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Meßvorrichtung fUr die Bestimmung des Förderstromes von pneumatisch
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geförderten Feststoffen
Meßvorrichtung fUr die Bestimmung
des Förderstromes von pneumcitisch geförderten Feststoffen Die Erfindung betrifft
eine Meßvorrichtung zur Bestimmung des Förderstroms von pneumotisch geförderten
Feststoffen.
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Es ist heute weithin Ublich, viele Stoffe, die zur metallurgischen
Behandlung von Metall schmelzen dienen, in feinkörniger Form in das flUssige Metall
einzublasen. So werden z.B. auf diese Weise Entschwefelungsmittel
in
Roheisen eingebracht oder £ntschwefelungsmittel, Legierungs- oder Kohlenstofftröger,
Schlackenpulver, odifikationsmittel, Flußmittel und Kombinationen hiervon pneumatisch
in flüssigen Stahl gefördert.
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Sei allen diesen Verfahren sollte die Injektionsanlage sicherstellen,
daß der pulverförmige oder feinkörnige Feststoff möglichst gleichmüßig zur Metallschmelze
transportiert und in diese eingeblasen wird. Ungleichmaigkeiten in dem durch strömendes
Gas transportierten Feststoffstrom führen zu ungleichmößiger Beaufschlagung der
zu behandelnden Schmelze mit dem eingeblasenen Reagenz und deshalb zu schlechter
Ausnutzung des eingeblasenen Mittels.
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Metallurgische Einblasanlagen werden deshalb heute als recht komplizierte
und aufwendige technische Konstruktionen ausgeführt, die es gestatten, mit Hilfe
verschiedener pneumatischer Schaltungen und Regelungen einen dosierten Feststoffstrom
mit einer bestimmten Gasmenge einzublasen.
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In der DE-AS 21 05 733 wird z.B. solch eine Vorrichtung zur Entnahme
eines fluidisierbaren Feststoffes aus einem Druckbehölter beschrieben.
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Druckschwankungen n der Förderleitung oder Schwankungen im Verlauf
der Gewichtsabnahme des Staubgutverteilungsgefäßes geben Hinweise darauf, daß die
Förderung nicht gleichmaßig, sondern zum Teil stoßweise erfolgt.
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Mit den bisher vorhandenen Apparaturen war es aber nicht möglich,
quantitotive Aussagen Uber die Größe der Änderungen des Feststoffstromes in einem
bestimmten Abschnitt des pneumatischen Fördersystems zu erhalten.
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Wenn das Gewicht des Austragssilos laufend gemessen wird, erhält man
zwar eine Aussage über den Verlauf des Feststoffaustrages aus dem Silo, wobei jedoch
nicht sichergestellt ist, daß dieser
Feststoffstrom in der Tronsportleitung
bis zur Injektionslanze als gleichmäßiger Strom erhalten bleibt. Krümmer in der
Leitung können den Feststoff abbremsen oder beschleunigen. Einmündungen von Rohrleitungen
mit zusätzlichem Fördergas, Veränderungen im Leitungsquerschnitt oder ähnliche Änderungen
im pneumatischen System können zu Stoffansammlungen oder Pfropfen führen und diese
auch wieder auflösen.
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Es bestand daher die Aufgabe, eine Meßvorrichtung zu schaffen, die
es ermöglicht, den Stoff fluß am entscheidenden Punkt vor dem Eintritt in die Lanze
zu messen.
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Gelöst wurde diese Aufgabe durch eine Meßvorrichtung zur Bestimmung
des Förderstromes von pneumatisch geförderten Feststoffen, gekennzeichnet durch
eine in das pneumatische Fördersystem eingebaute, beweglich gelagerte und gegen
Verschiebung gesicherte, laufend über eine Druckmeßdose gewogene Meßrohrschleife.
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Die in der Abbildung 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung
dient der Überwochung der Gleichförmigkeit eines pneumatisch geförderten Feststoffstromes.
In die Förderrohrleitung wird nach der Feststoffaufgabe bei 13 über flexible Verbindungstüllen
1 eine Meßrohrschleife in das Leitungssystem einbezogen. Die Länge der Schenkel
der Meßstrecke sowie der Radius der Rohrkrümmung hängen sowohl von der Beaufschlagung
des Fördergases ab als auch von der gewUnschten Genauigkeit des Meßergebnisses.
