DE1458748A1

DE1458748A1 - Verfahren zur UEberwachung des Einsatzes (Charge) in einem Schachtofen

Info

Publication number: DE1458748A1
Application number: DE19651458748
Authority: DE
Inventors: Paul Maertens; Jean-Marie Masuy
Original assignee: Ct Nat De Rech S Metallurg A S; Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Ct Nat De Rech S Metallurg A S; Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1964-02-18
Filing date: 1965-02-11
Publication date: 1969-02-20
Also published as: DE1458748C3; DE1458748B2

Description

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»ürnbergi den 10.2.1965 16/37

Centre National de Heoherohes Metallurgiques, Asoooiation oana but · iucratif, Brüssel (Belgien)

"Verfahren zur Überwachung des Einsatzes (Charge) in einem achaohtofen"

Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung dee jSineateee (Charge) in einem Industrieofen, vorzugsweise einem Schachtofen, z.B. einem Hochofen.

Bei einem Industrieofen beliebiger Bauart ist die quantitative und qualitative Erfassung aller sich im Verlaufe des Betriebes in de eisern Innoren abopielenden Erscheinungen und Vorgänge von hervorragender Bedeutung, um nicht zu sagen unumgänglich notwendig, inabesondere aber die Erfassung aller auftretender Änderungen derjenigen phyailvalisohen und chemischen Grüßen, die mit dem Ablauf der sich im Ofeninneren abspielenden Prozesse zusammenhängen· Man versucht daher, n.B. mit größtmöglicher Genauigkeit? möglichst unmittelbar und fortlaufend die jeweiligen lemperaturwerte an allen Stellen im Ofeninneren während des Betriebes zu ermitteln, ebenso die Änderungen der i'ujiperaturwerte in Abhängigkeit von der Zeit, ferner ist es von Wichtigkeit, Informationen über die Natur der Ofenatmosphüre, die Zusammensetzung der Abgase, die Temperatur dee Einsatzes, die Wandtempera-

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türen bzw* deren jeweilige Verfassung und dergl. mehri zu erhalten·

Die Gesamtheit all dieser Informationen erleiohtert den Bebrieb solcher Industrieöfen, insbesondere von Schacht- bzw. Hochöfen außerordentlich, denn sie erlauben bestmögliche Ofenführung, .Erhöhung der Ofenausbeute und Gewährleistung eines gleichmäßigen und sioheren Ofenbetriebes· In der Mehrzahl der Fälle stehen jedoch hierfür nur unvollständige Informationen zur Verfügung und daher muß man sich zur Sicherstellung eines optimalen Ofenbetriebes auf praktische Erfahrungen beschränken, aufgrund derer man die bestmöglichen Betriebsbedingungen zur Erzielung eines eolohen optimalen Ofenbetriebes vorbestimmt·

Insbesondere bei Hoohöfen war man immer bemüht, so genau wie möglioh festzustellen, wie eioh der Einsatz (die Charge) im Inneren des öohaohtes zwischen der Gicht und dem Gestell tatsächlich verhält. Praktisch ist dies aber bis heute aufgrund der erheblichen Schwierigkeiten, die sich der Beobachtung des Verhaltens bzw« der Vorgänge der Charge in ihrem Inneren selbst entgegenstallen, noch nicht möglioh.

iSs fehlte daher nicht an zahlreichen Versuchen, die Beobachtungen dort zu vervielfachen, wo diese am leiohtesten möglioh sind, nämlich in oder an der obersten Schicht des Einsatzes (der Charge), insbesondere aber an deren der Gicht benachbarten Oberfläche. So gibt es zahlreiche Vorschläge über akustische bzw. Ultrasohalleinrichtungen, die nach der bekannten Eoholotmethode arbeiten, die dazu bestimmt sind, den Zustand der Oberfläche bzw· das Oberflächenprofil zu bestimmen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirkungsvolles Verfahre:

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zu schaffen, das erlaubt, sich bestmögliche Kenntnisse Über den Zustand des Einsatzes (der Charge) in einem Industrieofen! insbesondere einem Schacht- bzw« Hochofen zu versohaffen*

Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Überwachung des Einsatzes (der Charge) eines Industrieofens insbesondere eines Sohaoht- oder Hochofens die vom Einsatz ausgesandten elektromagnetischen Strahlungen insgesamt oder teilweise registriert werden, und /falls durch derartige Beobachtung der Oberfläche des Einsatzes auf derselben eine verhältnismäßig helle Zone bzw· eine Zone erhöhter Temperatur festgestellt wird, Maßnahmen getroffen werden, um dem Auftreten dieser Zonen entgegenzutreten· Eine bekannte Maßnahme hierzu besteht beispielsweise darin, im Hochofen auf die Zonen erhöhter Temperatur der Charge Erz, auf die Zonen verhältnismäßig niedriger Temperaturen jedoch Koks aufzubringen·

Entsprechend den jeweils gegebenen Bedingungen kann das erfindungsgemäße Verfahren in verschiedenen vorteilhaften Aueführungsformen durchgeführt werdent

Gemäß einer solchen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird bei ungenügender direkter Abstrahlung des Einsatzes (der Charge) auf dieselbe ein Bündel elektromagnetischer Strahlen geworfen und die hierbei von der Charge reflektierte Strahlung beobachtet·

Bei einem weiteren vorteilhaften Auoführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrene wird mittels einer ausreichend starken Quelle sichtbaren Lichtes die Oberfläche des Einsatzes (der Charge) bestrahlt, wodurch deren Oberfläche unmittelbar sichtbar gemacht und das Profil

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derselben direkt untersucht werden kann· Hierbei wird ein Bündel starker Strahlen schräg auf die Charge oder den Einsatz geworfen, wodurch das Oberflächenprofil erkennbar wird, indem die höchsten Stellen der Oberfläche der Charge auf die tiefsten Stellen derselben Schatten werfen« Diea ist besonders vorteilhaft, denn man hat festgestellt, daß» ie nachdem, ob man es hierbei mit Koks, Erz oder Zusohlag enthaltenden Zonen zu tun hat, die Ausbildung dieser Oberfläche verschieden ist und diese auch entsprechend der jeweiligen Örtlichen Temperatur dieser Zonen sohwankt· Bei dieser Ausführungsform dee erfindungsgemäe· sen Verfahrens kann Form und Lage der KoksstUoke, der Erz- oder der Zuechlagstüoke auf der Ohargenoberflache, deren Verteilung sowie die Stellen mit höchster Temperatur (duroh Beobachtung der hellsten Bereiche oder Flecken) festgestellt werdenι Sie Beobachtung kann.von außerhalb des Ofens duroh ein Sohaulooh in der Gicht des Ofens erfolgen·

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Oberfläche der Charge, die beispielsweise auf die soeben beschriebene Weise beleuchtet wird, fotografiert; duroh Vergleich mehrerer hintereinander in bestimmten Zeitabständen aufgenommener Bilder kann man auftretende Änderungen der Chargenoberfläche feststellen, und wird in die Lage versetzt, sich über Bewegungen· - insbesondere Querbewegungen - innerhalb des oberen Teiles der Charge zu informieren. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die durc. Eeflektion an der Chargenoberfläohe erzeugten Bilder mittels eines Filmgerätes aufzunehmen.

Für den Fall, daß es unnötig ist, die durch die in der beschriebenen Weise erhaltenen Bilder gelieferten Informationen aufzubewahren wenn man sich also mit einer unmittelbaren bzw· zeitweiligen Fest-

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stellung der sich auf der Oberfläche des Hoohofeneihsatzes abspielenden Erscheinungen begnügen kann - wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beobachtung der Oberfläche eine Fernsehanlage Verwendet« Diese Verwendung einer Fernsehanlage bringt den erheblichen Vorteil mit sich* daß man auf die Anwesenheit eines Beobachters auf der Gicht, bzw. im oberen Teil des Hochofens, verziohfcen kann·

Gemäß der Erfindung ist es den weiteren vorteilhaft» die sich auf der Oberfläche der Charge abspielenden Vorgänge auf einen Bildschirm unmittelbar zu beobachten bzw· zu deren Beobachtung eine geeignete Registriervorrichtung zu verwenden»

