MXPA04000434A - Metodo de instalacion de un revestimiento refractario. - Google Patents

Abstract

Un metodo de instalacion de un revestimiento refractario en un horno electrico de induccion sin nucleo o de canal. Para la instalacion de un revestimiento refractario en una pared de horno, el metodo incluye las etapas de proveer un material refractario seco entre un horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del horno; colocar al menos un vibrador electrico de frecuencia/amplitud variable en comunicacion operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibracion de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo vibracion de baja amplitud, alta frecuencia despues de inducir el flujo del material refractario seco.

Description

MÉTODO DE INSTALACIÓN DE UN REVESTIMIENTO REFRACTARIO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a un método de instalación de un revestimiento refractario en un horno eléctrico de inducción, tal como un homo sin núcleo o de canal de inducción, y particularmente un método de instalación de un revestimiento refractario en un horno de inducción eléctrica usando un vibrador eléctrico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los hornos eléctricos de inducción son usados, por ejemplo, en la producción de metales fundidos ferrosos y no ferrosos. Estos metales fundidos típicamente se emplean para producir piezas fundidas en fundiciones a partir de desechos. La fundición por inducción es realizada al aplicar una corriente eléctrica a bobinas de cobre del horno, referidas como el bobinado primario. La corriente en el bobinado primario induce una corriente en el metal de desecho dentro del horno, referido como el bobinado secundario. La corriente inducida en el bobinado secundario alcanza la resistencia eléctrica y genera calor. Cuando se genera suficiente calor, el metal de desecho se funde. El calentamiento por inducción se usa no solamente para fundir metales sino también parta mantener metales en su estado fundido hasta que el metal es removido del horno para la producción de piezas de fundición u otros procesamientos. Las temperaturas de aplicación se encuentran típicamente en el rango desde alrededor de 1000 ° F a alrededor de 3200 ° F.

Para contener el calor y el metal fundido dentro de un horno de inducción, se usan típicamente materiales refractarios especializados para recubrir al horno. Los revestimientos refractarios convencionales para hornos de inducción típicamente son comprendidos por sílice, alúmina fundida, magnesia fundida, magnesia calcinada, mulita fundida, arcilla refractaria calcinada, chamota calcinada, bauxita calcinada y agregado de zircón refractario. El revestimiento refractario es un material consumible que es erosionado o dañado de otra manera por exposición a las condiciones dentro del horno.

Los materiales de revestimiento refractarios convencionales tienden a tener una tasa de consumo relativamente alta, que corresponde a una vida de revestimiento corta.

Cuando ha ocurrido una cierta cantidad de consumo o daño al revestimiento, la operación del horno de inducción debe interrumpirse para reparar o reemplazar el revestimiento refractario. La frecuencia de la interrupción está determinada por la tasa de consumo del revestimiento refractario para un proceso dado. La duración de una interrupción depende de la naturaleza y extensión del consumo. Cuando el consumo o el daño es extensivo, puede necesitarse la remoción y el reemplazo del revestimiento refractario completo más que la reparación de la porción erosionada o dañada. El reemplazo del revestimiento incrementa el tiempo de paro del horno. El tiempo de paro total del horno depende de la frecuencia y duración de las interrupciones.

El horno de inducción eléctrica puede ser un horno sin núcleo o de canal. Un horno sin núcleo incluye una porción de piso generalmente continua y paredes que se extienden hacia arriba desde la periferia de la porción de piso. Un horno de canal incluye una porción de piso/garganta y paredes que se extienden hacia arriba desde la periferia de la porción de piso. La porción de piso/garganta define una salida conectada a un inductor. El inductor típicamente incluye un contenedor de metal o envolvente que encierra a un revestimiento refractario y reductores. Los reductores son horadados y típicamente están hechos de cobre o acero. Un ensamble de inducción es contenido dentro de cada reductor, que sirve como el bobinado primario. El revestimiento refractario define un pasaje para que el metal fundido fluya hacia la salida. El metal fundido es calentado adicionalmente en el inductor.

Los revestimientos refractarios para la porción de piso y paredes de hornos eléctricos de inducción típicamente son instalados en un proceso de dos etapas. Primero, el revestimiento refractario es instalado en la porción de piso del horno. Segundo, las paredes del revestimiento refractario son instaladas usando una horma de revestido que es posicionada sobre el piso instalado. La horma de revestido define la pared interior del revestimiento refractario.

La pared interna del horno define la pared externa del revestimiento refractario. Los hornos de canal requieren una etapa adicional para la instalación del revestimiento refractario en el inductor.

La horma de revestido puede ser removible o consumible. Las hormas removibles típicamente son empleadas para refractarios diseñados para tener enlaces de baja temperatura, termoformados. Las hormas removibles son deseables también para prevenir la contaminación desde el fundido de una horma consumible en el metal fundido de producto. Las hormas consumibles típicamente son usadas para aplicaciones de mayor temperatura (esto es, mayores a alrededor de 2000 ° F) cuando la horma fundida puede usarse como parte del metal fundido de producto. Las hormas consumibles también son usadas cuando la remoción de una horma no puede ser factible después de la instalación del refractario, por ejemplo, en el inductor de un horno de canal.

Un revestimiento refractario típicamente es instalado en un inductor envolvente usando una horma de canal o rizo sólida u horadada y reductores cilindricos o rectangulares. La horma de canal típicamente es quemada o fundida durante un proceso de calentamiento después de que el refractario ha sido instalado. La descomposición de la horma de canal deja un pasaje para el metal fundido dentro de la sección transversal del refractario. El refractario es instalado en el envolvente inductor alrededor de la horma de canal y los reductores. Generalmente, el refractario es localizado en el fondo del envolvente inductor. Cuando una cantidad suficiente de refractario ha sido adicionada al fondo del envolvente, al menos un reductor es instalado. Después de la instalación de el(los) reductor(es), el refractario es instalado continuamente entre la horma de canal y el envolvente inductor y alrededor de el (los) reductor(es) dentro de la horma de canal hacia el tope del envolvente inductor.

Es esencial una instalación apropiada del refractario para prolongar la vida del refractario. Una instalación exitosa se juzga por la densidad de los materiales refractarios instalados, esto es, la cantidad de material instalado en un horno de inducción para un volumen dado. Los errores durante la instalación que causan que el revestimiento refractario instalado tenga una densidad inferior a la óptima, reducirán la vida de servicio del revestimiento. La densidad óptima depende de la remoción efectiva del aire atrapado dentro del material refractario seco y la compactación de las partículas del refractario seco para reducir las distancias entre ellos. El aire atrapado dentro del material refractario seco típicamente es removido al inducir el flujo en el material refractario seco empacado a granel.

