DE1483508B1

DE1483508B1 - Verfahren zur Regelung des Saugzuges zum Absaugen von beim Frischen von Metallschmelzen in einen Abzugskanal gesaugten Abgasen

Info

Publication number: DE1483508B1
Application number: DE19631483508
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1962-03-14
Filing date: 1963-03-08
Publication date: 1970-08-06
Also published as: US3218158A; GB1009733A; FR1325023A; AT249716B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Saugzuges zum Absaugen von beim Frischen von Metallschmelzen in einer im Abstand von dem Frischgefäß, z. B. einem Konverter, angeordneten Haube aufgefangenen und in einen Abzugskanal gesaugten Abgasen zur Vermeidung einer Differenz des Druckes in der unteren Begrenzungsebene der Haube innerhalb und außerhalb der Haube, wobei als Bezugsgröße der an einer Stelle innerhalb der Haube und oberhalb der unteren Begrenzungsebene gemessene und mittels eines Korrekturwertes den Bedingungen an der unteren Begrenzungsebene der Haube angepaßte Druck der Abgase herangezogen wird.

Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, die beim Windfrischverfahren und insbesondere beim Frischen mit reinem Sauerstoff aus dem Konverter entweichenden Gase ohne Verbrennung aufzufangen, abzukühlen und abzuführen, ohne eine Vorrichtung zu benutzen, die sich dichtend gegen den Konverterhals oder die Öffnung einer beliebigen Retorte an- ao legt. Hierbei wird in geringem Abstand von dem Konverterhals eine Auffanghaube angeordnet, so daß man die Rauch- und Flammenentwicklung beobachten und die Absaugung der unverbrannten Gase in der Abzugsleitung so regeln kann, daß im unteren Bereich der Auffanghaube ein Druck aufrechterhalten wird, der mit weitgehender Genauigkeit gleich dem Außendruck ist, so daß das Entweichen von Gasen und die Zufuhr von Außenluft nahezu vollständig vermieden wird.

Es bereitet jedoch einige Schwierigkeiten, in diesem Bereich der Auffanghaube eine Messung des tatsächlich herrschenden Druckes vorzunehmen, da es unvermeidbar ist, daß die Stellen, an denen der Druck gemessen wird, stets von den aufzufangenden heißen Gasen umspült wird. Die Druckmessung muß im übrigen etwas oberhalb des unteren Randes der Auffanghaube vorgenommen werden, so daß der tatsächlich in der Basisebene der Auffanghaube herrschende Druck aus dem gemessenen Druck errechnet werden muß.

Nach einem bekannten Verfahren wird die Druckmessung etwas oberhalb des unteren Randes der Auffanghaube vorgenommen und der tatsächlich in der Basisebene der Auffanghaube herrschende Druck aus dem gemessenen Druck errechnet. Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß der oberhalb des unteren Randes der Auffanghaube gemessene Druck um einen konstanten Betrag erhöht und mit dem jeweiligen außerhalb der Haube in deren unterer Begrenzungszone herrschenden Atmosphärendruck verglichen und die Differenz der beiden Drucke als Steuergröße für die Regelung des Saugzuges in dem Abzugskanal verwendet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung eines aus der Erfahrung gewonnenen, konstanten Korrekturwertes zur Berücksichtigung des Druckabfalls zwischen der unteren Begrenzungsebene der Haube und der Druckmeßstelle innerhalb der Haube noch nicht den Genauigkeitsanforderungen eines solchen Verfahrens entspricht, sondern daß mit dieser Methode in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Konverters ein unerwünschter Luft- bzw. Gasaustausch in Kauf genommen werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und den einzuregelnden Druck-Sollwert den Betriebsverhältnissen der Einrichtung in der Weise anzupassen, daß bei beliebigen Betriebsbedingungen der Druckgradient am Rande der Auffanghaube gleich Null ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Ermittlung und Festsetzung des Korrekturwertes die Menge der den Abzugskanal durchströmenden Abgase gemessen wird. Damit wird im Gegensatz zu dem vorbekannten Verfahren berücksichtigt, daß der Druckabfall in der Haube von dem Gasdurchsatz und damit von der Strömungsgeschwindigkeit des Gases abhängig ist. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß der Druckabfall in der Auffanghaube mit dem Quadrat des Gasdurchsatzes zunimmt. Es ist deshalb vorteilhaft, diese spezielle Abhängigkeit bei der Ermittlung des Korrekturwertes zugrunde zu legen.

Eine Verfeinerung des Verfahrens läßt sich vorteilhafterweise dadurch erreichen, daß zur Ermittlung und Festsetzung des Korrekturwertes zusätzlich die Differenz zwischen der in der Haube gemessenen Abgastemperatur und einer Bezugstemperatur herangezogen wird.

Die allgemeine der Erfindung zugrunde liegende Idee ist, die Differenz des Druckes in der unteren Begrenzungsebene der Haube innerhalb und außerhalb der Haube (APi) aus verschiedenen Meßgrößen zu ermitteln, wovon die wesentlichen Größen die Druckdifferenz zwischen einer Meßstelle innerhalb der Haube oberhalb der unteren Begrenzungsebene und dem atmosphärischen Druck (AP₈) sowie der Gasdurchsatz Q ist und weitere gegebenenfalls herangezogene Größen mit den jeweiligen Betriebsbedingungen zusammenhängen, beispielsweise Gastemperatur T, Gaszusammensetzung u. dgl. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens arbeitet so, daß der auf diese Weise bestimmte Differenzdruck AP₁ während des Betriebes auf dem Wert Null gehalten wird.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens kann man auf verschiedene Weise vorgehen. Man kann beispielsweise einen üblichen Regler verwenden und zwischen die Meßstelle und den Regler eine Rechenmaschine einschalten. Auf diese Weise erhält der Regler den Wert Δ P₁, wie er von der Rechenmaschine auf Grund des Wertes A P_s und des Gasdurchsatzes Q errechnet wurde, und die Druckdifferenz am Bezugspunkt bleibt bei Null.

