DE2626421C3

DE2626421C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausbesserung beschädigter Teile der Feuerfestauskleidung von metallurgischen Gefäßen

Info

Publication number: DE2626421C3
Application number: DE2626421A
Authority: DE
Inventors: Teruyuki Nishitani; Tsunemi Ochiai
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-06-12
Publication date: 1978-11-02
Also published as: FR2314531A1; IT1063328B; US4107244A; AU498518B2; DE2626421B2; JPS51147510A; JPS555038B2; AU1489276A; DE2626421A1; FR2314531B1; GB1539051A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige feuerfest ausgekleidete Gefäße sind Gießpfannen, Roheisenwagen, Mischer, Konverter, Elektroöfen, Ersatz- oder Zusatzfeinöfen und ähnliche Einrichtungen für die Stahlherstellung. Diese Gefäße bestehen aus einem äußeren Metallmantel, der den Tragrahmen bildet, und einer inneren Ausmauerung aus einer dauerhaften Auskleidung und einer Verschleißauskleidung. Die für diese Auskleidung benutzten feuerfesten Stoffe bestehen aus einem feuerfesten Gemisch oder aus blockbildenden feuerfesten Stoffen. Die dauerhafte Auskleidung wird auch als Sicherheitsauskleidung bezeichnet und ist im normalen Betrieb nicht der Einwirkung des Gefäßinhalts ausgesetzt. Infolgedessen tritt auch keine Abnützung oder kein Verschleiß auf.

Im Gegensat/, dazu unterliegt die VerschleiUauskleidung einer Abrasion infolge der heißen Metallschmelze oder Stahlschmelze sowie einer Korrosion aufgrund der Reaktion mit der bei der Stahlherstellung gebildeten Schlacke oder auch einer Erosion infolge Abblättern. Die Verschleißauskleidung wird allmählich abgenutzt. Wenn die Abnutzung eine gewisse Größe erreicht, wird der Betrieb des Gefäßes unterbrochen. Die jeweils zulässige Abnutzung hängt von der Art des Gefäßes und den Betrtebsbe-'lngungen ab.

Nach Unterbrechung des Betriebes wird das jeweilige Gefäß gereinigt. Der Rest der Verschleißauskleidung wird ausgebrochen und eine neue Verschleißauskleidung wird eingebracht, wodurch das Gefäß ausgebessert wird. Die Betriebsperiode zwischen aufeinanderfolgenden Ausbesserungen hängt wesentlich davon ab, ob eine Zwischenausbesserung durchgeführt wird oder nicht; im allgemeinen setzt man für eine Gießpfanne eine Betriebsperiode von 70 bis 150 Chargen, für einen Roheisenwagen eine Betriebsdauer von 700 bis 1500 Chargen und für einen Konverter eine Betriebsdauer von 500 bis 1500 Chargen an.

Die Ausbesserung des Gefäßes hängt jewej.s von der Art des Gefäßes ab. Normalerweise erfolgt zunächst eine Abkühlung, dann ein Ausbrechen des Restes der Verschleißauskleidung und schließlich ein Aufbau der neuen VerschleiÜauskleidung. Die Ausbesserung eines Konverters mit einer Kapazität von 100 t, der eine vergleichsweise kurze Einsatzdauer hat, erfordert eine Abkühizeit von 50 bis 60 Stunden, eine Ausbrechzeil von 10 bis 15 Stunden, eine Aufbauzeit für die neue Verschleißauskleidung von 60 bis 70 Stunden und eine Zusatzzeit für Hilfsarbeiten von 10 bis 20 Stunden, also insgesamt eine Zeitdauer von 130 bis 160 Stunden. Vor Wiederinbetriebnahme des Gefäßes nach Durchführung der Ausbesserung ist eine Trocknung und eine Anheizung erforderlich, wofür ebenfalls Zeit notwendig ist. Die Ausbesserung der Auskleidung eines solchen Gefäßes bringt unvermeidlich eine hohe Totzeit.

Im Hinblick auf die Verkürzung der Totzeit und die Herabsetzu -g des Verbrauchs an feuerfestem Stoff wird die Spritztechnik zur Ausbesserung in heißem Zustand angewandt. Diese Spritztechnik nach d^r DE-OS 20 53 003 ermöglicht die Ausbesserung iokaler. beschädigter Teile überwiegend in heißer Atmosphäre mit einem feuerfesten Stoff, der normalerweise eine gleiche oder eine iiöhere Güte als der üblicherweise benutzte feuerfeste Stoff hat. In diesem Ausbesserungsverfahren wird der lokale beschädigte Teil, der die unmittelbare Ursache für die notwendige Ausbesserung des Ofens ist, wieder hergestellt. Dadurch wird die Lebensdauer des Ofens verlängert. Das Abnutzungsgleichgewicht der Auskleidung wird wieder höher gestellt, so daß der Verbrauch des feuerfesten Stoffes herabgesetzt werden kann.

Dieses Spritzverfahren für die Ausbesserung ist jedoch mit folgenden Schwierigkeiten behaftet: Die beschädigten Teile der Auskleidung müssen von der Überwachungsperson durch Untersuchungen mit dem bloßen Auge erkannt werden. Infolgedessen werden geringere Schaden leicht übersehen. Wenn außerdem die gesamte Auskleidung suiadhaft ist, wird es schwierig, den beschädigten Teil der Auskleidung mit der Bezugsfiäche der Auskleidung zu vergleichen. Die Schadensgröße kann nicht vollständig erfaßt werden. Infolgedessen itt die Ausbesserung vereitelt. Der Verbrauch des feuerfesten Stoffes ist größer als notwendig.

Wenn die Ausbesserung in einem Zeitpunkt vorgenommen wird, wo die lokale Schädigung zu weit fortgeschritten ist, ergibt sich eine günstige Ausnutzung des Ausbesserungsstoffes, jedoch wird eine merkliche Verlängerung der Lebensdauer schwierig.

Das Spritzverfahren wird während der Betriebsdauer des Gefäßes durchgeführt. Es soll daher in einer möglichst kurzen Zeitdauer abgeschlossen werden, damit sich keine Behinderung der Produktion ergibt.

ίο Doch im praktischen Überwachungsplan der Innenfläche des Ofens durch Beobachtung mit bloßem Auge und durch Ausbesserung erweist es sich als schwierig, die Genauigkeit der Ausbesserung zu verbessern.

Das herkömmliche Äusbesserungsverfahren ist also mit Schwierigkeiten behaftet, die sich bei dem Spritzverfahren im Falle der Ausbesserung der vollständigen Oberfläche sowie im Verbrauch des feuerfesten Stoffes und der für die Ausbesserung erorderlichen Totzeit bemerkbar machen.

2d Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eine? Verfahrens, das eine genaue Erfassun" des Schädigungs- cTTvAr**. AfT Δ iiclelr-iHiinc/ imH Ar-r ! scja ^»r ^rhartitrunu in c*~~"~- —' ■ ■ ~—~"C —— —-. —— c~ —* c ' c

der heißen Ofenatmosphäre ermöglicht und das eine Ausbesserung lokaler Schaden oder von Gesamtschäden in heißem Zustand mit hohem Wirkungsgrad daläßt. Das Verfahren nach der Erfindung soll das Ungleichgewicht der verbleibenden Auskleidung ausschalten und die Lebensdauer des Gefäßes wesentlich verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnender, 3" Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung erfolgt eine kontinuierliche Abtastung der Oberfläche der Auskleidung im heißen Zustand. Aus dieser Abtastung wird der Schädigungsgrad der Auskleidung bestimmt. Aufgrund dieser Messung wird das Feuerfestgemisch in dem erforderlichen Ausmaß auf die Wandung aufgespritzt, so daß dadurch eine genaue und sorgfältige Ausbesserung der Auskleidung entsprechend dem Bezugsprofil möglich ist.

Das Verfahren nach der Erfindung kann kontinuierlich durchgeführt werden. Die Unterbrechung der Be -iebsperiode und damit die Totzeit des Gefäßes ist gering, Da nach der Erfindung eine Vielzahl von Erneuerungen möglich ist, wird die Lebersdauer des J5 Gefäßes wesentlich erhöht.

Ferner schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vor, die durch dip im Anspruch 1! angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Diese Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht in einfacher Weise eine Ausbesserung der Feuerfestauskleidung. Die Erfindung sieht an der Spritzdüse eine Mikrowellenantenne sowie Steuerkreise und Signalverarbeitungskreise für die Anlage vor.

Au^führungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen dirstellen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Gießpfanne,

Fig.2 einen schematischen Schnitt durch einen Konverter, in der. das Verfahren nach der Erfindung zur Anwendung kommt,

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs A in Fi g. 2,

F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer speziellen Anordnung des Meßstabes.

F i g. 5 eine sehen,atische Darstellung zur Erläuterung des Meßvorgangs der Auskleidung.

Fig.6 eine schematische Darstellung einer weiteren

Aiisführuilgsfoini der l.rfimlimg mit einer Sprtvvor richtiing.

I' i g. 7 eine perspektiv isehe Darstellung einer Vor richtung nach der Erfindung uiul

I'ig. 8 ein Blockschaltbild der Steuerkreise tür die Vorrichtung nach der Erfindung.

I· i g. I zeigt im Schnitt eine (iiel.ipl.inne mit einem Außcnmantel I. einer dauerhaften Auskleidung 2 und einer Vorschleißauskleidung 3. Die Grenzlage 4 für liie Abnutzung der Versehlcißaiiskleidiing 3 ist durch eine : gestrichelte Linie angegeben.

In ilen L ι g. 2 'ind 3 ist ein Konverter mi¹ einem Metallniantel I aus EisenplaHen. emer dauerhaften Auskleidung 2 und einer Verschleißaiiskleidiing 3 dargestellt. Im Betrieb dieses konverters kann in.iii nach Ausgießen der Stahlschmelze und der Schlacke den Abnut/ungszustand der Verschleißauskleidung 3 messen. I Inter zahlreichen mogliehen Verl,ihren wird ,.;. p.:>hnwjn ili-r I rfiiidiin;' eine beriihruiliisfi cie Messung benutzt. Außerhalb des Konverters ist eine Profilineßmaschme 5 augeordnet, die einen Mikrowel lensender β enthalt. Derselbe ist über ein biegsames Koaxialkabel 7 an einen Meßstab 8 angeschlossen, so ilaß die Mikrowellenleistung /um Kopf des Meßstahes 8 übertragen wird. Im Kopf des Meßstahes 8 ist ein Wandler 4 angeordnet, der eine Antenne IO tragt. Wenn im Anschluß .in das Koaxialkabel ein Rechteck«eilen leiter benutzt w ird. ist ein Anpassungsstück erforderlich. Der Meßstah 8 wird in den nicht vollständig abgekühlten konverter eingeführt und ist inlolgedessen gekühlt. I.in Kühlwasserrohr Il und ein Riicklaiifrohr 12 leiten kühlwasser durch den Meßstab 8. Derselbe ist doppelwandig ausgebildet und besteht .ms einem Innenrohr 8;) und einem Außenrohr 86. Das kühlwasser fließt in d-.-ni Ringr.ium 8c'zwischen ilen beulen Rohren. Man verbessert tue Wirksamkeit, wenn die Außcnlläche des Außenrohres 8/' mit einem vergußlähigen feuerte sten Stofl überzogen ist.

Der Meßsi.ib 8 wird auf einer He/ugsstellung in den Ofen eingesetzt. Man kann die (iefiißachse oder eine Linie parallel zur Gelaßachse als Bezugsstellung auswählen. Wenn der Meßstab 8 nicht auf die Achse I des Gefäßes ausgerichtet werden kann, weil eine Zusatzeinrichtung innerhalb des Gefäßes dies verhindert, wird die Achse des Meßstabes 8 exzentrisch zur Achse I gemäß I ig. 4 ausgerichtet, so daß dann der Meßstab 8 eingeführt werden kann. In diesem füll wird die Rotationsfläche mit der Achse Il des Gefäßes als Mittelachse die Be/ugsilache.

Wenn in dieser Anordnung Mikrowellen des Mikrowellensenders 6 übr^r das Kabel 7 nach Umwandlung in eine Rechteckwellenform von der Antenne 10 abgestrahlt werden, werden die an der Oberflache der abgenutzten Auskleidung 3 reflektierten Mikrowellen von der Antenne 10 wieder aufgenommen und erreichen die Profilmeßvorrichtung. nachdem sie in umgekehrter Richtung übertragen und nach Abtrennung in einer nicht dargestellten Richtungsgabel von einer Empfangsschaltung aufgenommen worden sind. Der Abstand r von der Bezugslage der Oberfläche der Verschleißauskleidung 3 wird durch Nachweis des Phasenunterschiedes zwischen der Sendewelle und der Empfangswelle erhalten und in einem Speicherkreis 13 zusammen mit einem Stellungssignal gespeichert. Diese Signale und das Einstellprofil gemessen im Abstand /o von einer neuen Verschieißauskieidung 3 werden miteinander verglichen und die Differenz wird als Schädigungsgrad angezeigt.

