte delantera de la unidad de la boquilla de pulverización.
Los resultados ventajosos muestran las posiciones del montaje del sensor en la tubería en un intervalo de hasta 1 m, alternativamente en el intervalo de una distancia de hasta 20 veces, preferiblemente hasta 10 veces el diámetro interior de la tubería (el diámetro interior de la tubería se encuentra preferentemente en el intervalo de 5 a 15 cm), distal del extremo de la tubería adyacente a la cámara de mezcla. También ocurrirán en este intervalo temperaturas más bajas y buenas condiciones de flujo.
Se da especial preferencia a una posición de montaje del sensor en la tubería en el intervalo 0,5 m a 1 m, alternativamente en un intervalo entre 5 y 20 veces, preferiblemente entre 5 y 10 veces el diámetro interior de la tubería, distal desde el extremo de la tubería adyacente a la cámara de mezcla. La consistencia uniforme también se encuentra en este intervalo, mientras que no se produce ruido mezclando movimientos (como en las proximidades de la cámara de mezcla).
Por lo tanto, el sensor debe estar menos protegido contra la radiación de temperatura mientras se logra una vida útil más larga del sensor.
En una realización, una pluralidad de sensores se monta en la misma posición de montaje en la tubería, pero se distribuye sobre la circunferencia de la tubería. En otras palabras, se monta una pluralidad de sensores en la superficie de la tubería, en la que cada uno de los sensores es equidistante de la parte del extremo de la tubería adyacente a la cámara de mezcla. Preferiblemente, se proporcionan tres sensores en esta realización, donde, preferiblemente, los tres sensores se distribuyen uniformemente sobre la circunferencia de la tubería, es decir, forman un ángulo de 120° entre sí, en el centro de la tubería (eje). Esto permite la determinación de heterogeneidades en el material de revestimiento ya que la información acústica se obtiene de varios lados.
En una realización, la unidad de conexión consta de una cámara de mezcla, una tubería y un cabezal de boquilla. Los componentes del material de revestimiento inorgánico se unen primero en la cámara de mezcla y se mezclan previamente, luego se homogeneizan en la tubería, luego el flujo se lamina, y se pasa al cabezal de la boquilla. La masa inorgánica mezclada lista se dirige a la superficie a revestir por medio del cabezal de la boquilla y sale de la unidad de la boquilla de pulverización a través del cabezal de la boquilla.
El sensor detecta la amplitud de oscilación que se produce en la unidad de conexión, es decir, el sonido a través de la estructura. Esto se hace de acuerdo con el principio de medición de aceleración. En particular, se registran las desviaciones de una oscilación normal hacia la superficie de la unidad de conexión. Por lo tanto, el sensor generalmente proporciona valores de aceleración, que son normales a la superficie de la unidad de conexión, en forma de una secuencia de valores eléctricos (potencia o potencial) en función del tiempo.
Las influencias sonoras del entorno se detectan sólo en una medida muy limitada con este método y no son perturbadoras.
El sensor está diseñado como un sensor de oscilación y se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en: vibrómetro láser, acelerómetro piezoeléctrico, sensor piezo-resistivo, medidores de tensión, sensor de aceleración capacitiva, sensor de aceleración magneto-resistiva. Mediante el uso de uno de estos sensores de aceleración, las influencias sonoras del entorno (como los ruidos secundarios) pueden quedar excluidos en gran medida.
Los sensores de sonido convencionales, como los micrófonos, no son ventajosos o incluso son inadecuados, ya que se captan muchos ruidos de fondo.
El sensor es preferiblemente un sensor de aceleración piezoeléctrico, que se conecta adaptado a una parte de la unidad de conexión mediante una conexión rígida.
Por medio del uso de un sensor de aceleración piezoeléctrico, las influencias ambientales (como los ruidos secundarios) pueden excluirse en gran medida y, al mismo tiempo, se puede lograr una alta reproducibilidad y longevidad de la unidad de la boquilla de pulverización.
Por ejemplo, el sensor puede integrarse en una abrazadera (soporte), que forme parte de la unidad de conexión. Esto permite una fácil reposición del mismo.
Los componentes de la unidad de la boquilla de pulverización consisten preferentemente en un material resistente a la abrasión. Así, en particular, la unidad de conexión; es decir, la cámara de mezcla, la tubería y el cabezal de la boquilla, pueden estar fabricadas con acero.
En otro aspecto de la invención, se logra el objeto proporcionando un método para aplicar un material de revestimiento inorgánico obtenido mezclando varios componentes en una unidad de la boquilla de pulverización según la invención a una superficie, en particular a la superficie de un recipiente metalúrgico, que comprende los pasos:
- Medir la amplitud de oscilación detectada por el sensor electrónico de la unidad de la boquilla de pulverización durante la mezcla y el transporte de componentes de un material de revestimiento a través de la unidad de conexión de la unidad de la boquilla de pulverización,
- Calcular un espectro de frecuencia real a partir de las amplitudes de oscilación medidas,
- Generar datos de control comparando un espectro de frecuencia real con un espectro de frecuencia objetivo almacenado,
así como
- Generar una señal de advertencia cuando los datos de control se encuentren fuera de un intervalo definido, y/o
- Variar los caudales de los componentes del material de revestimiento en función de los datos de control generados por la unidad de comparación.
El método se utiliza para comprobar la consistencia del material de revestimiento inorgánico obtenido mezclando varios componentes en la unidad de la boquilla de pulverización según la invención.
El método se lleva a cabo en un aspecto utilizando una unidad de la boquilla de pulverización según la invención, en la que la unidad de la boquilla de pulverización comprende, por ejemplo, las siguientes características:
- Un primer extremo con una primera conexión para un primer tubo de alimentación que suministre un primer componente del material de revestimiento,
- Un segundo extremo para la descarga del material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización, - Una unidad de conexión para mezclar y transportar componentes del material de revestimiento desde el primer extremo hasta el segundo extremo,
- en la que la unidad de conexión dispone de una cámara de mezcla con al menos una conexión adicional para la alimentación de un segundo componente del material de revestimiento,
- y, al menos, un sensor electrónico está montado en la unidad de conexión que detecta una amplitud de oscilación que surge en la unidad de conexión.
De este modo, el método se lleva a cabo utilizando una unidad de la boquilla de pulverización de acuerdo con la invención, en la que un primer componente seco, en particular refractario, del material de revestimiento es preferiblemente proporcionado por el primer tubo de suministro a la unidad de la boquilla de pulverización, y un líquido, en particular un segundo componente acuoso del material de revestimiento, es preferiblemente proporcionado por el primer tubo de suministro a la unidad de la boquilla de pulverización. Los componentes suministrados se mezclan en la unidad de conexión de la unidad de la boquilla de pulverización. Un sensor electrónico montado en la unidad de conexión detecta la amplitud de oscilación que surge en la unidad de conexión. El material de revestimiento mixto se dirige al segundo extremo de la unidad de la boquilla de pulverización y abandona la unidad de la boquilla de pulverización en la dirección de la superficie a revestir. El material de revestimiento mixto se adhiere a la superficie a revestir, se seca y luego forma el revestimiento de la superficie. Se proporciona el primer componente seco, en particular refractario, del material de revestimiento, por ejemplo, mediante una máquina adecuada, por ejemplo, una máquina llamada Gunite o Dry-Gunning (también conocida con el nombre RHI Ankerjet, por ejemplo, los tipos AJ10A .. .40A).
En principio, se proporciona el primer componente seco, en particular refractario, en un contenedor de almacenamiento de una máquina adecuada, y luego se transporta, mediante un caudal de aire producido en dicha máquina o mediante un compresor externo o similar, a través del primer tubo de alimentación a la primera conexión de la unidad de la boquilla de pulverización. La presión en el primer tubo de alimentación puede encontrarse en el intervalo de 0,5 a 8 bar (de 50 kPa a 800 kPa).
