EP2336695A1 - Metallurgische Anlage - Google Patents

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EP2336695A1
EP2336695A1 EP10190154A EP10190154A EP2336695A1 EP 2336695 A1 EP2336695 A1 EP 2336695A1 EP 10190154 A EP10190154 A EP 10190154A EP 10190154 A EP10190154 A EP 10190154A EP 2336695 A1 EP2336695 A1 EP 2336695A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
metallurgical plant
plant according
designed
sensor
metallurgical
Prior art date
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Application number
EP10190154A
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English (en)
French (fr)
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EP2336695B1 (de
Inventor
Walter Weischedel
Norbert Uebber
Hans-Jürgen ODENTHAL
Andreas Runge
Udo Falkenreck
Ina HÜLLEN
Markus Reifferscheid
Jochen SCHLÜTER
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Publication date
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Publication of EP2336695B1 publication Critical patent/EP2336695B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D45/00—Equipment for casting, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/0014—Devices for monitoring temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/04—Arrangements of indicators or alarms

Definitions

  • the invention relates to a metallurgical plant having a contact area for hot material, wherein in the metallurgical plant at least one functional element is arranged, which is supplied by a power supply element with electrical energy.
  • sensors are used to be informed of the operating parameters during operation of the plant.
  • the temperature, pressure or forces prevailing in the system can be interesting.
  • the sensor In order to interrogate the data measured by the sensors wirelessly, the sensor communicates with a transmitter, which transmits the data to a monitoring station.
  • the transmitter For this purpose, the transmitter must be powered by a power source with energy.
  • Another way of supplying energy is to transfer the energy via electromagnetic radiation, eg. B. via microwaves.
  • electromagnetic radiation eg. B. via microwaves.
  • such systems are very complex and therefore expensive.
  • the present invention is therefore based on the invention, for example to equip a metallurgical plant of the type mentioned above in such a way that it is possible in an improved manner to supply energy to functional elements, in particular a transmitting device for measured sensor data. Ie. it is to be made available electrical energy for local operation of a functional element that requires electrical energy, reliable and in sufficient quantity available without electrical supply or discharge lines are needed.
  • the energy supply element is designed as a thermoelectric generator, which is thermally connected to the contact area for hot material and a colder area of the metallurgical plant.
  • thermoelectric generator is designed in particular as a Peltier element. It usually comprises a plate of semiconductor material.
  • the functional element may comprise a sensor, which may be a temperature, pressure or force sensor.
  • the functional element may also include a transmitter for a measured signal.
  • a heat transfer element may be arranged between the contact area for hot material and a side area of the thermoelectric generator.
  • This heat transfer element can be designed as a heat pipe, in particular as a heat pipe.
  • the heat transfer element can also be designed as a cylinder or rod made of copper or another material with a good thermal conductivity, for example silver. It may be at least partially surrounded by a thermal and / or electrical insulation element.
  • the functional element and the energy supply element can be housed in a common housing, wherein the housing preferably has a cylindrical basic shape.
  • the housing may be part of a fastener of the metallurgical plant, in particular an expansion screw.
  • Both a functional element in the form of a sensor, in particular a temperature sensor, and a functional element in the form of a transmitter can be arranged in the housing.
  • the metallurgical system can be designed to make contact with liquid metal. It is also possible that the metallurgical plant is designed to make contact with hot, solid metal (eg during hot rolling).
  • it is designed as a vessel for liquid metal.
  • a vessel for liquid metal is intended, for example, to a converter or a lance.
  • the invention is based on the idea to install a thermogenerator in a suitable area of a metallurgical plant, for example in a wall of the metallurgical plant, and by means of this electrical energy to gain that the temperature difference between a hot and a colder area of the plant is being used. With the electrical energy thus obtained then sensors and / or transmitting elements and other functional elements can be supplied with electricity.
  • the invention can be used in all plants for the production and treatment of hot metals, in particular of liquid metals, wherein, for example, steel, copper or aluminum can be processed. What is needed in the system is merely a region whose surface on the side facing the hot metal, in particular the liquid metal, at least temporarily has a higher temperature than the region which faces away from the hot metal.
  • thermogenerator The characteristic of said metallurgical aggregates temperature differences between different sides of the system (internal hot area and external cold area) are thus used selectively to provide the desired electrical energy by means of a thermogenerator.
  • thermoelectric generator The technology of the thermoelectric generator is known as such.
  • the direct conversion of heat into electrical energy is possible with such.
  • semiconductor materials are used. Common materials are Bi 2 Te 3 , PbTe, SiGe, BiSb or FeSi 2 . This can achieve efficiencies between three and eight percent.
  • WO 2004/090998 A2 Details are in the WO 2004/090998 A2 described.
  • Various applications of thermoelectric generators are in the EP 0 717 332 A1 , in the WO 2008/025701 A2 and in the JP 60071816 A described.
  • thermoelectric conversion is based on the Peltier effect, according to which a current flow through a semiconductor device can produce a temperature difference or conversely at a temperature difference, a current flow can be generated.
  • the basis for this is the contact of two semiconductors, which have a different energy level (either p- or n-type) of the conduction bands. If a current is conducted through two contact points of these materials, thermal energy must be absorbed at one contact point so that the electron enters the higher energy conduction band of the adjacent semiconductor material. This causes it to cool down. At the other contact point, the electron falls from a higher to a lower energy level, so that energy is given off here in the form of heat.
  • the inverse of the Peltier effect is the Seebeck effect.
  • thermogenerator natural temperature differences on the walls of a metallurgical plant can be used to produce and process in particular liquid metals in order to generate electrical energy by means of the thermogenerator.
  • thermogenerator preferably a thin plate of semiconductor material is used, the top is heated and the bottom is cooled. The energy flow through the thermogenerator is made by thermal conduction.
