DE2655297A1 - Betriebssystem zum erfassen des verhaltens von rohstoffen in einem hochofen oder dergleichen - Google Patents

Description

Dr. rer. not. Horst Schüler 2655297 ⁶⁰⁰° FranWurt/Main ι. 6.Dez.i976

PATENTANWALT Kaiserstrasse 41 Dr.üS'ki

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N / 16Ί7

Beanspruchte Priori f^;ifrn: l".Märü 1970, Japan,

No. 27ΟΡ1/197Π

9. Juli 197Γ-,, Japan, No. F15R7/197e

9. Juli 197Γ», ,Japan, Fo. P15RP/197R

NIPPON STF₁V₁L CORPOR^TION Π-Ί, Otemachi 2-chome, Chiyoda-ku, cjfo, Japan

Betriebssystem zum Krfassen des Verhaltens von Rohstoffen in einem Hochofen oder dergleichen.

Dio vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebssystem für Öfen wie einen Hochofen, einen Schachtofen oder dergleichen.

Da ein Hochofen ein riesiger hermetisch abgeschlossener Hochtemperatur-neaktionsofen ist, der mit einer dicken Schicht aus einer hochschmelzenden Substanz abgedeckt ist, ist es sehr schwierig, das Verhalten der Chargen und der Gase in dem Ofen richtig und genau zu erfassen. Um jedoch die Verbesserung der Produktivität des Ofens und der Qualität des Roheisens durchzu-

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ffihren, ist es unumgänglich, dms die Bedingungen in dem Ofen (im folgenden a!^ Ofpnbedingungiin bezeichnet) auf genaue und stabile Weise eingehalten und gesteuert werden. Es werden hier die Bedingungen in dem Ofen, die allgemein mit dem Ausdruck der Ofenbedingungen bezeichnet werden, in konkretere Phänomene und in Wechselbeziehungen zwischen ihnen unterieilt, und auch ihre Stellung im Betrieb eines Hochofens wird in einer zusammenfassenden '"eise beschrieben.

Allgemein werden die Ofenbedingungen grob in Luftzufuhr- oder Gas-durchgangsbedingungen in dem Ofen und thermische Ofenbedingungen unterteilt. Die ersteren oder die Gasdurchlässigkeitsbedingungen werden weiterhin in die folgenden Gruppen unterteilt.

(i) LuftdurchP'SSirkeit im engrren Sinne, die durch Werte des Gasdruckverlustes in dem OTen odor durch Fluktuationen des Gebl^;-'sp- oder Winddruckes erfasst wird;

(ii) Bedingungen der Abwärtsbewegung der Chargen, die durch Ausdrücke erfasst werden, die den Zustand fehlerhafter Abwärtsbewegung der Chargen bezeichnen, wie z.B. Hängenbleiben, Stürzen, Gleiten oder dergleichen; und

(iii) die Gasströmung^verteilung in der Richtung des Ofenradius, Geschwindigkeitsverteilung der Abwärtsbewegung der Chargen und Dickenverteilung der Schicht.

Die letzteren, d.h. die thermischen Ofenzustände, werden weiter in die Verteilung der Temperatur in Richtung der Höhe des Ofens und die Verteilung der Temperatur in Richtung des Durchmessers des Ofe'^ unterteilt.

Insbesondere die Temperatur in der direkten Reduktionszone am unteren Abschnitt des Ofens (d.h. das Niveau des thermischen Ofenzustandes, die Roheisenschmelztemperatur); das Niveau der Konzentration des im Roheisen enthaltene« Si und der Zustand der Schwankungen darin; die Temperatur des Ofenmassivs,

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einschliesslich dos Schacbtabscbnittes und der Temperaturzustand des Gases am oberen Teil des OCens bilden unter anderem wesentlichen Bedingungen des thermischen Ofenzustandes. Ferner wird die Zusammen? ' zung des Gases an dem oberen Teil des Ofens, einschliesslich z.B. CO, CO₃, H₃ und N₉, auf die bezogen die Bedingungen der Reduktion des Erzes an dem Ecbichtabschnitt und an dem unteren 'Ibschnitt des Ofens berechnet ν rden, ebenfalls als eine der wesentlichen Bedingungen des thermischen Ofenzustandes

ien. angesehen, c'a diese Bedingungen solche Kriter/bilden, die das Niveau, insbesondere des endothermen Zustandes der direkten Reduktions'-enkfion beeinflussen.

Bezitglich «'er Bedingungen der Durchlässigkeit und des thermischen Zustanrips wird als nächstes Insbesondere die Beziehung zwischen den beiden und ihre Rolle beschrieben, die sie im Betrieb eines Hochofens einnehmen sollen.

Zuerst einmal werden die Bedingungen der Durchlässigkeit tatsächlich durch die physikalischen Eigenschaften der Chargen, d^e in den hochofen eingebracht werden, und die Füllbedingungen in dem Hochofen bestimmt. Wenn sich z.B. die Teilchengrössenverteilung des Kokses, des Erzes und dergleichen, die die Chargen bilden, (insbesondere das Mischungsverhältnis von fein zerteilten Teilchen oder fein zerteiltem Pulver) ausdehnen sollte oder die Festigkeit der Teilchen abnehmen sollte, würde die Durchlässigkeit in dem Ofen verschlechtert werden. Um solch einer Situation zu begegnen, wird üblicherweise eine Gegenmassnahme etwa der Art getroffen, dass vor dem Beschicken sorg-

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fältiges Si eben/durchgeführt wird, um auf diese Weise so -weit, wie praktisch möglich, zu verhindern, dass fein zerteiltes Pulver in den Ofen eingemischt wird. Weiterhin wird eine Kontrolle der Festigkeit des Kokses und des Erzes streng durchgeführt, wodurch in letzter Zeit Verschlechterung der Durchlässigkeit, die den physikalischen Eigenschaften der Chargen zuzuschreiben ist, verringert werden konnte. Dagegen erlangte das Verhalten bei dem Einsetzen der Chargen in den Ofen merkliches Gewicht für den Betrieb eines Hochofens. Anders ausgedrückt, die Bedingun-

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gen der Bickenvertei*ung der Schichten aus Koks und Erz, die Ausbildung ihrer Formen (die anders auch als Verteilung der Chargen bezeichnet werden") und die Bedingungen der Geschwindigkeitsvertei Hini; <'<"·»· bvnrtsbewegung in Richtung des Radius der Füllschichten in dem Ofen wurden mit dem Ziel untersucht, einen merklichen Einfluss auf die Bedingungen der Durchlässigkeit und des thermischen Ofenzustandes auszuüben. Dies beruht darauf, dass Koks einen grösseren mittleren Teilchendurchmesser als Erz besitz^, was in weitem Masse zur Verringerung des Widerstandes ge.'jcn Durchlässigkeit f'ihrt. Während weiterhin Erz einerErweichung und dem Schmelzen im Hochtemperaturbereich von 1000°C odor mehr unterliegt, um so eine geschmolzene Schicht zu bilden, die einen hohen Wert des Durchliissigkeitswiderstandes bewirk+, behalt Koks seinerseits tatsächlich seinen festen Zustand in dem Ofen bei mit der Ausnahme des Falles, dass Koks Vsrbrennung und Verbrauch in der Verbrennungszone unterworfen ist, die vor der Dise des Ofens angeordnet ist. Aus diesem Grund k:»nn man gut annehmen, dass die Durchlässigkeit in dem OCen durch die Bedingungen des Füllens des Ofens mit Koks (mit anderen Worten, durch die Dickenverteilung der Koksschicht in radialer Richtung der Füllschicbten in dem Ofen oder in Richtung der Höhe des Ofens 1 bestimmt wird.

Beim Betrieb eines Hochofens ist es nun herkömmliche Praxis, Koks und Erz in F'-rm von lageweisen Schichten in den Ofen einzubringen. Die Verteilung der Dicke der Koksschicht und die Verteilung der Dicke der Erzschicht stehen in enger untrennbarer Beziehung zueinander. Daher ist es ganz wichtig, den Zustand beider in den Füllschichten zu erfassen und ihre Steuerung richtig durchzuführen. Darüber hinaus ist es zum Zwecke der Sicherstellung einer günstigen Durchlässigkeit empfehlenswert, dass die Dicke der Koksschicht in der Nachbarschaft der Mitte des Ofens erhöht wird und dass die Dicke der Koksschicht, die jedes Mal eingebracht wird, vergrössert wird, um so zu ermöglichen, dass das Gas leicht genug durch die Koksschicht strömt.

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Im Gegensa ?, dnz'i wird ,jodoci, wenn der Durchlässigkeit eine zu hohe Bedeutung bniriorrfssr-ri und bewirkt wird, dass das Gas bis zu einer ''ihorselrisHiKen Menge durch die Koksschicht in dem Ofen strömt, die Kontakt reaktion des Erzes mit CO und H₂ in dem Bereich, der indirekten Red\ikt ions zone im oberen Teil des Ofens einerReduktion unterworfen. Demzufolge wird die Reduktionswirksamkeit von Erz verringert, bis die direkte Reduktion, die eine merkliche endotherme Reaktion bildet, erhöht wird, was zu einem Mangel in der Ofenheizung führt. In einem derartigen Fall, da nun die Dicke der Erzschicht in der Nfihe der Ofenwand oder in dom intermittierenden Abschnitt in radialer Richtung erhöht wird, führt solch eine Situation zur Abnahme des Brenn- oder Heizwertes, der zum vSchmelzen erforderlich ist, das zu der Zeit durchgeführt werden muss, wenn eine dicke Schicht Erz von oben nach unten an eine Stelle absinkt, die direkt über der Verbrennungszone der D'ise liegt, folglich zu einem Anstieg der Schmelzlast, bis eine solche gegebenenfalls zur Verschlechterung der OCenbedingungen durch Kühlen oder dergleichen f'ihrt.

In dem Falle, wenn die Dicke der Erzschicht in der Nähe der Ofenwand verringert wird und die Dicke der Koksschicht in demselben Nachbarbereich vergrössert wird, wird die Schmelzbelastung in der Verbrennungszone an der Düse erleichtert."In dem Fall jedoch wird im Gegensatz dazu der Durchfluss der Gase in der Nähe der Ofenwand erhöht. .Aus diesem Grund kann so eine erhöhte Beschädigung des Ofenmassivs durch Angreifen von Gasen oder eine Erhöhung der Häufigkeit des Abfallens der Ofenwandauskleidung verursacht werden. Dies kann möglicherweise einen Grund für die "Erhöhung von Schwankungen der Ofenheizung in einigen Fällen bilden.

Wie in den vorstehenden Absätzen ausgeführt worden ist, übt das Verhalten des eingefüllten Kokses und Erzes in den Füllschichten in dem Ofen (insbesondere die Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers oder in Richtung der Ofenhöhe) einen wesentlichen Einfluss auf die Bedingungen der Durchlässigkeit und die Bedingungen der

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Ofenheizung einos Hochofens (d.h. auf die Betriebsbedingungen eines Hochofens) aus. Darum bilden diese Werte wichtige Bedingungen für das Problem der Steuerung bei der Durchführung des Betriebes eines Hochofens.

Da jedoch ein Hochofen solch ein riesiger Hochtemperaturreaktionsofen ist, der mit einer dicken Schicht aus geeignetem hochschmelze'Klem Material abgedeckt ist, ist es sehr schwierig, zuverlässigen Nachweis dos Verhaltens der Chargen in der Füllschicht in dem Ofen durchzuführen. Die Aufgabe, ein derartiges Mittel zu entwickeln, das sich als wirksam genug zum direkten Nachweis des Verhaltens der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers oder in Richtung der Ofenhöhe erweist, blieb bisher ungelöst. Aus diesem Grunde war das einzige bisher für diesen Zweck verwendete Verfahren ein indirektes Verfahren, das einfach dazu dien!-, analoge Folgerungen zu ziehen. Zum Beispiel besteht bezüglich der Verteilung der Chargen versuchsweise ein Verfahren, das speziell für den Zweck des Nachweises der Verteilung und der Gestalt der Oberfläche der Chargen am oberen Teil (GMifc)des Ofens ausgelegt ist, darin, dass der Kopf einer Kette oder eines Drahtes sofort der Beschickung der Chargen folgend auf die Oberfläche der Chargen abfallen oder absteigen gelassen wird, um so die Tiefe der Beschickung von der Standardlinie aus zu messen, und die Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen soll nachgewiesen werden, indem die Differenz zwischen dem so erhaltenen gemessenen Wert und dem gemessenen Wert, der in gleicher Weise zu der Zeit der nachfolgenden Beschickung erhalten wird, als ein Kriterium dafür genommen wird. Zusammengefasst ist auch ein Verfahren vorgeschlagen worden, das speziell für die Messung der Verteilung und die Gestalt der Oberfläche der Chargen vom oberen Teil des Ofens aus unter Verwendung von Mikrowellen ausgelegt ist. Es ist jedoch bisher durch eine Reihe von Modellexperimenten festgestellt worden, dass die Verteilung und die Gestalt der Chargen, sofort auf die Beschickung folgend, Schwankungen in den Füllschichten bis zu einem ziemlich hohen Niveau unterworfen sind, was hauptsächlich auf die Ungleichheit in den Eigenschaftswerten des Erzes

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und des Kokses, die vom oberen Teil des Ofens in diesen eingebracht werden sollen, und die Ungleichheit in der Bewegungsgrösse bzw. dem Impuls des Erzes und des Kokses zu der Zeit des Einbringens derselben zurückzufahren ist.

