DE1458882C - Verfahren und Vorrichtung zum Über wachen und Steuern von Fnschprozessen in Konvertern - Google Patents

Description

dere Kompensationsschaltung gestattet die Unterdrückung der Störfrequenz von 50 Hz. Der Bandpaß ist das Eingangsglied eines Begrenzungsverstärkers 3, der die ausgefilterte Spannung nochmals verstärkt und in eine Rechteckspannung umformt. In einer S Gleichrichterschaltung wird die Rechteckspannung gleichgerichtet und nachfolgend einem Kompensationsschreiber 5 zugeführt. Der Kompensationsschreiber ist in Frequenzen geeicht. Auf dem Zeigerschlitten des Schreibers sind verstellbare Kontaktsätze angebracht, die eine Signalisierung der einzelnen Phasen des Konverterprozesses gestatten. Zur Kontrolle der Rechteckimpulse auf Flankensteilheit und Tastverhältnisse wurde ein Oszillograph 4 verwendet. Die gesamte Anlage ist durch einen Trenntrafo 6 galvanisch vom Netz getrennt.

Es kann von Vorteil sein, an Stelle nur eines Schwingungsaufnehmers zwei zu verwenden, von denen der erste die Grundschwingungen der Konverterumgebung aufnimmt, während der andere die Gesamtschwingungen des Gefäßes registriert. Als Maß für die reine Badbewegung, die auf das Frischgefäß übertragen wird, gilt die Differenz der Schwingungen.

Nachstehend soll eine an einem bodenblasenden Konverter aufgenommene Schwingungskurve besprochen werden:

Zu Blasbeginn A liegen Schwingungen mittlerer Intensität vor, die etwa 2 bis 3 Minuten ziemlich konstant bleiben. Nach der Zündung des Kohlen-Stoffs C_A steigt die Schwingungskurve an, eine Erzzugabe £ während der Entkohlung zeigt kurzzeitig einen plötzlichen Intensitätssprung, der sich kurzzeitig wieder abschwächt. Mit weiter wachsender Entkohlungsgeschwindigkeit steigt auch die Schwingungskurve, sie erreicht ihr Maximum bei der höchsten Entkohlungsgeschwindigkeit. Mit sinkender Entkohlung fällt auch die Intensitätskurve, sie durchläuft ein Minimum zur Zeit des Übergangs V, d. h. in dem Augenblick, wenn die Entkohlung beendet ist.

Mit wachsender Entphosphorung steigt die Kurve zunächst wieder leicht an, um bis zur Fortnahme des Reinsauerstoffs O₂ aus dem Blasgemisch auf gleicher Höhe zu bleiben oder auch je nach Badtemperatur leicht abzufallen. Mit der Fortnahme des Sauerstoffs und bei gleichzeitiger Erhöhung der Windmenge tritt abermals eine Intensitätssteigerung auf. Diese schwächt sich mit fortschreitender Frischzeit und steigender Badtemperatur wieder ab und strebt abermals, wie schon nach Beendigung der Entkohlung, einem Tiefwert S zu, der das Ende der Frischzeit kennzeichnet.

Eine Verschiebung der Schwingungskurve zu größeren Ausschlägen, besonders zu Frischbeginn, zur Zeit der beginnenden Entkohlung, kennzeichnet eine schlecht blasende Schmelze im Gegensatz zu einer gut blasenden. Die Schwingungskurve gibt auf diese Weise unmittelbar ein Maß für die Beurteilung der Verblasbarkeit.

Da die Entkohlung erst nach Überschreitung der sogenannten »Zündtemperatur« in stärkerem Maße auftritt und weiterhin bei stärker ansteigender Temperatur schneller fortschreitet als bei langsamer Temperatursteigerung, geben der Zeitpunkt des Kurvenanstiegs und der Grad ihrer Neigung bereits zu diesem frühen Zeitpunkt ein Maß für die Badtemperatur.

Da die Viskosität des Bades in direkter Beziehung zur Temperatur steht und die Viskosität ihrerseits mitbestimmend für die Schwingungsintensität — besonders nach der Entkohlung — ist, gibt die Höhe des Kurvenverlaufs nach dem Übergang ein Maß für die Badtemperatur. Durch Änderung der Sauerstoffkonzentration oder der Dauer der Sauerstoffzugabe läßt sich die Badtemperatur ohne Schwierigkeiten korrigieren, wodurch die Treffsicherheit hinsichtlich Temperatur und Analyse erheblich verbessert wird. Ein vorzeitiges Umlegen des Konverters zur Kontrolle von Temperatur und Analyse kann somit vermieden werden.

Es versteht sich von selber, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf im Aufblaseverfahren arbeitenden Konverter, z. B. LD- oder LDAC-Konverter angewendet werden kann. Gestattet doch die Erfindung gerade bei den Prozessen, die gleichzeitig mit der Entkohlung beendet werden, ein treffsicheres Abfangen von harten Schmelzen. Eine besondere Bedeutung hat die Erfindung für alle diejenigen Konverterprozesse, bei denen durch Kamine und Abfanghauben eine unmittelbare Beobachtung der Konverterflammen nicht mehr möglich ist. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Schwingungskurve gestattet unter gleichbleibenden Verhältnissen eine exakte Reproduzierung der Chargenführung und stellt ein wichtiges Hilfsmittel für die Automatisierung dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Schwierigkeiten, da hierdurch der Kurvenverlauf gePatentansprüche: stört wird und eine einwandfreie Beurteilung unmöglich gemacht wird. Ebenso störend wirkt auch eine

1. Verfahren zum Überwachen und Steuern von Änderung der Rauchgasmenge; sie bringt eine Stö-Frischprozessen in Konvertern, dadurch ge- 5 rung im Kurvenverlauf mit sich und täuscht falsche kennzeichnet, daß die auf das Frischgefäß Ergebnisse vor.

übertragene Badbewegung mit einem am Frisch- Alle vorgenannten Verfahren haben den Nachteil,

gefäß angebrachten Schwingungsempfänger er- daß sie von sehr vielen äußeren Einflüssen, beispiels-

faßt, die Schwingungen gemessen bzw. registriert weise Sauerstoffgehalt der Frischgase, Badtempera-

und als Meß- bzw. Steuerungsgröße für den io tür, Auswurf od. dgl. gestört werden können, was

Frischvorgang verwendet wird. dann zu falschen Schlußfolgerungen hinsichtlich des

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Verfahrensablaufes führt. Sie lassen darüber hinaus rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, keine oder nur ungenügende Aussagen über die Höhe daß der Schwingungsempfänger an oder in einem der Badtemperatur zu und machen somit eine Kor-Drehzapfen des Konverters fest aufmontiert ist 15 rektur während des Frischens unmöglich. Durch ihre und der Schwingungsempfänger auf einen Korn- komplizierte und aufwendige Versuchseinrichtung pensationsschreiber (5) arbeitet, der den Fre- haben sie bisher kaum Eingang in den Stahlwerken quenzgang des schwingenden Bades als Kurven- gefunden.

zug registriert. Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 20 der oben geschilderten Verfahren. Ihr liegt die neue kennzeichnet, daß der Schwingungsempfänger Erkenntnis zugrunde, daß jede Phase des Verfahrensaus einem zweipoligen Permanentmagneten (1) ablaufes mit Badbewegungen verbunden ist, die eine besteht, auf dem zwei Spulen mit gleicher Impe- ziemlich eindeutige Aussage über den Ablauf des danz gleichsinnig aufgewickelt sind, wobei über Frischprozesses liefern.

^den Polen des Magneten ein dünner Stahlblech- 25 Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die

streifen aus hochwertigem Federstahl in einem Badbewegung, welche auf das Frischgefäß übertragen

Abstand von etwa 0,3 mm angeordnet ist. wird, mit einem am Frischgefäß angebrachten

Schwingungsempfänger erfaßt, die Schwingungen gemessen bzw. registriert und als Meß- bzw. Steuerungs-

30 größe für den Frischvorgang verwendet wird.

