ES2259852B1 - AUTOMATIC ELECTRODE LIFTING SYSTEM IN ELECTRIC OVENS. - Google Patents
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Abstract
Sistema automático de alargamiento de electrodos en hornos eléctricos, que consiste en sustentar el electrodo (1) mediante dos pinzas o mordazas de sujeción, una fija (2) y otra móvil (3) a lo largo de un tramo del electrodo. Estas pinzas abrazan al electrodo (1) a distinta altura y son de apertura y cierre alternativo, estando además relacionadas entre sí mediante cilindros hidráulicos (12) con los que se provoca el ascenso o descenso de la pinza móvil (3) respecto de la pinza fija (2) entre posiciones de máxima y mínima separación entre ellas.Automatic electrode elongation system in electric ovens, which consists of supporting the electrode (1) by means of two clamps or clamping jaws, one fixed (2) and another mobile (3) along a section of the electrode. These clamps embrace the electrode (1) at different height and are of alternative opening and closing, being also related to each other by means of hydraulic cylinders (12) with which the rise or fall of the mobile clamp (3) is caused with respect to the clamp fixed (2) between positions of maximum and minimum separation between them.
Description
Sistema automático de alargamiento de electrodos en hornos eléctricos.Automatic electrode elongation system in electric ovens.
La presente invención se refiere a un sistema automático de alargamiento de electrodos en hornos eléctricos que, mediante un mecanismo sencillo, permite llevar a cabo el alargamiento de los electrodos de un horno eléctrico sin necesidad de interrumpir el funcionamiento del mismo.The present invention relates to a system automatic electrode elongation in electric ovens that, through a simple mechanism, allows to carry out the electrode lengthening of an electric oven without the need of interrupting its operation.
Desde hace bastantes años el mundo de los aceros, tanto especiales como comunes, ha venido experimentando muy notables cambios y avances técnicos, debidos en gran medida a los esfuerzos por producir aceros cada vez más puros y sofisticados y, al mismo tiempo, el tratar de aumentar la producción con el objeto de abaratar costos y poder así conseguir un acero más competitivo.For many years the world of steels, both special and common, have been experiencing very notable changes and technical advances, due largely to the efforts to produce increasingly pure and sophisticated steels and, at the same time, trying to increase production for the purpose to reduce costs and thus get more steel competitive.
Por lo anteriormente expuesto, en la actualidad la técnica generalizada es la utilización de grandes hornos eléctricos, capaces de tratar del orden de 140 toneladas de colada, y con potencias eléctricas de hasta 120 megavatios. Con estas condiciones se consiguen coladas en menos de una hora.For the above, at present The widespread technique is the use of large furnaces electric, capable of treating the order of 140 tons of laundry, and with electrical powers of up to 120 megawatts. With these conditions are achieved in less than an hour.
Sin embargo, uno de los principales capítulos de constante preocupación en este tipo de hornos son los tiempos "muertos". Estos tiempos son los referidos a la preparación del horno después de cada colada que exigen la revisión de las paredes de la cuba y su reparación si fuera necesario, la revisión del fondo de la solera, el alargamiento de electrodos, etc.However, one of the main chapters of constant concern in these types of ovens are the times "dead." These times are those referred to the preparation of oven after each wash requiring the revision of the walls of the tank and its repair if necessary, the revision of the bottom of the hearth, elongation of electrodes, etc.
Respecto al alargamiento de los electrodos de un horno eléctrico hay que tener en cuenta que las columnas que componen dichos electrodos consisten en piezas cilíndricas que van empalmadas unas a otras por un procedimiento de rosca, lo que las confiere longitudes del orden de los 10 metros y pesos de varias toneladas.Regarding the elongation of the electrodes of a electric oven you have to keep in mind that the columns that make up said electrodes consist of cylindrical pieces that go spliced each other by a thread procedure, which confers lengths of the order of 10 meters and weights of several tons.
El electrodo es de grafito y por tanto esta sujeto a un desgaste natural por sublimación y por oxidación. Debido a este desgaste es por lo que hay que proceder a su alargamiento e incluso a su sustitución y cambio por otro nuevo.The electrode is graphite and therefore this subject to natural wear due to sublimation and oxidation. Due to this wear is why you have to proceed to your lengthening and even to its replacement and exchange for a new one.
El alargamiento de un electrodo en un horno eléctrico hay que hacerlo con el horno parado y la maniobra tiene que realizarse con una grúa, mediante la cual se sujeta el electrodo y se desliza en sentido descendente, hasta la longitud deseada. Esta maniobra es lenta y delicada y exige bastante tiempo.Elongation of an electrode in an oven electric must be done with the oven stopped and the maneuver has to be done with a crane, by which the electrode is held and slides down, to the desired length. This The maneuver is slow and delicate and requires a lot of time.
El objeto de la invención es eliminar los problemas expuestos que se derivan del tiempo necesario para llevar a cabo el alargamiento de los electrodos, mediante un sistema que permita llevar a cabo este alargamiento en un tiempo bastante menor y, fundamentalmente, sin tener que parar el funcionamiento del horno.The object of the invention is to eliminate exposed problems that derive from the time needed to carry carried out the elongation of the electrodes, by means of a system that allow to carry out this lengthening in a much shorter time and, fundamentally, without having to stop the operation of the oven.
Para ello, de acuerdo con la presente invención, el electrodo o electrodos se sustentan mediante dos pinzas o mordazas de sujeción independientes, una de las cuales es fija, mientras que la otra es móvil a lo largo de un tramo del electrodo. Estas pinzas abrazan al electrodo a distinta altura y son de apertura y cierre alternativo, pudiendo la pinza móvil desplazarse respecto de la pinza fija entre posiciones de máxima y mínima separación, en la segunda de las cuales quedan en posición prácticamente consecutiva.For this, in accordance with the present invention, the electrode or electrodes are supported by two clamps or independent clamping jaws, one of which is fixed, while the other is mobile along a stretch of the electrode. These clamps hug the electrode at a different height and are of alternative opening and closing, the mobile clamp can move with respect to the fixed clamp between maximum and minimum positions separation, in the second of which remain in position practically consecutive.
Las dos pinzas que sustentan el electrodo están relacionadas entre sí mediante cilindros hidráulicos con los que se provoca el ascenso o descenso de la pinza móvil respecto de la pinza fija entre las posiciones de máxima y mínima separación citadas.The two clamps that hold the electrode are related to each other by means of hydraulic cylinders with which causes the rise or fall of the mobile clamp with respect to the clamp fixed between the positions of maximum and minimum separation mentioned.
Las dos pinzas pueden abrir o cerrar para sujetar el electrodo, produciéndose la apertura y cierre de las mismas y el desplazamiento de la pinza móvil en uno u otro sentido de forma sincronizada, de modo que dicha pinza móvil pueda arrastrar sencuencialmente al electrodo, respecto de la pinza fija, en el sentido de alargamiento de dicho electrodo.The two clamps can open or close to hold the electrode, producing the opening and closing of the themselves and moving the mobile clamp in one direction or another synchronously, so that said mobile clamp can drag sequentially to the electrode, with respect to the fixed clamp, in the sense of elongation of said electrode.
Para lograr el funcionamiento automática, que
exige la apertura y cierre de las pinzas así como la activación de
los cilindros hidráulicos para el desplazamiento de la pinza móvil
respecto de la pinza fija, las dos pinzas están dotadas de sensores
que detectan la situación abierta o cerrada de dichas pinzas, así
como la posición de la pinza móvil respecto de la pinza fija,
obedeciendo la apertura y cierre de las mordazas y los movimientos
de ascenso y descenso de la mordaza móvil a las señales de dichos
sensores, que pueden ser controladas informáticamente a través de
un
PLC.To achieve automatic operation, which requires the opening and closing of the clamps as well as the activation of the hydraulic cylinders for moving the mobile clamp with respect to the fixed clamp, the two clamps are equipped with sensors that detect the open or closed situation of said clamps, as well as the position of the movable clamp with respect to the fixed clamp, obeying the opening and closing of the jaws and the movements of ascent and descent of the movable jaw to the signals of said sensors, which can be computer controlled to through a
PLC
La forma en la que se logra el alargamiento automático de los electrodos de un horno eléctrico mediante el sistema de la invención se comprenderá mejor con la siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestra un ejemplo de realización no limitativo.The way in which elongation is achieved automatic electrode of an electric oven using the system of the invention will be better understood with the following description, made with reference to the attached drawings, in which an example of non-limiting embodiment is shown.