Es wird angenommen, dass der Grund, warum die Verteilung und die Gestalt zur Zeit der Beschickung und die Verteilung und die Gestalt in den F'illschichten in solch einer Weise, wie es oben beschrieben ist, ungleich s^nd, in den unten beschriebenen Faktoren zu suchen ist. Dies soll konkreter erläutert werden. Da der/tFchä ti winkel von Koks grosser als der von Erz ist, sind die sofort auf die Beschickung folgende Verteilung und Gestalt eher grosser bezüglich der Werte des Neigungswinkels zur Zeit der Deschickung mit Koks als zur Zeit der Beschickung mit Erz. Jedoch ist, wenn auf dleBeschickung mit Keks die Beschickung von Erz in der nachfolgenden Stufe folgt, der Impuls des Erzes zur Zeit der Einbringung desselben um drei bis viermal grosser nls der von Koks. Aus diesem Gi'unde wirkt die Stosskraf+ desselben so, dass die Schicht aus Koks, die gerade vorher eingebracht worden ist, in die Richtung der Ofenmitte oder in die Richtung der Ofenwand gestossen wird. Als Folge davon nehmen die Verteilung und die Gestalt der Koksschicht als ganzes eine flache Form an. Anders gesagt, der Neigungswinkel des Kokses im Ofen wird kleiner als der des Erzes. Auf diese Weise werden die Verteilung und die Form des Kokses, der sofort zur bzw. nach der Zeit der Beschickung des Erzes eingebracht wird, völlig anders als die Verteilui^ und die Form des Kokses zur Zeit der Koksbeschickung. Weiterhin ist ein anderer Faktor, der den Neigungswinkel des Kokses verringert, der, dass das spezifische Schiittgewicht des Kokses so gering ist, dass es etwa 0,5 beträgt, während das spezifische Schüttgewicht des Erzes etwa 2 ist, weshalb Koks auch dazu neigt, durch die Steigkraft, die durch die von unten im Verlauf des Betriebes nach oben aufstehenden Gase erzeugt wird, nach oben gestossen zu werden. Im Hinblick auf die oben angegebenen Gründe muss in Betracht gezogen werden, dass die wirkliche Verteilung der Dicke der Schicht in der Chargenfiillungs-

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schicht in dem Ofen auf diese Weise bereits Schwankungen bis zu einem ziemlich hohen Niveau unterworfen ist, und dass auch in dem Falle, wenn jeweils die Gestalt der Oberfläche der Chargen vor und nach dem Einbringen von Koks und die der Chargen vor und nach dem Einbringen von Erz gemessen werden, und die Verteilung der Dicke der Schichten, einschliesslich der Schicht rifvi Kokses und der Schicht des Erzes, in der radialen Richtung auf der Grundlage der Differenz der Beschickungstiefe zwischen den beiden gefunden wird.

Es wird ferner bemerkt, dass auch ein Verfahren vorgeschlagen worden ist, bei dem ein Magnetometer in der FHhe der Ofenwand odor der inneren Ofenwand angebracht wird, um so das Verhalten der in der Ni*fco der Ofenwand vorhandenen Chargen zu bestimmen. Jedoch ist ein derartiges Verfahren wie dieses nur in der Lage, das Verhalten der Chargen innerhalb des Bereiches von nSherungsweise höchstens einigen Dezimetern Abstand von der inneren Ofenwand nachzuweisen. Aus diesem Grunde kann nur festgestellt werden, dass der Nachweis des Verhaltens von Chargen in Richtung des Ofendurchmessers innerhalb eines Hochofens, dessen innerer Durchmesser 10 m oder sogar mehr beträgt, weit von jeder praktikablen Lösung entfernt ist.

Neben den oben angegebenen Versuchen zum direkten Nachweis des Verhaltens von Chargen ist auch ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine horizontale Sonde am oberen Teil des Ofens in Richtung des Ofendurchmessers eingeschoben oder aufgelegt wird, um so die Messung der Temperaturverteilung oder der Verteilung der Zusammensetzung von Gasen durchzuführen. Ferner wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Temperaturmuster, d.h. die Temperaturverteilung, an der Oberfläche der Chargen vom oberen Teil des Ofens aus durch Verwendung einer Infrarotkamera gemessen wird, um so die Verteilung des Durchflusses von Gasen oder der Verteilung der Chargen in dem Ofen in indirekter Weise zu messen.- Diese Art von Verfahren des Nachweises der Temperatur und der Zusammensetzung von Gasen ist jedoch nur einsetzbar zum Erfassen der Verteilung des Flusses von Gasen und der Verteilung der Chargen, spezieller

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ihres Trends, und zwar bis zu einem gewissen Ausmass einfach qua-litativ. In einigen Fällen schliesst das Verfahren dieser Art Möglicherweise auch die Gefahr ein, dass sogar fehlerhafte Information erhalten wird. Wenn z.B. in der 'iblichen Praxis die Temperatur der Gase an einem gewissen Messpunkt hoch ist oder wenn das CO - /u - CO₉-Verhältnis in den Gasen unterhalb eines vernünftigen Wertes liegt, wird in dem inneren Bereich der Füllschicht unterhalb dieses Messpunktes die Koksschicht als dick beurteilt, während die Erzschicht als relativ dünn beurteilt wird; daher wird dementsprechend geschlossen, dass die DurchriusBgeschwindigkeit der Gase in diesem Bereich hoch genuf: ist und dass die Durchlässigkeit in einem günstigen Zustand gehalten wird. Wenn jedoch die Temperatur in diesem Bereich niedrig ist, auch in dem Falle, wenn die Durchflussgeschw.indigke.it d«T Gase hoch genug ist, wird die Temperatur der an dem oberen Teil des Ofens vorhandenen Gase so bestimmt, als sei sie eher niedriger als dem wirklichen Wert entspricht. Darüber hinaus besteht die Neigung, dass auch in dem Falle, wenn die Dicke der Erzschicht relativ gross ist, das CO-ZU-CO_n-Verhältnis so erfassv, als wenn es unterhalb eines vernünftigen V/ertos läge, wenn die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen in diesem Bereich niedrig ist oder wenn die Temperatur so niedrig ist, dass die indirekte Reduktionsreaktion von Erz durch das CO-n.is gedrosselt wird, so dass sie nicht richtig verlaufen kann.

Die lufgabe der vorliegenden Erfindung beruht darin, solch ein Betriebssystem fir einen Hochofen zu schaffen, mit dem das Verhalten der Chargen in den Füllschichten in dem Ofen, das einen engen und untrennbaren Einfluss auf die Bedingungen der Gasdurchlässigkeit, des thermischen Ofenzustandes und dergleichen ausübt, nachgewiesen werden kann und Steuerung des Hochofens auf der Grundlage dieses Verhaltens auf diese Weise richtig durchgeführt werden kann.

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Wenn ein Hochofen in Betrieb genommen wird, bewegen sich Materialien aus Rohstoffen wie Eisenerz (einschliesslich gesintertem Erz) und Koks in \bwnrtsrichtung, wie es bekannt ist; jedoch unterliegen dio Geschwindigkeit ihna· Abwärtsbewegung und die Dicke ihrer Schichten unaufhörlich Schwankungen, und die Schwankungen in radialer Richtung in dem Ofen, in der vertikalen Richtung und/oder in Umfangsrichtung sind nicht gleichförmig, was dazu f'ihr⁴ , dass die Reaktion in dem Ofen in gleicher Weise Schwankungen unterliegt. Um die Reaktion in dem Ofen in einem günstigen Zustand aufrechtzuerhalten, ist es wünschenswert, dass das Verhalten der Rohstoffe, einschliesslich der Bewegung ihrer ragf, der Geschwindigkeit der Bewegung, Schwankungen im Niveau, V/ochseI in der Dichte und/oder ob an einer Stelle, die einer speziellen Messposition entspricht, Eisenerz vorhanden ist oder nicht, ob Koks vorhanden ist oder nicht, und wie die ^usgangsmaterialien ihre Lage wechseln, gut erkannt werden sollte und dann die Mengen an Erz und Koks, die Lage ihrer Beschickung, der Zeitablauf ihrer Beschickung und dergleichen in sreeigneter Weise ausgewählt werden sollten. Nun ist ein metallurgischer Ofen wie ein Hochofen oder dergleichen üblicherweise aus dicken hochschmelzenden Wänden aufgebaut und lieg⁴- bezüglich deren Temperaturen sehr hoch; daher ist es nich'· leicht, das obei näher beschriebene Verhalten der Rohstoffe zu erkennen. In dieser Situation wird im Falle des Systems gemäss der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, ein hohles Rohr oder mehrere hohle Rohre auf solch eine Weise in dem Ofenmassiv anzuordnen, dass sie sich durch den Raum in dem Ofen erstrecken, einen oder mehrere magnetische Fühler in den hohlen Rohren bzw. dem hohlen Rohr anzuordnen und dadurch das Verhalten der Rohstoffe in dem Ofen, insbesondere das Verhalten der Rohstoffe in der horizontalen und/oder der vertikalen Richtung zuverlässig zu erfassen.

Im folgenden wird die Erfindung durch AusführungsbeispieIe anhand der beigefügten Zeichnungen nSher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

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Figur la und Figur Ib Längsschnitte, die jeweils getrennte Darstellungen des Hochofenbetriebssystems gemäss der vorliegenden Erfindung zeigen;

Figur 2a, Figur 2b und Figur 2c schematische Darstellungen, die jeweils die Beziehung zwischen dem magnetischen Fühler und dem Rohstoff zeigen;

Figur 3 und Figur Ί Teilschnitte, die eine Vorrichtung zum Verschieben des magnetischen Fühlers zeigen;

Figur 5 und Figur 6 schematische Prinzipdarstellungen, die den Anordnungszustand der hohlen Rohre zeigen;

Figur 7, Figur ^a und Figur 8b Längsschnitte, die jeweils den inneren Aufbau der hohlen Rohre darstellen;

Figur 9 eine Seitenansicht, einschliesslich einer Schnittansicht eines Teiles, die den Zustand der Einpassung des hohlen in Figur 8b gezeigten Rohres an das Ofenmassiv veranschaulicht;

Figur 10 eine Kurvendarstellung, die ein Beispiel für die Ergebnisse des Nachweises der Betriebsbedingungen des "fens durch den magnetischen Fühler zeigt;

Figur 11 eine Teilschnittansicht, die die Anordnungsbedingungen des hohlen Rohres und der magnetischen Fühler zeigt;

Figur 12 ein Kurvenrormdiagramm des Ausgangssignals von dem magnetischen fühler;

Figur 13 eine endgültige Zeichnung der Berechnung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung, der Dicke der Schichten und des Neigungswinkels der Chargen in dem Verarbeitungsgerät für die Signale vom magnetischen Fühler;

Figur 14 eine Teilschnittansicht, die die Anordnungsbedingungen der hohlen Rohre und der magnetischen Fühler zeigt;

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Figur 15 eine diagrammartige Darstellung der Verteilung der Schi entdecken der Chargen und der Verteilung der Formen der Chargen in den Chargenfitllschichten, die speziell ein Beispiel der Arbeitsergebnisse bei Verwendung des in Figur 14 dargestellten Systems zeigt, und

Figur 16 ein Diagramm, das andere Arbeitsergebnisse des erfindungsgemässen Betriebssystems zeigt.

Aus Figur la ist ersichtlich, dass das Ofenmassiv 1 (d.h.. im wes.der Schacht)des Hochofens mit Eisenerz 2 und Koks 3 in Form lagenvreise übereinander gelegener Schichten beschickt ist. Dieses Eisenerz 2 (einschliesslich gesintertes Erz) und dieser Koks 3 bewegen sich beim Betrieb des Hochofens nach unten, wie es an sich bekannt ist. F.in hohles Rohr 4 ist an einer beliebigen Stelle unterhalb des Füllniveaus 5 der Rohstoffe in solch einer Weise angepasst, dass es sich durch den Raum im Ofenmassiv l(Schach"$ erstreckt. Im Inneren dieses hohlen Rohres 4 ist ein magnetischer Fühler ß angebracht. Die Komponenten des Vektors des magnetischen Feldes von dem Eisenerz 2 oder das erregende magnetische Feld sind den Schwankungen in einer Weise unterworfen, die der Verschiebung oder der abwärts gerichteten Bewegung der Rohstoffe entsprechen. Der magnetische Fühler 6 weist diese Schwankungen nach und f'ihrt der Verarbeitungseinheit 7 als ein Eingangssignal diese Ergebnisse des Nachweises in Form eines Ausgangssignales zu. In dieser Verarbeitungseinheit 7 wird an sich bekannte Signalverarbeitung vorgenommen. Es werden beispielsweise Arten der Signalverarbeitung wie Verstärkung, Anpassung von Wellenformen und dergleichen durchgeführt. Ferner werden die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen, die Dickenverteilung jeder Schicht und die Formen des Erzes und des Kokses arithmetischen Operationen unterworfen. Ein Beispiel für die Verarbeitungseinheit 7 ist z.B. in der deutschön Patentanmeldung P 26 37 275.8 der gleichen Anmelderin beschrieben, deren Offenbarung hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenoiT' on wird.

