MX2012013561A - Procedimiento para operar un horno de arco voltaico, dispositivo de medicion de oscilaciones para un electrodo de arco voltaico y disposicion para un horno de arco voltaico. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para operar un horno de arco voltaico (200', 210'), un dispositivo de medición de oscilaciones (100) para un electrodo de arco voltaico (220) así como una disposición (200) para un horno de arco voltaico (200', 210'), en o con el cual, durante el funcionamiento de un horno de arco voltaico (200', 210'), puede realizarse de forma especialmente segura y productiva y con medios sencillos una medición de oscilaciones en el al menos un electrodo de arco voltaico (200) previsto, basándose en la cual puede controlarse o regularse entonces el funcionamiento de la disposición (200) para el horno de arco voltaico (200', 210') en relación con los parámetros operativos mecánicos y / o eléctricos.

Description

PROCEDIMIENTO PARA OPERAR UN HORNO DE ARCO VOLTAICO, DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE OSCILACIONES PARA UN ELECTRODO DE ARCO VOLTAICO Y DISPOSICIÓN PARA UN HORNO DE ARCO VOLTAICO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para operar un horno de arco voltaico, un dispositivo para la medición de oscilaciones para un electrodo de arco voltaico y una disposición para un horno de arco voltaico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En determinados procedimientos de perfeccionamiento o tratamiento de materiales se utilizan los denominados 'procesos de arco voltaico' para la aplicación de energía térmica en el producto o material que va a tratarse o perfeccionarse. En este caso, entre un electrodo de arco voltaico que ha de preverse y el producto o material que ha de tratarse o perfeccionarse y / o una disposición de electrodos contrapuestos que ha de preverse de forma correspondiente se configura, mediante la formación de una tensión eléctrica de forma controlada, un flujo de corriente a través de un arco voltaico, es decir, por tanto, sin contacto material directo entre el electrodo de arco voltaico, por una parte, y el material o producto que va a tratarse o perfeccionarse y / o la disposición de electrodos contrapuestos, por otra parte, sino a través de un plasma eléctricamente conductor configurado entre el electrodo de arco voltaico, por una parte, y el producto y / o el electrodo contrapuestos, por otra parte, sobre la base de la atmósfera imperante.

En este tipo de procedimientos operativos se producen, debido a las elevadas cargas térmicas y eléctricas, manifestaciones de desgaste o incluso daños en los electrodos del arco voltaico. Estas manifestaciones de desgaste o daños conducen a que, eventualmente, el proceso de trabajo deba interrumpirse y la instalación deba detenerse, por ejemplo, para renovar electrodos defectuosos del arco voltaico.

Estas interrupciones del funcionamiento, por una parte, pero también el esfuerzo material para el intercambio de electrodos defectuosos, por otra parte, están unidos a gastos correspondientes. Por tanto, sería deseable que las manifestaciones de desgaste o daños pudieran detectarse al menos antes de que se produzcan disminuciones de la calidad en el proceso de trabajo o la avería de un electrodo, es decir, que pudieran retrasarse o incluso evitarse previamente en un estadio ya de preparación o mediante la elección de parámetros operativos correspondientes.

Sin embargo, esto no es posible por el momento debido a la robusta naturaleza del entorno operativo subyacente y el procedimiento operativo con sus extremas cargas térmicas, mecánicas y eléctricas.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento para operar un horno de arco voltaico, un dispositivo para la medición de oscilaciones para un electrodo de arco voltaico y una disposición para un horno de arco voltaico, en o con el cual la operación de un horno de arco voltaico pueda configurarse de forma especialmente segura y productiva con medios sencillos.

El objetivo en el que se basa la invención se alcanza, en el caso de un procedimiento para la operación de un horno de arco voltaico según la invención, con las características de la reivindicación 1 independiente, en el caso de un dispositivo para la medición de oscilaciones para un electrodo de arco voltaico según la invención, con las características de la reivindicación 8 independiente y, en el caso de una disposición para un homo de arco voltaico según la invención, con las características de la reivindicación 26 independiente. Los perfeccionamientos son, en cada caso, objeto de las reivindicaciones dependientes.

Según un primer aspecto, la presente invención crea un procedimiento para operar un horno de arco voltaico en el que, mediante la solicitación de al menos un electrodo de arco voltaico con una tensión eléctrica entre el al menos un electrodo de arco voltaico y un producto y / o una disposición de electrodos contrapuestos para la formación de una corriente eléctrica de forma controlada, se genera y mantiene un arco voltaico en el que, al menos durante el mantenimiento del arco voltaico en el al menos un electrodo de arco voltaico, se realiza una medición de oscilaciones, en el que, a partir de la medición de las oscilaciones, se derivan datos que caracterizan un estado de oscilación del al menos un electrodo de arco voltaico y / o un estado operativo del horno de arco voltaico, y en el que los datos característicos se utilizan para la regulación y / o el control del funcionamiento del horno de arco voltaico. Por tanto, una idea central de la presente invención consiste en crear, en el caso de un procedimiento operativo para un horno de arco voltaico, una posibilidad para el registro del estado de oscilación del uno o varios electrodos de arco voltaico previstos. Sobre la base de esta medición de oscilaciones pueden obtenerse entonces datos que caracterizan o describen en general el estado de oscilación y / o el estado operativo del electrodo de arco voltaico y / o del horno de arco voltaico. Sobre la base de estos datos característicos, pueden configurarse entonces el desarrollo del funcionamiento ulterior del horno de arco voltaico, por ejemplo, mediante la elección correspondiente y también el ajuste de parámetros operativos o magnitudes operativas, sean estos de índole geométrica, mecánica y / o eléctrica. Por tanto, puede concebirse, por ejemplo, el regular tensiones eléctricas y / o intensidades de corriente o también adaptar la geometría de los electrodos en relación con el producto que se encuentra en el recipiente del horno.

La medición de las oscilaciones puede realizarse sin contacto, en especial, sin contacto mecánico directo o indirecto con el al menos un electrodo de arco voltaico.

En caso de una medición sin contacto de las oscilaciones se reducen o evitan las cargas especiales a las elevadas temperaturas que se presentan durante el funcionamiento de un horno de arco voltaico, de modo que se eliminan fallos de las mediciones o incluso daños en los dispositivos de medición que han de preverse en cada caso debidos a influencias térmicas, mecánicas o eléctricas.

La medición de las oscilaciones puede realizarse con medios ópticos y / o con medios acústicos, en especial, utilizando ultrasonidos. Sin embargo, básicamente pueden concebirse todos los demás procedimientos de medición sin contacto, es decir, procedimientos que pueden registrar movimientos de oscilación del electrodo de arco voltaico o aparatos conectados con este sin que se requiera un contacto mecánico directo.

La medición de las oscilaciones puede realizarse mediante interferometría y / o aprovechando un efecto Doppler. Los procedimientos de interferometría y / o efecto Doppler son procedimientos de medición especialmente precisos dado que en estos las ya reducidas desviaciones en las magnitudes básicas subyacentes conducen a magnitudes de medición fácilmente detectables en términos cualitativos y cuantitativos y sus cambios.

Durante la medición de las oscilaciones, su valoración y / o el control y / o la regulación del funcionamiento del homo de arco voltaico, puede realizarse un análisis de Fourier a los datos característicos, por ejemplo, para detectar estados de los patrones de resonancia y / o determinados patrones de oscilación del al menos un electrodo de arco voltaico y / o el horno de arco voltaico. El análisis de Fourier y otros procedimientos espectrales son adecuados especialmente para el análisis de estados de oscilación de sistemas dado que con ellos pueden detectarse de forma especialmente precisa y analizarse patrones de oscilación, por ejemplo, también estados de resonancia o similares.

Sobre la base de la medición de oscilaciones pueden controlarse o regularse la valoración y / o, durante el control y / o la regulación, magnitudes operativas mecánicas y / o eléctricas del horno de arco voltaico y / o del electrodo de arco voltaico.

