DE1583443B1 - PROCEDURE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE DISTRIBUTION ON THE BATCH SURFACE OF A CHAMBER - Google Patents

PROCEDURE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE DISTRIBUTION ON THE BATCH SURFACE OF A CHAMBER

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DE1583443B1 DE19671583443 DE1583443A DE1583443B1 DE 1583443 B1 DE1583443 B1 DE 1583443B1 DE 19671583443 DE19671583443 DE 19671583443 DE 1583443 A DE1583443 A DE 1583443A DE 1583443 B1 DE1583443 B1 DE 1583443B1
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Description

3 43 4

In weiterer Ausgestaltung wird die Mittelwert- dabei aus einem Sender 21 und der als Empfänger 22 bildung der Temperatur für konzentrische Zonen und dienenden Fernsehkamera. Der Sender 21 sendet da-Sektoren der Chargenoberfläche vorgenommen. Da- bei eine Strahlung aus, die eine Identifizierung der bei werden in der numerischen Anzeigetafel für die normalen, von der Chargenoberfläche ausgehenden aus konzentrischen Zonen und Sektoren bestehenden 5 Infrarot- bzw. sichtbaren Strahlung ermöglicht und Bereiche Mittelwertbildungen vorgenommen und von der Fernsehkamera empfangen werden kann, diese wiederum zum Mittelwert der gesamten Be- Sender und Empfänger, die relativ zueinander beschickungsoberfläche in Beziehung gesetzt. Die sich festigt sind, bilden die Fernmeßausrüstung, die um aus dieser Gegenüberstellung ergebenden Maß- ihre optische Basis 23 und um eine Achse 24 senknahmen für die Beschickungsverteilung können so- io recht zu 23 drehbar ist, wobei diese so gewählt ist, dann auf die entsprechenden Bereiche erstreckt daß die Achse 25 der ausgesandten Strahlung die werden. gesamte zu beobachtende Oberfläche abtasten kann.In a further embodiment, the mean value is derived from a transmitter 21 and the receiver 22 formation of temperature for concentric zones and serving television camera. The transmitter 21 sends da sectors made on the batch surface. Thereby a radiation from which an identification of the at are in the numeric display for the normal ones starting from the batch surface 5 infrared or visible radiation made up of concentric zones and sectors enables and Areas can be averaged and received by the television camera, this in turn corresponds to the mean value of the total loading sender and receiver, the loading surface relative to one another related. Those who are consolidated form the telemetry equipment; from this comparison resulting dimensions - their optical base 23 and about an axis 24 lower for the load distribution can be rotated right up to 23, whereby this is selected in such a way that then extends to the corresponding areas that the axis 25 of the emitted radiation will. can scan the entire surface to be observed.

Die Erfindung sei weiterhin an Hand der sich auf Diese zur optischen Basis 23 senkrechte Strahlung ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen 25 trifft an einem der Punkte 26, 27 oder 28 auf die veranschaulicht. *5 Chargenoberfläche in Abhängigkeit von der Entfer-The invention is also based on the radiation that is perpendicular to the optical base 23 drawings 25 relating to an exemplary embodiment meet at one of points 26, 27 or 28 illustrated. * 5 Batch surface depending on the distance

