DD270960A1 - METHOD FOR REGULATING THE OVEN PRESSURE IN FUEL MORNING OVEN - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Regelung des Ofenraumdruckes in Herdschmelzoefen bezieht sich auf Herdschmelzoefen der Metallurgie und Glasindustrie, vorzugsweise Siemens-Martin-Oefen. Der statische Ofenraumdruck wird in Bereichen des Ofengewoelbes gemessen, in denen ueber die Ofenlaengsachse Extremwerte auftreten. Weiterhin erfolgt seine Messung im Bereich der Ofentueren, um den dort moeglichen Falschlufteinfall zu beruecksichtigen. Die einzelnen Messwerte werden auf elektrischem Wege zu einem arithmetischen Mittelwert zusammengefasst, der auf die Steuerung des Abzuges der Ofenabgase wirkt. Bei Ueberschreitung eines vorgegebenen Extremwertes an einer der Messstellen wird der arithmetische Mittelwert fuer die Steuerung des Abzuges so veraendert, dass die Extremwertueberschreitung rueckgaengig gemacht wird. Bei gleichzeitiger Ueberschreitung eines Maximal- und eines Minimalwertes wird der Energieeintrag in den Ofen reduziert, bis mindestens eine Extremwertueberschreitung rueckgaengig gemacht wird. FigurMethod for controlling furnace chamber pressure in hearth melting furnaces refers to hearth melting furnaces of metallurgy and glass industry, preferably Siemens Martin furnaces. The static furnace chamber pressure is measured in regions of the furnace body in which extreme values occur over the furnace longitudinal axis. Furthermore, its measurement takes place in the area of the furnace doors, in order to take into account the possible false rainfall occurring there. The individual measured values are combined by electrical means into an arithmetic mean, which acts on the control of the exhaust of the kiln exhaust gases. If a predetermined extreme value is exceeded at one of the measuring points, the arithmetic mean value for the control of the trigger is changed so that the exceeding of the extreme value is reversed. If a maximum and a minimum value are exceeded at the same time, the energy input into the furnace is reduced until at least one extreme value exceedance is reversed. figure

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Ofenraumdruckes in Herdschmelzöfen der Metallurgie und Glasindustrie, vorzugsweic ι in Siemens-Martin-Öfen.The invention relates to a method for controlling the furnace chamber pressure in hearth furnaces of metallurgy and glass industry, vorzugsweic ι in Siemens Martin ovens.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Die energetische Fahrweise von Herdschmelzöfen, speziell Siemens-Martin-Öfen, ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, daß durch die Erzeugung eines Überdruckes im Ofenraum Falschlufteinfall durch die Ofentüren und andere vorhandene Öffnungen vermieden werden soll. Dazu wird bekanntermaßen der Ofenraumdruck an einer Stelle, vorzugsweise im Scheitel des Ofengewölbes in der Ofenmitte, gemessen und zur Steuerung des Abzuges der Ofenabgase verwendet. Der statische Ofenraumdruck bzw. die dära <s abgeleitete Meßgröße wirkt auf Stellmotor und Klappen im Abgasweg oder 8uf in den Abgasweg integrierte Saugzuggebläse. Die Wahl der Meßstelle resultiert aus der Erfahrung, daß damit ein arithmetischer Mittelwert des statischen Druckes über <Jie Ofenlänge und die Ofenbreite gemessen wird. Dieser Mittelwert ändert sich, auch bei ständigem Wechsel der Abzugsrichtung der Ofenabgase, bedingt durch die regenerative Fahrweise des Ofens, nur unwesentlich im Verlauf des Schmelzprozesses.The energetic operation of hearth furnaces, especially Siemens Martin ovens, is characterized, inter alia, that should be avoided by generating an overpressure in the oven room false air ingress through the oven doors and other existing openings. For this purpose, it is known that the furnace chamber pressure at one point, preferably at the apex of the furnace vault in the middle of the furnace, measured and used to control the withdrawal of the kiln exhaust gases. The static furnace chamber pressure or the measured variable derived therefrom acts on servomotor and flaps in the exhaust gas path or 8uf in the exhaust gas path integrated induced draft fan. The choice of measuring point results from the experience that it measures an arithmetic mean of the static pressure over the length of the furnace and the width of the furnace. This mean value changes, even with constant change of the withdrawal direction of the furnace exhaust gases, due to the regenerative driving of the furnace, only insignificantly in the course of the melting process.

