DE3141116C2

DE3141116C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von aufeinanderfolgenden Temperaturmessungen und/oder Probenahmen und/oder thermischen Analysen bei Eisen- und Stahlschmelzen

Info

Publication number: DE3141116C2
Application number: DE19813141116
Authority: DE
Inventors: Dieter 5992 Nachrodt-Wiblingwerde Feige; Reinhold 5800 Hagen Melischko
Original assignee: Kuenzer Mess- Pruef- und Regeltechnik 6450 Hanau De GmbH
Current assignee: Kuenzer Mess- Pruef- und Regeltechnik 6450 Hanau De GmbH
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3141116A1

Abstract

Vorrichtung zum Steuern des Hebens und Senkens einer Lanze, die in das Bad einer Metallschmelze in einem Behälter wie Konverter eintaucht. Automatischer Ablauf bei vorprogrammierbarer Fahrt der Lanze und einem vorgegebenen Temperatur-Schwellwert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von aufeinanderfolgenden Temperaturmessungen und/oder Probenahmen und/oder thermischen Analysen in gleicher Tiefe bei Eisen- und Stahlschmelzen unter Einsatz einer Tauchmeßlanze mit zumindest einem Temperaturmeßfühler, wobei beim Absenken der Lanze ein vorgegebener Meßpunkt erreicht wird, ab dem die Lanze um einen vorher festgelegten Weg weiter abgesenkt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Steuerung des Eintauchens einer Lanze in eine Metallschmelze, bei der die Lanze, an deren Ende ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist, über einen mechanischen Antrieb, der einen Fahrwegsgeber aufweist, in die Metallschmelze absenkbar und herausziehbar ist, wobei der Antrieb der Lanze mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist und von dieser gesteuert wird.

Ein solches Verfahren sowie eine solche Vorrichtung sind aus der DE-OS 19 21 322 bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird ein vorgegebener Meßpunkt dadurch erreicht, daß beim Berühren der Metalloberfläche über einen Kontaktschalter ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird. Mit Erreichen dieses Meßpunktes wird die Lanze mit dem Temperaturmeßfühler um eine vorgegebene Strecke, gemäß diesem Verfahren mindestens mm, abgesenkt, um dann bei Erreichen dieser Tiefe in dem Metallbad die Temperaturmessung durchzuführen. Diese Tiefe, in der die Temperaturmessung erfolgte, wird gespeichert, so daß an die Temperaturmessung anschließende Probenahmen und/oder thermische Analysen in entsprechender Tiefe des Metallbads vorgenommen werden können.

Das vorstehende Verfahren, auch als »Teufenmessung« bezeichnet, wird ebenfalls in der DE-OS 29 37 353 beschrieben, dergemäß eine Sonde, bei der zwei Graphitelektroden gleicher Länge aus der Stirnfläche herausragen, eingesetzt wird; bei Erreichen des Badspiegels sollen auch hier die beiden Elektroden überbrückt ίο und ein Signal abgegeben werden.

Nachteilig sind diese Verfahren insbesondere dann, wenn sie bei schlackenartigen Schmelzen eingesetzt werden.

Weiterhin wurde auch versucht, einen Meßpunkt festzulegen, indem man bei einer Tauchmeßsonde gleichzeitig mit dem Eintauchen Gas aus dem Lanzenkopf austreten ließ und den sich je nach der Nähe zum Badspiegel ändernden Gasdruck gemessen hat; auch dieses Verfahren war nicht zufriedenstellend.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, gemäß denen ein vorgegebener Meßpunkt und hiervon ausgehend eine vorgegebene Tauchtiefe festgelegt werden kann, unabhängig von der Schlackenbehaftung der Schmelze und unter Vermeidung von zusätzlichen aufwendigen Bauteilen an der Meßlanze.
Verfahrensgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß über den an sich bekannten Temperaturmeßfühler während des Absenkens der Lanze der Temperaturanstieg erfaßt wird bis als Meßpunkt ein vorgegebener Temperaturschwellwert erreicht ist. Gemäß der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Temperaturmeßfühler einen Schwellwertschalter ansteuert, über den seinerseits der Fahrwegsgeber angesteuert wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Lanze nach Ermittlung des Temperaturschwcllwertes mit einer gegenüber der Absenkgeschwindigkeit bis zum Erreichen des Temperaturschwellwertes schnelleren Geschwindigkeit abgesenkt.

