DE4238704A1 - Device for measuring the bulk profile in a shaft furnace - Google Patents

Device for measuring the bulk profile in a shaft furnace

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DE4238704A1 DE19924238704 DE4238704A DE4238704A1 DE 4238704 A1 DE4238704 A1 DE 4238704A1 DE 19924238704 DE19924238704 DE 19924238704 DE 4238704 A DE4238704 A DE 4238704A DE 4238704 A1 DE4238704 A1 DE 4238704A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Schüttprofils in einem Schachtofen mit einer am vorderen Ende einer Lanze angeordneten, die Oberfläche des Schüttgutes berührungslos abtastenden Radareinrichtung, deren Strahlrichtung um die Längsachse der Lanze beidseitig in einem bestimmten Winkel schwenkbar ist.The invention relates to a device for Measure the bulk profile in a shaft furnace with an am arranged front end of a lance, the surface of the Bulk material non-contact scanning radar device whose Beam direction around the longitudinal axis of the lance on both sides in one certain angle is pivotable.

Für einen optimalen Betrieb eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, ist u. a. eine genaue Kenntnis des Möller-Oberflächenprofils wichtig, wobei insbesondere im Hinblick auf die Automatisierung von Großhochöfen eine den Gegebenheiten gerecht werdende Auswertung dieser Kenntnis möglich sein muß mit dem Ziel, eine möglichst gleichmäßige Ofenbeschickung und ein reproduzierbares Oberflächenprofil des Möllers zu erhalten.For optimal operation of a shaft furnace, in particular a blast furnace, is u. a. a precise knowledge of the Möller surface profile is important, especially with regard to the automation of large blast furnaces according to the circumstances fair evaluation of this knowledge must be possible with the aim of feeding the furnace as evenly as possible and to obtain a reproducible surface profile of the furniture.

Die DE 37 15 762 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Meßvorrichtung für das Schüttprofil, die eine Rohrlanze mit einem Meßkopf aufweist, die nur zu Meßzwecken in einer Horizontalebene unterhalb des Ofenkopfes in radialer Richtung in den Ofenraum eingefahren wird und sonst eine Ruhestellung außerhalb des Ofenraumes einnimmt, damit der Ofen mit Erz, Zuschlagstoffen und Koks beschickt werden kann. Der gesamte Antrieb zum Ein- und Ausfahren der Lanze mit dem Meßkopf befindet sich auf einer Plattform, die an einem am Ofen errichteten Gerüst angebracht ist.DE 37 15 762 A1 describes a generic Measuring device for the bulk profile using a pipe lance has a measuring head, which is used only for measuring purposes in one Horizontal plane below the furnace head in the radial direction is moved into the furnace chamber and otherwise a rest position outside of the furnace space so that the furnace with ore, Aggregates and coke can be loaded. The whole Drive for moving the lance in and out with the measuring head is located on a platform, one on the stove erected scaffold is attached.

Der Gerüstaufbau und der Antrieb für die Meßlanze erfordern Investitionskosten, die in der Größenordnung des Kaufpreises für die Profilmeßvorrichtung liegen. The scaffolding and the drive for the measuring probe are required Investment costs that are in the order of the purchase price for the profile measuring device.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Meßvorrichtung derart weiterzubilden, daß die Rohrlanze mit dem Meßkopf während des Betriebes des Ofens in der Meßposition verbleiben kann und dadurch der Antrieb für die Lanze und das Gerüst mit der Plattform zur Aufnahme des Lanzenantriebs entfallen können.The invention is based, which Generic measuring device in such a way that the Pipe lance with the measuring head during the operation of the furnace the measuring position can remain and thereby the drive for the lance and the scaffold with the platform for receiving the Lance drive can be omitted.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Meßvorrichtung mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruchs.According to the invention, this object is achieved by Measuring device with the features of the only claim.