Aufgrund der im Ofen herrschenden Strömungsverhältnisse besteht der Nachteil dieser Ofenraumdruckregelung darin, daß sie auf einem gemessenen Mittelwert basiert, der keine Aussagen über die im Ofenraum auftretenden Extremwerte zuläßt und damit ihre regelungstechnische Berücksichtigung verhindert. Weiterhin ist als nachteilig zu bewerten, daß sich dieser Mittelwert bei einer Aufteilung des Flammenimpulses von einem tuf mehrere Brenner nur unwesentlich verändert. Diese Nachteile können im praktischen Betrieb dazu führen, daß trotz eines relativ hohen gemessenen Ofenraumdruckes durch die Ofentüren im, Brennerbereich Falschluft einzieht oder daß trotz eines relativ niedrigen Wertes starkes Ausflammen an den Türen zu beobachten ist und damit eine unnötige Belastung des Gewölbematerials signalisiert.Due to the prevailing in the furnace flow conditions, the disadvantage of this furnace chamber pressure control is that it is based on a measured average, which does not allow statements about the extremes occurring in the furnace chamber and thus prevents their control engineering consideration. Furthermore, it should be considered to be disadvantageous that this average changes only insignificantly with a distribution of the flame pulse of a tuf several burners. These disadvantages can result in practical operation that, despite a relatively high measured furnace chamber pressure through the furnace doors in the burner area draws false air or that, despite a relatively low value strong flames on the doors is observed, thus signaling an unnecessary load on the vault material.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch Berücksichtigung der Extremwerte des Ofenraumdruckes bei seiner Regelung rJen spezifischen Energieverbrauch und den Verschleiß des Gowölbematerials von Herdschmelzöfen zu senken.The aim of the invention is to reduce, by taking into account the extreme values of the furnace chamber pressure in its regulation, the specific energy consumption and the wear of the gauze material of hearth melting furnaces.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Regelung des Ofenraumdruckes in Herdschmelzöfen unier EinbeziehungThe invention has the object, a method for controlling the furnace chamber pressure in hearth furnaces unier inclusion

geeigneter Meßstellen des statischen Druckes zu entwickeln. Mit Hilfe dieser Meßstellen ist die Steuerung des Abzuges derdevelop suitable measuring points of the static pressure. With the help of these measuring points, the control of the trigger is the

Ofenabgase zu realisieren.To realize kiln exhaust gases. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß der Ofenraumdruck im Ofengewölbe im Bereich der Brenner bzw. desAccording to the invention the object is achieved in that the furnace chamber pressure in the furnace vault in the area of the burner or the Luftschachtes gemessen wird, da dort die Minimal- bzw. Maximalwerte über die Ofenlänge auftreten. Weiterhin wird derAir duct is measured, since there the minimum or maximum values over the furnace length occur. Furthermore, the Ofenraumdruck im Bereich der Ofentüren gemessen, um möglichen Unterdruck in ihrem Bereich eindeutig zu erfassen undFurnace chamber pressure measured in the furnace doors to clearly detect possible negative pressure in their area and

regelungstechnisch zu berücksichtigen.to be considered in terms of control technology.

Da der Abzug der Ofenabgase primär nur mit einer Meßgröße gesteuert werden kann, wird aus den einzelnen Meßwerten aufSince the exhaust of the kiln exhaust gases can be controlled primarily only with one measured variable, from the individual measured values

elektrischem Weg ein arithmetischer Mittelwert gebildet.formed an arithmetic mean of electrical path.

