© G. Altshuller, 1985
ALGORITMO DE RESOLUCIÓN
DE PROBLEMAS INVENTIVOS
(ARIZ 85V)

APÉNDICE 1 PROBLEMA SOBRE EL TRANSPORTE DE ESCORIA

SITUACIÓN:

La escoria (que se encuentra a unos 1000 grados Celsius) es transportada por carriles hasta el lugar donde es procesada. Durante su traslado, la cara líquida superior de la escoria se enfría y solidifica. Esto ocasiona un problema en el vertido del material fundido, ya que esta maniobra se ve impedida debido a la capa solidificada. Se trata de evitar este problema. Una forma podría ser haciendo uso de una tapa que evite la pérdida de calor. Tal solución trae aparejado el problema de tener que accionar la tapa en cada vertido. Se busca resolver esta situación.

SOLUCION:

PASO 1.1.- Miniproblema: El transporte de escoria incluye rieles, recipiente contenedor y escoria fundida.

CT-1: Si el recipiente tiene una tapa, en la superficie del líquido no se forma una capa sólida, pero el sistema requiere más operaciones para su manejo.

CT-2: Si el contenedor no posee una tapa, el manejo del sistema es significativamente más rápido, pero se forma una capa sólida sobre la superficie fundida. Se sugiere que con cambios mínimo en el sistema, se prevenga la aparición de este fenómeno.

ACLARACIÓN 1: Según la consideración 4, se debe modificar el término "tapa". En primer lugar este término parece inofensivo, pero a su vez está relacionado con una imagen de cubierta sólida (o casi sólida), la cual necesita apertura y cierre. Durante la resolución del problema, la tapa puede ser líquida o gaseosa, la cual cumple una sola vez su función y luego se aniquila, por ejemplo: quemándose, etc. Nosotros no necesitamos una "tapa", sino un "aislador térmico"... En el estudio del problema, nosotros intencionalmente dejamos de lado la palabra "tapa", para no simplificar demasiado el problema.

PASO 1.2.- Par en conflicto: El objeto en este caso es la escoria fundida. La herramienta: tapa (presente o ausente).

PASO 1.3.- Esquema de las contradicciones técnicas:

PASO 1.4.- Selección de contradicción técnica: El objetivo principal del sistema dado es el transporte de la escoria, por lo cual nuestra selección determina la segunda CT-2 (es decir la escoria se transporta rápidamente pero con pérdidas debido a la formación de una capa).

PASO 1.5.- Intensificación de la contradicción técnica: En este caso no hay necesidad de reforzar la contradicción técnica ya que tenemos en cuenta que la tapa no estará presente.

PASO 1.6.- Modelización del problema: Dada la escoria fundida y la ausencia de tapa, no se retarda el proceso de transporte, pero sí se favorece la formación de la capa indeseada. Se necesita encontrar un elemento X tal que conservando la cualidad de la tapa ausente, es decir no, retardar el proceso de vertido, se pueda prevenir la formación de la capa no deseada.

PASO 1.7.- Aplicación de los estándares:

ACLARACIÓN 2: La solución del problema se adapta perfectamente al estándar 1.2.2, eliminación de los efectos nocivos, por la introducción de B1 y B2 modificados. Pero ya que nosotros utilizamos el ARIZ para la resolución de dicho problema, entonces esta referencia al estándar indicado no la vamos a tomar en cuenta.

PASO 2.1.- Determinación de la Zona Operativa (ZO): Es el espacio anteriormente ocupado por la tapa, es decir la capa vacía sobre la fundición de escoria.

PASO 2.2.- Determinación del Tiempo Operativo (TO): T1 es el tiempo desde el llenado del contenedor con la escoria hasta su descarga. T2 es el tiempo anterior a la carga de la escoria en el contenedor.

PASO 2.3.- Determinación de los Recursos Sustancia Campo (RSC):

RSC del sistema interno:

1. "Tapa ausente", es decir el aire sobre la escoria, en el espacio que ocuparía la tapa;
2. Escoria fundida, se encuentra en contacto directo con la tapa;
3. Escoria fundida restante, es decir el cuerpo del objeto.

RSC del sistema externo:

1. El aire sobre la "tapa ausente";
2. Campos que rodean al sistema.

RSC del subsistema:

1. No hay desperdicios;
2. Con respecto "a las moneditas": aire, agua, tierra, etc.

PASO 3.1.- Formulación del Resultado Final Ideal (RFI-1): El elemento X previene la formación de la capa sin agravar y sin provocar acciones nocivas sobre el sistema. A su vez conserva la característica de la tapa ausente de cargar y descargar libremente la escoria fundida.