Es ist auch möglich, den Wert AP_s unmittelbar dem Regler aufzugeben und seinen Bezugspunkt nach den Angaben der Rechenmaschinen zu verschieben, die in diesem Fall die Korrekturgröße AP₅-A P_t mit Hilfe des Gasdurchsatzes Q errechnen würde. Bei diesem Vorgang, bei dem der Wert A P_s unmittelbar geregelt wird, wird dieser durch den Regler nicht mehr konstant gehalten.

Es wäre auch möglich, auf die Verwendung eines üblichen Reglers zu verzichten, jedoch eine Rechenmaschine zu verwenden, die dauernd den sich aus den Betriebswerten gemäß der Betriebsweise aufgestellten und verwendeten Gleichungen sich ergebenden Wert errechnet, um aus diesem Wert in jedem Augenblick den richtigen Wert für den Saugzug zu bestimmen, der einen solchen Betrieb der Vorrichtung gewährleistet, daß in der Begrenzungsebene der Haube die Druckdifferenz Null besteht.

Was die eigentliche Erfindung betrifft, so sind diese Ausführungsbeispiele einander äquivalent.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich am besten aus der folgenden Erläuterung

eines Ausführungsbeispiels erkennen, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Figur zeigt die Einrichtung zum Auffangen der Gase, zur Entstaubung der Gase und zur Einregulierung des Absaugzuges. Oberhalb des Konverters 1 ist die Auffanghaube 2 angeordnet, von welcher eine Absaugleitung 3 wegführt und zu einem Feuchtigkeitsentstauber nach dem Venturiprinzip 4 führt.

Die Haube 2 und die Absaugleitung 3 weisen eine Doppelwand auf und sind in üblicher Weise wassergekühlt. Die Absaugung der Gase erfolgt mittels eines Saugventilators 5 und wird mittels eines üblichen Flügelventils 6 geregelt. Die gewonnenen und entstaubten Gase, die zum größten Teil aus Kohlenmonoxid bestehen, werden anschließend am Ausgang eines Kamins 7 verbrannt.

Der Differenzdruck J P_s wird in einem beliebigen Niveau der Haube mittels eines Differenzdruckmessers 8 mit elastischer Membran gemessen und weist drei Druckentnahmestellen 9 a, 9 b und 9 c auf, die parallel zueinander zu einem Empfänger führen, der innerhalb der Haube angeordnet ist und der außerdem mit einer Entnahmeleitung für den Vergleichsdruck 10 verbunden ist, der außerhalb der Haube gemessen wird. Der Empfänger 8 weist einen elektromagnetischen Sender auf, der unter Zwischenschaltung eines Generatordemodulators 11 ein elektrisches Signal abgibt, das dem Differenzdruck proportional ist.

Die Temperatur der die Haube verlassenden Gase wird mittels eines Termoelementes 12 gemessen.

Der Gasdurchsatz Q wird nach der Abkühlung und nach der Entstaubung mittels eines Venturirohres 13 und eines Mengenmessers 14 mit automatischer Korrektur des Druckes, der Temperatur und der Feuchtigkeit gemessen, der nach dem Prinzip eines Differentialmanometers aufgebaut ist und den durch das Venturirohr 13 erzeugten Unterdruck mißt.

Die Anzeigen des Differentialmanometers 8, des Mengenmessers 14 und des Thermoelementes 12 werden in eine elektrische Rechenmaschine 15 gegeben. Die Rechenmaschine führt den Rechenvorgang nach der Gleichung

aus. Das Rechenergebnis, Δ P₁, der in der Begrenzungsebene der Haube 2 herrschende Differenzdruck, welcher an dieser Stelle nur mit Schwierigkeiten zu messen wäre, wird auf ein elektronisches Potentiometer 16 gegeben, das einen pneumatischen Regler bekannter Art aufweist, der die Einstellung des Regelventils 6 steuert, um den errechneten Differenzdruck Δ P₁ dauernd auf dem Wert Null zu erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung des Saugzuges zum Absaugen von beim Frischen von Metallschmelzen in einer im Abstand von dem Frischgefäß, z. B. einem Konverter, angeordneten Haube aufgefangenen und in einen Abzugskanal gesaugten Abgasen zur Vermeidung einer Differenz des Druckes in der unteren Begrenzungsebene der Haube innerhalb und außerhalb der Haube, wobei als Bezugsgröße der an einer Stelle innerhalb der Haube und oberhalb der unteren Begrenzungsebene gemessene und mitteis eines Korrekturwertes den Bedingungen an der untersten Begrenzungsebene der Haube angepaßten Druck der Abgase herangezogen wird, dadurchgekennzeichnet, daß zur Ermittlung und Festsetzung des Korrekturwertes die Menge der den Abzugskanal durchströmenden Abgase gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung und Festsetzung des Korrekturwertes zusätzlich die Differenz zwischen der in der Haube gemessenen Abgastemperatur und einer Vergleichstemperatur herangezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPV