FI84860C - Anordning foer maetning av badtemperaturen i metallurgiska smaeltugnar. - Google Patents

Anordning foer maetning av badtemperaturen i metallurgiska smaeltugnar. Download PDF

Info

Publication number
FI84860C
FI84860C FI851492A FI851492A FI84860C FI 84860 C FI84860 C FI 84860C FI 851492 A FI851492 A FI 851492A FI 851492 A FI851492 A FI 851492A FI 84860 C FI84860 C FI 84860C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
flue
periscope
fiber optic
temperature
optic cable
Prior art date
Application number
FI851492A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI851492A0 (fi
FI851492L (fi
FI84860B (fi
Inventor
Frank Kitzinger
John M Lucas
Vladimir M Labuc
John G Peacey
Albert Pelletier
Gregory A Wint
Original Assignee
Noranda Inc
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 Noranda Inc filed Critical Noranda Inc
Publication of FI851492A0 publication Critical patent/FI851492A0/fi
Publication of FI851492L publication Critical patent/FI851492L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI84860B publication Critical patent/FI84860B/fi
Publication of FI84860C publication Critical patent/FI84860C/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G01J5/602Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using selective, monochromatic or bandpass filtering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0037Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids
    • G01J5/004Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids by molten metals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/04Casings
    • G01J5/041Mountings in enclosures or in a particular environment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/05Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/05Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
    • G01J5/051Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path using a gas purge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0818Waveguides
    • G01J5/0821Optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/70Passive compensation of pyrometer measurements, e.g. using ambient temperature sensing or sensing of temperature within housing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/064Ambient temperature sensor; Housing temperature sensor; Constructional details thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

1 84860
Laite metallurgisten sulatusuunien kylvyn lämpötilan mittaamiseksi - Anordning för mätning av badtemperaturen i metallurgista smältugnar Tämän keksinnön kohteena on laite metallurgisten sulatusuunien, kuten konvertterien ja reaktorien, kylvyn lämpötilan jatkuvaksi mittaamiseksi hormien kautta, joita hormeja normaalisti käytetään ilman tai reagoivien aineiden syöttämiseksi uunin kylpyyn.
Nopeasti liukenevat lämpöparit tai termoelementit sen paremmin kuin käsikäyttöiset pyrometritkaan eivät ole sopivia metallurgisten uunien kylpylämpötilan jatkuvaksi mittaamiseksi. Niitä voidaan käyttää korkeintaan tietyin aikavälein tapahtuviin mittauksiin. Jatkuvaa pyrometristä mittausta kylvyn pinnan yläpuolelta käytetään, mutta tulokset tiedetään heikoiksi johtuen emissiokyvyn vaihteluista, välissä olevassa ilmakehässä olevien kaasujen ja hiukkasmaisen aineksen häirinnästä ja pölyn kerääntymisestä optiikkaan. Jatkuvia pyrometrisia mittauksia on suorittanut myös Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise (IRSID), kuten on esittänyt P. Leroy, ΑΙΜΕ, helmikuu 1956, New York. IRSID:n kehittämässä laitteessa käytettiin kaksiväripyro-metria, joka oli kiinnitetty Bessemer-konvertterin pohjaan ja . . suunnattu kohti metallikylpyä yhden hormin läpi. Mainittu pyro-metri on kuitenkin kiinnitetty hormin suuhun eikä siten sovi asennettavaksi tavalliseen konvertterhormiin, joka pitää säännöllisesti puhdistaa niin kutsutulla 1askuharjal1 a. Edelleen pyrometrin herkät optiset ja elektroniset osat sijaitsevat lähellä konvertteria ja ovat siten alttiita vihamieliselle ympäristölle, mikä heikentää kojeen tarkkuutta ja luotettavuutta. Lisäksi IRSID-pyrometrissa käytetään pyöriviä kiekkosuodattimia ilmaisun rajoittamiseksi valittuihin käyttöaallon pituuksiin. Mittaukset suoritetaan siis peräkkäisin aikavälein ja tästä on seurauksena mittausstabi1iteetin heikkeneminen johtuen suurista (± 25 %) ja nopeista säteilyvaihteluista ajottain yli 100 Hertzin taajuuksiin, jotka ovat ominaisia konvertterihormeille.
— Esillä olevan keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että laitteeseen kuuluu: 2 84860 a. liikkuva periskooppi, joka on järjestetty työnnettäväksi hormiin ja vedettäväksi sieltä pois kulmassa hormin pitkittäis-akseliin nähden; b. periskoopissa oleva kuituoptinen kaapeli, jonka toinen pää on suunnattu vastaanottamaan sulatusuunin kylvystä hormiin tulevaa säteilyä; c. käyttölaite periskoopin työntämiseksi hormiin säteilyn havaitsemiseksi ja periskoopin vetämiseksi pois hormista lasku-harjan hormiin pääsyn sallimiseksi hormin puhdistamista varten; d. kaksiaallonpituuksinen pyrometri, joka on liitetty kuituoptisen kaapelin toiseen päähän kuituoptisen kaapelin läpi siirtyneen säteilyn analysoimiseksi kylvyn lämpötilan osoittamista varten.
