DE3228706C1

DE3228706C1 - Method and device for locating leaks in circulating-water cooling systems and evaporative cooling systems on metallurgical furnaces

Info

Publication number: DE3228706C1
Application number: DE19823228706
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4600 Dortmund Gehrmann; Alfred 4660 Gelsenkirchen Liebig; Helmut Maashofer; Jürgen 5750 Menden Maseratis; Josef 4250 Bottrop Rückschloss
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1982-07-31
Filing date: 1982-07-31
Publication date: 1983-12-15

Abstract

To locate leaks in the cooling system of metallurgical furnaces, the gas entrained in the coolant outflow line (21) is collected in the vessel (1), in which a measuring instrument connected to a limit signal emitter (4) for the liquid level in the vessel (1) has descended below a level measurable by the fitted measuring instrument, a signal is triggered which indicates the presence of gas. The defective cooling element is localised by checking the individual cooling zones one after the other. The device used consists of the easily exchangeable vessel (1) with preferably an electrode (3) and further known measuring instruments and also a quieting zone (25) in the outflow line. <IMAGE>

Description

Bevorzugt wird zum Messen des Flüssigkeitsstandes eine Elektrode zur Messung des Wasser-Leitwertes verwandt. Dabei bewirkt die an der Elektrode anliegende Spannung entsprechend dem Leitwert des Kühlmittels einen Stromfluß, solange die Elektrode in das Kühlmittel eintaucht. Hat das Gas das Kühlmittel im Gefäß bis unter die Elektrode verdrängt, fällt der Leitwert auf Null ab und der Grenzsignalgeber signalisiert das Auftreten von Gas. An electrode is preferred for measuring the liquid level used to measure the water conductivity. In doing so, the effect is applied to the electrode Voltage according to the conductance of the Coolant a current flow, as long as the electrode is immersed in the coolant. Does the gas have the coolant in the When the vessel is displaced below the electrode, the conductance drops to zero and the The limit switch signals the occurrence of gas.

Es ist auch möglich, zum Messen des Flüssigkeitsstandes einen Schwimmerschalter in das Gefäß einzubauen. It is also possible to use a float switch to measure the liquid level to be built into the vessel.

Weiterhin können die Impulse für den Grenzsignalgeber auch durch induktive Füllstandsmessung erzeugt werden.Furthermore, the impulses for the limit signal transmitter can also be inductive Level measurement can be generated.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Vielzahl von Kühlelementen das Gefäß im Nebenschluß zur horizontal geführten Kühlmittelabflußleitung angeordnet ist, und daß die Kühlmittelabflußleitung für die Abtrennung des aus der Leckstelle austretenden Gases vom Kühlmittel eine Beruhigungszone aufweist, wobei das allseitig geschlossene Gefäß mit einer Kombination von an sich bekannten Meß- und Überwachungsgeräten ausgerüstet ist, bestehend aus einer Elektrode mit Anschluß an einen Grenzsignalgeber für Leitwerte, oder einem Schwimmerschalter oder einem induktiven Füllstandsmeßgerät, einem Manometer, einem Thermometer und je einem Entlüftungs- und Entleerungshahn mit Rohrstutzen. The device for carrying out the method is characterized in that that to check the plurality of cooling elements, the vessel in the bypass to horizontally guided coolant discharge line is arranged, and that the coolant discharge line for the separation of the gas exiting the leak from the coolant Has calming zone, the vessel, which is closed on all sides, with a combination is equipped by known measuring and monitoring devices, consisting of an electrode with connection to a limit signal transmitter for conductance values, or a Float switch or an inductive level measuring device, a manometer, a Thermometer and a vent and drain cock each with a pipe socket.

Um die vollständige Abtrennung des Gases vom Kühlmittel zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Beruhigungszone mindestens eine Länge von 4mal dem lichten Rohrdurchmesser der Kühlmittelabflußleitung aufweist. To achieve complete separation of the gas from the coolant, it is advantageous if the calming zone is at least 4 times the length Having the clear pipe diameter of the coolant discharge line.

Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Beruhigungszone dadurch gebildet sein, daß die Kühlmittelabflußleitung einen erweiterten Durchmesser aufweist. Infolge der im größeren Rohr absinkenden Strömungsgeschwindigkeit tritt eine Beruhigung und somit eine Abtrennung des Gases ein. According to one embodiment of the device, the calming zone be formed in that the coolant discharge line has an enlarged diameter having. As a result of the falling flow velocity in the larger pipe occurs a calming and thus a separation of the gas.

Die Überprüfung von verschiedenen Kühlsystemen mittels der Vorrichtung wird erleichtert, wenn das Gefäß leicht auswechselbar ist. Checking various cooling systems using the device is made easier if the vessel is easily exchangeable.

In vorteilhafter Ausbildung der Vorrichtung kann das zylindrische Gefäß in seiner Längserstreckung mit einem Schauglas versehen sein, am oberen Deckel Anschlüsse für die Meß- und Überwachungsgeräte und den Entlüftungshahn aufweisen, am Boden eine Kupplungseinrichtung zum Anschluß an das Kühlsystem und einen Stutzen für den Entleerungshahn besitzen und außen mit einer Wärmeschutzisolierung versehen sein. In an advantageous embodiment of the device, the cylindrical The length of the vessel should be provided with a sight glass on the upper cover Have connections for the measuring and monitoring devices and the vent valve, a coupling device on the floor for connection to the cooling system and a nozzle for the drain cock and provided with thermal insulation on the outside be.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie es ermöglicht, ohne die Produktion zu stören, ein eventuell vorhandenes Leck im Kühlsystem zu finden, ohne den Druck in den Kühlelementen und in dem die Kühlelemente verbindenden Rohrleitungssystem zu erhöhen, um mittels Differenzdruckmessung die Leckstelle zu orten oder die durch das Leck fließende Kühlwassermenge über einen Flüssigkeitsmengenmesser anzuzeigen, wobei in beiden Fällen zusätzlich Wasser in den Ofen gelangt, was für den Ofengang nachteilig und darüber hinaus gefährlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht in der Kombination der Meß- und Überwachungsgeräte, die es erlaubt, alle notwendigen Messungen vorzunehmen, um möglichst kurzfristig eine vorhandene Leckstelle zu finden. A major advantage of the invention is that it does enables a possible leak in the cooling system without disrupting production to be found without the pressure in the cooling elements and in the connecting elements To increase the pipeline system in order to close the leak by means of differential pressure measurement or the amount of cooling water flowing through the leak using a liquid flow meter display, with additional water getting into the oven in both cases, which for the oven gear is disadvantageous and, moreover, dangerous. Another advantage consists in the combination of measuring and monitoring equipment that allows all carry out the necessary measurements in order to identify an existing leak as quickly as possible to find.

Die Anwendung der Erfindung erfolgt, nachdem in der Zentrale in der Gichtgasanalyse ein H2-Anstieg und/oder ein Verbrauch von zusätzlich eingespeistem Kühlwasser registriert worden ist, in der Weise, daß nacheinander in den einzelnen Kühlzonen des Ofens ein Absenken des Kühlmitteldrucks unter den Randdruckprofilverlauf im Ofen vorgenommen wird, um mittels einer jeder Kühlzone zugeordneten und in der Rücklaufleitung fest eingebauten Vorrichtung die defekte Kühlzone zu ermitteln. Anschließend werden die einzelnen Rohrstränge der betreffenden Kühlzone untersucht. Hierbei wird die transportable Vorrichtung im Nebenschluß zu der obersten horizontalen Kühlmittelabflußleitung angeordnet. Nachdem der defekte Rohrstrang lokalisiert ist, wird an der Abflußleitung jedes Kühlelementes unter Einhaltung einer horizontalen Beruhigungszone zur Abtrennung des Gases vom Kühlwasser eine Vorrichtung angeschlossen und damit das defekte Kühlelement ermittelt. The application of the invention takes place after in the headquarters in the Blast furnace gas analysis an H2 increase and / or a consumption of additionally fed Cooling water has been registered in such a way that successively in each Cooling zones of the oven Lowering the coolant pressure below the edge pressure profile is made in the oven by means of a each cooling zone assigned and in the Return line permanently installed device to determine the defective cooling zone. The individual pipe strings in the relevant cooling zone are then examined. Here, the transportable device is shunted to the top horizontal one Arranged coolant discharge line. After the defective pipe string has been located, is attached to the drain line of each cooling element while maintaining a horizontal A device connected to the calming zone for separating the gas from the cooling water and thus the defective cooling element is determined.

Die Erfindung wird nachfolgend als Ausführungsbeispiel für die Anwendung bei Hochofenkühlelementen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieb,en. Es zeigt F i g. 1 die Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1 und F i g. 3 den Anschluß der Vorrichtung an einem Hochofenplattenkühler. The invention is described below as an exemplary embodiment for use described in more detail for blast furnace cooling elements with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows the view of the device according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 and FIG. 3 the connection of the device to a Blast furnace plate cooler.