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In Figur Ib ist ein anderes \\\s führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. In das Massiv des Hochofens 1 ist Erz 2 und Koks 3 in Form von übereinander liegenden Schichten in der gleichen Weise, wie es allgemein üblich ist, eingefüllt. Im Falle des herkömmlichen Betriebes des Hochofens unterliegt der Koks der Verbrennung und dem Verbrauch durch die durch eine Düse 9 eingeblnsene L»· ft in der Verbrennungszone 10, die vor der Düse 9 angeordnet ist. Aus diesem Grund bewegen sich die Chargen in dem Ofen nach unten. Wenn unter diesen Umständen die Oberfloche 5 der Chargen das vorher eingestellte Tiefenniveau erreicht, wird die nachfolgende Beschickung durch die Gicht des Ofens vorgenommen. Die Oberfläche 5 der Chargen wird so im wesentlichen auf dem gleichen Niveau gehalten. In Figur Ib sind mehrere hohle Rohre 4 derart angeordnet, dass sie sich durch den Raum in dem Ofenmassiv 1 erstrecken und parallel zueinander verlaufen an solch einer gewählten Stelle in den Chargenfüllschichten, die sich unterhalb dieser Oberfläche 5 der Chargen in dem Körper oder Ofenmassiv des Hochofens 1 befindet. Im Inneren eines solchen hohlen Rohres 4 ist eine wahlweise \nzahl magnetischer Fühler 6 geeignet eingepasst. Diese magnetischen Fühler β sind jeweils an solchen Messpunkten angeordnet, die in einer Weise ausgewählt sind, dass sie den vertikalen Richtungen entsprechen. Es ist wünschenswert, dass die Lage zum Einführen des hohlen Rohres 4 an solch einem Abschnitt gewählt wird, dass dort die Temperatur der Chargenfüllschichten des Hochofens unterhalb des Wertes des Curiepunktes des Erzes liegt. Der gegenseitige Abstand ,-— zwischen zwei hohlen Rohren 4 wird vorzugsweise so gewählt, dass er kleiner als die Dicke der Koksschicht oder der Erzschicht ist, z.B. innerhalb des Bereiches von 150 bis 300 mm liegt, Vorzugsweise werden die hohlem Rohre 4 so angeordnet, dass sie sich durch die Mitte des Ofens durch den Raum in dem Ofenmassiv erstrecken. Der magnetische Fühler R erfasst die Schwankungen in der magnetischen Flussdichte des erregenden magnetischen Feldes, die sich durch die Abwärtsbewegung der Chargen ausbilden. Die Ergebnisse des Nachweises werden in Form eines Ausgangssignals der Signalverarbeitungseinheit 7 als ein Eingangs-

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signal zugeführt. Wenn ein Anzeigeinstrument 8 vorhanden ist, wird das Ergebnis dor arithmetischen Operation, die durch die Verarbeitung in der SignaIverarbeitungseinheit 7 durchgeführt wird, und/oder das Ausgangssignal entweder aufgezeichnet oder angezeigt.

Im folgenden wird nun das Grundprinzip zum Nachweis der Schwankungen in den Vektorkomponenten des erregenden magnetischen Feldes beschrieben.

In den Figuren 2a bis 2c ist der magnetisch' Fühler 6 mit einem Erregerteil 6a, der den Rohstoff magnetisiert, und einem magnetischen Nachweisteil 6b versehen, der die Schwankungen in den Vektorkomponenten des erregenden magnetischen Feldes nachweist, welches den Schwankungen durch die Abwärtsbewegung der Rohstoff mater J alien unterworfen ist. Es wird veranlasst, dass sich der magnetische Nachweisteil (5b kreuzweise unter rechten Winkeln mit der Richtung der Längsachse X des Erregerteils 6a schneidet, oder anders gesagt, der magnetische Nachweisteil 6b wird genau so angeordnet. dass er parallel zur Richtung der Abwärtsbewegung der Chargen verläuft. Wenn nun ein magnetisches Feld 8a, wie es in dem Falle entsteht, wenn die Mitte des magnetischen Nachweisteiles 6b an der Mitte der Koksschicht 3 gelegen ist, wie es in Figur 2a dargestellt ist, axial-symmetrisch zur Längsachse X wird, oder anders gesagt, wenn die Vektorkomponenten des magnetischen Feldes in der oberen Hälfte und diejenigen in der unteren Hälfte bezüglich der Längsachse X gleich werden, löschen sich diese beiden Sektoren in dem magnetischen Nachweisteil 6b durch die Richtwirkung des magnetischen Nachweisteiles 6b aus und das Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler 6 erhält einen Wert 0. Nach diesem Zustand schreitet die Abwärtsbewegung der Rohstoffe fort, und da nun die Permeabilität des Erzes 2 gross genug ist in dem Falle, wenn das magnetische Nachweisteil 6b so gelegen ist, dass die obere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b dem Erz 2 gegenüber liegt und die untere Ha fte des magnetischen Nachweisteiles 6b entsprechend dem Koks gegenüber liegt, wie es in

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Figur 2b gezeigt ist, worden nun die magnetischen Kraftlinien Pb einer merklichen Ablenkung in Richtung des Eisenerzes 2 unterworfen, und es entsteht eine merkliche Differenz zwischen den VektorJcomponenten. in der oberen Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b und denen in der unteren Hälfte des magnetischen Nachweisteiles Gb. Als Folge davon entsteht ein magnetisches Ablenkfeld an dem magnetischen Nachweisteil 6b, und das Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler 6 erscheint in Form eines Signales rnit positivem Wert. Wenn weiterhin die Abwärtsbewegung der Rohstoffe fortschreitet und die Mitte des Eisenerzes 2 an der Längsachse X des magnetischen Nachweisteiles 6b vorbeikommt, wird der Zustand ähnlich wie der, der in Figur 2a dargestellt ist. Anders gesagt, das Ausgangssignal von dem magnetischen Fehler β wird auf einen Wert 0 gebracht. Wenn dann die Abwärtsbewegung der Rohstoffe weiter fortschreitet und die obere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b dem Koks 3 gegenüber liegt, dann liegt die untere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles Gb dem Eisenerz 2 gegenüber in solch einer Weise, wie es in Figur 2c gezeigt ist, und das magnetische Feld Bc wird in einen umgekehrten Zustand gebracht im Vergleich zu dem, der in Figur 2b dargestellt ist. Anders gesagt, der magnetische Fühler 6 erzeugt ein Signal mit negativem Wert als Ausgangssignal. In solch einem Zustand wie diesem wird das obenbeschriebene Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler 6 der Signalverarbeitungseinheit 7 als ein Eingangssignal zugeführt, und diese Signalverarbeitungseinheit 7 wird veranlasst, die an sich bekannte Signalverarbeitung durchzuführen.

Der in den Figuren 2a bis 2c dargestellte magnetische Fühler 6 ist mit einem Erregerteil 6a versehen und bewirkt, dass ein erregendes magnetisches Feld ausserhalb des Erregerteiles 6a aktiv erzeugt wird, um so die Schwankungen in diesem erregenden magnetischen Feld abzutasten. Jedoch besitzen gewisse Eisenerze 2 in sich selbst einen ziemlich hohen Grad an Magnetisierungsstärke, was an sich bekannt ist. Daher kann in solch einem Falle das Verhalten der Rohstoffmaterialien durch Anwendung des gleichen oben beschriebenen Prinzips auch durch.

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genauen Nachweis derartiger Magnetisierungsstärke in ihrem unmodifixiert en oder unveränderten Zustand nachgewiesen wer den, wie sie in dom F.^cnerx 2 selbst entsteht.

Zu bemerken ist, dass ö^r magnetische F'ihler 6 speziell Eür den Zweck des Nachweises der Schwankungen in den Vektorkomponenten der Magnet isicrungsstiirke oder ^rles erregenden magnetischen Feldes, das durch dieses Eisenerz -! erzeugt wird, ausgelegt ist. Für die Verwendung als magnetischer F'ihler wird eines der folgenden Geräte empfohlen, nnmlich z.B. ein(anzeigendes (manifest)) Magnetismus-zu-ElektrizitHt-Wandlerelement, ein Gaussmeter und irgendein (anzeigende^ Magnetismus-Detektor. Ein besonders wirksamer und typischer magnetischer Fühler ist einer vom SMD-Typ (Sonv Magneto Diode), ein Hallelement, bei dem von dem HaIl-Kfrekt Gebrauch gemacht wird, eine Prüfspule, ein Gleichspannungs-Wechse Ispannungs-L·} ftspa Itiragnetometer (of de-ac flux-gate type), ein Gerät, das mit dem elektrischen Widerstandseffokt arbeitet, oder dergleichen; um ein Ausgangssignal mit hoher Stabilität und hoher Empfindlichkeit zu erhalten, wird jedoch ein magnetischer Fühler vom magnetischen Multivibrator-Typ empfohlen, wie er in der deutschen Patentanmeldung P 26 37 275.8 beschrieben ist, din "bereits oben schon auf Seite 12 angegeben worden ist.

Der magnetische Nachweisteil 6b wird üblicherweise auch als Magnetometer bezeichnet; jedoch ist das hier vorgeschlagene Magnetometer solch ein magnetischer Fühler, der mit einem magnetempfindlichem Teil (einem Magnetometer im engeren Sinne) und einem Antriebsschaltteil versehen ist, der elektrische Leistung für Signaloszillation zuführt. Und der magnetempfindliche Teil sucht eine solche Charakteristik aus, die nicht durch das erregende magnetische Feld gesättigt wird. Weiterhin enthält der Erregerteil fia üblicherweise einen Permanentmagneten; ausserdem kann der Erregerteil 6a derart beschaffen sein, dass eine Spule um einen magnetischen Kern gewickelt ist, die entweder durch eine IVechse Lspannung oder durch eine Gleichspannungsquelle erre-^i wird, oder so beschaffen sein, dass er durch

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eine Spule allein rrregt wird, wobei kein Magnetkern vorgesehen ist, obgleich keine dieser beiden Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt ist; und die richtige Auswahl eines solchen Erregerteils wird au"grund von Kriterien vorgenommen, die die Intensität des erregenden magnetischen Feldes, die Dimensionen einoi=: Magnot t?n und die Tatsache einschliessen, ob der ausgewählte Erregerteil leicht zu handhaben ist oder nicht.

Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf Figur 12 beschrieben, wie der Zustand eines Signales, das als ein Ausgangssignal in einer Weise oszillieren soll, wie es der Stellung des magnetischen Nachweisteiles Gb in der Erzschicht oder Koksschieht entspricht, den Schwankungen unterliegt. In dem Falle, dass die obere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b dem Koks 3 gegenüber liegt und die untere HnIfte des magnetischen Nachweisteiles 6b den Erz 2 gegenüber liegt (Zeit t..), ist das Erz 2 bezüglich seiner Permeabilität gross genug; daher werden die MagnetCeldlinien zu einem grossen Teil in Richtung des Erzes abgelenkt, d.h. in abwärts gerichteter Richtung, und eine Differenz tritt zwischen den Vektorkomponenten in der oberen Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b und denen in der unteren Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b auf. Als Folge davon entsteht ein abgelenktes magnetisches Feld. Dadurch nimmt das Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler die Gestalt eines Signals 21 mit negativem Wert an. Wenn die Mitte des Kokses 3 durch die Mittelachse X des magnetischen Nachweisteiles 6b in der Weise hindurchgeht, wie es der weiteren Abwärtsbewegung der Chargen entspricht, werden die magnetischen Feldlinien axial-symmetrisch bezüglich der Längsachse X; daher wird ein Null-Signal 22 als Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler abgegeben. Wenn die abwärts gerichtete Bewegung weiter fortschreitet und die Mitte des magnetischen Nachweisteiles 6b die Grenze zwischen dem Koks 3 und dem Erz 2 erreicht, oder mit anderen Worten, wenn die obere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles 6b dem Erz 2 gegenüber, liegt und die untere Hälfte des magnetischen Nachweisteiles fib dem Koks 3 gegenüber liegt (Zeit t„), dann wird dor Zustand genpu umgekehrt wie der zur

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Zeit tj. In diesem falle werden nun die magnetischen Feldlinien zu einem grosnen Teil zu der Seite des oben gelegenen Erzes 2 abgelenkt, ein Signal 23 mit positivem Wert wird als Ausgangssignal von dem magnetischen Fühler 6 abgegeben. Danach wird in gleicher weise, 'venn die abwärts gerichtete Bewegung weiter fortschreitet und die Mitte des Erzes 2 durch die Mitte des magnetischen Nachweisteiles Ob hindurchgeht, ein Null-Signal 24 als Ausgangssignal, von dem magnetischen Fühler f> abgegeben. Zus ammenge fasst nimmt dap lusgangssignal des magnetischen Fehlers ^ Maximum- oder Minimum-Werte an der Grenze zwischen den f-'chichton η us Erz 2 und Koks 3 an, wodurch so eine Reihe von Zeitwerten t^, t„, t„ ... gefunden werden, die den nnl sprechenden Esrtromalpunkten entspi'echen. Jedoch kann, anstatt dem o'vnboschr'ionenen Verfahren zu folgen, ein VerCahren , bei dem ———————————— die Achse des magnetischen Fachweistexles Hb so gelegt wird, dass sie parallel zu der X-\chse verläuft, so abgewandelt werden , dass der magnetische Nachweisteil Gb so angeordnet wird, dass das Ausgangssignal an der Grenze zwischen den Schichten des Erzes 2 und des Kokses 3 au C das Niveau O reduziert wird.

