DE3207696C2

DE3207696C2 - Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas

Info

Publication number: DE3207696C2
Application number: DE3207696A
Authority: DE
Inventors: Motoaki Fujisawa Kanagawa Hirao; Masami Matsubara; Tatsuo Urawa Saitama Yamagishi; Toru Kobe Hyogo Yoshinari
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1981-03-09
Filing date: 1982-03-04
Publication date: 1983-09-29
Also published as: GB2094515B; JPS57149410A; DE3207696A1; JPH0129851B2; GB2094515A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Konverter-Abgasrückgewinnung mit einer oberhalb des Konverters (1) angebrachten Abzugshaube (3) und einer zwischen der Abzugshaube (3) und der Ofenöffnung des Konverters (1) mit hydraulischen Einrichtungen (15) anhebbaren Abdeckung (2) zur Herstellung einer Abdichtung zwischen der Ofenöffnung und der Abzugshaube ist vorgesehen, daß Anpassungen der Öffnung der Abdeckung automatisch bewerkstelligt werden, um den Minimalwert des Zwischenraums zwischen dem oberen Ende der Ablagerungen an der Ofenöffnung und der Abdeckung mit einem vorgewählten Wert nach Maßgabe der Ablagerungsverhältnisse in Übereinstimmung zu bringen. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine Mehrzahl von Industriefernsehkameras (10) zur Überwachung der Ablagerung an der Ofenöffnung, Regeleinrichtungen (11, 12, 13, 19) zur Überwachung der Abweichung des Wertes des Zwischenraums zwischen der Abdeckung (2) und der Ofenöffnung des Konverters (1), welcher von den Industriefernsehkameras (10) festgestellt wird, vom Minimalwert des Zwischenraums zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung des Konverters, welcher zuvor eingestellt wurde, und zur Abgabe eines Signales entsprechend der Abweichung, und hydraulische Servoeinrichtungen (14), welche durch das Signal der Regeleinrichtungen (11, 12, 13, 19) betätigt werden, um dadurch die Hydraulikeinrichtungen (15) zur Bewegung der Abdeckung (2) in Gang zu setzen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas, insbesondere auf eine solche, bei welcher der Zwischenraum zwischen der Ofenöffnung des Konverters und der Abdeckung am unteren Ende der Abzugshaube automatisch angepaßt werden kann, um so eine Beschädigung zu vermeiden, welche die Abdeckung sonst erleiden könnte, und die Rückgewinnung des Konverter-Abgases mit einem hohen Wirkungsgrad zu bewerkstelligen.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Ansicht zur Erläuterung einer Vorrichtung zur Konverter-Abgasrückgewinnung, wie sie herkömmlicherweise allgemein üblich ist, wobei die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit dargestellt ist; und

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Konverter-Abgasrückgewinnung.

Es isi bekannt, daß beim Konverterbetrieb der in den Konverter eingeblasene Sauerstoff mit der im eingeführten Roheisen enthaltenen Kohle reagiert und dabei eine große Menge CO-Gas entsteht. Dieses CO-Gas wird durch eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas wiedergewonnen.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas, welche mit einem Konverter 1 verbunden ist. Der in den Konverter 1 über eine Sauerstofflanze 8 geblasene reine Sauerstoff reagiert mit dem im Roheisen, welches in geschmolzenem Zustand in den Konverter 1 gefüllt wird, enthaltenen Kohlenstoff, so daß eine Entkohlung stattfindet und eine große Menge von CO-Gas im Konverter 1 erzeugt wird. Das CO-Gas wird vom Konverter 1 zu einer Abzugshaube 3 mittels eines Sauglüfters 5 geführt und dort gekühlt. Nach der Abkühlung wird das Gas in Waschtürmen 4 gewaschen und dann in einem Gasvorratsbehälter 6 als verwertbares Gas gespeichert.

Der Konverter 1 ist mit Einrichtungen zum Kippen desselben versehen, wenn geschmolzener Stahl dort von einem Hochofen eingeführt wird, oder wenn ein sogenannter Abstich stattfindet, um geschmolzenen Stahl, welcher durch Frischen im Konverter 1 entkohlt wurde, abzuziehen. Um das Kippen des Konverters 1 möglich zu machen, ist eine anhebbare Abdeckung 2 zwischen dem Konverter 1 und der Abzugshaube 3 vorgesehen. Dementsprechend wird beim Kippen des Konverters 1 die Abdeckung 2 so angehoben, daß ein ausreichender Zwischenraum zwischen dem Konverter 1 und der Abzugshaube 3 entsteht. Um CO-Gas-Lecks und das Eindringen von Luft durch den Zwischenraum zwischen dem Konverter 1 und der Abzugshaube 3 beim Frischen zu verhindern, wird der Zwischenraum zwischen dem Konverter 1 und der Abzugshaube 3 durch Absenken der Abdeckung 2 geschlossen.

