DE3017001A1 - Vorrichtung und verfahren zum reduzieren von eisenerz - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum reduzieren von eisenerz

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DE3017001A1
DE3017001A1 DE19803017001 DE3017001A DE3017001A1 DE 3017001 A1 DE3017001 A1 DE 3017001A1 DE 19803017001 DE19803017001 DE 19803017001 DE 3017001 A DE3017001 A DE 3017001A DE 3017001 A1 DE3017001 A1 DE 3017001A1
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Description

/o
PULLMAN INCORPORATED Chicago, V.St.A.
Vorrichtung und Verfahren zum Reduzieren von
Eisenerz
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren von Eisenerz und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen einer Eisenerz-Umsetzung.
Bei der Umsetzung von Eisenerz in hochwertige Eisen-Pellets wird bisher eine Füllung oder Charge des Erzes in einen Konverter gebracht und dann erwärmt, und Kühl-Reduktionsgase werden durch das Erz in einer bestimmten Folge und bei vorbestimmten Temperaturen sowie vorbestimmten Zeitdauern geblasen. An diesem Verfahren ist problematisch, daß das Erz von einer untersuchten Probe und eine sehr genaue Einstellung der Folgen vorliegen müssen. Selbst mit großen Vorsichtsmaßnahmen ist das sich ergebende Produkt nicht genau gleichmäßig. Selbst wenn weiterhin das reduzier-
O142-(C-3O 762)-E
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te Erz bei über 60 0C (150 0F) entleert wird, kann es als Ergebnis einer exothermen Reaktion aufbrennen.
Durch die Erfindung sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum überwachen der Änderungen angegeben werden, die in Materialien in bestimmten Zonen in einem Konverter auftreten, so daß die Umsetzung abgeschlossen werden kann, wenn das Erz vollständig verarbeitet ist, und das Produkt auf eine stabile Temperatur vor dem Entleeren des Reaktors kühlbar ist.
Die Erfindung verwendet eine Reihe von Spulen, die längs des Konverters beabstandet sind, und eine Messung der Induktivität des Eisengehaltes jeder Probe sowie der Temperatur der Probe innerhalb des Konverters. Eine derartige Steuerung kann ggf. den gewöhnlichen 6-Stundenzyklus auf ca. 4 Stunden für eine Umsetzung verringern.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können heiße oder Seigerstellen in Materialchargen vorgesehen sein, die zu einer exothermen Reaktion beim Entleeren in Aufnahmebehälter führen können.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung einen Temperaturmesser für Temperaturen bis zum Curie-Punkt, um eine bessere Steuerung der Temperatur der Teilchen zu ermöglichen und somit ein Schmelzen zu verhindern.
Die Erfindung sieht also eine Vorrichtung und ein Verfahren zum überwachen ausgewählter Proben an Ort und Stelle in einem Eisenerz-Konverter vor, wobei die Reduktionsstufen des Erzes in Eisenschwamm-Pellets einen gewünschten Eisengehalt haben. Die Vorrichtung umfaßt eine Reihe von Induktionsspulen, die den Konverter umschließen. Die Spulen sind mit einer HF-Schaltung gekoppelt, die ihrerseits mit einem Meß-
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/a
gerät verbunden ist, das die Induktivitätswerte in Bezug auf den Eisengehalt der gemessenen Probe und deren Temperatur anzeigt, um so ein Maß für die Umsetzungsstufe des Erzes zu liefern.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines Reaktors mit dem überwachungssystem,
Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Seitensicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Reaktors mit aufgebrochenen und geschnittenen Teilen,
Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 ein schematisches Schaltbild der Überwachungsschaltung,
Fig. 7 eine Kurve mit dem gemessenen Spulenwiderstand in Abhängigkeit von der Frequenz für reduzierte Pellets,
Fig. 8 eine Kurve mit dem gemessenen Spulenwiderstand in Abhängigkeit von der Temperatur für reduzierte Pellets - Durchlauf 1,
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Fig. 9 eine Kurve mit dem gemessenen Spulenwiderstand in Abhängigkeit von der Temperatur für reduzierte Pellets - Durchlauf 2,
Fig. 10 eine Kurve mit der effektiven Volumenleitfähigkeit S/m (mho/m) der Pellets,
Fig. 11 eine Kurve der gemessenen Potenz der Frequenzkoeffizienten für den Spulenwiderstand in Abhängigkeit von der Temperatur - Durchlauf 1 , und
Fig. 12 das gleiche wie Fig. 11, jedoch für Durchlauf 2.
Wie aus den Fig. 1 bis 3 folgt, ist das erfindungsgemäße Temperatur- und Metallisierung-Überwachungssystem insbesondere für Festbett-Reaktoren geeignet, die bei der Herstellung von Eisenschwamm aus Eisenerz verwendet werden. Der in Fig. 1 gezeigte Eisenschwamm-Reaktor 1 umfaßt eine Kammer 2, in der Eisenerz 3 zu Eisenschwamm reduziert wird. Die Kammer 2 ist durch eine im wesentlichen zylinderförmige Wand festgelegt, die mit feuerfestem Ziegel oder Stein 4 an ihrer Innenfläche und einem Stahlgehäuse oder -mantel 5 an ihrer Außenfläche ausgekleidet ist. Zwischen der feuerfesten Ziegelauskleidung 4 und dem Stahlgehäuse 5 liegt eine Schicht aus feuerfestem Guß 6, der mit der Ziegelauskleidung zur Abschirmung des Stahlgehäuses von der Innenwärme des Reaktors dient.
Auf einen ähnlichen Reaktor wurde bereits hingewiesen (vgl. US-PS 3 467 368). Das obere Ende des Reaktors 1 schließt in einer Halbkugel H ab, und das untere Ende endet in einem Kegelstumpfabschnitt T. Die Kammer 2 wird mit Eisenerz 3 mit-
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tels eines Ladeeinlasses 7 beladen, der an der Spitze des Reaktors vorgesehen ist. Der Einlaß 7 ist mit einer Tür 8 ausgestattet, die während des Beladens des Reaktors geöffnet ist und geschlossen wird, um während der Reduktion des Eisenerzes in üblicher Weise einen dichten Abschluß zu bilden. Am Boden des Reaktors 1 ist ein Entladeauslaß 9 mit einer Tür 10 vorgesehen, die geöffnet werden kann, um den Reaktor zu entladen, und die schließbar ist, um einen dichten Abschluß vor einem erneuten Laden des Eisenerzes zu erzeugen.