65 Wenn die gesamte !nnenlliiehe des Konverters durch Drehung des MelJstabes 8 gemessen ist. kann man die Dicke ties beschädigten 1 eils m einem horizontalen (,hiersehnitt des Konverters erhallen. Wenn darüber hinaus der Meßstab 8 in veitik.i'er Richtung längs der \ehse des Konverters bewegt wird, erhalt man ein Ahmitziingsprofil über die gesamte Innenfläche des Konverters und erhält daraus die Dicke tier Beschädigungen.

Die Antenne bewegt sich entsprechend tier Verschiebung des Meßstabes. Die Antenne kann jedoch auch so bewegt werden, daß die Drehung um die Achse ties < leiaßes oder eine Linie parallel zur Achse des Gefäßes und the Verschiebung leweils um einen lesien Absland parallel zu der genannten Achse abwechselnd d'.irclige liihri werden. Die Antenne kann auch kontinuierlich läiii'i tier Achse ties Gefäßes oder emei Schraubenlinie parallel zur Achse ties Gefäßes verschoben werden.

Die Aiiuniic 10 '■■.,;! zur Ausse'idung und zum I nipfang tier Wellen gemäß I ι g. >. Sie kann in eine Sendeantenne 14 und eine l.mpian;'viiiut,;k Ii unterteilt vveitlen.

Im Normalbetneb hangt tier Schadigungsgr.nl tier Verschleißaiiskleidung 3 ties Gefäßes von den verschic denen Stellungen ties leils ab. Wenn die Arbeilshedm-L'ungcn gleichbleibend sind, bleiben the Stellungen der beschädigten Teile immer gleich, letloeh kann man die kontrollnic-ssung tier genauen Stellung über ilen I'nifaiig entsprechend dem jeweiligen Meßsvstem durchführen.

Als andere kontaktfreie Messung kann man einen Laserstrahl anwenden. In diesem I all kann man ebenso wie bei tier Anwendung von Mikrowellen eine Motlelation mit einem Polarisator durchführen.

Die kontaktfreie Messung ist dann besonders zweckmäßig, wenn das Profil ties Gefäßes ausgemessen vv ird. tlessen Schädigung sich über einen vergleichsweise großen Bereich erstreckt oder wenn das Profil eines Gefäßes mit großen Abmessungen ausgemessen wird.

Die Ausbesserung der beschädigten Teile der Auskleidung wird unter Bezugnahme auf lig. b erläutert. Dabei erfolgt die Messung des Schädigungszustandes der Auskleidung in der zuvor beschriebenen Weise.

Nachdem das Meßprofil r und das Bezugsprofil n, miteinander verglichen sind, wird das Differenzsignal, also der Schädigungsanteil, zusammen mit einem Siellungssignal in einem Speicherkreis 13 gespeichert. Wenn dieses Differenzsignal für den Schädigungsanteil cm Ausbesserungsbezugssignal überschreitet, wird ein Signal an die Steuerschaltung 19 für die Heißausbesserungsvorrichtung abgegeben, so daß die Heißausbesserungsvorrichtung in Gang gesetzt wird. Man kann als Heißausbesserungsvorrichtung eine bekannte Spritzvorrichtung einsetzen. Beispielsweise wird eine Spritzmischung 21 in einem Vorratsbehälter 20 gespeichert und entsprechend der Einstellung des Magnetventils 22. das durch ein Signal der Steuerschaltung 19 eingestellt wird, zugeführt oder nicht zugeführt. Zusammen mit der beschriebenen Betriebsweise wird ein Magnetventil 24 für ein Wasserrohr 23 betätigt, das die Zufuhr von Mischwasser steuert. Die Spritzmischung 21 und das zuseführte Wasser werden beim Durchgang durch eine Lanze 25 miteinander vermischt und bilden eine Aufschlämmung, die durch eine Düse 26 der Lanze 25 ausgespritzt wird. Wenn dementsprechend die Lanze 25 parallel zu dem Meßstab .8 ausgerichtet ist. kann die Ausbesserung unmittelbar im Anschluß an die Messung

des beschädigten Teils durchgeführt werden.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. An einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Säulenrahmen 33 ist eine Plattform 35 befestigt, die eine Seilwinde 37 trägt. Die Seilwinde 37 ist durch einen Impulsmotor 36 anlreibbar. Eine Hubplattform 39 ist auf Führet gsflächen 34 des Säulenrahmens 33 geführt und an einem Seil 38 der Seilwinde 37 aufgehängt. Die Seilwinde 37 wickelt unter dem Antrieb des Impulsmn- to tors 36 das Seil 38 auf oder ab, so daß dementsprechend die Hubplattform 39 angehoben oder abgesenkt wird. Auf der Hubplattform 39 ist ein Meßstab 41. der sich in vertikaler Richtung nach unten erstreckt und mit einer feuerfesten Schicht 42 umkleidet ist, drehbar gelagert. Die Drehung des Meßstabs 41 erfolgt von einem Impulsmotor 43 aus über ein Getriebe 44. Innerhalb des Meßstabes 41 befindet sich der Mikrowellen-Wellenleiter 45 und ein l'rirderrohr 47 für den Ausbesserungsstoff. Der Wellenleiter 45 und das Förderrohr 47 erstrecken sich in Achsrichtung des Meßstabs 41. Der Mikrowellen-Wellenleiter 45 ist mit einer Mikrowellenantenne 46 gekoppelt, die auf die Oberfläche 32 der Auskleidung des Gefäßes 31 ausgerichtet ist und am Untcrende des Meßstabs 41 sitzt. Das Förderrohr 47 ist 2Ί an eine Spritzdüse 48 angeschlossen, die am Unterende des Mcßstabcs 41 in entgegengesetzter Ausrichtung zu der Antenne 46 angeordnet und ebenfalls auf die Oberflächt- 32 ausgerichtet ist.

Außerdem nimmt die Hubplattform 39 ein Vorratsge- in fäß "1 für den Ausbesserungsstoff sowie einen von einem Motor 52 angetriebenen Kompressor 53 auf. dessen Druckluftlcitung 54 an den Kopfteil des Vorratsgefäßes 51 angeschlossen ist. Der Unterteil des Vorratsgefäßes 51 ist über ein Verbindungsrohr 55 an r> das Förderrohr 47 für den Ausbesserungsstoff angeschlossen. Der Ausbesserungsstoff wird aus dem Vorratsgefäß 51 durch Druckluft entsprechend der Arbeitsweise einer durch den Motor 56 angetriebenen nichtdargestellten Zufuhreinrichtung in das Transport- w rohr 47 gefördert. Innerhalb des Transportrohres 47 wird aus dem Wasserrohr 57. das im Mittelbereich des Transportrohres 47 angeschlossen ist. Wasser zugegeben. Der Ausbesserungsstoff und das Wasser werden innerhalb des Transportrohres 47 miteinander ver- 4> mischt.

Auf der Hubplattform 39 befindet sich außerdem eine Profilmeßeinrichtung 58. die über den Mikrowellen-Wellenleiter 45 Mikrowellen an die Antenne 46 aussendet und auch die von der Antenne 46 empfangenen. an der Oberfläche 32 reflektierten Mikrowellen aufnimmt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antenne 46 und die Spritzdüse 48 am Unterende des Meßstabs 41 um 180° versetzt gegeneinander angeordnet. Man kann jedoch gemäß F i g. 6 die Antenne 10 und die Spritzdüse 26 auch in gleicher Umfangsrichtung ausgerichtet vertikal versetzt gegeneinander anordnen.

Die Auswertung des Meßsignals ist unter Bezugnahme auf F i g. 8 erläutert. Innerhalb der Profilmeßeinrichtung werden durch einen Mikrowellengenerator 61 Mikrowellen einer Frequenz von 10.5 GHz erzeugt und über eine Trennschaltung 62 an eine Koppelschaltung 63 weitergegeben. Von der Koppelschaltung 63 werden die Mikrowellen über eine weitere Trennschaltung 64 in einen Modulator 65 eingespeist und dort durch eine Mikrowelle einer Frequenz von z. B. 200 MHz moduliert, die in einem Modulierwellengenerator 68 erzeugt wird. Die modulierte Mikrowelle wird über eine Richlungsgabcl 67 und eine Anpassungsschaltung 68 an die Antenne 46 weitergegeben. Die über die Antenne 46 abgestrahlten Mikrowellen werden an der Oberfläche 32 der Auskleidung in der beschriebenen Weise reflektiert und von der Antenne 46 wiederum empfangen. Die in der Antenne 46 empfangenen Mikrowellen werden über die Anpassungsschaltung 68. die Richtungsgabel 67 und eine Trennschaltung 69 zu einer Mischstufe 70 übertragen.

