ITUD20110216A1 - Dispositivo e procedimento per il controllo della carica in forni elettrici ad arco - Google Patents

Description

Descrizione

"DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO PER IL CONTROLLO DELLA CARICA IN FORNI ELETTRICI AD ARCO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo, ed al relativo procedimento, per il controllo della carica metallica che viene immessa in un forno elettrico ad arco. La carica metallica di cui al presente trovato à ̈ prevalentemente costituita da rottame indifferenziato.

Il trovato si rivolge vantaggiosamente all'introduzione della carica nel forno elettrico attraverso una specifica apertura praticata nel forno stesso, utilizzando mezzi di trasporto quali nastri o convogliatori vibranti.

STATO DELLA TECNICA

E' noto che la procedura di introduzione della carica metallica in un forno elettrico ad arco, dopo lo spillaggio ed in relazione all'eventuale piede liquido residuo nel forno, prevede una progressione vantaggiosa che viene adottata largamente dagli operatori del settore.

Così, ad esempio, vengono prima immessi pani di ghisa, poi rottami di basso valore inframezzati da altre tipologie di rottami, quindi i rottami di maggior valore, ed infine si conclude con un'altra carica di pani di ghisa.

Le tipologie di materiali introdotti sono finalizzate al tipo di acciaio che si vuole ottenere. E' anche noto che, nel caso di convogliatori continui di rottami, questi cooperano con un foro specifico presente nella volta o nel mantello superiore del forno.

E' anche noto che tale foro può essere poi chiuso o tenuto aperto, e che i fumi di uscita dal forno possono essere fatti fluire sopra e/o tra i rottami, in attesa o in fase di trasporto, al fine di depurarli e nel contempo riscaldare detti rottami.

Nel caso di rottami trasportati da nastri trasportatori o convogliatori vibranti, essi normalmente si estendono dal forno elettrico ad arco fino ad almeno un capannone, normalmente due, in cui sono disposti mucchi di rottami distinti per tipologia e/o dimensione.

Normalmente, due gru per capannone asservono un trasportatore continuo per caricare i rottami nella sequenza prevista e nella quantità voluta.

E' noto che, nel caso di trasportatori continui, le cariche deposte sul trasportatore non devono superare un certo ingombro e non devono lasciare interspazi liberi tra una carica e l'altra.

L'ingombro à ̈ caratteristico del foro o bocca di carico presente nel forno.

La continuità della carica à ̈ caratteristica del risparmio energetico e del tempo di carica.

E' pure noto che le gru prelevano il rottame normalmente con dei magneti che possono sollevare fino a 5 tonnellate e più di rottame per volta.

In relazione alle soluzioni di caricamento di forni elettrici ad arco note nella tecnica, Ã ̈ uno scopo del presente trovato il controllare il volume transitante sul convogliatore continuo.

E' pure uno scopo il controllare l'ingombro del materiale transitante sul convogliatore continuo.

E ' uno scopo connesso il controllare la continuità della carica transitante.

E' pure uno scopo connesso il ricreare la continuità della carica sul convogliatore continuo.

E' pure uno scopo connesso il controllo, all'inizio ed alla fine, della presenza dei pani di ghisa.

E' uno scopo derivato il poter integrare la carica con materiale dedicato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Gli scopi ed i vantaggi principali di cui sopra sono perseguiti da un dispositivo ed un procedimento secondo le rivendicazioni indipendenti.

Le rivendicazioni dipendenti espongono ulteriori scopi e vantaggi .

Secondo il trovato, in associazione con un convogliatore continuo à ̈ previsto un sistema di rilevazione del profilo puntuale della carica metallica.

Secondo una variante integrativa, il sistema di rilevazione del profilo rileva anche la densità della carica metallica transitante.

La rilevazione del profilo puntuale può essere ottenuta, in una prima soluzione, con un dispositivo di spazzolatura, o pennello, laser. In un'altra soluzione, tale rilevazione viene ottenuta con un sistema di rilevazione a raggi X.

Il pennello laser à ̈ in grado di disegnare il profilo della carica e quindi, di fatto, indica un volume puntuale occupato, e l'eventuale carenza ivi presente. La rilevazione a raggi X individua un'area puntuale transitante e la densità del materiale transitante.

E' di tutta evidenza che la rilevazione a raggi X non solo permette di rilevare tratti di convogliatore continuo in cui non à ̈ presente, o à ̈ presente in quantità ridotta, la carica metallica, ma permette di valutare, o controllare, il peso della carica grazie alla rilevazione della densità dell'area rilevata.

In associazione con la rilevazione a raggi X può essere previsto un sistema di controllo dell'altezza massima che la carica di rottame può avere all'intero del convogliatore continuo .