In üblicher Weise wird warmes Reduziergas und Kühlgas über einen Gaseinlaß 11 bzw. 12 zugeführt, die in der Nähe der Spitze der Kammer 2 vorgesehen sind. Während des Reduktionsprozesses werden die Gase nach unten durch das Erz geblasen, und sie verlassen den Reaktor über Gasauslässe 13 am unteren Ende der Kammer 2.
Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, hat das Überwachungssystem eine Reihe vertikal beabstandeter Fühlerdrähte oder -spulen 14, 15, 16 und 17, die in die Reaktorwand zwischen den feuerfesten Ziegeln 4 und das feuerfeste Material 6 eingebettet sind. Die Drähte oder Spulen 14, 15, 16 und 17 sind vertikal beabstandet, um die Temperatur und den Metallisierungsgrad des Erzes in vier vertikal beabstandeten Zonen 18, 19, 20 und 21, die in den Fig. 1 und 2 schematisch in Strichlinien gezeigt sind, während des Reduktxonsprozesses zu erfassen, wie dies weiter unten näher erläutert wird. Somit können der Metallisierungsgrad und die Temperatur des Erzes während des ganzen Reduktxonsprozesses überwacht werden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere vorteilhaft ist, um lokalisierte Messungen der Metallisierung und Temperatur
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über dem Umfang der Kammer 2 innerhalb jeder vertikalen Zone sowie vertikal in der Kammer zu erhalten. Insbesondere ist eine Reihe von acht Spulen 22 wie die Spulen 14, 15, 16 und 17 in der Wand um deren Umfang in beabstandeter Weise eingebettet, um so acht deutliche Messungen der Erzeigenschaften für jede der vertikal beabstandeten Fühlerzonen innerhalb des Reaktors zu bilden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Spulen 22 der benachbarten Zonen vertikal gestaffelt sind, damit die Eigenschaften des größten Erzgehaltes optimal überwacht werden können.
Es ist weiterhin ein Trichter oder kegelförmiger Schirm 25 am unteren Ende des Konverters um den Auslaß 9 vorgesehen und liefert so eine Kammer 26 bei der Zone 20 zum Aufnehmen der Kalibrierspule 16 in radial nach außen beabstandeter Beziehung zum Erz, so daß eine Bezugsgröße für die anderen überwachungsspulen erzeugt wird.
Wie oben erläutert wurde, haben Versuchsergebnisse und Untersuchungen gezeigt, daß der Metallisierungsgrad und die Schmelz- und Entladungstemperaturen des Erzes während des Reduktionsprozesses durch ein elektrisches System überwacht werden können, wie dieses schematisch in Fig. 6 dargestellt ist.
Dieses Betriebs-Meßsystem besteht aus einer oder mehreren leitenden Spulen 14 bis 17, die in die feuerfeste Auskleidung des Reaktors eingebettet sind und den zylinderförmigen, mit Erz gefüllten Bereich umschließen. Das Erz-Medium bildet so den Kern der Induktionsspule, und die Impedanz an den Anschlüssen der Spule wird durch die elektromagnetischen Eigenschaften dieses Kern-Materials beeinflußt.
Zwei elektromagnetische Eigenschaften des Erz-Mediums beeinflussen das Anschlußverhalten der Spule; dies sind ins-
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besondere die magnetische Permeabilität und die elektrische Leitfähigkeit. Grundsätzlich können diese beiden Eigenschaften aus elektrischen Messungen an den Anschlüssen der Spule bestimmt werden. In der Praxis erfordern jedoch einige unbekannte Faktoren eine Auswertung, bevor die Beziehung zwischen diesen physikalischen Eigenschaften des Erzes und den elektrischen Messungen an den Spulenanschlüssen vorhergesagt werden kann. Von vielleicht der größten Bedeutung ist die Tatsache, daß das Erz-Medium nicht ein einheitliches homogenes Material ist, sondern vielmehr stattdessen aus einem "zufälligen" Medium aus Teilchen mit sich ändernder Form und Größe besteht. Die effektive Volumenpermeabilität und -leitfähigkeit dieses zufälligen Mediums ist merklich verschieden von diesen Eigenschaften des reduzierten Erz-Pellet-Materials selbst. Ein anderer merklicher Einfluß auf das Verhalten des Systems ist die Temperaturabhängigkeit der elektromagnetischen Eigenschaften von Eisen. Insbesondere ändert sich die relative magnetische Permeabilität von Eisen merklich mit der Temperatur und verschwindet im wesentlichen oberhalb der Curie-Temperatur von 770 0C. Da der Reduktionsprozeß bei ca. 1093 0C wesentlich oberhalb der Curie-Temperatur abgeschlossen ist, bleibt lediglich die elektrische Leitfähigkeit als ein Einfluß auf die Spule während des Prozesses im oberen Temperaturbereich.
Zum Bewerten dieser Technik wurden technische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Infolge unbekannter Faktoren haben sich beide Näherungen an das Problem als wesentlich erwiesen. Eine anfängliche theoretische Analyse unterstützte bei der Auslegung durch Vorhersagen des am meisten versprechenden Frequenzbereiches für die Messungen.
Das Grundproblem besteht, wie oben erläutert wurde, in
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der Bestimmung der Beziehung zwischen gewissen elektrischen Messungen an den Anschlüssen einer Spule und den physikalischen Eigenschaften des Material-Mediums, um das die Spule gewickelt ist. Das tatsächliche System besteht aus Zylinder-Solenoidspulen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Aus an den Anschlüssen dieser Spule durchgeführten Messungen werden die physikalischen Eigenschaften des Pellet-Materials während dessen Reduktion zu im wesentlichen metallischem Eisenschwamm überwacht. Was das Meßsystem anbelangt, so stellt die Spule lediglich eine zusammengefaßt konstante elektrische Schaltung dar, die durch deren Anschlußimpedanz gekennzeichnet ist. Die Beziehung dieser Anschlußimpedanz zu den Eigenschaften des Eisen-Pellet-Kern-Mediums und der Geometrie der Spule ist ein Problem der elektromagnetischen Feldtheorie. Da die elektrische Leitfähigkeit der reduzierten Pellets hoch ist, dringen lediglich relativ niederfrequente elektromagnetische Felder in das Massevolumen des Materials ein und können somit die Eigenschaften des Pellet-Mediums durch den ganzen Reaktor überwachen. Bei diesen Niederfrequenzen spielen die dielektrischen Eigenschaften des Mediums keine bedeutende Rolle beim Bestimmen der Spulenimpedanz. Daher muß die überwachungsanordnung als ein quasi statisches magnetisches Feldsystem analysiert werden.
