DE1149034B - Device for thermoelectric measurement of the temperature profile when refining pig iron z. B. in converters - Google Patents
Device for thermoelectric measurement of the temperature profile when refining pig iron z. B. in convertersInfo
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Description
Einrichtung zum thermoelektrischen Messen des Temperaturverlaufes beim Frischen von Roheisen z. B. in Konvertern Beim Frischen von Roheisen im bodenblasenden Konverter sowie durch technisch reinen Sauerstoff von der Oberfläche der Charge her laufen die Reaktionen mit großer Geschwindigkeit ab. Es bedarf daher erheblicher Geschicklichkeit und Erfahrung, die Charge in dem Augenblick abzufangen, in dem sie die angestrebte Zusammensetzung und Qualität aufweist. Man hat diese Schwierigkeit mit einer Reihe von Meß- und Beobachtungsmethoden zu beherrschen versucht. So wollte man z. B. durch spektrale Betrachtung der Konverterflamme bzw. durch deren Absorptionswirkung gegenüber monochromatischem Licht bestimmter Wellenlänge einen Hinweis für den richtigen Zeitpunkt der Beendigung des Blasvorganges erhalten. Wegen der wechselnden Blasbedingungen und der sich verändernden Eigenschaften der Flamme konnten solche Verfahren nicht zum Erfolg führen. Das Gleiche ergab sich bei der akustischen Analyse der beim Blasen auftretenden Geräusche.Device for thermoelectric measurement of the temperature curve when refining pig iron z. B. in converters When refining pig iron in the bottom blowing Converter as well as technically pure oxygen from the surface of the batch here the reactions take place at great speed. It therefore takes a lot more Skill and experience in catching the batch at the moment in which it has the desired composition and quality. You have this difficulty tried to master with a number of measurement and observation methods. So wanted one z. B. by spectral observation of the converter flame or by its absorption effect an indication of the correct wavelength compared to monochromatic light of a certain wavelength Time of completion of the blowing process obtained. Because of the changing blowing conditions and the changing properties of the flame, such procedures could not lead to success. The same was found in the acoustic analysis of blowing occurring noises.
Aus der Vielzahl der Bemühungen, den Ablauf der Frischreaktionen und deren Beendigung zu überwachen, schälte sich das kontinuierliche Messen der Temperatur der Charge während des Blasverlaufes als das zuverlässigste Mittel heraus. Da die Badtemperatur von entscheidendem Einfluß für den metallurgischen Ablauf der Windfrisch- und Aufblaseverfahren ist, ermöglicht ihre Messung während des Blasens auch den sofortigen Eingriff in den Reaktionsverlauf z. B. durch Kühlung der Charge mit Erz und/oder Schrott, Änderung der Blasbedingungen usw.From the multitude of efforts, the course of the fresh reactions and To monitor their completion, the continuous measurement of the temperature peeled off the batch as the most reliable means during the blowing process. Since the Bath temperature has a decisive influence on the metallurgical process of the wind cooling and inflation method, its measurement during inflation also enables the immediate intervention in the course of the reaction z. B. by cooling the batch with ore and / or scrap, changing blowing conditions, etc.
