EP2870266A2 - Verfahren und vorrichtung zur detektion des schlackepegels in einem metallurgischen gefäss - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur detektion des schlackepegels in einem metallurgischen gefäss

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EP2870266A2
EP2870266A2 EP13734727.4A EP13734727A EP2870266A2 EP 2870266 A2 EP2870266 A2 EP 2870266A2 EP 13734727 A EP13734727 A EP 13734727A EP 2870266 A2 EP2870266 A2 EP 2870266A2
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EP
European Patent Office
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slag
metallurgical vessel
level
determined
effluent
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13734727.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian KOUBEK
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Publication of EP2870266A2 publication Critical patent/EP2870266A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting the level of slag in a metallurgical vessel or a method for controlling the formation of slag on a metallic melt in a metallurgical vessel.
  • slags often serve to cover metallic melts, whereby reduced thermal losses, lower material consumption and also lower noise pollution can be achieved.
  • Slag has to be removed again and again from a metallurgical vessel, because in many metallurgical processes constantly new slag is produced. Therefore, the knowledge of the amount of existing slag or the slag level in the metallurgical vessel is of great importance and this is of importance for the control of the metallurgical process.
  • the prior art systems and methods for measuring slag such as e.g. a foamed slag in an electric arc furnace or the slag in a converter. These are based inter alia on indirect measuring methods in which the information about the current level of the slag is obtained from easily accessible measuring signals.
  • the electrode current, the electrode voltage (evaluation of harmonics, harmonic distortion) of an arc furnace, noise emissions, structure-borne noise or the temperature profile of a heat-conducting element in the wall of the metallurgical vessel are used.
  • JP62224613A discloses a method for controlling the slag height in an oven, wherein the slag level in the oven is adjusted based on a measured slag level by varying the gas pressure in the oven.
  • JP63062812A teaches a method for controlling the slag height in a converter for treating a metallic melt, wherein a temperature distribution is determined in the converter via a temperature sensor, which is arranged in a lance, from which a slag covering of the melt is derived.
  • Detecting a level of slag in a metallurgical vessel e.g. A converter or an electric arc furnace is difficult due to the high temperatures, the mechanical loads, the considerable noise and due to dust or smoke loads. For sensors and measuring devices, these conditions are very unfavorable.
  • the invention enables the detection of a slag level in all operating states.
  • devices such as lances, electrodes or manipulators retract into the vessel, so that a detection of the slag level by sensors is not always possible or disturbed.
  • there may be production-related process conditions in which there is considerable dust or smoke development.
  • the method according to the invention is based on at least one detection device that generates signals.
  • the detection device may be directed to the metallurgical vessel and at least to a slag stream flowing out of it. Furthermore, the detection device can also be directed only to the metallurgical vessel or at least to a slag stream flowing out of it.
  • the slag level S PA is determined directly by a processing unit.
  • the width B M i of the effluent slag can be detected in at least one direction i and the slag level S PB can be determined by means of the processing unit via the amount of effluent slag S M.
  • the width B M i of the effluent slag stream is detected in a direction 1.
  • the amount of effluent slag S M is proportional to the width B M i.
  • the slag level S PB can be determined via a correction factor F K A.
  • the correction factor F K A is continuously determined during phase A from the quotient of slag level S PA and width B M i.
  • phase A the state of the channel through which the slag stream flows and thus the cross section of the slag stream is always taken into account, so that the measurement of a width of the slag stream is sufficient.
  • the width of the effluent slag stream is detected in two mutually substantially perpendicular directions 1 and 2, wherein the widths B M i and B M 2 are determined, and the amount of effluent slag SM proportional to Product of the widths B M i and B M 2 is.
  • the slag level S PB can be determined via a correction factor F K B.
  • the correction factor F K B can be determined empirically or during phase A continuously from the slag level S PA and the product from B M i and B M 2.
  • the correction factor takes into account deviations of the actual cross-section of the slag stream from the theoretical rectangular shape. An empirical determination of the correction factor is easily possible, because the adjusting cross section remains mostly constant. In this case, an additional direct detection of the slag in the metallurgical vessel can be dispensed with.
  • the correction factor can also be determined from the measurement of slag level S PA in phase A and the measured product of B M i and B M 2.
  • the determination of the correction factor does not have to be continuous because the cross-sectional shape of the slag flow does not change rapidly over time.
  • a special embodiment of the inventive method provides that the detection of the level of slag S PA in the phase A is carried out in the metallurgical vessel, in particular through an opened slag door in the metallurgical vessel.
  • the detection device detects the slag directly in the metallurgical vessel, whereby an opening of the metallurgical vessel is used. Due to the distance between the detection device and the metallurgical vessel, it can be protected from the extreme conditions in and directly around the metallurgical vessel. When used through an open slag door, the process can only be used in phases with the slag door open.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that the detection of the slag level S PA in the phase A takes place by an edge detection on the slag in the metallurgical vessel.
  • the detection is carried out at the upper edge of the slag and the slag is detected directly in the metallurgical vessel.
  • the detection device has a detection region which detects the slag in the metallurgical vessel and the slag stream flowing out of the metallurgical vessel.
  • This embodiment enables a detection of the slag in the metallurgical vessel and the effluent slag stream with only one detection device.
  • a detection indirectly over the cross section of effluent slag stream and thus the amount of effluent slag possible.
  • detection is possible even under those operating conditions of a metallurgical process in the metallurgical vessel, which per se are very unfavorable for detection.
  • the detection device has a detection region which detects only the slag stream flowing out of the metallurgical vessel.
  • the at least one detection device may be e.g. be arranged below the metallurgical vessel or below the slag outlet of the vessel or be directed to such a location, so that the detection device is better protected, such as. against unfavorable operating conditions. Manipulations in the metallurgical vessel or smoke or dust in this arrangement or alignment is not a problem.
  • the detection device comprises at least one, in particular in the near infrared region, working CCD camera, with the optical signals, in particular images are generated. Due to the limitation of the wavelength range, it is possible to limit the detection to radiation characteristic of the slag, so that undesired environmental influences or other radiation sources can be excluded. This provides additional security during acquisition.