En los dibujos:In the drawings:
La figura 1 es un alzado lateral de un electrodo de un horno eléctrico sustentado de acuerdo con el sistema de la invención.Figure 1 is a side elevation of an electrode of an electric oven supported in accordance with the system of the invention.
La figura 2 es una vista similar a la figura 1,donde se muestran las pinzas con mayor detalle, en situación normal de funcionamiento, en posición de mínima separación.Figure 2 is a view similar to Figure 1, where the clamps are shown in greater detail, in situation normal operation, in minimum separation position.
Las figuras 3 a 5 muestran diferentes situaciones y posiciones sucesivas de las pinzas durante la fase de alargamiento del electrodo.Figures 3 to 5 show different successive situations and positions of the clamps during the phase of electrode elongation
En la figura 1 se representa un electrodo 1 que, de acuerdo con el sistema de la invención, esta sustentado o suspendido por dos pinzas, una fija que se referencia con el número 2 y otra móvil que se referencia con el número 3 y que puede desplazarse a lo largo de un tramo determinado del electrodo entre posiciones de máxima y mínima separación de la pinza fija 2.An electrode 1 is shown in Figure 1 which, according to the system of the invention, is it supported or suspended by two clamps, a fixed one that is referenced with the number 2 and another mobile that is referenced with the number 3 and that can move along a certain section of the electrode between positions of maximum and minimum separation of the fixed clamp 2.
La pinza fija 2 esta sustentada por un brazo 4 en forma en sí conocida y esta alimentada eléctricamente de forma conocida, mediante cables refrigerados que pueden acceder a la pinza fija 2 a través de un conducto rígido 5. La conexión eléctrica de la pinza móvil 3 se realiza a través de una conducción flexible 6.The fixed clamp 2 is supported by an arm 4 in a known way and is electrically powered known, through refrigerated cables that can access the clamp fixed 2 through a rigid conduit 5. The electrical connection of the Mobile clamp 3 is realized through a flexible conduction 6.
En posición normal de funcionamiento las pinzas fija 2 y móvil 3 pueden ocupar una posición de mínima separación, tal y como se muestra en la figura 2.In normal operating position the clamps fixed 2 and mobile 3 can occupy a position of minimum separation, as shown in figure 2.
Cada una de las pinzas 2 y 3 puede estar constituida por dos mordazas, una fija 8 y otra móvil, accionable por ejemplo mediante un pistón 10 o resorte 11.Each of tweezers 2 and 3 can be consisting of two jaws, one fixed 8 and another mobile, operable for example by means of a piston 10 or spring 11.
