DE1758170A1 - Method and device for measuring spray and spit conditions in steel-making furnaces - Google Patents
Method and device for measuring spray and spit conditions in steel-making furnacesInfo
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Description
NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA, Tokyo/ JapanNIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA, Tokyo / Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Sprüh- und Spuck zustände in StahlerzeugungsöfenMethod and device for measuring the spray and spitting conditions in steelmaking furnaces
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Sprühens und Spuckens nach Zustand oder Menge an Schlacke oder geschmolzenem Stahl während des Frischens von Stahlherstellungsöfen, beispielsweise Thomas-Konvertern (Basic oxygen furnace), wobei die Sprüh- und Spuckzustände theoretisch analysiert werden, um die die Ausbeute der Stahlherstellung und dergleichen beeinflussenden Hauptfaktoren herauszufinden und so mehr ins Einzelne gehende und angemessenere Arbeitsprogramme aufzustellen.The invention relates to a method and apparatus for measuring spray and spit by condition or amount of slag or molten steel during refining from steelmaking furnaces, e.g. Thomas converters (Basic oxygen furnace), whereby the spray and spit conditions are theoretically analyzed in order to determine the yield of the Find out the main factors influencing steelmaking and the like, and so more detailed and more appropriate To draw up work programs.
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Bekanntlich wird während des Blasens im Thomas-Sauerstoffofen oder einem anderen Stahlherstellungsofen Schlacke oder geschmolzener Stahl ausgespuckt. Bisher wurden die Bedingungen und Mengen dieses Sprühens und Spuckens von Schlacke und geschmolzenem Stahl beim Thomas-Ofen durch visuelle Beurteilung bestimmt. Ist beispielsweise die Sprüh- und Spuckmenge übermäßig, so wird der Druck des eingeblasenen Sauerstoffs erniedrigt oder es werden zusätzliche Rohmaterialien wie Eisenerz, Kalkstein oder dergleichen zugegeben, um das Spucken und Sprühen zu vermindern» Hinsichtlich der Bestimmung der Sprüh- und Spuckmengen und hinsichtlich der sich daraus ergebenden Arbeitsgänge muß man sich also auf die Erfahrung des Ofen-Bedienungspersonals verlassen. Infolgedessen verlaufen die Vorgänge von Hochöfner zu Hochöfner verschieden, und es ergeben sich erhebliche Differenzen in der Abstichausbeute und Abweichungen in der Stahlzusammensetzung. Gelegentlich ist ein fehlerhafter Arbeitsablauf des Ofens die Folge. Die Ausbeute- und die Abweichungsbedingungen könnten also erheblich verbessert werden,-wenn es möglich wäre, quantitative Messungen des Sprühens und Spuckens durchzuführen und notwendige Operationen gemäß Standard-Schemen, die von der Erfahrung des Hochöfners unabhängig sind, in Angriff zu nehmen.It is known that slag or molten steel is spat out during blowing in the Thomas oxygen furnace or other steelmaking furnace. So far the conditions and Lots of this spray and spit of slag and molten Steel in the Thomas furnace determined by visual assessment. For example, if the amount of spray and spit is excessive, the The pressure of the injected oxygen is lowered or additional raw materials such as iron ore, limestone or the like are used admitted to lessen spitting and spraying »Regarding the determination of the spray and spit quantities and the resulting operations must therefore be based on experience left by the furnace operator. As a result, the processes run differently from blast furnace to blast furnace, and there are considerable differences in the tapping yield and deviations in the steel composition. Occasionally, the furnace works incorrectly as a result. The yield and the Deviation conditions could therefore be significantly improved - if it were possible to make quantitative measurements of the spraying and To perform spitting and necessary operations according to standard schemes that are independent of the experience of the blast furnace operator, to tackle.
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Es ist zwar bekannt, daß mehr ins Einzelne gehende und geeignetere Arbeitsprogramme aufgestellt werden könnten, wenn es möglich wäre, die Beziehungen zwischen den Sprüh- und Spuckzuständen und -mengen und der Abstichausbeute sowie die wesentlicheren Ursachen, die das Sprühen und Spucken verursachem herauszufinden und aufzuzeichnen und die Hauptursachen zu enthüllen, welche die Abstichausbeute beeinflussen, in dem die Beziehungen zwischen dem Sauerstoffdruck, der Dauer und der Menge des Zusetzens Von Hilfsmaterial wie Flußspat, Kalkstein und Eisenerz, der Höhe der Sauerstoffzufuhr (height of the lance), der Lebensdauer der Düse und dem Alter des Ofens geklärt werden. Nach gegenwärtigem Stand der Technik ist es jedoch nicht möglich, diese Fragen zu klären.It is well known that more detailed and appropriate work programs could be drawn up if it would be possible to examine the relationships between the spray and spit conditions and amounts and the tap yield as well as the more essential ones Find out the causes of spraying and spitting and record and reveal the major causes affecting tap yield by establishing the relationships between the oxygen pressure, the duration and the amount of addition of auxiliary materials such as fluorspar, limestone and iron ore, the height of the lance, the service life of the nozzle and the age of the furnace. To However, it is not possible with the current state of the art to answer these questions.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung zu schaffen, um ein standadisiertes Arbeitsprogramm für einen Stahlherstellungsofen, insbesondere einen Thomas-Sauerstoffofen, zu erstellen, das eine verbesserte Abstichausbeute und eine Vereinheitlichbarkeit der Stahlzusammensetzung sicherstellt.The invention is therefore based on the object of specifying a new method and creating a device to a To create a standardized work program for a steelmaking furnace, in particular a Thomas oxygen furnace, the one improved tapping yield and a standardization of the Ensures steel composition.
