DE3206543A1

DE3206543A1 - Verfahren und vorrichtung zum anzeigen der verstopfung einer duese zum einblasen durch den boden eines konverters zum frischen

Info

Publication number: DE3206543A1
Application number: DE19823206543
Authority: DE
Inventors: Pierre Alfred 57300 Thionville Helfi; Jean-Claude Henri 57050 Longeville les Metz Muller
Original assignee: Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Sollac SA
Priority date: 1981-12-08
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1983-06-16
Also published as: JPS58104109A; FR2517699A1; US4416443A; FR2517699B1

Description

Anmelderin: SOCIETE LOElRAINE DE LAMINAGE CONTINU - SOLLAC

Societe Anonyme

Tdtel: Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen der Verstopfung einer Düse zum Einblasen durch den Boden eines Konverters zum Prischen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen der Verstopfung einer Düse für komprimiertes Gas, das regelmä-0ig mit einem Druck angeliefert wird, der unterhalb des Kompreasionsdrucks liegt. Die Erfindung betrifft insbesondere das Anzeigen einer Verstopfung von Düsen während des Frischens des Roheisens nach einem Verfahren mit Einblasen von Sauerstoff, Stickstoff oder Argon unter der Oberfläche des Metallbads.

Im Zuge dieses Arbeitsgangs bläst man industriell reinen Sauerstoff Stickstoff oder Argon mittels einer oder mehrerer Düsen (Fig. 1 und 2) ein, die unter der Oberfläche des Metallbads liegen, z.B. durch den Boden eines Konverters. Im Falle des

Einblasens von reinem Sauerstoff sind diese Düsen aus zwei koaxialen Rohren zusammengesetzt, wobei der Kanal 3 des zentralen Rohrs 4 als Durchlaß für den Sauerstoff und den pulverförmigen Kalk vorbehalten ist, während der Kanal 5 des umfangseitigen Rohrs 6 als Durchgang für ein Fluid zur endοthermischen Zersetzung dient, z.B. ein flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoff, oder flüssiges COp, das zum Schutz der Düsen und der feuerfesten Werkstoffe 7 gegen die Wirkung des reinen Sauerstoffs bestimmt ist.

Im Falle des Einblasens von Stickstoff oder Argon werden die Düsen, die nur ein einziges Rohr 4 aufweisen, nicht durch das Einblasen eines Fluids zur endothermisehen Zersetzung geschützt.

Nun können aber verschiedene Faktoren die Verstopfung einer Düse verursachen.

So kommt es, wie das in Fig. 1 dargestellt ist, mitunter beim Beschicken eines Konverters mit Schrott vor, daß ein Schrottstück auf die darunterliegende Mündung oder Nase 8 einer Düse fällt, wodurch die Kanäle 3 und 5 ganz oder teilweise verschlossen werden, was noch dadurch begünstigt wird, daß die Mündung der Düse manchmal von einem kleinen Krater 9 umgeben ist.

Ein weiterer zur Verstopfung des zentralen Kanals 3 führender Faktor ist - wie in Fig. 2 dargestellt - das Zuwachsen durch

- 5 - ■■■■·'

pulverförmiger! Kalk (Al)lagerungen 10) während, des Prischens.

Es versteilt sich von selbst, daß die beiden Faktoren, die zu einer Verstopfung führen, sich auch kombinieren können.

Wenn dieses Phänomen der Verstopfung auf den Düsen zum Einblasen von Sauerstoff auftritt, hat es, falls es auf einige Düsen beschränkt ist, kaum Folgen für den metallurgischen Prozeß. Dagegen können bei der Verstopfung .einer Düse, wobei das zentrale Rohr 4 von dem Sauerstoffstrom, der'es üblicherweise gegen jegliches Eindringen von Flüssig- oder Feststoffen schützt, nicht mehr durchströmt wird, gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe und flüssiges Metall in das Innere dieses Rohrs eintreten und in Verbindung mit dem gasförmigen Sauerstoff stromaufwärts von der Verstopfung die Zerstörung der betreffenden Düsen sowie der ganzen oder teilweisen stromaufwärts gelegenen Leitung zur Sauerstoffzuführung durch Verbrennung zerstören.

Wenn die Verstopfung auf Düsen zum Einblasen von Stickstoff oder Argon auftritt, hat es noch dazu Folgen für den metallurgischen Prozeß.

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum schnellen und einfachen Anzeigen der Verstopfung von Düsen zum Einblasen von reinem Sauerstoff, Stickstoff oder Argon vorzuschlagen, das es erlaubt, rechtzeitig die erforderlichen Maßnahmen vorzunehmen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Temperatur der Düse in der Zone ihres stromaufgelegenen Endes in der Nähe der Bodenplatte des Konverters mißt und einen anormalen Temperaturanstieg, der eine Verstopfung der Düse wiedergibt, erfaßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet eine wissenschaftliche Rechtfertigung in den folgenden Überlegungen:

Das Einblasen von Sauerstoff, Argon oder Stickstoff wird mit einem Nenndruck von 16 Bar bewirkt, wobei der Blasdruck des Sauerstoffs, Argons oder Stickstoffs rasch immer mehr abnimmt, je näher man der Nase 8 der Düse kommt. Die "Entspannung" des komprimierten Sauerstoffs, Argons oder Stickstoffs absorbiert Wärme. In den Düsen, die sich im Boden des Konverters befinden, wird dieses Phänomen mit einer umso größeren Intensität erzeugt, je beträchtlicher das Gasvolumen expandiert.

Wenn die Düse z.B. aus einem der beiden vorerwähnten Gründe verstopft ist, findet keine "Entspannung" des Gases statt und es gibt keine Wärmeabsorption oder keine Abkühlung der Düse, was man bei einer fortlaufenden Messung der Temperatur durch einen anormalen Anstieg derselben feststellt.

