DE1921542A1

DE1921542A1 - Continuous measurement of pig and slag - temps in blast furnaces

Info

Publication number: DE1921542A1
Application number: DE19691921542
Authority: DE
Inventors: Barounig Dr Friedrich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1970-10-29

Abstract

Temp. sensor protected by a hood of heat-resistant material is built into the tapping channel and transmits during the whole tapping period to a recorder, indicator and/or process computer. Specif. the sensor may be built into the bottom of the tapping channel. The sensor may be connected to an electronic circuit that registers the mean value of the temp. over the whole tapping period or during a definite part of it. The sensor may be a thermocouple.

Description

Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Temperaturen von Roheisen und Schlacke bei der Roheisengewinnung im Hochofen. Device for continuous measurement of the temperatures of pig iron and slag from pig iron extraction in the blast furnace.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Temperaturen von Roheisen und Schlacke bei der Roheisengewinnung im Hochofen für die Sberwachung und/oder Steuerung bzw. Regelung des Hochofenprozesses.The invention relates to a device for continuous measurement the temperatures of pig iron and slag during pig iron extraction in the blast furnace for the monitoring and / or control or regulation of the blast furnace process.

Bei der Roheisengewinnung im Hochofen geht das Bestreben dahin, den Hochofenprozess kontinuierlich zu überwachen und aufgrund der dabei ermittelten Daten zu steuern. Eine der Voraussetzungen zur Beherrschung des Hochofenprozesses ist der Einsa-tz möglichst automatisch funktionierender Messwertgeber deren Messwerte dann z.B. von einem Prozerechner abgefragt und überwacht werden können. In neuerer Zeit hat man auch bereits über ein Prozessmodell aus den vorhandenen Messgrössen Stelibefehle für die Steuerung bzw. Regelung des Hochofens errechnet. Mit der vorliegenden Erfindung wurde nun erkannt;, dass die Abstichtemperaturen von Roheisen und Schlacke zu den wichtigsten Messgrössen bei der Steuerung bzw. Regelung des HochoCenprozesses über einen Rechner zählen.In the production of pig iron in the blast furnace, the aim is to achieve the To continuously monitor the furnace process and based on the determined Control data. One of the prerequisites for mastering the blast furnace process is the use of automatically functioning transducers whose measured values are as possible then, for example, can be queried and monitored by a process computer. In more recent You already have time using a process model based on the existing measured values Calculated control commands for the control or regulation of the blast furnace. With the present invention has now been recognized; that the tapping temperatures of pig iron and slag to the most important measured variables in the control or regulation of the high-temperature process via count a calculator.

Der Vorgang des Abstechens von Schlacke und Roheisen aus dem Hochofen geht bekanntlich alternierend vor sich. Aus dem mittels Pressluft;bohrer oder ähnlichem Werkzeug geöffneten Abstichloch fliesst das flüssige Material über eine Abstichrinne in die Schlacken- bzw. Roheisenpfanne. Bei einem modernen Hochofen mit einer Tagesleistung von beispielsweise 6 000 Tonnen Roheisen verlassen bei jedem Abstich ca. 600 Tonnen Roheisen den Hochofen durch die Abstichrinne, wobei jeder Abstichvorgang ca. 1 Stunde dauert.The process of tapping slag and pig iron from the blast furnace is known to take place alternately. From using compressed air, a drill or the like When the tapping hole is opened, the liquid material flows through a tapping channel into the slag or pig iron ladle. For a modern blast furnace with a daily output For example, 6,000 tons of pig iron leave approx. 600 tons with each tapping Pig iron the blast furnace through the tapping channel, each tapping process approx. 1 hour take.

Hieraus erklärt sich, dass das Roheisen wahrend dieser Zeit nicht ständig mit; der genau gleichen Roheisentemperatur aus dem Ofen rinnt. Insbesondere gegen Ende des Abstiches wird die Roheisentemperatur ansteigen. Zwischen den einzelnen Roheisenabstichen erfolgt jeweils der Abstich der sogenannten Vorschlacke, deren Temperatur wichtige Rückschlüsse auf den folgenden Roheisenabstich gestartet. Sowohl bei der Schlacke als auch beim Roheisen ist es daher von grösster Wichtigkeit, die Durchschnit;t;stemperatur zu ermitteln und in möglichst rascher und wirt schaftlicher Form anzuzeigen, bzw. in einem Prozessrechner auszuwerten.From this it is explained that the pig iron does not during this time constantly with; runs out of the furnace at exactly the same hot metal temperature. In particular towards the end of tapping, the hot metal temperature will rise. Between each Pig iron tapping takes place in each case the tapping of the so-called pre-lacquer, their Temperature started important conclusions on the following pig iron tapping. As well as in the case of slag as well as pig iron it is therefore of the greatest importance that Average temperature to be determined and as quickly and economically as possible Display the form or evaluate it in a process computer.

Im Hochofenbetrieb war es bisher üblich, die Temperatur der Schlacke entweder aufgrund der Farbe zu sdätzen oder mit einem Tauchthermoelement zu messen, das von einer Bedienungsperson in die Schlackenpfanne eingetaucht wurde.In the blast furnace operation it was usual to measure the temperature of the slag either to be etched on the basis of the color or to be measured with an immersion thermocouple, which has been dipped into the cinder pan by an operator.

Nach einer ähnlichen Methode erfolgte die Messung der Roheisentemperatur. Eine Lanze mit dem Thermoelement wurde von der Bedienungsperson mehrere Male in die Roheisenpfanne eingetaucht. Aufgrund der gemessenen Temperaturen wurde dann ein Mittelwert als Abstichtemperatur registriert.The pig iron temperature was measured using a similar method. A lance with the thermocouple was inserted several times by the operator dipped the hot metal pan. Based on the measured temperatures, a mean value is registered as the tapping temperature.

Eine solche Methode ist nicht nur umständlich und ungenu, sondern birgt auch erhebliche Gefahren für die Bedienllngsperson. Man hat daher auch schon Vorrichtungen zum mechanischen Einführen der Lanze mit dem Thermoelement in die Schmelze vorgesehen. Abgesehen von dem hierdurch bedingten Mehraufwand waren die Messungen aber nach wie vor umständlich und ungenau. Wegen der ungenügenden Haltbarkeit der Thermoelemente und Lanze umgebenden Schutzrohre waren nur kurzzeitige Messungen möglich.Such a method is not only cumbersome and unsuccessful, but also harbors considerable dangers for the operator. So you already have Devices for mechanical insertion of the lance with the thermocouple into the Melt provided. Apart from the additional work involved, the However, measurements are still cumbersome and imprecise. Because of the insufficient durability the thermocouples and the lance surrounding thermowells were only short-term measurements possible.

Eine weitere bekannte Methode besteht darin, dass man mit optischen Temperaturmessgeräten wie Strahllmgspyrometern die Helligkeit des in die Pfanne fliessenden Roheisenstrahls misst und daraus die Temperatur bestimmt. Eine solche Messung ist ebenfalls ungenau, weil das Roheisen ständig mit Schlackenteilen vermischt ist und somit eine exakt;e Unterscheidung von Schlacken- Ufi d IRoheisentemI)eratur unmöglich ist;.Another well-known method is that one is using optical Temperature measuring devices such as radiation pyrometers measure the brightness of the pan measuring the flowing hot metal stream and determining the temperature from it. Such Measurement is also inaccurate because the pig iron is constantly mixed with pieces of slag is and therefore an exact distinction between slag Ufi d IRoheisenentemI) erature is impossible.

Ausgehend von der eingangs genannten Erkenntnis, dass die Abstichtemperaturen von Roheisen und Schlacke zwei der wichtigsten Messgrössen beim Hochofenprozess sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verhältnismässig einfache, aber betriebssicher arbeitende Einrichtung zu schaffen, die eine kontinuierliche Messung der Temperatur von Roheisen und Schlacke während des Hochofenabstiches ermöglicht.Based on the knowledge mentioned at the beginning that the tapping temperatures pig iron and slag are two of the most important parameters in the blast furnace process are, the invention is based on the object of a relatively simple, but to create a reliable working facility, which is a continuous Measurement of the temperature of pig iron and slag during the blast furnace tapping enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen in die Abstichrinne des Hochofens eingebauten, durch einen Mantel aus hochhitzebeständigen Material geschützten Messwertgeber, der während der gesamten Abstichzeit ein dem Temperaturverlauf entsprechendes Signal an ein Registrier-bzw. Anzeigegerät und/oder an einenProzessrechner liefert.According to the invention, this object is achieved by an in the tapping channel built into the blast furnace by a jacket made of highly heat-resistant material Protected transducer that monitors the temperature curve during the entire tapping time corresponding signal to a registration or. Display device and / or to a process computer supplies.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Messwertgeber in den Boden der Abstichrinne einzubauen.In a further development of the invention, it is proposed to use the transducer to be built into the bottom of the tapping channel.

Dadurch ergibt sich insbesondere für die Messung der Roheisentemperatur eine günstige Anordnung, die überdies nur einen minimalen Konstruktionsaufwand erfordert. Bei einer solchen Anordnung kann gleichzeitig mit dem Roheisen aus dem Abstichloch ausfliessende Schlacke den Messen für die Roheisentemperatur nicht verfälschen, weil in der Ab stich rinne die Schlacke oben auf dem Roheisen schwimmt. Da somit der Schutzmantel des Messwertgebers nur mit dem Roheisen in Berührung kommt, erhält man die echte Roheisentemperatur.This results in particular for the measurement of the pig iron temperature a favorable arrangement which, moreover, requires only a minimum of construction effort. With such an arrangement, the pig iron can be taken out of the tap hole at the same time Do not falsify the outflowing slag measurements for the pig iron temperature, because in the drainage channel the slag floats on top of the pig iron. Since so the protective jacket of the transducer only comes into contact with the pig iron one the real pig iron temperature.

Als Messwertgeber kann ein an sich bekanntes Thermoelement dienen. Für den das Thermoelement umgebenden Schutzmantel eignen sich insbesondere hochfeuerfeste Sintermaterialien, wie zB. Cermets. Weitere der Ausgestaltung der Erfindung dienende erfinderische Merkmale bestehen darin, dass dem Messwertgeber eine elektrische oder elektronische Schaltung zugeordnet ist, die den Mittelwert der Temperatur über die gesamte Abstichzeit und/oder über definierte Zeitabschnitte, z.B. das letzte Drittel der Abstichzeit, bildet.A known thermocouple can serve as the measuring transducer. Highly refractory ones are particularly suitable for the protective jacket surrounding the thermocouple Sintered materials, such as. Cermets. Further the embodiment of the invention serving inventive features are that the transducer has an electrical or electronic circuit is assigned which the mean value of the temperature over the total tapping time and / or over defined time periods, e.g. the last third the tapping time.

Hierfür geeignete Schaltungen sind an sich bekannt. Sie können beispielsweise aus einem oder mehreren Integrationsgliedern aufgebaut sein.Circuits suitable for this are known per se. For example, you can be built up from one or more integration members.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Als Beispiel ist die Anwendung der erfindungsgemässen Einrichtung zum Messen der Temperatur von Roheisen angenommen. Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemässe Einrichtung und ihren Einbau in die Abstichrinne eines Hochofens in Schnittdarstellung und Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 1 In Fig. 1 fliesst das aus dem Abstichloch 1 eines Hochofens 2 rinnende Roheisen 3 über eine Ibstichrinne 5 in die Roheisenpfanne 6. nit 4 ist die auf dem Roheisen schwimmende Schlacke 4 bezeichnet. In den Boden der Abstichrinne 4 ist ein Messwertgeber 7 eingebaut, der durch einen Mantel 8 aus hochhitzebeständigem Material geschützt ist. Fig. 2 zeigt die Einbaustelle mit dem Messwertgeber 7 in einem Schnitt längs der Linie II - II. Der von dem Messwertgeber 7 gelieferte Messwert kann nun laufend über eine Leitung 9 auf ein (nicht dargestelltes) Registrier- bzw. Anzeigegerät gegeben werden. Man erhält so den Verlauf der Roheisentemperatur während der Abstichzeit. Wird dagegen dem Messwertgeber 7 eine geeignete (nicht dargestellte) elektrische oder elektronische Schaltung zugeordnet, die beispielsweise aus einem oder mehreren entsprechenden Integrationsgliedern bestehen kann, so erhält man einen Mittelwert der Roheisentemperatur. Entsprechend den jeweiligen Erfordernissen kann man diesen Mittelwert über die gesamte Abstichzeit und/oder über definierte Zeitabschnitte der Abstichzeit bilden. Bei einer Automatisierung des Hochofenprozesses können die gemessenen Temperaturwerte bzw. die gebildeten Mittelwerte der Roheisentemperatur über die Leitung 9 in einen Prozessrechner eingegeben werden, der auf Grund dieser (und gegebenenfalls weiterer) Werte dann Stellbefehle für die Steuerung oder Regelung des Hochofenprozesses errechnet.Further details and advantages result from the following Description of an embodiment of the invention shown in the drawing. An example is the use of the device according to the invention for measuring the Assumed temperature of pig iron. 1 shows the device according to the invention and their installation in the tapping channel of a blast furnace in sectional view and Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1. In FIG. 1, this flows from the Tap hole 1 of a blast furnace 2 pouring pig iron 3 via an Ibstich channel 5 in the pig iron ladle 6. nit 4 is the one floating on the pig iron slag 4 designated. A transducer 7 is built into the bottom of the tapping channel 4, which is protected by a jacket 8 made of highly heat-resistant material. Fig. 2 shows the installation point with the transducer 7 in a section along the line II - II. The measured value delivered by the measuring transducer 7 can now be continuously transmitted via a Line 9 are given to a (not shown) recording or display device. This gives the course of the pig iron temperature during the tapping time. Will against it the transducer 7 a suitable (not shown) electrical or electronic Circuit assigned, for example, from one or more corresponding Integrating elements can exist, one obtains an average value of the pig iron temperature. According to the respective requirements, this mean value can be used over the entire Form tapping time and / or over defined time segments of the tapping time. at The measured temperature values can be used to automate the blast furnace process or the average values formed for the pig iron temperature via line 9 into one Process computer are entered, based on this (and possibly other) Values then set commands for the control or regulation of the blast furnace process are calculated.