Come detto, il convogliatore continuo può essere a nastro ovvero di tipo vibrante. Ancora, il convogliatore continuo può essere con o senza pre-riscaldo del rottame mediante fumi caldi uscenti dal forno elettrico ad arco.

Qualora il sistema di rilevazione rilevi una carenza o una discontinuità di carica, esso attiva un comando che aziona un contenitore apposito che scarica sul convogliatore, nella posizione voluta, una carica integrativa.

La carica integrativa può essere a quantità fissa ovvero a quantità correlata con la carenza rilevata dal sistema di controllo.

Ad esempio, la correlazione della carica aggiuntiva può avvenire o attraverso l'utilizzo di contenitori parziali di rottami, o attraverso contenitori associati a mezzi di pesatura.

Detti contenitori possono venire reintegrati o mediante carroponti, oppure, secondo una variante, con un sistema specializzato di nastri, o di gru apposite, che scaricano il rottame integrativo nei contenitori ausiliari stessi. Ad esempio, con il sistema specializzato di nastri si possono caricare nei contenitori rottami particolari come forma massima e/o come composizione.

Secondo un'ulteriore variante, vengono previsti due sistemi di rilevazione, uno grossolano, posto a monte, ed uno più fine, posto a valle.

E' così possibile prevedere una prima integrazione grossolana a valle del primo sistema di rilevazione ed una successiva integrazione puntuale a valle del secondo sistema di rilevazione.

Secondo una variante, l'integrazione, grossolana e/o puntuale, può avvenire anche ad una certa distanza dal punto di rilevazione, in quanto l'avanzamento del materiale viene controllato dal sistema e quindi rimane nota la carenza lungo tutto il tragitto che essa percorre.

Con il sistema secondo il trovato à ̈ anche possibile controllare se la carica di pani di ghisa à ̈ presente nella zona di testa e di coda della carica, ciò in quanto in particolare il sistema di rilevazione a raggi X permette tale individuazione.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma esemplificativa dì realizzazione, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 illustra, schematicamente, una possibile forma di realizzazione di un dispositivo di controllo della carica in un forno elettrico ad arco secondo il trovato; - la fig. 2 illustra, schematicamente, il sistema di controllo e comando applicato al dispositivo di controllo di fig. 1;

- la fig. 3 illustra una schematizzazione di un sistema di controllo a raggi X;

- la fig. 4 illustra una schematizzazione di un sistema di controllo con dispositivo di spazzolamento laser;

- la fig. 5 illustra una schematizzazione di un sistema di alimentazione di un contenitore con sistemi specializzati.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME ESEMPLIFICATIVE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, à ̈ illustrato in modo schematico e sintetizzato un forno elettrico ad arco 11 associato ad un convogliatore continuo 15 che viene alimentato da gru su carroponti 31-32 operanti in due capannoni affiancati in cui sono presenti mucchi differenziati di rottami, o materiali di carica, quali pani di ghisa 26, 27, 28 e 29. Nel suo complesso, i componenti formano un sistema di convogliamento continuo di carica metallica 10 di per sé genericamente noto. Nel caso di specie, esemplificativamente, il forno elettrico 11 presenta un foro di colata eccentrico ed à ̈ movimentato da uno o più martinetti 12. Il forno 11 presenta una bocca 14 di introduzione carica, la quale à ̈ almeno parzialmente e selettivamente chiudibile con mezzi di chiusura 13.

La carica 35 perviene, nella voluta composizione, alla bocca 14 grazie al convogliatore continuo 15 e viene inviata nel forno grazie ad un prolungamento retrattile 16 per non interferire con i mezzi di chiusura 13.

Nel caso illustrato, il convogliatore continuo 15 presenta una copertura 20 che permette di preriscaldare i rottami con i fumi del forno.

Il convogliatore 15 presenta un canale convogliatore 19, nel caso di specie di tipo vibrante grazie ai dispositivi 34 ad esso associati.

Il convogliatore 15, nel caso illustrato, interessa due capannoni 18, affiancati tra loro, in cui sono presenti gru 31 e 32 in numero idoneo.

Le gru 31, 32 scorrono su binari presenti sulle colonne 17, in modo noto, e sono adibite a prelevare il rottame secondo la sequenza voluta dai mucchi 26, 27, 28 e 29.

Il rottame viene scaricato o nella tramoggia 25, che lo alimenta all'inizio del convogliatore 15, oppure direttamente sul convogliatore 15 stesso.

Nel caso illustrato in fig. 1 sono presenti due sistemi di rilevazione a raggi X, rispettivamente 30 e 130.

In cooperazione con il convogliatore 15 sono altresì presenti contenitori 21 e 23 assistiti da rispettivi mezzi intercettatori 22 e 24, che vengono attivati per far scaricare il rottame integrativo nel convogliatore 15.

I contenitori 21 e 23, o tramogge, nel caso di fig. 1 sono alimentati dai rispettivi componenti.