Die Erfindung betriffb auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung weist einen Temperatur-Meßfühler Ln einer Zone des stromaufgelegenen Endes

— 7 -

' 7

der Düse in der Nähe der Bodenplatte des Konverters und ein Mittel zum Anzeigen eines anormalen Temperaturanstiegs auf, der eine Verstopfung der Düse wiedergibt.

Das Anzeigemittel kann eine visuelle Momentanzeige der Temperatur und/oder eine Anlage zur Registrierung der Temperatur, insbesondere einen Kurvenschreiber, umfassen. Es kann auch eine zugeordnete Elektronik aufweisen, die den Temperaturanstieg über eine vorgegebene Temperaturhöhe hinaus durch ein akustisches, visuelles oder automatisch die Maßnahmen auslösendes Signal überträgt, die zur Beseitigung der Verstopfung der Düse ergriffen werden müssen.

Die Abkühlung jeder Düse aufgrund der "Entspannung¹ wird vorzugsweise mit Hilfe eines Thermoelements mit geringem Wärmeleitwiderstand erfaßt.

Natürlich lassen sich das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch auf Einspritzungen von Stickstoff oder Argon bei Umwandlungsverfahren anwenden, welche diese Gase benutzen.

Auf eine allgemeine Weise lassen sie sich bei der Überwachung von Düsen anwenden, die ein wenig unterhalb des Kompressionsdrucks unter Druck stehendes Gas liefern.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen

■ *

Fig. 1 und 2, die bereits erläutert worden sind, im Schnitt die Austrittsöffnung einer Düse im Boden eines Konverters mit der Angabe zweier Verstopfungsfaktoren und

Fig. 3 die Versorgung einer im Boden eines Konverters gelegenen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Düse.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, besteht eine Düse 1 zum Einblasen von reinem Sauerstoff und einem gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoff oder von flüssigem CO„ aus zwei koaxialen Rohren 4 und 6. Die Düse 1 durchdringt die Bodenplatte 11 des Konverters und dessen feuerfeste Auskleidung 7, um unter dem flüssigen Metallbad 2 zu münden. Der Kanal 3 des zentralen Rohrs 4 wird durch eine Speiseleitung 12, die mit dem zentralen Rohr 4 durch eine Kupplungsvorrichtung 13 verbunden ist, mit flüssigem Sauerstoff und einem Kalkpulver beschickt. Der umfangseitige Kanal 5 wird bei 14 mit einem flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoff oder mit flüssigem COp beschickt.

In der bevorzugten Anwendung der Erfindung wird die Messung der Temperatur der Düse zwecks Feststellung eines anormalen Temperaturanstiegs auf dem Rohr 4 zum Einblasen von Sauerstoff oder Stickstoff oder Argon unterhalb der Bodenplatte 11 nahe am stromaufgelegenen Ende 15 der Düse 1 in der in Fig. 3 mit 16 bezeichneten Zone durchgeführt. Diese Zone wird aus Gründen der Zugänglichkeit zum Rohr 4 gewählt. Ebenso ist es möglich die

Messung auf der Speiseleitung 12 bevorzugt nahe an deren Verbindung 13 mit der Düse 1 vornehmen. Ein Temperaturmeßfühler 17, der so nahe wie möglich unter der Bodenplatte 11 auf dem Rohr 4 jeder Düse zu deren stromaufgelegenem Ende hin angeordnet ist, mißt die Temperatur jeder Düse 1. Der Meßfühler ist bevorzugt ein Thermoelement mit geringem Wärmeleitwiderstand. Die von jedem Thermoelement gemessenen Temperaturen können für jede Düse momentweise oder fortlaufend sichtbar dargestellt oder graphisch registriert werden. Die gemessenen Temperaturen werden auf bevorzugte Weise an eine zugeordnete Elektronik weitergegeben, die den anormalen Temperaturanstieg einer verstopften Düse über eine vorgegebene Temperaturhöhe hinaus durch ein akustisches Signal mit visueller Anzeige der verstopften Düse durch Zündung des für die betroffene Düse bestimmten Leuchtzeichens wiedergibt.

Die Beschreibung ist hauptsächlich auf Sauerstoff-Einblasdüsen abgestellt worden, um das Verständnis nicht zu komplizieren. Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung sich ebenso auf Düsen anwenden läßt, die nur ein einziges Rohr 4 zum Einblasen von Gas wie Argon oder Stickstoff aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Anzeigen der Verstopfung einer Düse zum Einblasen eines komprimierten Gases unter die Oberfläche des Metallbads eines Konverters, wobei das Gas regelmäßig mit einem
Druck angeliefert wird, der unterhalb des Kompressionsdrucks. liegt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der Dü-r se in der Zone ihres stromaufgelegenen Endes in der Nähe der
Bodenplatte des Konverters mißt und einen anormalen Temperaturanstieg, der eine Verstopfung der Düse wiedergibt, erfaßt.

2. Vorrichtung zum Anzeigen der Verstopfung einer Düse für komprimiertes Gas, das regelmäßig mit einem Druck angeliefert wird, der unterhalb des Kompressionsdrucks liegt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Temperaturmeßfühler (17) in einer Zone (16) der Düse (1), die dem stromaufgelegerien Ende (15) der Düse benachbart ist, und ein Mittel zum Anzeigen eines anormalen Temperaturanstiegs aufweist, der eine Verstopfung der Düse (1) wiedergibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das

Anzeigemittel eine visuelle Anzeige der Temperatur umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel eine Anlage zur Registrierung der Temperatur aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturmeßfühler ein Thermoelement ist.