F i g. 1 zeigt den oberen Teil 1 eines Hochofens, nung zwischen. Oberfläche und Sender. Der Empdessen Charge sich bei 2 befindet. Eine an der Außen- fänger 22 erfaßt die Lage der Punkte 26, 27 und 28 seite des Ofens angeordnete Fernsehkamera 3, · die und registriert dabei in seiner Brennpunktebene die einer in der Wandung des oberen Teils des Ofens aus- Bildpunkte 29, 30 und 31 der von den Punkten 28. gebildeten Öffnung 4 gegenüberliegt, gestattet die 20 27 und 26 reflektierten Strahlung. Der in dieser Ebene Beobachtung des größten Teils der Chargenober- zwischen den Bildpunkten 29, 30 und 31 und dem fläche. Der Vereinfachung und Übersichtlichkeit der Bildpunkt der optischen Kameramitte in der Brenn-Zeichnung wegen wird vorausgesetzt, daß nur eine punktebene bestehende Abstand steht in direkter und einzige Kamera vorgesehen ist, wobei darauf ver- stetiger Beziehung zu dem Winkel zwischen der Basis ziehtet wurde, die Abscloirmvorrichtungen sowohl 25 23 und der Richtung der Verbindungslinie der gicht- als auch kameraseitig aufzuzeigen; optischen Mitte mit den Punkten 28. 27 bzw. 26. DerF i g. 1 shows the upper part 1 of a blast furnace, voltage between. Surface and transmitter. The recipient Batch is at 2. One on the outer catcher 22 detects the position of points 26, 27 and 28 side of the furnace arranged television camera 3, · the and registered in its focal plane the one in the wall of the upper part of the furnace from image points 29, 30 and 31 of the points 28. Formed opening 4 is opposite, allows the 20 27 and 26 reflected radiation. The one on this level Observation of most of the batch top between pixels 29, 30 and 31 and the area. The simplification and clarity of the image point of the optical camera center in the focal drawing because of it is assumed that there is only one point plane in the direct and single camera is provided, with a constant relationship to the angle between the base was drawn, the shielding devices both 25 23 and the direction of the line connecting the to show gout as well as camera side; optical center with points 28. 27 and 26. The

F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung den gesuchte Abstand ergibt sich mithin aus einer ein-Empfängerbildschirm 5 der Fernsehkamera. Ein be- fachen triogonometrischen Beziehung, liebiger Punkt der beobachteten Oberfläche ist durch Abweichend hiervon kann man das von dem ge-F i g. 2 shows a schematic representation of the distance sought consequently results from a one-receiver screen 5 of the television camera. A simple triogonometric relationship, dear point of the observed surface is by deviating from this one can that of the ge

die Intensität des Lichtpunktes, der bei 7 auf dem 30 suchten Punkt der Chargenoberfläche ausgesandte Bildschirm in Erscheinung tritt, und durch die Win- Signal auch in herkömmlicher Weise mittels der kelkoordinaten 8 und 9 dieses Punktes gekenn- Kamera erfassen und unmittelbar auf den Rechner zeichnet; übertragen, wobei dann die beiden Fern- und Licht-the intensity of the point of light emitted at 7 on the 30 point sought on the charge surface Screen appears, and through the Win-Signal also in a conventional manner by means of the Kelkoordinaten 8 and 9 of this point marked camera and record directly on the computer draws; transmitted, with the two long-distance and light

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das die Fernseh- messungen systematisch nacheinander für jeden kamera 3 umfaßt; die Verbindungsleitung 10 überträgt 35 Punkt bzw. für jede Zone der Oberfläche durchdie mit I bezeichnete Intensität des Punktes auf den geführt werden können.F i g. 3 shows a block diagram showing the television measurements systematically one after the other for each camera 3 includes; the connection line 10 transmits 35 points or for each zone of the surface through the I marked the intensity of the point on which can be guided.

Elektronenrechner 11, während zwei Vorrichtungen Für die Fälle, in denen die räumlichen Verhält-Electronic computer 11, while two devices.