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Gemäß der Erfindung bedient man sich vorteilhaft einer elektrooptischen Vorrichtung zum Hessen des Sprühens und Spuckens und der Mengen der Schmelzenbestandteile, also Schlacke und geschmolzenes Metall.According to the invention, one advantageously uses one electro-optical device for spraying and spitting and the amounts of the melt components, i.e. slag and molten metal.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen. Auf der Zeichnung bedeuten:Further details, advantages and features of the invention emerge from the following description and the drawings. On the drawing:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer die Erfindung zeigenden Meßvorrichtung in schematischer Darstellung;1 shows an embodiment of a measuring device showing the invention in a schematic representation;
Fig. 2 einen Blockschaltplan einer elektronischen Vorrichtung, die in der Meßvorrichtung gemäß Fig. 1 Verwendung findet;FIG. 2 shows a block diagram of an electronic device which is used in the measuring device according to FIG finds;
Fig. 5 graphische Darstellungen von Sprüh- und Spuckzuständen während des tatsächlichen«Betriebs.Figure 5 shows graphical representations of spray and spit conditions during actual operation.
Mit Hilfe der dargestellten Vorrichtung wird das Sprühen und Spucken von Schlacke und Stahl mittels einer elektro-optisehen Vorrichtung, im dargestellten Beispiel einer industriellen Fernsehkamera 2, aber nach Wahl auch mit Hilfe einer photoelektrisohen Röhre oder eines Infrarotstrahlendetektors, festgestellt, inWith the aid of the device shown, the spraying and spitting of slag and steel is carried out by means of an electro-optical system Device, in the example shown, an industrial television camera 2, but optionally also with the help of a photoelectrisohen Tube or infrared ray detector, detected in
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elektrische Größen umgewandelt und dann mittels einer elektronischen Vorrichtung 4 gespeichert. Die industrielle Fernsehkamera 2 ist so aufgebaut, daß sie auf Lichtstrahlen anspricht, die von den Sprüh- und Spuckteilchen ausgehen, die durch eine lichtaufnehmende Fläche 1 unterhalb der Öffnung eines Thomas-Ofens hindurchgehen; die Lichtstrahlen werden also in elektrische Größen umgewandelt. Um Licht von außen auszuschalten, das zu Fehlern führen würde, ist für das Linsensystem ein Schlitz vorgesehen und die lichtaufnehmende Fläche 1 ist auf die Lage gemäß Fig. 1 beschränkt. Das in elektrische Größen, nämlich Spannungen, umgewandelte Signal läuft durch eine Torschaltung 11 (Fig. 2), in der elektrische externe, von der Stromquelle herrührende Störungen eliminiert werden, und verläuft dann zu einer Impuls-Abtrennschaltung 12, die Signale abtrennt, welche von solchen äußeren Störungen wie reflektiertes Licht und dergleichen herrühren, ferner Signale, die einer unter einem gegebenen Wert liegenden Helligkeit entsprechen, so daß nur solche Signale durchgelassen werden, die der Helligkeit des Sprühens und Spuckens entsprechen.converted into electrical quantities and then by means of an electronic Device 4 stored. The industrial television camera 2 is constructed to be responsive to light rays, which emanate from the spray and spit particles that pass through a light-absorbing surface 1 below the opening of a Thomas oven go through; the light rays are thus converted into electrical quantities. To switch off light from the outside, shut it down Would lead to errors, a slot is provided for the lens system and the light-receiving surface 1 is in accordance with the position Fig. 1 limited. The signal converted into electrical quantities, namely voltages, runs through a gate circuit 11 (Fig. 2), in which electrical external interference from the power source is eliminated, and then goes to a pulse separator circuit 12, which separates signals resulting from such external disturbances as reflected light and the like, furthermore signals which correspond to a brightness below a given value, so that only such signals which correspond to the brightness of spraying and spitting.