In dem Falle, wenn eine Vielzahl magnetischer Fühler 6 in den oberen und unteren hohlen Rohren 4 angeordnet wird, ist es zu bevorzugen, dass die magnetischen Fühler bezüglich ihrer vertikalen Anordnung so ausgerichtet sind, dass sie einander in vertikaler Richtung entsprechen.

Was nun den magnetischen F-ihler β anbelangt, so ist ein Fühler oder eine Vielzahl derselben jeweils in irgendeinem beliebigen Abstand fest oder derart angebracht, dass es möglich ist, seine Stellungen zu verändern. Die Systeme zum Variieren der Stellungen des bzw. der magnetischen Fühler in dem hohlen Rohr 4 sind in Figur Ί und 4 dargestellt.

Im Falle des in Figur ' gezeigten Systems ist ein Draht D oder eine Kette an den beiden Enden des magnetischen Fühlers Ga befestigt und die Veränderung der Stellung wird dadurch bewirkt, dass der Draht 9 oder die Kette auf eine Trommel oder Rolle

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10 aufgewickelt wird, die in der Richtung der Verschiebung des magnetischen FM niers ^f?a angebracht ist, was entweder mittels eines Antriebsrades oder durch menschliche Kraft vorgenommen wird.

Im Falle des in Figur 4 gezeigten Systems ist der magnetische Fühler 6b an der Spitze einer Stange 11 befestigt, und die Stange 11 wird mittels eines Ritzelantriebes 12 vor und zurück bewegt, der durch ein Antriebsgetriebe in Drehung versetzt wird.

anderes, nicht in der Zeichnung dargestelltes anwendbares System arbeitet so, dass die Stange 11 durch Verwendung entweder eines bekannten Zylinderantriebssystems oder eines Schraubenantriebs verschoben wird, wobei der magnetische Fühler 6b an eine beliebig ausgewählte Stellung gebracht werden kann.

Im Falle der vorliegenden Erfindung besitzt der Ausdruck Transportvorrichtung bzw. Verschiebevorrichtung eine Bedeutung, die den Draht O, die Kette und die Stange 11, die zum wahlweisen Verändern der Stellung des magnetischen Fühlers 6 verwendet werden, und auch die oben beschriebenen Antriebsmittel mit umfasst.

Das hohle Rohr 4. ist an einer beliebigen Stelle unterhalb des Füllniveaus 5 4er Einsatzstoffe des Ofenmassivs des Ofens 1 derart angebrach", dass es sich durch den Raum in dem Ofenmassiv 1 erstreckt, wie es oben bereits beschrieben ist. Die Anordnung von hohlen Rohren 4 in dem Ofenmassiv muss nicht notwendigerweise in einer einzigen "bestimmten Richtung durchgeführt sein, wie es in Figur 1 gezeigt 1st. Diese Anordnung kann so durchgeführt werden, dass sich ein Paar hohler Rohre 4 miteinander unter rechten Winkeln schneidet, wie es in Figur 5 gezeigt ist. Und es ist auch in gleicher Weise möglich, dass eine Vielzahl hohler Rohre 4b parallel zueinander so angeordnet werden, wie es in Figur 6 gezeigt ist. Dar'iber hinaus muss nicht extra bemerkt werden, dass eine

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Vielzahl vertikaler Stufen bezüglich der Höhe des Ofens verwendet werden können. Welche Anordnung gewählt wird, ist nur eine Angelegenheit, die nach Wahl so entschieden wird, wie es der Grosse des Ofenmassivs 1 und dessen Gestalt entspricht. Die Anzahl der magnetischen Fühler, die angebracht werden sollen, und die Mittel der Anbringung derselben kann in geeigneter Weise so entschieden werden, wie es den Anordnungsbedingungen der hohlen Rohre 4 entspricht und am besten dafür geeignet ist.

In Figur 7 ist eine Schnittansicht dargestellt, die eine beispielhafte Darstellung des hohlen Rohres 4 ist. Im Inneren des zylindrischen höh lon Rohres 4c ist ein magnetischer Fühler 6 angebracht. Dieses hohle Rohr 4c weist eine Schutzabdeckung 13 auf, die so ausgeleg- ist, dass sie den Zweck der Verhinderung der Abnutzung des hohlen Rohres 4c erfüllt und die gleichmiissige, glatte Abwärtsbewegung der Rohstoffe gewährleistet, und diese Schutzabdeckung ist speziell auf der oberen Oberfläche des hohlen Rohres 4c angeordnet. Es erweist sich als wirksam genug, wenn das hohle Rohr 4c aus einem Material wie Edelstahl, Kupfer oder anderen nichtnagnetischen Substanzen hergestellt ist. Im Falle der vorliegenden Darstellung ist für die Verwendung ein Edelstahlrohr gewXhlt. Dagegen ist jedoch die Form des Querschnittes des hohlen Rohres 4 nicht in bestimmter Weise auf eine zylindrische Form begrenzt. F,s ist auch eine andere Form, z.B. ein dreieckiger Zylinder oder ein viereckiger Zylinder gut brauchbar. Es mu^s nicht extra betont werden, dass die Schutzabdeckung kein immer unerlässliches Zubehörteil ist; es ist jedoch empfehlenswert, dass dns hohle Rohr 4 aus einer Art Material hergestellt ist, das gut haltbar für den Widerstand gegen die Abwärtsbewegung und die Belastung durch die schichtweise eingebrachten Rohstoffe ist.

Es soll bemerkt werden, dass die Möglichkeit besteht, dass der untere Teil des Ofenmassivs 1 höhere Temperaturwerte als der höhere Teil desselben erhält, dass einige Stellungen für die Anordnung der hohlen Rohre 4 die Neigung mit sich bringen, dass die magnetischen Charakteristiken aufgrund dieser Tempe-

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ratur nachteilig beeinflusst werden und dadurch die Arbeitsbedingungen und der Arbeitszustand der vorliegenden Erfindung behindert werden. Wenn ein hohles Rohr 4 an einer vergleichsweise hohen Stellung des Ofenmassivs .1 angebracht wird und tatsächlich keine Probleme bezüglich dieser Temperatur auftreten, kann ein Aufbau annehmbar sein, bei dem der magnetische Fühler β einfach allein an seinem Platz im Inneren des hohlen Rohres 4c in einer Weise angebracht ist, wie es in Figur 7 gezeigt ist. Wenn jedoch die Stellung für das Anbringen des hohlen Rohres 4 an einem niedrigeren Teil ausgewählt wird, muss bezüglich der Temperatur die genügende Aufmerksamkeit aufgebracht werden.

In den Figuren Ha und 8b ist eine AusEührungsform eines solchen hohlen Rohies 4d gezeigt, bei der eine Gegenmassnähme gegen die hoho Temperatur getroffen worden ist. Figur 9 zeigt den Zustand der Einpassung des hohlen Rohres 4d auf das Ofenmassiv 1.

In der in Figur 8a dargestellten Ausführungsform ist in einem zylindrischen inneren hohlen Rohr 4a.. der magnetische Fühler 6 eingepasst. Das zylindrische innere hohle Rohr 4a- ist von einem äusseren hohlen Rohr 4a« umgeben, das so an dessen Aussenseite angeordnet ist, dass es das innere hohle Rohr 4a- umgibt. Diese beiden hohlen Rohre werden durch eine oder mehrere Stützen richtig festgehalten. Und das hohle Rohr 4a„ besitzt eine Schutzabdeckung 13, die zur Verhinderung der Abnutzung und der Beschädigung des hohlen Rohres 4a„ ausgelegt ist und das gleichmässige, glatte Abwärtsbewegen der Chargen sicherstellt und speziell auf der oberen Oberfläche des Rohres angebracht ist. Es erweist sich als hinreichend wirksam, dass das hohle Rohr 4a und diese Schutzabdeckung 13 aus einem nichtmagnetischen Stoff hergestellt sind, der ein hohes Mass an Festigkeit aufweist. Im Falle dieses Beispiels ist für die Verwendung ein Edelstahlrohr ausgewählt worden. Die Form des Querschnittes des hohlen Rohres 4 ist nicht in bestimmter Weise auf ein kreisförmiges Rohr begrenzt, noch ist das Rohr so ausgelegt,dass

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es - was eigentlich unnötig y,u erwähnen ist ~ die Schutzabdeckung 13 erfordert; jedoch muss das hohle Rohr 4 aber so beschaffen sein, dass es ausreichende Festigkeit aufweist, um der Belastung durch die Chargen und dem Abrieb und der Abnutzung zu widerstehen.

Die Temperatur im OCen wird im unteren Teil höher als im oberen Teil,und an einigen Stellen, die fir die Anordnung der hohlen Rohre -1 eeoignet sind, besteht die Möglichkeit, dass der Arbeltszustand des magnetischen Fühlers 6 durch die hohe Temperatur behindert wird. Um daher den magnetischen Fühler 6 innerhalb solrh eines Temperaturbereiches in einem günstigen Arbeitszustand zu hattnn, in dem die magnetischen Charakteristiken auch unter der Reringung solcher hohen Temperatur erfasst werden, wurr-p ein Hihlmitteldurchflussweg 15, wie er zwischen dem nusseren hohlen Rohr 4a„ und dem inneren hohlen

lit

Rohr 4a₁ ausgebildet ist, vorgesehen, ein Kühlmittel wurde durch diesen Durchflussweg 15 fliessen gelassen und nicht nur der magnetische Fühler 6 sondern auch das hohle Rohr 4 unterlagen der Kühlung. Es muss nicht extra betont zu werden, dass, wenn die Stelle zur \nordnung des hohlen Rohres 4 in einem vergleichsweise hochgelegenen Teil des Ofenmassivs 1 gelegen ist und tatsächlich kein Problem bezüglich der Temperatur auftritt, es nicht notwendig ist, ein Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchflussweg 15 fliessen zu lassen, und ein vereinfachter Aufbau, in dem weder das innere hohle Rohr 4aj noch die Stützen (16a od. 16b) angebracht sind und der magnetische Fühler 6 allein in das Sussere hohle Rohr 4a₉ eingepasst ist, kann annehmbar sein, wenn es die Gegebenheiten so gestatten. Bezüglich des Kühlmittels ist zu bemerken, dass ein an sich bekanntes gasförmiges Kühlmittel wie Luft, Stickstoff oder dergleichen, oder ein flüssiges Kühlmittel wie Wasser, Öl oder dergleichen, geeigneterweise für den Gebrauch so ausgewählt werden kann, wie es am besten für die Umgebungstemperatur und die Form des hohlen Rohres Λ geeignet ist.

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. - as -

Im Falle der in Figur 8b gezeigten AusCührungsform kann ein hohles Rohr 4d, in dem eine Vielzahl magnetischer Fühler in zwei Stufen eingepasst sind, vorgesehen werden. Die magnetischen Fühler 6 sind jeweils in die inneren hohlen Rohre 4dj, Id₂ eingepasst. Um die inneren hohlen Rohre 4d-, 4d„ sind die fi.usseren hohlen Rohre 4d„, 4d. vertikal ausserhalb derselben so angeordnet, dass sie jeweils die inneren hohlen Rohre 4d-, 4d₂ umgeben, und die äusseren hohlen Rohre 4d„, 4d. sind jeweils mittels einer Fixierungsrippe oder eines Verbindungsstückes 14 an ihrem Platz befestigt. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist das in dem unteren Teil gelegene äussere hohle Rohr 4d. so ausgelegt, dass es vergleichsweise gross ist im Hinblick auf die Festigkeit des hohlen Rohres 4d. Aus diesem Grund besitzt das äussere hohle Rohr 4d. ein inneres Rohr 4dg, das im Inneren desselben angeordnet ist, zu dem Zweck, dass das unten beschriebene Kühlmittel in wirksamer Weise verwendet werden kann. Das innere hohle Rohr 4d„ ist zwischen dem Zwischenrohr 4d^ und dem äusseren hohlen Rohr 4d₄ angeordnet.