Käyttölaite on edullisesti pneumaattinen tai hydraulinen sylinteri tai sähkömagneettinen käyttölaite sen työntämiseksi hormiin tai vetämiseksi siitä pois. Sylinterin mäntään on liitetty suojalevymekanismi, jota sylinteri käyttää työnnettäessä periskooppi hormiin laskuharjan vahingossa tapahtuvan hormiin tulon estämiseksi. Sylinteri käyttää myös pyyhkijä-laitetta kuituoptisen kaapelin vastaanottopään hankaamiseksi periskooppia käytettäessä kaapelin vastaanottopään tai siihen kiinnitetyn ikkunan pitämiseksi puhtaana.
Periskooppiin on edullisesti kiinnitetty tiiviste hormi-ilman häviön estämiseksi periskoopin käyttö- ja eroitetussa asennos-. . sa. Edelleen mukaan on järjestetty elimet periskoopin puhdistamiseksi ilmalla karstautumisten ohjaamiseksi pois periskoopin esillä olevasta osasta. Ilmapuhdistus tai -huuhtelu myös jäähdyttää kuituoptisen kaapelin pään ja yleisesti ottaen pitää koko kuituoptisen kaapelin asetetussa lämpötilassa.
Kaksi aallon pituuksiseen pyrometriin kuuluu kaksi säteilynil-maisinta, säteenjakaja säteilyn suuntaamiseksi kohti ilmaisimia, säteenjakajan ja kummankin ilmaisimen välissä olevan erilliset suotimet ilmaisun rajoittamiseksi kahteen valittuun käyt-töaallon pituuteen sekä ilmaisimien tulostukseen liitetty jakaja sellaisen tulostuksen muodostamiseksi, joka vastaa säteily- 3 84860 jen voimakkuuksien suhdetta kahdella valitulla aallon pituudella. Jakajan tulostus syötetään jaotinpiiriin kylvyn lämpötilaan verrannollisen tulostuksen muodostamiseksi. Kuituoptisen kaapelin lämpötilaan reagoiva tasauspiiri on myös mukana suhteen muutoksen tasaamiseksi lämpötilaan. Ilmaisimet on myös edullisesti kiinnitetty lämpöä johtavaan metal 1irunkoon, joka on lämpötilavakautettu.
Keksintöä selvitetään seuraavaksi esimerkin muodossa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:
Kuvio 1 on kaaviokuva keksinnön mukaisesta kaksi aallon pituuksisesta kuituoptisesta hormipyrometrista;
Kuvio 2 on lohkokaavio kaksi aallon pituuksisen pyrometrin elektronisesta piiristä;
Kuviot 3 ja 4 esittävät periskoopin mekaanisen käyttöjärjestelmän erästä suoritusmuotoa;
Kuvio 5 valaisee hormipyrometrin laboratoriokalibrointia verrattuna tavanomaiseen optiseen pyrometriin;
Kuvio 6 esittää suoraa kalibrointia lämpöpareja käyttäen verrattuna keksinnön mukaisella pyrometrilla saatuun kylvyn lämpötilaan; ja
Kuvio 7 esittää pyrometrin tulostusta metallikiven puhalluksen aikana esittäen mittauksen, johon ei vaikuta hormin tukkeutuminen.
Kuviossa 1 kaaviomaisesti esitettyyn järjestelmään kuuluu periskooppi 10, jota käytetään kuituoptisen kaapelin 12 pään työntämiseksi hormin runkoon 14 metallurgisen sulatusuunin kylvyn lämpötilan mittaamiseksi, johon uuniin hormi on asennettu. Kuten jäljempänä selviää, teleskooppi vetäytyy automaattisesti pois hormin rungosta laskuharjan käytön aikana. Kun periskooppi työnnetään hormin runkoon, kylpyä kohti olevalla puolella pe- 4 84860 riskooppia sijaitseva kuituoptinen kaapeli suuntautuu kylpyä kohti hormin läpi. Tällöin hormin päässä olevasta avoimesta kylvystä tuleva säteily valaisee suoraan kaapelin pään. Vaikka esillä olevassa suoritusmuodossa ei käytetä optisia elementtejä kuituoptiikan vastaanottopäässä, on selvää, että ikkunoita, linssejä, prismoja tai muita elementtejä voidaan käyttää vaihtoehtoisten vastaanottopäärakenteiden muodostamiseksi. Kuituoptisen kaapelin vastakkaisesta päästä tuleva säteily ositetaan sen kuljettua tarkennuslinssin 18 läpi kuutiosädejakajalla 20 kahden piivaloilmaisimen 22 välille. Valoilmaisimien eteen on sijoitettu kaistanpäästähäiriösuotimet 24 ilmaisun rajoittamiseksi valituiksi käyttöaallon pituuksiksi (0,8 ja 0,95 pm ). Aallon pituuksien valintaan vaikutti useita näkökohtia, kuten asteikon lineaarisuus, käytettävissä oleva säteilyenergia, ilmakehän suurehkon absorption puuttuminen (H2O ja CO2) ja optisen ilmaisimen suorituskyky. Muitakin kuin yllämainittuja aallon pituuksia voidaan käyttää. Kumpikin valoilmaisin muodostaa lähtöjännitteen, joka on verrannollinen sen läpi kulkevan säteilyn voimakkuuteen.