La fig. 2 mostra un sistema di elaborazione e controllo 40 che assiste, riceve i segnali e comanda le varie attività connesse al convogliatore 15.

La fig. 3 illustra un sistema di rilevazione a raggi X 30, 130 in cui E Ã ̈ l'emettitore e R Ã ̈ il ricevitore.

E' previsto inoltre un sistema di controllo dell'ingombro massimo 33.

In alcune forme di realizzazione preferenziali si può prevedere che l'emettitore E sia disposto al di sotto del convogliatore 15 e concentrato in prossimità della zona centrale di quest'ultimo. L'emettitore E à ̈ configurato per emettere un'emissione di raggi X che interessa sostanzialmente l'intera sezione di passaggio del canale convogliatore 19. Il ricevitore R à ̈ disposto al di sopra del convogliatore 15 ed à ̈ ad esempio provvisto di una pluralità di elementi sensibili predisposti per captare i segnali emessi dagli emettitori.

È di tutta evidenza che, in altre forme di realizzazione la posizione dell'emettitore E, e del ricevitore R può essere invertita, ovvero emettitore E posto al di sopra del canale convogliatore 19 e rilevatore R disposto al di sotto.

La fig. 4 illustra un sistema di rilevazione del profilo del rottame 35 mediante un dispositivo di spazzolamento laser generato dal generatore 36.

La fig. 5 illustra una tramoggia 23, con un sistema di chiusura 22 di per sé noto (il disegno indica solo che à ̈ presente un sistema di chiusura), alimentata con un nastro specializzato 115 che porta rottami di piccola pezzatura e, ad esempio, di materiale particolare.

Secondo il trovato, quando il sistema di rilevazione a raggi X 30-130, o laser 36, rileva una zona 37 sul convogliatore 15 vuota od insufficientemente riempita, aziona uno o l'altro dei contenitori 21 o 23, anche in base alla tipologia di materiale richiesto, per integrare la quantità mancante.

È chiaro che al dispositivo 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo dell'alimentazione di carica metallica (35) in un forno elettrico ad arco (11), comprendente un convogliatore (15) associato terminalmente ad una bocca di alimentazione (14) prevista in detto forno elettrico (11), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo comprende, in cooperazione con detto convogliatore continuo (15), almeno un sistema di rilevazione del profilo puntuale della carica metallica (35) presente su detto convogliatore (15).
2. 2. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di rilevazione comprende almeno un dispositivo a raggi X (30, 130).
3. 3. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di rilevazione comprende almeno un dispositivo di spazzolamento, o pennello, di tipo laser (36) .
4. 4. Dispositivo come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di rilevazione (30, 130; 36) Ã ̈ collegato, tramite un dispositivo di comando e controllo (40), a mezzi di prelievo e scaricamento (31, 32; 21, 23; 22, 24) selettivo della carica metallica su detto convogliatore (15).
5. 5. Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di prelievo a scaricamento selettivo comprendono almeno mezzi a gru di prelevamento (31, 32), tramoggie di scaricamento (21, 23) e mezzi di intercettazione selettiva (22, 24) presenti in dette tramoggie di scaricamento (21, 23).
6. 6. Dispositivo come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che in associazione al dispositivo di rilevazione a raggi X (30, 130) à ̈ previsto un sistema di controllo dell'altezza massima (33) che la carica di rottame (35) può avere sul convogliatore continuo (15).
7. 7. Procedimento di controllo dell'alimentazione di carica metallica (35) in un forno elettrico ad arco (11), in cui si utilizza un convogliatore (15) associato terminalmente ad una bocca di alimentazione (14) prevista in detto forno elettrico (11), caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di rilevazione del profilo puntuale della carica metallica (35) presente su detto convogliatore (15).
8. 8. Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta fase di rilevazione del profilo puntuale viene eseguita mediante rilevazione a raggi X.
9. 9. Procedimento come alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta rilevazione a raggi X rileva anche la densità della carica metallica.
10. 10. Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta fase di rilevazione del profilo puntuale viene eseguita mediante rilevazione con sistema laser.
11. 11. Procedimento come alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che prevede anche una fase di rilevazione dell'ingombro massimo della carica sul convogliatore (15).
12. 12. Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni da 7 a 11, caratterizzato dal fatto che prevede anche una fase di individuazione di zone (37) sul convogliatore (15) prive di carica.
13. 13. Procedimento come ad una o l'altra delle rivendicazioni da 7 a 12, caratterizzato dal fatto che prevede una fase di reintegro della carica metallica (35) su detto convogliatore (15) asservita a dette rilevazioni del profilo puntuale della carica.
14. 14. Procedimento come alla rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detta fase di reintegro prevede anche una sottofase di selezione di una specifica e particolare carica di reintegro in relazione alla sequenza di caricamento in forno prevista,