Zwischen dem Susseren hohlen Rohr 4d« und dem inneren hohlen Rohr 4dj ist eine Kühlmittelzirkulation 15a ausgebildet, und eine Kühlmittelzirkulation 15b ist zwischen dem äusseren hohlen Rohr 4d. und dem inneren Rohr 4d_g und zwischen dem äusseren hohlen Rohr 4d. und dem inneren hohlen Rohr 4d„ ausgebildet. Ein Kühlmittel wird jeweils in diesen Zirkulationswegen 15a, 15b fliessen gelassen, um so Kühlung des hohlen Rohres 4d und des magnetischen Fühlers 6 zu bewirken. In Figur 8b sind 16, 16a, 16b und 16c Stützplatten, die jeweils die inneren hohlen Rohre 4d-, 4d_g und das innere Rohr 4d₅ festhalten. Die dargestellte Ausführungsform ist so beschaffen, dass der magnetische Fähler 6 indirekt durch die inneren hohlen Rohre 4a-, 4d« gekühlt wird. Da nun die Querschnittsfläche für ein hindurchfliessendes Kühlmittel verringert werden kann, erweist sich eine nur kleine Menge Kühlmittel als ausreichend, um wirksame Kühlung durchzuführen. Weiterhin kann die Messung der Temperatur in dem Ofen und die Probennahme von Gasen dadurch

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durchgeführt worden, dass von dem Inneren des inneren Rohres 4cL· Gebrauch gemacht wird. In dem Fall jedoch, wenn der magnetische Fühler β und das Kühlmittel miteinander in Kontakt kommen können und die Menge des verfügbaren Kühlmittels gross genug ist, kann stattdessen ein Verfahren angewendet werden, bei dem beispielsweise das Kühlmittel gezwungen wird, direkt durch einen inneren Raum 4c. des hohlen Rohres 4c zu fliessen, wie es in Figur 7 gezeigt ist.

Im Falle der vorliegenden Erfindung stellt das Kühlmittelzirkulationssystem einen allgemeinen Ausdruck für eine Reihe von Zirkulationswegen dar, durch die ein Kühlmittel zur Kühlung der hohlen Rohre 4 und der magnetischen Fühler 6 fliessengelassen werden kann (konkreter gesagt, der Kühlmittelzirkulationswege 15, 15a, 15b und des inneren Raumes 4c. des hohlen Rohres 4c). Als Kühlmittel kann ein bekanntes Gaskühlmittel wie Luft, Stickstoff oder dergleichen oder ein flüssiges Kühlmittel wie Wasser, Ol oder dergleichen in geeignetertfeise für den Gebrauch so ausgewählt werden, wie es am besten für die Umgebungstemperatur, die Form des hohlen Rohres usw. geeignet ist.

Figur 10 ist ein Kurvendiagramm, in dem die Ausgangssignale von vier magnetischen Fühlern 6S₁ bis 6s. parallel aufgetragen sind, welche mit Abständen von 89Ο mm in dem hohlen Rohr 4 angeordnet sind, das seinerseits 4100 mm unterhalb der Füllinie S. L. (diese Fillinie S. L. stellt die horizontale Oberfläche dar, ausgewählt bei dem Niveau von 1 m unterhalb des unteren Endes der unteren Glocke, gemessen zu der Zeit der Abwärtsbewegung der Chargen) eines Hochofens mit einem inneren Volumen

3
von 2.800 m angeordnet ist, wie es in Figur 11 dargestellt ist. In dem Diagramm ist auf der Ordinatenachse der Zeitverlauf aufgetragen, und .iedes Skalenintervall stellt die Zeitspanne von 12 Minuten -.ar. Und auf der Abszissenachse ist die Richtung und die Höhe der Ausgangssignale aufgetragen. Werte, die nach rechts aufgetragen sind, stellen einen positiven Wert (+) dar und Werte, die nach links aufgetragen sind, stellen einen negativen Wert (-) dar. Der Punkt des Spitzenwertes ist

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die Grenzschicht zwischen dem Eisenerz 2 und dem Koks 3, wie leicht aus der Beschreibung des Grundprinzips in den vorstehenden Abschnitten zu ei'kennen ist.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Verfahren des Nachweises der Geschwindigkeitsverteilung der Abwärtsbewegung, der Dickenverteilung der Schicht und der Formverteilung der in den Ofen eingebrachten Chargen durch Anwendung eines arithmetischen OperationsbehandlungsVerfahrens gegeben.

In Figur 13 ist eine typische Darstellung des Ausgangssignals fl- von einem magnetischen Fühler Gl-, der so angeordnet ist,

^α bezüglioh

dass es der vertikalen Richtung auf der unteren Stufe/des magnetischen Fühlers Bu^ entspricht (das Ausgangssignal ist durch eine unterbrochene Linie dargestellt)_f und der Ausgangssignale fu-, fu₉ von magnetischen Fühlern 6u-, 6u„ gezeigt, welche an einem Paar benachbarter Punkte auf der oberen Stufe in Richtung des Ofendurchmessers angeordnet sind, in einem Fall, bei dem der magnetische Fühler 6 auf einem Paar vertikal gelegener Stufen mit einer Vielzahl von Messpunkten in Richtung des Ofendurchmessers im Inneren des hohlen Rohres 4 so angeordnet ist, wie es in Figur 14 gezeigt ist. Die angebrachten Zahlenindices - und „ bezeichnen jeweils die Messpunkte. In Figur 13 gibt die Ordinatenachse den Zeitverlauf wieder und die

Abszissenachse stellt die Richtung und die Höhe des \usgangssignales dar, und Signale die nach rechts aufgetragen sind, stellen einen positiven Wert (+) dar und Signale, die nach links aufgetragen sind, stellen einen negativen Wert (-) dar. Wie oben bereits bezüglich des Grundprinzips beschrieben worden ist, sind die Spitzenwerte die Grenzschicht zwischen dem Eisenerz 2 und dem Koks 3, und die Beziehung zwischen dem Verhalten der O'-argen an entsprechenden Messpunkten und dem Verhalten der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers und auch die gemeinsame Grenzfläche derselben können k..ar und deutlich festgestellt werden. Htm kann ein Verfahren zur Berechnung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen an dem Messpunkt l.beidemdie Ausgangssignale fu-, flj

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von den magnetischen Fühlern ßu- und 6I₁, die sich in vertikaler Beziehung einander entsprechen, wie es in Figur 14 gezeigt ist, als Kriterien genommen werden, mittels der unten angegebenen Formel durch die Berechnung des Mittelwertes T^- der Zeitdifferenzen C₁,i (i=l, 2,3, ...) zwischen den Spitzenwerten der Kurven von fu- und f I₁ für die direkt vorangegangene und wahlweise eingestellte Zeitdauer, z.B. 30 Minuten oder 1 Stunde in der Vergangenheit,durchgeführt werden.

V₁ - H-C₁ (1)

Hierbei bedeuten V-: die Geschwindigkeit d"r Abwärtsbewegung

der Charge an dem Messpunkt 1 in Richtung des Ofendurchmessers

IT : den Abstand zwischen dem magnetischen

Fühler auf der oberen Stufe und dem magnetischen Fühler auf der unteren Stufe.

Das öl··, η angegebene Verfahren ist von der Art, dass diese Zeitdifferenzen CC₁, i zwischen den Spitzenwerten der Kurven in der Signalverarbeitungseinheit aufeinanderfolgend integriert werden, um so eine geeignete Berechnung des Mittelwertes in einer bestimmten vorher eingestellten Zeitdauer durchzuführen; solch ein Ersatzverfahren, bei dem die Geschwindigkeit V₁ der Abwärtsbewegung der Charge durch die Verwendung eines KarreIationsanalysemegeers gefunden wird, wie es unten beschrieben ist, kann jedoch angewendet werden, wann immer es praktisch durchführbar ist. Dies soll konkreter erläutert werden. Da die Ausgangssignale fu-, und fl- nicht immer in ähnlichen Figuren ausgebildet werden, und zwar aus Gründen wie entweder eines lokalen oder zeitlichen (oder temporären) Unterschiedes in der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen und einer Schwankung im Zustand der Mischung der Chargen miteinander, muss der Koeffizient der gegenseitigen Abhängigkeit (cross correlation coefficient) zwischen fu^ und fl- durch Anwendung der unten angegebenen Formel (2> berechnet werden.

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(O = JJfU₁Ct) . H₁ (t -U)dt (2)

Hierbei bedeuten:

g («C ) : Koeffizient der gegenseitigen Abhängigkeit fu-, fl- : Ausgangssignale von den magnetischen Mehr-

fachf'ihlern 6 jeweils auf der oberen Stufe

und der unteren Stufe

t : Zeit

T : Korrelationsbetriebszeitspanne (vorher eingestellte Zeit)

<G : Zeitabweichung (Zeitdifferenz zwischen den Spitzenwerten).

Wenn die Zeitabwei nhung % , bei d»r der Wert von g (¹C)₉ der durch Anwendung der oben angegebenen Formel (2) berechnet wird, seinen maximalen Wert erreicht, durch ⁴C. substituiert wird, kann ⁴C, in Form der Zeitdifferenz zwischen den besagten Spitzenwerten gefunden werden und dann kann die Geschwindigkeit V^ der Abwärtsbewegung der Chargen durch Anwendung der oben angegebenen Formel (1) berechnet werden. Auf diese Weise können die Geschwindigkeiten V-, V₂, V„, ... der Abwärtsbewegung der Chargen an den Messpunkten 1, 2, 3, ... in Richtung des Ofendurchmessers durch Anwendung eines der oben angegebenen Verfahren gefunden werden.

Neben der obigen Beschreibung können ein oder mehrere Niveauoder Höhenmessgeräte wie ein Schallpegelmesser (sounding level meter), ein Mikrowellen-Höhe η- nrier Pegelmesser und ein ültraschallwellen-IIöhen- oder Pegelmc^ser an der Stelle angebracht werden, um so ein Verfahren zusätzlich hinzuzufügen, bei dem die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen in dem Ofen dadurch gefunden wird, dass die zurück der Abwartsbewegung der Oberfläche dor Füllschicht der Chargen in der eingestellten Zeitdauer aufgenommen wird.

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Die Verteilung der Dicke der entsprechenden Schichten aus dem Eisenerz 2 und dem Koks 3 an den entsprechenden Messpunkten tonn durch die Anwendung solch eines Verfahrens gefunden werden, wie es unten beschrieben wird. Dies wird nun näher ausgeführt. Die Zeit Δ to zum Passieren des Messpunktes 1 der Schicht aus dem Eisenerz und die Zeit Δ te für das Passieren des Messpunktes 1 C^;r die Schicht aus dem Koks, wie es jeweils in Figur 13 gezeigt ist, werden im Laufe der oben angegebenen Signalverarbeitung arithmetischer Operation unterworfen, und die Dicke ho der Schicht aus dem Eisenerz und die Dicke hc der Schicht aus dem Koks je-v ils am Messpunkt 1 sollen durch Anwendung der entspr- henden I-»rmeln (3), (4) gefunden werden, die im folgenden angegeben Rind.

ho = V₁ · Δίο (3")

hc = V₁ · Δ+c (4).

In dem Falle, dass Δίο und Ate arithmetischer Operation unterworfen werden, kann entweder die Zeit zum Passieren des Messpunktes 1 für nur eine einzige Schicht aus dem Eisenerz 2 oder dem Koks 3 oder aber die mittlere Zeit zum Passieren des Messpunktes in einer direkt vorhergehenden und wahlweise vorher eingestellten Zeitdauer für eine Vielzahl von Schichten aus dem Eisenerz 2 oder dem Koks als Kriterium dafür verwendet werden, und die Auswahl eines dieser Verfahren kann frei so durchgeführt werden, wie es am besten dem praktischen Zweck entspricht. Das gleiche Verfahren, wie es oben beschrieben ist, kann zum Nachweis der Dicke der Schicht ho, i (i = 1, 2, 3, ...) aus dem Eisenerz 2 und der Dicke der Schicht hc, i (i =1, 2, 3, ...) des Kokses 3 als auch der Geschwindigkeit Vi (i = I, 2, 3, ...) der \bwärtsbewegung der Chargen an einer Vielzahl von Messpunkten in der Richtung des Ofendurchmessers jeweils angewendet werden.