Bei einer Beladung des Gasstromes mit 100 bis 400 g Feststoff/l sollten die Schenkel
der Meßstrecke etwa drei Meter lang und der Durchmesser der Rohrkrümmung nicht kleiner
als ein Meter sein. Die Meßrohrschleife 3 wird an Ein- und Austritt zum Schutz gegen
Verschiebungen und zur unbeeinflußten DurchführungderVerwiegungdes Schleifeninhalts
in Schneiden und Pfannen 2 oder ion Kreuzfedergelenken gelagert. Am Scheitel
des
Bogens der Rohrschleife ist nach oben eine verstellbare Kompensationsfeder 4 zum
Ausgleich des Taragewichtes und nach unten eine Druckmeßdose 5 zur Verwiegung der
Meßschleife installiert. Die Kompensationsfeder 4 erübrigt sich, wenn die Kompensation
des Gewichts der Meßschleife mittels des Verstärkers 6 vorgenommen wird. Das von
der Druckmeßdose 5 abgegebene, gewichtsproportionale Signal wird am Verstärker 6
in einen entsprechend proportionalen Ausgangsstrom umgewandelt und zur Kontrolle
des Momentangewichtes des Förderstromes am Anzeigegerät 7 sichtbar gemacht bzw.
durch einen Schreiber registriert. Das Multipliziergerät 8 multipliziert die Signale
aus Momentangewicht und Förderluftmenge. Diese Förderluftmenge resultiert als proportionales
elektrisches Signal, nachdem der durch die Meßblende 14 erhaltene Differenzdruck
im Durchflußtransmitter 10 in ein mengenproportionales Signal umgewandelt wurde.
Das jetzt aus der Druckmeßdose und dem Durchflußtransmitter resultierende Meßstromsignal
aus dem Multipliziergerot8 ist ein Maß für den Förderstrom (Gewichtsmenge pro Zeiteinheit)
und wird am Anzeigegerät 9 angezeigt bzw. mit Hilfe eines Schreibers registriert.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, die Werte des Förderstromes zu
integrieren und daraus die gesamte geförderte Feststoffmenge z.B. während eines
Behandlungsvorganges, d.i. innerhalb einer bestimmten Zeit, zu ermitteln.
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Der Druck der Förderluft wird durch den Druckminderer 11 konstant
gehalten, die Förderluftmenge durch das Ventil 12 auf den gewünschten Wert eingestellt.
An der Stelle 15 erfolgt die Entnahme der Auflockerungsluft für den zu fördernden
Feststoff, die an der Stelle 13 als Gas-Feststoffgemisch in die Meßvorrichtung eintritt.
Der Feststoff konn entweder einem Fluidisiergeröt entnommen oder mit Hilfe einer
Fullerpumpe oder ähnlichen hierfür geeigneten Vorrichtungen aus einem Vorratsbunker
abgezogen werden.
Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung gelingt
es erstmals, das Resultat der konstruktiven und regeltechnischen Bemühungen um einen
gleichmäßigen Förderstrom in einem freigewählten Leitungsabschnitt zu messen.
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Die erhaltenen Meßsignale erlauben es dann, eine pneumatische oder
andere geeignete Förderanlage so zu steuern, daß der geförderte Feststoffstrom weitgehend
gleichmäßig ist. Der Einfluß einer Änderung an der Konstruktion des pneumatischen
Fördersystems oder der Einstellung und Regelung kann an der beschriebenen Meßvorrichtung
unmittelbar abgelesen werden, so daß damit eine Optimierung jeder metallurgischen
Einblasanloge ermöglicht wird.
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Die Meßanordnung gestattet es ferner, den Förderstrom laufend zu überwachen,
damit sofort Maßnahmen eingeleitet werden können, wenn sich Abweichungen vom Soll-Zustand
einstellen.
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Durch diese Messung, Überwachung und Regelung der Förderung wird eine
optimale Ausnutzung der eingeblasenen Stoffe erreicht. Es kann deshalb der gleiche
metallurgische Effekt z.B. mit einer geringeren Menge an eingeblesenem Behandlungsmittel
erzielt werden als bei ungleichmäßiger Injektion nötig wäre. Auch lassen sich AuswUrfe
an flüssigem Metall, die durch plötzliche ungleichmäßige Gasentwicklung in der metallgefüllten
Pfanne auftreten, vermeiden. Die Anwendung dieser Vorrichtung ermöglicht es, mit
besser gefüllten Pfannen zu arbeiten, wodurch die zu behandelnde Menge schmelz flüssigen
Metalls erhöht wird.
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L e e r s e i t e