Der Leistungsverlust, der dem Leiter zugeordnet ist,
aus dem die Spule aufgebaut ist, besteht im wesentlichen
aus dem herkömmlichen I R-Verlust eines einfachen Widerstandes. Die Situation wird jedoch etwas komplizierter, da die verwendeten Meßfrequenzen insbesondere in V^jsuchsmodellen ausreichend hoch sind, damit Skin-Effekte im Leiter merklich werden. Dieser Skin-Effekt verursacht eine Konzentration der Stromdichte innerhalb des Leiters nahe der Drahtoberfläche und ändert so den Widerstandswert/Längeneinheit des Leiters. Zusätzlich muß die Impedanz/Längen-
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einheit des Leiters stärker als lediglich der Widerstand berücksichtigt werden, indem die Induktivität der Spule beigefügt wird.
Da eine Wasserkühlung der Spule ggf. als notwendig angesehen wird, werden Kupferrohre für den Aufbau der Spule bevorzugt.
Die reduzierten Pellets sind in erster Linie metallisches Eisen und somit unterhalb der Curie-Temperatur ferromagnetisch. Die magnetische Permeabilität und der Hysteresis-Effekt tragen daher merklich zur gemessenen Spulenimpedanz bei Reaktor-Verarbeitungsbedingungen unterhalb der Curie-Temperatur bei. Oberhalb der Curie-Temperatur verschwindet die magnetische Permeabilität im wesentlichen und muß daher nicht berücksichtigt werden. Da es jedoch wünschenswert ist, einige Messungen während des Erwärmens oder Kühlens des Reaktors durchzuführen, müssen Hysteresis-Verluste im Pellet-Medium analysiert werden.
Der einzige Beitrag des Pellet-Mediums zum Widerstandswert der Spule bei Temperaturen über dem Curie-Punkt beruht auf Wirbelströmen, die im Medium durch zeitveränderliche Magnetfelder induziert sind. Das Verhalten dieser Ströme und der sich ergebende Spulenwiderstand müssen in Einzelheiten analysiert werden.
Der pelletgefüllte Bereich wird tatsächlich am besten als ein zufälliges Medium dargestellt. Jedoch ist es aus Untersuchungen zufälliger Medien bekannt, daß wirksame Massewerte der konstitutiven Parameter in derart zufällig zusammengesetzten Medien in zahlreichen Fällen verwendbar sind, um das elektromagnetische Verhalten in Termen eines gleichmäßig homogenen Mediums zu beschreiben. So %besteht eine der Aufgaben der Wirbelstrom-Analyse darin, Beziehungen zu erzielen,
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die zusammen mit Versuchsdaten ein Maß für die effektive Volumenleitfähigkeit liefern.
Wenn eine Reihenschaltung aus einer Spule, einem Kondensator und einem Widerstand durch einen Impuls erregt wird, tritt eine gedämpfte Schwingung auf. Die Frequenz der Schwingung ist eine Funktion der Werte der Spule und des Kondensators; die Amplitude fällt mit der Zeit als Funktion des Gesamtwiderstandes in der Reihenschaltung ab.
Das Schaltungsdiagramm umfaßt eine Strom- bzw. Spannungsquelle PS, einen Impulsgenerator PG, einen Signaleingang SI und eine Meßschaltung MC.
Das Schaltungsdiagramm der Meßschaltung ist in Fig. 6 gezeigt. Jeder Betriebszyklus beginnt mit einem ausgeschalteten Transistor-Schalter Q1 , so daß ein Kondensator C1 über einen Widerstand R1 und eine Meßspule L1 aufladbar ist. Wenn der Schalter Q1 durch einen positiven Impuls vom Impulsgenerator PG eingeschaltet ist, bewirkt eine Spannung am Kondensator C1 einen Stromfluß durch den Schalter Q1, den Kondensator C1 und die Spule L1. Der Strom schwingt mit einer durch den Kondensator C1 und die Spule L1 bestimmten Frequenz und wird durch den gesamten Reihenwiderstand gedämpft. Der Kondensator C1 wird gewählt, um die Schwingungsfrequenz zu bestimmen.
Eine Messung der mittleren Spannung des Signalverlaufs wird durch die Detektorschaltung über ein Bauelement CR1 und ein Digital-Voltmeter bewirkt.
Das auswertende oder lesende Bezugs-Voltmeter wird aufgebaut, indem der Widerstand R1 auf Null von der Bezugsspule 16 eingestellt ist. Wenn die Pellet-(Erz-)Probe in die
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Probenspule L1 gebracht ist, werden die Verlustwiderstände bezüglich des Wirbelstromverlustes und des Hysteresis-Verlustes als eine Steigerung im effektiven Reihenwiderstand in der Spule (aufgrund der Struktur, Skin-Effekte und der Probe) ausgedrückt. Das sich ergebende Voltmeter-Auslesen wird aufgezeichnet. Der Widerstand R1 wird dann eingestellt, um das Voltmeter-Auslesen wiederzugeben, das aufgezeichnet wurde, wobei die Pellet-Probe in der Spule ist. Die Einstellung des Widerstandes Rl wird dann als der Wert des Reihenwiderstandes aufgezeichnet, der in der Spule von der Erzprobe ausgedrückt wird.
Die genaueste und experimentell bedeutsamste von mehreren durchgeführten Reihenmessungen besteht in zwei Enddurchläufen, die in einem Rohr-Ofen erfolgen. Die Ergebnisse dieser beiden Durchläufe werden weiter unten näher dargestellt und erläutert. Die Meßdaten von diesen beiden Durchläufen sind in den Tabellen I und II angegeben.