Die langzeitige Messung des Temperaturverlaufes der Charge während des Frischens mit Hilfe von Thermoelementen scheiterte zunächst an der ungenügenden Haltbarkeit der keramischen Schutzrohre. Es gelang lediglich eine kurzzeitige Tauchtemperaturmessung unter Verwendung von Schutzrohren aus Quarz, die aber nur möglich ist, wenn das Blasen unterbrochen und der Konverter für die Messung umgelegt wird. Nachdem es dann in systematischer Forschung gelungen war, Thermoelementschutzrohre erheblich besserer Haltbarkeit zu entwickeln, d. h. Schutzrohre, die die temperaturmäßige überwachung des Reaktionsverlaufes einer Mehrzahl von Chargen gestatteten, ergab sich für die praktische Anwendung dieser Meßmethode ein weiteres und noch ungleich schwierigeres Problem, nämlich das Problem des Einführens des Thermoelementes in die im Konverter befindliche Schmelze dergestalt, daß sie den Betrieb des Frischgefäßes nicht stört und betrieblich sicher und einfach möglich ist. Versuche, das Thermoelementschutzrohr in das feuerfeste Mauerwerk z. B. eines Konverters fest und so einzubauen, daß seine Erneuerung möglich war, führten zu ständigen Beschädigungen der Konverterauskleidung und erhöhten den Futterverschleiß in untragbarer Weise. Die Einführung des Schutzrohres durch die Konvertermündung, z. B. mit Hilfe einer Lanze, erschwerte die Handhabung und den Ablauf des metallurgischen Verfahrens. Außerdem ergab sich dabei ein zusätzlicher Angriff der Schutzrohre durch Schlacke, der insbesondere bei den Aufblaseverfahren mit reinem Sauerstoff besonders stark war.The long-term measurement of the temperature profile of the batch during of freshening with the help of thermocouples initially failed because of the insufficient Durability of the ceramic thermowells. Only a brief immersion temperature measurement was successful using protective tubes made of quartz, which is only possible if that Bubbles are interrupted and the converter is turned over for the measurement. After it Then systematic research had succeeded in making thermocouple protection tubes considerably develop better durability, d. H. Protective tubes, which the temperature-wise allowed monitoring of the course of the reaction of a plurality of batches, resulted For the practical application of this measuring method there is another and still unequal more difficult problem, namely the problem of inserting the thermocouple into the melt in the converter in such a way that it stops the fresh vessel from operating does not interfere and is operationally safe and easy to do. Try the thermocouple protection tube in the refractory masonry z. B. to install a converter firmly and so that its Renewal was possible, resulted in constant damage to the converter lining and increased forage wear in an unacceptable manner. The introduction of the protective tube through the converter mouth, e.g. B. with the help of a lance made handling difficult and the sequence of the metallurgical process. There was also an additional one Attack of the protective tubes by slag, especially during the inflation process was particularly strong with pure oxygen.
Schließlich wurde eine Einrichtung zum thermoelektrischen Messen des Temperaturverlaufes beim Frischen von Roheisen z. B. in Konvertern gefunden, die alle diese Schwierigkeiten durch einen in eine in Arbeitsstellung unter und in Kippstellung über dem Badspiegel des zu frischenden Metalls mündende rohrförmige Ausnehmung in der Zustellung des Frischgefäßes einzusetzenden Meßkopf beseitigt.Finally, a device for thermoelectrically measuring the Temperature profile when refining pig iron z. B. found in converters that all these difficulties through one in a working position under and in a tilted position tubular recess opening into the delivery of the fresh vessel eliminated the measuring head to be used.
Dieser Meßkopf besteht aus einem Schutzrohr für das Thermoelement, einem den in der Zustellung des Frischgefäßes verbleibenden Teil des Schutzrohres umgebenden Tragkörper aus feuerfestem Werkstoff, der einen die rohrförmige Ausnehmung gegen das Innere des Frischgefäßes verschließenden zylindrischen Abschnitt und Mittel aufweist, die es gestatten, inertes Druckgas mindestens am Umfang des Tragkörpers entlang in das Frischgefäß einzublasen, einem in den Tragkörper eingesetzten und damit fest verbundenen, die Verlängerung des Schutzrohres bildenden druckfesten und gasdichten Rohr, z. B. einem Stahlrohr, zur Aufnahme und Weiterleitung der Thermoelementdrähte sowie einer Kappe als gasdichten Verschluß des äußeren Endes der rohrförmigen Ausnehmung in der Zustellung des Frischgefäßes, an die das Stahlrohr angeschlossen oder durch die es hindurchgeführt ist und an der sich ein Stutzen für die Zufuhr eines gasförmigen Mediums unter Druck und ein Anschluß für einen Gasdruckmesser befindet.This measuring head consists of a protective tube for the thermocouple, one of the part of the protective tube that remains in the delivery of the fresh vessel surrounding support body made of refractory material, one of which is the tubular recess against the interior of the fresh vessel closing cylindrical section and means which allow inert compressed gas at least on the circumference to blow along the support body into the fresh vessel, one into the support body inserted and firmly connected, forming the extension of the protective tube pressure-resistant and gas-tight pipe, e.g. B. a steel pipe, for receiving and forwarding the thermocouple wires and a cap as a gas-tight closure of the outer end the tubular recess in the feed of the fresh vessel to which the steel pipe connected or through which it is passed and on which there is a nozzle for the supply of a gaseous medium under pressure and a connection for one Gas pressure meter is located.