Im Anfangs- oder Endstadium des Frischvorganges wird zum Austausch des Gases, welches in der Vorrichtung entsteht, gegen eine Inertgas-Schicht, welche durch Verbrennung des erzeugten Gases gebildet wird, üblicherweise Außenluft durch den Zwischenraum zwischen der Abdeckung 2 und dem Konverter 1 in den Konverter 1 gesaugt, um einen Verbrennungsvorgang einzuleiten und die Abgase durch einen Schornstein 7 abzulassen. Dementsprechend wird die Abdeckung 2 jedesmal beim Füllen des Konverters 1 angehoben. Das macht es erforderlich, den Zwischenraum zwischen der Abdeckung 2 und dem Konverter 1 bei jedem Anheben der Abdeckung 2 neu anzupassen.

Der oben beschriebene Anhebevorgang wurde bisher durch einen Betriebstechniker vorgenommen, welcher zur Durchführung der Beobachtungen zur notwendigen Anpassung des Zwischenraumes auf das bloße Auge vertraute. Bei dieser herkömmlichen Handhabung ergaben sich Schwierigkeiten bei der dementsprechenden Anpassung des Zwischenraums. Während des Frischens werden nach und nach im Konverter 1 gebildete Metallklumpen und vom Konverter 1 hochfliegende Metallpartikel an der Ofenöffnung des

Konverters 1 abgelagert und bilden dabei den sogenannten Pfannenbär. Diese Ablagerungen an der Ofenöffnung weisen Unregelmäßigkeiten im Volumen und Umriß im Verlauf der Frischdauer auf. Wenn die Abdeckung 2 über einen längeren Zeitraum unverändert belassen würde, würde die Schmelze am Pfannenbär, welcher an Menge zunimmt, an der Abdeckung !längenbleiben und dadurch die Abdeckung ausbeulen und den Ofenbetrieb beeinträchtigen.

Hieraus resultiert die Notwendigkeit, die Abdeckung derart anhebbar zu machen, daß sie an die Ablagerungen an der Ofenöffnung angepaßt werden kann, wobei der Betriebstechniker die Bildung der Ablagerung mit bloßem Auge beobachtet und ferngesteuert die Bewegung der Abdeckung von Hand kontrolliert Dementsprechend war es bisher üblich, daß der Betriebstechniker für einen Sicherheitsspielraum hinsichtlich des Zwischenraumes zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung gesorgt hat, um mit Sicherheit eine Berührung zwischen dem unteren Teil der Abdeckung und den Ablagerungen zu vermeiden. Aus diesem Grunde war der Zwischenraum zwischen der Abdekkung und der Ofenöffnung größer als notwendig, um den Minimalzwischenraum um die Ofenöffnung aufrechtzuerhalten und die CO-Konzentration im Gas zu erhöhen. Dies führte zu einer Verminderung des Wertes des abgegebenen Gases als verwertbares Gas.

Im Zeitalter der Energieeinsparung besteht entgegen einer solchen Praxis das dringende Bedürfnis, daß diese Nachteile vermieden und der Wert des Abgases verbessert wird. Es ist damit ein wesentliches techn^;-sches Problem entstanden, wie die Konverter· Abgasverwertung wirksam durchgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es die vorgenannten Nachteile beim Stand der Technik zu vermeiden. Sie richtet sich dementsprechend auf eine verbesserte Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas, welche die Rückgewinnung des im Konverter erzeugten CO-Gases mit hohem Wirkungsgrad gestattet. Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindunsgemäß die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Mittel

VGr5vov.llla5l.ll.

Die Erfindung zeichnet sich demnach aus durch eine Mehrzahl im Bereich der Ofenöffnung angeordneter Fernsehkameras zur Überwachung von Ablagerungen an der Ofenöffnung; Regeleinrichtungen zur Wahrnehmung der Abweichung des Wertes des Zwischenraums zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung, wie er von den Fernsehkameras aufgenommen wird, vom Minimalwert dieses Zwischenraums, welcher vorher eingestellt wurde, und zur Erzeugung eines Signales entsprechend der wahrgenommenen Abweichung; und hydraulische Servoeinrichtungen, welche nach Maßgabe eines Signals von der Überwachungseinrichtung betätigt werden und hydraulische Servoeinrichtungen zur Bewegung der Abdeckung nach oben und unten in Gang setzen, wobei das Anheben der Abdeckung automatisch so eingestellt werden kann, daß der Minimalwert des Zwischenraums zwischen der Abdekkung und der Ofenöffnung entsprechend der Ablagerung an der Ofenöffnung mit dem wie beschrieben eingestellten Minimalwert übereinstimmt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand des Unteranspruches.

Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgender! Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispids anhand der Zeichnung. In Fig. 2 ist die Abzugshaube 3 oberhalb des Konverters 1

angeordnet und die Abdeckung 2 zwischen der Abzugshaube 3 und dem Konverter 1, wobei Wasserdichteinrichtungen 16 vorgesehen sind, um durch die Betätigung der Hydraulikzylinder 15 eine Anhebung möglich zu machen. 17 bezeichnet die Pfannenbär-Ablagerungen, welche sich an der Ofenöffnung durch die Ansammlung von im Konverter 1 erzeugter Schlacke, während das Frischen durch Einblasen von reinem Sauerstoff in den Konverter 1 über die Sauerstofflanze 8 erfolgt, und durch aus dem Konverter 1 abgesprengten Metallüberstand bilden. 9 bezeichnet eine Kühleinrichtung.

Bei 10 ist eine Mehrzahl von Fernsehkameras in der Nähe der Ofenöffnung angeordnet. 11 bezeichnet einen Bildprozessor zur Bestimmung des Zwischenraums zwischen der Abdeckung 2 und der Ofenöffnung des Konverters 1, in dem die durch die Fernsehkameras 10 erhaltenen Bilder in binäre Signale »1« und »0« entsprechend der Helligkeit der Bildpunkte umgewandelt werden. 19 bezeichnet eine Auswahleinrichtung zur Auswahl des Minimalwertes all jener Zwischenraumwerte, welche durch den Bildprozessor 11 wahrgenommen werden. Die Einstelleinrichtung 12 begrenzt den Zwischenraum zwischen der Abdeckung 2 und der Ofenöffnung des Konverters 1 auf einen Minimalwert. Eine arithmetische Einheit 13 dient zur Berechnung der Abweichung des Minimalwertes, welcher durch die Auswahleinrichtung 19 ausgewählt wurde, vom Wert für den Zwischenraum, welcher durch die Einstelleinrichtung 12 für die Anhebung der Abdeckung vorgewählt wurde. Die hydraulischen Servoeinrichtungen 14 werden über ein Signal der arithmetischen Einheit 13 gesteuert.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird der Minimalwert des Zwischenraums zwischen der Abdekkung 2 und der Ofenöffnung des Konverters 1 im voraus durch die Stelleinrichtung 12 für die Anhebung der Abdeckung 2 vorgenommen. Ein solcher Zwischenraum ist so dimensioniert, daß sowohl CO-Gas-Lecks vom Konverter 1 nach draußen verhindert und der Eintritt von Luft in den Konverter 1 vermieden werden, wenn der Druck irr. Konverter ! durch den Sauglüfter 5 geregelt wird. Die Ablagerungen, welche sich an der Ofenöffnung des Konverters 1 ausbilden, werden durch die im Bereich der Ofenöffnung angeordneten Industriefernsehkameras 10 überwacht und entsprechende Bilder jeder Kamera an den Bildprozessor 11, z. B. mit einer Frequenz von dreißig Teilbildern pro Sekunde, geliefert. Die an jeden Bildprozessor 11 gelieferten Bilder werden daraufhin überwacht, ob sie normal oder anormal sind. Der Zwischenraum zwischen der Abdekkung 2 und der Ofenöffnung des Konverters 1 wird auf der Basis von in Binärcode umgesetzten Bildern berechnet, und Zwischenraumwerten entsprechende Signale werden an die Auswahleinrichtung 19 für den Minimalzwischenraum gegeben, welche den Minimalwert aller Zwischenräume aus den von den Bildprozessoren 11 gelieferten Zwischenraumwerten der einzelnen Kameras 10 auswählt und diese in die arithmetische Einheil 13 einspeist. Die arithmetische Einheit 13 vergleicht das Signal von der Auswahleinrichtung 19 für den Minimalwert des Zwischenraums mit dem Signal von der Stelleinrichtung 12 für die Abdeckungsanhebung und berechnet die Abweichung des ersten vom letzteren. Dann erzeugt die arithmetische Einheit 13 ein Abweichungssignal und gibt dieses auf die hydraulischen Servoeinrichtungen 14 zu deren Betätigung. Hydraulikflüssigkeit wird entweder in die vordere oder hintere

Kammer des Hydraulikzylinders 15 aus einer Hydraulikflüssigkeitsquelle 18 eingespeist und damit die Anpassung des Zwischenraums zwischen der Abdeckung 2 und dem Konverter 1 durch Bewegung der Abdeckung 2 bewerkstelligt.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Industriefernsehkameras im Bereich der Ofenöffnung des Konverters angeordnet ist, um so genaue Informationen über die Ablagerungen an der Ofenöffnung zu erhalten, i welche auch dann zur Verfugung stehen, wenn die Ablagerung unregelmäßig erfolgt. Durch das Vorsehen der Bildprozessoren und der Einrichtung zur Auswahl des minimalen Zwischenraumwertes kann der Minimalwert des Zwischenraums zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung so gewählt werden, daß die Abdeckung automatisch entweder nach unten oder nach oben bewegt werden kann, indem der dem Minimalwert entsprechende Zwischenraum mit dem vorgegebenen Zwischenraum in Übereinstimmung gebracht wird. Auf diese Weise wird jede Berührung zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung vermieden und gleichzeitig ein minimaler Zwischenraum zu jedem Zeitpunkt sichergestellt und dementsprechend das Anhaften von Pfannenbär an der Abdeckung vermieden. Auf diese Weise können Beschädigungen der Abdeckung verhindert werden und Gas mit hoher CO-Konzentration wird mit hohem Wirkungsgrad rückgewonnen. Die Erfindung ermöglicht aiso eine Energieeinsparung durch die Erhöhung des Wertes des verwertbaren Konverter-Abgases.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Rückgewinnung von Konverter-Abgas mit einer oberhalb des Konverters angebrachten Abzugshaube, einer Abdeckung zwisehen der Abzugshaube und der Ofenöffnung des Konverters, welche hydraulisch anhebbar ist und eine Dichtung zwischen der Ofenöffnung und der Abzugshaube darstellt, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl im Bereich der Ofenöffnung angeordneter Fernsehkameras (10) zur Überwachung von Ablagerungen an der Ofenöffnung; Regeleinrichtungen (11, 12, 13, 19) zur Wahrnehmung der Abweichung des Wertes des Zwischenraums zwischen der Abdeckung (2) und der '5 Ofenöffnung, wie er von den Femsehicamenis (10) aufgenommen wird, vom Minimalwert dieses Zwischeniaums, welcher vorher eingestellt wurde, und zur Erzeugung eines Signales entsprechend der wahrgenommenen Abweichung; und hydraulische Servoeinrichtungen, welche nach Maßgabe eines Signals von der Überwachungseinrichtung betätigt werden und hydraulische Servoeinrichtungen (14) zur Bewegung der Abdeckung (2) nach oben und unten in Gang setzen, wobei das Anheben der" Abdeckung (2) automatisch so eingestellt werden kann, daß der Minimalwert des Zwischenraums zwischen der Abdeckung (2) und der Ofenöffnung entsprechend der Ablagerung an der Ofenöffnung mit dem wie beschrieben eingestellten Minimalwert übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung mit einer Vielzahl von Bildprozessoren (U), von welchen jeder mit einer der Fernsehkameras (10) zur Verarbeitung des Bildes der Fernsehkameras (!0) zur Überwachung des Zwischenraums zwischen der Ofenöffnung und der Abdeckung (2) verbunden ist, mit einer Auswahleinrichtung (19) für den minimalen Zwischenraum zur Auswahl des minimalen Zwischen- *o raumwertes aus aü den Zwischenraiimwerten zwischen der Abdeckung und der Ofenöffnung, welche von den Bildprozessoren (U) wahrgenommen werden, mit einer Einstelleinrichtung (12) für die Anhebung der Abdeckung (2) zur Bestimmung des Minimalwertes für den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Ofenöffnung, und mit einer arithmetischen Einheit (13) zur Berechnung der Abweichung des von der Auswahleinrichtung (19) für den minimalen Zwischenraum wahrgenommenen Wertes des Zwischenraumes vom an der Einstelleinrichtung (12) für die Anhebung
Abdeckung (2) eingestellten Minimalwert
Zwischenraumes und zur Erzeugung eines
Abweichung entsprechenden Signals, umfaßt.

der des der

55