Andererseits werden die Mikrowellen von der Koppelschaitung 63 zu einem Modulator 71 übertragen und von einem Zwischenfrcquenzoszillaior 72 moduliert. Die modulierten Wellen des Modulators 71 werden an die Mischstufe 70 weitergegeben und mit den von der Trennsehaltung 69 herkommenden Mikrowellen gemischt. Die überlagerten Mikrowellen werden über einen Zwischenfrequenzverstärker 73 an einen Phasendetektor 74 weitergegeben. Das Ausgungssignal des /.wischcnfreqi'enzoszillaiors 72 liegt an dem Phasendetektor 74 an. Die Phase des Ausgangssignals des Zwhchenfrequenzoszillators 72 und die Phase der durch den Zwischenfrequcnzverstärker 73 übertragenen limpfangswellen werden miteinander verglichen. Der Abstand der Nezugsstellung von der tatsächlichen Oberfläche 32 der Auskleidung wird aus der Phasendifferenz der beiden Signale erfaßt.

Das Signal des Phasendetcktors 74 wird in eine Signalverarbeitungscinheit 75 übertragen. Andererseits wird das Bezugssignal einer Bezugsprofileinstelleinheit 76 in die Signalverarbeitungscinheit 75 eingegeben. Das Bezugssignal gibt den Abstand zwischen der Bezugsstcllung und der Bezugsprofilfläche an. Innerhalb der Signalverarbeitungscinheit 75 werden das Signal des Phasendetektors 74 und das Signal der Bezugsprofileinstelleinheit 76 miteinander verglichen. Der Schädigungsbetrag der Auskleidung wird dadurch erfaßt. Die Stellung und Ausrichtung der Antenne 46 innerhalb des Gefäßes 31 werden durch die Stellung des Meßstabes 41. der durch die Impulsmotoren 36 und 43 angetrieben ist. festgehalten. Es wird auf F i g. 7 verwiesen. Demgemäß werden die Stellung und die die Ausrichtung der Antenne 46 durch Abzählen der in die Impulsmotoren 36 und 43 eingespeisten Impulse erfaßt. Nach F i g. 8 werden die in die Impulsmotoren 36 und 43 eingespeisten Impulse durch Impulszähler 77 und 78 gezählt und in eine Stellungssignalverarbeitungseinheit 79 eingegeben. Damit kann die Stellung der Oberfläche 32 der Auskleidung, die durch die Antenne 46 erfaßt ist. nachgewiesen werden. Das Stellungssignal der Steilungssignalverarbeitungseinheit 79 wird in die Signalwrarbeitungseinheü 75 eingegeben und mit den Signalen des Phasendetektors 74 zusammengebracht. Diese Signale werden so aufeinander bezogen, daß das Steilungssignal für die Oberfläche 32 und der Schädigungsanteil in dieser Stellung einander entsprechen. Das die Stellung der Oberfläche 32 anzeigende Signal der Signalverarbeitungseinheit 75 und das Signal für den Schädigungsantei! in dieser Stellung werden in einer Speichereinheit 80 gespeichert.

Die Nutzung des Profils der Auskleidungsoberfläche und die Ausbesserung der beschädigten Teile werden gesondert durchgeführt. Wenn z. B. der Meßstab 41 abgesenkt wird, kann das Profil der Auskleidungsoberfläche ausgemessen werden: wenn der Meßstab 41 dann angehoben wird, kann die Ausbesserung erfolgen. Wenn nämlich der Meßstab 41 angehoben wird, kann die Spritzdüse 48 die Auskleidungsoberfläche abtasten und

durch ein Signal der Steuereinheil 81 zur Steuerung der Ai.isbesserungseinrichtung gesteuert werden. Die Steuereinheit 81 ist an die Speichereinheit 80 angeschlossen. Die Steuereinheit 81 hält die Spritzdüse jeweils entsprechend dem Schädigungsgrad des jeweiligen Teiles in einer entsprechenden Stellung für eine entsprechende Zeitdauer an. wenn die Spritzdüse auf den beschädigten Teil ausgerichtet ist. Zur Ausbesserung wird dann eiii Spritzgemisch auf den beschädigten Teil aufgesprüht. Dadurch kann man die Auskleidung auffüllen und ausbessern, indem die Durchflußmenge des Spritzgemisches entsprechend dem Sehädigungsgrad des beschädigten Teils geändert wird.

Als Bezugsflächc für die Auskleidung wird die ursprüngliche Auskleidungsfläche des Gefäßes in unbenutztem Zustand verwendet. Statt dessen kann auch eine gleichmäßig abgenutzte Oberfläche nach einer Anzahl von Chargierungen als Bezugsfläche benutzt werden.

