ES2563178T3 - Método y regulador para ajustar el punto de perforación por quemado en una máquina de sinterización - Google Patents
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Abstract
Un método para ajustar el punto de perforación por quemado (D) en una máquina de sinterización (1), en donde el material a ser sinterizado es cargado en un paso de transporte (3), encendido y transportado a través de los conductos o cajas (6) dispuestos en dirección de transporte (F) hasta una descarga de material (5), en donde en por lo menos tres puntos de medición (10) dispuestos consecutivamente en dirección de transporte (F) a lo largo del paso de transporte (3), la temperatura se mide y la velocidad de transporte de la máquina de sinterización (1) se ajusta dependiendo de la posición de la temperatura medida máxima (D(i)) con relación a la posición del punto de perforación por quemado seleccionado (D) en el paso de transporte, en donde dicho método es caracterizado porque se compara el perfil de la temperatura de tres puntos de medición dispuestos consecutivamente (10), y en donde no se estima un máximo de la temperatura cuando todos los puntos de medición (10) forman una serie ascendente de valores de temperatura, y porque con un máximo estimado de la temperatura la velocidad de transporte se ajusta dependiendo de una desviación entre la posición del punto de medición con el valor de temperatura máxima (D(i)) y la posición del punto de perforación por quemado seleccionado (D) y porque sin máximo de temperatura estimado la velocidad de transporte se reduce mediante un valor especificado.
Description
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DESCRIPCION
Metodo y regulador para ajustar el punto de perforacion por quemado en una maquina de sinterizacion
Esta invencion se refiere a un metodo y un regulador para ajustar el punto de perforacion por quemado en una maquina de sinterizacion. En la maquina de sinterizacion, el material a ser sinterizado, que por ejemplo contiene menas, se carga en una pasaje de transporte, por ejemplo una rejilla movil o carro de rejilla, que se arranca y se dispone a continuacion de los conductos de distribucion dispuestos en direccion del transporte y que se opera en direccion de succion con transporte hasta una descarga de material. Durante el transporte en la maquina de sinterizacion, el material a ser sinterizado es quemado para formar una masa de sinterizacion y al final de la maquina de sinterizacion se descarga cerca de la descarga de material, por ejemplo por barrido, y se suministra a los procesos subsiguientes. En el metodo para ajustar el punto de quemado, la temperatura determinada por la temperatura del material a ser sinterizado se mide en por lo menos tres puntos de medicion dispuestos uno despues del otro a lo largo del paso de transporte, y la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion se ajusta segun la posicion de una temperatura medida maxima con relacion a la posicion de un punto de perforacion por quemado previamente seleccionado en el paso o trayecto de transporte.
Durante la sinterizacion, las sustancias mayormente granulares o en polvo se conectan entre sf por calentamiento. El calentamiento se realiza encendiendo la superficie del material en una maquina de sinterizacion con posterioridad a la entrada de material. El material encendido es posteriormente transportado en la maquina de sinterizacion, en donde el material encendido o en combustion en la superficie perfora completamente la altura del material a ser sinterizado. En el punto de quemado, en donde todo el lecho ha sido perforado en direccion vertical, la temperatura medida cerca del conducto de distribucion de viento se encuentra al maximo. Posteriormente, el material sinterizado se enfna durante el posterior transporte en la maquina de sinterizacion.
En general se desea que la sinterizacion se complete al final de la maquina de sinterizacion o apenas antes del final de la maquina de sinterizacion. En cualquier caso, sin embargo, debena evitarse que el proceso de sinterizacion no este completo cuando se descarga el material y el proceso de sinterizacion se efectua en las subsiguientes estaciones de enfriado, que pueden danarse por el calor generado durante la sinterizacion. Ademas, debena evitarse alcanzar el punto de perforacion por quemado demasiado pronto en la maquina, ya esto llevana a una menor produccion.
Para evitar lo anterior, las regulaciones sobre punto de perforacion por quemado tienen en cuenta las temperaturas en los conductos de distribucion, en particular en la ultima tercera parte de las maquinas de sinterizacion, a fin de determinar el punto de quemado. En el proceso, el valor de temperatura maxima se determina a partir de las temperaturas medidas y el punto de perforacion por quemado se determina a partir de la misma Por medio de una comparacion, se determina en cual de los conductos de distribucion existe el valor de temperatura maxima. Esta posicion se compara con la posicion preseleccionada para el punto de perforacion por quemado deseado.
Si el conducto de distribucion de viento con el valor de temperatura maxima medida se ubica antes de la posicion seleccionada del punto de perforacion por quemado deseado, la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion es aumentada por un factor firmemente definido. Si el conducto de distribucion de viento con el valor de temperatura medida maxima se ubica despues de la posicion seleccionada para el punto de perforacion, la velocidad de la maquina es reducida por el mismo factor firmemente definido.
La Patente US 3.211.441 revela un metodo y un aparato para regular la velocidad de transporte de una maquina de sinterizacion. Para este fin, la temperatura y la presion del aire residual se miden en uno entre la pluralidad de conductos de distribucion de viento dispuestos en forma consecutiva de una maquina de sinterizacion Dwight Lloyd y se verifica si estos valores medidos se encuentran dentro del rango deseado. Esto indica que el proceso de sinterizacion se completara dentro del tiempo deseado o en la posicion deseada de la maquina de sinterizacion. En un proceso de sinterizacion, el perfil de las temperaturas medidas en conductos de distribucion muestra un maximo en el punto de perforacion por quemado del lecho de sinterizacion. La presion medida en los gases residuales succionados a traves del lecho de sinterizacion permanece aproximadamente constante hasta alcanzar el punto de perforacion y cae marcadamente despues de alcanzar el punto de perforacion por quemado. Mediante una combinacion adecuada de rangos de valor para la temperatura y la presion del aire residual, que son adecuadamente seleccionados para la maquina de sinterizacion y el proceso que se realiza, puede decidirse en un conducto de distribucion de viento seleccionado si el proceso en el conducto de distribucion de viento seleccionado de la maquina de sinterizacion se ubica cerca del punto de quemado. Dependiendo de la constelacion de los dos valores medidos, la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion aumentara o se reducira, a fin de mover el punto de perforacion por quemado dentro de la region del conducto de distribucion de viento seleccionado.