La instalación del refractario requiere una fuerza de trabajo experimentada y puede ser intensivo en trabajo. Una instalación puede tomar alrededor de tres horas a tres turnos o más, dependiendo del tamaño del horno.

Los métodos convencionales para instalar un revestimiento refractario requieren la provisión de material refractario seco en capas bajas y sueltas. La máxima profundidad de las capas es de 3-5 pulgadas dependiendo del tipo de refractario. Por ejemplo, el sílice refractario generalmente puede ser instalado en capas teniendo una profundidad máxima de cerca de 5 pulgadas, los refractarios secos vibrables (incluyendo refractarios de alúmina/magnesia/mullita) generalmente pueden ser instalados en capas teniendo una profundidad máxima de cerca de 4 pulgadas, y refractarios de cromo-alúmina generalmente pueden ser instalados en capas teniendo una profundidad máxima de cerca de 3 pulgadas. La densidad del revestimiento refractario será reducida si las capas del material refractario seco exceden la profundidad máxima para tal aplicación debido a que es difícil realizar adecuadamente una deaereación manual de capas más gruesas.

La deaereación manual involucra inducir el flujo en el material refractario seco de manera que el aire atrapado dentro del material refractario seco pueda escapar. Esto típicamente se realiza por horquillado o azadonado de la superficie completa de la capa cerca de cuatro veces. La densidad del revestimiento refractario instalado se reducirá se el material refractario seco no es deaereado cuidadosamente. Errores del operador debidos a desatención, rapidez indebida o entrenamiento inadecuado pueden comprometer una instalación exitosa. La herramienta para el horquillado o azadonado típicamente pesa cerca de 15-20 libras, lo que puede resultar en fatiga del operador, lo que también puede comprometer una instalación exitosa.

Los métodos convencionales para la instalación de revestimientos refractarios requieren la compactacion del material refractario seco usando un pisón vibratorio eléctrico o una horma de vibración. Un pisón vibratorio eléctrico típicamente es empleado para hornos pequeños. Un pisón también puede emplearse para la rápida instalación de materiales refractarios no silíceos en grandes hornos (esto es, aquellos con una capacidad de metal de más de cerca de 8 toneladas) debido a que una horma de vibración no puede ser usada efectiva y rápidamente en estas aplicaciones.

Como se describe arriba, una capa suelta de material refractario seco es provista en el fondo del horno o entre una horma de revestido y una pared interna del horno y el material refractario seco es deaereado manualmente con una horquilla o azada antes de ser compactado con el pisón. Cada capa debe ser compactada antes de adicionar la siguiente capa de material refractario suelto. El proceso es repetido hasta que el revestimiento refractario del piso o pared alcanza una altura deseada. Una instalación típicamente involucrará la compactacion de múltiples capas.

El pisón vibratorio eléctrico, tal como un vibrador Bosch, es provisto con un pié vibratorio, con un pié en forma de disco siendo usado para la instalación del piso y un pié d forma creciente siendo usado para la instalación en paredes. El pisón vibratorio eléctrico es controlado manualmente por el operador. Cuando se opera usando una fuente de poder de 240 voltios, la rotación de la masa centrífuga del pisón a 3600 rpm producirá una fuerza de aproximadamente 450 libras.

La instalación de revestimientos refractarios usando un pisón vibratorio eléctrico puede ser consumidor de tiempo, en el rango de desde 3 a 24 horas dependiendo del tamaño del horno. El operador debe ser diestro y atento a la instalación para evitar la falla prematura del revestimiento refractario debido a la inadecuada densificación o anudado insuficiente de las varias capas refractarias. Esto es especialmente cierto ene I caso de inductores de canal debido a la dificultad en compactar el refractario por debajo de la horma de canal y entre la horma de canal y el (los) reductor(es) dados los espacios encerrados y los tamaños de la herramienta de deaereado y el pisón vibratorio.

La horma de vibración es usada más comúnmente para instalar revestimientos refractarios en grandes hornos. La horma de vibración generalmente es menos intensiva en trabajo que un pisón vibratorio eléctrico debido a que, en tanto el material refractario aún debe ser instalado en capas teniendo una profundidad máxima de alrededor de 3-5 pulgadas, con el deaereado manual de cada capa antes de la adición de una capa subsecuente, la compactación del material refractario seco puede llevarse a cabo en una sola operación después de que todas las capas refractarias secas han sido adicionadas a la horma de revestido. La horma de revestido es rellenada con material refractario seco adicional después de un periodo inicial horma de vibración y entonces se continua la vibración.

Las hormas vibratorias típicamente son alimentadas por aire comprimido. La disponibilidad de un suministro de aire comprimido en cantidad y calidad suficientes es una gran desventaja para el uso de hormas vibratorias. Algunas fundiciones tienen dificultad en proveer una presión de aire comprimido adecuada (80 psi mínimo) debido a las demandas de aire comprimido por otras operaciones dentro de la fundición. Otras fundiciones tienen dificultad en proveer un volumen adecuado de aire comprimido en las estrangulaciones en las líneas de aire. La falta de presión o volumen de aire comprimido adecuados pueden requerir que el horno sea revestido durante horas no pico cuando el aire es disponible más fácilmente. Otras fundiciones tienen dificultad en proveer aire comprimido de una calidad adecuada. Aire comprimido sucio o húmedo desgastará los componentes móviles del vibrador, que comprende la salida del vibrador y resulta en un revestimiento de refractario menos denso. Esto a su vez, resulta en una vida del refractario más corta, causando revestimientos más frecuentes, incremento en el tiempo de inactividad del horno, e incremento de los costos de operación.