Beispiel I

Gefäß:

Saueistoffaufblaskonverter(Kapazität 100 t).

Profilmessung:

Berührungsfreies Mikrowellensystem, bei dem eine Mikrowelle von 10,5GHz mit einer Frequenz von 300 MHz moduliert ist. Die Messung erfolgt durch Phasendifferenzmessung zwischen der Sendewelle und der Empfangswelle. Meßgenauigkeit 5 bis 10 mm (zum Vergleich ist die Meßgenauigkeil in einem lokalen Teil bei Beobachtung mit dem bloßen Auge etwa 30 mm).

Ausbesserungsverfahren:

Trockenspritz-Ausbesserung (das Gemisch wird mit Wasser innerhalb des Wasserrohrs geknetet). Stoff: Magnesia.

Spritzmenge: 500 bis 1500 kg/Zeiteinheit.
Ausbesserungshäufigkeit: einmal/2 bis 5 Chargen.

Die Profilmessung und die Ausbesserung werden koninuierlich und gleichzeitig durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I im Vergleich zu den Arbeitsbedingungen angegeben.

10

Beispiel 2

Tabelle 1	Herkömmliches Ver fahren	Spritzaus besserung	Er findung
Probe	ohne Aus besserung	1050
	650	ia 1,0 3a	1600
Konverterlebens dauer Chargen pro Reise	3a 03 34	86	13 14 2,8
Verbrauch an feuerfestem Stoff, kg/t Stahl Ziegel Spritzmischung Gesamt	100	100	70
Kostenindex für den feuerfesten Stoff	0		30
Gesamttotzeit infolge der Ausbesserung

Gefäß:

Roheisenwagen (Kapazität JOO t).

Profilmessung:

ßerührungsfreies Mikrowellensystem, bei dem eine Mikrowelle von 10,5GHz mit einer Frequenz von 200 MHz moduliert ist. Die Messung erfolgt durch Phasendifferenzmessung zwischen der Sendewelle und der Empfangswellc. Meßgenauigkeit 5 bis 10 mm (eine Beobachtung mit bloßem Auge ist in der heißen Atmosphäre nicht möglich).

A usbcssenings verfahren:

FcLichispritz-Ausbesserung.
Stoff: hochprozentige Tonerde.
Sprit/menge: 300 bis 500 kg/Zeilcinheit.
Ausbcsseriingshiuifigkeit: einmal/30 bis 100 Chargen nach mehr als 500 Chargen.

Die Arbeitsweise und die Auswirkungen sind in der

." iiiieiiiuui inui.iiii.iiiftfl·,	■"-·■·	Erfindung
Tabelle 2		1300
Probe	Herkömmliches Verfahren	0,17 0,16 0,35
Gefäßlebensdauer Chargen/Reise	800	80
Verbrauch an feuer- io festem Stoff, kg/t Stahl Ziegel Spritzmischung Gesamt	0,31 0,11 0,42
Kostenindex des feuer- ^r> festen Stoffes	100

Die Ausbesserung nach dem-herkömmlichen Verfahren wird nach einer Beobachtung mit bloßem Auge und nach Abkühlung durchgeführt.

Nach der Erfindung kann die Gesamtheit oder ein Teil des Profils der abgenutzten Auskleidungsflache unmittelbar gemessen werden, indem eine au' Berührung ansprechende oder berührungsfreie Meßeinrichtung während der Betriebsdauer des Gefäßes eingesetzt wird. Danach wird der Schädigungsbetrag der Auskleidung bestimmt, und die Stellung des beschädigten Teils wird genau erfaßt. Auch die Ausbesserung des Gefäßes erfolgt nach einem datengesteuerten Programm unter Berücksichtigung der Schädigung.

so Der Schädigungsbetrag wird durch Vergleich des gemessenen Oberflächenprofils und eines Bezugsprofils (für eine frische Auskleidung) unter Verwendung einer Meßeinrichtung erfaßt. Damit lassen sich nicht nur lokale Schädigungen, sondern auch Schädigungen der gesamten Auskleidung erfassen.

Die Ausbesserungseinrichtung wird durch Signale entsprechend den gemessenen Schädigungsprofilen gesteuert. Dementsprechend erhält man eine sorgfältige Ausbesserung von lokalen Schädigungen und Gesamt-Schädigungen. Das Ungleichgewicht der verbleibenden Auskleidung kann ausgeschaltet werden. Die Lebensdauer des ausgekleideten Gefäßes läßt sich merklich erhöhen.

