DE1573265A1 - Einrichtung fuer die Messung und gegebenenfalls Registrierung der Temperaturverteilung im Drehrohrofen - Google Patents

Description

• Einrichtung für die Messung und gegebenenfalls Registrierung der Temperaturverteilung im Drehrohrofen Für viele i; Drehrohrofen durchgefulirte Prozesse ist eine genaue Temperaturkontrolle unentbehrlich, wobei sowohl der zeitliche wie auch der örtliche Temperaturverlauf von großer Bedeutung ist. Es ist daher bekannt und bleich, den zeitlichen Temperaturverlauf für eine Reihe verschiedener Punkte des Ofens durch eine Anzahl von Thermoelementen zu verfolgen und insbesondere registrieren zu lassen, die an verschiedenen Stellen des Ofens angebracht sind. Das Abgreifen der Spannungen der Thermoelemente erfolgt üblicherweise durch Schleifringe und Abnehmerbürsten, und zwar gewöhnlich so, daß ein Schleif~ ring für die gemeinsame Masse (Erde) aller Thermoelemente benutzt wird, und die einzelnen Elemente mit ihrer anderen Elektrode an je einen eigenen Schleifring, den sogenannten "Meßring"angeschlossen sind. Um die nicht unbeträchtlichen Kosten der Meß- und Registriereinrichtung in erträglichen Grenzen zu halten, ist es ferner bekannt, die Meßringe in voneinander getrennte Halbkreise zu unterteilen, von denen jeder an ein anderes Thermoelement angeschlossen ist, wodurch die Anzahl der notwendigen Meßringe halbiert wird und außerdem die Registrierung der durch die einzelnen Elemente gemessenen Temperatur gemeinsam von einem Mehrpunktschrei ber, meist einem Mehrfarbenschreiber, durchführen zu lassen, welcher die Meßwerte der einzelnen Thermoelemente in wiederkehrendem Rhythmus und gleichmäßigen Zeitabständen abgreift und registriert.
• Ein Nachteil dieser bekannten Meß- und Registriermethode besteht darin, daß der Registrier-Rhythmus des Gerätes starr ist und nicht mit der oft veränderlichen Drehzahl des Ofens synchronisiert ist. Infolgedessen kommt es oft vor, daß die Schleifringhälften eines bestimmten Thermoelements nicht in dem Augenblick unter der Abnehmerbürste liegt, in dem der Mehrfarbenschreiber dessen Temperatur registrieren will.
• Man kann zwar durch ein Relais nachprüfen lassen, ob sich die richtige Schleifringhälfte im richtigen Augenblick unter der Abnehmerbürste befindet. Jedoch kann selbst dann, wenn diese Grundvoraussetzung für richtiges Registrieren erfüllt ist, die Temperaturmessung noch stark verfälscht werden, und zwar dadurch, daß das Thermoelement im Zeitpunkt der Messung und Registrierung entweder noch nicht von der Ofenbeschickung bedeckt list, wodurch eine zu hohe Temperatur registriert wird.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Einrichtung zur Messung und Registrierung mit Hilfe eines Mehrpunktschreibers von an verschiedenen Stellen eines Drehrohrofens mit Hilfe von Thermoelementen gemessenen Temperaturen, die die genannten Nachteile vermeidet und darüber hinaus mit wesentlich weniger Schleifringen auskont als die bekannten Einrichtungen. Die Erfindung ist nachstehend anhand der Abbildungen näher erläutert. Beide Figuren sind senkrechte Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäß ausgerüsteten Drehrohrofen.
• Erfindunggemäß werden für alle Thermoelemente des Drehrohrofens zusammen nur zwei Schleifringe und zwei Abnehmerbürsten benötigt, Der eine dieser Schleifringe besteht wie bei bekannten Einrichtungen aus einem einfachen Ring und dient als Ableitung für die"Masse4. Der andere Schleifring ist in so viele elektrisch voneinander getrennte Segmente sufgeteilt, wie Thermoelemente vorhanden sind, und jedes Segment ist mit einem der Thermoelemente verbunden. Außerdem ist jedem Schleifringsegment ein mit dem Ofenmantel fest verbundenes und huber den Ofenmantel hinausragendes Schalter betätigungsstück zugeordnet, das durch die Rotation des Drehrohrofens einen außerhalb desselben ortsfest angebrachten Schalter betätigt. Dieses Betätigungsstück kann vorzugsweise mit dem Ringsegment selbst fest verbunden sein bzw. einen Teil desselben, zsB. in Form einer Nocke, bilden, wie in Figur 1 dargestellt. Es kann aber auch in beliebiger anderer Weise direkt oder indirekt mit dem Ofenumfang verbunden sein und braucht auch nicht die gleiche Winkellage einzunehmen, wie das dazugehörige Ringsegment. Wohl aber ist es notwendig und wesentlich, daß allen Betätigungstücken 9a, 9b, 9c usw., denen die verschiedenen Ringsegmente 5a, 5b, 5c usw. zugeordnet sind, wie in Figur 2 beispielsweise dargestellt, die gleichen Winkeldifferenzen zueinander einschließen, wie die zugehörigen Ringsegmente.