Als nächstes wird eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Nachweis der Form und der Verteilung der

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Chargen gegeben, anders gesagt, des Neigungswinkels der Chargen an einer Vielzahl von Messpunkten 1, 2, und zwar auf der Grundlage der Ausgangssignale fu.,, fu„ eines Paares magnetischer Fühler Gu.,, Gu₉, die einander in Richtung des Ofendurchmessers benachbart sind. Wenn in Figur 13 das Eisenerz 2 und/oder der Koks .'J mit einer Schichtdicke, die zweimal so gross ist wie die, die üblicherweise eingesetzt wird,als Charge ■vmder Gicht des Ofens temporär eingebracht werden,wird entweder (i) durch die Anwendung des Verfahrens zur Berechnung des Unterschiedes in der mittleren Zeit AT₁ zwischen den Spitzenwerten der Kurven ΐυ , Eu^ durch Anwendung des Verfahrens der gegenseitigen Abhfingigkeitsanalyse, die im vorstehenden Absatz in Verbindung mit dem Verfahren zur Berechnung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen beschrieben worden ist, oder (ii) durch die Anwendung des Verfahrens der Doppelbeschickung (ein Verfahren, bei dem das Gewicht der Chargen,die jedes Mal vom oberen Teil des Ofens eingebracht werden sollen, vorübergehend aufs Zweifache erhöht wird), wobei die gleiche Grenzoberflache BS aus solchen charakteristischen Mustern, wie sie sich in den Ausgangssignalen fu- , fu„ der magnetischen Fühler darstellen, nachgewiesen wird, und auch der Mittelwert At₁ der Zeitdifferenz At^, i (i = 1, 2, 3, ...) zwischen den Spitzenwerten der Kurven, die sich einander an einem Paar von benachbarten Messpunkten in der direkt vorhergehenden und wahlweise eingestellten Zeitperiode entsprechen, berechnet. Auf diese Weise kann der Neigungswinkel O₁, « zwischen solchen benachbarten zwei Punkten (1 und 2), die die gleiche Grenzoberflache BS besitzen, durch Anwendung der unten angegebenen Formel gefunden werden (im Falle der Auswahl des Messpunktes 1 sis Kriterium):

O₁, ₂ - tg"¹ 0.C₁W₂) (5)

Hierbei bedeuten

L₁ ,_o : Abstand zwischen den magnetischen Fühlern an den benachbarten Messpunkten in Richtung des Ofendurchmessers

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οί. _i>o : Abstand der Abweichung der Messpunkte 1 und 2 auf der gleichen Grenzoberflache BS in Richtung der Höhe des Ofens, und der Wert dieses Abstandes kann durch Anwendung der unten angegebenen Formel (e)gefunden werden:

C* 1·2 ^{= V}2 ' ^A"l
Hierbei bedeuten

v„ : Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen an dem Messpunkt 2

ft-, , : Abstand der Abweichung des Messpunktes 2 in

abwart-sgerichteter Richtung im Falle der Auswahl des Messpunktes 1 als Kriterium dafür.

Durch die Anwendung des gleichen Verfahrens, wie es oben beschrieben worden ist, kann der Neigungswinkel der Chargen zwischen einem Paar benachbarter Punkte in Richtung des Ofendurchmessers, anders gesagt, die Verteilung der Form der Chargen, in aufeinanderfolgender Weise richtig gefunden werden.

Wie in den vorstehenden Absätzen im einzelnen ausgeführt worden ist, ist die vorliegende Erfindung speziell für den Zweck ausgelegt, das Verhalten der Chargen, die in den Filiischichten in dem Oftirmassiv 1 vorhanden sind, sicher und genau nachzuweisen, indem eine beliebig gewählte Vielzahl magnetischer Fühler 6 in dem Inneren eines hohlen Rohres 4, das in den Füllschichten der Chargen im Ofenmassiv/angeordnet ist, in vertikalen und parallelen Anordnungen und in einer Weise, dass sie der vertikalen Richtung entsprechen,angeordnet werden und die Ergebnisse des Nachweises auf einem Anzeigegerät angezeigt werden, um dadurch die Steuerung eines Hochofens in der am besten geeigneten Weise durchzuführen, die möglich ist. Im folgenden wird nun eine Beschreibung der Wirkungen angegeben, die durch Anwendung der vorliegenden Erfindung erzielt werden

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können, wobei auf die Ergebnisse von .Ausffihrungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Bezug genomiren wird.

In Figur 14 ist ein Ausfilhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem acht Magnetfühler, einschliesslich 6u- bis Gu₁ und 61- bis 6I₄ in zwei Stufen in vertikaler Anordnung mit Abstanden von 890 mm in Richtung des Ofendurchmessers im Inneren eines hohlen Rohres 4 angebracht sind,, ,

foder BescnicKunesoberwelches an einer Stelle von 4.100 mm unterhalb der Füllinie/fläche) (üblicherweise in abgekürzter Form als SL bezeichnet und die offensichtlich die horizontale Oberfläche bei dem Niveau von 1 m unterhalb des unteren Endes der unteren Glocke 18 zur Zeit der Abwärtsbewegung der Chargen ist) in dem Hochofen mit 2800

m innerem Volumen angebracht ist, und ein Beispiel der Ergebnisse des Nachweises der Verteilung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen, der Verteilung der Dicke der Schichten von dem Eisenerz 2 und dem Koks 3 und der Verteilung der Form der Chargen in der Richtung des Ofendurchmessers im Inneren der Füllscnichten der Chargen in dem Ofen, wie sie durch Durchführung der Verarbeitung der Ausgangssignale von den magnetischen Fühlern Gu₁ bis 6u. und 61- bis 6I₄ durch die AusgangssignaIverarbeitungseinheit 7 ermittelt wurden, ist in Figur 15 dargestellt. In der Zeichnung stellt die Ordinatenachse den Schichthöhenabstand oder die Schichtdicke und die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung im Falle der Wahl der Oberfläche des unteren Endes der Bezugskoksschicht 3 in der Nähe der Wand des Ofens als Kriterium dafür dar, und die Abszissenachse gibt die Stellungen der Anordnung der magnetischen Fühl'* Ru₁ bis ßu. und 6I₁ bis 61. in der Richtung des Ofenradius und entsprechend der vertikalen Richtung an.

In diesem Beispiel sind Ergebnisse von Messungen angegeben, die unter solchen Bedingungen durchgeführt wurden, bei denen die Chargenmpngen, die durch die Gicht des Ofens in den Ofen zu einer Beschickungszeit eingeführt wurden, 09,4 Tonnen Eisenerz 2 und 18,5 Tonnen Koks 3 betrugen, und die Steuerungsbedingungen der Panzerkerbe (am Gichtverschluss)

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(armored notch),die in diesem Falle mittels eines verstellbaren Panzers (17 in Figur 14") arbeitete,erfolgtei mit Häufigkeiten von ei- f.al 5 Kerben (notches') und zweimal 5,5 Kerben zur Zeit der Beschickung mit Koks und drei Kerben zur Zeit der Beschickung mit Eisenerz. In Figur 15 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem verschiedene Arten von Koks ausgewählt und für 5 Kerben und 5,5 Kerben verwendet wurden. In dieser Zeichnung ist gezeigt, dass die Charge, die einer grösseren Anzahl von Kerben entspricht, nfiher zur Mitte des Ofens zu beschicken is . D?iher wurde unter den in der Zeichnung dargestellten Arbeitsbedingungen Koks näher zur Mitte des Ofens hin als Eisenerz eingebracht, was zeigt, dass in diesem Falle des Arbeitens darauf Wert gelegt wurde, dass die Eisenerzschicht in der N?he der Wand des Ofens dicker gemacht wurde, während in relativer Weise die Koksschicht an der Mitte des OFens dicker gemacht wurde. Weiterhin wurde im Falle dieses Ausfiihrungsbeispieles die Einpassung bzw. Anbringung des hohlen Rohres 4 auf dem Ofenmassiv 1 in einor Weise durchgeführt, wie es in Figur 8b gezeigt ist. Und in Figur 15 ist der gestrichelte Teil die Schicht aus Eisenerz 2 und der ungestrichelte Teil die Schicht aus Koks 3.

Nebenbei bemerkt, sind in der Zeichnung der Fall, bei dem die Anzahl der für den Koks verwendeten Kerben 5 ist, und der Fall, bei dem die Anzahl der für den Koks verwendeten Kerben 5,3 ist, separat angegeben, was zeigt, dass nur solche Daten der Integration oder einem Mittelwertbildungsprozess auf der Basis der Signale von den entsprechenden MehrfachfUhlern unterworfen wurden, die sich nur auf den Kokr 3, der mit 5 Kerben beschickt worden war, allein bezogen, und das innerhalb der Zeitdauer von etwa 4 Stunden, um so die Verteilung der Dicke der Schicht und des Neigungswinkels (die Verteilung der Form) von dem 5- Kerben-Koks 3 zu finden; und das gleiche Verfahren wurde für das Auffinden der Verteilung der Dicke der Schicht und des Neigungswinkels von Koks 3 angewendet, der mit 5,5 auf ihn einwirkenden Kerben in den

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Ofen eingebracht worden war. In die Zeichnung sind ebenfalls die Ergebnisse der Berechnung der Schichtdicke und des Neigungswinkels des Eisenerzes 2 und des? Kokses 3 an den entsprechenden Messpunkten eingetragen; es wurde jedoch klar und deutlich bestätigt, dass die Verteilung der Dicke der Schichten und der Neigungswinkel. ( die Formverteilung") der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers oder in Richtung der Ofenhöhe zu ein^m grossen Teil Schwankungen unterlagen und die Verteilung <ler Form in der Richtung des Ofendurchmessers war nicht linear sondern wies eine scharfe Steigung in einem Zwischenstück auf, das etwas von der Ofenwand entfernt war, und die Neigungen waren ferner massig in den Teilen in der N^'hf» dor Ofenwand und an der Ofenmitte. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen an der Mitte des Ofens grosser als in dem Teil in der Nähe der Ofenwand war.

Da nun das Verhalten der Chargen in der Richtung des Ofendurchmerasers oder in Richtung der Ofenhöhe in der Füllschicht der Chargen in dem Ofen, einschliesslich der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung, der Dicke des Eisenerzes 2 und des Kokses T, des Zustandes der Verteilung des Neigungswinkels (der Form), des Trends der Schwankungen in dieser Verteilung und der Differenz von geeignet vorher eingestellten Standardworten, die unter den vorher eingestellten günstigen Arbeitsbedingungen bezüglich der entsprechenden Art der Verteilung der Chargen gefunden wurden, und/oder der Gleichm«ssigkeit, in einer klaren und deutlichen Weise richtig und genau genug erfasst werden kann, kann die Modifikation der Charge des Erzes 2 oder des Kokses 3 vom oberen Teil des Ofens, d.h. von der Gicht, oder Steuerung der Verteilung der Chargen durch einen an sich bekannten Gichtverschluss wie einen bekannten verstellbaren Panzer(z.B.Schachtpanzer) oder dgl.auf der Basis der Differenz zu dem vorher ningostellten Standardwert vorgenommen werden, oder es kann eine grundsätzliche Verbesserung der Ofenbedingungen durch geeignete Steuerung der Beschickung, einschliesslich der Mo- +) Englisch: movable amor

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dirikation der Tiefe der Beschickung, und'oder Verbesserung der Durchlässigkeit vorgenommen werden, oder es kann Steuerung der Ofenheizung durch geeignete Steuerung der Gebläseluft erzielt werden, einschliesslich der Vergrösserung bzw. der \bnahme äcr Menge der Gebläseluft oder der Modifikation des Durchflusses an Schweröl, des Sauerstoffdurchflusses, der Temperatur oder der Feuchtigkeit der Gebinseluft oder des Windes und Rationalisierung der Geschwindigkeit des Durchflusses von Gasen in dem Ofen, Gleichmnssigmachen der Verteilung des Durchflusses von Gasen, und/oder es kann Verbesserung der Reduktionswirksamkeit durch Gase erreicht werden.