Bei jeder Temperatur ist die Spule durch einen festen Kondensator für eine Resonanzfrequenz nahe 50, 100 oder 200 kHz abgestimmt, wobei Luft als Kern-Material dient. Aus den Daten in den Tabellen I und II folgt, daß diese Resonanzfrequenz abnimmt, wenn die reduzierte Pellet-Probe in die Spule für alle Temperaturen unterhalb der Curie-Temperatur (770 0C) eingeführt wird. Diese Abnahme in der Resonanzfrequenz zeigt eine Steigerung in der Induktivität der Spule infolge der Zunahme der magnetischen Permeabilität der reduzierten Pellets an. Oberhalb der Curie-Temperatur bleibt jedoch die Resonanzfrequenz gleich wie die mit der Luftkern-Spule erhaltene Resonanzfrequenz entsprechend dem erwarteten Verlust der magnetischen Eigenschaften der Pellets oberhalb des Curie-Punktes.
Die gemessenen Ersatz-Widerstandswerte vom Durch-
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lauf 1 sind in Fig. 7 als Funktionen der Frequenz für drei verschiedene Temperaturen dargestellt. Der Widerstandswert, d. h. der zusammengesetzte Leistungsverlust in den Pellets, nimmt mit der Frequenz bei allen Temperaturen zu, wie dies erwartet wird. Jedoch sind die Größe des Widerstandes und das Verhalten als eine Funktion der Frequenz merklich oberhalb und unterhalb der Curie-Temperatur verschieden.
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Tabelle I
Gemessene Werte für Spulenwiderstand und Resonanzfrequenz bei reduzierten Eisenerz-Pellets
Durchlauf 1 47,8
87,0
193		 Ersatz
widerstand
(Λ).,		 rf b-Koeffi
zienten
r b
Temperatur
C°F)		 Resonanzfrequenz
(kHz)
Luft Pellets		 46,5
87.0-·.
193		 1 ,62
7',50.		 0,02 1,1
Ü2
83
83		 51,5
91
200		 4 6,5
87.0
193		 1,58
3 143 .
7,65"		 0,02 1,1
157
167
172		 51,5
91 .
200 "		 46,5
87.0
193		 1,527
3,114
7,65		 0,02 1,1
294
294
296		 51,5
91
200		 56,5
83
193		 1.418
3,115
7,95		 O10014 1,2
563
556
548		 51,5
91 .
200		 45,5
83
190		 1,389
3,143
8,35		 0,012 1,25
738
730"·
722		 51,5 _■
91
200		 44,5
80
188		 1,547
3,620
9,95		 0,011 1.3
1009
995
981		 51,5
91
200		 51,5
91
200		 1,665
3,950
11,00		 0,012 1,3
1321
1308
1319		 51,5
91
200		 51,5
91
200		 0,395
1,274
5,350		 2-10-4 1,9
1527
1517
1521		 51,5
91
200		 47,8
91,0
209		 O 4 20
1,328
5/70		 2,2·ΙΟ"4 1,9
18 38
1839
1834		 51,5
91
200		 2.550
4,275
8,55		 0,106 0,82
83
83
83		 51,5
91,0
200
030047/0741
Tabelle II
Gemessene Werte für Spulenwiderstand und Resonanzfrequenz bei reduzierten Eisenerz-Pellets
Durchlauf 2 51,5 .
91
200		 47,5
87,0
198		 Ersatz
widerstand
(Λ)		 rfb-Koeffi-
zienten
r b		 1,05
Temperatur Resonanzfrequenz
(kHz)
Luft Pellets		 51,5 .
91
200		 51,5
91
206		 • 1,8
Steigende Temperatur 51,5
91
200		 51,5
91
204		 l.,G86
3.217
7,55		 0,03 1,8
79
79
79 -		 51,5
91
200		 51,5
91
200		 51,5
91
206		 0,513 .
1 594:
6,23		 4,6·10~4 1,66
1797
1795
1801		 51,5
91
200		 51,5
91,0
200		 0,544
1,673
1,50		 4(8·10~4
1901
1901
1901		 51,5
91
200		 51,5
91.0
200
51,5
91,0
196		 51,5.
93
206		 0,666
1,962
6,75		 !•ΙΟ"3 1/7
2005
2000
2002		 51,5
91
200		 51,5
91
206		 1,65
Abfallende Temperatur 46,5
83
190		 O 663
1,967
6,75		 9,6·10~4 1,2
19 01 i
1906
1901		 46,5
83
192		 O 666
1,967
6,67		 1,0·10"3 0,97
1519
1520
1504		 47,5
86,1
196		 1,869
4,150
10,0		 0,02 0,88
1 357
1 355
13 55		 48,5
87,0
2QO
48,8
91,0
202		 2,563
4,650
10,20		 0,06 0,88
0,84
898
887
869		 2,750
4,575
9,55		 0,09
561
551
549		 2,600
4,400
9,000
2,500
'4,100
8,250		 0,09
0,09
385
381
378
200
203
205
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Temperatur Resonanz Pellets 50,0 Ersatzwi rfb-Koeffi- b
frequenz (kHz) 50,0 91.0 derstand zienten
Luft 90,1 204 r
152 51,5 204 2,456 0,84
152 91,0 - nächsten Morgen 4 7,5
153 200 51,5 86,1 8,00 0,09
Raumtemperatur 91,0 192
HO 200 2,367 0,82
80 Pellets ■3,860
80 51,5 7,55 0,09
Lose gebrochene 91,0
73,7 200 1.927 1,0
73,7 3.520
73,7 7,85 0,04
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Die Werte für den gemessenen, als eine Funktion der Temperatur ausgedrückten Widerstand sind in den Fig. und 9 angegeben. Wiederum ändert sich der Widerstandswert mit der Temperatur bei allen Frequenzen. Der Übergang bei der Curie-Temperatur ist insbesondere aus diesen Kurven ersichtlich. Die beiden Durchläufe unterscheiden sich in der Richtung der Änderung der Temperatur während der Messungen. Alle Messungen im Durchlauf 1 erfolgen während eines Erwärmens der Pellet-Proben. Die meisten während des Durchlaufes 2 unternommenen Messungen erfolgen während eines Abkühlens der Pellets, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.