• Der Mehrpunktschreiber wird erfindungsgemäß nicht in starrem Zeitrhythmus betätigt, sondern schaltet sich jeweils für eine Messung und Registrierung ein, wenn er ein Signal von dem Schalter erhält, der durch die den Schleifringsegmenten zugeordneten Schaltbetätigungsstücke, z. B. Nocken, betätigt wird. Nach beendigter Messung und Registrierung wird der Mehrpunktschreiber auf die nächste Nummer oder Farbe umgeschaltet und bleibt dann solange unbetätigt, bis er das nächste Signal vom, z.B. nockenbetätigten, Schalter erhält. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich sicherzustellen, daß alle Thermoelemente immer an genau der gleichen Stelle, z. B. alle kurz vor dem Austritt aus der Ofenbeschickung oder alle im Zeitpunkt ihrer stärksten Bedeckung mit der Ofencharge, abgelesen werden.
• Außerdem kann die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einer besonderen Ausgestaltung dazu benutzt werden, um auch den Füllungsgrad des Ofens, und zwar nicht nur den durchschnittlichen, sondern auch den örtlichen Püllungsgrad, genau zu messen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nachstehend anhand der Abbildung 1 beispielsweise näher erläutert, die einen senkrechten Querschnitt durch einen mit der erfindungegemäßen Meß- und Registriereinrichtung versehenen Drehrohrofen darstellt.
• 1 ist der Ofenmantel, 2 ist die feuerfeste Ausmauerung eines Drehrohrofens, 3 sind die Thermoelemente, die sich zwar an verschiedenen Stellen der Länge des Ofens befinden, in der Abbildung des Ofens aber in die gleiche Schnittebene verlegt worden sind. 4 ist die Ofenbeschickung. Der für die Masse (Erde) für alle Thermoelemente gemeinsame Schleifring 6 liegt nicht in der Schnittebene und ist daher nicht dargestellt. An diesem Schleifring wird jedes Element mit dem Anschluß 7 angelegt. Der andere Anschluß 8 jedes Elements wird an das ihm zugehörige, auf gleicher Lage am Ofenumfang befindliche Segment 5 angeschlossen. Jedes dieser Segmente 5 hat ein BetätigungastUck, z.B. eine Nocke 9.
• Der Steuerungs- und Abgreifkasten 11, der in Position A außerhalb des Ofens stationär befestigt ist, enthält die Abnehmerbürsten 10/12 und einen Kontakt, z. B einen Ruhekontakt 13/14. Letzterer wird kurzzeitig geöffnet, wenn er durch das passierende Betätigungsstück, t.B, Nocke 9, gehoben wird und gibt dann ein Signal an den (nicht dargestellten) Mehrpunktschreiber ab. Gleichzeitig oder unmittelbar darauf greifen die beiden Abnehmerbürsten 10 und 12 die Spannung zwischen dem Schleifringsegment 5 und dem Schleifring 6 ab. Der Mehrfarbenschreiber hat keinen selbständigen Antrieb, sondern wird vom Kontakt 13/14 gesteuert. Wenn sich dieser Kontakt öffnet, fällt ein Relais ab und der Schreiber druckt die von den Bürsten 10 und 12 abgenommene Spannung. Dann schaltet der Schreiber auf die nächstfolgende Zahl oder Farbe um und wartet auf das nächste Signal, z. B. die nächste Spannungsunterbrechung, durch den Kontakt 13/14.