Im folgenden wird nun eine Beschreibung der Grundzüge der Theorie gegeben, aufgrund derer Steuerung der Beschickung, Steuerung des Gebläses und Steuerung des Druckes an der Gicht oder Ofonmfindung durchzuführen ist, indem die Verteilung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung, die Verteilung der Dicke der Schichten und die Verteilung der Form der in dem Hochofen vorhandenen Chargen, entweder in Richtung des Ofendurchmessers oder in Richtung der Ofenhöhe, erfasst und nachgewiesen wird. Zuerst einmal ist zu bemerken, dass die Chargensteuerung grob in zwei Kategorien unterteilt wird, und zwar Steuerung des Chargenvolumens und Steuerung der Chargenverteilung, wovon die erstere, d.h. die Steuerung des Chargenvolumens, die Steuerung der Charge aus Eisenerz 2 oder Koks 3 ist und zur Erzielung der folgenden zwei Ziele angewendet wird. Eins dieser zwei Ziele ist entweder die Verringerung der Charge des Eisenerzes oder die Erhöhung der Charge aus Koks in dem Fall, wenn entweder die mittlere Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen, die von der Verteilung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Charge in Richtung des Ofendurchmessers oder in Richtung der Ofenhöhe gefunden wird, oder die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen an einer vorher eingestellten Stellung dei vorher eingestellten Standardwert übersteigt, mit anderen Worten, das Erz-zu-Koks-Verhfiltnis, das beim Beschicken der-

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Reiben in den Ofen durch dessen oberen Teil angewendet werden soll, wird au Γ einen niedrigeren Wert verringert, wodurch die Bedingungen der Ofenheizung auf ein konstantes Niveau geeignet gesteuert werden. Weil sich im Falle, dass sich die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen erhöhen sollte, obgleich die Gebinsebedingungen, einschliesslich der Menge an Luft, die durch die am unteren Teil des Ofens ausgebildete Winddüse 9 in den Ofen eingeblasen werden soll, konstant gehalten werden, nehmen Wärmeaustausch zwischen den Chargen und den Gasen, die im Olenraum aufsteigen, und Reduktion des Eisenerzes durch Kehlenmonoxid und Wasserstoff geringere Werte an, was so zur Erniedrigung des Ofenheizniveaus fährt, Das andere Ziel der Steuerung der Chargen ist, die Verteilung der Chargen zu verbessern. Dies soll konkreter ausgedruckt werden. In dem Falle eines Hochofens, der nicht mit solch einer Chargenverteilungssteuervorrichtung wie dem bekannten verstellbaren (Schacht-)Panzer oder dergleichen ausgerüstet ist, spielt die Chargensteuerung eine wichtige Rolle als ein Chargenverteilungssteuermittel. Mit anderen Worten, aus dem Grunde, dass der Neigungswinkel von Koks allgemein kleiner als der Neigungswinkel von Eisenerz im Inneren eines Hochofens ist, wie es oben beschrieben ist, führt ein Wechsel in der Quantität des Kokses, der jedes Mal durch die Ofengicht eingebracht werden soll (im folgenden als die Koksbasis bezeichnet) dazu, dass bewirkt wird, dass die Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers einer Veränderung unterworfen werden, und das auch in dem Falle, wenn das Erzzu-Koks-Verh«ltnis das gleiche bleibt. Denn Koks besitzt einen kleinen Neigungswinkel und neigt dadurch dazu, in Richtung der Ofenmitte zu fliessen, wrhrend Erz einen ziemlich grossen Neigungswinkel besitzt und somit dazu neigt, in der Nrihe der Ofenwand abgelagert zu werden. Wenn daher die Koksbasis klein ist, sind die Menge an Koks und die an Eisenerz, die jedes Mal eingebracht werden sollen, entsprechend klein, wovon in die Ofenmitte hauptsächlich Koks und in den Teil in der N^he der Ofenwand im Gegensatz dazu

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hauptsächlich Erz eingebracht wird, was zur Verbesserung der Durchlässigkeit in der Nähe der Ofenmitte und zur Verringerung des Durchflusses von Gasen in der Nähe der Ofenwand führt. Wenn jedoch unterdessen die Koksbasis vergrössert wird, wnchst die Menge an Koks, die in der Nähe der Ofenwand abgelagert wird, obgleich der relative Trend unverändert bleibt, und die Menge an Eisenerz, die in die Richtung der ufenmitte fliesst, wächst im Gegensatz dazu an, wobei sich die Neigung ausbildet, dass die Verteilung der Dicke der Schichten in Richtung des Radius gleichmässig gemacht wird. Aus solch einem Grund, wie er oben beschrieben ist, wird in dem Falle, dass die Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen in Richtung des Ofenradius richtig nachgewiesen wird, ein Verfahren, das die Charge aus Erz oder Koks steuert, für den Zweck angewendet, um so diese Verteilung der Dicke der Schichten zu steuern, dass sie mit dem vorher eingestellten Standardwert in Übereinstimmung ist. Nebenbei bemerkt, sind der oben erwähnte verstellbare ( Schachte) Panzer und dergleichen speziell zur Durchführung direkter Steuerung der Fallposition des Erzes und des Kokses, mit denen der Ofen von der Gicht her beschickt wird, in radialer Richtung ausgelegt und es ist unnötig zu erwähnen, dass der verstellbare Panzer ein sehr brauchbares Mittel zur Durchführung der Steuerung der Dickenverteilung der Schichten der Chargen wie oben angegeben bildet.

Als nächstes ist es nun bezüglich der Steuerung des Gebläses oder Windes in dem Falle, wenn die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung, die in Form eines Mittelwertes durch die besagte Verteilung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen gefunden wird, oder die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen an deren Einstellpunkt den vorher eingestellten Standardwert überschreiten sollte, für die Praxis günstig, die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung zu verringern, anders gesagt, geeignete Steuerung des Windes oder Gebläses durchzuführen, und zwar entweder durch Verrin-

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gerung der Menge des Windes oder des Durchflusses von Sauerstoff oder durch Erhöhung des Durchflusses von Schweröl, und dadurch kann die OConheizbedingung auf einem konstanten Niveau gehalten werden. Ks muss nicht extra bemerkt werden, dass die gleiche Wirkung, wie sie oben beschrieben ist, in gleicher Weise durch die Vorwendung eines geeigneten Mittels der Gebläsesteuerung erzielt werden kann, einschliesslich der Steuerung der Temperatur des Windes und der Steuerung der Feuchtigkeit des Windes. Wenn ferner der Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen oder der Verteilung der Form der Chargen in Richtung des Radius Gleichmässigkeit fehlen sollte, ist es erforderlich, die Menge des Windes und/oder des SauerstofCdurchflusses in einigen Fällen zu dem Zweck abzuwandeln, die Verteilung des Widerstandes gegen die Durchlässigkeit von Gas in radialer Richtung in dem Ofen ungleichförmig zu machen. Wenn z.B. die Menge an Koks, der in der Ofenmitte vorhanden ist, gross ist und der Durchfluss an Gasen in dem Ofen in der Nähe der Ofenmitte konzentriert wird, kann die Geschwindigkeit des Durchflusses von Gasen in dem Ofen durch Anwendung eines geeigneten Verfahrens entweder dtrch. Verringern der Menge des Windes usw. oder durch Erhöhen des unten beschriebenen Druckes oben an der Girdrfc des Ofens verringert werden, wodurch die Verteilung des Durchflusses von Gasen in radialer Richtung gleichmässig gemacht werden kann. Endlich kann bezüglich der Steuerung des Druckes an der Gicht oder am oberen Teil des Ofens eine Wirkung erwartet werden, die grundsätzlich analog der der Steuerung des Windes oder Gebläses ist. Dies soll konkreter ausgeführt werden. In dem Falle, wenn die Verteilung der Dicke der Schichten der Chargen oder die Verteilung der Form der Chargen in radialer Richtung nicht gleichmässig ist, oder in dem Falle, wenn gefunden wird, dass eine merklich« Abweichung von dem vorher gewählten Standardwert vorhanden ist, muss der Druck am oberen Teil des Ofens zu dem Zweck erhöht werden, die Verteilung der Geschwindigkeit des Durchflusses von Gasen in radialer Richtung gleichmässig zu machen, wodurch sowohl die Geschwindigkeit des Windes an der

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Düse als auch die Geschwindigkeit des Durchflusses von Gasen in dem Ofen verringert werden kann. Dadurch wird die Wirksamkeit der Reduktion von Erz durch das in dem Ofen vorhandene reduzierende Gas erhöht, und es kann nicht nur die Durchlässigkeit verbessert werden, sondern es können auch Brennstoffkosten verringert werden. Wenn es im Gegensatz dazu erforderlich ist, dass der Durchfluss von Gasen in der Nähe der Ofenmitte beschleunigt werden muss, kann der Durchfluss von Gasen der besagten Art, deren Widerstand für Durchdringung zu Luft grundsätzlich klein ist, geeignet beschleunigt werden, indem entweder der Druck am oberen Teil des Ofens erniedrigt oder die besagte Menge des Geblases oder Windes erhöht wird.

In Figur 16 ist ein Beispiel des Ergebnisses vom Nachweis der Verteilung der Dicke der Schichten von Erz 2 und Koks und der Verteilung der Form derselben in den Füllschichten der Chargen in dem Ofen gezeigt, das erhalten werden könnte, wenn das oben angegebene Verarbeiten der \usgangssigna-Ie von vier magnetischen Fühlern 6u- bis 6u, durch die Signalverarbeitungseinheit in solch einem Falle durchgeführt wird, in dem diese vier magnetischen Fühler 6u- bis 6u, mit Abstanden von 890 mm in der Richtung des Ofendurchmessers im Inneren eines hohlen Rohres 4 befestigt und angebracht werden, wobei das hohle Rohr 4 4100 mm unterhalb der Fülllinie (Beschickungsoberflache, üblicherweise kurz S.L. genannt, und die die horizontale Oberfläche 1 m unterhalb des unteren Endes einer grossen Glocke 20, die sieh zur Zeit der Abwärtsbewegung der Chargen an der Stelle befindet, bezeichnet) des Hochofens mit 2800 m" innerem Volumen angeordnet ist. In der Zeichnung stellen die Längsachsen eine Reihe von Schichthöhen, Abständen oder Schichtdicken dar, die. durch den magnetischen Fühler 6u- zu der Zeit gemessen wurden, als die untere Endoberfläche der Standardschicht aus Erz 2 als Bezugspunkt dafür genommen wurde, und die Querachsen stellen die Stellungen der Anordnung der magne-

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tiachon F'ihler Gu. bis Gu. dar, He in der Richtung des Ofenradius angebracht waren.

Im Falle dieses Beispiels wurden Ergebnisse von der Messung erhalten , die unter solchen Bedingungen durchgeführt wurde, dass die durch die Gicht oder den oberen Teil des Ofens eingebrachten Chargen jedes Mal 72,\ Tonnen Erz und 18,5 Tonnen Koks betrugen, und die Bedingungen für die Steuerung des Panzerkerben-Verschlusses (armored notch control) durch einen beweglichen Panzer (movable armor) waren so, dass zur Zeit der Beschickung mit Koks abwechselnd 5 Kerben (notches) und -1.5 Kerben gebildet wurden, während zur Zpit der Beschickung mit Erz die Gichtfolge so gesteuert wurde, dass .sie 3 Kerben betrug. Die Ergebnisse der Messung zeigen nun, ,je grosser die Anzahl der Kerben war , desto näher zu~ Ofenmitte hin mussten die Chargen eingebracht werden. Daher zeigte sich, dass unter den Arbeitsbedingungen, die in der Zeichnung gezeigt sind, während dep Betriebes auf die Punkte Wert gelegt wurde, dass Koks 3 nri'her zu der Ofenmitte hin als Erz 2 eingebracht wurde, dass die Koksschicht eine relativ grössere Dicke an dpr Ofennitte erhielt und dass die Erzschicht in der Nähe der Ofenwand eine grössere Dicke erhielt, als die Koksschicht war. Nebenbei bemerkt, wurde im Falle dieses Ausführungsbeispiels das Anbringen des hohlen Rohres 4 an dem Ofenmassiv 1 nur auf einer einzigen Stufe in Richtung der Ofenhöhe durchgeführt; demnach hatte die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen, die für den Gebrauch ausgewählt worden war, einen Wert von 5930 mm^/h, der im voraus auf der Basis der Anzeige an dem besagten Schall-Höhenmessgeriit berechnet worden war.