Las hormas vibratorias pueden usar vibración de frecuencia o vibración de impacto. Las hormas vibratorias que usan vibración de frecuencia generalmente son preferidas debido a que la frecuencia puede ser medida durante la operación, por ejemplo, usando un indicador de vibración Vibra-Tak. La medición de la frecuencia permite al operador determinar si el vibrador está operando apropiadamente y calcular la fuerza vibratoria aproximada que está siendo aplicada. Las hormas vibratorias convencionales que usan vibración de frecuencia pueden ser vibradores de baja amplitud, alta frecuencia o vibradores de alta amplitud, baja frecuencia. Los vibradores de baja frecuencia, alta amplitud, tales como el Martin BRUTE, operan típicamente entre alrededor de 2500 y 4000 rpm. La vibración de alta amplitud es efectiva particularmente para inducir al flujo al material seco. El uso de vibradores de baja frecuencia, alta amplitud, es limitado a refractarios de baja densidad (por ejemplo, densidades en el rango de 130 lb/ft3). Los vibradores de alta amplitud también son no apropiados para usarse en pequeños hornos debido a la gran fuerza ejercida por el vibrador durante el uso. Múltiples locaciones de vibrador, típicamente de ocho a doce locaciones (dependiendo del tamaño del horno) se requieren para una instalación efectiva.

Los vibradores de alta frecuencia, baja amplitud (másicos), tales como el Martin VIBROTOR, operan típicamente entre alrededor de 4800 y 6500 rpm. La vibración de baja amplitud es efectiva particularmente para compactar el material refractario seco. El uso de vibradores de alta frecuencia, baja amplitud, se ha encontrado que es efectivo usando sistemas de refractarios múltiples en el rango de densidades de 130-200 lb/ft3. El número de locaciones de vibradores típicamente es menor que para vibradores de baja frecuencia, alta amplitud.

Los vibradores convencionales típicamente son usados por fijación con pernos del vibrador a un marco de hierro que ha sido soldado al interior de la horma o de la estructura del horno. Pueden emplearse otros métodos para provocar que el vibrador se ajuste a la horma. Por ejemplo, en el vibrador expansible Netter-Cross, una bomba hidráulica fuerza a unos patines de roble en contacto con la horma y entonces un vibrador neumático sacude la horma para compactar el material refractario seco.

Las hormas vibratorias que usan vibración por impacto tienen numerosos pistones que golpean el interior de la horma. Un vibrador de impacto comúnmente usado tiene tres martillos de látigo o martillos perforadores operados neumáticamente extendiéndose radialmente desde un cilindro, que está suspendido desde una grúa sobre la horma de revestimiento. El cilindro rota sobre un carrusel en relación a la horma de forma tal que los martillos pueden ajustar la circunferencia total de una horma de revestimiento generalmente circular.

Los vibradores de impacto tienen muchas desventajas. Debido a que los vibradores de impacto no son vibradores armónicos, la frecuencia de vibración no puede ser medida en el campo, por lo que es difícil para un operador determinar si el vibrador está operando apropiadamente y se ha logrado suficiente compactación. El vibrador debe moverse a múltiples locaciones dentro de la horma de revestido para asegurar que el vibrador ha impactado efectivamente el volumen completo de la horma. Un operador diestro con experiencia es requerido para determinar las locaciones donde el vibrador debe ser posicionado. Las intensas fuerzas asociadas con la vibración por impacto también tienden a limitar la vida de servicio del vibrador. Por ejemplo, el vibrador de tres martillos descrito antes tiende a tener una vida útil de alrededor de un año comparado con los alrededor de 3-5 años para hormas vibradoras armónicas.

Es un objeto de la invención proveer un método de instalación de un revestimiento refractario para un horno de inducción eléctrica que evite la necesidad de adicionar refractario seco a las paredes en revestimiento en capas, con deaereación manual de cada capa antes de la adición de la siguiente capa.

También es un objeto de la invención proveer un método para instalar rápidamente un revestimiento refractario para un horno de inducción eléctrica que reduce el tiempo de inactividad y errores del operador durante la instalación y reemplazo del revestimiento.

Es otro objeto de la invención proveer un método para instalar rápidamente un revestimiento refractario más consistente para un horno de inducción eléctrica usando un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable.

Es aún otro objeto de la invención proveer un método para la instalación de un revestimiento refractario que evita las desventajas asociadas con los métodos de instalación convencionales, usando vibradores alimentados por aire comprimido.

Es aun otro objeto de la invención proveer un método para instalar rápidamente revestimientos refractarios no silíceos en grandes hornos (esto es, aquellos teniendo una capacidad de metal de más de alrededor de 8 toneladas) sin usar un pisón vibratorio eléctrico.

Es aún otro objeto de la invención proveer un método para instalar rápidamente revestimientos refractarios silíceos y no silíceos en inductores de canal sin usar un pisón vibratorio eléctrico o deaerear manualmente el refractario.

Estos y otros objetos de la presente invención serán aparentes a partir de la especificación que sigue, las reivindicaciones anexas y los dibujos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓ La presente invención supera los problemas asociados con los métodos de revestimiento refractario convencionales. El método usa un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable. El vibrador eléctrico provee una salida precisa, que resulta en un proceso repetible que no depende de la adecuada presión de aire o de la calidad o la destreza del operador. La capacidad de repetición del proceso resulta en instalaciones de revestimientos más consistentes, que corresponden a una mayor vida útil del revestimiento. El método permite la eliminación del encapado del material refractario seco en las paredes y la deaereación manual de cada capa. Esto reduce el tiempo de inactividad del horno y los costos de mano de obra asociados con la instalación y reemplazo de los revestimientos refractarios.

La presente invención proveé un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared de horno, colocando al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un equipo vibratorio colocado dentro del horno, induciendo el flujo del material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, y compactando el material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo vibración de baja amplitud, alta frecuencia después de inducir el flujo del material refractario seco. El método también puede incluir la etapa de proveer material refractario seco adicional entre la horma de revestido y la pared del horno antes de compactar el material refractario seco.

Preferentemente, el vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria. El método puede incluir las etapas de causar que la flecha rote en una primer dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional y seleccionar un eje rotacional de la flecha para maximizar la densificación refractaria.

El método también puede incluir las etapas de proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección del eje de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, con cada modo operacional definiendo una dirección del eje de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador. El método puede incluir adicionalmente la etapa de causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

En otras modalidades de la invención, el método para instalar un revestimiento refractario en una pared de un horno de inducción eléctrica puede incluir las etapas de proveer un material refractario entre un horma de revestido colocada en el horno y una pared del horno, colocando al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, operando al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia tal que el flujo del material refractario seco es inducido y el volumen del material refractario seco es reducido, y operando al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia tal que la compactación del material refractario seco ocurra después de que el flujo de material refractario seco ha sido inducido. El método puede incluir adicionalmente la etapa de proveer material refractario seco adicional entre la horma de revestido y la pared del horno antes del compactado del material refractario seco.