Das charakteristische Merkmal des Meßkopfes besteht in der Ausbildung seines Tragkörpers dergestalt, daß mindestens über dem Umfang seines die rohrförmige Ausnehmung in der Zustellung des Frischgefäßes nach innen verschließenden Teiles ein gasförn-iiges Medium strömen kann, das ein Versintern des feuerfesten Tragkörpers mit der Zustellung des Frischgefäßes unterbindet und ein Eindringen des flüssigen Metalls in die Ausnehmung der feuerfesten Zustellung des Frischgefäßes.The characteristic feature of the measuring head is its training its support body in such a way that at least over the circumference of its tubular Recess in the delivery of the fresh vessel to the inside closing part a gaseous medium can flow which causes sintering of the refractory support body with the delivery of the fresh vessel prevents and penetration of the liquid Metal in the recess of the refractory lining of the fresh vessel.
Diesem Zweck kann z. B. ein Meßkopf dienen, bei dem der Durchmesser des zylindrischen Teiles des Tragkörpers um so viel kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung in der feuerfesten Zustellung des Frischgefäßes, daß zwischen dieser und dem zylindrischen Teil des Tragkörpers ein schmaler Ringspalt für den Durchgang des gasförmigen Mediums entsteht.This purpose can, for. B. serve a measuring head in which the diameter of the cylindrical part of the support body is so much smaller than the diameter the recess in the refractory lining of the fresh vessel that between this and the cylindrical part of the support body has a narrow annular gap for the passage of the gaseous medium is created.
Die Bespülung des das Thermoelementschutzrohr umgebenden Tragkörpers durch ein gasförnüges Medium kann auch dadurch bewerkstelligt werden, daß der Tragkörper selbst, und zwar in seiner Gesamtheit oder nur an seinem Umfang, aus porösem, gasdurchlässigem, feuerfesten Material besteht. Alsdann kann der äußere Durchmesser des Tragkörpers dem Innendurchmesser der Ausnehmung der Zustellung des Frischgefäßes entsprechen.The purging of the supporting body surrounding the thermocouple protection tube by means of a gas-free medium can also be achieved in that the support body itself, in its entirety or only around its circumference, made of porous, gas-permeable, refractory material. Then the outer diameter of the support body correspond to the inner diameter of the recess of the infeed of the fresh vessel.
Schließlich können sich auf dem Umfang des Tragkörpers, dessen Durchmesser dann wiederum dem Innendurchmesser der Ausnehmung in der Zustellung des Frischgefäßes entspricht, auch Längsrippen für den Durchgang des gasförmigen Mediums befinden.Finally, on the circumference of the support body, its diameter then in turn the inside diameter of the recess in the feed of the fresh vessel corresponds, also located longitudinal ribs for the passage of the gaseous medium.
Das mit dem Tragkörper fest verbundene Stahlrohrende kann für die Aufnahme und ein keramisches Einkitten des offenen Endes des Schutzrohres muffenartig ausgebildet sein. Tragkörper und Schutzrohr können aber auch aus einem Stück bestehen.The steel pipe end firmly connected to the support body can be used for Recording and ceramic cementing of the open end of the protective tube like a sleeve be trained. However, the support body and protective tube can also consist of one piece.