  • the thermogenerator is z in the existing wall.
  • B. a metallurgical vessel installed, for. B. in the water-cooled cooling panel of an electric arc furnace.
  • the thermocouple is clamped for example between two round copper cylinder.
  • the heat pipes are insulated with a suitable material.
  • High and low temperatures from the respective hot or cold side of the wall to the poles (sides) of the thermal generator can be brought by means of good heat-conducting elements or good insulating materials. In this way, the direction of the heat flow can be influenced and thus the maximum possible temperature difference can be set.
  • These highly thermally conductive elements can be made of copper, silver or customized heat pipes, which have a very high thermal conductivity.
  • the heat-conducting element should be thermally insulated from the surroundings perpendicular to the heat flow, so that the heat flows perpendicular to the heat-conducting element do not reduce the temperature difference at the thermogenerator.
  • thermal generators include all plant areas of metallurgical process and process engineering, such. As converters or blow lances, which also have hot and cold spots and are difficult to access for wired sensors.
  • thermogenerator a permanent autonomous operation of wireless sensor technology on the walls of plants for the production and treatment of hot, especially liquid metals possible.
  • the sensors used are preferably integrated in the system components so that they are protected by the components themselves and preferably require no additional protection.
  • sensors can be connected to form a network, which are connected via a gateway to the process control system of the metallurgical plant.
  • the sensors or sensor modules are equipped with microcontrollers, which can take over a data processing in a timely manner. In this way, evaluation results or only these can be transmitted to the process control system in addition to the raw data.
  • the assemblies include measuring sensors (with or without microcontroller), a radio module and an energy supplier in autonomous execution, d. H. network-independent.
  • Corresponding sensors for measuring mass, temperature, pressure, velocity, acceleration, mass or volume flow, distance or position, force, strain, sound, vibration, angular mass, humidity, density and dust in components or assemblies can be provided.
  • the wireless radio module with at least one transmitting unit and / or receiving unit is suitable for data transmission to another sensor and / or to a higher-level receiving unit.
  • the receiving unit is preferably located at a protected location at an adequate distance from the sensors.
  • the invention proposal can be used in assemblies of any metallurgical plant components, individual plants or plant complexes, such.
  • iron and steel production plants blast furnace, converter, EAF, Concarc
  • secondary metallurgical plants LF, RH, VD
  • continuous casting plants slab, thin slab, thin strip, billet, billet, beamblank
  • kiln plants hood, pusher furnace, tunnel kiln
  • Rolling mills cold, hot rolling mill
  • Fig. 1 is the section sketched through the wall of an electric arc furnace.
  • the heat input 7 - originating from the liquid metal - takes place in the direction of the arrow in the inner wall 8 made of copper.
  • the liquid metal facing side of the inner wall is the contact area 2 for hot material.
  • thermoelectric generator thermo generator
  • the respective temperature of the inner and outer walls is transferred to opposite sides (poles) of the thermal generator 4 via two heat transfer elements 5 - here in the form of cylindrical copper rods - so that different temperatures are applied to the thermal generator 4.
  • the heat transfer elements 5 together with the thermal generator 4 are embedded in an insulating element 6 and are isolated by this.
  • the functional element 3 is a transmitter (wireless transmission system) with which measurement data can be transmitted remotely by a sensor (not shown).
  • thermogenerator 4 is installed in the side wall of the converter, wherein heat is transferred from the contact area 2 for hot material via a heat transfer element 5 to the thermogenerator 4.
  • the heat transfer element 5 is thermally insulated by means of an insulating element 6.
  • the solution according to Fig. 4 is according to the one Fig. 1 similar.
  • the heat transfer element 5 is designed here as a heat pipe.
  • Such a heat pipe is a heat transfer element which, by utilizing heat of vaporization of a substance, enables a high heat flux density, i. H. On small cross-sectional area, large amounts of heat can be transported. To circulate the transport medium heat pipes need no additional auxiliary energy such. B. a circulating pump. This minimizes maintenance and operating costs.
  • two types of heat pipes namely between the heat pipe and the two-phase thermosyphon. The mode of operation and design are basically similar.
  • Fig. 5 is shown for the application of a lance as part of a metallurgical plant 1, as such can be equipped with the invention.
  • the same components are used as is the case with the previously described embodiments.
  • Fig. 6 is a block diagram showing the structure of a complete monitoring device for an operating parameter.
  • thermogenerator 4 is arranged, which is connected both to the sensor 3 'and to the transmitter 3 "by cable.
  • a receiver 13 is arranged in a detection and control unit 12, which can receive the signals from the transmitter 3 ", which are forwarded to an evaluation unit 14, which in turn is connected to a control unit 15 of the system metallurgical plant 1 are influenced, which is indicated by the arrow.
  • FIGS. 7 to 9 is sketched out a solution in which the required functional elements including power supply element are housed in a common housing.
  • a fastener 16 is shown in the form of an expansion screw.
  • a screw head 17 is arranged at one axial end of the fastening element 16.
  • the fastening element 16 comprises as main body a housing 18, which is formed substantially hollow cylindrical.
  • the fastening element is formed from two separate and assembled assemblies 19 and 20.
  • a first functional element in the form of a sensor 3 ' is arranged concentrically in the first assembly 19. Furthermore, a functional element in the form of a transmitter 3 "is present, specifically integrated in the second module 20.
  • the energy required for the operation of the functional elements 3 ', 3" comes from a thermal generator 4.
  • Corresponding insulation 6 cause the temperature differences of the metallurgical plant can be optimally used to provide electrical energy by means of the temperature gradient in the thermogenerator can.
  • the fastening element 16 is part of a nut lock nut system which connects a copper plate and a water tank in the rear wall area of a continuous casting mold. It is designed in such a way that the radio adapter 3 "is additionally mounted on the expansion screw and is connected to the temperature measuring device 3 'located inside the expansion screw.