Es hat sich als unpraktisch gezeigt, tatsächlich eine Reduktion des Pellet-Materials durchzuführen, und keine Daten werden für die unreduzierten Pellets angegeben. Alle anfänglichen Messungen mit unreduzierten Pellets zeigen keine Änderung im Spulenwiderstand oder in der Resonanzfrequenz gegenüber den Werten, die mit der Luftkern-Spule beobachtet werden. Diese Ergebnisse zeigen, daß die magnetische Permeabilität und die Leitfähigkeit der unreduzierten Pellets sehr gering sind.
Ein Vergleich der Versuchsdaten und der theoretischen Vorhersagen der Eingangsimpedanz der Spule zeigen einige bedeutsame Merkmale der Meßergebnisse auf. Das am einfachsten unterscheidbare Merkmal der beiden Hauptverlust-Abläufe, d. h. des Hysteresiseffektes und der induzierten Wirbelströme, liegt in der Frequenzabhängigkeit. Die Hysteresxsverluste ändern sich im wesentlichen mit der ersten Potenz der Frequenz. Dagegen ändern sich die Wirbelstromverluste mit der zweiten Potenz der Frequenz.
Für einen Vergleich der gemessenen und theoretischen
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Ergebnisse ist es zweckmäßig, das Verhalten in Abhängigkeit von der Frequenz angenähert durch das einfache Potenzgesetz anzugeben:
=afb
B 2 (kHz)
Die Wirbelstromverluste sind vorhersagbar. Die berechneten Werte der Koeffizienten a und b sind als Punktion der effektiven Leitfähigkeit in Fig. 10 angegeben.
Eine Prüfung der in Fig. 10 dargestellten Kurven zeigt einige bedeutende Merkmale des Wirbelstromverlust-Ablaufes. Das bedeutsamste dargestellte Merkmal liegt im raschen übergang von einem f -Verhalten zu einem ayf-Ver-
3 4
halten, wenn die Leitfähigkeit von ca. 10 S/m nach 10 S/m
zunimmt. Innerhalb des f -Bereiches ist das Magnetfeld gleichmäßig durch den gesamten Pellet-Bereich verteilt. Innerhalb des yf-Bereiches setzen sich jedoch Skin-Effekte durch, und das Innere des Pellet-Bereiches ist durch die auf dem Rand erregten Ströme abgeschirmt. Zum Überwachen der Bedingungen durch den Kolben muß das System
2
daher im oder nahe beim f -Bereich arbeiten. Ein Vorteil kann jedoch der raschen Änderung entnommen werden, die innerhalb des Übergangsbereiches auftritt, und ein Betrieb innerhalb dieses Bereiches steigert die Empfindlichkeit des Systems gegenüber Änderungen in der effektiven Volumenleitfähigkeit des Pellet-Mediums. Die in Fig, 10 aufgetragenen Kurven sind insbesondere für ein Versuchssystem berechnet. Wenn a der Radius des zylinderförmigen, pelletgefüllten Bereiches für einen Reaktor jeder gegebenen Größe ist, so wird es möglich, einen Frequenzbereich zu wählen, der das System in den vorteilhaftesten Betriebsbereich der Kurven bringt.
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Die in Termen einer Potenz eines Frequenzgesetzes ausgedrückten Meßdaten sind in den Fig. 11 und 12 angegeben. Der in diesen Figuren als r bezeichnete Größen-Koeffizient weicht in Einheiten von den a-Koeffizienten in Fig. 10 ab und kann daher nicht quantitativ mit der Größen-Koeffizient-Kurve der Fig. 10 verglichen werden. Die Potenz des Frequenz-Koeffizienten b hat die gleiche Bedeutung wie in Fig. 10 und kann daher direkt verglichen werden. Die Koeffizienten sind als Funktionen der Temperatur in den Fig. 11 und 12 im Gegensatz zur Fig. 10 aufgetragen, in der sie als Funktion der effektiven Volumenleitfähigkeit angegeben sind.
Die Wirbelstromverluste allein können ausgewertet werden, indem zunächst die Daten geprüft werden, die oberhalb der Curie-Temperatur T genommen sind. Für den Durchlauf 1 und ausgenommen für die Temperatur von 1093 0C (2000 0F) im Durchlauf 2 zeigt der oberhalb T
während des Erwärmens gemessene Widerstand eine Abhängigkeit entsprechend einer 1,8- bis 1,9-Potenz der Frequenz. Ein Vergleich dieses Wertes mit den in Fig. 9 angegebenen theoretischen Werten zeigt eine effektive Leitfähigkeit im Bereich von 10 bis 5 · 10 S/m.
Die unterhalb der Temperatur T genommenen Daten weisen, wie in Fig. 11 angegeben, eine 1- bis 1,3-Potenz einer Frequenzänderung auf. Diese Frequenzabhängigkeit zeigt zusammen mit der höheren Größe eines Widerstandes (a-Koeffizient), daß unterhalb der Temperatur T Wirbelströme nur eine geringere Rolle spielen, während der Hauptverlust-Ablauf auf die Hysteresis zurückgeht.
Die im Durchlauf 2 aufgezeichneten Daten zeigen einen anderen Effekt, der von Bedeutung sein kann. Während dieses Durchlaufes wird ein Datenpunkt bei Raumtemperatur aufgezeichnet; die Pellets werden dann auf ca. 982 0C
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(1800 0F) erwärmt, eine Messung wird bei dieser Temperatur und auch.bei 1038 0C (1900 0F) und 1093 0C (2000 0F) während des Erwärroungszyklus durchgeführt; alle anderen Daten werden während des Kühlens aufgezeichnet. Eine Prüfung von Fig. 12 zeigt, daß eine merkliche Änderung zwischen 1038 0C (1900 0F) und 1093 0C (2000 0F) während des Erwärmens auftritt. Innerhalb dieser Temperaturänderung steigt der Größen-Koeffizient um einen Faktor von ca. 2 an, und die Frequenzabhängigkeit nimmt von einem 1,8-Potenzgesetz zu einem 1,66-Potenzgesetz ab. Aus den berechneten Daten in Fig. 10 ist zu ersehen, daß diese beiden Änderungen mit einer Steigerung in der effektiven Leitfähigkeit des Mediums vereinbar sind. Der erhöhte Widerstand und die verringerte Potenz des Frequenzverhaltens werden während des Kühlzyklus beibehalten. Nach dem Abkühlen der Probe zeigt sich, daß ein Teil der Pellets an Berührungspunkten tatsächlich geschmolzen ist. Eine nach Abbrechen der Pellets durchgeführte Endmessung liefert Ergebnisse nahe den Meßwerten bei Raumtemperatur vor dem Erwärmen der Probe. Aus dieser Analyse folgt, daß dieses Schmelzen der Pellets zwischen 1038 °C (1900 0F) und 1093 0C (2000 0F) auftritt und zu einer merklichen Steigerung in der effektiven Volumenleitfähigkeit der Pellet-Probe führt.