El segundo componente líquido, en particular acuoso, del material de revestimiento es transportado mediante una bomba adecuada a través del segundo tubo de suministro a la segunda conexión de la unidad de la boquilla de pulverización. La presión en el segundo tubo de alimentación puede estar en el intervalo de 1,5 a 8,5 bar (de 150 kPa a 850 kPa). La presión en el segundo tubo de alimentación es preferiblemente la misma o aproximadamente 0,5 bar (50 kPa) más alta que en el primer tubo de alimentación.
La detección de la amplitud de oscilación detectada por el sensor electrónico de la unidad de la boquilla de pulverización se lleva a cabo de forma continua (es decir, con la consistencia real actual) durante la mezcla y el transporte de los componentes del material de revestimiento.
El espectro de frecuencia objetivo puede obtenerse de antemano mediante los siguientes pasos:
- Ajuste/definición de una consistencia objetivo del material de revestimiento variando los caudales de los componentes del material de revestimiento (hasta que se seleccione la consistencia para que sea de buena calidad),
- Medición de la amplitud de oscilación por el sensor electrónico de la unidad de la boquilla de pulverización cuando el material de revestimiento se mezcla y transporta con la consistencia objetivo por la unidad de conexión de la unidad de la boquilla de pulverización,
- Cálculo de un espectro de frecuencia objetivo a partir de las amplitudes de oscilación medidas,
- Almacenamiento del espectro de frecuencia objetivo (por ejemplo, en la memoria de un ordenador).
Otro aspecto de la invención se refiere al uso de una unidad de la boquilla de pulverización según la invención para aplicar un material de revestimiento inorgánico, en particular una masa inorgánica, a una superficie, por ejemplo a una superficie de un recipiente metalúrgico.
Otro aspecto de la invención se refiere al uso de un sistema según la invención para aplicar un material de revestimiento inorgánico, en particular una masa inorgánica, a una superficie, por ejemplo, a una superficie de un recipiente metalúrgico.
Las realizaciones ejemplares de la invención se explican con más detalle mediante ilustraciones:
La Figura 1 muestra una representación esquemática de la unidad de la boquilla de pulverización según la invención,
La Figura 2 muestra una secuencia esquemática del método según la invención,
La Figura 3a y la Figura 3b muestran un diagrama ejemplar de cocientes de componentes de frecuencia real y componentes de frecuencia objetivo.
Realización ejemplar 1:
La Figura 1 muestra un primer tubo de alimentación (tubo de suministro) 10 que transporta la masa básica (Ankerjet NP 12, masa básica, banda de granulación de 0-3 mm, altamente refractaria), de modo que ésta pasa a través del primer extremo 51 de la boquilla de pulverización 50 a la cámara de mezcla 61 a través de la primera conexión 11. El agua pasa a través del segundo tubo de alimentación 20 en la cámara de mezcla 61 a través de la segunda conexión 21. El aire comprimido llega a la cámara de mezcla 61 a través de la tercera conexión 31 por medio del tercer tubo de alimentación 30. El material de revestimiento se forma en la cámara de mezcla 61 a partir de los componentes de la masa básica del Ankerjet NP 12, donde el agua y el aire se mezclan y transportan a través de la tubería 62 (longitud: 2 m) en el cabezal de la boquilla 63, y luego sale la unidad de la boquilla de pulverización 50 a través del segundo extremo 52 y de allí a la superficie 110 a revestir. La unidad de la boquilla de pulverización 50 consta de acero. Un sensor piezoeléctrico 70 está conectado ajustado a la tubería 62 en el centro de la tubería 62 (es decir, separado 1 m del extremo de la tubería adyacente a la cámara de mezcla 61, o 10 veces el diámetro de la tubería, el diámetro de la tubería es de 10 cm) y detecta una amplitud de oscilación 81 que emerge en la tubería 62, que es adquirida por la unidad de procesamiento de datos 80. La unidad de procesamiento de datos 80 está conectada a la unidad de comparación 90 y regula la unidad de control 100 a través de los datos de control 91 para regular el flujo a través/caudal 102 de los componentes mediante una bomba de suministro controlable (100a) o válvulas eléctricas controlables (100b, 100c) del material de revestimiento.
