PT95274A - Processo para se determinar de uma maneira continua a espessura da escoria liquida a superficie de um banho de metal em fusao num recipiente metalurgico - Google Patents
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Description
0 presente invento tem por objectivo urn processo para determinar de maneira contínua a espessura da escoria liquida na superfieie de urn banho de um metal em fusão dentro de urn ^eci...... piente metalúrgico tal corno uma lingoteira de vazamento continuo, neste caso de vazamento com pô de cobertura.
Como se sabe, o interesse da determinação da espessura da escoria liquida é considerável:: ela permite ajuizar da quali..... dade da lubrificaçao e sobretudo avaliar os riscos de arrastarnen..... to de inclusões de pó de cobertura para a superficie do aço. U risco de arrastamento do pó de cobertura é com efeito muito grande, a partir do momento ern que a espessura da escória liquida sobre o menisco desce a baixo de 2 ou 3 mm,
Para este efeito até ao presente tem-se procedido manualmente! pelo método chamado do duplo fio, que consiste em mergulhar um fio de cobre e urna haste de aço dentro do sistema aço-escória. 0 cobre funde nurna zona próxima da interface entre escória liquida - escória aglutinada enquanto que o aço funde na interface aço liquido - escória liquida. Deduz-se qual e a espessura da escória liquida através da medida da distância entre extremidades do fio de cobre e da haste de aço. É de relembrar que, aquando do vazamento, o metal liquido está coberto de uma camada de escória liquida que provém da fusão do pó de cobertura, que é fornecida de maneira continua lingoteira durante o vazamento. 0 pó de cobertura forma pro-Qressivarnente ao se aquecer urn pó aglutinado ou "escória aglutinada", que ao se aproximar do metal liquido se funde formando a °arnada de escória liquida. uma meia
Para os produtos plano© de grande espessura (brames), Orgulha-se o dispositivo do duplo fio no meio de % •3
lingoteira, entrei a face pequena e a algaraviz, sendo o numero de medidas necessárias de 20 a 25 por colher de vazamento a fim de que os resultados sejam significativos.. 0 tempo de imersão é de cerca de 2 segundos para os produtos planos de grande espessura (brames) clássicos e pode alcançar os 10 segundos para certas nuances.
Contudo estas rnedidas pontuais e manuais são relativa-mente imprecisas e não proporcionam valores instantâneos fiáveis e sob rei tudo contínuos. 0 inventa tem portanto como objectivo propor um proces..... so que permite medir eontinuarnente, e com precisão e de maneira automática, a espessura da escoria liquida ao nível do menisco..
Segundo o invento, procede.....se da seguinte forma: a) determina-se de maneira contínua a posição em altura da interface "metal, fundido - escoria fundida”. b) determina-se de maneira continua a posição de uma isotérmica situada na interface"escoria liquida — camada de pó" obrigando um termo-par a seguir a posição dessa isotérmica e medindo os deslocamentos desse termo-par, c) e por comparação entre a posição ern altura da interface metal fundido ·-· escoria fundida e a posição em altura da isotérmica, deduz.....se de maneira continua a espessura e consequentemente as variações da espessura da escoria liquida.. A posição em altura da interface entre o aço liquido e a escoria liquida é determinada, em si mesmo de maneira conheci..... da, por meio de uma bobina de correntes Foucault, disposta à distância por cirna da camada de pó ainda pulverizado, ou por qualquer outro rneio equivalente.
Para poder determinar a espessura da escoria liquida, a partir da medida da altura da interface rnetal fundido -·- escoria liquida, e da medida dos deslocamentos do termo •par, é suficiente calibrar, previamente ao vazamento, os diferentes dispositivos de medida ern relação a um nível de referência, tal como por exemplo o nivel previsto do metal liquido na lingoteira.
Em variante, a espessura da escória líquida pode ser determinada no decurso do vazamento. Ela pode ser medida por exemplo por um sistema de duplo fio. Segue-se então a variação desta espessura por regulação da variação da posição da isotérmica graças ao termo-par a ela sujeito, e das variações de altura da interface metal liquido - escoria liquida. 0 dispositivo segundo o inventa para a execução deste processo compreende um sistema de sujeição da posição de um termo.....par â isotérmica existente na interface "escoria liquida camada de pó", meios de medida do deslocamento do termo-par, um meio de medida das variações da altura da interface "metal fundido - escória liquida", em relação a uma referência pré estabelecida, e meios de calculo de maneira continua da espessura e consequentemente das variações da espessura da escória liquida a partir das variações da altura da interface "rnetal fundido escória líquida", e do deslocamento do termo-par.