Der Einbau der den Meßkopf mit einer Radarsonde tragenden Lanze der Profilmeßvorrichtung im Ofenkopf außerhalb des Wirkungsbereiches der in den Ofenkopf eintauchenden Zuführvorrichtung für das Erz, die Zuschlagstoffe und den Koks ermöglicht es, daß die Lanze während des Betriebes des Ofens die Meßposition beibehalten kann, so daß das Oberflächenprofil des Möllers über den Durchmesser des zylindrischen Ofenraumes und die Teufe nach Bedarf gemessen werden können. Da ein Antrieb zum Ein- und Ausfahren der Meßlanze in bzw. aus dem Ofen nicht benötigt wird, entfällt das bei der gattungsgemäßen Meßvorrichtung nach der DE 37 15 762 A1 erforderliche Gerüst mit der Plattform zur Montage des Meßlanzenantriebs, und die Meßvorrichtung kann an die Ofenhaube angebaut werden. Aufgrund des gegenüber dem Durchmesser des zylindrischen Ofenraumes kleineren Durchmessers des Ofenkopfes, in den die gattungsgemäße Meßvorrichtung eingebaut wird, kann die Meßlanze kürzer ausgeführt werden. Die vorstehend erläuterten konstruktiven Unterschiede der erfindungsgemäßen Profilmeßvorrichtung gegenüber der auf dem Markt befindlichen gattungsgemäßen Meßvorrichtung ermöglicht eine entscheidende Senkung der Investitionskosten bei einer Ausrüstung von Schachtöfen mit der neuen Meßvorrichtung.Installation of the measuring head with a radar probe carrying lance of the profile measuring device in the furnace head outside the effective range of the in the furnace head immersed feeder for the ore, the aggregates and the coke allows the lance to operate of the furnace can maintain the measuring position, so that Surface profile of the furniture over the diameter of the cylindrical furnace space and the depth measured as required can be. Because a drive to retract and extend the Measuring probe in or out of the oven is not required, this is not necessary in the generic measuring device according to DE 37 15 762 A1 required scaffolding with the platform to assemble the Probe drive, and the measuring device can to the Oven hood can be attached. Because of the Diameter of the cylindrical furnace chamber of smaller diameter the furnace head, in which the generic measuring device is installed, the measuring probe can be made shorter. The constructive differences of the Profile measuring device according to the invention compared to that on the Market available generic measuring device allows a decisive reduction in investment costs for one Equipping shaft furnaces with the new measuring device.

Die Erfindung ist nachstehend bei einem Schachtofen mit einer Schurre und einem Ofen mit einer Glocke zur Zuführung des Erzes, der Zuschlagstoffe und des Kokses anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt The invention is in the following with a shaft furnace a chute and an oven with a bell for feeding of the ore, the aggregates and the coke schematic drawings explained. It shows  

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ofenkopfes mit einer Schurre und der neuen Profilmeßvorrichtung, Fig. 1 is a longitudinal section of a furnace head with a chute and the new profile measuring,

Fig. 2 einen um 90° versetzten Längsschnitt des Ofenkopfes nach Fig. 1, Fig. 2 shows a 90 ° offset longitudinal section of the furnace head according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht des Ofenkopfes nach den Fig. 1 u. 2 und die Fig. 3 is a plan view of the furnace head of FIGS. 1 u. 2 and the

Fig. 4 bis 6 den Fig. 1 bis 3 entsprechende Darstellungen eines Ofenkopfes mit einer Glocke und der neuen Meßvorrichtung. Fig. 4 to 6 in FIGS. 1 to 3 corresponding views of a furnace head with a bell and the new measurement device.

Der Hochofen 1 nach den Fig. 1 bis 3 ist mit einer Vorrichtung 2 zum Messen des Ofenflächenprofils 3 des Möllers ausgerüstet, die in den Ofenkopf 4 eingebaut ist.The blast furnace 1 according to FIGS. 1 to 3 is equipped with a device 2 for measuring the furnace surface profile 3 of the furnace, which is built into the furnace head 4 .