La Figura 2 muestra el sensor piezoeléctrico 70 (en este caso: acelerómetro ICP, número de modelo 352C33) montado en la tubería 62 de la unidad de conexión 60, que suministra una señal de datos analógicos a la unidad de procesamiento de datos 80. La unidad de procesamiento de datos 80 en esta realización ejemplar es un ordenador que utiliza el software LabView. La señal de datos analógicos se digitaliza primero (16 bits, 51.400 Hz), de modo que se obtiene una amplitud de oscilación dependiente del tiempo 81. Esto se convierte continuamente en un módulo FFT (“Fast Fourier Transformation”, por sus siglas en inglés) en un espectro de frecuencia 82, de modo que se obtienen los valores de amplitud de frecuencia 93 (durante un intervalo de tiempo de la amplitud de oscilación de 250 ms). Tres componentes de frecuencia 92 se calculan continuamente a partir de los valores de amplitud de frecuencia 93 promediando los valores de amplitud de frecuencia 93 en un intervalo de 1-2999 Hz (G1 (t)), 3000­ 9300 Hz (G2 (t)) y 9301-12000 Hz G3 (t)). Los valores G1 (t), G2 (t) y G3 (t) se calculan para su posterior procesamiento como una media móvil durante un intervalo de tiempo de 15 segundos. Los datos de control 91 se calculan a partir de los valores de amplitud de frecuencia 93 y se reenvían a la unidad de control 100. Cuando se supera un valor máximo de los datos de control 91, la unidad de control emite una señal de advertencia 101 y se regula a un caudal 102.
La unidad de la boquilla de pulverización 50 en esta realización ejemplar es una boquilla binaria. La masa seca (Ankerjet NP 12) se transporta a través del primer tubo de alimentación 10 a la primera conexión 11 de la unidad de la boquilla de pulverización 50 mediante aire comprimido (aire de convección) proporcionado por un compresor (presión 6 bar (600 kPa); la masa se introduce en el caudal de aire por la máquina "Ankerjet", en la que la presión en el caudal de aire es de 0,5 bar (50 kPa), el caudal (aire) es de aproximadamente 190 m3/h. El agua se alimenta directamente desde la tubería de agua potable por medio de una bomba de agua WK155 bajo una presión de aproximadamente 1,5 bares (150 kPa) a través del segundo tubo de suministro 20 a la segunda conexión 21. El volumen de agua se ajusta mediante una válvula de control eléctrico 100b (la medición del caudal exacto de agua se lleva a cabo por medio de un caudalímetro de la empresa Krohne DN 50, PN a 40 [bar], Q = 0-50 [m3/h], Salida I = 4­ 20 [mA]). El aire comprimido (aire de atomización) se alimenta a la tercera conexión 31 de la unidad de la boquilla de pulverización 50 a través del tercer tubo de alimentación 30 a una presión de 1,5 bar (150 kPa) y 50 m3/h (suministrado a través de un compresor de tornillo de la empresa KAESER, tipo BSD 81 T (11,0 [bar] 400 [V])). La unidad de la boquilla de pulverización 50 está alineada horizontalmente en la dirección de una superficie 110 a revestir. La superficie 110 está alineada a una distancia de 3 m del segundo extremo (52) de la unidad de la boquilla de pulverización 50 y esencialmente perpendicular al eje de la unidad de la boquilla de pulverización 50.
La Tabla 1 muestra los resultados de la prueba.
Tabla 1: lista de pruebas
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opt.=óptimo // (*) valor de referencia
En el número de prueba 1, se determina que el caudal de la masa básica es de aprox. 120 kg/min (caudal). El agua se añade a 6 I/min (caudal) (contenido de agua 0,050 I/kg de agua en la masa). El resultado se considera demasiado seco porque se produce una formación parcial de polvo y una gran cantidad de materiales adheridos de masa de la superficie 110 que se recubre.