In Figur 16 stellen ferner die gestrichelten Teile die Schicht aus Erz 2 und die ununterbrochen weissen Teile die Schicht aus Koks 3 dar. In der Zeichnung sind der Fall, in dem der Koks 5 Kerben entsprach, und der Fall, in dem der Koks 4,5 Kerben entsprach, jeweils getrennt angege-

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ben, was auf das Vorgehen zurückzuführen ist, dass nur solche Daten, die sich nur auf den Koks 3, der mit 5 Kerben beschickt wurde, einerseits bezogen, Integration oder Mittelwertbildungsbehandlung unterworfen wurden, um so die Verteilung der Dicke der Schicht und des Neigungswinkels (die Formverteilung) des 5 - Kerben-Kokses 3 auf der Basis der Signale von den entsprechenden magnetischen Mehrfachfühlern 6u- bis ^r>u innerhalb der Zeitdauer von etwa 4 Stunden zu finden, und so wurden auch in diesem Falle die Verteilung der Dicke der Schicht und des Neigungswinkels von dem Koks 3 gefunden, der in den Ofen mit 4,5 dafür verwendeten Kerben eingebracht worden war, wobei das gleiche Verfahren angewendet wurde. Die Ergebnisse der Berechnung der Dicke der Schichten und des Neigungswinkels von dem Erz 2 und dem Koks 3, gemessen an den entsprechenden Messpunkten, sind ebenfalls in die Zeichnung eingetragen; es wurde jedoch klar und deutlich genug festgestellt, dass eine so geringe Änderung in den Panzerkerben (bzw, in der Gichtfolge) wie von nur 0,5 Kerben zur Zeit der Beschickung des Kokses zu einer beträchtlichen Änderung in der Verteilung der Dicke der Schichten und des Neigungswinkels (der Formverteilung) der Chargen in Richtung des Ofendurchmessers oder in der Richtung der Ofenhöhe f-'ihrt, weiterhin ist die Verteilung der Form in Richtung des Ofendurchmessers nicht linear, die Neigung ist steil in einem mittleren Abschnitt, etwas entfernt von der Ofenwand, und die Neigung ist massig in der Nähe der OLenwand und in der Ofenmitte.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Betriebssysfem zum Erfassen des Verhaltens von Rohstoffen, mit denen ein Hochofen oder dergleichen beschickt wird ,dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere hohle Rohre (4) derart angeordnet sind, dass sip sich an solch einer Stelle durch das Ofenmassiv erstrecken, die unterhalb der Fülllinie bzw. des Beschickungsniveaus der Rohsioffe (2,3) in dem Ofen gelegen ist, und in dem hohlen Rohr bzw. in den hohlen Rohren (·Ό ,jeweils ein oder mehrere magnetische (r) Fehler fest oder beweglich angeordnet ist bzw. sind,

   2. Betriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass es eine Signalverarbeitungsvori'ichtung (7") enthalt, die die Verarbeitung eines oszillierenden Signals von dem magnetischen Fühler verarbeitet.

   Ί. Betriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass für das hohle Rohr bzw. die hohlen Rohre (A) ein Kühlmittelzirkulationssystem (15} vorgesehen ist.

   1. Betriebssystem nach nspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Vielzahl dieser hohlen Rohre (4) in einer mehrstufigen Form angeordnet ist.

   Γι. Betriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass eine Vielzahl der hohlen Rohre (4) in einer Weise angeordnet sind, dass sie sich miteinander kreuzen.

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   Π. Betriebssystem nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass jedes der hohlen Rohre (4) in Form eines Doppelrohres ausgebildet ist- und der magnetische Fühler (6) in oder auf dem inneren Rohr angebracht ist.

   7. Betriebssystem nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Vielzahl hohler Rohre (4) vertikal und parallel angeordnet sind und einige der hohlen Rohre (4) einen oder mehrere magnetische Fühler (6) enthalten, die für die jeweilige bestimmte Anzahl von Messpunkten richtig angeordnet sind, die in entsprechender Weise in vertikaler Richtung ausgewählt sind.

   8. Verfahren zum Betrieb eines Hochofens , dadurch gekennzeichnet , dass es die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

   Erfassen solcher Schwankungen in den von den besagten magnetischen Fühlern zugefiihrten Signalen, die in Übereinstimmung mit der Abwärtsbewegung der Charge in dem Ofen entstehen, von der Vielzahl der vertikal in dem Hochofen angeordneten magnetischen Fühler;

   Durchführen eines Vergleichs zwischen einem Signal, das von einem an einer oberen Stelle angeordneten magnetischen Fühler zugeführt wird, und einem Signal, das von einem an einer tieferen Stellung angeordneten magnetischen Fühler zugeführt wird, auf der Basis ihrer schwankenden Signale, um so die ZeitdiFferenz zwischen ihren Spitzenwerten zu finden;

   Ermitteln der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung einer Charge an jedem Messpunkt, indem die Zeitdifferenz zwischen diesen Spitzenwerten und der Abstand zwischen dem oberen und unteren Messpunkt als

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   Kriterium da f-ir genommen wird; Ermitteln der Durchgangszeit der Schicht der Charge mittels ,Signalen, die von den an den besagten oberen und unteren Stellungen angeordneten magnetischen Fühlern zugeführt werden; und Ermitteln der Schichtdicke der Charge an jedem Messpunkt , indem die Zeit des Durchgangs der ScMcht der besagten Charge und die Geschwindigkeit der Xbw^rtsbewegung dieser Charge als Kriterium dafür genommen werden.

   9. Verfahren nach Anspruch R, dadurch gekennzeichnet , d;ss es weiterhin die folgenden Vorfahro?nsschrit1e umfasst: Durchfuhren eines Vergleiches zwischen den Signa-Ie?', die von den magnetischen Fühlern in benachbarter Stellung zugeführt werden, um so die Zeitdifferenz zwischen den Spitzenwerten zu erfassen, die der Grenzoberfläche ein und derselben Charge entsprechen, und Ermitteln des Neigungswinkels der Charge durch Aufnahme besagter Zeitdifferenz zwischen den Spitzenwerten, des Abstandes zwischen den besagten benachbarten Messpunkten und der besagten Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass eine oder zwei oder mehr Verteilungen, ausgewählt aus der Verteilung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Chargen in dem Ofen, der Verteilung ihrer Schichtdicken und der Verteilung ihrer Form in Richtung des Öfendurchmessers und 'oder in Richtung der Ofenhöhe, erfasst und nachgewiesen wird bzw. werden.

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   -M-

   11. Verfahren nach Anspruch 10 , dadurch ge kennzeichnet , dass eine oder zwei oder mehr Steuerungen, ausgewählt aus der Chargensteuerung , der Luft- oder Windgeblnsesteuerung und der Steuerung des Druckes an der G-icht bzw. dem oberen Teil des Ofens, auf der Grundlage des Fehlens von Gleichförmigkeit der besagten Verteilung oder auf der Grundlage der Differenz zwischen der besagten Verteilung und Einern als Standard eingestellten Wert durchgeführt wird bzw. werden.

   12. Verfahren nanh Anspruch 11,da durch gekennzeichnet , dass zusätzlich solch ein Verfuhren angewendet wird, bei dem ein oder mehrere Niveaumessger^te, ausgewählt aus einem Schall-Höhen- oder Pegelmesser, einem Mikrowellen-Höhen- oder Pegelmesser und/oder einem Ultraschall-Höhen- oder "ege!messer, auf dem Ofenmassiv des Hochofens angebracht wird bzw. werden, um so die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Charge in dem Ofen zu ermitteln durch Aufnahme des Abstandes der Abwärtsbewegung der Füllschicht der Charge innerhalb einer eingestellten Zeitdauer, wie er in Form eines Signales oder von Signalen des bzw. der Höhenmesser erhalten wird.

   13. Verfahren nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet , dass die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung der Charge durch Anwendung der folgenden Formel berechnet wird:

   Vi = II/ <Ci (1)

   wobei

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   "i ; (Η< r,fschwi.= 'Jigkoit des \b fallens oder \bf inkons 'lfv Charge bei einem bestimmten MessrunlI in Richtung des OfendurchmoKsers,

   II : dor Ab^e fand zwischen dem oberen und unteren magnetischen Fühler,

   fi : dor Vittolwprt der Zei t differenz *Ci , j

   C,j = 1,2..'], . . . ") zwischen den Spitzenwerten in der eingestellten Zeitperiode von rinn \uRfrnngssignnlen fui, fli der magnetisrhrn Fühler au1" der oberen und der unteren U\uVe , die sich einander entsprechen, sind.

   1Ί. Verfahren nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Zeit <C , bei öer der au F der Grundlage der folgenden Formel (2) berechnete Wert von g (V) sein Maximum erreicht, als die Zeitdifferenz zwischen den Spitzenwerten der Ausgangssignale von den magnetischen Fühlern gefunden wird, um so die Berechnung der Geschwindigkeit Vi der Charge durchzuführen:

   £ ι wobei κ (· ^pui- C ) ■ fli

   fj

   dt C2)

   : dor Ko'-· ffizient der gegenseitigen Abhängigkeit Cmutual correlation coefficient)

   : di ? Uisgangssignale der magnetischen

   Me¹Irlachf'ihler(ß)auf der oberen Stufe

   und der unteren Stufe, t : die Zeit
   T : dn.s Korrelationsbetriebszeitintervall

   (eingestellte Zeit) ^C : die Zeitabweichung (Differenz in der Zeit

   zwischen den Spitzenwerten) ist.

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   - 2655237

   1Γ«. Verfahren nach 'nspruch 11, dadurch gekennzeichnet , rl f. ss die Zeit des Durchganges Δ to der Schicht aus ?rz und die Zeit des Durchganges & te der Schicht aus Koks an einem bestimmten Messpunkt in den Signalverarbeitungsprozess Jeweils arithmetischer Operation unterworfen werden, um so die Dicke der Schicht aus Erz ho und die Dicke der Schicht aus Koks hc zur Zeit des ,jeweiligen lV'esspunktes zu finden, indem die folgenden Formeln (>i und (Ό entsprechend angewendet werden:

   ho Vi · Δίο (31

   hc - Vi · Δ te (4)

   16. Verfahrer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Zeit des Durchs^anges /jto der Schicht aus Erz und die Zeit des Durchganges Ate der Schicht aus Koks an einem bestimmten Messpunkt in dem Signalverarbeitungsprozess ,jeweils arithmetischer Operation unterworfen werden, um so die Dicke der Schicht aus Erz ho und die Dicke der Schicht aus Koks hc zur Zeit des jeweiligen Messpunktes zu finden, indem die folgenden Formeln (3) und (4) entsprechend angewendet werden:

   ho = Vi - Δ to (3-)

   hc = Vi · Afc (4).

   17. Verfahren nach Anspruch IR , dadurch gekennzrichnet , dass die Differenz in der mittleren Zeit Δ ti zwischen den Spitzenwerten der Kurven von fui und fui+1 berechnet wird , um so den Neigungswinkel Qi,i+1 zwischen zwei derartigen Punkten zu finden, die ein und dieselbe Grenzoberfläche BS besitzen, indem die folgende Formel (5) angewendet wird:

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   Oi,i+1 ■-■- Ι<Γ (oflL, i+1 -f.l.i+l) (5)

   wobei

   Li,i+1 : der Abstand zwischen den magnetischen

   FHh lern an zwei solchen Messpunkten ist, die in Richtung des OCendurchmessers einander benachbart sind,

   oCi, i+1: der Abstand der bweichung auf ein und derselben Grenzoberfläche zwischen zwei Mosspunkten in Richtung der Ofenhöhe ist und der Wert dos Abstandes durch Anwendung der folgenden Formel (β) gefunden werden kann,

   oti.il·! -Vi + ! -4¹Ci +|3i,i+l (6),

   I i-l : die Geschwindigkeit der Abwärts bewegung der Charge an dem zweiten Messpunkt und

   i.i+1 : dor Abstand der \bweichung in AbwärtsricMung an dem zweiten Messpunkt ist, wenn der ^rste Messpunkt dafür als Bezugspunkt bzw. Kriterium genommen wird.

   I.F. Verfahren nach \nsorucb 11, dadurch gekennzeichnet , da?· ^ die Beschickung mit Erz 2 odrr Koks 1 vorübergehend mit einer Schichtdicke durchgeführt wird, die zweimal so gross wie im ablieben ¹TaIIe ist, indem das Doppelchargenverfahren angewendet wird (Verfahren, bei dem das Gev^;icht öer Charge, die zu einer Zeit durch den oberen Teil des Ofens eingesetzt werden soll, vorübergehend zeitweise auf das doppelte erhöht wird), ein und dieselbe (Jrenzoberfla'che BS mittels solch eines speziellen Signalmusters erfasst und nachgewiesen wird, wie es in Form der Ausgangssignale fui und fui+1 des magnetischen Fühlers erhalten

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   wir< , der Mittelweg &%\ der Zeitdifferenz (i - 1, 2, Ί, ...) zwischen den sich einander entsprechenden Spitzenwerten in einer wahlweise ausgewählten und direkt vorhergehenden Zeitperiode bezüglich zwei solcher Messpunkte, die einander benachbart sind, gefunden wird und der Neigungswinkel Qi,ii-1 zwischen zwei solchen benachbarten Punkten (i rnd 1+1), die ein und dieselbe GrenzoberflHche B¹S haben, durch die Anwendung der folgenden Formel (FO gefunden wird:

   Li , i+"¹ : der Abstand zwischen den magnetischen Fühlern an den zwei einander in der Richtung des Ofendurchmessers benachbarten Messpunkten,

   o£i,i+l : der Abstand der Abweichung auf ein und derselben Grenzoberfläche BS zwischen den zwei Messpunkten in der Richtung der Ofenhöhe ist und der Abstand der \bweichung durch Anwendung der folgenden Formel

   cCi,i+l - Vi+1 · A Öi + Ai,i+1 (6")

   gefunden werden kann, wobei

   Vi+1 : die Geschwindigke ' des Absinkens

   der Charge an dem zweiten Messpunkt und
   Λ i,i+l : der Abstand der Abweichung i' \b-

   wärtsrichtung von dem zweiten Messpunkt ist, wenn der erste Messpunkt daff'r als Bezugspunkt bzw. Kriterium genommen wird.

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