  • CCD cameras also have the advantage that they are available at low cost and can also be used by appropriate protective measures under difficult environmental conditions (heat, dust, smoke, shocks).
  • corresponding optics permit an adaptation to the respective application situation, so that the detection area or the installation situation can be adapted.
  • the optical signals are images, wherein the slag level S PA and the widths B M i and / or B M 2 are respectively determined from separate fields of the images.
  • areas of the images are used so that two or more fields can be tapped or read out and converted by the processing unit from one image.
  • the slag level can be determined from an image by means of a field, and the width of the slag stream can additionally be determined by means of another field of the same image, so that the correction factor FKA can be determined, for example, by means of the processing unit.
  • the processing unit can also access and process fields from different detection devices.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that the determined slag level S PA and / or the slag level S PB for controlling the amount of carbon which is added to the metallurgical vessel for slag formation, in particular for the formation of foam slag, is used. It is known to introduce carbon carriers into a metallurgical vessel in which there is a metallic melt and slag. Thus, the formation of slag is stimulated or is increased by a gas formation, the volume of slag. Due to the constant detection of the slag level, the supply of carbon support can be controlled in a simple manner and so the slag level can be maintained at a desired state. The detected slag level can, however, basically also be used for process adjustments or for process adjustment of the metallurgical process.
  • the device according to the invention for detecting the slag level on a metallic melt in a metallurgical vessel, in particular an electric arc furnace comprises at least one signal-generating detection device which is directed to the metallurgical vessel and / or at least one slag stream flowing out of it via a gutter.
  • a slag level S PA is determined in a phase A and / or if direct optical detection of the slag level S PA is not possible, the width B M i of the effluent slag stream is detected in at least one direction i and by means of the processing unit the slag level S PB determined by the amount of effluent slag S M.
  • the detection device can detect either the slag level or the cross section of the slag stream or both variables together, so that they can be determined jointly from the same signal by the processing unit.
  • a very simple device is thus created.
  • two mutually perpendicular, in particular underfloor, arranged detection means are provided for detecting the widths of the effluent slag stream, wherein the widths B M i and B M 2 are determined, and the amount of effluent slag S M proportional to Product from the widths B M i and B M 2 and a correction factor F K B is determined, wherein the correction factor F K B empirically or during the phase A continuously determined from the slag level S PA and the product of B M i and B M 2 becomes.
  • the Underfloor arrangement below the hut floor offers the advantage that the detection devices can be arranged protected and also lead to no restriction in the area of the metallurgical vessel, since here an operation or the manipulation of eg blow lances or even electrodes must be possible without restriction.
  • the detection device can detect the slag flow without disturbances.
  • the slag stream can be detected so well by the widths B M i and B M 2 that can be determined by a correction factor on the cross section of the slag stream and thus on the amount of effluent slag.
  • the correction factor can be determined empirically, which usually only has to be done once.
  • the correction factor can be determined from the slag level S PA and the product from B M i and B M 2.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention provides that the signals are optical signals, in particular images, and are determined by the processing unit from separate fields of the images of the slag level S PA and the widths B M i and B M 2.
  • Optical signals and in particular images are technically widespread, so that the processing of such signals by the processing unit is well controlled.
  • the processing unit taps separate fields from the images, so that a number of information in the form of fields is obtained from an image.
  • information on the slag flow in the form of latitudes, can therefore also be tapped with the same image.
  • the detection device comprises at least one, in particular in the near infrared region, in particular a daylight blocking filter having, CCD camera.
  • a daylight blocking filter having, CCD camera can be adjusted according to the optics, so that the desired areas of the slag can be detected.
  • filters and a defined wavelength range environmental influences for the detection can largely be masked out and the slag can be detected optimally.
  • the detection device has a detection region which detects the slag in the metallurgical vessel, in particular through an opening, preferably through an opened slag door, and the slag stream flowing out of the metallurgical vessel.
  • a detection device detects the slag in the metallurgical vessel and the slag stream.
  • openings can be used, so that the Detektionsseinnchtung away from the extreme conditions (sound pressure, heat, dust, smoke) can be arranged and thus less burden.
  • the detection device has a detection region which detects only the slag stream flowing out of the metallurgical vessel.
  • the detection device can be arranged further from the metallurgical vessel or in a protected area. For example, it is possible to arrange the detection device below the metallurgical vessel, so that the burden of the detection device can be further reduced.
  • the inventive method for controlling the formation of slag on a metallic melt in a metallurgical vessel, in particular an electric arc furnace is characterized in that the control of the amount of carbon, which is added for slag formation, in particular for the formation of foam slag, in the metallurgical vessel, due to the slag level S PA and / or the slag level S PB , determined according to the method of any one of claims 1-10, takes place.
  • the slag is used in metallurgical processes for shielding the metallic melt. This results in advantages in terms of thermal losses as well as the pollution of the environment by noise emissions and exhaust gases.
  • the constant determination of the slag level ensures efficient and timely regulation. On the basis of the determined slag level, injection lances, which are provided for blowing carbon carriers into an electric arc furnace, can be regulated and a desired slag level can always be maintained.
  • Fig. 1 shows an electric arc furnace with the detection means according to the invention for the slag in the furnace and the effluent slag stream
  • Fig. 2 shows an electric arc furnace with the detection means according to the invention for the effluent slag stream
  • Fig. 3 shows the arrangement according to Figure 2 in plan view
  • Fig. 4 shows a detail of Fig. 2 also in plan view WAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a metallurgical vessel e.g. an electric arc furnace, to treat a metallic melt with an open slag door 2 shown. Slag flows out through the opening and forms a slag stream 3.
  • a metallic melt 4 In the metallurgical vessel 1 there is a metallic melt 4 and above it a slag with a slag level 5.
  • the slag 8 is detected in the electric arc furnace and the effluent slag stream.
  • the detection means 6 e.g. a CCD camera can be used. This works mostly in the near-infrared range and has a daylight blocking filter.
  • the CCD camera detects the slag level 5 in the metallurgical vessel 1, e.g. an edge detection is applied. Furthermore, the slag current is detected by the CCD camera.
  • the signals or images generated by the detection device 6 are supplied to a processing unit 9.
  • the signals or images of the CCD camera are processed.
  • a slag level is determined from the signals or an area of the slag flow is calculated from the detected width B M i of the effluent slag stream via the correction factor FKA. From this area, the amount of effluent slag and, in turn, the slag level in the electric arc furnace can be determined. Proportionalities and / or empirically determined correlations are used.
  • the determined control variables 10 can be supplied to a control, not shown, which regulates the entry of slag-forming or slag-volume-increasing substances, such as carbon carriers, based on the current slag level, so that a target slag level can always be maintained.
  • a control not shown, which regulates the entry of slag-forming or slag-volume-increasing substances, such as carbon carriers, based on the current slag level, so that a target slag level can always be maintained.
  • the electric arc furnace can be operated more efficiently, for example, the electrode and refractory consumption can be reduced.
  • FIG. 2 likewise shows a metallurgical vessel 1 with an opened slag door 2.
  • two detection devices 6 are provided for detecting the effluent slag stream 3.
  • Fig. 3 shows this arrangement in plan view. The two detection devices 6 are arranged at an angle of 90 ° to each other and directed towards the slag stream 3. Via a channel 12 of the slag stream 3 flows from the metallurgical vessel 1 from.
  • the detection means 6 are arranged below the hut corridor 1 1, so that a very sheltered location is achieved.
  • the detection devices 6 are arranged in the vertical direction on the same plane, in 2, the detection devices 6 are shown axonometrically tipped, this serves only for better visibility. Other spatial locations of Detektionsseignchtitch 6 but possible.
  • a processing unit 9 For processing the signals of the detection devices 6, a processing unit 9 is provided.
  • the widths B M i and B M 2 of the slag stream 3 can be determined in two mutually perpendicular directions.
  • the two Detektionsseinnchtungen 6 have detection areas 7 and detect the widths of the slag stream 3. Shown is a typical cross section of the slag stream 3, wherein the width at the side of the metallurgical vessel is usually wide than on the applied side.
  • the amount of effluent slag S M is proportional to the slag level and thus also the product of the widths B M i and B M 2 and a correction factor F K B-
  • the correction factor F K B can be determined empirically.
  • F K B takes into account the deviation of the actual slag flow cross section from the ideal rectangular shape and changes in the cross section of the effluent from the metallurgical vessel, such as the width of the slag opening.
  • the two detection devices 6 can be coupled to an additional detection device, not shown. Whose detected slag level, whereby detection in phases in which a direct detection of slag height in the metallurgical vessel is possible, takes place, can also be used to adjust the correction factor.
  • a relationship between the slag level and the amount of effluent slag or the measured slag cross section can be determined.
  • one of the two detection devices 6 arranged at right angles to one another has a detection region which, in addition to the slag flow 3, also detects the slag 8 and thus the slag level 5 in the metallurgical vessel.
  • About the proportionality between the slag level 5 and the amount of effluent slag or the slag cross section can be closed in a simple manner from the slag cross section on the slag level 5.
  • the determined control variables 10 can in turn be supplied to a control, not shown, for the slag level.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels auf einer metallischen Schmelze in einem metallurgischen Gefäß (1) mittels zumindest einer Signale generierenden Detektionseinrichtung (6), die auf das metallurgische Gefäß (1) und/oder zumindest auf einen aus diesem abfließenden Schlackestrom (3) gerichtet ist. In einer Phase A wird mittels einer Verarbeitungseinheit 8 aus den Signalen ein Schlackepegel SPA direkt ermittelt wird und/oder wenn eine direkte Detektion des Schlackepegels SPA nicht möglich ist, die Breite BMi des abfließenden Schlackestromes (3) in zumindest einer Richtung i detektiert und mittels der Verarbeitungseinheit der Schlackepegel SPB über die Menge der abfließende Schlacke SM ermittelt. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regelung der Menge an in das metallurgische Gefäß eingebrachten Kohlenstoffträger, zur Einstellung des Schlackepegels, wobei diese auf Basis der ermittelten Schlackepegel erfolgt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels
in einem metallurgischen Gefäß
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels in einem metallurgischen Gefäß bzw. ein Verfahren zur Steuerung der Schlackenbildung auf einer metallischen Schmelze in einem metallurgischen Gefäß. In metallurgischen Prozessen dienen Schlacken oftmals der Abdeckung von metallischen Schmelzen, wobei verringerte thermische Verluste, geringerer Materialverbrauch aber auch geringere Geräuschbelastungen erzielt werden können. Schlacke muss aus einem metallurgischen Gefäß immer wieder abgeführt werden, da in vielen metallurgischen Prozessen ständig neue Schlacke erzeugt wird. Daher kommt der Kenntnis der Menge an vorhandener Schlacke bzw. dem Schlackepegel im metallurgischen Gefäß eine große Bedeutung zu und ist diese für die Steuerung des metallurgischen Prozesses von Bedeutung.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik sind Systeme und Verfahren zur Messung der Schlacke, wie z.B. einer Schaumschlacke in einem Lichtbogenofen oder der Schlacke in einem Konverter bekannt. Diese basieren unter anderem auf indirekten Messmethoden, bei denen die Information über den aktuellen Pegel der Schlacke aus leicht zugänglichen Messsignalen gewonnen wird. Unter anderem werden dabei der Elektrodenstrom, die Elektrodenspannung (Auswertung von Oberwellen, Klirrfaktor) eines Lichtbogenofens, Lärmemissionen, Körperschall oder auch das Temperaturprofil eines wärmeleitenden Elements in der Wand des metallurgischen Gefäßes herangezogen.
Aus der DD 228 831 A1 ist ein Verfahren zur Einhüllung des Lichtbogens in einem Lichtbogenofen zu entnehmen. Die vom Lichtbogen verursachte Schallemission wird gemessen und mit festgelegten Schallgrenzwerten verglichen. Im Falle einer Überschreitung dieser Schallgrenzwerte wird ein Kohlenstoffträger in den Ofen bzw. in die Ofenschlacke injiziert bis die Schallgrenzwerte wieder unterschritten sind. Da die Schalldämmeigenschaften sich mit der Schlackenzusammensetzung dauernd ändern kommt es zu erheblichen Unschärfen bei derartigen Verfahren. Der JP62224613A ist ein Verfahren zur Regelung der Schlackenhöhe in einem Ofen zu entnehmen, wobei auf Basis eines gemessenen Schlackenniveaus durch Variation des Gasdruckes im Ofen das Schlackenniveau im Ofen eingestellt wird.
Die JP63062812A lehrt ein Verfahren zur Regelung der Schlackenhöhe in einem Konverter zur Behandlung einer metallischen Schmelze, wobei über einen Temperatursensor, der in einer Blaslanze angeordnet ist, eine Temperaturverteilung im Konverter ermittelt wird, aus der eine Bedeckung der Schmelze mit Schlacke abgeleitet wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels in einem metallurgischen Gefäß bzw. ein Verfahren zur Steuerung der Schlackenbildung auf einer metallischen Schmelze in einem metallurgischen Gefäß anzugeben, das eine einfachere und zuverlässigere Detektion ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 , 1 1 und 17. Die weiteren Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfassung eines Schlackepegels in einem metallurgischen Gefäß, z.B. einem Konverter oder einem Lichtbogenofen ist aufgrund der hohen Temperaturen, der mechanischen Belastungen, des erheblichen Lärms und aufgrund von Staub- bzw. Rauchbelastungen schwierig. Für Sensoren und Messeinrichtungen sind diese Bedingungen sehr ungünstig.
Durch die Erfindung wird die Detektion eines Schlackepegels in allen Betriebszuständen ermöglicht. Während der Behandlung einer metallischen Schmelze ist es z.B. erforderlich Vorrichtungen wie Lanzen, Elektroden oder Manipulatoren in das Gefäß einzufahren, sodass eine Erfassung des Schlackepegels durch Sensoren nicht immer möglich ist oder gestört wird. So kann es produktionstechnisch bedingte Prozesszustände geben, bei denen es zu erheblicher Staub- oder Rauchentwicklung kommt.
Das erfindungsgemäße Verfahren, basiert auf zumindest einer Detektionseinrichtung, die Signale erzeugt. Die Detektionseinrichtung kann auf das metallurgische Gefäß und zumindest auf einen aus diesem abfließenden Schlackestrom gerichtet sein. Weiters kann die Detektionseinrichtung auch nur auf das metallurgische Gefäß oder zumindest auf einen aus diesem abfließenden Schlackestrom gerichtet sein.
In einer Phase A eines metallurgischen Verfahrens, in der eine direkte Aufnahme eines den Schlackepegel SPA charakterisierenden Signals im metallurgischen Gefäß möglich ist, wird durch eine Verarbeitungseinheit der Schlackepegel SPA unmittelbar ermittelt. In Betriebsphasen, in denen eine direkte Detektion des Schlackepegels SPA nicht möglich ist, kann die Breite BMi des abfließenden Schlacke in zumindest einer Richtung i detektiert und mittels der Verarbeitungseinheit der Schlackepegel SPB über die Menge der abfließende Schlacke SM ermittelt werden.
Aus dem Betrieb derartiger Verfahren und Detektionseinrichtungen hat es sich gezeigt, dass es über eine Detektion des aus einem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestromes möglich ist, den Schlackepegel im metallurgischen Gefäß hinreichend genau zu bestimmen. Dabei hat sich eine Proportionalität zwischen dem Schlackepegel und der Menge an abfließender Schlacke SM, welche in Form eines Schlackestromes abfließt, gezeigt. Weiters hat sich herausgestellt, dass es möglich ist, die Menge an abfließender Schlacke SM über den Querschnitt des Schlackestromes zu charakterisieren, sodass auch aufgrund zumindest einer ermittelten Breite des Schlackestromes, eine indirekte Detektion des Schlackepegels möglich ist. Somit ist auch der Querschnitt des Schlackestromes proportional zum Schlackepegel.
Erfindungsgemäß wird die Breite BMi des abfließenden Schlackestromes in einer Richtung 1 detektiert. Die Menge der abfließenden Schlacke SM ist proportional zur Breite BMi . Über einen Korrekturfaktor FKA kann der Schlackepegel SPB ermittelt werden. Der Korrekturfaktor FKA wird während der Phase A laufend aus dem Quotienten aus Schlackepegel SPA und Breite BMi ermittelt.
Dadurch wird in der Phase A stets der Zustand der Rinne, über die der Schlackestrom abfließt und damit der Querschnitt des Schlackestromes, berücksichtigt, sodass die Messung einer Breite des Schlackestroms ausreicht.
Dies ist möglich, da sich stets eine charakteristische Form des Schlackestromes einstellt, aus welcher auf den Schlackepegel geschlossen werden kann.
Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Breite des abfließenden Schlackestromes in zwei zueinander im Wesentlichen senkrechten Richtungen 1 und 2 detektiert wird, wobei die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden, und die Menge der abfließenden Schlacke SM proportional dem Produkt aus den Breiten BMi und BM2 ist. Über einen Korrekturfaktor FKB kann der Schlackenpegel SPB ermittelt werden. Der Korrekturfaktor FKB kann empirisch oder während der Phase A laufend aus dem Schlackepegel SPA und dem Produkt aus BMi und BM2 ermittelt werden.
Über die Proportionalität zwischen dem Schlackepegel und der Menge an abfließender Schlacke kann über den Korrekturfaktor FKB in einfacher Weise auf den Schlackepegel SpB geschlossen werden.
Der Korrekturfaktor berücksichtigt Abweichungen des tatsächlichen Querschnittes des Schlackestromes von der theoretischen Rechteckform. Eine empirische Ermittlung des Korrekturfaktors ist einfach möglich, weil der sich einstellende Querschnitt zumeist konstant bleibt. In diesem Fall kann auf eine zusätzliche direkte Detektion der Schlacke in dem metallurgischen Gefäß verzichtet werden.
Alternativ kann der Korrekturfaktor auch aus der Messung des Schlackepegels SPA in der Phase A und dem gemessenen Produkt aus BMi und BM2 ermittelt werden. Die Ermittlung des Korrekturfaktors muss jedoch nicht ständig erfolgen, da sich die Querschnittsform des Schlackenstromes über die Zeit nicht rasch ändert.
Eine spezielle Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Detektion des Schlackepegels SPA in der Phase A im metallurgischen Gefäß erfolgt, insbesondere durch eine geöffnete Schlackentür im metallurgischen Gefäß. Dabei erfasst die Detektionseinnchtung die Schlacke unmittelbar im metallurgischen Gefäß, wobei eine Öffnung des metallurgischen Gefäßes genutzt wird. Durch die Distanz zwischen der Detektionseinnchtung und dem metallurgischen Gefäß kann diese vor den extremen Bedingungen im und direkt um das metallurgische Gefäß geschützt werden. Beim Einsatz durch eine geöffnete Schlackentür kann das Verfahren nur in Phasen mit geöffneter Schlackentür eingesetzt werden.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Detektion des Schlackepegels SPA in der Phase A durch eine Kantendetektion an der Schlacke im metallurgischen Gefäß erfolgt. Somit wird die Detektion an der Schlackenoberkante durchgeführt und die Schlacke unmittelbar im metallurgischen Gefäß erfasst.
Nach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Detektionseinnchtung einen Detektionsbereich auf, der die Schlacke im metallurgischen Gefäß und den aus dem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestrom erfasst. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Detektion der Schlacke im metallurgischen Gefäß und des abfließenden Schlackestromes mit nur einer Detektionseinnchtung. Damit ist auch in Fällen in denen einen direkte Detektion des Schlackepegels im metallurgischen Gefäß nicht möglich ist, dennoch eine Detektion indirekt über den Querschnitt des abfließenden Schlackestromes und damit der Menge an abfließender Schlacke möglich. Somit ist eine Detektion auch unter jenen Betriebszuständen eines metallurgischen Verfahrens in dem metallurgischen Gefäß möglich, die an sich für ein Detektion sehr ungünstig sind.
Gemäß einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Detektionseinrichtung einen Detektionsbereich auf, der nur den aus dem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestrom erfasst. Die zumindest eine Detektionseinrichtung kann z.B. unterhalb des metallurgischen Gefäßes oder unterhalb des Schlackenaustrittes des Gefäßes angeordnet werden oder auch auf eine solche Stelle hin gerichtet werden, sodass die Detektionseinrichtung besser geschützt ist, wie z.B. vor ungünstigen Betriebsbedingungen. Manipulationen im metallurgischen Gefäß oder Rauch bzw. Staub stellt in dieser Anordnung bzw. Ausrichtung kein Problem dar.
Nach einer speziellen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfasst die Detektionseinrichtung zumindest eine, insbesondere im Nahinfrarotbereich arbeitende, CCD-Kamera, mit der optische Signale, insbesondere Bilder, erzeugt werden. Aufgrund der Beschränkung des Wellenlängenbereiches ist es möglich die Detektion auf für die Schlacke charakteristische Strahlung einzuschränken, sodass unerwünschte Umwelteinflüsse bzw. andere Strahlungsquellen ausgeschlossen werden können. Damit wird eine zusätzliche Sicherheit bei der Erfassung erzielt. CCD-Kameras haben zudem den Vorteil, dass sie kostengünstig verfügbar sind und auch durch entsprechende Schutzmaßnahmen unter schwierigen Umweltbedingungen (Hitze, Staub, Rauch, Erschütterungen) eingesetzt werden können. Zudem gestatten entsprechende Optiken eine Anpassung an die jeweilige Einsatzsituation, sodass der Detektionsbereich bzw. die Einbausituation angepasst werden können.
Erfindungsgemäß sind die optischen Signale Bilder, wobei der Schlackepegel SPA und die Breiten BMi und/oder BM2 jeweils aus separaten Feldern der Bilder ermittelt werden. Dazu werden Bereiche der Bilder verwendet, sodass aus einem Bild zwei oder mehr Felder durch die Verarbeitungseinheit abgegriffen bzw. ausgelesen und umgewandelt werden können. Z.B. kann aus einem Bild mittels eines Feldes der Schlackepegel bestimmt werden und mittels eines anderen Feldes desselben Bildes zusätzlich die Breite des Schlackestromes bestimmt werden, sodass mittels der Verarbeitungseinheit z.B. der Korrekturfaktor FKA ermittelt werden kann. Die Verarbeitungseinheit kann aber auch Felder aus unterschiedlichen Detektionseinrichtungen abgreifen und gemeinsam verarbeiten. Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der ermittelte Schlackepegel SPA und/oder der Schlackepegel SPB zur Regelung der Menge an Kohlenstoff, die zur Schlackenbildung, insbesondere zur Schaumschlackenbildung, in das metallurgische Gefäß zugesetzt wird, herangezogen wird. Es ist bekannt Kohlen- stoffträger in ein metallurgisches Gefäß, in dem sich eine metallische Schmelze und Schlacke befindet, einzubringen. Damit wird die Schlackenbildung angeregt bzw. wird durch eine Gasbildung das Volumen der Schlacke vergrößert. Aufgrund der ständigen Detektion des Schlackepegels kann die Zufuhr an Kohlenstoffträger in einfacher Art und Weise gesteuert und so der Schlackepegel auf einem Soll-Zustand gehalten werden. Der detektierte Schlackepegel kann aber grundsätzlich auch für Prozessanpassungen bzw. zur Prozesseinstellung des metallurgischen Prozesses herangezogen werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels auf einer metallischen Schmelze in einem metallurgischen Gefäß, insbesondere einem Lichtbogenofen, umfasst zumindest eine Signale generierende Detektionseinrichtung, die auf das metallurgische Gefäß und/oder zumindest einen aus diesem über eine Rinne abfließenden Schlackestrom gerichtet ist. Mittels einer vorgesehenen Verarbeitungseinheit wird in einer Phase A ein Schlackepegel SPA ermittelt und/oder wenn eine direkte optische Detektion des Schlackepegels SPA nicht möglich ist, die Breite BMi des abfließenden Schlackestromes in zumindest einer Richtung i detektiert und mittels der Verarbeitungseinheit der Schlackepegel SPB über die Menge an abfließender Schlacke SM ermittelt. Durch die Proportionalität zwischen der Menge an abfließender Schlacke SM und dem Schlackepegel SPB und der Proportionalität zwischen der Menge an abfließender Schlacke SM und dem Querschnitt des Schlackestromes kann vom Schlackestromquerschnitt auf den Schlackepegel im metallurgischen Gefäß geschlossen werden. Zudem kann die Detektionseinrichtung entweder den Schlackepegel oder den Querschnitt des Schlackestromes oder beide Größen gemeinsam erfassen, sodass diese gemeinsam aus demselben Signal durch die Verarbeitungseinheit ermittelt werden können. Vorteilhaft wird damit eine sehr einfache Vorrichtung geschaffen.
Gemäß einer alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei zueinander senkrecht, insbesondere Unterflur, angeordnete Detektionseinrichtungen vorgesehen, zur Detektion der Breiten des abfließenden Schlackestromes, wobei die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden, und die Menge an abfließender Schlacke SM proportional zum Produkt aus den Breiten BMi und BM2 und einem Korrekturfaktor FKB ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor FKB empirisch oder während der Phase A laufend aus dem Schlackepegel SPA und dem Produkt aus BMi und BM2 ermittelt wird. Die Unterfluranordnung unter dem Hüttenflur bietet den Vorteil, dass die Detektions- einrichtungen geschützt angeordnet werden können und zudem zu keiner Einschränkung im Bereich des metallurgischen Gefäßes führen, da hier eine Bedienung bzw. die Manipulation von z.B. Blaslanzen oder auch Elektroden uneingeschränkt möglich sein muss. Zudem können die Detektionseinrichtung ohne Störungen den Schlackestrom detektieren. Der Schlackestrom kann durch die Breiten BMi und BM2 so gut detektiert werden, dass über einen Korrekturfaktor auf den Querschnitt des Schlackestromes und damit auf die Menge an abfließender Schlacke ermittelt werden kann. Der Korrekturfaktor kann empirisch ermittelt werden, wobei dies zumeist nur einmal erfolgen muss. Weiters kann der Korrekturfaktor aus dem Schlackepegel SPA und dem Produkt aus BMi und BM2 ermittelt werden.
Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Signale optische Signale, insbesondere Bilder, sind und durch die Verarbeitungseinheit jeweils aus separaten Feldern der Bilder der Schlackepegel SPA und die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden. Optische Signale und insbesondere Bilder sind technisch weit verbreitet, sodass auch die Verarbeitung solcher Signale durch die Verarbeitungseinheit gut beherrscht wird. Dabei werden von der Verarbeitungseinheit separate Felder aus den Bildern abgegriffen, sodass aus einem Bild mehrere Informationen in Form von Feldern erhalten werden. Neben dem Schlackepegel können z.B. somit mit demselben Bild auch noch Informationen zum Schlackestrom, in Form von Breiten abgegriffen werden. Zudem gibt es standardisierte Formate für Bilder, die gut ausgewertet werden können.
Nach einer speziellen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Detektionseinrichtung zumindest eine, insbesondere im Nahinfrarotbereich arbeitende, insbesondere einen Tageslichtsperrfilter aufweisende, CCD-Kamera. Derartige Kameras können über die Optik entsprechend eingestellt werden, sodass die gewünschten Bereiche der Schlacke erfasst werden können. Durch Filter und einen definierten Wellenlängenbereich können Umwelteinflüsse für die Detektion weitgehend ausgeblendet und die Schlacke optimal erfasst werden.
Erfindungsgemäß weist die Detektionseinrichtung einen Detektionsbereich auf, der die Schlacke im metallurgischen Gefäß, insbesondere durch eine Öffnung, bevorzugt durch eine geöffnete Schlackentür, und den aus dem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestrom erfasst. Dadurch ist es möglich mit einer Detektionseinrichtung gleichzeitig die Schlacke im metallurgischen Gefäß und den Schlackestrom zu erfassen. Bei der Erfassung im metallurgischen Gefäß können Öffnungen genutzt werden, sodass die Detektionseinnchtung abseits der extremen Bedingungen (Schalldruck, Hitze, Staub, Rauch) angeordnet werden kann und damit weniger belastet wird.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Detektionseinnchtung einen Detektionsbereich auf, der nur den aus dem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestrom erfasst. Damit kann die Detektionseinnchtung noch weiter vom metallurgischen Gefäß bzw. in einem geschützten Bereich angeordnet werden. Z.B. ist es möglich die Detektionseinnchtung unterhalb des metallurgischen Gefäßes anzuordnen, sodass die Belastung der Detektionseinnchtung weiter reduziert werden kann.
Der erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Schlackenbildung auf einer metallischen Schmelze in einem metallurgischen Gefäß, insbesondere einem Lichtbogenofen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Menge an Kohlenstoff, welche zur Schlackenbildung, insbesondere zur Schaumschlackenbildung, in das metallurgische Gefäß zugesetzt wird, aufgrund des Schlackepegels SPA und/oder des Schlackepegels SPB, ermittelt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, erfolgt. Die Schlacke dient in metallurgischen Verfahren zur Abschirmung der metallischen Schmelze. Dadurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich thermischer Verluste aber auch der Belastung der Umgebung durch Lärmemissionen und durch Abgase. Durch die stetige Ermittlung des Schlackepegels wird eine effiziente und zeitnahe Regelung sichergestellt. Auf Basis des ermittelten Schlackepegels können Einblaslanzen, welche zum Einblasen von Kohlenstoffträgern in einen Lichtbogenofen vorgesehen sind, geregelt werden und ein gewünschter Schlackepegel stets eingehalten werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird anhand einer schematischen Figur beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt, einen Lichtbogenofen mit der erfindungsgemäßen Detektionseinnchtung für die Schlacke im Ofen und den abfließenden Schlackestrom
Fig. 2 zeigt, einen Lichtbogenofen mit der erfindungsgemäßen Detektionseinnchtung für den abfließenden Schlackestrom
Fig. 3 zeigt die Anordnung gemäß Fig.2 in der Draufsicht
Fig. 4 zeigt ein Detail zur Fig. 2 ebenfalls in der Draufsicht WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In Fig. 1 ist ein metallurgisches Gefäß 1 , wie z.B. ein Lichtbogenofen, zu Behandlung einer metallischen Schmelze mit einer geöffneten Schlackentür 2 dargestellt. Durch die Öffnung fließt Schlacke aus und bildet einen Schlackestrom 3. Im metallurgischen Gefäß 1 befindet sich eine metallische Schmelze 4 und darüberliegend eine Schlacke mit einem Schlackepegel 5.
Mittels einer Detektionseinrichtung 6, welche einen Detektionsbereich 7 aufweist, wird die Schlacke 8 im Lichtbogenofen und der abfließende Schlackestrom erfasst. Als Detektionseinrichtung 6 kann z.B. eine CCD-Kamera eingesetzt werden. Diese arbeitet zumeist im Nahinfrarotbereich und weist einen Tageslichtsperrfilter auf. Die CCD-Kamera erfasst den Schlackepegel 5 im metallurgischen Gefäß 1 , wobei z.B. eine Kantendetektion angewendet wird. Weiters wird durch die CCD-Kamera der Schlackestrom erfasst.
Die mittels der Detektionseinrichtung 6 erzeugten Signale bzw. Bilder werden einer Verarbeitungseinheit 9 zugeführt. Hier werden die Signale bzw. die Bilder der CCD- Kamera verarbeitet. Dabei wird aus den Signalen ein Schlackepegel ermittelt oder aus der detektierten Breite BMi des abfließenden Schlackestromes über den Korrekturfaktor FKA eine Fläche des Schlackestromes errechnet. Aus dieser Fläche kann die Menge an abfließender Schlacke und daraus wiederum der Schlackepegel im Lichtbogenofen ermittelt werden. Dabei werden Proportionalitäten und/oder empirisch ermittelte Zusammenhänge genutzt. Die ermittelten Regelgrößen 10 können einer nicht dargestellten Regelung zugeführt werden, welche auf Basis des aktuellen Schlackepegels den Eintrag von schlackenbildenden bzw. das Schlackenvolumen erhöhenden Stoffen, wie z.B. Kohlenstoffträgern, regelt, sodass stets ein Soll-Schlackepegel eingehalten werden kann. In der Folge kann der Lichtbogenofen effizienter betrieben werden, z.B. kann der Elektroden- und Feuerfestverbrauch reduziert werden.
In Fig. 2 ist ebenfalls ein metallurgisches Gefäß 1 mit einer geöffneten Schlackentür 2 dargestellt. Zur Detektion des abfließenden Schlackestromes 3 sind zwei Detektions- einrichtungen 6 vorgesehen. Fig. 3 zeigt diese Anordnung in der Draufsicht. Die beiden Detektionseinrichtungen 6 sind ein einem Winkel von 90° zueinander versetzt angeordnet und auf den Schlackestrom 3 gerichtet. Über eine Rinne 12 fließt der Schlackestrom 3 aus dem metallurgischen Gefäß 1 ab.
Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Detektionseinrichtungen 6 unterhalb des Hüttenflurs 1 1 angeordnet sind, sodass eine sehr geschützte Lage erreicht wird. Die Detektionseinrichtungen 6 sind in vertikaler Richtung auf gleicher Ebene angeordnet, in Fig. 2 sind die Detektionseinnchtungen 6 axonometrisch aufgekippt dargestellt, dies dient nur der besseren Sichtbarkeit. Weitere räumliche Lagen der Detektionseinnchtungen 6 sind aber möglich.
Zur Verarbeitung der Signale der Detektionseinnchtungen 6 ist eine Verarbeitungseinheit 9 vorgesehen. Mittels der Detektionseinnchtungen 6 können die Breiten BMi und BM2 des Schlackestromes 3 in zwei zueinander senkrechten Richtungen ermittelt werden.
Dies ist in Fig. 4 näher dargestellt. Die beiden Detektionseinnchtungen 6 weisen Detektionsbereiche 7 und erfassen die Breiten des Schlackestromes 3. Dargestellt ist ein typischer Querschnitt des Schlackestromes 3, wobei die Breite an der Seite des metallurgischen Gefäßes zumeist breite ist als an der angewandten Seite.
Die Menge der abfließenden Schlacke SM ist proportional dem Schlackepegel und somit auch dem Produkt aus den Breiten BMi und BM2 und einem Korrekturfaktor FKB- Der Korrekturfaktor FKB kann empirisch ermittelt werden. FKB berücksichtigt die Abweichung des tatsächlichen Schlackestromquerschnittes von der idealen Rechteckform und Änderungen im Querschnitt des Abflusses aus dem metallurgischen Gefäß, wie z.B. der Breite der Schlackenöffnung. Alternativ können die beiden Detektionseinnchtungen 6 mit in einer zusätzlichen, nicht dargestellten Detektionseinrichtung gekoppelt werden. Dessen erfasster Schlackepegel, wobei Detektion in Phasen in denen eine direkte Detektion der Schlackenhöhe im metallurgischen Gefäß möglich ist, erfolgt, kann auch zur Anpassung des Korrekturfaktors herangezogen werden.
Zusätzlich kann auch ein Zusammenhang zwischen dem Schlackepegel und der Menge an abfließender Schlacke bzw. dem gemessenen Schlackequerschnitt ermittelt werden.
Es ist aber auch denkbar, dass eine der beiden rechtwinkelig zueinander angeordneten Detektionseinnchtungen 6 einen Detektionsbereich aufweist, der neben dem Schlacke- ström 3 auch noch die Schlacke 8 und damit den Schlackepegel 5 im metallurgischen Gefäß erfasst. Über die Proportionalität zwischen dem Schlackepegel 5 und der Menge an abfließender Schlacke bzw. dem Schlackequerschnitt kann in einfacher Weise vom Schlackequerschnitt auf den Schlackepegel 5 geschlossen werden. Die ermittelten Regelgrößen 10 können wiederum einer nicht dargestellten Regelung für den Schlackepegel zugeführt werden. BEZUGSZEICHENLISTE
1 metallurgisches Gefäß
2 Schlackentür
3 Schlackestrom
4 metallische Schmelze
5 Schlackepegel
6 Detektionseinrichtung
7 Detektionsbereich
8 Schlacke im metallurgischen Gefäß
9 Verarbeitungseinheit
10 Regelgrößen
1 1 Hüttenflur
12 Rinne

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Detektion des Schlackepegels (5) auf einer metallischen Schmelze (4) in einem metallurgischen Gefäß (1 ), insbesondere einem Lichtbogenofen, mittels zumindest einer Signale generierenden Detektionseinrichtung (6), die auf das metallurgische Gefäß (1 ) und/oder zumindest auf einen aus diesem abfließenden Schlackestrom (3) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Phase A mittels einer Verarbeitungseinheit (9) aus den Signalen ein Schlackepegel SPA direkt ermittelt wird und/oder wenn eine direkte Detektion des Schlackepegels SPA nicht möglich ist, die Breite BMi des abfließenden Schlackestromes (3) in zumindest einer Richtung i detektiert und mittels der Verarbeitungseinheit (9) der Schlackepegel SPB über die Menge der abfließenden Schlacke SM ermittelt wird, wobei die Detektionseinrichtung (6) zumindest eine CCD-Kamera umfasst, mit der optische Signale erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite BMi des abfließenden Schlackestromes (3) in einer Richtung 1 detektiert wird und die Menge der abfließenden Schlacke SM als Produkt aus der Breite BMi und einem Korrekturfaktor FKA ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor FKA während der Phase A laufend aus dem Quotienten aus Schlackepegel SPA und Breite BMi ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des abfließenden Schlackestromes (3) in zwei zueinander im Wesentlichen senkrechten Richtungen 1 und 2 detektiert wird, wobei die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden, und die Menge der abfließenden Schlacke SM proportional dem Produkt aus den Breiten BMi und BM2 und einem Korrekturfaktor FKB ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor FKB empirisch oder während der Phase A laufend aus dem Schlackepegel SPA und dem Produkt aus BMi und BM2 ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Schlackepegels SPA in der Phase A im metallurgischen Gefäß (1 ) erfolgt, insbesondere durch eine geöffnete Schlackentür (2) im metallurgischen Gefäß (1 ).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion des Schlackepegels SPA in der Phase A durch eine Kantendetektion an der Schlacke (8) im metallurgischen Gefäß (1 ) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (6) einen Detektionsbereich (7) aufweist, der die Schlacke (8) im metallurgischen Gefäß (1 ) und den aus dem metallurgischen Gefäß (1 ) abfließenden Schlackestrom (3) erfasst. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (6) einen Detektionsbereich aufweist, der nur den aus dem metallurgischen Gefäß (1 ) abfließenden Schlackestrom (1 ) erfasst.
8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (6) zumindest eine im Nahinfrarotbereich arbeitende CCD- Kamera umfasst, mit der Bilder erzeugt werden.
9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signale Bilder sind, wobei der Schlackepegel SPA und die Breiten BMi und/oder BM2 jeweils aus separaten Feldern der Bilder ermittelt werden.
10. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Schlackepegel SPA und/oder der Schlackepegel SPB zur Regelung der
Menge an Kohlenstoff, die zur Schlackenbildung, insbesondere zur Schaumschlackenbildung, in das metallurgische Gefäß (1 ) zugesetzt wird, herangezogen wird.
1 1 . Vorrichtung zur Detektion des Schlackepegels (5) auf einer metallischen Schmelze (4) in einem metallurgischen Gefäß (1 ), insbesondere einem Lichtbogenofen, mit zumindest einer Signale generierenden Detektionseinrichtung (6), die auf das metallurgische Gefäß und/oder zumindest einen aus diesem über eine Rinne (12) abfließenden Schlackestrom (3) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinheit (9) vorgesehen ist mittels der in einer Phase A ein Schlackepegel SPA ermittelt wird und/oder wenn eine direkte optische Detektion des Schlackepegels SPA nicht möglich ist, die Breite BM des abfließenden Schlackestromes in zumindest einer Richtung detektiert und mittels der Verarbeitungseinheit der Schlackepegel SPB über die Menge an abfließender Schlacke SM ermittelt wird
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander senkrecht, insbesondere Unterflur, angeordnete Detektionseinrichtungen (6) vorgesehen sind, zur Detektion der Breiten des abfließenden Schlackestromes, wobei die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden, und die Menge an abfließender Schlacke SM proportional zum Produkt aus den Breiten BMi und BM2 und einem Korrekturfaktor FKB ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor FKB empirisch oder während der Phase A laufend aus dem aus Schlackepegel SPA und dem Produkt aus BMi und BM2 ermittelt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale optische Signale, insbesondere Bilder, sind und durch die Verarbeitungseinheit jeweils aus separaten Feldern der Bilder der Schlackepegel SPA und die Breiten BMi und BM2 ermittelt werden.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung zumindest eine, insbesondere im Nahinfrarotbereich arbeitende, insbesondere einen Tageslichtsperrfilter aufweisende, CCD-Kamera umfasst.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung einen Detektionsbereich (7) aufweist, der die Schlacke (8) im metallurgischen Gefäß (1 ), insbesondere durch eine Öffnung, bevorzugt durch eine geöffnete Schlackentür (2), und den aus dem metallurgischen Gefäß abfließenden Schlackestrom erfasst.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (6) einen Detektionsbereich aufweist, der nur den aus dem metallurgischen Gefäß (1 ) abfließenden Schlackestrom (3) erfasst. 17. Verfahren zur Steuerung der Schlackenbildung auf einer metallischen Schmelze (4) in einem metallurgischen Gefäß (1 ), insbesondere einem Lichtbogenofen, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Menge an Kohlenstoff, welche zur Schlackenbildung, insbesondere zur Schaumschlackenbildung, in das metallurgische Gefäß (1 ) zugesetzt wird, aufgrund des Schlackepegels SPA und/oder des Schlackepegels SPB, ermittelt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -10, erfolgt.
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