El procedimiento según la invención y sus formas de realización pueden utilizarse para el tratamiento o procesamiento, el perfeccionamiento o la fundición de un producto, en especial, metálico.

Según otro aspecto de la presente invención, se crea un dispositivo para la medición de oscilaciones para un electrodo de arco voltaico que está configurado y presenta medios para una medición de las oscilaciones en al menos un electrodo de arco voltaico asociado, en especial, en una disposición para un homo de arco voltaico.

El dispositivo para la medición de oscilaciones puede estar configurado para la medición sin contacto de oscilaciones, en especial, sin contacto mecánico directo o indirecto con el al menos un electrodo de arco voltaico asociado.

El dispositivo para la medición de oscilaciones puede estar configurado, para la medición de oscilaciones, con medios ópticos y / o medios acústicos. Puede presentar dispositivos de emisión para la emisión de determinadas señales ópticas y / o acústicas el al menos un electrodo de arco voltaico asociado y / o a dispositivos receptores correspondientes para la recepción de señales ópticas y / o acústicas enviadas, en especial, reflejadas, el al menos un electrodo de arco voltaico asociado. Gracias a la previsión de dispositivos de emisión correspondientes y / o dispositivos receptores pueden crearse escenarios de medición sin contacto de forma especialmente sencilla y fiable y, en concreto, independientemente de si estos se basan en fenómenos electromagnéticos, también en el intervalo óptico, o fenómenos acústicos, por ejemplo, también ultrasonidos o similares.

El dispositivo para la medición de las oscilaciones puede estar configurado para la medición de oscilaciones mediante interferometría y / o mediante el aprovechamiento de un efecto Doppler. Debido a su elevada capacidad de resolución, con procedimientos de interferometría y procedimientos que aprovechan el efecto Doppler se consiguen precisiones especialmente elevadas durante la medición de las oscilaciones.

El dispositivo para la medición de las oscilaciones puede estar configurado para la medición de oscilaciones mediante un contacto mecánico directo o indirecto con el al menos un electrodo de arco voltaico asociado. En este caso, presenta, por ejemplo, un sensor de oscilaciones en el que, a través del contacto mecánico, puede transmitirse un estado de oscilación del al menos un electrodo de arco voltaico asociado o su efecto. Básicamente, puede emplearse cualquier sensor de oscilación. Son concebibles los denominados sensores piezo, sensores inductivos, o también giroscopios ópticos o similares. En este sentido, también pueden combinarse entre sí varios sensores para, por ejemplo, descomponer de forma independiente unos de otros movimientos de oscilación en las tres direcciones espaciales X, Y, Z.

El sensor de oscilaciones, y en especial un circuito de medición del dispositivo de medición de oscilaciones previsto y conectado con el sensor de oscilaciones, pueden estar configurados como unidad de medición en el interior de una disposición de aislamiento. El circuito de medición previsto puede asumir ya una parte de la valoración de los datos primarios suministrados por el sensor de oscilaciones, de modo que entonces, tras el tratamiento primario, los datos pueden almacenarse, consultarse y / o enviarse de forma parcialmente preparada. El circuito de medición puede presentar para ello dispositivos correspondientes tales como, por ejemplo, circuitos de control o cálculo correspondientes, memorias y dispositivos de emisión - recepción.

La disposición de aislamiento puede estar configurada para la refrigeración / el aislamiento térmico y / o para el acoplamiento mecánico de su interior frente al exterior. Debido a las cargas térmicas, eléctricas y mecánicas ya citadas anteriormente, son ventajosos aislamientos correspondientes para la protección de los mecanismos de medición para evitar falseamientos en la medición o incluso daños en los propios dispositivos de medición.

La disposición de aislamiento puede presentar una pluralidad de recipientes de aislamiento conectados sucesivamente unos con otros, estando acoplado especialmente el recipiente de aislamiento más exterior, de forma mecánicamente directa o indirecta, con el al menos un electrodo de arco voltaico asociado, y presentando en su interior el recipiente de aislamiento más interior la unidad de medición y, en especial, el sensor y / o el circuito de medición.

En función de la carga real o la carga que se espera pueden elegirse diferentes números de recipientes de aislamiento individuales conectados entre sí. De forma correspondiente, también las configuraciones correspondientes de los recipientes y sus contenidos o rellenos pueden ser diferentes. En este sentido, debe quedar garantizado que durante todo el intervalo de funcionamiento, es decir, en el tiempo en el que interviene la cantidad de calor procedente de fuera del sistema de medición, el aislamiento es suficiente como para que, hasta la siguiente pausa del funcionamiento en la que cesa la intervención de la cantidad de calor, la temperatura en la zona más interior, en la que se encuentra la verdadera unidad de medición con el sensor y el circuito de medición, no suba por encima de la máxima temperatura operativa permitida.

Uno o varios recipientes de aislamiento pueden presentar en cada caso una zona de pared para la limitación exterior y / o para el aislamiento térmico / la refrigeración.

Uno o varios recipientes de aislamiento pueden presentar en su interior, en cada caso, un material de aislamiento térmico y / o material de refrigeración como relleno parcial o total.

Las zonas de pared forman barreras en relación con la conducción del calor y, eventualmente, debido a su capacidad de reflexión, también pueden actuar como barreras contra la irradiación térmica. Los materiales de aislamiento y / o refrigeración tienen las mismas funciones, no obstante, en este caso la mayor importancia se dirige a la inhibición de la conducción del calor en tanto que no se utilizan propiedades de material especiales en relación con transiciones de fase. Esto se describirá de forma más detallada más abajo.

Una zona de pared correspondiente de un recipiente de aislamiento correspondiente puede presentar una o varias paredes. Gracias a la previsión de una pluralidad de paredes puede disminuirse la conductividad térmica debido a la pluralidad de superficies límite que se suceden.

Una pared correspondiente puede estar configurada con o a partir de uno o varios materiales del grupo de materiales que presentan materiales metálicos, aluminio, acero, materiales cerámicos, materiales cerámicos sinterizados, plásticos, materiales reforzados con fibras y sus combinaciones. Puede emplearse una pluralidad de diferentes materiales. Estos se eligen de forma individual en función de la posición del recipiente de aislamiento correspondiente y las cargas térmicas, mecánicas y eléctricas vinculadas con ello.

Una zona de pared correspondiente y / o una pared correspondiente, en especial, en el lado exterior correspondiente, pueden estar configuradas de forma total o parcialmente recubiertas con una sustancia reflectante. El recubrimiento con una sustancia reflectante incrementa la capacidad de reflexión en relación con la irradiación de calor.

Un material de refrigeración y / o aislamiento correspondiente puede estar configurado con o a partir de uno o varios materiales con una reducida capacidad de conducción térmica, en especial, en el intervalo de menos de aproximadamente 3 W/m K, preferiblemente, en el intervalo de menos de aproximadamente 0,3 W/m K.

Un material de refrigeración y / o aislamiento correspondiente puede estar configurado con o a partir de uno o varios materiales de cambio de fase o materiales de transición de fase, en especial, con una transición sólido - líquido y / o con una transición líquido - gas, preferiblemente, con una elevada entalpia de cambio de fase o entalpia de transición de fase, en especial, en el intervalo de aproximadamente 25 KJ/mol o superior. Además de la inhibición o la reducción de la conductividad térmica o irradiación de calor, también puede ser precisamente muy ventajoso el efecto mediante la absorción del denominado 'calor latente'. Si, por ejemplo, se piensa en la transición de fase sólida a líquida, entonces se obtiene que el material de transición entre fases o material de cambio de fases actúa prácticamente como revestimiento de temperatura constante que se sitúa a la temperatura de transición entre fases del material de cambio de fase subyacente y, en concreto, hasta que el cambio de fase del material de cambio de fase esté totalmente concluido, por tanto, en el caso aquí en cuestión, hasta que el sólido presente originalmente esté totalmente transformado en un líquido. Lo mismo es válido para una sustancia con una transición de fase líquida a gaseosa.