Outras particularidades e vantagens do invento aparecerão no decurso da descrição que se segue, feita com referência aos desenhos anexos que ilustram uma forma de realização a título de exemplo não limitativo. 6
A Figura 1 é urna vista esquemática èin corte de uma lingoteira contendo urn bainho de aço liquido coberto A Figura 2 é urn esquema de principio de uma for ma de realização do processo segundo o invento.. A Figura 3 é urn alçado simplificado de uma forma de realização industrial do dispositivo visado pelo invento.. A Figura 4 é um diagrama em que se ilustra um exemplo numérico da variação da posição da isotérmica da escoria liquida ..... escoria solida em função do tempo.. A lingoteira (1) representada na Figura 1. contém um aço liquido (2) sobre o qual há sucessivamente a camada de escória liquida (3), e a camada de pó (4), cuja fusão gera a escória liquida na medida do respectivo consumo que é necessário para o vazamento.. Sobre o ponto de vista térmico, estas camadas estão separadas por isotérmicas.. A isotérmica (IS) que interessa muito especialmente para o invento é a que fica de uma maneira geral, na vizinhança dos 1100° C, e que é representativa da fusão do pó, e que por consequência está situada na interface "escória liquida (3) -· camada de pó (4)"..
Para determinar de maneira continua a variação da espessura da camada de escória liquida (3)„ o dispositivo visado pelo invento compreende, por um lado uma bobina de correntes Foucault (6), disposta a pequena distância por cima da camada de pó (4) numa determinada posição definida pela referência fixa (Rl).. Esta bobina serve de captor para fornecer uma medida (A,) representativa da posição em altura da interface (M) metal liquido (2) - escória liquida (3) (Figura 2).. Por outro lado, está igualmente previsto um sistema de fixação (7) da posição da ΐ
‘-^beça de um termo-par (8) sobre a isotérmica (ÍS) situada na 11'< ter face escória líquida (3) - camada de pó (4)., 0 termo-par (8) suspenso de um suporte (9) que pode deslocar-se na vertical |)0r cirna da lingoteira (1), por um conjunta de crernalheira (17) e |Dinh^0 (18). 0 pinhão (18) recebe o movimento de rotação de urn r,'ot°K reversível (10) ligado a um regulador (12) submetido a uma terisão de referência (V ) correspondente à temperatura da isotér...... r(U.cg (IS) escolhida.. Ao dispositivo de fixação (7) estão igual..... r,iente associados meios (11) de medida, de cálculo e de restitui-dão dos resultados, ligados ao captor (6) e ao captor do desloca-ln©nto do suporte (9) do termo-par, tal corno urn codificador de J-ncrementos (nao representado na Figura 2), montado na ponta do Veio de rotação do motor (10).
Ma forma de execução representada na Figura 3, Q suporte (9) é um braço horizontal numa extremidade do qual está fixado o termo-par (8), e na outra extremidade está montado de forma corrediça e regulável sobre um montante (13) colocado perto d a 11 n g o t e :i r a (1)..
Logo que a temperatura medida pelo termo-par (8) é diferente da temperatura da isotérmica (IS) (1100° C no exemplo descrito), a tensão correspondente fornecida ao regulador (12) é diferente da tensão de referência (V^). Ern consequência o regulador (12) comanda o motor (10) num sentido ou no outro em função do sentido do afastamento da temperatura medida em relação â temperatura de referência, a fim de reconduzir a cabeça do termo-par (8) exactarnente sobre esta isotérmica. Assim, logo que a temperatura medida é inferior ã temperatura de referência, isto significa que o nível da isotérmica baixou, e em consequência o regulador (12) comanda o motor (10) no sentido ern que faz baixar o termo-par (8). Urna manobra inversa resulta de uma temperatura medida superior â temperatura de referência.. Os meios (11) a calculam cie maneira continua a deslocação (13) db'"suporte (9) e distância (A) da escoria liquida (3) a partir da medição.. A partir das medidas continuas (A e B), os meios cie calculo (11) determinam em seguida as variações da espessura da escoria liquida (3),, e, se a posição do termo-par foi previarnente calibrada em relação â referência fixa (Rl) deduzem dai de maneira continua a espessura da escória liquida.. A realização do processo de acordo com o invento pelo dispositivo que acaba de ser descrito decorre direetarnente da descrição que acaba de ser feita e que: se; efectua como segue: a) mede-se eventualmente, mas não necessariamente, no principio a espessura da escória líquida (3), por um meio conhecido tal como o do duplo fio. b) mede-se a altura (A), sujeita-se