Die Messung und die Ausbesserung können kontinuierlich innerhalb kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, so daß die Totzeit eines ausgekleideten Gefäßes durch die Erfindung verkürzt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ausbesserung beschädigter Teile der Feuarfestauskleidung von metallurgischen Gefä-Ben, wonach vor der Auskühlung in den Gefäßinnenraum ein Rohr, an dessen Ende sich eine Spritzdüse befindet, eingeführt wird und durch die Spritzdüse Feuerfestmaterial auf beschädigte Teile der Auskleidung gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gefäßinnenraum ein Bezugsprofil eingestellt wird, daß über eine an der Düse sitzende Antenne Mikrowellen auf die Oberfläche der Auskleidung abgestrahlt und dort reflektiert werden, daß nach dem Empfang der reflektierten Mikrowellen für jede Stelle der Oberfläche der Auskleidung der Abstand der Oberfläche der Auskleidung von der Antenne aufgrund des Phasenunterschiedes zwischen der ausgesandten und der empfangenen Mikrowelle gemessen wird, daß aus dem Vergleich des gemessenen Abstandes und dem Bezugsabstand entsprechend dem Bezugsprofi! der Schädigungsgrad bestimmt wird, daß diese Messungen unter Verschiebung der Antenne kontinuierlich fortgesetzt werden und daß unter Auswertung des gemessenen Schädigungsgrades die Düse verstellt und das Feuerfestgemisch auf den beschädigten Teil aufgespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßachse oder eine Linie parallel jo zur Gefäßachse als Bezugsstellung ausgewählt wird.

3. Verfahr'-i nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotationsfläche bezüglich der Gefäßachse als Mittelachse ah. Bezugsfläche festgelegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne und die Spritzdüse in bezug auf die Gefäßachse oder eine Linie parallel zur Gefäßachse als Mittelachse gedreht und über eine feste Strecke längs der jo Gefäßachse oder einer Linie parallel zur Gefäßachse verschoben werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne und die Spritzdüse kontinuierlich längs der Gefäßachse oder 4-, auf einer Schraubenbahn verfahren werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsfläche für die Auskleidung die ursprüngliche Oberfläche der Auskleidung vor Inbetriebnahme des Gefäßes benutzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsfläche der Auskleidung die Oberfläche der in Gebrauch gleichförmig beschädigten Auskleidung benutzt r-> wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche t bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßprofil während der absteigenden Bewegung des Meßstabes aufgenommen und die Ausbesserung während der t>o ansteigenden Bewegung des Meßstabes durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Spritzdüse für eine Zeitdauer entsprechend dem b5 Schädigungsgrad des beschädigten Bereichs angehalten wird und daß das Spritzgemisch auf den beschädigten Bereich zur Ausbesserung desselben

ausgespritzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmenge des Spritzgemisches entsprechend dem Schädigungsgrad des beschädigten Teiles zeitlich geändert wird und daß das Spritzgemisch auf den beschädigten Bereich aufgebracht und dadurch derselbe aufgebessert wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die ar. einem drehbaren und in vertikaler Richtung verschiebbaren Rohr eine Spritzdüse für das Feuerfestgemisch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mikrowellenantenne (46) an der Spritzdüse (48) sitzt und mit derselben bewegbar ist, daß die Mikrowellenantenne (46) einerseits an einen Mikrowellengenerator angeschlossen und andererseits über einen Phasendetektor (74) mit einer Signalverarbeitungseinheil (75) verbunden ist, die aus dem Vergleich der Ausgangssignale des Phasendetektors und von Bezugssignalen für das Bezugsprofil ein Signal für den Schädigungsgrad der abgetasteten Stelle ableitet, und daß ein Ventil (22) für den Durchfluß des Feuerfestgemisches zu der Spritzdüse entsprechend dem Signal für den Schädigungsgrad steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstab (8) als doppelwandiges Rohr mit ttnem Kiihlwasserdurchfluö ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Meßstabes mit einem feuerfesten Stoff abgedeckt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne eine SendeantenneXind eine Empfangsantenne umfaßt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne und die Spritzdüse am Unterende des Meßstabes (41) nach entgegengesetzten Richtungen weisend angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne und die Spritzdüse in gleiche Richtung ausgerichtet sind und in der Höhe gegeneinander versetzt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für den Meßstab einen Impulsmotor umfaßt.