Un material de aislamiento y / o refrigeración correspondiente puede estar configurado con o a partir de uno o varios materiales del grupo de materiales que presenta agua, materiales de zeolita, en especial, granulado de zeolita, materiales de perlita, en especial, granulado de peiiita, materiales esponjosos, en especial, material de espuma de carbono y sus combinaciones. Por motivos de costes, el empleo de agua, precisamente en el área exterior, se muestra como especialmente ventajoso. Así, puede pensarse, por ejemplo, en utilizar la transición de fase líquida a gaseosa al emplear agua. Con ello, se crea un revestimiento de refrigeración previsto en la zona exterior, que, mientras el agua se presenta en forma líquida y como máximo en la ebullición, adquiere una temperatura de 100 °C. Solo debe garantizarse que exista suficiente agua de refrigeración, que, transformada en vapor por el proceso de ebullición, abandona eventualmente el espacio interior correspondiente del recipiente de aislamiento de base.

Como otra medida de aislamiento pueden estar previstos elementos de unión.

Estos pueden soportar en su lado interior un recipiente de aislamiento interior en cada caso dirigido hacia fuera frente a un recipiente de aislamiento exterior en cada caso y / o soportar en su interior una pared interior de una zona de pared dirigida hacia fuera frente a una pared exterior de la misma zona de pared.

Los elementos de unión conllevan una zona de contacto mínima o una superficie de contacto mínima de los recipientes de aislamiento conectados entre sí, de modo que también una transmisión de calor es extremadamente reducida debido a la conducción de calor en estos puntos de contacto con superficie mínima.

Para la transmisión de oscilaciones de fuera hacia dentro, una parte de la zona de pared del recipiente de aislamiento más exterior puede formarse por un elemento de transmisión de oscilaciones que llega hasta el interior del recipiente de aislamiento más exterior, con o formado por uno o varios materiales con elevada capacidad de propagación del sonido o elevada velocidad del sonido y reducida conductividad térmica, en especial, a modo de un material pedregoso, preferiblemente, con o hecho de granito y / o en forma de placa. La ventaja de una placa de granito o similar consiste en que este tipo de materiales presentan propiedades mecánicas especialmente favorables dado que transmiten bien estados de oscilación, es decir, por ejemplo, sonido de la franja de infrasonido con algunos hertzios hasta el intervalo ultrasónico de algunas decenas de kilohertzios, y, sin embargo, poseen al mismo tiempo una conductividad térmica muy reducida, por ejemplo, en comparación con los metales.

El elemento de transmisión de oscilaciones puede estar en contacto mecánico directo con la zona de pared de al menos un recipiente de aislamiento interior siguiente.

También puede concebirse que el elemento de transmisión de oscilaciones cubra hacia dentro la zona de varios recipientes de aislamiento y, con ello, penetre las zonas de pared de varios recipientes de aislamiento.

Según otro aspecto de la presente invención, se crea también una disposición para un homo de arco voltaico con un recipiente de horno con al menos un electrodo de arco voltaico que puede introducirse o está colocado, al menos en una parte, en el recipiente de horno, y con un dispositivo de medición de oscilaciones para la medición de oscilaciones en el al menos un electrodo de arco voltaico. Por tanto, la idea central de la disposición para un horno de arco voltaico es la previsión según la invención de un dispositivo de medición de oscilaciones para la medición del estado de oscilación de un electrodo de arco voltaico durante su funcionamiento.

Puede estar configurada una pluralidad de electrodos de arco voltaico con un dispositivo de medición de oscilaciones común o con varios, en especial, una pluralidad correspondiente de dispositivos de medición de oscilaciones asociados en cada caso. Dado que en el caso de una disposición para un horno de arco voltaico básicamente también puede estar prevista una pluralidad de electrodos de arco voltaico, es apropiado también controlar una pluralidad, por ejemplo, todos los electrodos de arco voltaico, en relación con su estado de oscilación. En concreto, esto puede realizado básicamente un dispositivo de medición de oscilaciones individual, precisamente si este utiliza un procedimiento de medición sin contacto.

Dado el caso, no obstante, también puede resultar útil una pluralidad correspondiente de distintos dispositivos de medición de oscilaciones que están asociados en cada caso a un electrodo de arco voltaico individual.

Los dispositivos de medición de oscilaciones pueden estar configurados, en especial, en el modo según la invención que se ha descrito.

Puede estar previsto un dispositivo de control, a través del cual pueden registrarse y valorarse datos suministrados por el dispositivo de medición de oscilaciones, a través de los cuales puede controlarse y / o regularse, en especial, de forma retroactiva, el funcionamiento de la disposición para el homo de arco voltaico, pudiendo realizarse en especial un procedimiento según la invención para la operación y el control de un horno de arco voltaico. El dispositivo de control puede registrar, almacenar y tratar los datos brutos suministrados por el sensor correspondiente o, no obstante, los datos de medición ya preparados por el circuito de medición previsto en cada caso y generar señales de control correspondientes y emitirlas a otros dispositivos correspondientes de la disposición para el horno de arco voltaico para regular o controlar de forma correspondiente el funcionamiento.

El dispositivo de medición de oscilaciones previsto según la invención puede estar colocado directa o indirectamente en una zona o extremo del electrodo de arco voltaico alejado del recipiente del horno y / o, al menos durante el funcionamiento, fuera del recipiente del homo, para la toma de medición sin contacto, estar configurado directa o indirectamente en una zona o extremo del electrodo de arco voltaico alejado del recipiente del homo y / o fuera del recipiente del horno, al menos durante el funcionamiento, estar colocado directa o indirectamente en un soporte del electrodo de arco voltaico, en especial, en una zona de un dispositivo de refrigeración del soporte, - para la toma de medición sin contacto, estar configurado directa o indirectamente en un soporte del electrodo de arco voltaico, en especial, en una zona de un dispositivo de refrigeración del soporte, estar colocado directa o indirectamente en una boquilla de transporte o elemento de transporte del electrodo de arco voltaico, y / o para la toma de medición sin contacto, estar configurado directa o indirectamente en un elemento de transporte del electrodo de arco voltaico.

Básicamente, pueden imaginarse todos los puntos de toma que permitan un acceso al estado de movimiento mecánico del electrodo de arco voltaico. Siempre debe sopesarse entre la necesidad de un acceso lo más directo posible al estado de oscilación del electrodo de arco voltaico, por una parte, y la capacidad de carga del dispositivo de medición de oscilaciones en relación con las cargas térmicas, mecánicas y eléctricas, por otra parte.

Este y otros aspectos se explican sobre la base de los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La fig. 1 muestra un diagrama de flujos de una forma de realización del procedimiento según la invención para la operación de un horno de arco voltaico; Las figs. 2A - 5B son diagramas de bloques esquemáticos que muestran diferentes formas de realización de la disposición según la invención para un homo de arco voltaico. En este sentido, las distintas disposiciones se diferencian en relación con el posicionamiento del dispositivo de medición de oscilaciones y / o en relación con la configuración del recipiente del horno como recipiente abierto o cerrado; La fig. 6 muestra detalles de un circuito de control y regulación para otra forma de realización de la disposición según la invención para un horno de arco voltaico; La fig. 7 explica, en una vista lateral esquemática y seccionada, el posicionamiento posible del dispositivo de medición de oscilaciones según la invención en la zona de un electrodo de arco voltaico y su brazo de soporte; Las figs. 8A - 8B muestran, en una vista en planta superior seccionada o una vista lateral, una forma de configuración de un dispositivo de medición de oscilaciones según la invención que opera sobre la base de un contacto mecánico.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN A continuación, se describen formas de realización de la presente invención. Todas las formas de realización de la invención y también sus propiedades y características técnicas pueden aislarse de forma individual o agruparse libremente unas con otras de la forma deseada y combinarse sin limitación.

De forma estructural y / o funcional, características o elementos iguales, similares o con igual función se designan en lo sucesivo, en relación con las figuras, con los mismos números de referencia. No en todos los casos se repite una descripción detallada de estas características o elementos.