o termo-par (8) a isotérmica (IS), e determina—se de maneira continua a espessura e/ou as variações de espessura da escória líquida (3) como ficou explicado antes. A Figura 4 é um diagrama obtido pela realização do processo e do dispositivo de acordo com o invento, que ilustra um exemplo numérico em que se mostra a variação da altura da isotérmica (IS) em função do tempo em relaçao ao menisco de metal liquido, quer dizer a espessura (E) da escória líquida (3) a partir do momento imediatamente a seguir á colocação do po sobre o banho de metal em fusão. Neste exemplo, pode ainda oonstatar—se que a espessura de escória líquida se estabiliza depois de um período de, aproximadamente, 200 a 250 segundos.. Poder-se-ia da mesma rnaneira obter uma variação acidentai, desta espessura,,
Por exemplo., urn abaixamento anormal da isotérmica (IS) corresponde a uma diminuição anormal da espessura da escória líquida (3). Para remediar isto, o operador pode então diminuir a velocidade de vazamento do metal liquido, a firn de aumentar de novo a espessura da escória liquida (3), estando esta espessura directarnente ligada á quantidade de escoria consumida e portanto à rapidez de vazamento.
Os sinais da bobina de correntes de Foucault (8) são muito fiáveis em baixa frequência (da ordem de 100 KHz) para determinar o nivei do menisco (M) do metal liquido.. todavia, poder-se-ia igualmente utilizar outros meios para determinar a posição da interface (Ivl) rnetal fundido - escória liquida, tal como o dispositivo de fixação semelhante ao que foi precedentemente descrito, mas funcionando com um termo-par fixado sobre uma isotérmica de valor próximo ao da temperatura de fusão do rnetal de vazamento,. espessu-
Convém notar que o processo e o dispositivo de acordo com o invento permitem conhecer em particular os valores mínimo e máximo da espessura da escória liquida (3) mesmo se esta ra for perturbada pela oscilação da iingoteira (.1)..
Claims (1)
10 --
BEIYINÍHOAGDES; lã- Processo para se determinar de urna maneira continua a espessura da escória liquida a superfície de um banho de metal em fusão num recipiente metalúrgico, como por exemplo uma lingoteira de vazamento continuo, sendo a escória liquida formada a partir de uma camada de põ que se acha colocada sobre a escória liquida, caracterizado por:: a) se ir determinar de uma maneira continua a posição em altura da interface “metal em fusão — escória liquida":; b) se ir determinar de uma maneira continua a posição de urna isotérmica situada na interface "escória liquida - carnada de pó" fixando a posição de urn termo-par sobre esta isotérmica e medindo os deslocamentos deste termo—par; e c) por comparação entre a posição em altura da interface "metal em fusão - escória liquida" e a posição ern altura da isotérmica, se ir deduzir de uma rnaneira contínua o valor da espessura e por conseguinte das variaçóes de espessura da escória liquida. 2§— Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a posição em altura da interface "metal em fusão escória liquida" ser determinada por urna bobina de correntes de Foucau.it que se acha disposta a uma certa distância por cima da camada de pó.. 3ã- Dispositivo próprio para a realização do processo de acordo corn uma das reivindicaçSes 1 ou 2, caracterizado por compreender urn sistema de fixação da posição de um termo-par sobre a isotérmica que se eche situada na interface "escória
liquida - camada de pó", uns meios c|e medição do deslocamento do termo-par, um meio de medição das variações da altura a que s© acha situada a interface "metal em fusão - escória liquida" ern relação a uma referência previarnente estabelecida, e uns rneios próprios para se calcular de uma maneira continua a espessura, © por conseguinte as variações da espessura, da escória liquida a partir das variações da altura a que se acha situada a interface "metal em fusão ™ escória liquida" e do deslocamento do terrno--par. 40U. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3.f caracterizado por o referido sistema de fixação compreender urn termo.....par que se acha montado num suporte cuja posição por cima da lingoteira pode ser regulada por meio de urn motor reversível que é comandado por urna tensão de referência correspondente à temperatura da isotérmica em questão.. Lisboa, 1.1 de Setembro de 1990
J. PEREIRA DA CRUZ Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA V1CTOR CORDON, 10 Ά 3* 1200 U$BOA
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 19911014 |
|
| FC3A | Refusal |
Effective date: 19960509 |