Esta regulacion, sin embargo, es comparativamente costosa, debido a que deben considerarse dos valores medidos diferentes, a fin de poder determinar en forma confiable el punto de quemado. Ademas, pueden producirse fluctuaciones de los valores absolutos de la presion medida, por ejemplo, dependiendo de la carga de la maquina de sinterizacion sobre el carro de rejilla o parrilla. Por lo tanto, este valor medido es adecuado para una regulacion de la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion solamente en una medida limitada.
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En una maquina de sinterizacion comparable, en US 4.065.295 se describe un metodo para regular la velocidad de transporte en la base de una medicion de la temperatura medida en recolectores de los conductos de distribucion de viento. Una variable regulatoria de la regulacion es la temperatura de todos los gases residuales desde todos los conductos de distribucion de viento dispuestos uno despues del otro en la maquina de sinterizacion, que se mide en una lmea de recoleccion apenas antes del soplador de succion. Como otra variable de regulacion, se utiliza la desviacion de la temperatura media de todos los gases residuales, que salen de los conductos de distribucion de viento con una temperatura de mas de 100°C. Esta variable reacciona mas rapido que la temperatura total de los gases residuales recolectados en la lmea de recoleccion. Este metodo tambien puede emplearse cuando no puede detectarse temperatura maxima o se detecta solamente una temperatura maxima localmente adulterada por influencias externas en los conductos de distribucion de viento. Alternativamente, la determinacion de la temperatura maxima en los conductos de distribucion de viento dispuestos en forma consecutiva, se propone como una segunda variable de regulacion en una regulacion en cascada, que corresponde al punto de perforacion por quemado actual. El punto de perforacion por quemado deseado se determina sobre la base de la temperatura de los gases residuales en la lmea de recoleccion. De este modo, las imprecisiones en la determinacion de la temperatura maxima debenan compensarse, por ejemplo en el ultimo conducto de distribucion de viento. Esta regulacion, sin embargo, es tambien costosa, debido a que deben determinarse dos variables de regulacion. Ademas, la regulacion para ajustar un punto de perforacion por quemado puede solamente emplearse cuando tambien puede encontrarse un maximo en la distribucion de temperatura. Por ejemplo, este no es el caso cuando el material a ser sinterizado no es aun sinterizado hasta la descarga de material.
En US 3.399.053 se describe un metodo y un aparato para regular la velocidad de transporte de una maquina de sinterizacion, en donde en tres conductos de distribucion de viento cada uno dispuesto en el extremo del paso de transporte y en la mitad del paso de transporte de la maquina de sinterizacion, las temperaturas se miden, a fin de regular en forma continua la velocidad de transporte y ajustar el punto de perforacion por quemado deseado. A partir de las tres mediciones de temperatura en el extremo del paso de trasporte, la maxima intensidad de distribucion de temperatura a lo largo del paso de transporte se determina por adaptacion de una parabola. Esta maxima intensidad se compara con la posicion deseada del maximo y el punto de quemado, respectivamente, en donde un cambio de la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion deriva de una desviacion.
A partir de las mediciones de temperatura en la mitad del paso de transporte, se deriva una prediccion de la tasa de cambio de la posicion del maximo de temperatura.
La velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion es luego adaptada dependiendo de la distribucion maxima de la temperatura y la tasa de cambio prevista. Al tener en cuenta la tasa de cambio prevista, los cambios de las caractensticas de sinterizacion, por ejemplo, de material introducido subsiguientemente, pueden considerarse rapidamente. Sin embargo, este metodo esta sujeto a una gran incertidumbre, debido a que las mediciones de temperatura individual incluyen cada una grandes errores comparativamente, que ademas de posibles influencias sistematicas son tambien accidentalmente influenciados por las composicion estimada en forma imprecisa de la masa de sinterizacion. Una adaptacion de una parabola en la base de dichas variables defectuosas puede llevar al hecho que la adaptacion misma es tambien defectuosa y el maximo de distribucion de temperatura se determina con una distancia considerable al maximo actual. Lo mismo se aplica a la prediccion de la tasa de cambio, de modo que se obtiene la totalidad de una regulacion inestable.
Por lo tanto, es un objeto de la intencion proponer una simple y fuerte posibilidad de regular la velocidad de transporte de una maquina de sinterizacion.
De acuerdo con la invencion, este objeto se resuelve con un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 y con un regulador de acuerdo con la reivindicacion 8.
En el metodo que se menciona anteriormente por lo tanto se compara el perfil de la temperatura de tres, en particular exactamente tres, puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva. Estos puntos de medicion posiblemente pueden disponerse directamente uno despues del otro y/o uno despues del otro separados por otros puntos de medicion. En la comparacion de los tres puntos de medicion, se calcula un maximo de la temperatura cuando el primer y tercer puntos de medicion en la direccion e transporte tienen un menor valor de temperatura que el segundo punto de medicion. Aun cuando la invencion en forma particularmente ventajosa se lleva a cabo con la evaluacion de exactamente tres puntos de medicion, es tambien posible evaluar mas de tres puntos de medicion, en donde en este caso, por ejemplo, el primer y el ultimo puntos de medicion deben tener un menor valor de temperatura que algunos o todos los puntos de medicion medios entre ellos, a fin de poder determinar un maximo. Para determinar un maximo, el punto de cambio en una secuencia de puntos de medicion se busca en forma particularmente ventajosa de acuerdo con la invencion, en donde una secuencia de valores de temperatura en aumento cambia en una secuencia de valores de temperatura en disminucion. Este punto de cambio se calcula luego como el maximo de la curva de temperatura.
