NL1002377C2

NL1002377C2 - Werkwijze, blaasvorm en systeem voor het detecteren van een lek in een met vloeistof gekoeld gedeelte van een blaasvorm van een hoogoven.

Info

Publication number: NL1002377C2
Application number: NL1002377A
Authority: NL
Inventors: Geert Meijerhof; Ronald Nicolaas Molenaar; Marinus Willem Cornelis Jonge
Original assignee: Hoogovens Staal Bv
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 1997-08-20

Description

WERKWIJZE, BLAASVORM EN SYSTEEM VOOR HET DETECTEREN VAN EEN LEK IN EEN MET EEN VLOEISTOF GEKOELD GEDEELTE VAN EEN BLAASVORM VAN EEN HOOGOVEN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het detecteren van een lek in een met een vloeistof gekoeld gedeelte van een koelelement van een hoogoven, zoals een koelsysteem van een blaas-vorm voor een hoogoven.

5 Een dergelijke werkwijze is bekend uit de praktijk. Om in de hoogoven de benodigde haardtemperatuur te bereiken, worden in de hoogoven warmtezones in stand gehouden door het inblazen van voorverwarmde lucht met behulp van blaasvormen. Door hun functie en positie ondervinden de blaasvormen een zware thermische en mecha-10 nische belasting. Om de thermische belasting te kunnen weerstaan zijn de blaasvormen voorzien van een voor een vloeistof toegankelijke ruimte, die bestemd is om aan te sluiten op een met vloeistof gevuld koelsysteem, om de temperatuur van de blaasvorm te houden beneden een kritische temperatuur waarbij deze het begeeft. Niette-15 min komt het wel voor, dat een blaasvorm lek raakt waarbij in dit verband onder lek raken verstaan moet worden dat zich een ongewenste verbinding tussen de eerdergenoemde ruimte in de blaasvorm en het inwendige van de hoogoven vormt. Een dergelijke lekkage veroorzaakt de nodige schade aan de vuurvaste bemetseling van de wand van de 20 hoogoven en kan in extreme gevallen aanleiding geven tot gevaarlijke situaties doordat de vloeistof, in het algemeen hoofdzakelijk water omvattende, door blootstelling aan de extreem hoge temperaturen die in de haard heersen, in de ordegrootte van 2000 °C en meer, explodeert. De schade aan de bemetseling als gevolg ook van relatief 25 kleine lekkages kan tot gevolg hebben dat een hoogovenreparatie, welke ongeveer elke 5 a 10 jaar moet worden ondernomen, 1 tot 2 jaar eerder dan gepland noodzakelijk wordt. Daarnaast kan de gelekte vloeistof aan het hoogovenproces deelnemen, waardoor een deel van het hoogovenproces in een andere evenwichtstoestand komt. Deze 1002377 - 2 - lokale verandering in de evenwichtstoestand is ongewenst uit het oogpunt van een zo constant mogelijke procesvoering. Het belang van een vroege opsporing en constatering van lekkage uit de blaasvormen is derhalve groot.

5 Niettemin geeft het vaststellen van lekkage en het aanwijzen van de lekke blaasvorm steeds weer de nodige problemen. Volgens de bekende praktijk wordt van een verdachte blaasvorm of de druk van de vloeistof in de genoemde ruimte naar beneden gebracht om vervolgens vast te stellen of er hoogovengas vanuit het inwendige van de 10 hoogoven naar het koelsysteem lekt, dan wel wordt de druk juist opgevoerd door de toevoer en de afvoer af te sluiten. In de laatste situatie daalt de druk in geval van een lek in plaats van dat deze door de warmtetoevoer stijgt. De eerste praktijk is bijzonder omslachtig en tijdrovend en gaat zomede gepaard met hoge kosten. De 15 tweede praktijk is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de afsluiters. Beide uitvoeringsvormen van de bekende praktijk zijn indirecte werkwijzen.

Volgens de uitvinding zijn deze problemen opgelost en nadelen vermeden, en wordt een waterdichte praktijk voor het aanwijzen van 20 de schuldige blaasvorm geboden die grote voordelen biedt. Bovendien is de werkwijze volgens de uitvinding direct van aard.

De verbeterde werkwijze voor het detecteren van een dergelijk lek vindt volgens de uitvinding plaats door in de vloeistof waarmee bijvoorbeeld de blaasvorm wordt gekoeld een stof op te nemen die bij 25 toediening aan het in de hoogoven bedreven proces een herkenbare verandering in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas of hoog- ovenstof teweegbrengt en de verandering in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas of hoogovenstof te signaleren, bijvoorbeeld door de concentratie van de betreffende stof in het hoogovengas of 30 hoogovenstof te bewaken. Hiermede wordt bereikt dat op relatief eenvoudige maar trefzekere wijze kan worden vastgesteld welke blaasvorm lek is. In de praktijk zal volgens een bepaald protocol bijvoorbeeld een edelgas aan het koelwater van de onderscheidelijke blaasvormen worden toegevoerd en in samenhang met genoemd protocol 35 zal de concentratie van dit edelgas in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas worden bepaald. Het zal duidelijk zijn dat door vergelijking van het protocol met het eventuele verloop in de concentratie kan worden vastgesteld welke blaasvorm moet worden vervangen.