~~ Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung wird der Schwingungsempfänger an oder in einem Dreh-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ver- zapfen des Konverters fest aufmontiert, wobei der

fahren und Vorrichtungen zum Überwachen und 35 Schv/ingungsempfänger auf einen Schreiber arbeitet.

Steuern von Frischprozessen in Konvertern. Bei der den Frequenzgang des schwingenden Objektes

einigen bekannten derartigen Verfahren überwacht als Kurvenzug registriert.

und regelt man den Frischvorgang auf Grund von Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf

Änderungen der Konverterflamme, welche meßtech- die konstruktive Ausgestaltung des Schwingungs-

nisch erfaßt werden und Rückschlüsse auf den Ab- 40 empfängers zur Durchführung des erfindungsgemäßen

lauf des Frischprozesses zu ziehen gestatten. So kön- Verfahrens. Ein Ausführungsbeispiel einer erfin-

nen beispielsweise mit Hilfe'eines Gesamtstrahlungs- dungsgemäßen Vorrichtung und ihrer Wirkungsweise

pyrometers die Intensitäten der Flamme gemessen wird im nachfolgenden beschrieben,

und daraus Rückschlüsse auf den ablaufenden Pro- Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Ausfüh-

zeß gezogen werden. Bei einer unruhigen Flamme 45 rung der Erfindung;

und bedingt durch unvermeidbaren Auswurf treten F i g. 2 veranschaulicht ein Diagramm, welches mit

aber erhebliche Schwankungen des Galvanometers der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommen

auf und verfälschen dadurch das Ergebnis. worden ist.

Durch eine Untersuchung des Spektrums der Kon- Gemäß einer in der Zeichnung veranschaulichten verterflamme, bei der zwei charakteristische ausge- 50 Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung beblendete Spektralbereiche miteinander verglichen steht der Schwingungsempfänger aus einem 2poligen werden, lassen sich gewisse Schwierigkeiten der Permanentmagneten 1, auf dem zwei Spulen mit optischen Methode vermeiden. Eine derartige Ver- gleicher Impedanz gleichsinnig aufgewickelt sind, gleichsmessung ..ist aber meßtechnisch wesentlich Über den Polen des Magneten ist ein dünner Stahlschlechter durchführbar. Auch ist es bei der spek- 55 blechstreifen aus hochwertigem Federstahl in einem tralen Auswertung schwierig, die Änderungen in den Abstand von etwa 0,3 mm angeordnet. Der Stahlkontinuierlichen Strahlungen ungestört von Linien- blechstreifen wird durch die mechanischen Schwin- und Bandenspektren und ungestört von gröberen gungen erregt und ändert dadurch den Fluß des Rauchteilchen, die die Flamme von außen umgeben, Magneten. Hierbei wird in den Spulen eine Spannung zu erfassen. 60 induziert, die Sinusform aufweist. Da die Amplitude Es ist ferner vorgeschlagen worden, mit Hilfe eines der Spannung sehr gering ist, wird sie einem transogenannten Opazimeters die Lichtdurchlässigkeit der sistorisierten Vorverstärker 2 mit linearem Frequenz-Flamme als Maßstab für den Ablauf des metall- gang zugeführt. Um induktive und kapazitive Einurgischen Prozesses heranzuziehen. Da die Licht- Streuungen zu unterdrücken, werden sämtliche Meßdurchlässigkeit aber unmittelbar mit der Bildung des 65 leitungen abgeschirmt und außerdem durch eine Konverterrauches zusammenhängt, führt beispiels- Filteranordnung, einem Bandpaß, bestehend aus weise die Änderung der Sauerstoffanreicherung beim einem T-Glied mit einer Bandbreite von 9,775 kHz bodenblasenden Konverterprozeß zu erheblichen (Ju = 225 Hz; Io — kHz), ausgefiltert. Eine beson-