Nach den oben erläuterten theoretischen und experimentellen Untersuchungen ist die beschriebene magnetische Induktion ein vorteilhaftes Mittel, um die elektrischen Eigenschaften und die betreffende Metallisierung der Eisenerz-Pellets während einer Reduktion durch den HyL-Prozeß zu überwachen. Die Meßdaten zeigen klar Merkmale wie einen Hysteresis-Verlust, Verlust-Übergänge bei der Curie-Temperatur und Wirbelstrom-Verluste oberhalb des Curie-Punktes. In den Meßdaten während des Durchlaufes 2 der Versuche ist auch die gesteigerte effektive Leitfähigkeit aufgrund des
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Schmelzens der metallisierten Pellets klar dargestellt. Der Vorteil des tiberwachens der Temperatur der Pellet-Ladung innerhalb eines Reaktors hängt von Änderungen in elektrischen Eigenschaften der Pellet-Ladung bezüglich Temperaturänderungen ab. Es scheint praktische Frequenzen zu geben, bei denen Änderungen im effektiven Reihenwiderstand von solcher Größe bei hohen und niederen Temperaturenden von Reduktions-Durchläufen sind, daß Temperatur-Pegel aus ihnen entnommen werden können. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, geben die Neigungen der in Abhängigkeit von der Temperatur aufgetragenen Kurven für den Ersatz-Reihenwiderstand an, daß Änderungen im Widerstand im obersten Bereich des Erwärmens, d. h. um 982 bis 1093 0C (1800 bis 2000 0F), von ausreichender Größe sind, um zum Aufbauen von Widerstand/Temperatur-Beziehungen insbesondere bei einer Frequenz von 200 kHz und möglicherweise auch bei 91 kHz vorteilhaft verwendbar zu sein. Die gleichen Diagramme zeigen, daß ein Einstellen oder Aufbauen ähnlicher Beziehungen während eines Abkühlens möglich erscheint, insbesondere im Bereich von 66 bis 93 0C (150 bis 200 0F), was insbesondere bezüglich des Entladens der Pellets von besonderem Interesse ist. Vorzugsweise werden Proben von zahlreichen Durchläufen genommen, um ein wiederholbares und zuverlässiges Mittel der Temperaturbestimmung von einem Reduktionsablauf zum anderen zu gewinnen, wobei aus dem gleichen Eisenerz hergestellte Pellets verwendet werden. Die Temperatur/Widerstand-Beziehungen sind für jedes verschiedene Eisenerz erneut zu bestimmen, das bei der Herstellung der metallisierten Pellets verwendet wird.
Die theoretische Analyse der Wirbelstromverluste liefert ein wirksames Mittel, um den gemessenen Spulenwiderstand mit der effektiven Volumenleitfähigkeit des Pellet-Bereiches in Beziehung zu bringen. Eine Analyse der Versuchsdaten im Zusammenhang mit dem aus der theoretischen
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Analyse vorhergesagten Verhalten zeigt, daß die Induktionstechnik ein empfindliches Mittel ist, um die effektive Volumenleitfähigkeit des Pellet-Mediums zu überwachen. Da diese effektive Volumenleitfähigkeit in direkter Beziehung zum Metallisierungsgrad steht, kann der Fortgang des Reduktionsprozesses durch diese Technik überwacht werden. Zusätzlich zur Möglichkeit einer Überwachung des Metallisierungsprozesses kann die große Änderung in der effektiven Volumenleitfähigkeit ion Interesse sein, die als Ergebnis eines Schmelzens der Pellets beobachtet wird. Diese Erscheinung liefert eine Methode zum Erfassen des Schmelzprozesses in einer ausreichend frühen Stufe, damit eine Korrektur vorgenommen werden kann.
Das System zum Messen des effektiven Reihenwiderstandes ist als ein einfaches und schnelles Mittel gezeigt, um die notwendigen Daten zu erhalten.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    Vorrichtung zum Reduzieren einer Ansammlung von Eisenerz in verwendbare Eisen-Pellets in einem Chargen-Konverter mit einem rohrförmigen Gehäuse, in das Stücke zufälliger Größe eines Erz-Materials einfüllbar sind und in dem das Erz in einer vorbestimmten Folge Reduktionsgasen und Wärme ausgesetzt ist,
    - eine Meßeinrichtung (14, 15, 16, 17) zum Messen des Reduktionsprozesses des Erzes (3) mit einer Induktionsspuleneinrichtung, die mit der Charge der Ansammlung gekoppelt ist,
    - eine Versorgungseinrichtung (PS) zum Aufprägen eines Stromflusses durch die Spuleneinrichtung bei vorbestimmten Frequenzen, und
    - eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der elektrischen Eigenschaften des Eisengehaltes des Erzes, das mit der Induktionsspuleneinrichtung gekoppelt ist, durch Messen der Induktionsänderungen in der Spuleneinrichtung.
    Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Spuleneinrichtung mehrere Spulen (14, 15, 16, 17) aufweist, die an verschiedenen Pegeln um den Konverter beabstandet sind.
    O142-(C-3O 762)-E
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    3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Spuleneinrichtung wenigstens eine Spule mit einer Induktivitätskopplung mit dem Material und eine Bezugsspule aufweist, die von dem Material entfernt ist, um einen Bezugspunkt zum Kalibrieren der hiermit gekoppelten Meßeinrichtung zu liefern.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch ■
    - eine Kondensator-Widerstandsschaltung (C1, R1) eines vorbestimmten Wertes, die in einer Reihen-Widerstandsschaltung mit der Spuleneinrichtung (LT) gekoppelt ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch
    - eine Schalteinrichtung (Q1) zum Erregen der Kondensator- und Spuleneinrichtung (C1, R1, L1) mit einer vorbestimmten Frequenz abhängig von einer vorgewählten Impulsfrequenz.