12 und 13 die Koordinatenwerte 8 und 9 auf den nisse eine Beobachtung der gesamten Oberfläche der Rechner übertragen, der seinerseits die numerische Beschickung nicht ermöglichen, werden weitere Anzeigetafel 14 über einen entsprechenden Digital- 40 Kameras an verschiedenen Stellen angebracht, so daß wandler 15 speist; schließlich die gesamte Chargenoberfläche im Beob-12 and 13 the coordinate values 8 and 9 on the nisse an observation of the entire surface of the Transfer computers, which in turn do not allow numerical loading, will be further Display panel 14 attached via a corresponding digital 40 cameras at various locations, so that converter 15 feeds; finally the entire batch surface in the

Fig. 4 zeigt schließlich die Verwendung einer achtungsbereich liegt. Die Abtastung der gesamten Fernsehkamera zum Zwecke der Fernmessung. Chargenoberfläche läßt sich somit durch eine zweck-Finally, Fig. 4 shows the use of a caution area. The sampling of the whole Television camera for telemetry purposes. The batch surface can thus be

Die Fernsehkamera gemäß den Fig. 1 bis 3 er- mäßige Kamerakombination vornehmen, ohne daß mittelt in jedem Falle ein projeziertes Abbild der 45 eine Kamera nacheinander einzelne· in ihrem Zu-Beschickungsoberfläche, welches sich mehr oder gänglichkeitsbereich liegende Bereiche der Chargenweniger stark durch Intensitätsunterschiede kenn- oberfläche abtasten muß. The television camera according to FIGS. 1 to 3 make a reduced camera combination without this in each case a projected image of the 45 a camera averages one after the other in its feed surface, which areas of the batch which are more or accessible areas need to be scanned less strongly due to differences in intensity.

zeichnet. Um weiterhin auch die Entfernung zwi- Selbstverständlich kann man auch mit einer einschen der Fernsehkamera, einer zugehörigen Bezugs- zigen einrichtbaren und mit beschränktem Öffnungsebene und einem Punkt 6 der Chargenoberfläche zu 50 winkel versehenen Kamera aufeinanderfolgend einberücksichtigen, wird eine herkömmliche, optische zelne Bereiche der Chargenoberfläche erfassen, wo-Fernmeßeinrichtung vorgesehen, wobei der vom bei dann die Errechnung der jeweiligen Mittelwerte Punkt 6 ausgehende Bildstrahl beispielsweise durch nacheinander für jede Zone erfolgt, die optische Mitte verlaufen kann. Die Fernmeß- Mithin läßt sich auf einer Anzeigetafel, die in ein-draws. In order to continue the distance between, of course, you can also cut in with one the television camera, an associated reference number which can be set up and have a limited opening plane and a point 6 on the batch surface at 50 angled cameras are taken into account in succession, a conventional optical measuring device will detect individual areas of the batch surface provided, the image beam then proceeding from the calculation of the respective mean values point 6 taking place, for example, through one after the other for each zone, the optical center can run. The Fernmeß- Thus can be on a display board, which in one