En primer lugar, se hace referencia en general a los dibujos.

La presente invención se refiere en especial también a medios y procedimientos para la medición de oscilaciones de electrodos en una acerería.

Actualmente no pueden medirse oscilaciones de electrodos o electrodos de arco voltaico 220 durante el funcionamiento, por ejemplo, en una acerería. En algunas acererías se producen, no obstante, roturas de electrodos que no pueden aclararse y para el explotador de la acería cuentan como posibles roturas por oscilación.

Mediante la medición propuesta según la invención de las oscilaciones de electrodos de arco voltaico o electrodos 220 durante el funcionamiento y la rápida regulación pueden contrarrestarse este tipo de roturas. Para ello se propone también un nuevo dispositivo de medición de vibraciones 100 que también se denomina 'dispositivo de medición de oscilaciones 100'.

Las oscilaciones de un electrodo de arco voltaico 220 se transmiten, por ejemplo, a través de un elemento de transporte 224, una boquilla de transporte 224, al box de medición (Messbox) del dispositivo de medición de oscilaciones 100. En el box de medición del dispositivo de medición de oscilaciones 100, por ejemplo, una placa de granito 50, 50' (coeficiente de conductividad térmica de 2,6 W/mK) asume la transmisión de las oscilaciones al verdadero sensor de mediciones 1 y al circuito o la electrónica de medición 2. Las oscilaciones pueden registrarse mediante tres sensores de aceleración dispuestos en los tres ejes espaciales X, Y, Z y, por ejemplo, almacenarse en un dispositivo de registro de datos integrado.

Además, existe la posibilidad de una medición de temperatura a través de un sensor adicional para poder compensar eventuales influencias en la temperatura.

Como módulo adicional, las oscilaciones y la temperatura pueden transmitirse, a través de un emisor integrado en el box (Bluetooth, W-Lan, etc.), a un ordenador y valorarse en línea.

Un aislamiento del sensor 1 y del sistema electrónico 2 puede realizarse mediante un concepto gradual. En total, están conectados entre sí, por ejemplo, tres boxes 20, 30, 40 como recipientes de aislamiento 20, 30, 40.

El box más exterior 20, hecho, por ejemplo, de un material de CFC o una chapa de acero como pared 21 , 21 ', está, por ejemplo, relleno con un granulado de zeolita saturado con agua como relleno 22. Además, el primer box 20 también puede aislarse mediante otro material de aislamiento como relleno 22, por ejemplo, mediante una espuma de carbono con un coeficiente de conductividad térmica de 0,15 W/mK o un granulado de perlita con un coeficiente de conductividad térmica de 0,05 W/mK.

El segundo box 30 fabricado con una pared de aluminio o acero como pared interior 31 i está relleno con agua u otro material de cambio de fase (phase change material) como relleno 32 y sirve para estabilizar la temperatura en la cámara con el tercer box 40 a un nivel bajo de, por ejemplo, como máximo 100 °C. En función del caso de aplicación, se elige el material de las paredes 21 , 31 , 41 y / o el relleno 22, 32, 42.

La envoltura exterior 31a de la pared 31 del segundo box 30 puede estar dotada de una chapa recubierta con una sustancia reflectante que refleja la radiación de infrarrojos y, con ello, reduce la irradiación de calor en el segundo box 30.

Para reducir adicionalmente la transmisión de calor desde la chapa 31 al interior 30i del segundo box 30, las chapas 31a están colocadas en elementos de unión 31 s delgados.

El tercer box 40 y más interior está configurado, por ejemplo, de forma estanca al agua y al polvo y contiene el verdadero sistema de sensores 1 y el sistema electrónico de medición 2. También este está dispuesto para el empeoramiento o la reducción de la transferencia de calor mediante conducción de calor y / o irradiación de calor de modo que el flujo de calor solo discurre a través de, por ejemplo, cuatro pequeños elementos de unión 33.

Ahora se hace referencia de forma detallada a los dibujos.

La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una forma de realización del procedimiento según la invención para operar un horno de arco voltaico 200', 210'.

En un paso SO (una denominada fase inicial) se realizan preparaciones para el funcionamiento del horno de arco voltaico 200', 210'. Así se llevan a cabo de forma correspondiente los llenados del recipiente de horno 210 de base (véase más abajo). Después, el electrodo de arco voltaico 220 que sirve de base se posiciona en la zona del interior del recipiente 210, eventualmente, incluyendo la tapa del recipiente 212.

En el primer paso operativo S1, se eligen en general los parámetros operativos correspondientes para el electrodo de arco voltaico 220 y para el horno de arco voltaico 200', 210', refiriéndose esto a los parámetros eléctricos así como a los parámetros mecánicos, a saber, la disposición y geometría del electrodo 220 en el interior del recipiente del horno 210, la elección de la atmósfera y los demás componentes del producto 300 que va a tratarse así como el modo de solicitación del electrodo de arco voltaico 220 con tensión eléctrica.

En el paso S2, tiene lugar el ajuste mecánico del electrodo de arco voltaico 220 que sirve de base según los parámetros operativos elegidos.

En el paso S3, se solicita el electrodo de arco voltaico 220 montado con tensión eléctrica según los parámetros operativos elegidos. La tensión eléctrica se forma entre el electrodo de arco voltaico 220, dado el caso, la pluralidad de electrodos de arco voltaico 220, y el producto 300 que va a tratarse y / o un electrodo contrapuesto 211 ' previsto de la zona 211 inferior del recipiente del horno 210.

Los pasos S2 y S3 se realizan en general de forma continua y en paralelo entre sí durante el funcionamiento. Esto significa que durante el funcionamiento continuo, en la medida de lo posible sin fallos, el electrodo de arco voltaico 220 o la pluralidad de estos se solicitan con tensión eléctrica según los parámetros operativos determinados actualmente y que, al mismo tiempo, se reflejan de forma correspondiente los parámetros operativos mecánicos y geométricos en la disposición 200 para el horno de arco voltaico 200', 2 0'.

Entre los pasos S3 y S4, en un paso S9, puede comprobarse si, por ejemplo, se alcanza una finalización regular del funcionamiento, por tanto, si, por ejemplo, se cumple o existe un criterio de finalización regular.

Si este es el caso, por ejemplo, porque en un proceso de fundición el producto 300 se ha fundido totalmente, entonces puede pasarse al paso final S10 para tomar precauciones correspondientes para la finalización del funcionamiento de la disposición 200 para el horno de arco voltaico 200', 210'. Esto significa que, dado el casó, se ha realizado la colada o se ha realizado otra toma del producto 300 que va a tratarse o procesarse y, en concreto, una vez que la potencia eléctrica de la disposición 200, en especial, por tante, el recipiente de horno 210 y el electrodo 220 están conectados a tierra y no presentan entre sí ninguna diferencia de potencial eléctrico.

Según la invención, se prevé ahora que, en caso de que en el paso S9 no se presente un criterio para la finalización regular del funcionamiento porque, por ejemplo, en el ejemplo mencionado para un proceso de fundición, el producto 300 aún no se haya fundido totalmente, el horno 200', 210' debe continuar funcionando y, en general, deben iniciarse los pasos de trabajo S4 a S7, que entonces regresan a los verdaderos pasos de trabajo básicos S2 y S3.

Según ello, en el paso S4 se realiza la medición de oscilaciones en el electrodo de arco voltaico 220 o en la pluralidad de electrodos de arco voltaico 220.

En el paso S5, se utilizan datos procedentes de la medición de oscilaciones S4 para derivar datos característicos que sirven para la caracterización del estado operativo y / o el estado de oscilaciones del electrodo de arco voltaico 220 como tal o también de toda la disposición 200 del horno de arco voltaico 200', 210'.