En el número de prueba 2, la cantidad de agua se incrementa a 9,2 I/min (contenido de agua 0,077 I/kg; masa: 120 kg/min). El resultado se evalúa como óptimo, ya que una gran parte de la masa se adhiere a la superficie 110 a revestir, no se produce ninguna formación de polvo y la masa no se escapa. Un espectro de frecuencia objetivo 82 se calcula a partir de la amplitud de oscilación 81 obtenida en este contenido óptimo de agua, y los tres componentes de frecuencia objetivo 92 G1 (0) = 0,48, G2 (0) = 1,80 y G3 (0) = 1,48 calculados a partir de los mismos. Estos valores obtenidos se utilizan como referencia (componentes de frecuencia objetivo 92) para los ejemplos restantes.
En el número de prueba 3, la cantidad de agua se incrementa a 13 l/min (contenido de agua 0,108 I/kg, masa: 120 kg/min). El resultado se considera demasiado húmedo porque la masa se escapa parcialmente de la superficie 110. En el número de prueba 4, la masa se añade a 75 kg/min a partir de una adición de agua de 6 l/min (contenido de agua 0,080, masa: 75 kg/min). El resultado se evalúa como óptimo, ya que una gran parte de masa se adhiere a la superficie 110 a revestir, no se produce ninguna formación de polvo, y la masa no se escapa. Sin embargo, a diferencia del resultado de la prueba 2, solo se utiliza un caudal reducido.
En el número de prueba 5, la masa se añade a 100 kg/min a partir de una adición de agua de 6 l/min (contenido de agua 0,060, masa: 100 kg/min). El resultado se considera demasiado seco porque se produce una formación parcial de polvo y una gran cantidad de material se adhiere a la superficie a revestir.
La comparación de los componentes de frecuencia objetivo 92 G1 (0), G2 (0) y G3 (0) obtenido del número de prueba 2 con los valores obtenidos de los otros ensayos (componentes de frecuencia real 92 G1 (f), G2 (t) y G3 (t) se muestra ejemplarmente mediante la formación de cocientes (es decir, G1 (f)/G1 (0), G2 (f)/G2 (0) y G3 (f)/G3 (0)). La Figura 3a muestra la curva del cociente G1 (f)/G1 (0) en función del contenido de agua (como cociente de agua añadida en I/min frente a la masa suministrada en kg/min). En caso de una consistencia óptima, se detecta una gran diferencia en la señal G1 (f)/G1 (0) entre un caudal bajo global (G1 (f)/G1 (0) = 162% a una masa M = 75 kg/min, agua W = 6 I/min) y un caudal alto, (G1 (f)/G1 (0) = 100% [= referencia] a una masa M = 120 kg/min, agua W = 9,2 I/min). Por lo tanto, este valor permite el seguimiento de un caudal constante de la masa seca (Ankerjet NP12) en esta realización ejemplar. Los datos de control 91 S (t) = G1 (f)/G1 (0) pueden formarse aquí. Cuando |S(t)| > 10%, se emite una señal de advertencia 101 mediante la emisión de un mensaje en la pantalla.
La Figura 3b muestra el curso del cociente G2 (f)/G2 (0) en función del contenido de agua. El cociente G2 (f)/G2 (0) muestra una buena correlación con el contenido de agua, independientemente del caudal de la masa seca. Por lo tanto, este valor se puede utilizar para controlar el caudal del agua 102 estableciendo los datos de control 91 S(t) = 1- G2 (f)/G2 (0). Cuando S < 0, el caudal de agua se reduce en una unidad (por ejemplo, 0,1 l/min) por medio de la válvula controlable eléctricamente 100b. Cuando S > 0, el caudal de agua 102 se incrementa en una unidad. Con este reglamento, se obtiene una consistencia uniformemente buena durante largos tiempos de aplicación.