PASO 3.2.- Refuerzo de RFI-1: Para el refuerzo de la formulación del RFI-1 se requiere reemplazar el elemento X por la frase "capa de aire".

PASO 3.3.- Formulación de las Contradicciones Físicas en el macronivel: La capa de aire dentro de la zona de operación, debe estar rellena con una sustancia aislante con el fin de disminuir el enfriamiento de la escoria. A su vez dicha capa no debe estar ocupada para permitir el cómodo llenado y el vaciado de la misma.

PASO 3.4.- Formulación de las Contradicciones Físicas en el micronivel: En la capa de aire que se encuentra en la zona de operación debe existir una interacción entre las partículas para no permitir el contacto con el aire frío, por otro lado en dicha capa no debe haber interacción entre las partículas para que el llenado y el vertido de la escoria, esté libre de obstáculos.

PASO 3.5.- Formulación del Resultado Final Ideal (RFI-2): La capa de aire que se encuentra en la zona de operación durante el llenado del contenedor con la escoria, debe transformarse en una sustancia aislante, la cual también deberá desaparecer en el momento del vertido de la escoria del contenedor.

PASO 3.6.- Aplicación de los estándares: Ver anotación 1.7 (aclaración 2)

PASO 4.1.- Método MPHI: Por la misma razón que en el punto 1.7 y 3.6 se omite la aplicación de dicho método.

PASO 4.2.- Paso atrás del Resultado Final Ideal (RFI): Formalmente en el caso dado, el paso 4.2 debería suprimirse: Nosotros desconocemos cual debe ser el sistema terminado. Pero por curiosidad vamos a utilizar este paso con sentido didáctico.

1. RFI: El "sistema terminado" incluye una "tapa" la cual idealmente (totalmente) separa el aire frío de la escoria caliente.
2. Paso anterior del RFI: Aparece una abertura en la tapa.
3. Supresión del defecto: Una manera fácil y evidente es utilizar un "tapón".
4. Pasaje a la resolución general: La "tapa" debe estar formada de muchos "tapones".
5. Resolución técnica: Los "tapones" hechos de los recursos de la sustancia campo (RSC), es decir, en este caso del aire contenido en la escoria, los gránulos esponjosos de la escoria, espuma. Como el RSC principal es el aire, por consiguiente se adapta mejor la espuma.

PASO 4.3.- Aplicación de la mezcla de las sustancias de los recursos: El aire y la escoria forman una serie de estructuras, que se caracterizan por sus cualidades aislantes, estas estructuras son: Los gránulos porosos, los gránulos vacíos y la espuma. El aire se encuentra más concentrado en la espuma y ya que nosotros estamos verificando la "capa de aire" la respuesta que surge en esta instancia es - la utilización de la espuma como la "tapa".

La espuma se forma agregando una cierta cantidad de agua en el contenedor durante el llenado del mismo con la escoria. De este modo la idea se realiza sin salir fuera de los límites de los recursos disponibles del campo. Esto nos determina la alta calidad de la solución del problema.

PASO 4.4.- Aplicación de "vacío": En esta etapa, discretamente surge también la idea de utilización de espuma.

Respuesta de control: A.C.400621 : Durante el llenado de la escoria, se realiza la cobertura con la misma espuma, lo cual permite que durante el vertido, la escoria salga fácilmente a través de esta "tapa". El problema por primera vez fue solucionado por el profesor de TRIZ M. I. Sharapov y esta solución fue ampliamente difundida en las industrias metalúrgicas.

PASO 9.1.- Para la creación de la tapa, se utiliza la escoria. Mientras tanto, la escoria es el objeto y no es la herramienta o el medio externo. La utilización de la escoria como la tapa resultó ser posible, porque el costo de la misma en este caso es despreciable.

En TRIZ, hace tiempo que se utiliza la idea de introducir agregados de pequeñas dosis de sustancias controlables. En el problema sobre la escoria, nos encontramos con la utilización de "agregados previos", el objeto es tomado y utilizado en pequeñas dosis. Por lo visto, es admisible en todos los casos que el objeto esté "sin medida" (por ejemplo, si el objeto es una corriente líquida o gaseosa).

[<< TABLA N^ro 2 ]   [ ÍNDICE ]   [ >> APÉNDICE 2 ]

La Fundación oficial G.S.Altshuller agradece a Tatiana Zagorodnova
por su traducción, así como también a Juan C. Nishiyama y a
Carlos E. Requena por su revisión técnica