Sigue un paso de cuestionamiento S6 en el que se comprueba si el funcionamiento de la instalación o la disposición 200 es crítico, por tanto, si mediante la regulación y el control ya no puede realizarse el funcionamiento de forma regular, por tanto, en especial, si ya no puede controlarse un estado de oscilaciones existente o preparatorio de la instalación o disposición 200 y, sobre todo, del electrodo de arco voltaico 220. Este puede ser el caso, en especial, si el estado operativo del horno de arco voltaico 200', 210' ya no puede regularse y el electrodo o los electrodos de arco voltaico 220, por ejemplo, se encuentran poco antes de una rotura por oscilación.

Por tanto, si el funcionamiento se valora como crítico porque, por ejemplo, un estado de oscilaciones de la instalación o disposición 200 y, sobre todo, del electrodo de arco voltaico 220 se muestra como no controlable, se produce una terminación anormal irregular hacia el paso final S8.

En otro caso, por ejemplo, si oscilaciones del electrodo o electrodos de arco voltaico 220 se mueven en un intervalo no crítico, pueden controlarse y no deben reducirse o solo deben reducirse en escasa medida mediante adaptación de los parámetros operativos, el funcionamiento regular continúa con el paso S7.

En este paso S7, se utilizan entonces los datos derivados y, en especial, los datos característicos del estado de oscilación y / o el estado operativo para adaptar los parámetros operativos o magnitudes operativas para el funcionamiento del electrodo de arco voltaico 220 y la disposición 200 para el horno de arco voltaico 200", 210'.

En este caso, pueden estar previstas diferentes formas de procedimiento. Por ejemplo, pueden presentarse tablas de parámetros operativos elaboradas previamente que se consultan sobre la base de los datos característicos para el estado de oscilaciones y el estado operativo.

Tras la adaptación S7 correspondiente de los parámetros operativos, en los pasos S2 y S3 siguientes se realizan en general los ajustes mecánico-geométricos para el electrodo de arco voltaico 220 y la disposición 200 y también se controlan o regulan de forma correspondiente las magnitudes eléctricas necesarias para el funcionamiento.

En relación con esto, cabe resaltar nuevamente que todos los pasos S2 a S7 se realizan de forma continua y en paralelo entre sí y, por tanto, que en especial durante la solicitación S3 del electrodo de arco voltaico 220 con tensión eléctrica, por tanto, durante el funcionamiento continuo, las mediciones se realizan y valoran constantemente y, sobre la base de los datos de valoración, se adaptan entonces de forma constante y continua las magnitudes geométricas y mecánicas y las magnitudes operativas eléctricas y, en concreto, generalmente sin que se requiera una interrupción del funcionamiento.

Así, según la invención es posible, sobre la base de los datos característicos derivados en los pasos S5 a S7, detectar estados alarmantes para el funcionamiento del electrodo de arco voltaico 220 con el objeto de ajusfar de forma correspondiente las magnitudes operativas mecánicas, geométricas y eléctricas para el electrodo de arco voltaico 220 de modo que se abandone el estado operativo alarmante para el electrodo de arco voltaico 220 y a continuación sea posible un funcionamiento seguro.

De este modo, se reduce o evita totalmente en general el desgaste del electrodo de arco voltaico 220 y la disposición 200 en general y su daño de modo que se obtiene un funcionamiento prolongado ininterrumpido y una vida útil prolongada de los componentes de la disposición 200 y, en especial, del electrodo de arco voltaico 220.

En general, con ello puede incrementarse la productividad de una disposición 200 de este tipo en comparación con las disposiciones convencionales sin medición de oscilaciones.

La figura 2A muestra, de forma esquemática a modo de un diagrama de bloques, una primera forma de realización de la disposición 200 según la invención para un horno de arco voltaico 200', 210'.

El componente central de esta disposición 200 es el verdadero horno de arco voltaico 200', 210'. Éste está formado por un recipiente de horno 210. Este posee una parte inferior del recipiente 211 y, en la disposición de la figura 2A, una tapa o cierre 212. En la zona superior de la tapa o cierre 212 está configurada una zona de paso y obturación 213, a través de la cual el electrodo de arco voltaico 220 en que se basa la disposición 200 desemboca en el recipiente del horno 210.

El electrodo de arco voltaico 220 en sí mismo está compuesto fundamentalmente por un cuerpo 221 en forma de una varilla 221 con un extremo delantero o extremo de arco voltaico 222 que desemboca en el interior 210¡ del recipiente del horno 210, mientras que el segundo extremo 223 opuesto de la varilla 221 alejado del recipiente del horno 210 se sujeta por un brazo de soporte 260 o un soporte 260. El soporte 260 permite también un ajuste geométrico correspondiente de la varilla 221 del electrodo de arco voltaico 220 de modo que entre el producto 300 que se encuentra en el interior 21 Oi del recipiente del horno 210, el cual debe someterse a un procesamiento o tratamiento, y el extremo del arco voltaico 222 del electrodo de arco voltaico 220 puede conseguirse una separación correspondiente a través de un posicionamiento mediante el brazo de soporte 260, por ejemplo, mediante elevación y descenso del brazo de soporte 260 en la dirección Z.

En la zona inferior del recipiente 211 está prevista de forma correspondiente, dado el caso, una disposición de electrodos contrapuestos 211 ' que sirve para configurar la diferencia de potencial eléctrico entre el extremo de arco voltaico 222 de la varilla 221 del electrodo de arco voltaico 220 y, en especial, el producto 300 que ha de tratarse. En el recipiente del horno 210 están previstos además sensores de medición 255-1 y 255-2 para registrar datos de medición para el control del funcionamiento de la disposición 200.

También en la zona del segundo extremo 223 del electrodo de arco voltaico 220 alejado del recipiente del horno 210 está configurada una zona de control 253 o una unidad operativa 253 para el electrodo de arco voltaico 220. Esta zona de control 253 sirve, en la forma de realización aquí mostrada, por una parte, para la conexión eléctrica y, con ello, la aplicación de la tensión eléctrica a través de la introducción de cargas eléctricas a través de la línea 258 procedente del excitador de electrodos 252, y, por otra parte, no obstante, también para la emisión de determinadas magnitudes de medición a través de la línea 256-4, por ejemplo, para la emisión de los valores de la tensión eléctrica aplicada realmente o la corriente eléctrica que fluye realmente como valores reales.

En la disposición 200 mostrada en la figura 2A se realiza de forma separada el control del electrodo de arco voltaico a través de un extremo 223 del electrodo de arco voltaico 220 alejado del recipiente del horno y, con ello, del brazo de soporte 260 y de su control o unidad operativa 254. En la práctica, por el contrario, la solicitación del electrodo de arco voltaico 220 con tensión eléctrica se realiza normalmente a través del brazo de soporte 260 y no, a través del extremo 223 alejado del recipiente del homo. En este caso, el excitador de electrodos 252 accede, a través de una interfaz correspondiente, directamente al brazo de soporte 260. Por ejemplo, los soportes 252 y 254 pueden estar configurados integrados en una unidad común que realiza y controla el posicionamiento y la solicitación con tensión eléctrica.

En el segundo extremo 223 del electrodo de arco voltaico 220 alejado del recipiente del homo 210, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 también actúa para determinar el estado de oscilaciones del electrodo de arco voltaico 200 a través de datos de oscilación correspondientes. Los datos brutos y / o también datos preparados y valorados previamente de forma correspondiente se derivan a través de la línea 256-3.

Todos los datos registrados se almacenan en una unidad de valoración y control 251 y, en concreto, a través de las líneas o líneas de medición 256-1 y 256-2 en relación con los sensores 255-1 o 255-2 adicionales dispuestos en el recipiente del horno 210, a través de la línea de medición 256-3 para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 previsto según la invención, así como a través de la línea de medición 256-4 para la unidad operativa 253 del electrodo de arco voltaico 220.

Basándose en la valoración realizada en la unidad de valoración y control 251 , se emiten entonces, a través de líneas de control 257-1 y 257-2, señales de control correspondientes al dispositivo excitador 252 para el electrodo y a un dispositivo excitador 254 para el brazo de soporte 260, de modo que, en correspondencia con los datos de control, pueden controlarse o regularse las magnitudes operativas mecánicas, geométricas y eléctricas para el funcionamiento de la disposición 200 para el horno de arco voltaico 200', 210'.