La curva del cociente G3 (f)/G3 (0) en función del contenido de agua es cualitativamente similar a la de G2 (f)/G2 (0) en la Fig. 3b, por lo que también se aplican aquí conclusiones análogas.
Lista de números y factores de referencia
10 Primer tubo de alimentación (tubo transportador)
11 Primera conexión
20 Segundo tubo de alimentación
21 Segunda conexión
30 Tercer tubo de alimentación
31 Tercera conexión
50 Unidad de la boquilla de pulverización
Primer extremo de la unidad de la boquilla de pulverización Segundo extremo de la unidad de la boquilla de pulverización Unidad de conexión
Cámara de mezcla
Tubería
Cabezal de la boquilla
Sensor
Unidad de tratamiento de datos
Amplitud de oscilación
Espectro de frecuencia
Unidad de comparación
Datos de control
Componentes de frecuencia
Valores de amplitud de frecuencia
Unidad de control
0a Bomba de alimentación controlable
0b Válvula eléctricamente controlable
0c Válvula eléctricamente controlable
Señal de advertencia
Caudales
0 Superficie a revestir

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema para aplicar un material de revestimiento inorgánico a una superficie (110) que comprende:
- una unidad de boquilla de pulverización (50), que comprende las siguientes características:
- un primer extremo (51) con una primera conexión (11) para un primer tubo de alimentación (10) que suministra un primer componente del material de revestimiento,
- un segundo extremo (52) para la descarga del material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización (50),
- una unidad de conexión (60) que mezcla y transporta componentes del material de revestimiento desde el primer extremo (51) hasta el segundo extremo (52),
- en la que la unidad de conexión (60) comprende una cámara de mezcla (61) con al menos una conexión adicional (21,31) que suministra un segundo componente del material de revestimiento,
- y en el que se monta al menos un sensor electrónico (70) en la unidad de conexión (60) para detectar una amplitud de oscilación (81) que surge en la unidad de conexión (60),
- una unidad de tratamiento de datos (80) que adquiere la amplitud de oscilación (81) detectada por el sensor electrónico (70) de la unidad de la boquilla de pulverización (50) y que calcula un espectro de frecuencia real (82) o un espectro de frecuencia objetivo (82) a partir de las amplitudes de oscilación (81) detectadas,
- una unidad de comparación (90) para comparar un espectro de frecuencia real (82) con un espectro de frecuencia objetivo (82) y generar datos de control (91),
- una unidad de control (100),
en la que la unidad de control (100)
- genera una señal de advertencia (101) cuando los datos de control (91) se encuentran fuera de un intervalo definido,
y/o
- varía el caudal (102) de al menos uno de los componentes del material de revestimiento en función de los datos de control (91) generados por la unidad de comparación (90).
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por que la unidad de comparación (90) determina los componentes de frecuencia reales (92) y/o los componentes de frecuencia objetivo (92) sumando los valores de amplitud de frecuencia respectivos (93) del espectro de frecuencia real (82) y/o del espectro de frecuencia objetivo (82) en un intervalo de frecuencia definido.
3. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que la unidad de comparación (90) genera datos de control (91) a partir de la suma ponderada de las desviaciones o cocientes entre los componentes de frecuencia reales (92) y los componentes de frecuencia objetivo (92).
4. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el sistema comprende además un manipulador conectado mecánicamente a la unidad de la boquilla de pulverización que permite la aplicación a una superficie de difícil acceso (110), como la superficie interna de un recipiente metalúrgico.
5. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de conexión (60) comprende una tubería (62) conectada a la cámara de mezcla (61), en la que el sensor (70) está montado en la tubería (62).
6. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el sensor (70) es un sensor de aceleración piezoeléctrica.
7. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el sensor (70) está integrado en una abrazadera que rodea la unidad de conexión (60).
8. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la unidad de conexión (60) entre el primer extremo (51) y el segundo extremo (52) de la unidad de la boquilla de pulverización construye un camino sustancialmente sin pasos ni curvaturas.