• Wenn dagegen der Kontakt 13/14 kein Ruhe-, sondern ein Arbeitskontakt ist, druckt der Schreiber selbstverständlich nur dann, wenn der Kontakt geschlossen wird. 15 sind die Antriebs- und Lagerungsrollen des Drehrohrofens.
• Wenn gewünscht, kann gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung auch die Temperatur im Gasraum an all den Stellen des Ofens gemessen werden, an denen Thermoelemente für die Messung der Beschickungstemperatur angebracht sind, ohne daß dazu zusätzliche Thermoelemente oder Schleifringe erforderlich sind. Für diesen Zweck ist es nur notwendig, einen zweiten Abnehmerkasten an einer Stelle, z.B. B, anzubringen, an der die Thermoelemente sich unbedeckt durch die Beschickung im Gasraum befinden.
• Weiter ist es durch eine Wechselecbaltung zwischen den entsprechend angeordneten Schaltkästen A und B möglich die maximale Beschickungs-und Gastemperaturen für Je ein Thermoelement von dem Schreibgerät nebeneinander zu bestimmen oder registrieren su lassen.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich außerdem auch sur direkten Messung des Füllungsgrades des Drehrohrofens, und zwar auch des örtlichen Füllungsgrades an jeder Stelle, an der ein Thermoelement vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist es nur notwendig, die Temperaturverteilung für den gesamten Innenumfang der Ofenausmauerung zu messen und auf zuzeichnen. Der Punkt, an dem die Temperatur scharf abfällt, ist derjenige, an dem das Thermoelement in die Beschickung eintaucht, und der, an dem die Temperatur plötzlich anateigt, ist derjenige, an de; das Thermoelement wieder aus der Beschickung herauskommt. Na@@ Festlegung dieser beiden Punkte ist die Bestimmung des Füllungsgrades praktisch nur ein Rechenproblem, das für jeden Füllungsgrad von vornherein, d.h. ein für allemal, gelöst werden kann. - Patentansprüche -

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Einrichtung für die Messung und gegebenenfalls Registrierung der zeitlichen und örtlichen Temperaturverteilung in einem Drehrohrofen mit Hilfe mehrerer, in das Ofeninnere ragender Thermoelemente, Schleifringen und Abnehmerbürsten für die Abnahme der Spannungen dieser Thermoelemente und einem Mehrpunktschreiber, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Abnahmeschleifringe aus so viel voneinander elektrisch getrennten Segmenten (5) besteht, wie Thermoelemente (3) vorhanden sind, jedes Segment (5) mit einem Anschluß (8) je eines Thermoelementes (3) verbunden ist und diesem Segment ein mit dem Ofenmantel fest verbundenes, über den Ofenmantel hinausragendes Schalterbetätigungsstück (9) zugeordnet ist, wobei verschiedene Schalterbetätigungsstücke 9a, 9b, 9c .... untereinander den gleichen Winkel vom Ofenumfang einschließen, wie ihre zugehörigen Ringsegmente (5a, 5b, 5c), daß ein Schalter (13, 14), der bei Betätigung den Mehrpunktschreiber einschaltet, außerhalb des Drehrohrofens so angeordnet ist, daß er von den Eetätigungsstücken (9) bei der Passage betätigt wird und die Abnehmerbürsten (10/12) so nahe am Kontakt (13/14) und an den Schleifringsegmenten (5) angeordnet sind, daß sie die Spannung zwischen dem Segment (5) und einem anderen Schleifring (6), der mit dem anderen Anschluß (7) des Thermoelementes verbunden ist, praktisch im gleichen Augenblick, indem der Schalter (13/14) betätigt wird oder unmittelbar darauf, abnehmen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalterbetätigungsstücke (9) mit den zugehörigen Ringsegmenten (5) fest verbunden sind und vorzugsweise als Nocken ausgebildet sind.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (13/14) und die Abnehmerbürsten (10/12) gemeinsam in einem Abnehmerkasten (11) untergebracht sind.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (13/14) und die Abnehmerbürsten (10/12) an einer Stelle A angebracht sind, an der das Thermoelement (3), dessen Spannung abgegriffen wird, von der Ofenbeschickung bedeckt ist.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Abnehmerkasten (?in) mit einem weiteren Schalter (13'/14') und Abnehmerbürsten (10'/12') an einer Stelle B angebracht ist, an der das Thermoelement (3), dessen Spannung von Abnehmerkasten (11') abgegriffen wird, sich im Gasraum des Ofens befindet.