Con ello, la unidad de valoración y control 251 , los dos excitadores 252 y 254 y la unidad operativa 253 para el electrodo de arco voltaico 220, a través de las correspondientes líneas de medición 256-1 a 256-4 y las líneas de control 257-1 , 257-2 y 258, en interacción con el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención y los sensores 255-1 , 255-2, forman el verdadero control 250 para el funcionamiento de la disposición 200 para el horno de arco voltaico 200', 210*.

La idea central de la disposición de la figura 2A es la medición sin contacto del estado de oscilaciones del electrodo de arco voltaico 220 a través del dispositivo de medición de oscilaciones 100, representado aquí mediante las líneas serpenteantes que deben representar el envío y la recepción de una señal luminosa o una señal de ultrasonidos o similar. Sobre la base del método de medición sin contacto, tiene lugar una carga mecánica, eléctrica y térmica relativamente reducida en relación con el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención, también en el caso de un funcionamiento muy robusto.

La disposición de la figura 2B se corresponde fundamentalmente con la disposición de la figura 2A, aunque en este caso se trata de un recipiente de horno 210 abierto que, en comparación con la disposición de la figura 2A, tampoco presenta ninguna zona de tapa 212 ni ninguna obturación 213.

La disposición de la figura 3A se corresponde fundamentalmente con la disposición de la figura 2A con recipiente de horno 210 cerrado, formándose aquí, no obstante, un contacto indirecto entre el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención y el electrodo de arco voltaico 220, a saber, a través de la unidad operativa 253, que se pone en funcionamiento en un estado de oscilación similar al del propio electrodo de arco voltaico 220 a través del contacto mecánico directo con el electrodo de arco voltaico 220.

La disposición de la figura 3B muestra una situación similar a la disposición de la figura 3A, aunque nuevamente con recipiente de horno 210 abierto sin tapa 212 ni obturación 213.

En las disposiciones de las figuras 4A y 4B, con el recipiente de horno 210 cerrado o abierto, el dispositivo de medición de oscilaciones 00 previsto según la invención se encuentra directamente en la superficie de la varilla 221 del electrodo de arco voltaico 200, en este caso, directamente por debajo del brazo de soporte 260. De este modo, puede medirse de forma muy directa y precisa el estado de oscilaciones del electrodo de arco voltaico 220.

A diferencia de ello, en las disposiciones de las figuras 5A y 5B, nuevamente con el recipiente de horno 210 cerrado o abierto, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 previsto según la invención está configurado en el brazo de soporte 260 para la varilla 221 del electrodo de arco voltaico 220. Debido al contacto mecánico muy estrecho, en concreto, debido a la función de soporte del brazo de soporte 260, en este caso puede determinarse de forma muy precisa, aún con una reducción de las cargas mecánicas, térmicas y eléctricas, el estado de oscilación del electrodo de arco voltaico 220 a través del estado de oscilación del brazo de soporte 260.

La figura 6 muestra nuevamente detalles del control 250 en relación con el dispositivo de medición de oscilaciones 100 previsto según la invención para el electrodo de arco voltaico 220.

El electrodo de arco voltaico 220 también está configurado en este caso fundamentalmente en forma de una varilla 221 con un extremo 222 dirigido al recipiente del horno, no mostrado aquí, y un extremo 223 opuesto al recipiente del horno 210, no mostrado aquí, estando configurada en este último la unidad operativa 253 para el electrodo de arco voltaico 220 para la conexión eléctrica, por una parte, y para la emisión de los datos de medición, por ejemplo, en relación con la temperatura, los parámetros eléctricos y los datos de oscilación, por otra parte.

En la disposición mostrada en la figura 6, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención está configurado integrado en la unidad operativa 253. Además, en esta forma de realización, la valoración y el control 250, 251 están configurados divididos y, en concreto, mediante la previsión de una valoración y un control 251-1 en relación con los datos procedentes del dispositivo de medición de oscilaciones 100 y una valoración y control 251-2 en relación con los parámetros operativos eléctricos que se derivan a través de la línea de medición 256-4. Según la valoración y el control de las dos subunidades de control 251-1 y 251-2, se dota entonces al excitador 254 para el brazo de soporte 260 y al excitador 252 para la unidad operativa 253 del electrodo de arco voltaico 220 con señales de control, correspondientes, en concreto, a través de las líneas 257, 257-1 , 257-2 y 258.

La figura 7 muestra, en una vista lateral esquemática y seccionada, diferentes posibilidades de disposición A-E para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención en relación con el electrodo de arco voltaico 220 configurado como varilla 221. Todas estas posibilidades de disposición se extienden en la zona del segundo extremo 223 de la varilla 221 , que está dispuesto alejado del recipiente de horno 210, no mostrado aquí.

En la posición A, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención no está en contacto mecánico directo con el extremo 223 del electrodo de arco voltaico 220 sino que se opera en un procedimiento de medición sin contacto, por ejemplo, mediante ondas electromagnéticas o sonido.

En la posición B, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención está en contacto directo con un denominado elemento de transporte 224, boquilla de transporte 224 o gancho de transporte 224.

En la posición C, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención está colocado directamente en la superficie del electrodo de arco voltaico 220.

En la posición D, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención está dispuesto en la superficie del brazo de soporte 260.

Con frecuencia, el brazo de soporte 260 y su material 261 se refrigeran mediante la previsión de un dispositivo de refrigeración 262. En relación con esto, dado que el dispositivo de refrigeración 262 está unido estrechamente con el material 261 del brazo de soporte 260, la disposición del dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención también puede realizarse según la posición E, es decir, directamente en contacto con el dispositivo de refrigeración 262. Este dispositivo de refrigeración 262 es, por ejemplo, un tubo o similar que transporta medios refrigerantes.

Las figuras 8A y 8B muestran, en vista lateral o en planta superior seccionadas, una forma de realización del dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención para un electrodo de arco voltaico 220 que podría emplearse en relación con las posiciones B a E según la figura 7.

La forma de realización de las figuras 8A y 8B para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención posee un sistema de aislamiento de tres niveles o una disposición de aislamiento 60 de tres niveles en relación con las influencias térmicas y eléctricas. Este sistema de aislamiento 60 de tres niveles está formado por tres recipientes de aislamiento 20, 30 y 40 conectados entre sí. El recipiente de aislamiento más exterior 20 posee como zona de pared 21 una pared 21 ' individual, por ejemplo, hecha de un material de CFC o una chapa de acero. En su interior 20i, el recipiente de aislamiento más exterior 20 presenta un material de aislamiento 22, por ejemplo, un granulado de zeolita saturado con agua. Además, podría estar aplicado adicionalmente en el lado interior de la pared 21 otro material de aislamiento como revestimiento interior, por ejemplo, una espuma de carbono o un granulado de perlita o similar, no mostrado aquí de forma explícita.

En el centro del recipiente de aislamiento más exterior 20 está dispuesto entonces el segundo recipiente de aislamiento 30. Su zona de pared 31 está formada por una pared 31 i interior, por ejemplo, de aluminio o acero, y una envoltura exterior 31a recubierta con una sustancia reflectante, contra la cual se apoya la pared interior 31 i a través de zonas de unión o elementos de unión 31 s con reducida superficie de sección transversal para mantener aquí una transmisión de calor por conducción de calor tan reducida como sea posible.

En el interior 30¡ del segundo recipiente de aislamiento 30 está previsto un material de cambio de fase o material de transición de fase como material de aislamiento 32. En este caso, puede tratarse, por ejemplo, de agua. El agua posee, por una parte, una reducida conductividad térmica propia y, por otra parte, una temperatura de cambio de fase relativamente reducida con una entalpia de cambio de fase relativamente elevada para la transición del estado líquido al estado gaseoso.