Die Vorrichtung besteht aus einem allseitig geschlossenen zylindrischen Gefäß 1 mit Schauglas 2, einer Elektrode 3 mit Anschluß an einen Grenzsignalgeber 4 für Leitwerte, einem Manometer 5, einem Thermometer 6 und je einem Entlüfungs- und Entleerungshahn 7,8 mit Rohrstutzen 9. Am Gefäß 1 sind am oberen Deckel 10 die Anschlüsse 11 für die Meß- und Überwachungsgeräte 4, 5, 6 und den Entlüftungshahn 7 angeordnet. Am Boden 12 befinden sich die Kupplungseinrichtung 13 zum Anschluß an den Gasfangstutzen 22 auf der horizontalen Leitung 21 und der Anschlußstutzen 14 für den Entleerungshahn 8. Der Anschluß für das Manometer 5 kann durch den Hahn 15 abgesperrt werden. Das Gefäß 1 ist außerdem mit einer Wärmeschutzisolierung 16 versehen. The device consists of a cylindrical which is closed on all sides Vessel 1 with sight glass 2, an electrode 3 with connection to a limit signal transmitter 4 for conductance values, a pressure gauge 5, a thermometer 6 and one ventilation and drain cock 7,8 with pipe socket 9. On the vessel 1 are on the upper lid 10 the Connections 11 for the measuring and monitoring devices 4, 5, 6 and the vent valve 7 arranged. The coupling device 13 for connection is located on the floor 12 to the gas trap 22 on the horizontal line 21 and the connecting piece 14 for the drain cock 8. The connection for the pressure gauge 5 can be through the cock 15 are locked. The vessel 1 is also provided with thermal insulation 16 Mistake.

Weist nun gemäß Fig.3 der Plattenkühler 19 ein Leck auf und ist mittels des Manometers 5 überprüft, ob der Kühlwasserdruck tatsächlich unter dem Qfeninnendruck liegt, gelangt Gas aus dem Hochofen in den hinter dem Ofenpanzer befindlichen Plattenkühler 19 und strömt zusammen mit dem Kühlmittel über den Stutzen 20 in die Leitung 21, auf der sich der Gasfangstutzen 22 befindet, an den das Gefäß 1 angeschlossen ist. In der Leitung 21 ist eine horizontale Beruhigungszone 25 von einer Länge von mind. 4mal dem lichten Rohrdurchmesser vorhanden, in der sich das Gas vom Kühlmittel trennt und in das Gefäß 1 gelangt. Das über den Stutzen 23 in den Plattenkühler 24 fließende Kühlmittel füllt gleichzeitig auch das Gefäß 1. Je nach Größe der Leckstelle sind am Schauglas 2 Gasperlen erkennbar oder bei größeren Leckagen eine Veränderung des Wasserstandes im Gefäß 1. Außerdem wird über die Elektrode 3 in Verbindung mit dem Grenzsignalgeber 4 der Gasaustritt angezeigt. In diesen Fällen sind kurzfristige Maßnahmen zur Behebung des Schadens möglich. Gelangen bei kleinen Leckagen im Plattenkühler, z. B. bei Haarrissen, geringe Gasmengen in das Gefäß, die visuell nicht wahrnehmbar sind, sammeln sich diese unter dem oberen Deckel 10. Ist der Wasserspiegel unter die Eintauchtiefe der Elektrode 3 abgesunken, wird durch den Grenzsignalgeber 4 ein Signal ausgelöst. If now, according to FIG. 3, the plate cooler 19 has a leak and is by means of of the manometer 5 checks whether the cooling water pressure is actually below the internal pressure of the furnace is located, gas from the blast furnace enters the plate cooler located behind the furnace shell 19 and flows together with the coolant via the nozzle 20 into the line 21, on which the gas catching nozzle 22 is located, to which the vessel 1 is connected. In the line 21 is a horizontal calming zone 25 with a length of at least. 4 times the clear pipe diameter in which the gas separates from the coolant and enters the vessel 1. That flowing into the plate cooler 24 via the connecting piece 23 At the same time, coolant also fills vessel 1. Depending on the size of the leak 2 gas pearls can be seen on the sight glass or a change in the Water level in the vessel 1. In addition, the electrode 3 in connection with the Limit signal transmitter 4 indicates the gas leak. These are short-term cases Measures to rectify the damage are possible. If there are small leaks in the plate cooler, z. B. in the case of hairline cracks, small amounts of gas in the vessel that are not visually perceptible are, these collect under the upper cover 10. If the water level is below the immersion depth of the electrode 3 is reduced by the limit signal transmitter 4 triggered a signal.