Todettiin että ilmaisimen herkkyys kahdella mittausaallonpituu-della oli sekä erilainen että epäsuhtaisesti muuttuva ilmaisimen lämpötilaan nähden. Tästä syystä tasauksen puuttuessa il-. : maisinten lämpötilan nousu aiheutti mitatun lämpötilan näennäisen alenemisen. Tämän ongelman poistamiseksi ja pyrometrin tarkkuuden säilyttämiseksi laajalla ympäröivän lämpötilan alueella työnnettiin ilmaisimet 22 metallirunkoon 26, joka läm-.·. pötilavakautettiin lämpötilansäätöpiirillä 28 (selvitetään myö-hemmin) ilmaisinten lämmittämiseksi tai jäähdyttämiseksi tarpeen mukaan.
Kahden ilmaisimen 22 lähtöjännitteet syötetään tavanomaiseen jännitteen jakajaan 30, joka antaa sellaisen tulostuksen, että :: se vastaa ilmaisinten kahdella valitulla aallonpituudella ha vaitseman säteilyn voimakkuuksien suhdetta. Jakajan 30 lähtö- 5 84860 jännite syötetään jäljempänä kuvattavan kuituoptisen kaapelin lämpötilatasaajän 32 kautta tavanomaiseen jaotinpiiriin 34, joka muodostaa tavanomaisen suhteen mitatun kylpylämpötilan ja jakajan lähtöjännitteen välille.
Kuituoptinen kaapeli käsittää korkealaatuisesta optisesta lasista valmistetun kuituoptisen kimpun, joka kuitenkin aiheuttaa huomattavia häviöitä sillä 15 metrin siirtomatkalla, joka tarvitaan pyrometrin sijoittamiseksi konvertterin viereen. Koska kuituoptiseen kimppuun kuuluu useita tuhansia kuituja, korkealaatuisten viestintäkuitujen kustannukset olisivat liian suuret. Kuitenkin koska kaksi aallonpituuksinen pyrometria johtaa lämpötilan kahdella tietyllä aallonpituudella säteilytettyjen voimakkuuksien suhteesta, jompaan kumpaan tai molempiin aallonpituuksiin vaikuttavat jatkuvat häviöt eivät vähennä tarkkuutta ja tällöin voidaan käyttää heikommin läpäiseviä kuituja, kuten tavallisesti valonjohtimiin käytettyjä normaaleja optisia lasikuituja. Eräs esimerkki tällaisista lasikuiduista on F2-EN1 jota myy Fiberoptic Technology Inc. Kuitenkin absorptiohäviöt tai muut vaikutukset, jotka vaihtelevat epäsuhtaisesti kojeen lämpötilan tai muiden olosuhteiden kanssa kahdella mittaus-aallonpituudella, voivat aiheuttaa huomattavia virheitä johtuen pienestä suhdemuutoksesta lämpötilan kanssa (noin 0,15 % per°C esitetyssä järjestelmässä), jolloin tämä pitää tasata. Vahvis-. tuksensäädin 40 on sijoitettu jompaan kumpaan ilmaisimen lähtö-piiriin epäsuhtaisten vakiohäviöiden kompensoimiseksi muunnettaessa tulosäteilyn voimakkuus kahdella valitulla aallonpituudella ilmaisimen lähtöjännitteiksi. Lisäksi sovellettiin kuituoptisen kimpun keskimääräisestä lämpötilasta riippuvaa kompensaatiota tai tasausta käyttämällä vastuslämpömittarin joh-...dinsilmukkaa (selvitetään jäljempänä), joka on lämpöliitetty kuituoptisen kaapelin koko pituuteen sen keskilämpötilan havaitsemiseksi. Silmukkavastukseen verrannollinen lähtöjännite syötettiin tasaajapiiriin 32.
6 84860
Kuviossa 2 on esitetty kaksiväriseen pyrometriin liittyvän elektronisen piiristön lohkokaavio, jossa esivahvistin 36 on liitetty kummankin valoilmaisimen 22 tulostukseen ja kummankin esivahvistimen syötetään alipäästösuotimeen 38 valoilmaisimien ottaman suurtaajuuskohinasignaalin suodattamiseksi pois. Ali-päästösuotimien tulostus syötetään analogiajakajaan 30, joka antaa tuloksen z = x/y, jossa x on yhtä kuin λ= 0,8 pm valo-ilmaisimen tulostus kun taas y on 0,95 pm valoilmaisimen tulostus. 0,95 pm valoilmaisimen piiriin on järjestetty säädettävä vahvistuksen vahvistin 40 jaotintarkoituksiin, mutta se voitaisiin sijoittaa myös λ= 0,8 pm valoilmaisimen piiriin. Lämpötilantasaajapiiriin kuuluu siltakytkentä,'jossa on kolme vastusta Rl, R2 ja R3 ja vastuslämpömittarin johdinsilmukka 42 joka ulottuu pitkin kuituoptista kaapelia sen keskimääräisen lämpötilan havaitsemiseksi. Siltaa käytetään jakajan 30 tulostuksesta käsin tehovahvistimen 44 kautta. Sillan tulostus syötetään summauspiiriin 46 operaatiovahvistimen 48 kautta. Tällöin summauspiiri 46 muodostaa tulostuksen, joka on jakajan 30 ja tasaajapiirin 32 tulostusten summa. Tämä tulostus syötetään tavanomaiseen jaotinpiiriin 34, joka tavanomaisten potentiometrien Pl ja P2 avulla suorittaa jaotus- ja nollaustoiminnat 0-10 Vdc tulostuksen muodostamiseksi, joka vastaa lämpötila- * aluetta 1040 C - 1315 C. Tämä tulostus ohjataan tavanomaiseen puolijohdekytkimeen 50, jota ohjaa tavanomainen analogiaraja-vertailija 52. Vertailija sulkee puolijohdekytkimen 50 silloin kun vahvistimen 40 tulostus on potentiometrien P3 ja P4 asetta-- mien, ennalta määrättyjen ylä- ja alarajojen sisällä. Puolijoh-dekytkimen 50 tulostus voidaan syöttää taulumittariin 54 oh-jainvahvistimen 56 kautta ja/tai tallentimeen (ei esitetty) 0-10 Vjjc - 4-20 mA konvertterin 58 kautta.
Lämpötilansäätöpiiri 28 (kuvio 1) on tavanomainen Peltier-laite 60, joka on varustettu lämpötila-anturilla 62, joka reagoi valoilmaisimien 22 lämpötilaan. Lämpötila-anturin tulostus syötetään virhevahvistimeen 64 tavanomaisen virta-jännitekonvertte- li 7 84860 rin ja jaotinpiirin 66 kautta. Virhevahvistin 64 vertaa lämpötila-anturin tulostusta potentiometrin P5 määrittämään ennalta määrättyyn lämpötilan asetuspisteeseen ja ohjaa tämän mukaisesti tehovahvistinta 68 Peltier-laitteen 60 lämmittämiseksi tai jäähdyttämiseksi siten, että molemmat valoilmaisimet pysyvät lämpötilan asetuspisteessä.
Kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti periskooppi 10 on kiinnitetty hor-mirunkoon, joka on työstetty sen työntämiseksi tavanomaisen hormin sulkukuulan 70 taakse. Periskooppi on pitkä, ontto putki, jonka sulkee yläpäästä hattu 72 ja jonka alapää on kiinnitetty keskelle levyä 74, joka on molemmista päistään kiinnitetty kahden vieressä olevan paineilmasylinterin 76 mäntään. Pai-neilmasylinterit on kiinnitetty lohkoon 78, joka on itsekin työstetty hormirungon sovittamiseksi paikalleen, jolloin lohko on kiinnitetty runkoon pulteilla 80, jotka ulottuvat hormirungon yläpäähän kiinnitetystä levystä 82. Paineilmasylintereitä käytetään ilmaletkujen 83 avulla ja ne on varustettu yhdyslet-kuilla 84 kahden männän käyttämiseksi samanaikaisesti. Sylinte-rimäinen laakeri 85 on asennettu lohkon keskustaan periskoopin 10 päästämiseksi liikkumaan liukuvasti ylös ja alas päätulppan-sa 72 ja hoikin 86 välillä, jolloin holkki on kiinnitetty periskooppi putkeen sellaisen välimatkan päähän tulpasta tai hatusta 72, että tämä välimatka määrää periskoopin liikematkan hormirunkoon. Tämä laakeri on varustettu ylä- ja alaistukalla 87 ja 88, jotka ovat yhteistoiminnassa hatun 72 ja hoikin 86 vastaavien istukoiden kanssa tiivisteiden muodostamiseksi hormi-ilman häviön estämiseksi. Edelleen on mahdollistettu tiivisteiden ilmapuhdistus hoikin 86 yläpäässä olevan pyöreän raon 90 ja periskoopin laakerissa 85 olevien pitkittäisrakojen (ei esitetty) kautta. Tämä ilma työntyy periskoopin onttoon putkeen kuituoptista kaapelia 12 ympäröivän letkun 92 kautta ja suuntaa roskat ja lian pois periskoopin ja sen laakerin esillä olevasta : osasta sekä jäähdyttää kuituoptisen kaapelin vastaanottopään 16 ja yleensä koko kuituoptisen kaapelin. Kuituoptinen kaapeli 8 84860 kulkee periskoopin onton putken keskustan läpi ja taipuu 90 astetta vastaanottopäässä 16, joka työntyy esiin hormin porausta kohti olevasta putken reiästä.