  • a voltage converter, a measuring transducer and a microcontroller are accommodated in the housing 18 in addition to the radio adapter 3 ", the temperature sensor 3 'and the energy converter 4.
  • the necessary voltage for the active electrical components of the fastening element 16 is provided by the energy converter 4 and the voltage converter ,
  • the measured temperature values are converted by means of the transducer and transmitted via the radio module to a central measured value acquisition.
  • thermogenerator is used as an energy supply element.
  • the temperature difference between the water-cooled expansion screw 16 and the process waste heat is used to generate a voltage by means of the thermal generator.
  • the fastening element 16 consists, as already mentioned, of two subassemblies 19, 20 which are thermally decoupled from each other, wherein a temperature gradient can be established between the two subassemblies, which is used for energy production by the thermal generator.
  • the first assembly 19 is connected to the expansion screw, that the highest possible heat transfer is achieved.
  • the second assembly 20 is designed so that the process waste heat is absorbed and forwarded to the thermal generator 4. Both modules are thermally decoupled from each other by insulators 6 that the temperature difference can be largely compensated only via the thermal generators 4.
  • an integrated, self-powered radio-measuring sensor of the type described can be used.
  • the weight, level or temperature measurement of the steel can be done in the pan.
  • the position and vibration monitoring of the pan slider can be provided, whereby a detection of running slag is possible.
  • an integrated and energy self-sufficient radio measuring sensor can be used.
  • the weight, level or temperature measurement of the steel can be done in the distributor.
  • the position and vibration monitoring of the plug or the distributor slide for monitoring the functionality can be provided.
  • an integrated and energy self-sufficient radio-measuring sensor can be used.
  • the temperature of the mold plates can be monitored.
  • a strain or force measurement in the expansion screws for fixing the mold plates on the water box can be done (see Fig. 7 to 9 ).
  • a level measurement of the casting mirror can be done. Furthermore, the position, the movement and the conicity of the narrow sides of the mold can be monitored, equally a pressure measurement for monitoring Kokillenklemmung. Furthermore, the position and movement monitoring of Kokillenoszillation can be done by means of displacement and acceleration sensors.
  • the monitoring of a segment or of a single roller driver of a continuous casting installation by means of an integrated and self-powered radio-measuring sensor may be mentioned.
  • This allows the strain, distance and sound measurement in the bearing blocks to determine the bearing load and bearing monitoring with respect to functionality and preventive maintenance.
  • a temperature, strain or displacement measurement on the segment traverses for monitoring the segment load in the casting operation can take place.
  • a temperature and torque measurement can be made on the continuous casting rolls.
  • a measurement of the rotational movement of the rollers for monitoring bearing damage and segment malpositions is possible.
  • a movement or sound measurement on spray nozzles or splash plates for monitoring the nozzle functionality or for preventive maintenance is possible.
  • it is possible to measure the position and force in the segment cylinders or between the loose side and the fixed side to monitor the jaw width and the spring-back travel, transverse displacements and shear forces.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine metallurgische Anlage (1), die einen Kontaktbereich (2) für heißes Material aufweist, wobei in der metallurgischen Anlage (1) mindestens ein Funktionselement (3) angeordnet ist, das von einem Energieversorgungselement (4) mit elektrischer Energie versorgt wird. Um eine autarke Energieversorgung des Funktionselements zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass das Energieversorgungselement (4) als thermoelektrischer Generator ausgebildet ist, der mit dem Kontaktbereich (2) für heißes Material und mit einem kälteren Bereich der metallurgischen Anlage (1) thermisch verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine metallurgische Anlage, die einen Kontaktbereich für heißes Material aufweist, wobei in der metallurgischen Anlage mindestens ein Funktionselement angeordnet ist, das von einem Energieversorgungselement mit elektrischer Energie versorgt wird.
  • In metallurgischen Anlagen, wie beispielsweise in Konvertern, werden Sensoren eingesetzt, um während des Betriebs der Anlage über die Betriebsparameter informiert zu sein. Interessant sein können die Temperatur, der Druck oder Kräfte, die in der Anlage herrschen bzw. wirken.
  • Konventionelle Messtechnik wird in der Stahl- und Walzwerkstechnik prozessnah nur eingeschränkt eingesetzt. Aufgrund der extremen Umgebungsbedingungen hinsichtlich Temperatur, Magnetfelder, Staub, Dampf und Wasser müssen Energiezufuhr und Messsignalableitung sowie alle elektrischen bzw. elektronischen Bauteile besonders aufwändig gegen Umwelteinflüsse geschützt werden. Feste Verkabelungen an bewegten Komponenten benötigen ferner Kabelschlingen, Kabelschleppen mit und ohne Schieppwageneinrichtungen oder spezielle kostenintensive Drehverbindungen für die Verbindung zu den Messwert-aufnehmenden Datenerfassungssystemen.
  • Feste Verkabelungen erschweren auch den turnusmäßigen und zusätzlichen Austausch von Anlagenbaugruppen, wie beispielsweise von Stranggießsegmenten. Eine große Anzahl von Messstellen erhöht den Installations- und Instandhaltungsaufwand erheblich. Daher wird die Messinstrumentierung zumeist auf das Nötigste beschränkt. Steigende Anforderungen an die Produktqualität und die Effizienz erfordern jedoch eine größere Transparenz von Prozess und Anlage, was wiederum eine höhere Messstellendichte erfordert.
  • Daher kommen zwischenzeitlich häufig drahtlose Sensoren zum Einsatz, insbesondere dort, wo drahtgebundene Systeme zu teuer, zu anfällig oder aus sonstigen Gründen nicht realisierbar sind. Das gilt vor allem für metallurgische Gefäße.