einrichtung führt dann einen Abtastvorgang aus, so 55 zelne den jeweils gemessenen Bereichen der Chardaß schließlich die gesamte Chargenoberfläche erfaßt genoberfläche entsprechende Bereiche aufgeteilt ist, wird. Die Einspeisung der zu den einzelnen Koordi- eine numerische Darstellung der jeweiligen Tempenatenwerten der Meßpunkte gehörenden Entfernungs- raturmittelwerte der genannten Bereiche erzielen, werte bis zur optischen Mitte des Kamerabildschirms Wie bereits beschrieben, ergeben sich die dann vorin den Elektronenrechner ermöglicht die Korrektur 60 zunehmenden Veränderungen der Beschickungsder Intensität I in Abhängigkeit von der Entfernung. verteilung in Abhängigkeit zwischen dem allgemeinen F i g. 4 zeigt die Verwendung einer Fernsehkamera Mittelwert und den Mittelwerten für jeden einzelnen für die Fernmessung. Die Fernmeßausrüstung besteht Bereich.device then carries out a scanning process, so 55 individual the measured areas of the Chardass finally the entire batch surface is recorded gene surface is divided into corresponding areas, will. The feed of the individual coordinates - a numerical representation of the respective temperature values achieve the mean distance values of the specified ranges belonging to the measuring points, values up to the optical center of the camera screen As already described, the results are then in advance the electronic computer enables the correction 60 for increasing changes in the charge Intensity I as a function of distance. distribution depending on the general F i g. Figure 4 shows the use of a television camera mean and the mean values for each one for remote measurement. The telemetry equipment is made up of area.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 Patentansprüche· Zentralbereich des Ofens repräsentieren können. ' Fehlmessungen können weiterhin durch den Abstand1 2 Claims · Can represent the central area of the furnace. 'Incorrect measurements can still be caused by the distance 1. Verfahren zur Ermittlung der Temperatur- des Thermoelementes bis zum Ofeninneren erfolgen, verteilung an der Chargenoberfläche eines Zwar lassen sich diese wiederum durch Einschieben Schachtofens für den Ausgleich ungleichmäßigen 5 einer Sonde, die ein Thermoelement enthält, in das Ofenganges durch Änderung der Beschickungs- Gestell des Ofens vermeiden, doch ist ein derartiges verteilung, wobei die Beschickungsoberfläche mit- Verfahren mit erheblichem Aufwand verbunden und tels Wärmestrahlung aufnehmender Fernseh- im wesentlichen diskontinuierlich.1. Procedure for determining the temperature of the thermocouple up to the inside of the furnace, distribution on the batch surface of a Shaft furnace for compensating uneven 5 of a probe containing a thermocouple into the Avoid going through the furnace by changing the furnace loading frame, but this is the case distribution, with the loading surface associated with a considerable effort and process by means of thermal radiation absorbing television essentially discontinuously. kamera beobachtet wird, dadurch gekenn- Bei dem Verfahren zur Ermittlung der Tempe-camera is observed, characterized by the method for determining the tempe- zeichnet, daß die Stärke der einzelnen von io raturverteilung nach der einleitend genannten, beder Fernsehkamera aufgenommenen Signale und kannten Art besteht noch der Nachteil, daß es ständie diesen zugehörigen, durch die jeweiligen Ab- dig eine subjektive Beurteilung durch den Beobachtastpunkte bestimmten Koordinaten auf einen tenden voraussetzt. Wenn auch die Prüfung des Elektronenrechner* "übertragen werden, der auf Chargenzustandes mittels eines Fernsehschirms dem einer entsprechenden Anzeigetafel in herkömm- 15 Beobachtenden die Möglichkeit gibt, zu bestimmen, licher Art eine repräsentative numerische Dar- ob ein Punkt der Charge heißer ist als ein anderer, stellung der Temperaturverteilung erstellt, wobei so kann er dennoch nicht den Temperaturunterschied Abweichungen vqm: errechneten Mittelwert aller zwischen diesen beiden Punkten abschätzen; außer-Temperaturwerte ermittelt werden. dem ist die quantitative Überwachung der Tempe-draws that the strength of the individual from io rature distribution according to the introductory mentioned, beder TV camera recorded signals and known type still has the disadvantage that it stands these associated, by the respective Abig a subjective assessment by the observation points presupposes certain coordinates on a tendency. Even if the examination of the Electronic computer * "are transmitted to the batch status by means of a television screen a corresponding display board in conventional 15 allows