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Daraufhin werden die Impulse, die von Lichtströmen aus verschiedenen Richtungen verursacht werden, hinsichtlich der lichtaufnehmenden Fläche 1 integriert. Um die Genauigkeit dieser Integration zu erhöhen, wird das Ausgangssignal der Impuls-Abtrennschaltung 12 durch einen Impulsverlängerer 15 und dann einen Integrator 14 geleitet. Dessen Ausgang wird von einer Verbindungsschaltung 13, die einen in Fig. .1 gezeigten Zähler 5 umfaßt, gezählt· Das Ausgangssignal wird zu einem Teil von einem Verstärker 6 verstärkt und dann von einem geeigneten Gerät, beispielsweise einem Dreielement-Oszillograph 7, aufgezeichnet (Fig. 1). Die Elemente 2 und 4 werden von einer KonstantSpannungsquelle 3 gespeist.Then, the pulses caused by light fluxes from different directions are integrated with respect to the light receiving surface 1. In order to increase the accuracy of this integration, the output signal of the pulse separator circuit 12 is passed through a pulse stretcher 15 and then an integrator 14. Its output is counted by a connection circuit 13 which includes a counter 5 shown in FIG. The output signal is amplified in part by an amplifier 6 and then by a suitable device, for example one Three-element oscilloscope 7, recorded (Fig. 1). The elements 2 and 4 are fed by a constant voltage source 3.
Fig. 3 zeigt Ergebnisse von Messungen der Spuckerscheinungen. In den Fig, 3A und 3B sind die Ergebnisse beim Blasen derselben Stahlsorte, aber mit verschiedenen Arbeitsgängen, dargestellt. Die unterschiedlichen Arbeitsgänge führen zu unterschiedlichen Ladezeiten der Hilfsrohmaterialien und zu unterschiedlichem Sauerstoffdruck, so daß auch das Spucken unterschiedlich verläuft» Im Fall gemäß Fig. 3A ist die Sprüh- und Spuckmenge gering, während sie im Fall gemäß Fig. 3B groß ist, so daß sich also die Abstichausbeute vermindert.Fig. 3 shows results of measurements of spitting phenomena. In Figs. 3A and 3B, the results when blowing are the same Type of steel, but with different operations, shown. The different work processes lead to different loading times for the auxiliary raw materials and different oxygen pressures, so that the spitting also proceeds differently »In the case According to FIG. 3A, the amount of spray and spit is small, while it is large in the case according to FIG. 3B, so that the tapping yield is therefore lower reduced.
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Erfindungsgemäß werden die das Sprühen und Spucken wiedergebenden Impulse integriert, gezählt und aufgezeichnet, um diese Sprüh- und Spuckzustände objektiv zu beurteilen, aufzuzeichnen undAccording to the invention, the reproducing the spraying and spitting Pulses are integrated, counted and recorded in order to objectively assess, record and record these spray and spitting conditions
erhe
eine richtige Arbeitsweise des Bedienungspersonals sicfcfzustellen und obendrein um die Beziehungen zwischen der Spuckmenge und der Stahlausbeute zu untersuchen. Gleichzeitig hiermit werden der Sauerstoffdruck und die Dauer und Menge der Zugabe von Hilfsrohmaterialien, nämlich Flußspat, Kalkstein und Eisenerz aufgezeichnet, um die wesentlichen, das Sprühen und Spucken beeinflussenden Sachverhalte zu klären, so daß bessere Arbeitsprogramme aufgestellt werden können.to ensure that the operating personnel work correctly and on top of that to investigate the relationship between the amount of spit and the steel yield. Simultaneously with this, the oxygen pressure and the duration and amount of the addition of auxiliary raw materials, namely fluorspar, limestone and iron ore are recorded to clarify the essential issues affecting spraying and spitting so that better work programs can be drawn up can be.
Mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht nur möglich, die Sprüh- und Spuckzustände von Stahlherstellungs öfen wie Thomas-Öfen objektiv aufzuzeichnen und so eine Fehlbedienung durch das Bedienungspersonal zu verhindern, sondern es können auch die Blas-Erfordernisse, wie der Säuerstoffdruck, die Sauerstoff-Fördermenge, die Düsen-Lebensdauer, die Düsenform und das Ofenalter sowie außerdem die Bedingungen und die Menge des Sprühens und Spuckens hinsichtlich der Dauer und Menge der Zugabe von Hilfs-With the device according to the invention described, it is not only possible to measure the spray and spit conditions of steel production to objectively record ovens such as Thomas ovens and thus prevent incorrect operation by the operating personnel, but can also the blowing requirements, such as the oxygen pressure, the oxygen delivery rate, the nozzle life, nozzle shape, and oven age, as well as the conditions and amount of spraying and spitting regarding the duration and amount of the addition of auxiliary
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rohmaterialien quantitativ bestimmt werden. Die wesentlichen Faktoren, die das Sprühen und Spucken beeinflussen, können somit geklärt werden, und es kann eine hohe Standardisierung von ArbeitsprogramBen erstellt werden, wodurch die Abstichausbeute verbessert und die Qualität des Produkts vereinheitlicht und verbessert wird.raw materials are quantified. The main factors affecting spraying and spitting can be can thus be clarified, and a high level of standardization of work programs can be established, thereby improving the tapping yield and unifying and improving the quality of the product.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |