DE2124969A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen des Betriebszustandes eines Hochofens - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen des Betriebszustandes eines HochofensInfo
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Description
2124959 Patentanwalt DipL-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 62
B 5167
SUMITOMO METAL INDUSTRIES LTD. 15, Kitahama 5-chome, Higashi-ku, Osaka/ Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen des Betriebszustandes eines Hochofens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beurteilen
des Betriebszustandes eines Ofens, insbesondere Hochofens,
WEH/Hie 109840/1296
2124989
Bisher wurde angestrebt, die Betriebsbedingungen im Innern
eines Hochofens unmittelbar zu erfassen. Aufgrund der: hohen Temperatur und der Größe des Hochofens ist dies jedoch bisher
nicht gelungen, abgesehen von der Verwendung eines Sondierstocks, mit dem der Betriebszustand des Ofens indirekt
und intermittierend untersucht wird. Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird der Sondierstock von oben in den Ofen abgesenkt,
bis er die Oberfläche der Beschickung erreicht; anschließend wird die Markierung des Sondierstocks, die die
Höhe der Beschickungsoberfläche im Ofen angibt, visuell abgelesen oder durch eine Fernsteuerung aufgezeichnet, wodurch,
die Betriebsbedingungen des Ofens intermittierend abgeschätzt
werden. Wenn sich auch mit dieser herkömmlichen Methode ein
Hängen des Ofens feststellen läßt, bei dem ein Absinken der Beschickung völlig aufgehört hat, kann jedoch mit diesem Verfahren
das Vorstadium des Hängens sowie ein örtlich begrenztes Hängen im allgemeinen nicht mit Sicherheit ermittelt
werden, was jedoch im Betrieb von besonderer Wichtigkeit wäre. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht
darin, daß der Sondierstock jedesmal, wenn der Ofen mit
Erzen und Kohle beschickt wird, nach oben gezogen und anschließend wieder abgesenkt werden muß.
Sie Betriebsbedingungen des Ofens lassen sich in gewissem
Ausmaß durch die Schwankungen des Abstichs und des Heißluft*-
1098 49/129
.. 2124939'
drucks ermitteln* lie gemessenen Uferte «diesel· Faktoren
hängen jedoch iron tem Widerstand des gesamten Hochofens
ab» 33aher ist es schwierig, das Anwachsen eines örtlichen
Hängens allein durch Messen dieser Faktoren zu. ermitteln»
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Beurteilen des Betriebszustandes eines Ofens,
insbesondere Hochofens,, anzugeben, mit dem sich bereits das
Vorstadium eines Hängens des Ofens mit großer Sicherheit
feststellen läßt. Dies wird durch die im Anspruch i bzw· /7
angegebenen Merkmale erreicht» Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den trnteransprüchen angegeben.
Der Körperschall des Mantels eines Hochofens wird durch die gemischte Fortpflanzung der Geräusche erzeugt, die fön de?
in Bewegung versetzten Beschickung und den durch die Beschickung
hindurchtretenden Gasen herrühren» Es wurde festgestellt, daß ein bestimmter Körperschall Informationen enthält,
mit denen sich die Änderung des Betriebszustandes im
Ofen ermitteln läßt. Mit anderen Worten, der Betriebszustand
des Hochofens läßt sich dadurch ermitteln, daß die Schwankung
des Intensitätspegels bestimmter Körperschallgeräusche gemessen wird.
Bei der Erfindung wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß eine Geräuschkomponente verhältnismäßig hoher Frequenz
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des Körperschalls des Ofenmantels sehr genau den Geräuschen
folgt, die dem Ofenzustand in der Fähe der Meßpunkte entsprechen. Unter Ausnutzung dieser Tatsache erlaubt die Erfindung
eine stabile Steuerung des Ofens, wodurch eine Produktionssteigerung und eine normale Betriebsweise erleichtert
wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden .mehrere Körperschall-Detektoren um den Ofenmantel
herum in Stufen unterschiedlicher Höhe.angeordnet, die in der Nähe der Meßpunkte stattfindenden Betriebsänderungen
des Ofens gemessen, die Meßergebnisse analysiert, wobei Änderungen der Betriebsbedingungen des Ofens wie Hängen,
Rutschen (slip), örtliche Änderungen der Wanddicke und dergleichen vorausgesagt werden können, und die notwendigen
Korrekturmaßnahmen ergriffen.
Gemäß der Erfindung werden die Lage und die Lageänderungen der Beschickung in Abhängigkeit von der Größe des Geräuschpegels
des Pestkörperschalls in einem bestimmten Frequenzband, vorzugsweise innerhalb einer Oktave über und unter
8000 Hz,an jedem Meßpunkt ermittelt und der Ofen in Abhängigkeit
von den ermittelten Signalen gesteuert.
Vorzugsweise wird als spezielles Frequenzband ein Oktavenbereich zwischen 5600 Hz und 11200 Hz gewählt, da erstens
die Frequenz der Geräusche, die von der in den Ofen einge-
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blasenen und durch die Beschickung hindurchtretenden Heißluft
erzeugt werden, "bei 8000 Hz liegen (wobei angenommen wird, daß. dies die Frequenz ist, die die Reaktion innerhalb
des Ofens widerspiegelt), da zweitens das Frequenzband um 8000 Hz weit von dem Frequenzband um 1000 Hz entfernt liegt,
in dem die Yerbrennungsgeräusche in der Nähe der Blasdüse und verschiedene mechanische Geräusche liegen; das. gewählte
Frequenzband ist daher frei von Geräuschen, die die Beurteilung des Betriebszustandes des Hochofens beeinträchtigen.
Aufgrund der Erfindung kann der Betriebszustand des Hochofens, der sich mit fortschreitender Betriebsdauer ständig
ändert, durch die sich ändernden Angaben eines Meßstreifens
kontinuierlich ermittelt werden.
Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung der optimalen Verteilung der Meßpunkte auf dem Ofenmantel
zum Messen des Körperschalls,
Figur 2 ein Schaubild, in dem die Gesamtdicke der Ofenwand einschließlich der Einsätze über dem Körperschall
aufgetragen ist,
109849/1295
Figuren
3A - 3E
3A - 3E
Oszillogramme, die die zeitliche Änderung des
,Körperschalls in-Abhängigkeit von verschiedenen
Betriebsbedingungen des Ofens darstellen,
Figuren
4A, 4B
4A, 4B
eine graphische Darstellung der entsprechenden Beziehung zwischen dem Körperschall und den
Betriebsbedingungen des Ofens, jedoch in Abhängigkeit von sehr langer Zeit,
Figur 5 ein Blockdiagrarnm einer Ausführungsform einer
erfindungsgetnäßen Vorrichtung.
Fig.1 zeigt die Stellen des Mantels, an denen die Körperschall-Detektoren
anzubringen sind. Der Detektor ist ein piezoelektrischer Fühler, der beispielsweise aus Titansäure-Barium
(titanic acid barium) oder Titansäure-Zirkonium (titanic acid zirconium) besteht. Vorzugsweise werden in
jedem "Stockwerk" zwischen dem zweiten und vierten "Stock" jeweils vier Detektoren im Winkelabstand von 90° verteilt,
d.h. jeweils ein Detektor für jede Himmelsrichtung und jedes Stockwerk zwischen dem zweiten und vierten Stock. Wurden die
Detektoren weiter oben bzw. unten (d.h. in der Nähe der Beschichtung
sober fläche bzw. des Kohlensacks) angebracht, so würden sie Geräuschsignale auffangen, die von der Beschickung
von der Verbrennung in der Nähe der Blasdüse herrühren.
109849/129 5.
In Pig.1 liegen die Meßstellen der Detektoren, wie oben erwähnt, vorzugsweise zwischen dem zweiten und vierten Stock.
Da jedoch diese Angabe über die Anordnung der Meßstellen bei einem Ofen anderen Passungsvermögens, anderer Bauart oder
dergleichen nicht zutreffend sein mag, werden in der untenstehenden Tabelle die optimale Anordnung der Meßstellen in
Abhängigkeit von der Schachthöhe (vom Kohlensack zur Beschickungsoberfläche) angegeben.
Schachthöhe | 3 m | Höhe vom | Optimale | Meßpunkte | ,9 m | Schachtverhältnis | ,3/4 | |
vermögen | 14, | 3 | 6 - | Kohlensack | ,5 | 1,6/4 - | 3/4 | |
800 m3 | 15, | 8 | 5 - | 11 | ,6 | 1,3/4- | ,4/4 | |
1,600 | 20, | 5 - | 11 | 1/4 - | ||||
2,300 | 12 | • 3 | ||||||
. 2 | ||||||||
Wie sich aus der Tabelle ergibt, liegt der optimale Bereich der Meßstellen zwischen 1/4 und 3/4 der Ofenhöhe; vorzugsweise
liegt die untere Grenze mindestens 5 m über dem Kohlensack.
In Pig.2 ist der Körperschall (db) über der Wanddicke (m) für
jeden Meßpunkt aufgetragen. Die Größe des Körperschalls erhält man, indem das von den Detektoren gemessene Signal
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verstärkt, das verstärkte.Signal durch ein Bandpaßfilter
zwischen 5600 Hz und 11200 Hz hindurchgeführt und logarithmisiert wird. Wie in Pig.2 gezeigt, besteht zwischen den
Absolutwerten des Körperschalls und der Gesamtdicke der Wand (einschließlich der Ansätze) eine eindeutige und geradlinige
Beziehung. Wenn die Beziehung zwischen der Gesamtwanddicke und dem Durehschnitts-KÖrperschallpegel einmal ermittelt
ist, läßt sich eine weitere Änderung der Wanddicke mit der Genauigkeit von mindestens i 75 tnm bestimmen.
Fig.3 zeigt Oszillogramme, die den an vier Meßpunkten (Nord,
Ost, Süd, West) in der Mitte der Schachthöhe (dritter Stock,
vergl.Fig.1) gemessenen Körperschall bei verschiedenen Ofenbedingungen
wiedergeben. Fig.JA zeigt den Normalbetrieb, bei
dem keiner der Schallpegel eine nennenswerte Änderung erfährt 'und die Größe 3edes Schallpegels unmittelbar von der Dicke
der in der Nähe des betreffenden Meßpunktes liegenden Gesamtofenwand
(einschließlich der Ansätze) abhängt. Bei solch einem Betriebszustand läßt sich der Absolutwert der Gesamt-
wanddicke unmittelbar aus Pig.2 ermitteln. Die Wanddicke ist
in der Ost-Westrichtung dick und in der Nord-Südrichtung
dünn.
Pig.3B gibt einen "Betriebszustand wieder, bei dem das Stürzen
der Beschickung innerhalb des Ofens diskontinuierlich wird
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und nicht mehr gleichmäßig an jeder Stelle vonj3tatten geht.
Dies tritt nahezu immer unmittelbar nach dem Beschicken ein. Pur ein Verständnis des Normalbetriebes des Hochofens ist es
sehr wichtig, diesen sogenannten "Habitus" des Ofens zu kennen, d.h. die Eigenschaft, daß das Stürzen der Beschickung
nicht gleiohmäßig über dem Ofenquerschnitt erfolgt, da hierdurch
eine Ungleichheit der Beschickung hervorgerufen und die Änderung der Wanddioke beeinflußt wird.
Pig.3C zeigt einen Betriebszustand, bei dem das Innere des
Ofens so Instabil geworden 1st, daß die Beschickung nicht mehr niederstürzt und daher jeden Augenblick ein Rutschen
(slip) innerhalb des Ofens stattfinden kann. Das Öszillagramm
zeigt das' Auftreten eines örtlichen Rutschens. Wenn ein Rutschen
in großem Maßstab erfolgt, läßt sich diese Erscheinung
an jedem der Meßpunkte beobachten. Es ist nun möglich, die Stelle des Rutschens zu lokalisieren.und das Rutschen vorauszusehen.
Der Betriebszustand des Ofens Wird immer instabiler,
und schließlich tritt ein Hängen des Ofens ein. Bekanntlich wird das Hängen dadurch verursacht, daß sich an der Innenfläche
des Ofens harte Ansätze bilden, die zeitweise ein Niederstürzen der Beschickung verhindern. Die Zunahme der
Wanddicke kündigt somit die Möglichkeit eines Hängens an. Die plötzliche Änderung des Körperschalls, wie sie in Fig.30
dargestellt ist, gibt unmittelbar die erhebliche Instabilität
. 109849/1295
des Ofenzustandes wieder. Unmittelbar nach dem linde dieser Erscheinung tritt ein Hängen ein·
Sobald diese Erscheinung wahrgenommen wird, müssen entsprechende
Gegenmaßnahmen ergriffen werden, beispielsweise Absenken des Innendrucks (beispielsweise wird bei Hochdruckbetrieb
der Druck von 2,5 at auf 1 bis 1,5 at und bei Niederdruckbetrieb von 1»5 at auf 1 bis 0,5 at abgesenkt), Verringern
der luftzufuhr, Verändern der Zuführungsstelle bzw. Menge der Heißluft und Schweröle, zeitweiliges Unterbrechen
des Einblasens oder Änderung der Stelle oder Menge der Beschickung
durch Verdrehen der Gichtglocke usw.
Pig.3D zeigt an, daß die Wanddicke in der Nähe der Meßstelle
plötzlich größer wird und die Wahrscheinlichkeit, daß ein
Hängen eintritt, sich beträchtlich erhöht. Im dargestellten Pail1 erfolgt diese Wanddickenvergrößerung in süd- und westlicher
Richtung. Im allgemeinen ist dieser Zustand mehrere Tage kontinuierlich vorhanden, ehe ein Hängen eintritt. Aus
diesem Grund stellt dies eine Informationsquelle dar, mit der die lage und der Zeitpunkt des zu erwartenden Hängens
vorhergesagt werden kann· Diese Figur gibt sehr getreu den Übergang des Ofenzustandes, der sich von dem Hängen "erholt",
wieder, wobei innerhalb mehrerer Tage nach der Entstehung des Hängens die harten Ansätze abfallen und der normale
Ofenbetrieb wieder aufgenommen wird.
335167 109849/1295
■'- 11 - .
Das in Fig.3E gezeigte Oszillogramm des Körpersohalls erfaßt
bereite das Phänomen des sogenannten Hängens, das/mehrere Stunden
vor der tatsächlichen Vollendung des Hängens "beginnt. Das
Oszillogramm zeigt, daß, wenn das Phänomen des Hängens am Nordteil des Ofens beginnt (K^), die Ansätze oder Ablagerungen
auf der Innenfläche des Ofens plötzlich größer werden»
Aufgrund der. Tatsache, daß sich die Gasströmung wegen der
Querschnittsveränderung plötzlich verringert, fällt der Körperschallpegel
des hängenden Teils ab. In dem westliohen Bereich nimmt die Gasströmung plötzlich zu (N-), und der
Körperschallpegel steigt ebenfalls· an· All dies zeigt an,
daß im nordöstlichen Bereich des Ofens ein Hängen eingetreten ist. Scharfe Knicke (K21 H^fN2) an den rechten Enden der Kurven
spiegeln den Schall wieder, der durch das Stürzen des
hängenden Materials (d.h. durch die plötzliche Beendigung des Hängens) hervorgerufen wird.
Diese Anzeige ist ebenfalls sehr wichtig, um voraussagen zu können, ob unmittelbar nach dem Stürzen des hängenden Materials
ein neues Hängen des Ofens entsteht oder ob der Normalzustand
des Ofens wieder vollständig hergestellt ist.
Durch die Analyse dieser Oszillogramme ist es somit möglich,
ein Rutschen oder Hängen des Ofens früher zu ermitteln und bessere Maßnahmen zur Stabilisierung des Ofenbetriebs zu
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ergreifen, als dies bei äen herkömmlichen Verfahren ("beispielsweise
mit Hilfe des Sondierstocks) möglich war·
In den Fign. 4A und 4B sind die Werte des Körperschalle, die
an acht Meßstellen (im dritten und vierten Stock jeweils in den vier Himmelsrichtungen) mehrere Tage lang kontinuierlich ,
gemessen wurden, in Abhängigkeit von den Ofenbedingungen aufgetragen. Wie an der Ordinate der Schaubilder im unteren
Teil der Pign. A und B angegeben, wurde der Betriebszustand
des Ofens in vier Kategorien unterteilt,und zwar in "gut",
"hängen", "schlecht", "sehr schlecht",/die durch die Ablesungen von an
zwei stellen eingesetzten Sondierstöcken ermittelt wurden und in dem Schaubild mit den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gemessenen Kurven verglichen werden· Die oben gewählten Ausdrücke werden wie folgt definiert:
»hängen" gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem
sich die Ablesungen der an den beiden Stellen eingesetzten Sondierstöcke nicht ändern;
"sehr schlecht" gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem
sich die Ablesungen der beiden Sondierstöcke nicht oder plötzlich ändern und die Beschickungsoberfläche
ebenfalls plötzlich absinkt;
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"sohleoht" gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem die
Ablesung des einen Sondierstooks die gleiche
: wie bei dem Betriebszustand "sehr schlecht11 ist
und die andere ein glattes Niederstürzen an
gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem die Ablesungen beider Sondiersteeke ein verhältnis«
mißig glattes Niederstürzen anzeigen und die
Besehiekungsoberfläehe sieh ebenfalls glatt absenkt. .
Der Mittel- oder ^Durchschnittswert des über lange Zeit gemessenen Körpersohalls wird durch einen Kurvenzug in jedem
Siagrtmm wiedergegeben. Aus einem Vergleich zwischen den Kurven und dem Mittelwert ergibt sieh, daß sieh im dritten und
vierten Stock dtr Körpersehall bis zu t 15 db vor und nach
dem Hingen ändert* mit anderen Werten, daß die Größe der Körptrsehalländerungen in einem Bereich von mehr als t 5 mal
des Mittelwertes liegt«
Mittelwert des Körpersehalls ist an der Nord- und Südssite sowohl des dritten als auch des vierten Stocks niedrig·
$ftts&Qht besagt, daß die Ofenwand an diesen Seiten
und die Wahrscheinlichkeit eines Hängens an diesen Stellen groß ist· Sas Rängen beginnt bu der Zeit t^ und
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dauert etwa 10 Stunden. In diesem Fall wird etwa 6-7 Stunden
vor der Zelt t^ eine plötzliche Änderung des Körperschalls
in dem Südwestbereich beobachtet, dem ein Rutschen folgt, und es scheint, daß sich der Durchschnittswert wieder einstellt.
In Wirklichkeit w4,rd der Betriebszustand des Ofens jedoch schlechter. Der Körperschall fällt im Nor.dostbereich
des vierten Stocks ab, was zeigt, daß in diesem Bereich ein Hängen eingetreten ist., Wenn vor Entstehen des Hängens entsprechende
Gegenmaßnahmen, wie oben beschrieben, ergriffen worden wären, hätte das Hängen vermieden werden können.
Fig.5 zeigt das Blockdiagramm einer an dem Mantel eines Hochofens
anbringbaren Vorrichtung zum Messen des Körperschalls des Ofenmäntele. Mehrere piezoelektrische Fühler 1 werden
durch Schweißen oder Schrauben an mehr als vier über den
Umfang verteilten Stellen zwischen 1/4 und 3/4 der Schafthöhe (gemessen vom Kohlensack aus) fest angebracht. Wenn
Schrauben von 20 mm Durchmesser und 200 mm Länge verwendet und der Fühler am vorderen Ende der Schraube befestigt wird,
bleibt die Temperatur des Fühlers aufgrund der Kühlwirkung
unterhalb 700C, so daß keine besonderen Kühlmaßnahmen ergriffen
werden müssen.
Vorverstärker 2 werden so nahe wie möglich an den Fühlern angeordnet· Die Ausgänge der Vorverstärker werden durch
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einen Schalter 3 in vorgegebener Reihenfolge mit einem Hauptverstärker 4 verbunden, durch ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter
5 (mit einem Frequenzbereich von 5600 Hz bis 11200 Hz) geführt, von einem Verstärker 6 verstärkt, von
einem G-leichrichter 7 gleichgerichtet und von einem Gleichstrom-Verstärker 8 in ein Gleichstromsignal umgewandelt,
das über einen mit dem Schälter 3* gekoppelten Schalter 3
einem Servomotor M zugeführt wird. Der Servomotor ist ein dreistufiges Potentiometer in Tandemanordnung, das die Ausgangsamplitude
auf ITuIl hält und die Potentiometer 9-1» 9-2 und 9-3 mechanisch dreht. Der von den Schaltungsteilen 6,7,8
und dem Servomotor M gebildete Kreis ist ein IiOgarithmierungskreis.
Das Ausgangssignal des Potentiometers 9-2 wird einem Integrator
20 zugeführtj in dem das Körperschallsignal über der
Zeit integriert und der Mittelwert des Körperschalls in einem Aufzeichnungsgerät 13 aufgezeichnet wird« Der hier verwendete
Integrator 20 ist ein veränderlicher Integrator, in dem jede beliebige Integrationszeit in der Größenordnung von
Sekunden bis mehreren
mehreren/Minuten eingestellt werden kann.
mehreren/Minuten eingestellt werden kann.
Das Ausgangssignal des Logarithmierungskreises, d.h. die
Spannung, die den Körperschall wiedergibt, wird an die Eingänge eines Schreibers 36 und eines Integrators 10 angelegt.
B 5167 ·
1 0 9 8 4 97 1 2 9 5
Aa den Abgreifer 32 des Potentiometers 9-3 wird von einer
Bezugseinrichtung 17 eine Spannung angelegt, die einen vorgegebenenBezugswert des Körperschalls darstellt. In dem
Potentiometer 9-3 wird somit das Signal, das die Abweichung des Bezugswertes der Bezugseinrichtung 17 von dem veränderlichen
Wert des Schreibers 31 darstellt, an den Integrator angelegt.
Wie oben beschrieben, stellt ein negatives Abweichungssignal insbesondere die Neigung des Ofens zum Hängen fest. Da andererseits
ein positives Abweichungssignal keine unmittelbare Beziehung zu solch einem Betriebszustand des Ofens hat, wird
das Vorzeichen des negativen Abweichungssignals in dem Integrator 10 umgekehrt und mit einem Faktor von beispeilsweise
3-5 multipliziert, wogegen das positive Abweichungssignal
geschwächt wird, um die Beurteilung des Betriebszustandes des Ofens zu erleichtern»
Eine Add'itionsstufe 11 empfängt nacheinander die integrierten
Eingangssignale der Meßpunkte (in Fig.4 sind nur vier
dargestellt, üblicherweise werden jedoch mehr als zehn Meßpunkte verwendet), addiert sie und gibt sie an einen Speicher
12 weiter. Der Speicher 12 dient zum Speichern d,er Ausgangssignale
der Additionsstufe 11, wobei die Integrationszeit · um die Anzahl der parallel geschalteten Speicherelemente
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vergrößert wird, und ist derart aufgebaut, daß er die neuen
Signale einzeln empfängt, "bei Empfang Jedes neuen Signals
die Signale um eine Stelle von links nach rechts verschiebt und das älteste Signal jeweils einzeln eliminiert. Die in
dem Speicher 12 gespeicherten Signale werden von der Additionsstufe
13 addiert und in einer Anzeigeeinrichtung 15 über dem Bezugswert aufgetragen. Wenn ein Signal den vorgegebenen
Bezugswert überschreitet, wird ein Warnsignal an eine Ausgangsklemme
16 abgegeben·
Der Ausgang jedes Integrators 10 wird jeweils an eine An-
i. zeigeeinrichtung 18 abgegeben, und der Absolutbetrag des
Mittelwertes des jCörperschalls wird angezeigt. Die Ausgangssignale können von der Anzeigeeinrichtung 18 als Absolutwert
des Schalls (in db) oder gegebenenfalls als Absolutwert der Wanddicke angezeigt werden. Wenn das Ausgangssignal, jedes
Meßpunktes einer entsprechenden Recheneinheit zugeführt wird, kann das Ausgangssignal als Informationssignal an einer
Klemme 14 abgenommen und als Absolutwert des Körperschalls oder als Steuersignal abgeführt werden.
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Claims (10)
- Patentansprüche1· Verfahren zum Beurteilen des Betriebszustandes eines Ofens, insbesondere Hochofens, dadurch gekennzeichnet, daß an mehreren vorgegebenen Meßpunkten des Ofenmantels der Körperschall gemessen und in Abhängigkeit von der Größe und dem Verlauf des Körperschalls an den Meßpunkten die Änderung der Wanddicke des Ofens sowie die Lage und Lagenänderung der Beschickung bestimmt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal, das den Körperschall an den gewählten Meßpunkten wiedergibt, an eine Steuereinheit des Ofens angelegt wird, um eine normale Betriebsweise des Ofens sicherzustellen.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Warnsignal erzeugt wird, wenn die Gesamtsumme der den Körperschall darstellenden Signale einen vorgegebenen Bezugswert überschreitet.
- 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte an mehr als vier über den Umfang verteilten Stellen, jeweils einer Stelle je10-9 849/1295■ · Ί--19 - ,.Himmelsrichtung, und in mindestens zwei Stufen der Schachthöhe, vorzugsweise zwischen 1/4 und 3/4 der Schachthöhe, vorgesehen werden.
- 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperschall des Ofenmantels innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes, vorzugsweise in dem Qktavenbereich zwischen 5600 Hz und 11200 Hz ausgewählt wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb dea speziellen Frequenzbandes liegende Schall " logarithm!siert und von den logarithmisierten Werten des Schalls die Gesamtdicke der Ofenwand einschließlich der Ansätze ermittelt wird*
- 7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Körperschall-Detektoren (1), die an den vorgegebenen Meßpunkten des Ofenmantels angeordnet sind, ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter (5), das die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Geräuschkomponenten aus den Ausgangs signal en der Detektoren ausfiltert, einen an dem Bandpaßfilter angeschlossenen Logarithmisierungskreis (6,7,8,M) mit einem Servowandler, der den veränderlichen KörperschallB 5167•10 9 8 4 9/1295darstellende Signale erzeugt, und eine Einrichtung (2013) zum Integrieren und Aufzeichnen der von dem IiOgarithmisierungskreis abgegebenen Signale.
- 8. vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mehrere Potentiometer (9-1,9-2,9-3), die die den veränderlichen Körperschall darstellenden Signale und das den vorgegebenen Bezugswert darstellende Signal empfangen und ein die Abweichung dieser Signale darstellendes Signal erzeugen, mehrere Integratoren (10), die die Absolutwerte der Abweichungssignale integrieren und ein den Hittelwert des Körperschalls darstellendes Signal erzeugen, und mehrere Anzeigeeinrichtungen (18), die die Ausgangssignale der Integratoren anzeigen.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Additionsstufe (11), die die Ausgangssignale der Integratoren addiert, einen Speicher (12) mit mehreren parallel geschalteten Speicherelementen, die die von der Additionsstufe abgegebenen Signale speichern, bei Empfang eines neuen Signals die gespeicherten Signale jeweils einzeln weitergeben und die Integrationszeit vergrößern.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Warnkreis (15,16), der die vom Speicher abgegebenen Signale109849/1295-■'•21 -addiert und, falls die Gesamtsumme der addierten Signale einen vorgegebenen Wert erreicht, ein Warnsignal erzeugt.109849/1295
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