Además, en el interior 30i del segundo recipiente de aislamiento 30 está configurado entonces, como recipiente de aislamiento más interior 40, un box 40 estanco al agua y al polvo cuya zona de superficie 41 presenta una pared 41' individual y contiene en su interior, además de un relleno 42 opcional, la verdadera unidad de medición 10 formada por un sensor 1 y un circuito de medición y valoración 2. A través de elementos de unión 33 que forman parte de la zona de pared 31 del segundo recipiente de aislamiento 30, el recipiente de aislamiento más interior 40 se apoya hacia abajo.

Para transmitir mejor las oscilaciones evitando al mismo tiempo una transferencia de calor por conducción de calor, el dispositivo de medición de oscilaciones 100 según la invención presenta, según la figura 8B, un elemento de transmisión de oscilaciones 50 en forma de una placa de granito 50' o similar. Esta placa de granito 50' se cierra hacia fuera a través de su lado exterior 50a, superficie exterior 50a o superficie 50a enrasada con el lado exterior de la pared 21 del recipiente de aislamiento más exterior 20. La placa de granito 50' atraviesa completamente, como elemento de transmisión de oscilaciones 50, la zona de pared 21 y el relleno 22 del recipiente de aislamiento más exterior 20 y se dispone en contacto con la pared 31 i interior de la zona de pared 31 del segundo recipiente de aislamiento 30 de modo que, en general, se transmiten las oscilaciones mecánicas de fuera, a través de la superficie exterior 50a de la placa de granito 50', a la pared interior 31 i del segundo recipiente de aislamiento 30 y, desde este, a través de los elementos de unión 33, al recipiente de aislamiento más interior 40 y, desde allí, a través del acoplamiento mecánico, a su interior 40i y al sensor de oscilaciones 1. En este sentido, al mismo tiempo la conducción de calor a través de la placa de granito 50, los elementos de unión 33 y la pared 41 solo es reducida.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA 1 Sensor, sensor de medición, sensor de oscilaciones 2 Circuito de medición, circuito de valoración, electrónica de medición, electrónica de valoración 10 Unidad de medición 20 Recipiente de aislamiento, primer recipiente de aislamiento, recipiente de aislamiento más exterior, box 20i Interior 21 Zona de pared 21 ' Pared 22 Material de aislamiento, material de refrigeración, relleno 30 Recipiente de aislamiento, segundo recipiente de aislamiento, box 30i Interior 31 Zona de pared 31 i Pared interior 3 a Pared exterior, recubrimiento con sustancia reflectante 31 s Elemento de unión 31 z Espacio intermedio 32 Material de aislamiento, material de refrigeración, relleno 33 Elemento de unión 40 Recipiente de aislamiento, tercer recipiente de aislamiento, recipiente de aislamiento más interior, box 40i Interior 41 Zona de pared 41' Pared 42 Material de aislamiento, material de refrigeración, relleno 50 Elemento de transmisión de oscilaciones, placa de granito 50a Lado exterior, superficie 50i Lado interior, superficie interior 60 Disposición de aislamiento, sistema de aislamiento 100 Dispositivo de medición de oscilaciones 200 Disposición, disposición de arco voltaico 200' Horno de arco voltaico 210 Recipiente de arco voltaico 210' Horno de arco voltaico 21 Oi Interior 211 Sección inferior, zona inferior del recipiente, parte inferior del recipiente 211 ' Disposición de electrodos contrapuestos, electrodo contrapuesto 212 Zona superior del recipiente, cierre, tapa, cubierta 213 Obturación, zona de obturación, paso, zona de paso 220 Electrodo de arco voltaico 221 Material o cuerpo del electrodo de arco voltaico 220, varilla 222 Primer extremo, extremo dirigido al recipiente del horno 210, extremo del arco voltaico 223 Segundo extremo, extremo alejado del recipiente del horno 210 224 Elemento de transporte, boquilla de transporte, gancho de transporte, suspensión 250 Control, dispositivo de control 251 Dispositivo o unidad de valoración, dispositivo o unidad de control 251-1 Subunidad de control 251-2 Subunidad de control 252 Excitador o unidad excitadora del electrodo de arco voltaico 220, excitador de electrodos 253 Zona de control o unidad operativa para el electrodo de arco voltaico 220 254 Excitador del brazo de soporte 260 del electrodo de arco voltaico 220 255-1 Sensor, sensor de medición 255-2 Sensor, sensor de medición 256-1 Línea de medición 256-2 Línea de medición 256-3 Línea de medición 256- 4 Línea de medición 257-1 Línea de control 257- 2 Línea de control 258 Línea de control 260 Soporte, sujeción, brazo de soporte 261 Material del brazo de soporte 260 262 Refrigeración del brazo de soporte 260 A Posición para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 B Posición para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 C Posición para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 D Posición para el dispositivo de medición de oscilaciones 100 E Posición para el dispositivo de medición de oscilaciones 100