En aún otra modalidad de la invención, el método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción consiste esencialmente de las etapas de proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del homo, colocando al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, induciendo el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud después de inducir el flujo del material refractario seco.

En aún otra modalidad de la invención, el método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción puede incluir las etapas de proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del homo, colocando al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable teniendo una flecha rotatoria en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, induciendo el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de baja frecuencia y una primera dirección rotacional de la flecha, y compactando el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional después de inducir el flujo del material refractario seco, el segundo modo operacional teniendo una vibración de alta frecuencia y una segunda dirección rotacional de flecha, la dicha primer dirección rotacional de flecha causando que el vibrador vibre a una alta amplitud y la segunda dirección rotacional de flecha causando que el vibrador opere a baja amplitud. El método adicionalmente puede incluir la etapa de adicionar material refractario seco entre la horma de revestido y la pared del horno después de que el volumen del material refractario seco ha sido reducido. El método también puede incluir la etapa de seleccionar un eje rotacional de la flecha para maximizar la densificación del refractario.

El método también puede incluir las etapas de proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones para la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador. El método puede incluir adicionalmente la etapa de causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

En otra modalidad de la invención, un método de instalación de revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción incluye las etapas de proveer una primer cantidad de material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y la pared del horno, colocando al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable teniendo una flecha rotacional en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, induciendo el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia en el primer modo operacional, compactando el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia después de inducir el flujo del material refractario seco, y proveyendo un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador, una primera dirección de la flecha del vibrador causando la operación del vibrador a baja amplitud. El controlador programable puede ser capaz de almacenar instrucciones para modos de operación preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador, y el método puede incluir además la etapa de causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

La presente invención también incluye un método de instalación de un revestimiento refractario en la porción de piso de un homo eléctrico de inducción, el método incluyendo las etapas de proveer un material refractario seco en la porción de piso del horno, proveyendo al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable equipado con una placa inferior vibratoria, y compactando el material refractario seco, causando que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco cuando el vibrador de frecuencia amplitud variable anexo está en un modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco. El método puede incluir además la etapa de inducir el flujo del material refractario seco antes de la etapa de compactación al causar que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco cuando el vibrador de frecuencia/amplitud variable está en un modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia. El método puede también incluir la etapa de preparar la porción de piso del revestimiento refractario instalado para la Instalación de pared, por el raspado de la superficie de la periferia de la porción de piso.

En el método de instalación de piso antes descrito, al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable puede tener una flecha rotatoria y el método puede incluir adicionalmente la etapa de causar que la flecha rote en una primer dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional. El método también puede incluir la etapa de proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, con cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador. El método puede adicionalmente incluir la etapa de causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

La invención también proveé un método de instalación de un revestimiento refractario en un horno eléctrico de inducción, incluyendo las etapas de instalar un revestimiento refractario en la porción de piso del horno, proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada sobre la porción de piso del revestimiento refractario y la pared del horno, colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia después de inducir el flujo del material refractario seco. El método puede incluir además la etapa de adicionar material refractario seco adicional entre la horma de revestido y la pared del horno antes de compactar el material refractario seco.

En el método arriba descrito, al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable puede tener una flecha rotatoria y el método puede comprender las etapas de causar que la flecha rote en una primer dirección rotacional en el primer modo operacional y una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional y seleccionar un eje rotacional para maximizar la densificación refractaria.

El método también puede incluir la etapa de proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de la rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador y tiempo de operación del vibrador y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador del vibrador. El método además puede comprender la etapa de causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

En el método arriba descrito, la etapa de instalación de un revestimiento refractario en la porción de piso del horno puede comprender las etapas de proveer un material refractario seco en la porción de piso del horno, adjuntar una placa inferior vibratoria a por lo menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable, y compactar el material refractario seco en la porción de piso del horno al causar que al menos una placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco en la porción de piso del horno cuando el vibrador de frecuencia/amplitud variable adjunto está en un modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia. La etapa de instalación del piso puede comprender adicionalmente la etapa de inducir el flujo del material refractario seco en la porción de piso del horno antes de la etapa de compactación al causar que al menos una placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco en la porción de piso del horno cuando el vibrador de frecuencia/amplitud variable adjunto está en un modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia. La instalación del piso también puede incluir la etapa de preparar la porción de piso del revestimiento refractario instalado para la instalación de pared por el raspado de la periferia de la superficie de la porción de piso.

La invención también incluye un método de instalación de revestimiento refractario en un inductor de un horno de inducción de canal eléctrico, incluyendo las etapas de colocar una horma de canal dentro de un envolvente de inductor, instalar al menos un reductor espaciado a una distancia desde el interior de la horma de canal, llenar el inductor con material refractario seco, colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado del evolvente del inductor y la horma de canal, inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, y compactar el material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia después de inducir el flujo del material refractario seco.

En otra modalidad preferida de la invención, un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción incluye las etapas de proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada entre el horno y una pared de horno, colocar al menos un vibrador eléctrico en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido y un aparejo vibrador colocado dentro del horno, inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador eléctrico en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador eléctrico en un segundo modo operacional teniendo vibración dé baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.

Características y ventajas adicionales de las varias modalidades preferidas de la invención serán mejor entendidas en vista de la descripción detallada provista abajo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable útil en la práctica de la presente invención.

La FIG. 2 es el panel frontal de un controlador programable útil en la práctica de la presente invención.

La FIG. 3 es una vista parcial del vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable de la FIG. 1 con una tapa removida para mostrar los pesos excéntricos usados para variar la amplitud de vibración y la localización para verificación de la dirección inicial de la rotación de la flecha.

La FIG. 4 es una vista parcial del vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable de la FIG. 1 con una tapa removida, mostrando la posición de los pesos excéntricos durante la operación en un primer modo operacional.

La FIG. 5 es una vista parcial del vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable de la FIG. 1 con una tapa removida, mostrando la posición de los pesos excéntricos durante la operación en un segundo modo operacional.

Las FIGS. 6A y 6B son diagramas esquemáticos de un aparejo vibrador para un horno eléctrico de inducción sin núcleo teniendo una capacidad mayor a 5 Tons.

Las FIGS. 7A y 7B son diagramas esquemáticos de un aparejo vibrador para un horno eléctrico de inducción sin núcleo teniendo una capacidad de 5 Tons. o menos.