  • Um die von den Sensoren gemessenen Daten drahtlos abfragen zu können, steht der Sensor mit einem Sender in Verbindung, der die Daten zu einer Überwachungsstation überträgt. Hierfür muss der Sender von einer Energiequelle mit Energie versorgt werden.
  • Bekannt ist es, Batterien als Energiequelle einzusetzen. Diese haben den Nachteil, dass sie periodisch ausgetauscht werden müssen, um die Funktionstüchtigkeit des Systems aufrecht zu erhalten. Ferner besteht beim Einsatz von Batterien in der sehr heißen Umgebung Explosionsgefahr.
  • Eine weitere Möglichkeit der Versorgung mit Energie besteht darin, die Energie über elektromagnetische Strahlung zu übertragen, z. B. über Mikrowellen. Entsprechende Systeme sind allerdings sehr aufwändig und daher teuer.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, zum Beispiel eine metallurgischen Anlage der eingangs genannten Art so auszustatten, dass es in verbesserter Weise möglich ist, Funktionselemente, insbesondere eine Sendeeinrichtung für gemessene Sensordaten, mit Energie zu versorgen. D. h. es soll elektrische Energie zum ortsnahen Betrieb eines Funktionselements, das elektrische Energie benötigt, zuverlässig und in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden, ohne dass elektrische Zu- oder Ableitungen benötigt werden.
  • Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Energieversorgungselement als thermoelektrischer Generator ausgebildet ist, der mit dem Kontaktbereich für heißes Material und mit einem kälteren Bereich der metallurgischen Anlage thermisch verbunden ist.
  • Der thermoelektrische Generator ist insbesondere als Peltier-Element ausgebildet. Er umfasst zumeist eine Platte aus Halbleitermaterial.
  • Das Funktionselement kann einen Sensor umfassen, bei dem es sich um einen Temperatur-, Druck- oder Kraftsensor handeln kann. Das Funktionselement kann auch einen Sender für ein gemessenes Signal umfassen.
  • Zwischen dem Kontaktbereich für heißes Material und einem Seitenbereich des thermoelektrischen Generators kann ein Wärmeübertragungselement angeordnet sein. Dieses Wärmeübertragungselement kann als Wärmerohr, insbesondere als Heat-Pipe, ausgebildet sein. Das Wärmeübertragungselement kann auch als Zylinder oder Stab aus Kupfer oder einem anderen Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel Silber, ausgebildet sein. Es kann zumindest teilweise von einem thermischen und/oder elektrischen Isolationselement umgeben sein.
  • Das Funktionselement und das Energieversorgungselement können in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein, wobei das Gehäuse vorzugsweise eine zylindrische Grundform aufweist. Das Gehäuse kann dabei Bestandteil eines Befestigungselements der metallurgischen Anlage sein, insbesondere eine Dehnschraube. In dem Gehäuse können sowohl ein Funktionselement in Form eines Sensors, insbesondere einen Temperatursensor, als auch ein Funktionselement in Form eines Sender angeordnet sein.
  • Die metallurgische Anlage kann zur Kontaktnahme mit flüssigem Metall ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die metallurgische Anlage zur Kontaktnahme mit heißem, festem Metall ausgebildet ist (z. B. beim Warmwalzen).
  • Bevorzugt ist sie als Gefäß für flüssiges Metall ausgebildet. Hier ist beispielsweise an einen Konverter oder an eine Blaslanze gedacht.
  • Die Erfindung stellt also auf den Gedanken ab, einen Thermogenerator in einen geeigneten Bereich einer metallurgischen Anlage, beispielsweise in einer Wandung der metallurgischen Anlage, einzubauen, und mittels diesem elektrische Energie dadurch zu gewinnen, dass der Temperaturunterschied zwischen einem heißen und einem kälteren Bereich der Anlage genutzt wird. Mit der so gewonnenen elektrischen Energie können dann Sensoren und/oder Sendeelemente sowie andere Funktionselemente mit Elektrizität versorgt werden.
  • Die Erfindung kann in allen Anlagen zur Erzeugung und Behandlung von heiβen Metallen, insbesondere von flüssigen Metallen, eingesetzt werden, wobei beispielsweise Stahl, Kupfer oder Aluminium verarbeitet werden kann. Benötigt wird in der Anlage lediglich ein Bereich, dessen Oberfläche auf der Seite, die dem heißen Metall, insbesondere dem flüssigen Metall, zugewendet ist, zumindest zeitweise eine höhere Temperatur aufweist, als der Bereich, der dem heiβen Metall abgewandt ist.
  • Die für die genannten metallurgischen Aggregate charakteristischen Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Seiten der Anlage (innenliegender heißer Bereich und außenliegender kalter Bereich) werden also gezielt genutzt, um mittels eines Thermogenerators die gewünschte elektrische Energie bereitzustellen.
  • Die Technologie des thermoelektrischen Generators ist also solche bekannt. Die direkte Wandlung von Wärme in elektrische Energie ist mit einem solchen möglich. Man verwendet hierfür Halbleitermaterialien. Gebräuchliche Materialien sind Bi2Te3, PbTe, SiGe, BiSb oder FeSi2. Hiermit können Wirkungsgrade zwischen drei und acht Prozent erzielt werden. Um ausreichend hohe Spannungen zu erhalten, können mehrere Elemente zwischen der kalten und der warmen Seite in Reihe geschaltet werden. Details hierzu sind in der WO 2004/090998 A2 beschrieben. Verschiedene Anwendungen thermoelektrischer Generatoren sind in der EP 0 717 332 A1 , in der WO 2008/025701 A2 und in der JP 60071816 A beschrieben.
  • Die thermoelektrische Wandlung basiert auf dem Peltier-Effekt, wonach bei Stromdurchfluss durch ein Halbleiterbauteil eine Temperaturdifferenz oder umgekehrt bei Temperaturdifferenz ein Stromfluss erzeugt werden kann. Grundlage hierfür ist der Kontakt zweier Halbleiter, die ein unterschiedliches Energieniveau (entweder p- oder n-leitend) der Leitungsbänder besitzen. Leitet man einen Strom durch zwei hintereinanderliegende Kontaktstellen dieser Materialien, so muss auf der einen Kontaktstelle Wärmeenergie aufgenommen werden, damit das Elektron in das energetisch höhere Leitungsband des benachbarten Halbleitermaterials gelangt. Hierdurch kommt es zur Abkühlung. Auf der anderen Kontaktstelle fällt das Elektron von einem höheren auf ein tieferes Energieniveau, so dass hier Energie in Form von Wärme abgegeben wird. Die Umkehrung des Peltier-Effekts ist der Seebeck-Effekt. Durch diesen ist es möglich, durch Herstellen einer Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten eines Peltier-Elements elektrischen Strom zu erzeugen, wie es im Rahmen dieser Erfindung genutzt wird.
  • Damit können gemäß dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung naturbedingte Temperaturunterschiede an den Wandungen einer metallurgischen Anlage zur Herstelllung und Bearbeitung insbesondere flüssiger Metalle genutzt werden, um mittels des Thermogenerators elektrische Energie zu erzeugen.
  • Als Thermogenerator wird bevorzugt eine dünne Platte aus Halbleiter-Material eingesetzt, deren Oberseite erhitzt und deren Unterseite gekühlt wird. Der Energiefluss durch den Thermogenerator erfolgt durch Wärmleitung. Der Thermogenerator wird in die bestehende Wandung z. B. eines metallurgischen Gefäßes eingebaut, z. B. in das wassergekühlte Kühlpanel eines Lichtbogenofens. Das Thermoelement wird beispielsweise zwischen zwei runde Kupferzylinder eingespannt. Damit der Wärmefluss maximal ist, werden die Wärmezuleitungen mit einem geeigneten Material isoliert.
  • Mittels gut wärmeleitender Elemente oder gut isolierender Materialien können hohe wie niedrige Temperaturen von der jeweiligen heißen bzw. kalten Seite der Wandung an die Pole (Seiten) des Thermogenerators herangeführt werden. Auf diese Weise kann die Richtung des Wärmeflusses beeinflusst und somit die maximal mögliche Temperaturdifferenz eingestellt werden. Diese gut wärmeleitenden Elemente können aus Kupfer, Silber oder aus angepassten Heat-Pipes bestehen, die eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit haben. Das wärmeleitende Element sollte senkrecht zum Wärmestrom wärmeisoliert zur Umgebung sein, damit die Wärmeströme senkrecht zum wärmeleitenden Element nicht die Temperaturdifferenz am Thermogenerator verringern.
  • Zu den möglichen Einsatzgebieten der Thermogeneratoren zählen alle Anlagenbereiche der metallurgischen Prozess- und Verfahrenstechnik, wie z. B. Konverter oder Blaslanzen, die ebenfalls Heiß- und Kaltstellen besitzen und für drahtgebundene Sensorik schwer zugänglich sind.
  • Somit wird mittels des Thermogenerators ein dauerhafter autarker Betrieb von drahtloser Sensorik an den Wandungen von Anlagen zur Herstellung und Behandlung von heißen, insbesondere flüssigen Metallen ermöglicht.
  • Die zum Einsatz kommenden Sensoren sind bevorzugt in die Anlagenkomponenten so integriert, dass diese durch die Bauteile selbst geschützt sind und bevorzugt keiner zusätzlichen Schutzvorkehrung bedürfen.
  • Mehrere Sensoren können zu einem Netzwerk zusammengeschlossen werden, die über ein Gateway an das Prozessleitsystem der metallurgischen Anlage angeschlossen sind.
  • Weiterhin sind die Sensoren bzw. Sensorbaugruppen mit Mikrocontrollern ausgestattet, die zeitnah eine Datenverarbeitung übernehmen können. Auf diese Weise können neben den Rohdaten auch Auswerteergebnisse oder nur diese an das Prozessleitsystem übermittelt werden.
  • Demgemäß beinhalten die Baugruppen Messsensoren (mit oder ohne Mikrocontroller), ein Funkmodul und einen Energieversorger in autarker Ausführung, d. h. netzunabhängig.
  • Entsprechende Sensoren zur Messung von Masse, Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Massen- oder Volumenströmen, Abstand oder Position, Kraft, Dehnung, Schall, Schwingung, Winkelmassen, Feuchte, Dichte und Staubbeladung in Bauteilen oder Baugruppen können vorgesehen werden.
  • Das drahtlose Funkmodul mit mindestens einer Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit eignet sich zur Datenübertragung zu einem anderen Sensor und/oder zu einer übergeordneten Empfangseinheit. Die Empfangseinheit befindet sich dabei bevorzugt an einem geschützten Ort in einem adäquaten Abstand zu den Sensoren.
  • Grundsätzlich kann der Erfindungsvorschlag in Baugruppen beliebiger metallurgischer Anlagenkomponenten, Einzelanlagen bzw. Anlagenkomplexen eingesetzt werden, wie z. B. in Eisen- und Stahlerzeugungsanlagen (Hochofen, Konverter, EAF, Concarc), sekundärmetallurgischen Anlagen (LF, RH, VD), Stranggießanlagen (Bramme, Dünnbramme, Dünnband, Vorblock, Knüppel, Beamblank), Ofenanlagen (Haube, Stoßofen, Tunnelofen), Walzwerken (Kalt-, Warmwalzwerk) und Bandanlagen.
  • Insgesamt wird jeweils eine energieautarke und drahtlose Überwachung möglich, die netzwerkfähig ist, sich selbst organisiert und eine lokale Datenauswertung zulässt.
  • Es kann eine Reduzierung der Verrohrung, Kabelführung und Kühlung erfolgen, was einen entsprechenden geringeren Verkabelungs- und Instandhaltungsaufwand bedingt. Die Kosten für Mechanik und Elektrik können reduziert werden. Bei der Kokillenüberwachung kann ein Feldbusmodul auf dem Festland vorgesehen werden, nicht pro Kokille. Die Verfügbarkeit der Anlage ist hoch. Es ist eine automatische Zuordnung von Messort und Thermoelement möglich. Das Datenaufkommen kann reduziert werden, es kann mit einem Telegrammverkehr gearbeitet werden.
  • Bezüglich der Lagerkraftmessung in einer Stranggießanlage kann die Zahl der Messstellen besser realisiert werden. Es kann ein zusätzliches Prozess- und Anlagenmonitoring erfolgen, was eine höhere Prozesssicherheit ergibt. Damit ergibt sich auch ein sicherer Betrieb der Anlage. Es ist eine Permanentmessung möglich, insbesondere was den Strangerstarrungszustand in der Stranggießanlage sowie den Zustand der Lager anbelangt.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch den Schnitt durch die Wandung eines Lichtbogenofens mit Kühlpanel, wobei die Wandung mit einem Thermogenerator ver- sehen ist,
    Fig. 2
    den Schnitt durch einen Konverter, der ebenfalls mit einem Thermo- generator in einer Wandung versehen ist,
    Fig. 3
    die Einzelheit "X" gemäß Fig. 2,
    Fig. 4
    eine zu Fig. 1 alternative Ausgestaltung des in die Wandung einge- bauten Thermogenerators,
    Fig. 5
    den Schnitt durch eine Blaslanze, die mit einem Thermogenerator in einer Wandung versehen ist,
    Fig. 6
    ein Blockschaltbild einer Anlage zur Messung und drahtlosen Über- tragung eines gemessenen Parameters,
    Fig. 7
    die Seitenansicht eines Befestigungselements einer metallurgischen Anlage in Form einer Kokille,
    Fig. 8
    den Schnitt A-B gemäß Fig. 7 durch das Befestigungselement und
    Fig. 9
    den Schnitt C-D gemäß Fig. 8 durch das Befestigungselement.
  • In Fig. 1 ist der Schnitt durch die Wandung eines Lichtbogenofens skizziert. Der Wärmeeintrag 7 - vom flüssigen Metall stammend - erfolgt in Richtung des Pfeils in die Innenwandung 8 aus Kupfer. Die dem flüssigen Metall zugewandte Seite der Innenwandung stellt den Kontaktbereich 2 für heißes Material dar. Zur Außenwandung 9 aus Stahl besteht ein Spalt, der von Kühlwasser 10 durchflossen wird.
  • Zwischen der relativ heißen Innenwandung 8 und der relativ kalten Außenwandung 9 besteht eine Temperaturdifferenz, die von einem Energieversorgungselement 4 in Form eines thermoelektrischen Generators (Thermogenerator) 4 genutzt wird. Hierzu wird über zwei Wärmeübertragungselemente 5 - hier in Form zylindrischer Kupferstangen - die jeweilige Temperatur der Innen- und Außenwandung an gegenüberliegende Seiten (Pole) des Thermogenerators 4 übertragen, so dass am Thermogenerator 4 verschiedene Temperaturen anliegen. Die Wärmeübertragungselemente 5 samt dem Thermogenerator 4 sind in einem Isolationselement 6 eingebettet und werden durch dieses isoliert.
  • Durch die unterschiedlichen Temperaturen, die am Thermogenerator anliegen, erzeugt dieser eine Spannung, die einem Funktionselement 3 über ein nicht dargestelltes Kabel zur Verfügung gestellt wird. Bei dem Funktionselement 3 handelt es sich um einen Sender (Drahtlosübertragungssystem), mit dem Messdaten von einem nicht dargestellten Sensor fernübertragen werden können.
  • Dieses Prinzip ist auch bei der Lösung gemäß der Figuren 2 und 3 verwirklicht. Hier ist ein Konverter 1 als metallurgische Anlage skizziert, in dessen Wandung wiederum ein Thermogenerator integriert ist. Analog zur Lösung gemäß Fig. 1 ist auch hier der Thermogenerator 4 in die Seitenwand des Konverters eingebaut, wobei vom Kontaktbereich 2 für heißes Material Wärme über ein Wärmeübertragungselement 5 zum Thermogenerator 4 übertragen wird. Wiederum ist das Wärmeübertragungselement 5 mittels eines Isolationselements 6 thermisch isoliert.
  • Die Lösung gemäß Fig. 4 ist zu derjenigen gemäß Fig. 1 ähnlich. Hier ist lediglich für den Anwendungsfall eines Lichtbogenofens vorgesehen, dass über eine relativ weite Strecke Wärme mittels des Wärmeübertragungselements 5 vom Kontaktbereich 2 für heißes Material zum Thermogenerator 4 übertragen wird. Das Wärmeübertragungselement ist hier als Wärmerohr ausgeführt.
  • Ein solches Wärmerohr ist ein Wärmeübertragungselement, das unter Nutzung von Verdampfungswärme eines Stoffes eine hohe Wärmestromdichte ermöglicht, d. h. auf kleiner Querschnittsfläche können große Mengen Wärme transportiert werden. Zur Umwälzung des Transportmediums benötigen Wärmerohre keine zusätzliche Hilfsenergie wie z. B. eine Umwälzpumpe. Dadurch minimieren sich Wartungsaufwand und Betriebskosten. Es wird zwischen zwei Arten von Wärmerohren unterschieden, nämlich zwischen der Heat-Pipe und dem Zwei-Phasen-Thermosiphon. Die Funktionsweise und Auslegung sind dabei grundsätzlich ähnlich.
  • In Fig. 5 ist für den Anwendungsfall einer Blaslanze als Bestandteil einer metallurgischen Anlage 1 dargestellt, wie eine solche mit der Erfindung ausgestattet werden kann. Hier sind wiederum dieselben Komponenten eingesetzt, wie es bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist. Dargestellt ist nunmehr zusätzlich ein Sensor 3', wobei über Kabel 11 eine elektrische Verbindung hergestellt ist sowohl zwischen dem Sensor 3' und dem Thermogenerator 4 als auch zwischen diesem und dem Sender 3".
  • In Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zu sehen, aus dem der Aufbau einer kompletten Überwachvorrichtung für einen Betriebsparameter hervorgeht.
  • In der metallurgischen Anlage 1 ist - wie vorbeschrieben - der Thermogenerator 4 angeordnet, der sowohl mit dem Sensor 3' als auch mit dem Sender 3" per Kabel in Verbindung steht.
  • In einer Erfassungs- und Steuereinheit 12 ist ein Empfänger 13 angeordnet, der die Signale vom Sender 3" empfangen kann. Diese werden an eine Auswerteeinheit 14 weitergeleitet, die wiederum mit einer Steuerungseinheit 15 der Anlage in Verbindung steht. Von dieser aus kann dann auf die metallurgische Anlage 1 Einfluss genommen werden, was durch den Pfeil angedeutet ist.
  • In den Figuren 7 bis 9 ist eine Lösung skizziert, bei der die benötigten Funktionselemente samt Energieversorgungselement in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Konkret ist in den Figuren ein Befestigungselement 16 in Form einer Dehnschraube dargestellt. Ein Schraubenkopf 17 ist am einen axialen Ende des Befestigungselements 16 angeordnet. Das Befestigungselement 16 umfasst als Grundkörper ein Gehäuse 18, das im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.
  • Dabei wird das Befestigungselement aus zwei separaten und zusammengefügten Baugruppen 19 und 20 gebildet.
  • Wie in den Figuren 8 und 9 gesehen werden kann, ist ein erstes Funktionselement in Form eines Sensor 3' konzentrisch in der ersten Baugruppe 19 angeordnet. Ferner ist ein Funktionselement in Form eines Senders 3" vorhanden, und zwar integriert in der zweiten Baugruppe 20. Die für den Betrieb der Funktionselemente 3', 3" benötigte Energie kommt von einem Thermogenerator 4. Entsprechende Isolationen 6 bewirken, dass die Temperaturunterschiede der metallurgischen Anlage optimal genutzt werden können, um mittels des Temperaturgradienten im Thermogenerator elektrische Energie bereitstellen zu können.
  • Das Befestigungselement 16 ist vorliegend Bestandteil eines Mutter-Kontermutter-Systems, das eine Kupferplatte und einen Wasserkasten im Rückwandbereich einer Stranggießkokille miteinander verbindet. Es ist so ausgebildet, dass der Funkadapter 3" zusätzlich auf die Dehnschraube montiert ist und mit der in der Dehnschraube innen liegenden Temperaturmesseinrichtung 3' verbunden ist.
  • In dem Gehäuse 18 sind neben dem Funkadapter 3", dem Temperatursensor 3' und dem Energiewandler 4 auch ein Spannungswandler, ein Messwandler sowie ein Mikrocontroller untergebracht. Mittels des Energiewandlers 4 und des Spannungswandlers wird die notwendige Spannung für die aktiven elektrischen Komponenten des Befestigungselements 16 bereitgestellt.
  • Die gemessenen Temperaturwerte werden mittels des Messwandlers umgeformt und über das Funkmodul an eine zentrale Messwerterfassung weitergegeben.
  • Möglich ist es aber natürlich auch - wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bis 9 vorgesehen -, dass ein Thermogenerator als Energieversorgungselement eingesetzt wird. Hierbei wird der Temperaturunterschied zwischen der wassergekühlten Dehnschraube 16 und der Prozessabwärme genutzt, um mittels des Thermogenerators eine Spannung zu generieren.
  • Das Befestigungselement 16 besteht, wie bereits erwähnt, aus zwei Baugruppen 19, 20 die thermisch voneinander entkoppelt sind, wobei sich zwischen den beiden Baugruppen ein Temperaturgradient einstellen kann, der zur Energiegewinnung durch den Thermogenerator genutzt wird.
  • Die erste Baugruppe 19 ist so mit der Dehnschraube verbunden, dass ein möglichst hoher Wärmeübergang erreicht wird. Die zweite Baugruppe 20 ist so ausgeführt, dass die Prozessabwärme aufgenommen und an den Thermogenerator 4 weitergeleitet wird. Beide Baugruppen sind durch Isolatoren 6 so thermisch voneinander entkoppelt, dass der Temperaturunterschied weitgehend nur über die Thermogeneratoren 4 ausgeglichen werden kann.
    • Folgende Anwendungsbeispiele seien gegeben:
  • Bei einer Pfanne kann ein integrierter, energieautark arbeitender Funkmesssensor der beschriebenen Art eingesetzt werden. Hiermit kann die Gewichts-, Füllstands- bzw. Temperaturmessung des Stahls in der Pfanne erfolgen. Ferner kann die Positions- und Schwingungsüberwachung des Pfannenschiebers vorgesehen werden, wodurch eine Erkennung mitlaufender Schlacke möglich wird. Weiterhin kann eine Temperaturüberwachung der Pfannenausmauerung zur vorbeugenden Instandhaltung bzw. Erkennung von Verschleißschädigungen erfolgen.