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Procedimiento para operar un horno de arco voltaico (200', 210') en el que, mediante solicitación (S3) de al menos un electrodo de arco voltaico (220) con una tensión eléctrica entre el al menos un electrodo de arco voltaico (220) y un producto (300) y / o una disposición de electrodos contrapuestos (211') para la formación de un flujo de corriente eléctrica de forma controlada, se forma y se mantiene un arco voltaico, en el que, al menos durante el mantenimiento del arco voltaico en el al menos un electrodo de arco voltaico (220), se realiza una medición de las oscilaciones (S4), en el que, a partir de la medición de las oscilaciones (S4), se deriva (S5) un estado de oscilaciones del al menos un electrodo de arco voltaico (220) y / o datos que caracterizan un estado operativo del horno de arco voltaico (200', 210'), y en el que los datos característicos se utilizan para la regulación y / o el control (S7, S2) del funcionamiento del horno de arco voltaico (200', 210'). Procedimiento según la reivindicación 1 , en el que la medición de oscilaciones (S4) se realiza sin contacto, en especial, sin contacto mecánico directo o indirecto, con el al menos un electrodo de arco voltaico (220). Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la medición de oscilaciones (S4) se realiza con medios ópticos, y / o en el que la medición de oscilaciones (S4) se realiza con medios acústicos, en especial, utilizando ultrasonidos. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la medición de oscilaciones (S4) se realiza mediante interferometría o aprovechando un efecto Doppler. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que, durante la medición de las oscilaciones (S4), durante su valoración (S5) y / o durante el control y / o la regulación (S7, S2) del funcionamiento del horno de arco voltaico (200', 210'), se realiza un análisis de Fourier en los datos característicos para detectar, en especial, estados de los patrones de resonancia y / o determinados patrones de oscilación del al menos un electrodo de arco voltaico (220) y / o del horno de arco voltaico (200', 210'). Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que, sobre la base de la medición de oscilaciones (S4), la valoración (S5) y / o durante el control y / o la regulación (S7, S2), se regulan o controlan magnitudes operativas mecánicas y / o eléctricas del horno de arco voltaico (200', 210) y / o del electrodo de arco voltaico (220). Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes que se utiliza para procesar o tratar, perfeccionar o fundir un producto (300), en especial, metálico. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) para un electrodo de arco voltaico (220) que está configurado y presenta medios (10) para una medición de oscilaciones (S4) en al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado, en especial, una disposición para un horno de arco voltaico (200). Dispositivo de medición de oscilaciones ( 00) según la reivindicación 8, que está configurado para la medición de oscilaciones (S4) sin contacto, en especial, sin contacto mecánico directo o indirecto con el al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones precedentes 8 y 9, que está configurado para la medición de oscilaciones (S4) con medios ópticos y / o acústicos, y presenta especialmente para ello dispositivos de emisión correspondientes para la emisión de determinadas señales ópticas y / o acústicas el al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado y / o dispositivos de recepción correspondientes para la recepción de señales ópticas y / o acústicas enviadas, en especial, reflejadas por el al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones precedentes 8 a 10, que está configurado para la medición de oscilaciones (S4) a través de interferometría y / o aprovechando un efecto Doppler. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 8 que está configurado para la medición de oscilaciones (S4) a través de un contacto mecánico directo o indirecto con el al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado, y presenta en especial un sensor de oscilaciones (1) al que puede transmitirse, a través del contacto mecánico, un estado de oscilaciones del al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado o su efecto. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 12, en el que el sensor de oscilaciones (1) y, en especial, un circuito de medición (2) del dispositivo de medición de oscilaciones (100) previsto y conectado con el sensor de oscilaciones (1), están configurados como unidad de medición (10) en el interior (60i) de una disposición de aislamiento (60). Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 13, en el que la disposición de aislamiento (60) está configurada para la refrigeración / el aislamiento térmico y / o para el acoplamiento mecánico de su interior (60i) frente al exterior. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 14, en el que la disposición de aislamiento (60) presenta una pluralidad de recipientes de aislamiento (20, 30, 40) conectados sucesivamente entre sí, estando acoplado el recipiente de aislamiento más exterior (20) de forma mecánicamente directa o indirecta con el al menos un electrodo de arco voltaico (220) asociado, y presentando el recipiente de aislamiento más interior (20) en su interior (20?) la unidad de medición (10) y, en especial, el sensor (1) y / o el circuito de medición (2). Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 15, en el que uno o varios recipientes de aislamiento (20, 30, 40) presentan en cada caso una zona de pared (21 , 31 , 41) para la delimitación exterior y / o para la refrigeración / el aislamiento térmico, y / o uno o varios recipientes de aislamiento (20, 30, 40) presentan en su interior (20i, 30i, 40i) en cada caso un material de refrigeración y / o aislamiento térmico (22, 32, 42) como relleno parcial o total. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 16, en el que una zona de pared (21 , 31 , 41 ) correspondiente de un recipiente de aislamiento (20, 30, 40) correspondiente presenta una o varias paredes (21 ', 31a, 31 i, 41'). Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 17, en el que una pared (21', 31a, 31 i, 41') correspondiente está configurada con o hecha de uno o varios materiales de un grupo de materiales que presenta materiales metálicos, aluminio, acero, materiales cerámicos, materiales cerámicos sinterizados, plásticos, materiales reforzados con fibras y sus combinaciones. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones 16 a 18, en el que una zona de pared (21 , 31 , 41 ) correspondiente y / o una pared (21', 31a, 31 i, 41') correspondiente, en especial, en el lado exterior correspondiente, está configurado de forma recubierta total o parcialmente con una sustancia reflectante. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones 16 a 19, en el que un material de refrigeración y / o aislamiento (22, 32, 42) correspondiente está configurado con o está hecho de uno o varios materiales con una reducida conductividad térmica, en especial, en el intervalo de menos de aproximadamente 3 W/m K, preferiblemente, en el intervalo de menos de aproximadamente 0,3 W/m K. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones 16 a 20, en el que un material de refrigeración y / o aislamiento (22, 32, 42) correspondiente está configurado con o está hecho de uno o varios materiales de cambio de fase o materiales de transición de fase, en especial, con una transición sólido - líquido y / o con una transición líquido - gas, preferiblemente, con una elevada entalpia de cambio de fase o entalpia de transición de fase, en especial, en el intervalo de aproximadamente 25 kJ/mol o superior. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones precedentes 16 a 21 , en el que un material de refrigeración y / o aislamiento (22, 32, 42) correspondiente está configurado con o está hecho a partir de uno o varios materiales del grupo de materiales que presenta agua, materiales de zeolita, en especial, granulado de zeolita, materiales de perlita, en especial, granulado de perlita, materiales esponjosos, en especial, materiales de espuma de carbono y sus combinaciones. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones precedentes 16 a 22, en el que están previstos elementos de unión (31 s, 33) que soportan en su lado interior un recipiente de aislamiento (30, 40) en cada caso interior dirigido hacia fuera frente a un recipiente de aislamiento (20, 30) en cada caso exterior y / o que soportan en su lado interior una pared interior (31 i) de una zona de pared (31) dirigida hacia fuera frente a una pared exterior (31a) de la misma zona de pared (31 ). Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según una de las reivindicaciones precedentes 16 a 23, en el que, para la transmisión de oscilaciones de fuera hacia dentro, una parte de la zona de pared (21 ) del recipiente de aislamiento más exterior (20) está formada por un elemento de transmisión de oscilaciones (50) que llega hasta el interior (20i) del recipiente de aislamiento más exterior (20) con o a partir de uno o varios materiales (50') con elevada capacidad de propagación del sonido o elevada velocidad del sonido y reducida conductividad térmica, en especial, a modo de un material pedregoso, preferiblemente, con o a partir de granito (50') y / o en forma de placa. Dispositivo de medición de oscilaciones (100) según la reivindicación 24, en el que el elemento de transmisión de oscilaciones (50) está en contacto mecánico directo con la zona de pared (31 , 41) de al menos un recipiente de aislamiento (30, 40) interior siguiente. Disposición para un horno de arco voltaico (200), con un recipiente de horno (210), con al menos un electrodo de arco voltaico (220), al menos una parte del cual se coloca o puede introducirse en el recipiente del horno (210), y con un dispositivo de medición de oscilaciones (100) para la medición de oscilaciones en el al menos un electrodo de arco voltaico (220). Disposición (200) según la reivindicación 26, en la que una pluralidad de electrodos de arco voltaico (220) está configurada con un dispositivo de medición de oscilaciones común o con varios, en especial, una pluralidad correspondiente de dispositivos de medición de oscilaciones (100) asociados en cada caso. Disposición (200) según una de las reivindicaciones 26 o 27 precedentes, en la que el uno o los varios dispositivos de medición de oscilaciones (100) están configurados según una de las reivindicaciones 8 a 25. Disposición (200) según una de las reivindicaciones 26 a 28 precedentes, en la que está previsto un dispositivo de control (250), a través del cual pueden registrarse y valorarse datos suministrados por el dispositivo de medición de oscilaciones (100), a través de los cuales puede controlarse y / o regularse, en especial, de forma retroactiva, el funcionamiento de la disposición (200) para el horno de arco voltaico (200', 210'), en especial, según un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7. Disposición (200) según una de las reivindicaciones 26 a 29 precedentes, en la que un dispositivo de medición de oscilaciones (100) está colocado directa o indirectamente en una zona o un extremo (222) del electrodo de arco voltaico (220) alejado del recipiente del horno (210) y / o fuera del recipiente del homo (210), al menos durante el funcionamiento, para la toma de medición sin contacto, está configurado directa o indirectamente en una zona o un extremo (222) del electrodo de arco voltaico (220) alejado del recipiente del horno (210) y / o fuera del recipiente del horno (210), al menos durante el funcionamiento, está colocado directa o indirectamente en un soporte (260) del electrodo de arco voltaico (220), en especial, en una zona de un dispositivo de refrigeración (262) del soporte (206), está configurado, para la toma de medición sin contacto, directa o indirectamente en un soporte (260) del electrodo de arco voltaico (220), en especial, en una zona de un dispositivo de refrigeración (262) del soporte (260), está colocado directa o indirectamente en un elemento de transporte (224) del electrodo de arco voltaico (220), y / o está configurado, para la toma de medición sin contacto, directa o indirectamente en un elemento de transporte (224) del electrodo de arco voltaico (220). RESUMEN La presente invención se refiere a un procedimiento para operar un horno de arco voltaico (200', 210'), un dispositivo de medición de oscilaciones (100) para un electrodo de arco voltaico (220) así como una disposición (200) para un horno de arco voltaico (200', 210'), en o con el cual, durante el funcionamiento de un horno de arco voltaico (200', 210'), puede realizarse de forma especialmente segura y productiva y con medios sencillos una medición de oscilaciones en el al menos un electrodo de arco voltaico (200) previsto, basándose en la cual puede controlarse o regularse entonces el funcionamiento de la disposición (200) para el homo de arco voltaico (200', 210') en relación con los parámetros operativos mecánicos y / o eléctricos.