Das Thermometer 6 dient der zusätzlichen Temperaturüberwachung des Kühlmittels. Mittels des Entlüftungshahns 7 mit angesetztem Rohrstutzen 9 kann auch die bekannte Methode der Feststellung von brennbarem Gas mit einer Lunte angewandt werden. Vor dem Umsetzen der tragbaren Vorrichtung wird der Gefäßinhalt über den Entleerungshahn abgelassen. Die Kupplungseinrichtung 13 ist zweckmäßig als Schnellschlußkupplung ausgeführt. Die Wärmeschutzisolierung 16 dient vornehmlich als Berührungsschutz beim Umsetzen des Geräts. Mit der leicht umsetzbaren Vorrichtung ist eine optimale Ortung des Defekts im Kühlelement unter Einsatz von nur wenigen Einrichtungen möglich, was eine erhebliche Kosteneinsparung bedeutet. The thermometer 6 is used for additional temperature monitoring of the Coolant. By means of the vent valve 7 with attached pipe socket 9 can also the well-known method of detecting combustibles Gas with a Fuse to be applied. Before moving the portable device, the contents of the vessel drained via the drain cock. The coupling device 13 is useful designed as a quick release coupling. The thermal insulation 16 is primarily used as protection against accidental contact when moving the device. With the easy-to-use device is an optimal location of the defect in the cooling element using only a few Facilities possible, which means considerable cost savings.

Claims

Claims: 1. Method for finding leaks in water circulation and evaporative cooling systems on metallurgical furnaces that have a variety of cooling elements have, in particular blast furnaces, where for carrying out measurements on water flow cooling changed over and the coolant pressure lowered below the edge pressure profile in the furnace is, whereby gas can escape from the furnace interior, which is in a in the drain line of the cooled component accumulates vessel, characterized in that the occurrence of gas is signaled by a limit signal transmitter with pulses is fed by a measuring device arranged in the vessel which is closed on all sides go out for the fluid level.

2. The method according to claim 1, characterized in that for measuring of the liquid level, an electrode is used to measure the water conductivity will.

3. The method according to claim l, characterized in that for measuring a float switch is used for the fluid level.

4. The method according to claim 1, characterized in that the pulses for the limit switch can be generated by inductive level measurement.

5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, characterized in that for checking the plurality of cooling elements the vessel (1) shunted to the horizontally routed coolant drain line (21) is arranged, and that the coolant discharge line for the separation of the The leakage of the gas escaping from the coolant has a calming zone (25), the vessel (1), which is closed on all sides, with a combination of known ones Measuring and monitoring devices, consisting of an electrode (3) with connection to a limit signal transmitter (4) for conductance values or a float switch or an inductive level measuring device, a manometer (5), a thermometer (6) and one vent and drain cock each (7, 8) with pipe socket (9).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the contact zone (25) at least a length of 4 x the clear pipe diameter of the coolant discharge line (21).

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the calming zone (25) is formed in that the coolant discharge line (21) has a widened Has diameter.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the vessel (1) is easily replaceable.

9. Device according to claims 5 to 8, characterized in that that the cylindrical vessel (1), which is closed on all sides, extends along its length is provided with a sight glass (2), connections (11) for the measuring and monitoring devices (4, 5, 6) and the vent valve (7), at the bottom a coupling device (13) for connection to the cooling system and a nozzle (15) for the drain cock (8) and on the outside with thermal insulation (16) is provided.

The invention relates to a method and a device for finding of leaks in water circulation and evaporative cooling systems on metallurgical Furnaces that have a plurality of cooling elements, in particular blast furnaces, wherein to carry out measurements switched to water cooling and the coolant pressure is lowered below the edge pressure profile in the furnace, causing gas from inside the furnace can emerge, 'which is arranged in a in the drain line of the cooled component Vessel accumulates.

For monitoring the condition of liquid-cooled components, mainly of blast furnace tuyeres, a device is known which has one on the drain pipe of the cooled component attached, closed at the top liquid container with a Owns pressure transducer. In a liquid-free, with the pressure transducer connected chamber, collects from the working space of the Gas that got into the vessel through the blast furnace is detected by the pressure transducer (DE-AS 15 33 834). The known device is the entire, the wind form cooling Liquid flow passed. Therefore is for every type of wind or every cooled component a monitoring device is required. The complicated structure of the vessel and the sensitivity of the pressure transducer are disadvantageous in rough smelting works.

In addition, the expense for the multitude of a metallurgical Oven cooling elements very high.

The object of the invention is to provide a simple and safe Procedure for locating leaks in circulating water and evaporative cooling systems on metallurgical furnaces and to develop a device for carrying out the To create a process that allows both stationary and transportable use.

The solution to this problem is first that to carry out of measurements in water circulation and evaporative cooling systems on water flow cooling changed over and the coolant pressure lowered below the edge pressure profile in the furnace is, and is characterized by the fact that the occurrence of gas from a limit signal transmitter is signaled, which is fed with impulses from a closed on all sides Go out vessel arranged measuring device for the liquid level.

The gas escaping from the leak in the cooling element is blocked by carried along with the coolant and arrives due to its lower specific weight into the jar and collects under the upper jar lid.

As soon as the gas cushion drops the liquid level in the vessel below one of the built-in measuring device has lowered a measurable, specified level, the measuring device gives a corresponding pulse to the limit signal transmitter, which signals the occurrence of gas.