La pinza móvil 3 va relacionada con la pinza móvil 2 mediante cilindros hidráulicos 12 mediante cuya activación se consigue el desplazamiento de la pinza móvil 3 respecto de la pinza fija.The mobile clamp 3 is related to the clamp mobile 2 by means of hydraulic cylinders 12 by means of whose activation the displacement of the mobile clamp 3 is achieved with respect to the fixed clamp
Con la constitución descrita, cuando es necesario proceder al alargamiento del electrodo 1 se comienza por abrir la pinza móvil 3, manteniendo cerrada la pinza fija 2, para sostener el electrodo 1, tal y como se muestra en la figura 2. A continuación se activan los cilindros 12 para provocar la elevación de la pinza móvil 3 respecto de la pinza fija 2, tal y como se muestra en la figura 3. En la siguiente fase se cierra la pinza móvil 3 y se abre la pinza fija 2, según se muestra en la figura 4. A partir de esta situación, en la cual las pinzas 2 y 3 se encuentran en la situación de máxima separación, se activan de nuevo los cilindros 12 para provocar su retracción y con ello la bajada de la pinza 3, hasta alcanzar la posición de mínima separación mostrada en la figura 5. En este movimiento la pinza fija 3 que sujeta el electrodol lo desplazará en sentido descendente a través de la pinza fija 2 que se encuentra abierta, hasta alcanzar la posición de la figura 5 en la cual de nuevo las pinzas se encuentran en la posición de mínima separación y en la que finalmente se llevará a cabo el cierre de la pinza fija 3 y la apertura de la pinza móvil 2, para llegar de nuevo a la posición inicial de la figura 2.With the constitution described, when it is it is necessary to proceed to the elongation of electrode 1, start by open the mobile clamp 3, keeping the fixed clamp 2 closed, to hold electrode 1, as shown in figure 2. A the cylinders 12 are then activated to cause the lift of the mobile clamp 3 with respect to the fixed clamp 2, as shown in figure 3. In the next phase the clamp is closed mobile 3 and the fixed clamp 2 is opened, as shown in figure 4. From this situation, in which clamps 2 and 3 are they are in the situation of maximum separation, they are activated again the cylinders 12 to cause its retraction and with it the descent of the clamp 3, until reaching the position of minimum separation shown in figure 5. In this movement the fixed clamp 3 that holds the electrodol will move it downwards through of the fixed clamp 2 that is open, until reaching the position of figure 5 in which the clamps are again in the position of minimum separation and in which finally will carry out the closing of the fixed clamp 3 and the opening of the mobile clamp 2, to get back to the initial position of the figure 2.
El funcionamiento descrito, tanto la apertura y cierre de las mordazas 8 y 9 como el desplazamiento de la pinza móvil 3 respecto de la pinza fija 2, se llevan a cabo de forma automática. Para ello la pinza móvil 3 estará dotada de un detector o sensor de posición respecto de la pinza fija 2, lo cual puede lograrse a través de la carrera de los cilindros hidráulicos 12. Además las pinzas irán dotadas de sensores indicadores de la posición de la mordaza móvil 9, que puede lograrse a través de los pistones de accionamiento 10 o resortes 11. Por último, la pinza móvil 3 irá dotada de un detector 13 de electrodo agotado.The described operation, both the opening and closing jaws 8 and 9 as the caliper displacement mobile 3 with respect to the fixed clamp 2, are carried out in a automatic For this, the mobile clamp 3 will be equipped with a detector or position sensor with respect to the fixed clamp 2, which can achieved through the run of the hydraulic cylinders 12. In addition, the clamps will be equipped with sensors indicating the position of the movable jaw 9, which can be achieved through the drive pistons 10 or springs 11. Finally, the caliper mobile 3 will be provided with an exhausted electrode detector 13.
Los correspondientes sensores facilitarán señales que pueden ser controladas informáticamente por un PLC, todo ello de modo que cada vez que sea necesario alargar el electrodo, al recibir una señal de acortamiento o desgaste del mismo, la secuencia descrita se produzca de forma automática.The corresponding sensors will facilitate signals that can be computer controlled by a PLC, all this so that whenever it is necessary to lengthen the electrode, upon receiving a shortening or wear signal from the same, the sequence described occurs automatically.
Como puede verse, el sistema de la invención se basa en el funcionamiento sincronizado de las pinzas o mordazas 2 y 3 de sujeción del electrodo 1, controladas informáticamente, siendo una de estas pinzas móvil, para llevar a cabo desplazamientos en sentido ascendente y descendente, mientras se produce la apertura y cierre de las mordazas, para lograr al final el alargamiento del electrodo respecto de la pinza fija en el sentido deseado.As can be seen, the system of the invention is based on the synchronized operation of clamps or jaws 2 and 3 holding electrode 1, computer controlled, being one of these mobile clamps, to carry out displacements in upward and downward direction while opening and closing of the jaws, to achieve the elongation of the electrode with respect to the fixed clamp in the desired direction.
El grado de alargamiento deseado se consigue a través del número de secuencias de alargamiento consecutivas necesarias.The desired degree of elongation is achieved at through the number of consecutive elongation sequences necessary.
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