Als Temperaturmeßfühler werden an sich bekannte Temperatur-Meßfühler eingesetzt, wie sie beispielsweise in der DE-AS 16 48 957, der DE-AS 16 98 177, der DE-AS 17 73 407, der US-PS 30 38 951 und der Firmenschrift der Firma elektro nite n. V. »Posithertn — Tauchmeßköpfe« (TM IP 1079) beschrieben sind. Solche Temperaturmeßköpfe weisen einen Temperaturfühler auf, zu dessen Schutz eine Schutzkappe aufgesetzt ist. je nach Art der Metallschmelze werden Schutzkappen aus Stahl, Aluminium, Messing oder Kupfer eingesetzt. Durch diese Metallkappe wird der Temperaturfühler während des Durchdringens der Schlackenschicht geschützt. In der Schmelze wird die Kappe — hierbei kann es sich auch um einen Deckel handeln — zerstört, so daß die Schmelze in direkten Kontakt mit dem Temperaturmeßfühler gelangt. Während oberhalb der Schmelze durch den Temperaturmeßfühler nur die über die Metallkappe abgegebene Strahlungswärme meßbar ist, die nur geringfügig beim Annähern der Lanze mit dem Fühler an die Schmelze zunimmt, ist mit dem Schmelzen der Kappe ein abrupter Temperaturanstieg über den Temperaturmeßfühler meßbar. Mit diesem abrupten Temperaturanstieg wird bei Erreichen eines Temperaturschwellwertes, z. B. bei Stahl im Bereich zwischen 1000 und 1800⁰C, der vorab festgelegt wird, ein Meßpunkt festgelegt, von dem ab die Lanze um einen vorher

festgelegten Weg weiter abgesenkt wird. Dieses weitere Absenken kann mit einer gegenüber dem anfänglichen Absenken schnelleren Fahrt erfolgen.

Als Temperaturmeßsonde kann auch eine einen Temperaturmeßfühler enthaltende Kombii lationssonde eingesetzt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.

Obwohl das Beispiel sich lediglich auf eine St? hl-Schmelzpfanne bezieht, ist es selbstverständlich für andere Arten von Schmelzgefäßen und andere Metallschmelzen, insbesondere Schlacke behaftete Metallschmelzen, geeignet.

Eine Schalt- und Überwachungszentrale enthält z. B. einen Leitstand 1 für die Überwachung der Zusammensetzung der Stahlschmelze durch Temperaturmessung, Probenahme, Kohlenstoffbestimmung, Sauerstoffbestimmung und anderes. Hierfür werden an sich bekannte Sonden 2 (auch Kombinationssonden hierfür) benutzt, die auf eine Lanze 3 üblicherweise aufsteckbar sind, wobei eine mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wird. Insbesondere über Ausgleichleitungen wird die elektrische Verbindung zu einem Signalgeber hergestellt, der seinerseits Teil eines Kontroll- und Anzeigegerätes oder auch Steuergerätes 4 ist. Die von der Sonde abgegebenen Signale können nach entsprechender Verstärkung auch »vor Ort« in einer separaten Anzeige 5, z. B. digital, optisch oder auch akustisch, angezeigt werden. In der Zeichnung ist das Schmelzgefäß mit 6, das Schmelzbad mit 7 und der schlackenbehaftete Badspiegel bzw. dessen Oberfläche mit 8 bezeichnet.

Mit 9 ist ein elektrischer Antriebsmotor zum Eintauchen der Lanze über einen Seilzug 10, vorzugsweise ein Reversierantrieb, bezeichnet, der seine Steuersignale von einem Geber 11, insbesondere einem BCD-Geber erhält, der vorprogrammierbar ist, insbesondere auf den optimalen Eintauchtiefenbereich durch Dateneingabe in einem entsprechenden Eingabeteil des Steuergerätes 4. Selbstverständlich kann auch die Eingabe mittels Tastendruck erfolgen und die Eingabeeinheit von dem Meß- und Anzeigegerät getrennt werden.