  • Auch bei einem Verteiler kann ein integrierter und energieautark arbeitender Funkmesssensor eingesetzt werden. Hiermit kann die Gewichts-, Füllstands- bzw. Temperaturmessung des Stahls im Verteiler erfolgen. Ferner kann die Position- und Schwingungsüberwachung des Stopfens bzw. des Verteilerschiebers zur Überwachung der Funktionalität vorgesehen werden. Weiterhin kann eine Temperaturüberwachung der Verteilerausmauerung zur vorbeugenden Instandhaltung bzw. Erkennung von Verschleißschädigungen erfolgen.
  • Weiterhin kann bei einer Kokille ein integrierter und energieautark arbeitender Funkmesssensor eingesetzt werden. Hiermit kann die Temperatur der Kokillenplatten überwacht werden. Weiterhin kann eine Dehnungs- bzw. Kraftmessung in den Dehnschrauben zur Befestigung der Kokillenplatten auf dem Wasserkasten erfolgen (s. hierzu das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 bis 9).
  • Dann kann eine Füllstandsmessung des Gießspiegels erfolgen. Weiterhin kann die Position, die Bewegung und die Konizität der Schmalseiten der Kokille überwacht werden, gleichermaßen eine Druckmessung zur Überwachung der Kokillenklemmung. Ferner kann die Position- und Bewegungsüberwachung der Kokillenoszillation mittels Weg- und Beschleunigungssensoren erfolgen.
  • Schließlich sei beispielhaft die Überwachung eines Segments bzw. eines Einzelrollentreibers einer Stranggießanlage mittels eines integrierten und energieautark arbeitenden Funkmesssensors erwähnt. Hiermit kann die Dehnungs-, Weg- und Schallmessung in den Lagerböcken zur Bestimmung der Lagerlast und zur Lagerüberwachung bezüglich der Funktionalität und zur vorbeugenden Instandhaltung erfolgen. Weiterhin kann eine Temperatur-, Dehnungs- bzw. Wegmessung an den Segmenttraversen zur Überwachung der Segmentlast im Gießbetrieb erfolgen. Weiterhin kann eine Temperatur- und Drehmomentmessung an den Stranggießrollen vorgenommen werden. Dann ist eine Messung der Drehbewegung der Rollen zur Überwachung von Lagerschäden und Segmentfehlstellungen möglich. Ferner ist eine Bewegungs- bzw. Schallmessung an Spritzdüsen bzw. Spritzplatten zur Überwachung der Düsenfunktionalität bzw. zur vorbeugenden Instandhaltung möglich. Schließlich ist eine Positions- und Kraftmessung in den Segmentzylindern oder zwischen Los- und Festseite zur Überwachung der Maulweite sowie der Auffederwegen, Querverschiebungen und Querkräften möglich.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Metallurgische Anlage
    2
    Kontaktbereich für heißes Material
    3
    Funktionselement
    3'
    Sensor
    3"
    Sender
    4
    Energieversorgungselement (Thermogenerator)
    5
    Wärmeübertragungselement
    6
    Isolationselement
    7
    Wärmeeintrag
    8
    Innenwandung
    9
    Außenwandung
    10
    Kühlwasser
    11
    Kabel
    12
    Erfassungs- und Steuereinheit
    13
    Empfänger
    14
    Auswerteeinheit
    15
    Steuerungseinheit
    16
    Befestigungselement
    17
    Schraubenkopf
    18
    Gehäuse
    19
    erste Baugruppe
    20
    zweite Baugruppe

Claims (18)

1. Metallurgische Anlage (1), die einen Kontaktbereich (2) für heißes Material aufweist, wobei in der metallurgischen Anlage (1) mindestens ein Funktionselement (3) angeordnet ist, das von einem Energieversorgungselement (4) mit elektrischer Energie versorgt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Energieversorgungselement (4) als thermoelektrischer Generator ausgebildet ist, der mit dem Kontaktbereich (2) für heißes Material und mit einem kälteren Bereich der metallurgischen Anlage (1) thermisch verbunden ist.
2. Metallurgische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoelektrische Generator (4) als Peltier-Element ausgebildet ist.
3. Metallurgische Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoelektrische Generator (4) eine Platte aus Halbleitermaterial umfasst.
4. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (3) einen Sensor (3') umfasst.
5. Metallurgische Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3') ein Temperatur-, Druck- oder Kraftsensor ist.
6. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (3) einen Sender (3") für ein gemessenes Signal umfasst.
7. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kontaktbereich (2) für heißes Material und einem Seitenbereich des thermoelektrischen Generators (4) ein Wärmeübertragungselement (5) angeordnet ist.
8. Metallurgische Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (5) als Wärmerohr (Heat-Pipe) ausgebildet ist.
9. Metallurgische Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (5) als Zylinder oder Stab aus Kupfer oder Silber ausgebildet ist.
10. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (5) zumindest teilweise von einem thermischen und/oder elektrischen Isolationselement (6) umgeben ist.
11. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (3) und das Energieversorgungselement (4) in einem gemeinsamen Gehäuse (18) untergebracht sind, wobei das Gehäuse (18) vorzugsweise eine zylindrische Grundform aufweist.
12. Metallurgische Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) Bestandteil eines Befestigungselements der metallurgischen Anlage ist, insbesondere eine Dehnschraube.
13. Metallurgische Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (18) sowohl ein Funktionselement (3) in Form eines Sensors (3'), insbesondere einen Temperatursensor, als auch ein Funktionselement (3) in Form eines Sender (3") angeordnet ist.
14. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Kontaktnahme mit flüssigem Metall ausgebildet ist.
15. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Kontaktnahme mit heißem, festem Metall ausgebildet ist.
16. Metallurgische Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gefäß für flüssiges Metall ausgebildet ist.
17. Metallurgische Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Konverter ausgebildet ist.
18. Metallurgische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Blaslanze ausgebildet ist.
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