Las FIGS. 8A y 8B son diagramas esquemáticos de una placa inferior vibratoria para usarse en la Instalación de un revestimiento refractario de fondo usando el vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable de la FIG. 1.

La FIG. 9 es una vista elevada superior de un aparejo vibrador instalado dentro de un horno eléctrico de inducción sin núcleo.

La FIG. 10 es una vista elevada superior del aparejo vibrador de la FIG. 9 soportando al vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable de la FIG.1 dentro de un horno eléctrico de inducción sin núcleo.

La FIG. 11 es una vista lateral elevada de un horno eléctrico de inducción sin núcleo.

La FIG. 12 es una vista lateral elevada del cuerpo de un horno eléctrico de inducción de canal.

La FIG. 13A es una vista extrema esquemática de un inductor en forma de U con una sola forma de canal y un reductor cilindrico que puede ser usado con un horno eléctrico de inducción de canal del tipo mostrado en la FIG. 12.

La FIG. 13B es una vista extrema esquemática de un inductor rectangular incluyendo una forma de canal de doble rizo y dos reductores rectangulares que puede usarse con un horno eléctrico de inducción de canal del tipo mostrado en la FIG. 12.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA(S) ODALIDADÍES) PREFERIDA(S) El vibrador de la presente invención proveé un método de instalación de material refractario seco en un horno eléctrico de inducción para formar un revestimiento refractario en él. El método puede ser usado en hornos de inducción eléctricos sin núcleo 50 del tipo mostrado en la FIQ. 11 y en hornos de inducción eléctricos de canal 50 del tipo mostrado en la FIG. 12. El método ofrece ventajas particulares durante la instalación de las paredes del revestimiento refractario pero también puede ser usado para instalar la porción de piso del revestimiento refractario.

Por simplicidad, el presente método es descrito generalmente con referencia al uso de un solo vibrador. El método puede ser practicado también usando más de un vibrador.

Las paredes del revestimiento refractario pueden ser instaladas al proveer material refractario seco entre una horma de revestido posicionada sobre una porción de piso instalada y una pared interna del horno. El material refractario seco puede ser adicionado usando un embudo convencional. Un vibrador eléctrico de frecuencia amplitud variable 10, mostrado en la FIG.1, se pone en comunicación operacional con un miembro estructural del horno, la horma de revestido, un aparejo vibrador colocado dentro del horno, o una combinación de éstos, tal que la vibración es transmitida efectivamente al material refractario seco. El vibrador de frecuencia/amplitud variable 10 en comunicación con uno o más de estos elementos induce el flujo del material refractario seco y compacta al material refractario seco para formar una masa densa. Esto puede ser realizado al causar que el vibrador de frecuencia/amplitud variable 10 contacte una estructura de soporte del refractario en primero y segundo modos operacionales caracterizados por diferentes frecuencias y amplitudes de vibración.

En el primer modo operacional, la vibración del vibrador tiene una alta amplitud y una baja frecuencia y en el segundo modo operacional, la vibración del vibrador tiene una baja amplitud y una alta frecuencia. La combinación de vibración de alta amplitud y baja frecuencia induce al flujo del material refractario seco, lo que libera el aire atrapado dentro del material refractario seco. La combinación de vibración de baja amplitud y alta frecuencia compacta las partículas del refractario seco para formar una masa densa. La frecuencia variable del vibrador promueve la densificación proveyendo deaereacion y compactación efectivas. Puede adicionarse refractario adicional antes de comenzar la etapa de compactación para llenar vacíos remanentes en el área de pared después del deaereado.

La amplitud, frecuencia y tiempo de vibración puede ser controlado a través del uso de un impulsor de frecuencia variable. El impulsor puede ser operado manualmente pero preferentemente es programado para operar al vibrador con una amplitud y frecuencia dados por un tiempo especificado. Por ejemplo, el vibrador puede establecerse para operar por un primer ciclo con mayor amplitud, menor frecuencia para deaereado del material refractario seco. Como se describe más adelante, la amplitud del vibrador de frecuencia/amplitud variable teniendo una flecha rotatoria pude ser controlada proveyendo al vibrador con un sistema de deslizamiento de peso y cambiando la dirección de la rotación de la flecha para ajustarse al peso preferido.

La porción de piso de un revestimiento refractario puede ser instalada usando métodos convencionales tales como un vibrador Bosch o por adicionar una placa inferior vibratoria (mostrada en las FIGS. 8A y B) a la horma del vibrador eléctrico. Para una porción de piso típica teniendo una profundidad de revestimiento de alrededor de 15 pulgadas, el material refractario seco preferentemente sería instalado en al menos tres capas, los materiales refractarios secos serían colocados en el fondo de la horma de revestido a una altura de alrededor de 3-5 pulgadas y la capa sería deaereada manualmente usando una herramienta convencional de horquillado o azadonado. La capa deaereada de fondo sería vibrada usando ya sea un pisón vibratorio eléctrico convencional o un vibrador con horma eléctrico 10 con la placa vibratoria inferior 40 adjunta. La placa preferentemente es fabricada usando placa de acero de ¾ de pulgada de espesor e incluye ganchos para levantarla 42 y un montaje de vibrador 44 como se muestra en las FIGS 8 A y B. Una falda 46 midiendo alrededor de 1/8 de pulgada de espesor por alrededor de 6 pulgadas de alto preferentemente es soldada al exterior de la placa. Cuando la vibración del refractario ha sido realizada por un tiempo adecuado, la siguiente capa de material refractario seco y el proceso es repetido hasta que la profundidad deseada del revestimiento de fondo es alcanzada.

Un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable útil en la práctica de la presente invención es mostrado en la FIG. 1. Preferentemente, el vibrador eléctrico es una unidad para trabajo continuo, de tres fases, 60 ciclos capaz de operar dentro de un rango ya sea de 220-240 voltios o 380-480 voltios, dependiendo del servicio eléctrico disponible en la vecindad del horno. Preferentemente, el vibrador también puede operar a 50 ciclos con el uso del panel de control. El vibrador puede ser caracterizado para un rango de vibración de alrededor de 0-6000 vibraciones por minuto (vpm).