Pyyhkijälaite 94 on kiinnitetty sylinterien alapäähän kiinnitettyyn kulmatukeen 96 ja varustettu kaistaleella 98 Viton-kumia tai jotain muuta sopivaa materiaalia kaapelin vastaanot-topään 16 pyyhkimiseksi vastaanottopään puhdistamiseksi joka kerta kun periskooppia käytetään, jolloin saadaan vältetyksi mittaushäviö, joka johtuu pölyn liiallisesta kerääntymisestä vastaanottopäähän. Tällä tavoin vältetään käsin suoritettava puhdistus. Kaistan 98 pyyhkimispaine poistuu rullan 100 kohdatessa hoikin 86.
Tanko 102 on alapäästään kiinnitetty levyn 74 kumpaankin päähän ja yläpäästään vivustoon 104, joka kääntyy levyyn 82 kiinnitetyn tuen 106 varassa. Kummankin vivuston 104 toinen pää on kiinnitetty jousikuormitettuun suojalevyyn 108, joka peittää hormin pään laskuharjan estämiseksi joutumasta vahingossa hormiin siinä tapauksessa, että periskoopin automaattisesti laskeva pneumaattinen ohjausjärjestelmä (ei esitetty) pettää lasku-harjan ollessa lähellä hormia, johon periskooppi on asennettu. Periskooppi laskeutuu myös automaattisesti kuituoptisen kaapelin vastaanottopään suojaamiseksi mahdolliselta liekin tulolta konvertteritelaan.
Piirustusten kuvio 5 on graafinen esitys, joka on saatu labora-toriokalibroimalla keksinnön mukainen pyrometri verrattuna Leeds ja Northrup optiseen pyrometriin käyttämällä Philips 911 volframinauhalamppua. Voidaan todeta, että pyrometrin lukema vastaa teoreettista lämpöemissiokykyä samassa lämpötilassa (musta viiva). Kuviossa 6 on esitetty suoran kalibroinnin tulokset käyttämällä S-tyyppisiä lämpöpareja vasten kuparikon-vertteriin asennetun keksinnön mukaisen pyrometrin kylpylämpö-tilaa. Tämä graafinen esitys on korjattu 80°C siirtymän verran li 9 84860 johtuen volframkalibrointilähteen spektriemissiokyvystä. Volf-ramin emissiokyky laskee noin 10 % 0,8 ja 0,95 pm mittaus-aallonpituuksien välillä kun taas konvertterikylvyn todettiin omaavan yhtä suuren emissiokyvyn mainituilla kahdella aallonpituudella.
Pyrometrin riippumattomuus hormin tukkeutumisesta on esitetty kuviossa 7, joka esittää pyrometrin tulostusta konvertterin metallikiven puhalluksen aikana. Nuoli A osoittaa hormin puhdistuksen aikavälit. Edes vaikea tukkeutuma, jota osoittaa ympyröiden koko (johdettu ilmaistun säteilyn mitatusta voimakkuudesta), ei merkittävästi järkyttänyt lämpötilamittausta.
Edelleen todettiin, että hormin paluupoltto ei olennaisesti vaikuttanut lämpötilamittaukseen.
Vaikka keksintö on selvitetty viittaamalla erääseen edulliseen suoritusmuotoon, on selvää, että se ei rajoitu tähän suoritusmuotoon ja muutkin vaihtoehdot ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten rajoissa.