Die Codierung und Tauchsteuerung geschieht wie folgt:

In der Eingabeeinheit wird ein Anfahrweg 51 — gleich schnelle Fahrt — eingegeben, nach deren Beendigung automatisch das Gerät auf Langsamfahrt für den Weg 52 umschaltet, bis ein vorgegebener T&mperaturschwellwert, z. B. bei Stahl im Bereich etwa zwischen 1000 und 1800°C, erreicht ist. Danach schaltet das Steuergerät erneut automatisch auf schnelle Fahrt der Lanze um, ausgelöst durch den Schwellwertschalter und diese schnelle Fahrt geht über den Weg 5 3, der vorher mittels Tastendruck am Eingabegerät entsprechend dem bekannten Optimum (150—300 mm) für die Temperaturmessung und/oder Probenahme bzw. Bestandteil, Bestimmung der Schmelze, eingegeben wurde. Dabei folgen nacheinander die Temperaturmessung oder Kohlenstoffbestimmung oder Sauerstoffbestimmung und die Probeentnahme. Die Bewegungsumkehr soll spätestens nach Erreichen eines im Gerät gespeicherten Gesamtfahrwegs 54 bzw. mit dem Seilzug verbundener Endkontaktschalter erfolgen. Alle Bewegungszustände sowie der zurückgelegte Fahrweg können laufend digital angezeigt werden am Gerät 4, das die Kontroll- bzw. Steuerungsfunktion hat und sowohl den Fahrweggeber für die am Seil hängende Lanze als auch das Temperaturmßgerät und gegebenenfalls Anzeigen sowie einen Schwellwertschalter enthält, der bei Erreichen eines vorgegebenen Temperaturwertes — und damit einer bestimmten Position der Lanzenspitze — Signale abgibt.

Temperatur u. a. -fühler sowie Probenehmer und deren handhabung sind bekannter Art (Sonde) und deshalb hier nicht näher beschrieben.

Im Falle der Verwendung separater Probeentnahmesonden erfolgt Speicherung der Mittels Temperaturbzw. Analysensonden gefundenen Eintauchtiefe und Vorgabe dieser Eintauchtiefe (Gesamtverfahrlänge) für die nachfolgend vorzunehmende Probeentnahme im gleichen Schmelzgefäß. Die ermittelte Eintauchtiefe ist bis Durchführung einer erneuten Temperatur- bzw. Temperatur-Sauerstoff-Messung maßgebend.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Durchführung von aufeinanderfolgenden Temperaturmessungen und/oder Probenahmen und/oder thermischen Analysen in gleicher Tiefe bei Eisen- und Stahlschmelzen unter Einsatz einer Tauchmeßlanze mit zumindest einem Temperaturmeßfühler, wobei beim Absenken der Lanze ein vorgegebener Meßpunkt erreicht wird, ab dem die Lanze um einen vorher festgelegten Weg weiter abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über den an sich bekannten Temperaturmeßfühler während des Absenkens der Lanze der Temperaturanstieg erfaßt wird bis als Meßpunkt ein vorgegebener Temperaturschwellwert erreicht ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ds3 die Lanze nach Ermittlung des Temperaturschwellwertes mit einer gegenüber der Absenkgeschwindigkeit bis zum Erreichen des Temperaturschwellwertes schnelleren Geschwindigkeit abgesenkt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Steuerung des Eintauchens einer Lanze in eine Metallschmelze, bei der die Lanze, an deren Ende ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist, über einen mechanischen Antrieb, der einen Fahrwegsgeber aufweist, in die Metallschmelze absenkbar und herausziehbar ist, wobei der Antrieb der Lanze mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist und von dieser gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturmeßfühler einen Schwellwertschalter ansteuert, über den seinerseits der Fahrwegsgeber angesteuert wird.