De acuerdo con la invencion, sin embargo, no se calcula maximo de la temperatura cuando todos los puntos de medicion, en particular todos los puntos de medicion seleccionados en un rango de evaluacion relevante, forman una serie ascendente de valores de temperatura, de modo que en particular en tres o tambien mas puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva, no se encuentra maximo alguno. Despues de la determinacion con respecto a si puede presumirse un maximo o no, la velocidad de transporte se ajunta con un estimado maximo de
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temperature dependiendo de una desviacion de las posiciones del punto de medicion con el valor de temperatura maxima y la posicion del punto de perforacion por quemado seleccionado, mientras que cuando no se calcula maximo de temperatura, la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion es reducida por un valor especificado.
Esto tambien resuelve el problema de la consideracion maxima previa, que no podna en forma segura a determinarse si el punto de perforacion por quemado del material a ser sinterizado aun se encuentra en la maquina de sinterizacion. Es muy probable que debido a una velocidad de transporte muy alta en la maquina de sinterizacion, el punto de perforacion por quemado aun no se habfa alcanzado cuando el material a ser sinterizado ya fue descargado de la maquina de sinterizacion antes de ser sinterizado en forma completa. Debido a que el metodo de reconocimiento de punto de perforacion por quemado propuesto en la invencion, ahora no solamente se considera el valor de temperatura maximo de los varios puntos de medicion, sino que se realiza un analisis del perfil de los puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva a ser evaluados, en particular, mediante una comparacion de la temperatura medida de un punto de medicion con el punto de medicion precedente y subsiguiente. Solamente cuando los valores de temperatura tanto del punto de medicion precedente y subsiguiente son menores que la temperatura del punto de medicion medio o de varios puntos de medicion medios, se asegura que el punto de perforacion por quemado realmente ha sido determinado. Si este no fuera el caso, la regulacion de acuerdo con la invencion propone reducir la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion cuando existe una secuencia de valores de temperatura en aumento hasta el ultimo punto de medicion, a fin de llevar el maximo de la temperatura del material a ser sinterizado dentro de la region del paso de transporte.
En una complementacion ventajosa del metodo de regulacion de acuerdo con la invencion, la velocidad de transporte puede tambien aumentarse mediante un valor especificado cuando los puntos de medicion primero, segundo y tercero forman una serie descendiente de valores de temperara. Esto indica que el material a ser sinterizado ya ha alcanzado su punto de perforacion por quemado antes de alcanzar el primer punto de medicion. Asf no se calcula un maximo en este caso tampoco.
En los por lo menos tres, aunque preferentemente mas puntos de medicion de valores de temperatura, se busca una secuencia de tres valores medidos de acuerdo con la invencion, lo s que revelan los criterios antes descriptos para reconocer un maximo en el perfil de temperatura. Si se ha reconocido dicho maximo, la busqueda del maximo puede detenerse de acuerdo con la invencion. Alternativamente, sin embargo, es tambien posible continuar la busqueda y de esta manera llevar a cabo una verificacion de los valores medidos, a fin de descubrir, por ejemplo, si se reconocen dos maximos. Si este fuera el caso, podna emitirse un mensaje de error de la regulacion, de modo que el proceso de sinterizacion sea verificado, por ejemplo mediante otros parametros. Sin embargo, mientras no se encuentre un maximo utilizando el criterio anterior, la busqueda de maximos continua en tres puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva, de manera que se forman y verifican cada uno de todos los puntos de medicion a ser secuencias evaluadas de tres puntos de medicion a ser evaluados uno despues del otro, y, en lugar de los tres puntos de mediciones a ser evaluados uno despues de otro, mas puntos de medicion, por ejemplo, cuatro o cinco, pueden ser evaluados, tal como se describe anteriormente. Asf, la busqueda del maximo no se limita a tres puntos de medicion, sino que siempre hay tres mediciones sucesivas comparadas.
De acuerdo con la invencion, los puntos de medicion pueden ser puntos de medicion dispuestos directamente uno despues del otro a lo largo del paso de transporte. De acuerdo con la invencion, sin embargo, tambien es posible que los puntos de medicion a ser evaluados se definan por secuencias de verificacion fijas de puntos de medicion. Es tambien posible que los puntos de medicion a no ser evaluados se ubiquen entre los puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva a ser evaluados en direccion de transporte.
Segun se compra con el arte previo que se describe anteriormente, una ventaja esencial del metodo propuesto tambien consiste en que el perfil de temperatura a lo largo del paso de transporte se evalua como la unica variable de regulacion de acuerdo con la invencion. Esto permite proveer un sensor unico, tal como un sensor de temperatura, por punto de medicion. Esto es particularmente ventajoso, debido a que los sensores utilizados en plantas tecnicas tal como una planta de sinterizacion deben ser resistentes, ya que de otro modo pueden danarse rapidamente. Una pluralidad de sensores diferentes por punto de medicion por lo tanto aumenta considerablemente los costos de la regulacion de acuerdo con la invencion.