9. Método para aplicar un material de revestimiento inorgánico obtenido mezclando varios componentes en una unidad de la boquilla de pulverización (50) con al menos un sensor electrónico (70) a una superficie (110), que comprende los siguientes pasos:
- Medir la amplitud de oscilación (81) detectada por el sensor electrónico (70) de la unidad de la boquilla de pulverización (50) durante la mezcla y el transporte de un material de revestimiento inorgánico a través de la unidad de conexión (60) de la unidad de la boquilla de pulverización (50)
- Calcular de un espectro de frecuencia real (82), a partir de las amplitudes de oscilación medidas (81),
- Generar datos de control (91) comparando un espectro de frecuencia real (82) con un espectro de frecuencia objetivo almacenado (82), así como
- Generar una señal de advertencia (101) cuando los datos de control (91) se encuentran fuera de un intervalo definido,
y/o
-Variar un caudal (102) de al menos uno de los componentes del material de revestimiento en función de los datos de control (91) generados por la unidad de comparación (90).
10. El método según la reivindicación 9, caracterizado por que se realiza un cálculo de los componentes de frecuencia reales (92) o de los componentes de frecuencia objetivo (92) para la generación de datos de control (91) mediante la suma de valores de amplitud de frecuencia (93) en un intervalo de frecuencia específico del espectro de frecuencia real (82) o del espectro de frecuencia objetivo (82).
11. Método según una de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado por que al menos un componente de frecuencia (92) se calcula en el intervalo de frecuencia de 3000-9300 Hz.
12. Método según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que los datos de control (91) se generan por la suma ponderada de las desviaciones o cocientes entre los componentes de frecuencia real (92) y los componentes de frecuencia objetivo (92).
13. Método según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que un espectro de frecuencia objetivo (82) se obtiene mediante los siguientes pasos:
- Establecer una consistencia objetivo del material de revestimiento variando los caudales (102) de los componentes del material de revestimiento,
- Medir la amplitud de oscilación (81) detectada por el sensor electrónico (70) de la unidad de la boquilla de pulverización (50), cuando el material de revestimiento se mezcla y transporta con la consistencia objetivo por la unidad de conexión (60) de la unidad de la boquilla de pulverización (50),
- Calcular un espectro de frecuencia objetivo (82) a partir de las amplitudes de oscilación medidas (81),
- Almacenar el espectro de frecuencia objetivo (82).
14. Método según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que la unidad de la boquilla de pulverización (50) comprende las siguientes características:
- un primer extremo (51) con una primera conexión (11) para un primer tubo de alimentación (10) que suministra un primer componente del material de revestimiento,
- un segundo extremo (52) para descargar el material de revestimiento de la unidad de la boquilla de pulverización (50),
- una unidad de conexión (60) para mezclar y transportar componentes del material de revestimiento desde el primer extremo (51) hasta el segundo extremo (52),
- en la que la unidad de conexión (60) comprende una cámara de mezcla (61) con al menos una conexión adicional (21,31) para suministrar un segundo componente del material de revestimiento,
- y en el que se monta al menos un sensor electrónico (70) en la unidad de conexión (60) para detectar una amplitud de oscilación (81) que surge en la unidad de conexión (60).
15. Método según la reivindicación 14, caracterizado por que, además,
- se proporciona un primer componente del material de revestimiento seco, en particular un refractario seco, por el primer tubo de suministro (10) a la unidad de la boquilla de pulverización (50) y un líquido, en particular un segundo componente acuoso del material de revestimiento por el segundo tubo de suministro (20) a la unidad de la boquilla de pulverización (50), en el que el primer componente y el segundo componente del material de revestimiento se mezclan en la unidad de la boquilla de pulverización (50), y
- el material de revestimiento mezclado se dirige al segundo extremo (52) de la unidad de la boquilla de pulverización (50) y abandona la unidad de la boquilla de pulverización (50) en la dirección de la superficie (110) a revestir;
- el material de revestimiento mezclado entonces se impregna en la superficie (110) a revestir y, después del secado, forma el revestimiento de la superficie (110).
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