La amplitud de vibración del vibrador eléctrico 10 puede ser variada a través del uso de pesos deslizables excéntricos 12 que pueden ser ajustados para obtener diferentes grados de desequilibrio para una frecuencia operativa dada. Los pesos son referidos como pesos deslizables 12 debido a que ellos cambian basados en un cambio en la dirección de rotación. Debido a que los pesos 12 autoajustan para cambiar la amplitud cuando se cambia la dirección de rotación, no es necesario el ajuste manual de los pesos 12 para cambiar la amplitud. Esto evita la necesidad de remover el vibrador 10 del aparejo vibrador dentro de la horma de revestido o montaje del horno entre las etapas de deaereación y compactación.

Los pesos deslizables 12 pueden ser contenidos en una tapa extrema 14 provista en cada extremo del vibrador 10. Preferentemente, cada conjutno de pesos 12 incluye cinco placas 16 que se acoplan a la flecha rotatoria 8. En el primer modo operacional, la flecha 18 puede rotar en una primer dirección rotacional o a favor de las manecillas del reloj, con las placas 16 arregladas en una posición generalmente apilada, mostrada en la FIG. 4. La distribución desequilibrada de los pesos 12 en acoplamiento con la flecha rotatoria 18 resulta en una mayor amplitud de vibración, que puede ser caracterizada por un movimiento generalmente oscilante cuando el vibrador 10 es operado a bajas frecuencias. Este movimiento induce el flujo del material refractario seco, que a su vez promueve la remoción de aire atrapado dentro del material refractario seco. En el segundo modo operacional, la flecha 18 puede rotar en una segunda dirección rotacional o a contrarre!oj. Los dos pesos más externos 16 A se deslizan sobre un perno 20, moviendo hacia una dirección generalmente opuesta a los tres pesos más internos 16B, en respuesta al cambio en la dirección de la flecha rotatoria, mostrado en la FIG. 5. Las posiciones opuestas de los pesos resultan en una distribución más balanceada del peso. La distribución más balanceada de los pesos 12 en acoplamiento con la flecha rotatoria 18 resultan en una amplitud menor de vibración que permite la operación del vibrador a una mayor frecuencia. La vibración de menor amplitud, mayor frecuencia es particularmente efectiva en compactar el material refractario seco deaereado. La dirección inicial de la rotación de la flecha debiera verificarse removiendo una tapa extrema como se muestra en la FIG. 3. El vibrador debiera ser establecido para que la flecha rotara en la dirección del reloj cuando las placas están en la posición apilada.

El vibrador preferentemente incluye un impulsor de frecuencia variable. El impulsor de frecuencia variable puede usar un inversor convencional de frecuencia para variar la frecuencia del vibrador. La frecuencia de vibración puede seleccionarse para obtener la densificación óptima para un material refractario seco particular. Un indicador de vibración Vibra-Tak convencional puede usarse para vigilar la tasa de vibración del vibrador eléctrico.

Preferentemente, el impulsor de frecuencia variable es provisto con una unidad de control o controlador que incluye un panel de control 22 y circuitería relacionada. El panel de control puede incluir dispositivos de control incluyendo pero no limitados a botones, interruptores y teclados y pantallas de condiciones o estados de operación. Preferentemente, un solo panel de control es capaz de controlar una pluralidad de vibradores, aunque un panel de control separado puede usarse para cada uno de una pluralidad de vibradores si así se desea.

Preferentemente, el controlador es programable de manera que el vibrador puede ser operado ya sea en modo manual o automático. Un interruptor puede ser provisto en el panel de control 22 para seleccionar entre los modos manual y automático. En el modo manual, un interruptor puede usarse para seleccionar la dirección de rotación de la flecha y un potenciómetro u otro dispositivo de control adecuado puede usarse para seleccionar la frecuencia del motor. Un botón de alto es provisto también en el panel de control.

Las variables del programa típicamente son el tiempo de operación, velocidad de operación y dirección de rotación de la flecha. Cuando se selecciona el modo automático, el vibrador puede ser programado para correr en una primer dirección rotacional por un primer periodo de tiempo a una primer velocidad y entonces cambiar automáticamente para correr a una segunda dirección rotacional por un segundo periodo de tiempo a una segunda velocidad. Por ejemplo, el rango de amperaje de un vibrador nominalmente es de alrededor de 3.8 a 230 voltios y alrededor de 1.9 a 460 voltios y el caballaje clasificado del motor es 1.43. En un primer modo operacional con la flecha rotando en una primer dirección rotacional, un alto peso establecido para una amplitud máxima de alrededor de 7.95 libras-pulgada resulta en una fuerza de 2924 libras a 3600 vpm. En un segundo modo operacional con la flecha rotando en una segunda dirección rotacional, un bajo peso establecido para menor amplitud es de alrededor de 2.07 libras-pulgada resulta en una fuerza de 2112 libras a 6000 vpm.

La programabilidad del controlador reduce las entradas por el operador y resulta en una instalación del refractario más consistente, que a su vez resulta en una mayor vida del refractario. El operador necesita solamente unir el vibrador a un aparejo de vibrador dentro de la horma de revestido o estructura del horno, y adicionar material refractario entre la horma de revestido y las paredes internas del homo, y presionar el botón de arranque del panel de control para iniciar la instalación. Esto reduce la necesidad de destreza y entrenamiento del operador y minimiza el error del operador.

La programabilidad del controlador también reduce los tiempos de inactividad del horno debido a que la vibración de alta amplitud, baja frecuencia del primer modo operacional es efectivo induciendo el flujo del material refractario seco. Esto permite la eliminación de ambos, la adición de material refractario en capas y la deaereación manual. La eliminación de las etapas de encapado y deaereación manual puede reducir el tiempo de paro por alrededor de 10 horas para la reconstrucción de un horno grande.

Durante la instalación de las paredes de revestimiento refractario de acuerdo al presente método, el vibrador es puesto en comunicación operacional con un elemento capaz de transmitir vibración desde el vibrador al material refractario seco. Este elemento puede ser un miembro estructural del horno, una horma de revestido 32 colocada dentro del horno o un aparejo vibrador o marco 30 que encuna al vibrador 10, como se muestra en las FIGS. 9 y 10. El aparejo vibrador 30, 30' puede ser unido a la horma de revestido 32, por ejemplo, soldando el aparejo a escudetes o lengüetas que se extienden hacia dentro desde la horma de revestido. Preferentemente, el vibrador 10 está asegurado al aparejo 30, 30' por sujetadores tales como pernos. En una modalidad particularmente preferida, los escudetes están arreglados de forma tal que el aparejo 30, 30' pude ser soportado en los escudetes mientras los pernos son sujetos de manera que la instalación del aparejo 30, 30' pueda realizarse sin soportar al aparejo 30, 30' desde una grúa o requiriendo que un instalador sea posicionado dentro del homo y por debajo del aparejo suspendido 30, 30' durante la instalación. Ejemplos de aparejos vibratorios 30, 30' son mostrados en las FIGS. 6 A y B y FIGS. 7 A y B, respectivamente.