Einzelheiten der Vorrichtung zum thermoelektrischen Messen des Temperaturverlaufes beim Frischen von Roheisen, z. B. im Konverter, seien an Hand der Zeichnungen beschrieben. Die Fig. 1 bis 4 stellen Längsschnitte durch den in die feuerfeste Zustellung des Frischgefäßes eingesetzten Meßkopf dar: In der Zustellung 1 des Konverters befindet sich eine in Arbeitsstellung unter und in Kippstellung über der Oberfläche des zu frischenden Metalls mündende, durch ein keramisches Rohr ausgekleidete Ausnehmung 2. In sie ist der Meßkopf nach der Erfindung eingesetzt. Er besteht aus dem das Thermoelement 3 enthaltenden Schutzrohr 4, dessen in der rohrförmigen Ausnehmung 2 der Zustellung 1 verbleibender Abschnitt von einem feuerfesten Tragkörper 7 umgeben ist, der im gezeichneten Fall kegelförmige Gestalt hat und die Ausnehmung 2 gegen das Innere des Frischgefäßes mit einem zylindrischen Teil 7' abschließt. Der Außendurchmesser des zylindrischen Teiles 7' ist um so viel kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmung 2, daß zwischen beiden ein schmaler Ringschlitz 11 frei bleibt, durch den unter Druck ein inertes Gas, z. B. Argon, hindurchgeblasen werden kann. Als Sicherung bei einer etwaigen Beschädigung kann der Tragkörper 7 mit gekörntem hochfeuerfestem Material 13, z. B. aus Magnesit oder Aluminiumoxyd, hinterfüllt sein.Details of the device for thermoelectrically measuring the temperature profile when refining pig iron, e.g. B. in the converter, are described on the basis of the drawings. 1 to 4 show longitudinal sections through the measuring head inserted into the refractory lining of the fresh vessel: In the converter lining 1 there is a recess lined with a ceramic tube and opening under and in the tilted position above the surface of the metal to be freshly refined 2. The measuring head according to the invention is inserted into it. It consists of the protective tube 4 containing the thermocouple 3, the section of which remains in the tubular recess 2 of the feed 1 is surrounded by a refractory support body 7, which in the case shown has a conical shape and the recess 2 against the interior of the fresh vessel with a cylindrical part 7 ' concludes. The outer diameter of the cylindrical part 7 'is so much smaller than the inner diameter of the recess 2 that a narrow annular slot 11 remains free between the two through which an inert gas, e.g. B. argon can be blown through. As a safeguard in the event of any damage, the support body 7 can be coated with granular, highly refractory material 13, e.g. B. made of magnesite or aluminum oxide, be backfilled.
Mit dem Tragkörper 7 fest verbunden ist ein z. B. aus Stahl bestehendes Rohr 6, in dessen muffenartig erweitertem Ende 6' das offene Ende des Schutzrohres 4 keramisch verkittet ist. Durch das mit Radialstegen 8 versehene und in der Ausnehmung 2 der Zustellung des Frischgefäßes zentrierte Stahlrohr 6 führen die Drähte des Thermoelementes 3. Die rohrförmige Ausnehmung 2 ist außen durch eine Kappe 9 luftdicht verschlossen. An der Kappe befindet sich ein Stutzen 10 für die Zuführung des inerten Gases, dessen Druck von dem Druckmesser 12 gemessen wird. Das Stahlrohr 6 kann in der Kappe enden und mit dieser fest verbunden, aber auch durch die Kappe hindurchgeführt sein. Die Drähte des Thermoelementes 3 sind an ein nicht dargestelltes Millivoltmeter angeschlossen. Es registriert die Badtemperatur über dem gesamten Frischverlauf.Fixedly connected to the support body 7 is a z. B. made of steel Tube 6, in whose sleeve-like widened end 6 'the open end of the protective tube 4 is ceramic cemented. By the provided with radial webs 8 and in the recess 2 the delivery of the fresh vessel centered steel tube 6 lead the wires of the Thermocouple 3. The tubular recess 2 is airtight on the outside by a cap 9 locked. On the cap there is a nozzle 10 for the supply of the inert Gas, the pressure of which is measured by the pressure gauge 12. The steel pipe 6 can be in end of the cap and firmly connected to this, but also passed through the cap be. The wires of the thermocouple 3 are connected to a millivoltmeter (not shown) connected. It registers the bath temperature over the entire course of the freshness.