Como en las maquinas de sinterizacion convencionales, el punto de perforacion por quemado deseado y seleccionado preferentemente se encuentra apenas antes del extremo del paso de transporte en la maquina de sinterizacion, y los puntos de medicion preferentemente se disponen tambien en el extremo del paso de transporte antes de la descarga de material, por ejemplo, en el ultimo tercio de la maquina de sinterizacion.
Preferentemente, mas de tres puntos de medicion tambien se proveen de acuerdo con la invencion, a fin de poder determinar el maximo de una distribucion de temperatura sobre una gran parte del paso de transporte. En las plantas de sinterizacion convencionales, un numero de cuatro a seis puntos de medicion es particularmente preferido de acuerdo con la invencion, que en general cubre una longitud suficiente del paso de transporte en la maquina de sinterizacion Normalmente, la maquina de sinterizacion se divide en secciones uniformes. En terminos de construccion, se encontro ventajosa a una amplitud de segmento de 3 m. Cada uno de estos segmentos tiene un conducto de distribucion de viento, en donde los ultimos cuatro conductos de distribucion de viento se reducen a la mitad para proveer una definicion mas exacta del punto de quemado.
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En una realizacion preferida del metodo de acuerdo con la invencion, los puntos de medicion pueden disponerse en los conductos de distribucion de viento, preferentemente en conductos de distribucion de viento dispuestos directamente uno despues de otro. La resolucion local maxima de la distribucion de temperatura entonces corresponde al diametro o la extension de un conducto de distribucion de viento en direccion de transporte, cuando en cada conducto de distribucion de viento de la maquina de sinterizacion o por lo menos en cada conducto de distribucion de viento de la maquina de sinterizacion desde la region de interes, se dispone un punto de medicion. Los puntos de medicion preferentemente se ubican cerca de las aberturas de succion detras de los conductos de distribucion de viento, en donde se recolectan los gases residuales succionados por el soplador de succion detras de los conductos de distribucion de viento a traves del material a ser sinterizado. La temperatura de los gases residuales es determinada en forma directa y decisiva por la temperatura del material a ser sinterizado, en donde el perfil de temperatura de estos gases residuales en particular sigue las temperaturas en el material a ser sinterizado a lo largo del paso de transporte.
En lugar de una evaluacion de los puntos de medicion dispuestos directamente uno al lado de otro, tres puntos de medicion pueden tambien seleccionarse a partir de una pluralidad de puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva, en donde los puntos de medicion primero, segundo y tercero se disponen uno despues de otro en direccion de transporte, pero los puntos de medicion no considerados se disponen entre los puntos de medicion. De esta manera, puede tenerse en cuenta una diferente amplitud de la curva de medicion.
Esto se recomienda en particular cuando un conducto de distribucion de viento se divide en varios, es decir, dos o mas, segmentos en direccion de transporte y en cada segmento se dispone un punto de medicion. En este caso, la medicion puede llevarse a cabo con una resolucion generalmente mejor, debido a que el paso de transporte puede escanearse con la resolucion de la resolucion suministrada en los conductos de distribucion de viento. Los segmentos pueden ser organizados en forma logica, ya que los sensores de temperatura diferente se disponen en diferentes regiones del conducto de distribucion de viento. Posiblemente, una separacion constructiva de los segmentos puede tambien realizarse, por ejemplo, mediante placas deflectoras en las aberturas o canales de succion. De acuerdo con la invencion, es particularmente ventajoso disponer la pluralidad de segmentos, en particular, en el ultimo tercio de la maquina de sinterizacion, en donde se ubica mayormente el punto de perforacion por quemado seleccionado.
De acuerdo con una realizacion particularmente preferida, la altura de adaptacion cuando se cambia la velocidad de transporte en el caso de un maximo estimado de la temperatura puede depender del valor de la desviacion entre la posicion del maximo estimado de temperatura y la posicion del punto de perforacion por quemado seleccionado. Dependiendo de la desviacion del punto de perforacion por quemado real con el deseado, se acelera asf un ajuste en direccion del punto de perforacion por quemado deseado o seleccionado. El ajuste de la altura de adaptacion, por ejemplo, puede efectuarse via los parametros de regulacion del regulador utilizado, un regulador P-, PI-, PID u otro regulador. Alternativamente, puede tambien especificarse una tabla de valores para varios rangos de valor de la desviacion, a partir de los cuales se leera la altura de la adaptacion del cambio de la velocidad de transporte.
Para el caso que no se encuentre un maximo en la evaluacion de los puntos de medicion, la altura de la adaptacion puede fijarse, es decir, un cambio de la velocidad de transporte puede efectuarse mediante un valor fijo. El objetivo de este cambio es cambiar el punto de perforacion por quemado en la maquina de sinterizacion o dentro de la region de los puntos de medicion en la maquina de sinterizacion, de modo que entonces se encuentre un maximo. Tan pronto como se encuentre el maximo, puede efectuarse el proceso antes descripto de cambio del punto de perforacion por quemado actual en el punto de perforacion por quemado seleccionado.