Un vibrador eléctrico preferentemente es posicionado de manera que transmita la vibración efectivamente al volumen completo del refractario seco siendo instalado por al menos la duración de un ciclo operacional completo (incluyendo primero y segundo modos operacionales). Para la instalación de una pared de revestimiento refractaria, un solo vibrador puede ser posicionado inicialmente en comunicación operacional con el material refractario seco en la posición más baja de la pared y entonces reposicionarlo en comunicación operacional con el material refractario seco en porciones sucesivamente más altas de la pared después de completar un ciclo operacional. Por ejemplo, el vibrador puede se soportado en el escalón más bajo de un aparejo vibratorio 30 y entonces relocalizarlo al siguiente escalón más alto cuando el ciclo operacional ha sido completado. También pueden ser posicionados múltiples vibradores en comunicación operacional con el material refractario seco en una sola elevación de pared y ser usados concurrentemente. Alternativamente, múltiples vibradores posicionados en comunicación operacional con el material refractario seco a diferentes elevaciones de pared y usados concurrentemente. Preferentemente, los múltiples vibradores son movidos desde elevaciones más bajas a elevaciones más altas cuando el reposicionamiento de los vibradores es necesario para transmitir vibración al volumen completo del material refractario seco en la pared. Para la instalación de una porción de piso de revestimiento refractario, una placa vibratoria de piso puede ser unida a por lo menos un vibrador que se acople a la superficie superior del material refractario seco.

El vibrador preferentemente es orientado de manera que la flecha rote alrededor de un eje seleccionado para maximizar la densificación del refractario. Para la instalación de un revestimiento de refractario en una pared 72 de un horno sin núcleo 50 o la envoltura superior 74 de un horno de canal 52, la flecha 18 del vibrador 10 preferentemente rota alrededor del eje vertical, que está a 90 grados de la usada para la forma convencional de vibración de las paredes. La posición del vibrador genera mayor fuerza centrífuga, que transfiere más energía a la horma de revestido. Para la instalación de un revestimiento refractario en el inductor 54, 54' de un horno de canal, tal como aquellos mostrados en las FIGS. 13 A y B, la flecha 18 del vibrador 10 preferentemente rota alrededor del eje horizontal para inducir el flujo en un material refractario compacto 62, 62' entre la envolvente del inductor 56, 56' y la horma de canal 58, 58' y entre la horma de canal 58, 58' y el (los) reductor(es) 60, 60'. Dependiendo del tamaño del inductor, múltiples lugares para el montaje de vibradores o múltiples vibradores pueden requerirse para densificar efectivamente el material refractario seco.

El método de la invención actual puede resultar en reducciones apreciables en la mano de obra y tiempo de inactividad necesarios para la instalación de un revestimiento refractario comparado a los métodos convencionales. Por ejemplo, si la instalación de un revestimiento en un horno sin núcleo en particular se esperaría tomara alrededor de 10 horas usando un pisón vibratorio eléctrico y alrededor de 5-6 horas usando horma vibratoria, la misma instalación usando el método de la presente invención se esperaría que tomara alrededor de 1-3 horas.

El método presente contempla el uso de al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en al menos dos modos operacionales para inducir el flujo en, y compactar el material refractario seco, con la operación del vibrador siendo controlada preferentemente por un controlador programable. También es posible llevar a cabo las etapas del presente método usando un solo vibrador de frecuencia/amplitud fija en al menos algunas aplicaciones, aunque esto no densificará el material refractario seco tan efectivamente y la vida del refractario será reducida.

La presente invención ha sido descrita con referencia al método que proporciona resultados particulares cuando se lleva a cabo bajo condiciones definidas. Otras condiciones de operación (frecuencia de vibración, tiempo y similares) se espera que produzcan resultados que pueden variar de aquellos descritos.

A través d esta especificación, cuando un rango de condiciones o un grupo de substancias es definido con respecto a una característica particular (por ejemplo, frecuencia de vibración, tiempo de vibración, lugar de vibración, orientación del vibrador y similares) de la presente invención, la presente invención se relaciona a y explícitamente incorpora cada miembro específico y combinación o subrangos o subgrupos en los mismos. Cualquier rango o grupo específico se entiende como una manera resumida de referirse a cada miembro de un rango o grupo individualmente así como a cada posible subrango y subgrupo abarcado en ellos; y similarmente con respecto a cualesquier subrangos o subgrupos en ellos.

Aunque ha sido descrita una modalidad específica de la invención en detalle, se entiende que pueden hacerse variaciones adicionales por aquellos diestros en el arte, sin separarse del espíritu de la invención o del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (34)

REIVINDICA OS

1. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.

2. El método de acuerdo a la reivindicación 1, comprendiendo además las etapas de: proveer material refractario adicional entre la horma de revestido y la pared del horno antes de compactar el material refractario seco.

3. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método adicionalmente comprende las etapas de: causar que la flecha rote en una primera dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional.

4. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método adicionalmente comprende las etapas de: seleccionar un eje rotacional de la flecha para maximizar la densificación del refractario.

5. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método adicionalmente comprende las etapas de: causar que la flecha rote en una primera dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional; y seleccionar un eje rotacional de la flecha para maximizar la densificación del refractario.

6. El método de acuerdo a la reivindicación 1 , comprendiendo además la etapa de: proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador, y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador.

7. El método de acuerdo a la reivindicación 6, comprendiendo además la etapa de: causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

8. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del homo, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia tal que el flujo del material refractario seco es inducido y el volumen del material refractario seco es reducido; y operar al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia tal que la compactación del material refractario seco ocurre después de que el flujo de material refractario seco es inducido.

9. El método de acuerdo a la reivindicación 8, comprendiendo además la etapa de: proveer material refractario seco adicional entre la horma de revestido y la pared del horno antes de compactar el material refractario seco.

10. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un homo eléctrico de inducción, el método consistiendo esencialmente de las etapas de: proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.

11. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un homo eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del homo y una pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable teniendo una flecha rotatoria en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de baja frecuencia y una primer dirección de rotación de la flecha; y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional después de inducir el flujo del material refractario seco, el segundo modo operacional teniendo una vibración de alta frecuencia y una segunda dirección rotacional de la flecha, la dicha primer dirección rotacional de la flecha causando que el vibrador vibre a alta amplitud y la segunda dirección rotacional de la flecha causando que el vibrador opere a baja amplitud.

12. El método de acuerdo a la reivindicación 11 , comprendiendo además la etapa de: adicionar material refractario adicional entre la horma de revestido y la pared del horno después de que el volumen del material refractario seco ha sido reducido.

13. El método de acuerdo ala reivindicación 11 , en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método además comprende la etapa de: seleccionar un eje rotacional de flecha para maximizar la densificación del refractario.

14. El método de acuerdo ala reivindicación 11, comprendiendo además la etapa de: proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador, y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador.

15. El método de acuerdo a la reivindicación 14, comprendiendo además la etapa de: causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

16. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: proveer una primera cantidad de material refractario seco entre una horma de revestido dentro del horno y la pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable teniendo una flecha rotatoria en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y el aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia, en el primer modo operacional; compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco; y proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador, una primera dirección de rotación de la flecha del vibrador causando la operación del vibrador a alta amplitud y una segunda dirección de rotación de la flecha del vibrador causando la operación del vibrador a baja amplitud.

17. El método de acuerdo a la reivindicación 16, en donde el controlador programable es capaz de almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador y el método comprende además la etapa de: causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

18. Un método de instalación de un revestimiento refractario en la porción de piso de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: proveer un material refractario seco en la porción de piso del homo; proveer al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable equipado con una placa inferior vibratoria; y compactar el material refractario seco al causar que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco cuando al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable está en un modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.

19. El método de acuerdo a la reivindicación 18, comprendiendo además la etapa de: inducir el flujo del material refractario seco antes de la etapa de compactación al causar que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco cuando al menos un vibrador de frecuencia amplitud variable está en un modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia.

20. El método de acuerdo a la reivindicación 18, comprendiendo además la etapa de: preparar la porción de piso del revestimiento refractario instalada para la instalación de pared por el raspado de la superficie en la periferia de la porción de piso.

21. El método de acuerdo a la reivindicación 18, en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método además comprende la etapa de: causar que la flecha rote en una primera dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional.

22. El método de acuerdo ala reivindicación 18, comprendiendo además a etapa de: proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador, y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador.

23. El método de acuerdo a la reivindicación 22, comprendiendo además la etapa de: causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

24. Un método de instalar un revestimiento refractario en un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de: instalar un revestimiento refractario en la porción de piso del horno; proveer un material refractario seco entre la horma de revestido colocada en la porción de piso del revestimiento refractario y la pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacional con un elemento seleccionado de un miembro estructural del horno, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco por la operación de al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.

25. El método de acuerdo a la reivindicación 24, comprendiendo además la etapa de: adicionar material refractario seco adicional entre la horma de revestido y la pared del homo, antes de compactar el material refractario seco.

26. El método de acuerdo con la reivindicación 24, en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método además comprende la etapa de: causar que la flecha rote en una primer dirección rotacional en el primer modo operacional y en una segunda dirección rotacional en el segundo modo operacional.

27. El método de acuerdo a la reivindicación 24, en donde al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable tiene una flecha rotatoria y el método además comprende la etapa de: seleccionar un eje rotacional de la flecha para maximizar la densificación del refractario.

28. El método de acuerdo a la reivindicación 24, comprendiendo además la etapa de: proveer un controlador programable en comunicación operacional con al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable, el controlador siendo capaz de almacenar y enviar instrucciones sobre la dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador, y almacenar instrucciones para modos operacionales preseleccionados, cada modo operacional definiendo una dirección de rotación de la flecha del vibrador, velocidad del vibrador, y tiempo de operación del vibrador.

29. El método de acuerdo a la reivindicación 28, comprendiendo además la etapa de: causar que el controlador programable almacene instrucciones para por lo menos un modo operacional preseleccionado.

30. El método de acuerdo a la reivindicación 24, en donde la etapa de instalación del revestimiento refractario en la porción de piso del horno comprende las etapas de: proveer un material refractario seco en la porción de piso del horno; unir una placa inferior vibratoria a por lo menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable; y compactar el material refractario seco en la porción de piso del horno al causar que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario en la porción de piso del horno cuando el vibrador de frecuencia/amplitud variable unido está en un modo operacional teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia.

31. El método de acuerdo a la reivindicación 31 , comprendiendo además la etapa de: Inducir el flujo del material refractario seco en la porción de piso del horno antes de la etapa de compactación al causar que la placa inferior vibratoria se acople al material refractario seco en la porción de piso del horno cuando el vibrador de frecuencia/amplitud variable unido está en un modo operacional teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia.

32. El método de acuerdo ala reivindicación 31 , comprendiendo además la etapa de: preparar la porción de piso del revestimiento refractario instalado para la instalación de pared al raspar la periferia de la superficie de la porción de piso.

33. En método de instalación de revestimiento refractario en un homo de inducción de canal eléctrico, el método comprendiendo las etapas de: colocar una horma de canal dentro de un envolvente de inductor; instalar al menos un reductor espaciado a una distancia desde el interior de la horma de canal; llenar el envolvente del inductor con material refractario seco; colocar al menos un vibrador eléctrico de frecuencia/amplitud variable en comunicación operacionai con un elemento seleccionado de el envolvente de inductor y la horma de canal; inducir el flujo del material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un primer modo operacionai teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco al operar al menos un vibrador de frecuencia/amplitud variable en un segundo modo operacionai teniendo una vibración de baja amplitud, alta frecuencia después de inducir el flujo del material refractario seco.

34. Un método de instalación de un revestimiento refractario en una pared de un horno eléctrico de inducción, el método comprendiendo las etapas de; proveer un material refractario seco entre una horma de revestido colocada dentro del horno y una pared del horno; colocar al menos un vibrador eléctrico en comunicación operacionai con un elemento seleccionado de un miembro estructural del homo, la horma de revestido, y un aparejo vibrador colocado dentro del horno; inducir el flujo del material refractario al operar al menos un vibrador eléctrico en un primer modo operacionai teniendo una vibración de alta amplitud, baja frecuencia; y compactar el material refractario seco al operar al menos un vibrador eléctrico en un segundo modo operacionai teniendo vibración de baja amplitud, alta frecuencia, después de inducir el flujo del material refractario seco.