Die Meßvorrichtung 2 weist eine Lanze 5 auf, die an ihrem vorderen Ende einen Meßkopf 6 mit einer Radarsonde 7 trägt. Am Gasfangpanzer 8 des Ofenkopfes 4 ist ein Rohrstutzen 9 als Lanzendurchführung mit einem Flansch 10 befestigt, an dem ein Absperrschieber 11, eine Dichtung 12 und ein Kompensator 13 angebracht sind.The measuring device 2 has a lance 5 which carries a measuring head 6 with a radar probe 7 at its front end. A pipe socket 9 is attached to the gas trap 8 of the furnace head 4 as a lance passage with a flange 10 , on which a gate valve 11 , a seal 12 and a compensator 13 are attached.

Die Lanze 5 mit dem Meßkopf 6 ist in einer Vertikalebene 14-14 angeordnet,die parallel zu und im Abstand von der einen vertikalen Koordinatenebene x-x eines Koordinatenkreuzes x, y verläuft, dessen Nullpunkt im Ofenmittel 15 liegt.The lance 5 with the measuring head 6 is arranged in a vertical plane 14-14 which runs parallel to and at a distance from the one vertical coordinate plane xx of a coordinate cross x, y, the zero point of which lies in the furnace means 15 .

Bei Betrieb des Ofens 1 nimmt die Lanze 5 mit dem Meßkopf 6 eine fest eingestellte Meßposition 5′ außerhalb des Wirkungsbereiches einer in den Ofenkopf 4 eintauchenden, drehangetriebenen Schurre 16 zur Beschickung des Ofens 1 mit Erz, Zuschlagstoffen und Koks ein. In der Meßposition 5′ der Lanze 5 liegt der Meßkopf 6 in der anderen vertikalen Koordinatenebene y-y des Koordinatenkreuzes x, y.When the furnace 1 is in operation, the lance 5 with the measuring head 6 has a fixed measuring position 5 'outside the effective range of a rotating chute 16 immersed in the furnace head 4 for loading the furnace 1 with ore, additives and coke. In the measuring position 5 'of the lance 5 , the measuring head 6 lies in the other vertical coordinate plane yy of the coordinate cross x, y.

Bei Betrieb des Hochofens 1 kann mit der im Meßkopf 6 der Lanze 5 eingebauten Radarsonde 7 nach Bedarf das Oberflächenprofil 3 des Möllers über den Durchmesser des zylindrischen Ofenraumes 17 oder die Teufe 18 in der vertikalen Koordinatenebene y-y gemessen werden.When the blast furnace 1 is in operation, the radar probe 7 installed in the measuring head 6 of the lance 5 can be used to measure the surface profile 3 of the furnace over the diameter of the cylindrical furnace space 17 or the depth 18 in the vertical coordinate plane yy.

Zur Messung des Oberflächenprofils 3 des Möllers wird der Meßkopf 6 durch einen motorischen Antrieb über einen Winkel α um die Längsachse der Lanze 5 geschwenkt, so daß die Radarstrahlen 19 der in dem Meßkopf 6 sitzenden Radarsonde 7 den gesamten Durchmesser des Ofenraumes 17 in der vertikalen Koordinatenebene y-y abtasten.To measure the surface profile 3 of the Möllers, the measuring head 6 is pivoted by a motor drive through an angle α about the longitudinal axis of the lance 5 , so that the radar beams 19 of the radar probe 7 seated in the measuring head 6 cover the entire diameter of the furnace chamber 17 in the vertical coordinate plane scan yy.

Es besteht ferner die Möglichkeit, die Lanze 5 mit dem Meßkopf 6 um die Längsachse durch einen motorischen Antrieb zur Messung der Mölleroberfläche zu drehen.There is also the possibility of rotating the lance 5 with the measuring head 6 about the longitudinal axis by a motor drive for measuring the Möller surface.

Zur Messung der Teufe 18 an der durch die Meßposition des Meßkopfes 6 festgelegten Stelle werden die Strahlen 19 der Radarsonde 7 senkrecht nach unten auf die Mölleroberfläche 3 gerichtet.To measure the depth 18 at the point determined by the measuring position of the measuring head 6 , the rays 19 of the radar probe 7 are directed vertically downwards onto the Möller surface 3 .

Zur Einstellung der genauen Meßposition 5′ der Lanze 5 beim Einbau der Profilmeßvorrichtung 2 in den Ofenkopf 4 sowie zu Wartungs- und Reparaturarbeiten wird die Lanze 5 mit dem Meßkopf 6 mittels eines entsprechenden, an den Ofen 1 heranfahrbaren Antriebs 20 oder eines Krans in den bzw. aus dem Ofenkopf 4 ein- bzw. ausgefahren.To set the exact measuring position 5 'of the lance 5 when installing the profile measuring device 2 in the furnace head 4 and for maintenance and repair work, the lance 5 with the measuring head 6 by means of a corresponding drive 20 which can be moved to the furnace 1 or a crane in or retracted or extended from the furnace head 4 .

Die Fig. 4 bis 6 zeigen den Einbau der Profilmeßvorrichtung 2 in den Ofenkopf 4 eines Hochofens 1, der mit einer absenkbaren Glocke 21 zur Zuführung von Erz, Zuschlagstoffen und Koks ausgerüstet ist. FIGS. 4 to 6 show the installation of the profile measuring 2 in the furnace head 4 of a blast furnace 1, which is equipped with a lowerable bell 21 for supplying ore, additives and coke.

Claims (1)

Vorrichtung zum Messen des Schüttprofils in einem Schachtofen mit einer am vorderen Ende einer Lanze angeordneten, die Oberfläche des Schüttgutes berührungslos abtastenden Radarsonde, deren Strahlrichtung um die Längsachse der Lanze beidseitig über einen bestimmten Winkel schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (5) mit dem an deren vorderem Ende angebrachten Meßkopf (6) zur Aufnahme der Radarsonde (7) im Kopf (4) des Schachtofens (1) eingebaut und in einer Vertikalebene (14-14) angeordnet ist, die parallel zu der einen vertikalen Koordinatenebene (x-x) eines Koordinatenkreuzes (x, y) verläuft, dessen Nullpunkt im Ofenmittelpunkt (15) liegt, und daß die Lanze (5) eine einstellbare, bei Betrieb des Ofens (1) feste Meßposition (5′) außerhalb des Wirkungsbereiches der in den Ofenkopf (4) eintauchenden Zuführvorrichtung für das Erz, die Zuschlagstoffe und den Koks einnimmt, die z. B. als drehangetriebene Schurre (16) oder absenkbare Glocke (21) ausgebildet ist, wobei der Meßkopf (6) der Lanze (5) im Bereich der anderen vertikalen Koordinatenebene (y-y) des Koordinatenkreuzes (x, y) liegt.Device for measuring the bulk profile in a shaft furnace with a radar probe arranged at the front end of a lance and scanning the surface of the bulk material without contact, the beam direction of which can be pivoted about a certain angle on both sides about the longitudinal axis of the lance, characterized in that the lance ( 5 ) also the measuring head ( 6 ) attached to the front end for receiving the radar probe ( 7 ) is installed in the head ( 4 ) of the shaft furnace ( 1 ) and is arranged in a vertical plane ( 14-14 ) which is parallel to the one vertical coordinate plane (xx) a coordinate cross (x, y) runs, the zero point of which lies in the center of the furnace ( 15 ), and that the lance ( 5 ) has an adjustable measuring position ( 5 ') which is fixed when the furnace ( 1 ) is operating and is outside the range of action of the furnace head ( 4 ) immersing feeder for the ore, the aggregates and the coke, which z. B. is designed as a rotary chute ( 16 ) or lowerable bell ( 21 ), the measuring head ( 6 ) of the lance ( 5 ) in the area of the other vertical coordinate plane (yy) of the cross (x, y).
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