Claims (9)

10 84860
1. Laite metallurgisten sulatusuunien kylvyn lämpötilan mittaamiseksi hormin (14) läpi, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: a. liikkuva periskooppi (10), joka on järjestetty työnnettäväksi hormiin (14) ja vedettäväksi sieltä pois kulmassa hormin pitkittäisakseliin nähden; b. periskoopissa (10) oleva kuituoptinen kaapeli (12), jonka toinen pää on suunnattu vastaanottamaan sulatusuunin kylvystä hormiin (14) tulevaa säteilyä; c. käyttölaite (76) periskoopin (10) työntämiseksi hormiin (14) säteilyn havaitsemiseksi ja periskoopin vetämiseksi pois hormista laskuharjan hormiin pääsyn sallimiseksi hormin puhdistamista varten; d. kaksiaallonpituuksinen pyrometri, joka on liitetty kuituoptisen kaapelin (12) toiseen päähän kuituoptisen kaapelin läpi siirtyneen säteilyn analysoimiseksi kylvyn lämpötilan osoittamista varten.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttölaite (76) on pneumaattinen tai hydraulinen sylinteri tai sähkömagneettinen käyttölaite.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi suojalevy (108), joka on liitetty käyttölaitteeseen ja jota käyttölaite käyttää periskoopin (10) ollessa työnnettynä hormin (14) sisään laskuharjan estämiseksi työntymästä vahingossa hormiin.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi hormiin (14) asennettu laakeri (85), joka sallii periskoopin (10) liukuvan liikkeen hormiin ja sieltä pois, ja ilmasulut (87), jotka on sovitettu periskoopin I: ja laakerin väliin hormi-ilman häviön estämiseksi periskoopin käyttöasennossa ja irrotetussa asennossa. 11 84860
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi elimet periskoopin (10) ilmapuh-distamiseksi lian ohjaamiseksi pois periskoopin ilmasuluista (87) ja kuituoptisen kaapelin (12) pään jäähdyttämiseksi ja yleisesti ottaen koko kuituoptisen kaapelin pitämiseksi asetetussa lämpötilassa.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi pyyyhkijälaite (98), joka on liitetty käyttölaitteeseen ja jota käyttölaite käyttää kuituoptisen kaapelin (12) vastaanottopään pyyhkimiseksi periskooppia (10) käytettäessä.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuun kaksiaallonpituuksiseen pyrometriin kuuluu kaksi säteilynilmaisinta (22), säteenjakaja (20) säteilyjen ohjaamiseksi ilmaisimiin (22), erilliset suotimet (24), jotka on sijoitettu säteenjakajan (20) ja kummankin ilmaisimen (22) väliin ilmaisun rajoittamiseksi kahteen valittuun käyttöaallon pituuteen, sekä ilmaisimien (22) tulostukseen liitetty jakaja (30) sellaisen tulostuksen muodostamiseksi, joka on yhtä suuri kuin säteilyjen voimakkuuksien suhde kahdella valitulla aallonpituudella .
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi kalibrointipiiri, joka reagoi jakajaan (20) kylvyn lämpötilaan nähden verrannollisen tulostuksen muodostamiseksi, sekä tasauspiiri, joka reagoi kuituoptisen kaapelin (12) lämpötilaan suhdemuutoksen tasaamiseksi lämpötilan suhteen. 12 8 4 8 60
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että ilmaisimet (22) on kiinnitetty metallilohkoon ja että siihen lisäksi kuuluu elimet mainitun metallilohkon lämpötilan stabiloimiseksi. I; i3 8 4 860
FI851492A 1984-04-24 1985-04-15 Anordning foer maetning av badtemperaturen i metallurgiska smaeltugnar. FI84860C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000452678A CA1218866A (en) 1984-04-24 1984-04-24 Tuyere pyrometer
CA452678 1984-04-24

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI851492A0 FI851492A0 (fi) 1985-04-15
FI851492L FI851492L (fi) 1985-10-25
FI84860B FI84860B (fi) 1991-10-15
FI84860C true FI84860C (fi) 1992-01-27

Family

ID=4127725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI851492A FI84860C (fi) 1984-04-24 1985-04-15 Anordning foer maetning av badtemperaturen i metallurgiska smaeltugnar.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4619533A (fi)
EP (1) EP0160359B1 (fi)
JP (1) JPS60231126A (fi)
AU (1) AU568720B2 (fi)
CA (1) CA1218866A (fi)
DE (1) DE3569612D1 (fi)
FI (1) FI84860C (fi)
ZA (1) ZA851439B (fi)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3521190A1 (de) * 1985-06-13 1986-12-18 Hoesch Stahl AG, 4600 Dortmund Vorrichtung zur temperaturmessung an einem konverter
JPS625081A (ja) * 1985-07-02 1987-01-12 川崎製鉄株式会社 燃焼帯測定装置
US4708474A (en) * 1985-11-14 1987-11-24 United Technologies Corporation Reflection corrected radiosity optical pyrometer
US4737038A (en) * 1987-01-15 1988-04-12 Vanzetti Systems Immersion infrared thermometer for molten materials
US4933543A (en) * 1987-09-25 1990-06-12 Chesley F. Carlson Dark signal compensation for diode arrays
US4759299A (en) * 1987-10-27 1988-07-26 Kennedy Jesse R Deslagger for instrument equipped boiler port
US4885633A (en) * 1988-06-13 1989-12-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Quantitative surface temperature measurement using two-color thermographic phosphors and video equipment
IL87640A (en) * 1988-09-01 1991-12-12 Israel Atomic Energy Comm Infra-red sensing system
US4919505A (en) * 1989-01-12 1990-04-24 Square D Company Infrared thermometer with fiber optic remote pickup
JP2687572B2 (ja) * 1989-04-17 1997-12-08 三菱マテリアル株式会社 セメント焼成炉監視方法及びその装置
US5180228A (en) * 1989-09-18 1993-01-19 Asahi Glass Company Ltd. Radiation thermometer for molten iron and method for measuring the temperature of molten iron
US5145257A (en) * 1990-03-29 1992-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Infrared fiber-optical temperature sensor
GB9022496D0 (en) * 1990-10-17 1990-11-28 British Steel Plc Measurement of the temperature of a melt
KR0134654B1 (ko) * 1993-10-05 1998-04-20 이요시 슌키치 광파이버를 사용한 온도측정장치 및 방법
US5414247A (en) * 1993-12-29 1995-05-09 The Boeing Company Hot melt induction heater and method
US5397108A (en) * 1994-07-29 1995-03-14 Alexander; James M. Peepsight for blast furnace tuyere sensor system
US5481247A (en) * 1994-07-29 1996-01-02 Alexander; James M. Blast furnace tuyere sensor system
AU746219B2 (en) * 1995-11-02 2002-04-18 Mitsubishi Materials Corporation Temperature measuring apparatus
KR100348980B1 (ko) * 1995-11-02 2003-04-11 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 고온용체의온도측정방법과온도제어방법및이에사용되는온도측정장치
TW337553B (en) 1995-12-20 1998-08-01 Voest Alpine Ind Anlagen Method for determination of electromagnetic waves originating from a melt
DE19647174A1 (de) * 1996-11-14 1998-05-28 Fuchs Systemtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung von Hochtemperatur-Schmelzen, sowie mit einer solchen Temperaturmeßvorrichtung ausgestattetes Schmelzgefäß
US6733173B1 (en) * 1996-12-19 2004-05-11 Diamond Power International, Inc. Pyrometer for measuring the temperature of a gas component within a furnace
US6012840A (en) * 1997-01-27 2000-01-11 The Regents Of The University Of California Single-fiber multi-color pyrometry
US6080223A (en) * 1997-08-29 2000-06-27 Bethlehem Steel Corporation Flame detection monitoring system for detecting blockages in blast furnace injection paths
US6422745B1 (en) * 1999-01-15 2002-07-23 Ametek, Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
US6354733B2 (en) * 1999-01-15 2002-03-12 Ametex, Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
US6370486B1 (en) 1999-01-15 2002-04-09 En'urga Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
US20030207464A1 (en) * 1999-02-19 2003-11-06 Tony Lemmo Methods for microfluidic aspirating and dispensing
AT410031B (de) * 2000-12-01 2003-01-27 Voest Alpine Ind Anlagen Einrichtung zur aufnahme und weiterleitung elektromagnetischer wellen, die von einer materialprobe ausgesendet werden
JP2002303553A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Noritake Co Ltd 温度分布測定方法および装置
US6923573B2 (en) * 2001-07-27 2005-08-02 Nippon Steel Corporation Apparatus and method for measuring temperature of molten metal
ITMI20012278A1 (it) * 2001-10-30 2003-04-30 Techint Spa Dispositivo e metodo per misurazione discreta e continua della temperatura di metallo liquido in un forno o recipiente per la sua produzione
DE10259830A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-01 Specialty Minerals Michigan Inc., Bingham Farms Verfahren zum Freihalten einer Blasdüse, die ein metallurgisches Gefäß durchquert, von Pfannenrest
KR101136943B1 (ko) * 2010-04-16 2012-04-20 한국과학기술연구원 내오염성이 향상된 친수성 분리막의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 친수성 분리막
EP2775465B1 (de) * 2013-03-06 2017-08-16 Siemens Schweiz AG Gefahrenmelder mit einem kontaktlos arbeitenden Wärmestrahlungssensor zur Ermittlung einer Umgebungstemperatur
JP6438663B2 (ja) * 2014-03-17 2018-12-19 三菱マテリアル株式会社 粉塵が存在する雰囲気中の物体の温度を計測する方法
EP4123273A4 (en) * 2020-05-20 2024-03-27 Hamamatsu Photonics K.K. THERMAL RADIATION LIGHT DETECTION DEVICE AND LASER PROCESSING DEVICE
LU502564B1 (en) 2022-07-25 2024-01-25 Wurth Paul Sa Estimating element content in molten material at openings of metallurgical vessels

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US866312A (en) * 1906-05-19 1907-09-17 Henry Seidler Blast-furnace twyer.