Der Tragkörper 7 kann, wie das in Fig. 2 der Zeichnung veranschaulicht ist, auch aus porösem und gasdurchlässigem feuerfestem Werkstoff bestehen. In diesem Falle entspricht der Durchmesser seines zylindrischen Teiles 7' dem Durchmesser der Ausnehmung 2. Mit gutem Erfolg hat der in Fig. 3 dargestellte Meßkopf gearbeitet, bei dem mit einem dichten keramischen Kern 7 a ein Ringkörper 7 b aus porösem, gasdurchlässigem feuerfestem Werkstoff verbunden ist und der Durchmesser des zylindrischen Teiles 7' wiederum dem Durchmesser der Ausnehmung 2 entspricht. Die Fig. 4 zeigt schließlich einen Meßkopf, bei dem sich auf dem Umfang des zylindrischen, im Durchmesser dem Durchmesser der Ausnehmung 2 entsprechenden Teiles 7' des Tragkörpers 7 Längsschlitze 7 c für den Durchgang des gasförmigen Mediums befinden.The support body 7 can, as illustrated in FIG. 2 of the drawing is also made of porous and gas-permeable refractory material. In this Trap, the diameter of its cylindrical part 7 'corresponds to the diameter the recess 2. The measuring head shown in Fig. 3 has worked with good success, in which with a dense ceramic core 7 a an annular body 7 b made of porous, gas-permeable refractory material is connected and the diameter of the cylindrical part 7 'in turn corresponds to the diameter of the recess 2. Finally, FIG. 4 shows a measuring head, in which on the circumference of the cylindrical, in diameter the Diameter of the recess 2 corresponding part 7 'of the support body 7 longitudinal slots 7 c for the passage of the gaseous medium.
Die Einrichtung nach der Erfindung stellt insgesamt ein Gerät zum thermoelektrischen Messen des Temperaturverlaufes beim Frischen von Roheisen in Konvertern oder anderen Behältern dar, das von besonderer Einfachheit und Betriebssicherheit ist und zwischen zwei Chargen bequem und ohne Beschädigung der Zustellung der Frischgeräte ausgewechselt werden kann. Das Auswechseln kann z. B. dadurch geschehen, daß der Tragkörper? über das Stahlrohr 6 und mit der Kappe 9 zusammen aus der Ausnehmung 2 der Behälterzustellung herausgezogen oder nach Abnahme der Kappe 9 und Herausnahmt des Thermoelementes mit dem Schutzrohr 4 zusammen in das Frischgefäß eingestoßen wird.The device according to the invention provides a total of a device for thermoelectric measurement of the temperature profile when refining pig iron in Converters or other containers that are particularly simple and reliable and between two batches conveniently and without damaging the delivery of the fresh equipment can be exchanged. The replacement can, for. B. happen that the Support body? over the steel tube 6 and with the cap 9 together from the recess 2 of the container delivery pulled out or after removing the cap 9 and taken out of the thermocouple with the protective tube 4 pushed into the fresh vessel will.
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB266162A GB924408A (en) | 1961-02-18 | 1962-01-24 | Temperature measuring apparatus |
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DEM48082A Pending DE1149034B (en) | 1961-02-18 | 1961-02-18 | Device for thermoelectric measurement of the temperature profile when refining pig iron z. B. in converters |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1149034B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1533937B1 (en) * | 1966-03-14 | 1971-12-09 | Leeds & Northrup Co | PROCEDURE FOR CONTINUOUS APPROXIMATE DETERMINATION OF THE EXPECTED DRINKING TEMPERATURE DURING THE PROCESS IN THE BASIC OXYGEN INFLATABLE CONVERTER |
-
1961
- 1961-02-18 DE DEM48082A patent/DE1149034B/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1533937B1 (en) * | 1966-03-14 | 1971-12-09 | Leeds & Northrup Co | PROCEDURE FOR CONTINUOUS APPROXIMATE DETERMINATION OF THE EXPECTED DRINKING TEMPERATURE DURING THE PROCESS IN THE BASIC OXYGEN INFLATABLE CONVERTER |
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