observers to determine a representative numerical representation of whether one point in the batch is hotter than another, position of the temperature distribution created, so he can still not the temperature difference Deviations vqm: estimate the calculated mean value of all between these two points; except temperature values be determined. the quantitative monitoring of the temperature 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 raturentwicklung an einer oder mehreren Stellen der kennzeichnet, daß dem Rechner gleichzeitig mit Beschickungsoberfläche, die sich aus der Beobachden Koordinaten der Bildpunkte ein Maß ihrer rung des Fernsehbildes ergeben, nicht hinreichend zuEntfernung von der Kamera zwecks Korrektur verlässig, zumal bekanntlich Helligkeitskontraste der Bildpunktintensität übertragen wird. eines derartigen Bildes nur sehr grobe Abschätzungen2. The method according to claim 1, characterized by temperature development at one or more points of the indicates that the computer is simultaneously with the loading surface that results from the observers Coordinates of the pixels give a measure of their position in the television picture, not sufficient for distance Reliable by the camera for the purpose of correction, especially since brightness contrasts are known the pixel intensity is transmitted. of such an image only very rough estimates 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, 25 ermöglichen.3. The method according to claims 1 and 2, 25 enable. dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwert- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-characterized in that the mean value In contrast to the invention, the object is to- bildung der Temperatur für konzentrische Zonen gründe, die Nachteile, die mit der subjektiven BiId- und Sektoren der Chargenoberfläche vorgenom- beobachtung verbunden sind, zu vermeiden. Erfinmenwird. dungsgemäß wird diese dadurch erreicht, daß dieformation of the temperature for concentric zones reasons, the disadvantages associated with the subjective image and sectors of the batch surface are connected to avoid monitoring. Will be imagined. duly this is achieved in that the 30 Stärke der einzelnen, von der Fernsehkamera auf-30 Strength of each individual recorded by the television camera — - genommenen Signale und die diesen zugehörigen,- - signals recorded and the associated, durch die jeweiligen Abtastpunkte bestimmten Koor-coordinates determined by the respective sampling points - ■ . ' dinaten auf einen Elektronenrechner übertragen wer-- ■. '' data are transferred to an electronic computer Die Erfindung bezieht- sich auf-ein Verfahren zur den, der auf einer entsprechenden Anzeigetafel ütl Ermittlung der Tempefatürverteilung an der Chargen- 35 herkömmlicher Art eine repräsentative, numerische oberfläche eines Schachtofens für den Ausgleich Darstellung der Temperaturverteilung erstellt, wobei unregelmäßigen Ofenganges durch Änderung der Abweichungen vom errechneten Mittelwert aller Beschickungsverteilung, wobei die Beschickungsober- Temperatürwerte ermittelt werden. Auf diese Weise fläche mittels Wärmestrahlung aufnehmender Fern- erreicht man die Ausschaltung der subjektiven Fehlersehkamera beobachtet wird. 40 quellen des Beobachtenden in einem sehr weitgehen-Ein Verfahren dieser- Art ist nach der belgischen den Ausmaß. Seine Aufmerksamkeit wird nämlich Patentschrift 644 883 bekannt, wonach die Chargen- nur auf die Bereiche der Tafel gelenkt, in welchen oberfläche mittels einer Fernsehkamera beobachtet Abweichungen vom Mittelwert vorliegen. Die quantiwird, deren Signale auf einem Fernsehschirm sichtbar fizierte Angabe dieser Abweichungen gestattet es, gemacht werden. Dadurch· ist es dem Ofenwärter 45 Beschickungsänderungen, die ausgleichend wirken möglich, die Entwicklung der Chargentemperaturen sollen, zuverlässiger zu wählen, als dies lediglich auf leicht zu verfolgen. Die von der Charge herrührenden Grund von mehr oder weniger fehlerhaften Schätzsichtbaren Strahlen werden also ganz oder teilweise werten möglich ist.The invention relates to a method for the, which on a corresponding display panel ütl Determination of the temperature distribution on the batch - a conventional 35 representative, numerical Surface of a shaft furnace created for the compensation representation of the temperature distribution, whereby irregular oven cycle by changing the deviations from the calculated mean value of all Feed distribution, whereby the feed upper temperature values are determined. In this way area by means of thermal radiation absorbing distance, one achieves the deactivation of the subjective fault vision camera is observed. 40 sources of the observer in a very far-reaching manner - a procedure of this kind is, according to the Belgian one, the extent. Namely, his attention will Patent specification 644 883 known, according to which the batches are only directed to the areas of the table in which surface deviations from the mean value observed by means of a television camera. The quanti will whose signals are visible on a television screen and indicate these deviations, be made. This means that it is for the furnace attendant 45 load changes that have a compensating effect possible to choose the evolution of the batch temperatures should be more reliable than just based on easy to follow. The cause of the more or less erroneous estimates arising from the batch Rays are therefore wholly or partially scoring is possible. auf dem Bildschirm erfaßt, so daß man bei Fest- Das erfindungsgemäße Verfahren ist gleichfallsdetected on the screen, so that one at fest- The method according to the invention is also stellung einer helleren, eine örtliche Überhitzung dar- 50 den auf der sektorenförmigen Temperatureinzelmesstellenden Zone Maßnahmen zur Beseitigung der- sung basierenden Verfahren überlegen. Bei letzteren selben treffen kann. werden nämlich nur die Gastemperaturen thermo-position of a lighter, localized overheating on the sector-shaped temperature individual measuring position Zone consider measures to eliminate the solution-based process. With the latter same can meet. that is, only the gas temperatures are thermally Derartige Maßnahmen sind an sich bekannt, so elektrisch erfaßt. Wenn im Bereich einer Meßstelle z. B. nach der Zeitschrift >>Neue Hütte«, 1958, S. 405 ein heißer, jedoch örtlich begrenzter Gasstrahl durch- und 407. Dabei werden jedoch in Querschnitts- 55 bricht, so kann dies eine Fehlbeurteilung in bezug auf Sektoren Gastemperaturen gemessen und nach dem den gesamten Sektor zur Folge haben, die erfindungs-Ergebnis dieser Messungen Maßnahmen zur auto- gemäß ausgeschlossen ist. . . .Such measures are known per se, so recorded electrically. If in the area of a measuring point z. B. according to the magazine "Neue Hütte", 1958, p. 405 a hot, but locally limited gas jet through and 407. However, if there are breaks in cross-sectional 55, this can be a misjudgment with regard to Sectors gas temperatures measured and after the entire sector result in the result of the invention these measurements measures for auto- appropriately excluded. . . . matischen Änderung der Beschickung getroffen, so Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird da-A further improvement of the invention is made there- daß ein gleichmäßiger Ofengang wieder hergestellt durch erreicht, daß dem Rechner gleichzeitig mit den wird. 60 Koordinaten der Bildpunkte ein Maß ihrer Entfer-that a uniform oven cycle is achieved again by that the computer at the same time with the will. 60 coordinates of the pixels a measure of their distance Für die Bestimmung der Temperaturen und ihrer nung von der Kamera zwecks Korrektur der Bild-Schwankungen sind auch weitere Verfahren bekannt- punktintensität übertragen wird. Durch diese Korrekgeworden. So kann man in das feuerfeste Futter eines tür kann man die Ermittlung derjenigen Bereiche der Schachtofens in Nähe des oberen Niveaus der Charge Beschickungsoberfläche verbessern, bei welchen Thermoelemente einsetzen, die jedoch lediglich die 65 Temperaturabweichungen vom Mittelwert bestehen. Temperaturen an einigen Stellen des Ofenumfanges Gegenüber anderen bekannten Verfahren, wobei zu- und damit keine vollständige Anzeige der Tempe- sätzlich eine Messung des Möllerstandes erforderlich raturverteilung über den Ofenumfang oder gar im wird, ergibt sich hierdurch gleichfalls ein Vorteil.For the determination of the temperatures and their voltage by the camera for the purpose of correcting the image fluctuations other procedures are also known - point intensity is transferred. Corrected by this. So one can in the refractory lining of a door one can identify those areas of the Shaft furnace near the upper level of the batch improve the loading surface, in which Use thermocouples which, however, only show the 65 temperature deviations from the mean value. Temperatures at some points on the circumference of the furnace compared to other known processes, whereby and therefore no complete display of the temperature, a measurement of the Möller level is required temperature distribution over the circumference of the furnace or even within the furnace, this also results in an advantage.
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