US2261559A (en) * 1940-08-02 1941-11-04 Phelps Dodge Corp Tuyere
US2448199A (en) * 1944-07-11 1948-08-31 Brown Instr Co Control system for blast furnace air
US2576514A (en) * 1949-06-11 1951-11-27 Cons Mining & Smelting Co Pyrometer
US2854229A (en) * 1953-08-26 1958-09-30 American Metal Climax Inc Oil burning tuyere
GB778638A (en) * 1954-07-28 1957-07-10 Siderurgie Fse Inst Rech Method of and apparatus for the utilisation of optical pyrometers for measuring the temperature of the metal bath during refining in a converter
US2814953A (en) * 1955-01-10 1957-12-03 Ambrose J Callaghan Temperature measuring devices for furnaces and mounting therefor
US3501237A (en) * 1964-04-28 1970-03-17 Ind Dev Fund Apparatus for and method of determining temperature
US3379062A (en) * 1965-07-22 1968-04-23 Otto G. Lellep Measurement of rotary kiln temperatures
US3451254A (en) * 1965-07-26 1969-06-24 Automation Ind Inc Nondestructive tester
US3626501A (en) * 1968-03-18 1971-12-07 Atlantic Richfield Co Apparatus for injecting fluid fuel into a blast furnace
US3570277A (en) * 1969-05-26 1971-03-16 Hoesch Ag Arrangement for measuring the temperature of a metal bath
DE2150200A1 (de) * 1970-10-15 1972-04-20 British Steel Corp Vorrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung,insbesondere zur Messung der Temperatur einer Eisen- oder Stahlschmelze
CA943368A (en) * 1971-02-05 1974-03-12 Stanislaw M. Veltze Device for measuring temperature of molten metal
US4081215A (en) * 1976-05-18 1978-03-28 General Electric Company Stable two-channel, single-filter spectrometer
GB1553182A (en) * 1977-03-30 1979-09-19 Yokogawa Electric Works Ltd Detector fur use in infrared gas analyzer
GB1602160A (en) * 1978-04-26 1981-11-11 Negretti & Zambra Aviat Ltd Pyrometers
DE2907281A1 (de) * 1979-02-24 1980-09-04 Ruhrchemie Ag Apparatur und verfahren zur messung der temperatur in reaktoren, die bei ueber 1400 grad celsius betrieben werden
US4306835A (en) * 1979-11-20 1981-12-22 Avco Corporation Air purging unit for an optical pyrometer of a gas turbine engine
DE3000640A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-16 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Vorrichtung zur messung der sinterzonentemperatur in einem drehrohrofen
JPS57501928A (fi) * 1980-12-11 1982-10-28
DE3118080C2 (de) * 1981-05-07 1986-04-30 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Vorrichtung zur Messung der Temperaturverteilung entlang der Innenwände von engen, schachtförmigen Räumen
US4435093A (en) * 1981-12-08 1984-03-06 Bethlehem Steel Corporation Pyrometer with sighting window cleanliness monitor

Also Published As

Publication number Publication date
ZA851439B (en) 1985-10-30
DE3569612D1 (de) 1989-05-24
EP0160359A2 (en) 1985-11-06
EP0160359A3 (en) 1986-03-12
US4619533A (en) 1986-10-28
FI851492A0 (fi) 1985-04-15
AU568720B2 (en) 1988-01-07
CA1218866A (en) 1987-03-10
EP0160359B1 (en) 1989-04-19
AU3851485A (en) 1985-10-31
FI851492L (fi) 1985-10-25
JPS60231126A (ja) 1985-11-16
FI84860B (fi) 1991-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI84860C (fi) Anordning foer maetning av badtemperaturen i metallurgiska smaeltugnar.
CA1158887A (en) Surface temperature measuring apparatus for object within furnace
US4144758A (en) Radiation measurement of a product temperature in a furnace
JP4077080B2 (ja) ガスタービン用光高温計
CA1183268A (en) Pyrometer with sighting window cleanliness monitors
US7938576B1 (en) Sensing system for obtaining images and surface temperatures
US8245670B2 (en) High temperature adjustable sensor housing system apparatus
US3454769A (en) Two-colour radiation ratio pyrometer
US4525080A (en) Apparatus for accurately measuring high temperatures
JP4662360B2 (ja) プラズマ溶融炉におけるスラグ温度計測方法及び装置
Claggett et al. Radiation and infrared pyrometers
Dils et al. Measurement of the silver freezing point with an optical fiber thermometer: proof of concept
CA2461264A1 (en) Pyrometer
AU2003235010B2 (en) Emissivity probe
EP0080367B1 (en) Measuring temperature of hot gases
SE451409B (sv) Anordning for bestemning av temperaturen hos ett metobjekt genom detektering av den elektromagnetiska stralning som metobjektet avger
JP2006133234A (ja) スラグ温度計測方法及び該計測装置
Samoylov et al. High Accuracy Radiation TSP‐type Thermometers for Radiometric Scale Realization in the Temperature Range from 600 to 3200° C
Schubnell et al. Temperature measurement under concentrated radiation
Ricolfi et al. 5. Radiation Thermometers
WO2016081841A1 (en) Optical measurement system for steam cracking furnace coil outlet temperature
JP2005195447A (ja) スラグ温度計測方法及び該計測装置
Levendis et al. Theory of Operation, Construction and Evaluation of a Near-Infrared Pyrometer.
CA1234704A (en) Optical fiber thermometer
Müller et al. A Fast Fiber‐optic Two‐color Pyrometer for Temperature Measurements of Metallic Surfaces with Varying Emissivities

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: NORANDA INC.