In dem Ausführungsbeispiel ist die Anwendung der erfindungsgemässen Einrichtung zur Erfassung der Roheisentenperatur gezeigt. Eine weitere, gleiche Einrichtung wird man zur Erfassung der Schlackentemperatur einsetzen. Hierbei ist es gegebenenfalls lediglich erforderlich, einen zweiten Messwertgeber in die Abstichrinne für die Schlacke einzubauen. Die nachgeschalteten Einrichtungen zur Temperaturanzeige und zur Bildung des Temperaturmittelwertes können mit Hilfe einer entsprechenden Umschalteinrichtung dann gemeinsam benutzt werden.In the exemplary embodiment, the application according to the invention is Device for recording the pig iron temperature is shown. Another, same one One becomes a facility Start recording the slag temperature. In this case, it may only be necessary to have a second transducer to be installed in the tapping channel for the slag. The downstream facilities to display the temperature and to calculate the average temperature value, you can use a corresponding switching device can then be used jointly.

Es sei noch erwähnt, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, den Messwertgeber 7 in den Boden der Abstichrinne einzubauen. Zwar ergibt dies eine besonders günstige Anordnung, doch ist es genau so möglich, den Messwertgeber seitlich oder in anderer Weise in die Abstichrinne einzubauen. Wesentlich ist nur, den Messwertgeber so in der Abstichrinne anzuordnen, dass der Schutzmantel des Messwertgebers nur mit dem flüssigen Material in Berührung kost, dessen Temperatur gemessen werden soll.It should also be mentioned that it is not absolutely necessary that the Install the transducer 7 in the bottom of the tapping channel. Although this results in a particularly favorable arrangement, but it is just as possible to place the transducer on the side or to be built into the tapping channel in some other way. The only important thing is the transmitter to be arranged in the tapping channel in such a way that the protective jacket of the transducer only in contact with the liquid material, the temperature of which is being measured target.

7 5. Beschreibung 4 Patentansprüche 1 Bl.Zeichnung m. 2 Fig.7 5. Description 4 claims 1 sheet drawing with 2 Fig.

Claims

1.) Device for continuous measurement of the temperatures of pig iron and slag in pig iron extraction in the blast furnace for monitoring andZoder Control or

Regulation of the blast furnace process, characterized by an in the Tapping channel (5) of the blast furnace (2) built-in, through a jacket (8) from high Heat-resistant material protected transducer (7), which during the entire Tapping time, a signal corresponding to the temperature profile is sent to a registration or Display device and / or supplies to a process computer.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the The measuring transducer (7) is built into the bottom of the tapping channel (5).

3.) Device according to claim 1, characterized in that the Measurement transducer (7) is an electrical or electronic circuit known per se is assigned, which is the mean value of the temperature over the entire tapping time and / or over defined periods of tapping time forms.

4.) Device according to claim 1, characterized in that as The sensor (7) is a thermocouple.

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