De acuerdo con una variante preferida del metodo propuesto, puede determinarse una velocidad de transporte optimizada a partir de una tasa de quemado espedfica de planta, la composicion del material a ser sinterizado, la altura de carga de material y la longitud de la maquina de sinterizacion, preferentemente la longitud de la maquina de sinterizacion entre el punto de ignicion del material a ser sinterizado y el punto de perforacion por quemado seleccionado. Esta velocidad de transporte teoricamente determinada, optimizada puede compararse con la velocidad de transporte actual y/o tomarse en cuenta cuando se cambia la velocidad de transporte. La comparacion de la velocidad de transporte optimizada y la velocidad de transporte corriente pueden emplearse para encontrar la velocidad de transporte adecuada para el proceso mas rapidamente, de modo de rapidamente encontrar la velocidad de transporte a ser ajustada. Ademas, la comparacion propuesta puede en forma adicional o alternativa empelarse para una optimizacion espedfica de planta de la tasa de quemado o perforacion, cuando se encuentra un maximo de la temperatura. La tasa de quemado mayormente resulta de las consideraciones teoricas relacionadas con la planta, que en la operacion actual puede especificarse mediante los valores medidos. Ademas, la tasa de quemado o perforacion puede utilizarse para especificar una velocidad de transporte aproximada como valor de partida de la regulacion, a fin de minimizar las desviacion de regulacion posibles y generar una pequena conducta de serial de la regulacion, que provee una correccion particularmente rapida.
De acuerdo con un desarrollo de esta caractenstica de la invencion, tambien puede formarse una diferencia entre la velocidad de transporte actual y la velocidad de transporte optima, con un mensaje de advertencia cuando se excede un valor de umbral. El mensaje de advertencia posiblemente puede tambien contener una referencia a la velocidad de transporte a ser ajustada en forma favorable, en particular cuando no puede estimar o encontrar un maximo al verificar los puntos de medicion.
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De acuerdo con la invencion, la presente invencion tambien se refiere a un regulador para ajustar el punto de perforacion por quemado en una maquina de sinterizacion. Este regulador incluye una unidad de calculo y por lo menos tres puertos para conectar sensores de temperatura asociados a puntos de medicion individuales y una salida para especificar una velocidad de transporte. Preferentemente, sin embargo, mas sensores de temperatura pueden conectarse al regulador, en donde el numero de puntos de medicion en forma optima corresponden al numero de los puertos. De acuerdo con la invencion, la unidad de calculo se adapta para llevar a cabo el metodo antes descripto o partes del mismo, por ejemplo, por medio de un software adecuado.
Un desarrollo del regulador de acuerdo con la invencion provee que el regulador se integre a un medio de control de la maquina de sinterizacion, que especifica la velocidad de transporte del paso de transporte de la maquina de sinterizacion. Para este fin, el control puede accionar unidades de accionamiento adecuadas del paso de transporte, en particular de una correa de transporte o carro posiblemente en circulacion. Las unidades de accionamiento en particular pueden accionarse mediante un motor electrico o hidraulicamente. De acuerdo con la invencion, se provee que la salida del regulador para especificar la velocidad de transporte se conecta a una entrada de control del controlador. Este puerto puede tambien realizarse en una unidad de calculo integrada sin salidas reconocibles y entradas de control, cuando la regulacion y el control se implementan en un microprocesador comun.
En forma preferida, los sensores de temperatura pueden conectarse a algunos puertos, pero por lo menos a tres puertos del regulador, que en direccion de transporte se disponen sobre los conductos de distribucion de viento dispuestos en forma consecutiva a lo largo del paso de transporte de la maquina de sinterizacion, preferentemente en conductos de distribucion de viento accionados en direccion de succion, y en donde cada uno forma un punto de medicion.
Una medicion de temperatura confiable en particular puede efectuarse cuando los sensores de temperatura se disponen en el medio de succion de los canales de distribucion de viento, por ejemplo, en ranuras ahusadas o aberturas en forma de embudo. Como resultado, los gases residuales succionados a traves del material a ser sinterizado se succionan desde una region exactamente definida en donde se ha alcanzado cierto grado de quemado del material a ser sinterizado.
Para aumentar mas la resolucion de la medicion de temperatura, por lo menos un medio de succion, aunque posiblemente tambien varios o todos los medios de succion, pueden formarse segmentados en direccion de transporte, en donde en carios o en todos los segmentos del medio de succion se dispone un sensor de temperatura cada uno como punto de medicion.
Otras ventajas, caractensticas y posibles aplicaciones de la presente invencion pueden tambien tomarse a partir de la siguiente descripcion de una realizacion ejemplar y los dibujos. Todas las caractensticas descriptas y/o ilustradas forman el objeto de la presente invencion per se o en cualquier combinacion, tambien independientemente de su inclusion en las reivindicaciones o sus antecedentes.
En los dibujos:
La Figura 1 muestra esquematicamente un regulador conectado al control de una maquina de sinterizacion y conectado con puntos de medicion de acuerdo con la invencion.
La Figura 2 esquematicamente muestra el procedimiento de un metodo provisto de acuerdo con la invencion.
La Figura 1 esquematicamente muestra una maquina de sinterizacion 1 en donde sustancias granulares o en polvo, por ejemplo menas, se conectan entre sf por calor. En una descarga de material 2, el material a ser calentado es por lo tanto cargado en un paso de transporte 3 formado por ejemplo como rejilla circulante. El paso de transporte 3 se mueve en direccion de transporte designado por la flecha F. El material a ser sinterizado es primero pasado a traves de la parte inferior de un arrancador 4 que enciende el material a ser sinterizado en su superficie.
Durante el transporte a lo largo del paso de transporte 3, el material a ser sinterizado superficialmente encendido se quema a traves del alto de su lecho, antes de que sea descargada como material de sinterizacion desde el paso de transporte 2 a traves de la descarga de material 5, a fin de ser suministrado por ejemplo a un proceso subsiguiente. Tan pronto como el material a ser sinterizado se ha quemado a lo alto del mismo, el proceso de sinterizacion esta completo. El punto de perforacion por quemado D es seleccionado en el proceso. Usualmente, el punto de perforacion por quemado D se encuentra apenas antes del extremo del paso de transporte 3 y la descarga de material 5 en la direccion F.
Para promover la perforacion por quemado del material a ser sinterizado, los conductos de distribucion de viento 6 se proveen debajo del paso de transporte 3, los que via una lmea de succion 7 se conectan a un soplador 8 operado en direccion de succion. Los conductos de distribucion de viento 6 incluyen medios de succion 9 formados como ranuras longitudinales, que poseen su abertura mas grande en el lado que mira al paso de transporte 3, a fin de succionar los gases residuales generados durante la perforacion por quemado del material a ser sinterizado como resultado de la presion negativa generada por el soplador 8. Los conductos de distribucion de viento 6 se disponen cada uno debajo del paso de transporte 3 con sus medios de succion 9 adyacentes entre sf, en donde para los fines de una mayor claridad, no todos los conductos de distribucion de viento 6 se muestran en la Fig. 1. Ademas, no
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todos los conductos de distribucion de viento ilustrados con sus medios de succion se suministran con numeros de referencia para mayor claridad.
En los conductos de distribucion de viento que en la direccion e traslado se disponen directamente uno al lado del otro antes de la descarga de material 5, o mas exactamente en sus medios de succion 9, se dispone cada uno de los puntos de medicion 10, aunque no la totalidad de los mismos se proveen con numeros de referencia para una mayor claridad.
Los puntos de medicion 10 cada uno incluye un sensor de temperatura dispuesto en los medios de succion 9 de un conducto de distribucion de viento 6, en donde dicho sensor mide la temperatura de los gases residuales succionados desde el material a ser sinterizado en el lecho de transporte en la region dispuesta por encima de los medios de succion 9.
Para poder referirse a continuacion a los varios puntos de medicion, los mismos estan disenados como puntos de medicion M1 a M5. Sin embargo, se destaca expresamente que la invencion no se limita a proveer exactamente cinco puntos de medicion 10. En cambio, un experto en la tecnica puede adaptar su numero a las respectivas circunstancias de la maquina de sinterizacion 1, en donde, en particular, el ultimo tercio del paso de transporte 3 esta cubierto con los puntos de medicion adecuados 10, a fin de poder detectar el punto de perforacion pro quemado en esta region de la maquina de sinterizacion 1.
Por medio de cada uno de los puertos 11 suministrados, los puntos de medicion M1 a M5 estan conectados a un regulador 12 en donde tiene lugar el metodo que se describe a continuacion. En una unidad de construccion con el regulador 12, se provee un controlador 13 que incluye una salida 14 para especificar una velocidad de transporte. Esta salida 14 se conecta con una unidad de accionamiento 15 del paso de transporte 3, a fin de mover el paso de transporte 3 en la direccion de transporte 12 con la velocidad de transporte especificada por el controlador 13. El regulador 12 y el controlador 13 cada uno incluye unidades de calculo, posiblemente tambien una unidad de calculo comun, que se adapta para llevar a cabo el metodo que se describe a continuacion y para accionar el paso de transporte 3.
El metodo propuesto de acuerdo con la invencion para ajustar el punto de perforacion por quemado D de la maquina de sinterizacion 1 provee que las temperaturas de los gases residuales sean cada una medida en los puntos de medicion M1 a M5. Un perfil tfpico de temperatura de estos gases residuales en la maquina de sinterizacion provee que en los puntos de medicion 10 que se suceden uno a otro en direccion de transporte, los valores de temperatura se elevan, hasta que se alcanza el punto de perforacion de quemado D. Despues de alcanzar el punto de perforacion por quemado D, el material sinterizado se enfna nuevamente, de modo que la temperatura de los gases residuales disminuye. El maximo de temperatura se alcanza asf en el punto D de perforacion por quemado. De acuerdo con la invencion, el perfil de temperatura medido en los puntos de medicion M1 a M5 se analiza ahora segun se explicara a continuacion referencia a la Figura 2.
Se supone que en el metodo se evalua un total de puntos de medicion dispuestos en forma consecutiva M1 a Mn. Para tal fin, los valores de temperatura medidos de los puntos de medicion M(i-1), M(i) y M(i+1) cada uno se compara con el otro. Comenzamos con el segundo punto de medicion M (i=2) en direccion de transporte y en un primer escaneo verificamos si el valor de temperatura del punto de medicion M(i=1) es menor que el valor de temperatura del punto de medicion M(i). Si este es el caso, la proxima verificacion es una comparacion entre los puntos de medicion M8i) y M(i+1), en donde se indica un maximo en la posicion i, cuando el valor de temperatura en el punto M(i) es mayor que el valor de temperatura en el punto de medicion M(i*1). En este caso, la posicion del punto de medicion M(i) se define como el punto actual de perforacion por quemado D(i) y se forma la diferencia con el punto de perforacion por quemado D seleccionado. Dependiendo de la altura de esta diferencia de regulacion, se adapta la velocidad de transporte en el regulador 12 o controlador 13, en donde la adaptacion, por ejemplo, se realiza sobre la base de una parametrizacion de los parametros de regulacion.
Cuando se indica en el primer escaneo que el valor de temperatura del punto de medicion M8i) no es mayor que el valor de temperatura del punto de medicion M(i-1), el procedimiento va al proximo punto de medicion M(i+1) y se repite el ensayo, hasta que se alcanza el ultimo punto de medicion. Si tambien para el ultimo punto de medicion, el valor M(i) es menor que el valor medido M(i-1), la velocidad de transporte es aumentada por una constante K1, debido a que la secuencia de valores medidos indica que el punto de perforacion por quemado se encuentra en el paso de transporte 3 antes del primer punto de medicion M1.