    6. Verfahren zum Reduzieren eines Erzes mit einem bestimmten Gehalt an Eisen in ein Produkt mit einem höheren verwend-
    " baren Gehalt an Eisen, mit
    - Laden einer Charge von Erz in einen Konverter, und
    - Unterwerfen des Erzes im Konverter unter ein reduzierendes Medium,
    gekennzeichnet durch
    - gleichzeitiges Überwachen von Steigerungen im Eisengehalt im Erz durch Messen von Änderungen in der Induktivität einer Meßspule (14, 15, 16, 17), die in der Nähe eines vorgewählten Teiles des Erzes (3) vorgesehen ist.
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    . Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Messen an verschiedenen vorbestimmten stellen in der Charge durchgeführt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch
    - Entfernen des zurückbleibenden verarbeiteten Erzes (3), nachdem das Erz einen vorgewählten Eisengehalt erreicht hat.
    9. Verfahren nach Anspruch 6,
    gekennzeichnet durch
    - Einstellen des reduzierenden Mediums, um das Produkt zu erhalten, und Beibehalten von diesem innerhalb bestimmter Parameter.
    10. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Überwachen durch Messen verschiedener Bereiche der Charge erfolgt, um mittels einer Induktionsspule die magnetische Permeabilität einer reduzierten Probe zu erfassen.
    11. Vorrichtung zum Reduzieren eines Eisenerzes in Pellets mit hohem Eisengehalt und dergl. mit einem Konverter, der ein aufrechtes Gehäuse mit einem oberen End-Einlaß zur Aufnahme einer Charge des Erzes und einen unteren End-Auslaß zum Durchblasen eines erwärmten reduzierenden Mediums durch das Erz aufweist, um dessen Eisengehalt zu steigern, mit
    - einer Einstelleinrichtung zum Einstellen der Zeit und Temperatur, bei denen das Erz dem Medium ausgesetzt ist,
    gekennzeichnet durch
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    - eine Meßeinrichtung zum Messen des Eisengehaltes bei verschiedenen Bereichen der Charge zu vorgewählten Zeiten mit mehreren Induktionsspulen (14, 15, 16, 17)r die um die Erz-Charge gelagert sind,
    - eine Koppeleinrichtung zum Koppeln der Spulen durch eine Schaltung eines vorbestimmten Wertes, und
    - eine Speichereinrichtung zum Aufzeichnen der Werte der Schaltung für einen Vergleich mit einer vorbestimmten Wertkarte.
    12. Vorrichtung zum überwachen der Metallisierung von Eisenerz-Pellets mit einem Reduktionsprozeß,
    gekennzeichnet durch
    - eine Induktionsspuleneinrichtung, die mit den Eisenerz-Pellets gekoppelt ist,
    - eine Versorgungseinrichtung zum Einspeisen von Stromimpulsen in die Induktionsspuleneinrichtung, und
    - eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Änderungen im effektiven wiedergegebenen Widerstand der Induktionsspuleneinrichtung aufgrund Reduktionsprozeß-Änderungen in den Eisenerz-Pellets.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet durch
    - eine Meßeinrichtung zum Messen der mittleren Spannung an der Induktionsspuleneinrichtung (14, 15, 16, 17), wenn darin keine Eisenerz-Pellets liegen.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch
    - eine Meßeinrichtung zum Messen der mittleren Spannung
    an der Induktionsspuleneinrichtung, wenn eine vorbestimmte Menge an Eisenerz-Pellets darin liegt, wodurch Änderungen im Widerstandswert der Induktionsspuleneinrichtung
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    30170Q1
    aufgrund der Eisenerz-Pellets durch Vergleich der Messungen der mittleren Spannung bestimmbar sind.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Eisenerz-Pellets in einem rohrförmigen Gehäuse liegen, und
    - daß die Induktionsspuleneinrichtung mehrere Spulen (14,15,16,17) aufweist, die jeweils einen Teil der Eisenerz-Pellets im Gehäuse umschließen und entlang von dessen Länge beabstandet sind.
    6 . Vorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Gehäuse aus Metall besteht, und
    - daß die Spulen im Gehäuse liegen.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    gekennzeichnet durch
    - eine Ablenkeinrichtung (25), die im Gehäuse (1) liegt und die Eisenerz-Pellets von der Wand des Gehäuses (1) in einer vorbestimmten Zone hiervon weglenkt, und
    - eine Bezugsspule (16), die in der vorbestimmten Zone des Gehäuses (1) liegt und eine Messung bei mittlerer Spannung liefert, wenn keine Eisenerz-Pellets in der Nähe der Bezugsspule (16) vorgesehen sind.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet durch
    - eine Reihenschaltung mit einem Kondensator (C1) und der Induktionsspuleneinrichtung (L1),
    - eine Aufladeeinrichtung zum Aufladen des Kondensators (C1) auf eine vorbestimmte Spannung, und
    - eine Entladeeinrichtung zum periodischen Entladen des Kon-
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    densators (C1) durch die Induktionsspuleneinrichtung (L1) ,
    - wodurch eine gedämpfte Schwingung in der Induktionsspuleneinrichtung (L1) erzeugt wird, die abhängig vom Gesamtwiderstand der Reihenschaltung abklingt.
    19. Verfahren zum Überwachen der Metallisierung von Eisenerz-Pellets während eines Reduktionsprozesses,
    gekennzeichnet d u r c h
    - ·- Einspeisen von Stromimpulsen in eine Induktionsspule (14, 15, 16, 17), die mit den Eisenerz-Pellets gekoppelt ist, wenn diese reduziert werden, und
    - Messen von Veränderungen im effektiven Widerstandswert der Induktionsspule (14, 15, 16, 17) aufgrund Reduktionsprozeß-Änderungen in den Eisenerz-Pellets.
    20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Reduktionsprozeß bei einer erhöhten Temperatur durchgeführt wird,
    dadurch gekennzeich η e t ,
    - daß die Änderung im effektiven Widerstandswert verwendet wird, um ein Zusammenschmelzen der Eisenerz-Pellets zu erfassen.