40 De werkwijze volgens de uitvinding, die bij voorkeur wordt 1002377 - 3 - uitgevoerd met als edelgas helium, heeft het grote voordeel, dat voor het bepalen van de concentratie van het edelgas in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas geen bijzondere bemonsterende apparatuur behoeft te worden geïnstalleerd omdat deze gebruikelijk 5 al aanwezig is voor het doorlopend systematisch analyseren van de samenstelling van het hoogovengas.

In de praktijk zou de uitvinding als volgt worden toegepast waarbij wordt verwezen naar de tekening waarin Fig. 1 schematisch een langsdoorsnede door een in een wand van een hoogoven aangebrach-10 te blaasvorm toont. Op elke van de blaasvormen (1) die zich aan de omtrek van de hoogovenschacht (2) ter hoogte van de haard bevinden wordt een kleine injecteur (3) aangebracht die is aangesloten op een voedingsleiding (4) voor toevoer van helium. Deze injecteurs (3) worden met behulp van een stuursignaal geopend om helium in het 15 koelwater dat de betreffende blaasvorm (1) koelt te injecteren. Dit openen geschiedt bijvoorbeeld per blaasvorm volgens een vast protocol, bijvoorbeeld elke tijdseenheid een volgende blaasvorm. Er wordt geïnjecteerd gedurende een periode die voldoende lang is om bij lekkage een traceerbare concentratie in het hoogovengas te veroorza-20 ken. Doordat bekend is in welke periode na het injecteren er eventueel gelekt helium, opgenomen in het hoogovengas, voorbij stroomt aan het gedeelte waar dit hoogovengas wordt bemonsterd, kan een representatief monster worden genomen dat dan wordt gecontroleerd op een verhoogde heliumconcentratie. Is dit het geval dan is het een 25 eenvoudige zaak deze positieve uitslag te koppelen aan de lekke blaasvorm. Door deze te vervangen wordt verhoogde slijtage aan vitale delen van de hoogoven voorkomen waarmee de levensduur van de hoogoven niet onnodig wordt bekort, dan wel vervroegde reparaties uit kunnen blijven en worden de nadelen voor de procesvoering 30 voorkomen.

De uitvinding is tevens belichaamd in een koelelement voor een hoogoven, zoals een koelsysteem van een blaasvorm voor een hoogoven, voorzien van middelen voor het inbrengen van een stof aan de koelvloeistof in een gedeelte ervan dat in gemonteerde toestand bij 35 koelvloeistoflekkage toegang geeft tot de hoogoven, alsmede in een systeem voor het detecteren van een lek in een met een vloeistof gekoeld gedeelte van een koelelement van een hoogoven, zoals een koelsysteem van een blaasvorm, omvattende middelen voor het in een koelsysteem van de blaasvorm brengen van een stof die bij toediening 40 aan het in de hoogoven bedreven proces een herkenbare verandering in 1002377 - 4 - het van de hoogoven afkomstige hoogovengas of hoogovenstof teweegbrengt .

Volgens de uitvinding kan een koelwaterlekkage van minder dan 2 a 3 1/min betrouwbaar worden gedetecteerd zonder droogzetten van het 5 koelsysteem van de betreffende blaasvorm. Indien bij toediening van het edelgas de blaasvorm tijdelijk wordt drooggezet, hetgeen ertoe leidt dat de stof niet mengt met de koelende vloeistof dan is de gevoeligheid nog beduidend hoger en kunnen lekkages van minder dan 1 1/min worden opgespoord.

10 1002377

Claims

1. Werkwijze voor het detecteren van een lek in een met een vloeistof gekoeld gedeelte van een koelelement van een hoogoven, 5 zoals een koelsysteem van een blaasvorm voor een hoogoven, door in de vloeistof een stof in te brengen die bij toediening aan het in de hoogoven bedreven proces een herkenbare verandering in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas of hoogovenstof teweegbrengt en de verandering in het van de hoogoven afkomstige 10 hoogovengas of hoogovenstof te signaleren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stof in hoofdzaak een edelgas omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het edelgas helium is.

4. Koelelement voor een hoogoven, zoals een koelsysteem van een blaasvorm voor een hoogoven, voorzien van middelen voor het 20 inbrengen van een stof aan de koelvloeistof in een gedeelte ervan dat in gemonteerde toestand bij koelvloeistoflekkage toegang geeft tot de hoogoven.

5. Systeem voor het detecteren van een lek in een met een vloeistof 25 gekoeld gedeelte van een koelelement van een hoogoven, zoals een koelsysteem van een blaasvorm, omvattende middelen voor het in een koelsysteem van de blaasvorm brengen van een stof die bij toediening aan het in de hoogoven bedreven proces een herkenbare verandering in het van de hoogoven afkomstige hoogovengas of 30 hoogovenstof teweegbrengt. 1002377