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt aber auch den besonders ins Gewicht fallenden Vorteil mit sioh, daß man sich ein genaues Bild 'der Temperaturverteilung auf der Ohargenoberfläohe maohen kann· Um größtmögliche Nutzen aus diesem Virteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ziehen zu können, wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform anstatt sichtbarem licht Infrarotstrahlung zur Bestrahlung der Charge verwendet· Auf diese Welse erhält man in zahlreichen Fällen ein besseres» klareres Bild» als dies bei Verwendung von sichtbarem Licht; der Fall isti Man kann dadurch eine große Anzahl äußerst wichti gar Einzelheiten erkennen« Einer der Gründe hierfür ist die Tatsache, daß Wasserdampf bzw« "Smog" Infrarotstrahlung nioht absorbiert» die Oberfläche des Einsatzes (der Charge) sich aber in einer solohen Atmosphäre befindet·

Hat man nun auf eine der vorbeschriebenen Weisen die Zonen höchster Temperatur auf der Oberfläche der Charge festgestellt, kann man solet Zonen höchster Temperatur leicht mit Erz, die Übrige Oberfläche der ■'■■'. 909808/083 2

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Charge aber mit Koks bedecken» wodurch die Temperatur der Charge vergleichmäßigt, und damit auch die Gaszirkulation gleichmäßiger, wird» Die auf diese Weise sichtbar gemachten Strömungskanäle können

tfturoh Maßnahmen» die in kürzester Zeit zur Wirkung kommen» beseitigt

werden· .

Andererseits ist es aber» wie bereits dargelegt wurde, möglioh» auf eine Beleuchtung der Ohargenoberfläohe - sei es mit siohtbaren oder unsichtbaren Strahlen beliebiger Wellenlänge - dann zu verzichten, wenn die Oberfläche der in Frage stehenden Charge selbst ausreichende Strahlung (insbesondere Infrarotstrahlung) liefert, die stark genug ist, um unmittelbar mittels eines BiIdsohirmes,einer fotografischen. Schicht oder einem geeigneten Fernsehempfänger registriert zu werden·

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist os besonders vorteilhaft» die von der Chargenoberfläche emittierte und/oder von derselben reflektierte Strahlung duroh ein Objektiv großer Winkelöffnung (ζ·Β. f « 1,5) hindurch auf eine Mattscheibe zu projizieren. Hierbei kann man den Abstand zwischen Einsatz (Charge) und Objektiv ausreichend genau bestimmen, und zwar infolge des sehr geringen TiefonsoMrfebereicheβ, innerhalb dessen eine Feineinstellung auf der Mattscheibe möglich ist*

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Claims

(Neue) Patentansprüche

1. Verfahren zur Überwachung und Regelung des Einsatzes bzw. der Charge in einem Schachtofen, insbesondere Hochofen, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Charge (dem Einsatz) ausgesandte elektromagnetische Strahlung insgesamt oder teilweise registriert wird und daß aufgrund der hierdurch ermöglichten Beobachtung der Oberfläche der Charge Maßnahmen ergriffen werden, die einem Auftreten hellerer Zonen bzw. Zonen erhöhter Temperatur entgegenwirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der Entstehung Zonen verhältnismäSig niederer bzw. verhältnismäßig hoher Temperatur auf solche gegebenenfalls auftretende Zonen hoher Temperatur Erz, auf Zonen niedrigerer Temperatur Koks aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Charge ausgestrahlte Strahlung sichtbaren Lichtes registriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Charge ausgesandte Infrarotstrahlung registriert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Charge mit sichtbarem Licht beleuchtet und die von der Charge reflektierte Strahlung sichtbaren Lichtes registriert wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis ψ, dadurch gekennzeichnet, daß die Charge mit Infrarotstrahlung beleuchtet und die von der Öharge reflektierte Infrarotstrahlung registriert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daü die Registrierung mittels fotografischer Mittel erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man sich zur Registrierung eines Bildschirmes bedient.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Hochofen^charge mittels einer Fernsehanlage beobachtet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung auf einer Mattscheibe, vorzugsweise unter Vorschaltung eines Objektives mit großer Winkelöffnung, sichtbar gemacht wird.

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