    21. Verfahren nach. Anspruch 19,
    gekennzeichnet durch
    - Messen der mittleren Spannung, die an der Induktionsspule während des Reduktionsprozesses auftritt, und
    - Vergleichen der gemessenen mittleren Spannung mit der mittleren Spannung, die an der Induktionsspule bei Umgebung mit Luft auftritt.
    22. Verfahren zum Reduzieren von Erz mit einem bestimmten Gehalt an Eisen in ein Produkt mit einem höheren verwendbar ren Gehalt an Eisen, mit .
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    - Laden einer Charge von Erz in einen Konverter, und
    - Unterwerfen des Erzes im Konverter, unter ein reduzierendes Medium,
    gekennzeichnet durch
    - gleichzeitiges überwachen von Änderungen im Reduktionsprozeß durch Messen von Änderungen im effektiven Widerstandswert einer Induktionsspule (14, 15, 16, 17), die mit dem Erz (3) im Konverter (1) gekoppelt und durch periodisch wiederkehrende elektrische Impulse erregt ist.
    23. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Überwachen an verschiedenen vorbestimmten Stellen in der Charge durchgeführt wird.
    24. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Änderungen im Widerstandswert verwendet werden, um die Temperatur zu bestimmen, bei der der Reduktionsprozeß ausgeführt wird.
    25. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Änderungen im Widerstandswert verwendet werden, um die Temperatur des Erzes (3) in der Nähe der Induktionsspule (14, 15, 16, 17) zu bestimmen.
    26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem unreduziertes Erz in der Form von Pellets vorliegt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Änderungen im Widerstandswert in einem Temperaturbereich von 980 °C (1800 0F) bis 1100 0C (2000 0F) gemessen werden, um ein Schmelzen der Pellets während des Reduktions-
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    Y-
    Prozesses zu erfassen.
    27. Verfahren nach Anspruch 22,
    gekennzeichnet durch
    - Schwingen der Induktionsspule C14, 15, 16, 17)-in Resonanz, so daß die elektrischen Impulse gedämpfte Schwingungen in der Spule (L1) hervorrufen.
    28. Verfahren nach Anspruch 27,
    gekennzeichnet durch
    - Ändern der Frequenz der gedämpften Schwingungen.
    29. Verfahren nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Frequenz der gedämpften Schwingungen derart gewählt ist, daß die Messungen des Widerstandswertes in dem Bereich erfolgen, in dem sich Wirbelstrom-Verluste im Erz (3) mit dem Quadrat der Frequenz verändern.
    30. Verfahren nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Frequenz der gedämpften Schwingungen derart gewählt ist, daß die Messungen des Widerstandswertes in einem Bereich erfolgen, in dem die Wirbelstrom-Verluste innerhalb des Erzes (3) einem übergang von einer Änderung proportional zum Quadrat der Frequenz zu einer Änderung proportional zur Quadratwurzel der Frequenz unterliegen.
    31. Verfahren nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Messungen des Widerstandswertes durch Messungen von Änderungen im Abklingmaß der gedämpften Schwingungen erfolgen.
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    32. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Änderungen im Widerstandswert während eines Kühlens des Erzes (3) verwendet werden, nachdem dieses reduziert ist, um zu bestimmen, wenn das reduzierte Erz sicher aus dem Konverter (1) entladen werden kann.
    33. Verfahren nach Anspruch 32,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Messungen des Widerstandswertes in einem Temperaturbereich von 35 0C bis 95 0C (100 0F bis 200 0F) erfolgen.
    34. Verfahren nach Anspruch 33,
    dadurch gekennzeichnet, , .
    - daß die Induktivitätsänderungen verwendet werden, um zu bestimmen, wenn der Reduktionsprozeß oberhalb des Curie-Punktes des Erzes (3) abläuft.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020260561A1 (de) 2019-06-27 2020-12-30 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur messung einer magnetischen eigenschaft von eisenschwamm
EP4180801A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Voestalpine Stahl GmbH Verfahren zur gehaltsbestimmung zumindest von metallischem eisen in durch direktreduktion aus eisenerz hergestelltem eisenschwamm oder einer probe davon

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113819A (en) * 1979-02-26 1980-09-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and apparatus for direct reduction iron making
US4531718A (en) * 1984-08-20 1985-07-30 Lazcano Navarro Arturo Iron ores treatment apparatus
FR2835000B1 (fr) * 2002-01-21 2004-11-05 Delachaux Sa Procede de fabrication d'elements metalliques au moyen d'un creuset
CN113465660B (zh) * 2021-05-25 2022-07-05 湖南大学 基于电导率的非接触式测温及物料成分检测装置与方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2760769A (en) * 1952-08-22 1956-08-28 Nordahl I Onstad Method and apparatus for automatically controlling certain operations in a production plant by sensing by electro-magnetic induction the density, velocity and rate of flow of flowing magnetic material

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020260561A1 (de) 2019-06-27 2020-12-30 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur messung einer magnetischen eigenschaft von eisenschwamm
EP3757233A1 (de) 2019-06-27 2020-12-30 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur messung einer magnetischen eigenschaft von eisenschwamm
AT526499B1 (de) * 2019-06-27 2024-04-15 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur Messung einer magnetischen Eigenschaft von Eisenschwamm
AT526499A5 (de) * 2019-06-27 2024-04-15 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zur Messung einer magnetischen Eigenschaft von Eisenschwamm
EP4180801A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Voestalpine Stahl GmbH Verfahren zur gehaltsbestimmung zumindest von metallischem eisen in durch direktreduktion aus eisenerz hergestelltem eisenschwamm oder einer probe davon
WO2023084128A1 (de) 2021-11-15 2023-05-19 Voestalpine Stahl Gmbh Verfahren zur gehaltsbestimmung zumindest von metallischem eisen in durch direktreduktion aus eisenerz hergestelltem eisenschwamm oder einer probe davon

Also Published As

Publication number Publication date
US4238225A (en) 1980-12-09
IT8048573A0 (it) 1980-05-02
MX148297A (es) 1983-04-07
ES8104424A1 (es) 1981-04-01
SE8003205L (sv) 1980-11-04
ES491059A0 (es) 1981-04-01
JPS55152115A (en) 1980-11-27

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