Sin embargo, si al verificar un punto de medicion (en el proximo paso de verificacion) se indica que el punto de medicion subsiguiente M(i+1)tambien tiene un valor de temperatura mayor que el punto de medicion M8i), el procedimiento tambien se dirige al proximo punto de medicion, hasta que se procesan todos los puntos de medicion. Si tambien se cumple esta condicion en el ultimo punto de medicion, existe una serie ascendente de valores de temperatura medidos, que indica que el punto de perforacion por quemado se encuentra detras del paso de transporte. En este caso, la velocidad de transporte es reducida por un valor constante K2.
Al adaptar la velocidad de transporte, el actual punto de perforacion por quemado D(i) se cambia en direccion del punto de perforacion por quemado seleccionado D, hasta que no exista mas desviacion de control D(i)-D y el punto de perforacion por quemado D(i) fijo se corresponde con el punto de perforacion por quemado D seleccionado.
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Este procedimiento se explicara nuevamente mas adelante con referencia a un ejemplo concreto con respecto a la disposicion que se muestra en la Fig. 1
En un primer caso considerado, las siguientes temperaturas se miden en los puntos de medicion M1 a M5:
- M1:
- 240°C
- M2:
- 250°C
- M3:
- 260°C
- M4:
- 270°C
- M5:
- 280°C
En este caso, hay una secuencia de temperatura ascendente y no puede asumirse un maximo de distribucion de temperatura, debido a que cada una de las temperaturas continua aumentado de punto de medicion a punto de medicion. En este caso, debe suponerse que la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion 1 es demasiado alta y el punto de perforacion por quemado se encuentra detras del paso de transporte 3. En este caso, el procedimiento se desarrolla por la parte derecha del metodo tal como se muestra en la Fig. 2.
En un segundo caso, la siguiente distribucion de temperatura se presenta en los puntos de medicion M1 a M5:
- M1:
- 250°C
- M2:
- 260°C
- M3:
- 270°C
- M4:
- 260°C
- M5:
- 250°C
En este caso, se mide una temperatura mas baja en los puntos de medicion M2 y M4 con respecto al punto de medicion M3. Puede suponerse por lo tanto que el punto de perforacion por quemado actual D(i) se ubica en el punto de medicion M3. Para el valor i=3, se desarrolla la parte media del diagrama de flujo de la Fig. 2, y despues de determinar el valor maximo de la temperatura en el punto de medicion M3, se detiene el proceso de evaluacion de los puntos de medicion.
En cambio, la diferencia del punto de perforacion por quemado actual D(i) y el punto de perforacion por quemado seleccionado D se forma como desviacion de control Dependiendo de la cantidad y signo de esta diferencia que forma la desviacion de control, se realiza ahora una correccion de la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion 1. Esto significa que la correccion es mayor cuando mas lejos esta el punto actual de perforacion de quemado D(i) desde el punto de perforacion por quemado seleccionado.
En el caso 2 que se describe anteriormente, el punto de perforacion por quemado D seleccionado debena encontrarse en el punto de medicion M4, tal como se muestra en lea Fig. 1. El actual punto de perforacion por quemado D(i), sin embargo, se encuentra en el punto de medicion M3, de modo que la velocidad de transporte es apenas aumentada, a fin de cambiar el punto de perforacion por quemado D(i) a la posicion del punto de medicion M4.
Si el punto de perforacion por quemado D(i) se encontrara en la region del punto de medicion M1, esta correccion sena mayor.
Si el punto de perforacion por quemado D(d) se encontrara detras del punto de perforacion por quemado D seleccionado en direccion de transporte, la velocidad de transporte se reducina en forma correspondiente.
Con relacion a la determinacion de la velocidad de transporte, la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion puede tambien optimizarse al determinar la velocidad de perforacion por quemado. Dependiendo de la composicion del material, se obtiene una velocidad de perforacion por quemado espedfica para cada maquina de sinterizacion 1, con la que el lecho de sinterizacion se quema en direccion vertical. Si esta velocidad de perforacion por quemado es conocida o determinada, puede calcularse una velocidad de transporte teoricamente optima a partir de la altura de material actual del material cargado y la longitud de la maquina de sinterizacion o en particular la distancia entre el punto de encendido del material a ser sinterizado en el paso de transporte y el punto de peroracion por quemado seleccionado, con referencia a la siguiente relacion:
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40
velocidad de transporte optima
longitud
f altura de lecho '
'tasa de perforacion J por quemado
Cuando en un ejemplo la tasa o velocidad de perforacion por quemado determinada para la planta es 15mm/min y la altura de material cargado es 700 mm, la velocidad de transporte optima de 4,28 m/min se obtiene con una longitud relevante de la maquina de sinterizacion a partir de la ignicion del material a ser sinterizado hasta el punto de perforacion por quemado seleccionado. Sin embargo, los valores utilizados en el ejemplo solamente sirven como explicacion y deben adaptarse a la maquina de sinterizacion, al modo de operacion y a la composicion del material.
La velocidad de transporte optima teoricamente determinada puede utilizarse cuando se determina la velocidad de transporte con relacion a la regulacion provista, por ejemplo, por el regulador, a fin de crear una regulacion estable y adaptar la velocidad de transporte actual tan rapido como sea posible hasta el modo deseado de operacion de la planta, que depende de la construccion de la maquina de sinterizacion y la demanda de sinterizado para el proceso subsiguiente. Tendiendo en cuenta estos parametros, el operador de la planta inicialmente puede seleccionar una velocidad de transporte adecuada. Con la velocidad de transporte adecuada, el material a ser sinterizado es transportado desde la entrada de material 2 hasta la descarga de material 5, en donde la superficie del lecho de sinterizado es encendido una vez que el accionador 4 y la capa encendida del lecho de sinterizado se llevan a traves de los conductos de distribucion de viento 6.
Mediante la seleccion del punto de perforacion por quemado D, el operador de planta determina en que posicion el lecho de sinterizado debena ser completamente perforado por quemado. Debido a la regulacion propuesta, se realiza ahora un cambio rapido y exacto del punto de perforacion por quemado medido y actual D(i) hasta la posicion preseleccionada del punto de perforacion por quemado D, cuya posicion tambien es alcanzada cuando no puede determinarse un punto de perforacion por quemado D(i), debido a que el punto de perforacion por quemado D no se encuentra en la region de los puntos de medicion M1 a M5 de la maquina de sinterizacion 1. En este caso, el punto de perforacion por quemado inicialmente se cambia en direccion de los puntos de medicion M1 a M5 tal como se muestra en la Fig. 1, hasta que tiene efecto la regulacion exacta. Esto se logra mediante una adaptacion de la velocidad de transporte mediante valores firmemente especificados.
Con relacion a la regulacion y para acelerar el pasaje, la velocidad de transporte optimizada por ejemplo, puede tambien proponerse al operador de planta cuando la cantidad de una diferente a partir del punto de perforacion por quemado D(i) actualmente determinado y el punto de perforacion por quemado D seleccionado excede un valor de umbral particular.
Lista de numeros de referencia
- 1
- maquina de sinterizacion
- 2
- entrada de material
- 3
- paso de transporte
- 4
- accionador
- 5
- descarga de material
- 6
- conducto de distribucion de viento
- 7
- lmea de succion
- 8
- soplador
- 9
- medio de succion
- 10
- puntos de medicion
- 11
- puerto
- 12
- regulador
- 13
- controlador
- 14
- salida
15 unidad accionadora del paso de transporte F direccion de transporte D punto de perforacion por quemado
D(i) punto de perforacion por quemado estimado, posicion de temperatura medida maxima 5 M1 a M5 puntos de medicion
Claims (12)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un metodo para ajustar el punto de perforacion por quemado (D) en una maquina de sinterizacion (1), en donde el material a ser sinterizado es cargado en un paso de transporte (3), encendido y transportado a traves de los conductos o cajas (6) dispuestos en direccion de transporte (F) hasta una descarga de material (5), en donde en por lo menos tres puntos de medicion (10) dispuestos consecutivamente en direccion de transporte (F) a lo largo del paso de transporte (3), la temperatura se mide y la velocidad de transporte de la maquina de sinterizacion (1) se ajusta dependiendo de la posicion de la temperatura medida maxima (D(i)) con relacion a la posicion del punto de perforacion por quemado seleccionado (D) en el paso de transporte, en donde dicho metodo es caracterizado porque se compara el perfil de la temperatura de tres puntos de medicion dispuestos consecutivamente (10), y en donde no se estima un maximo de la temperatura cuando todos los puntos de medicion (10) forman una serie ascendente de valores de temperatura, y porque con un maximo estimado de la temperatura la velocidad de transporte se ajusta dependiendo de una desviacion entre la posicion del punto de medicion con el valor de temperatura maxima (D(i)) y la posicion del punto de perforacion por quemado seleccionado (D) y porque sin maximo de temperatura estimado la velocidad de transporte se reduce mediante un valor especificado.
- 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la velocidad de transporte es aumentada por un valor especificado cuando los puntos de medicion primero, segundo y tercero (10) forman una serie descendente de valores de temperatura.
- 3. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los puntos de medicion (10) se disponen en conductos de distribucion de viento (6).
- 4. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque un conducto de distribucion de viento (6) es dividido en varios segmentos en direccion de transporte (F) y en cada segmento se dispone un punto de medicion (10).
- 5. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura de la adaptacion cuando se cambia la velocidad de transporte en el caso en que se calcula un maximo de la temperatura depende del valor de la desviacion entre la posicion del maximo de la temperatura (D(i)) y la posicion del punto de perforacion por quemado (D).
- 6. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a partir de una tasa de perforacion de quemado espedfica de planta, la altura de carga de material y la longitud de la maquina de sinterizacion (1), se determina una velocidad de transporte optimizada y se compara con la velocidad de transporte actual y/o se toma en cuenta cuando se cambia la velocidad de transporte.
- 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque se forma una diferencia entre la velocidad de transporte y la velocidad de transporte optima y se emite un mensaje de advertencia cuando se excede un valor de umbral.
- 8. Un regulador para ajustar el punto de perforacion por quemado en una maquina de sinterizacion (1) con una unidad de calculo y por lo menos tres puertos (11) para conectar sensores de temperatura asociados con puntos de medicion individuales (10) y una salida para especificar una velocidad de transporte, caracterizado porque la unidad de calculo se adapta para llevar a cabo el metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
- 9. El regulador de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado porque el regulador (12) esta integrado con un controlador (13) de la maquina de sinterizacion, que especifica la velocidad de transporte del paso de transporte de la maquina de sinterizacion y porque la salida de la regulacion para especificar la velocidad de transporte se conecta a una salida de control del controlador.
- 10. El regulador de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, caracterizado porque los puertos (11) del regulador (12) de los sensores de temperatura estan conectados, y se disponen en conductos de distribucion de viento (6) en direccion de transporte (F) a lo largo del paso de transporte (3) de la maquina de sinterizacion (1) y cada uno forma un punto de medicion (10).
- 11. El regulador de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque los sensores de temperatura se disponen en medios de succion (9) de los conductos de distribucion de viento (6).
- 12. El regulador de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado porque un medio de succion (9) es segmentado en direccion de transporte (F) y porque en varios segmentos del medio de succion (9) se dispone un sensor de temperatura.
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