Zusätzlich wird in Form einer Meßwertüberwachung jede einzelne Meßstelle bezüglich der Grenzwertüberschreitung soIn addition, in the form of a measured value monitoring each individual measuring point with respect to the limit value exceeded so

berücksichtigt, daß in diesem Fall die Meßgröße für den Abzug verändert wird; damit kann fur jede einzelne Meßstelle eine verschleißfördernde Maximalwertüberschreitung bzw. eine falschluftfördernde Minimalwertunterschreitung berücksichtigt werden.takes into account that in this case the measured variable for the trigger is changed; In this way, a wear-promoting maximum value overrun or a minimum value undershooting that promotes negative air can be taken into account for each individual measuring point.

Weiterhin wird die Dynamik dos Ofenraumdruckes über den Chargenverlauf erfaßt und berücksichtigt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei konstantem Ofenvolumen die Ofentemperatur ansteigt, daß der in den Ofen eingebrachte Schrottberg heruntergeschmolzen wird und damit eine Volumenänderung bewirkt und daß sich das Strömungsprofil in Abhängigkeit davon verändert ob der Ofen über einen, zwei oder drei Brenner beheizt wird.Furthermore, the dynamics dos furnace chamber pressure over the batch history is detected and taken into account, which is characterized in that at constant furnace volume, the furnace temperature rises, that the introduced into the furnace Schrottberg is melted down and thus causes a change in volume and that changes the flow profile depending on whether the oven is heated by one, two or three burners.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Abzug der Ofenabgase während des gesamten Chargenverlaufs über den arithmetischen Mittelwert aller im Gewölbe vorhandenen Druckmeßstellen so gesteuert wird, daß Grenzwertüberschreitungen erfaßt und bezüglich ihres Einflusses auf die energetische Fahrweise des Herdschmelzofens, vorzugsweise Siemens-Martin-Ofens und seinen Verschleiß berücksichtigt werden.The advantage of the invention is that the withdrawal of the kiln exhaust gases throughout the batch over the arithmetic mean of all existing in the vault Druckmeßstellen is controlled so that limits exceeded and detected with respect to their influence on the energetic driving of the hearth furnace, preferably Siemens Martin furnace and its wear be considered.

Über Rechnersteuerung bzw. Regelautomatik werden die an jeder Meßstelle möglichen Extremwerte folgendermaßen berücksichtigt:Via computer control or automatic control, the extreme values possible at each measuring point are taken into account as follows:

— Bei Überschreitung eines festgelegten Maximalwertes an einer der beiden Meßstellen wird der arithmetische Mittelwert reduziert.- If a defined maximum value is exceeded at one of the two measuring points, the arithmetic mean value is reduced.

— Bei Überschreitung eines festgelegten Minimalwertes an einer der beiden MeßstoMen wird der arithmetische Mittelwert erhöht.- If a defined minimum value is exceeded on one of the two measuring values, the arithmetic mean value is increased.

— Tritt eine Überschreitung sowohl des Maximal- als auch des Minimalwertes auf, muH der Energieeintrag in den Ofen reduziert werden.- If exceeding both the maximum and the minimum value, the energy input into the oven must be reduced.

Ausführungsbeispielembodiment Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.In the following embodiment, the invention will be explained in more detail. An einem Siemens-Martin-Ofen mit 3 Ofentüren sind oberhalb der beiden außenliegenden Türen jeweils eineOn a Siemens Martin stove with 3 oven doors are above the two outer doors each one Ofenraumdruckmeßstelle 1; 2 installiert. Damit werden sowohl die Extremwerte im Bereich der Brenner 3 bzw. des-Furnace space pressure measuring point 1; 2 installed. Thus both the extreme values in the area of the burners 3 and des- Luftschachtes 4 als auch der durch diese Extremwerte auf der einströmenden Seite des Ofens an den außenliegenden OfentürenAir duct 4 as well as by these extreme values on the inflow side of the furnace to the outside furnace doors

mögliche Falschlufteinfall mit minimalem gerätetechnischem Aufwand erfaßt. Die beiden Meßstellen sind so nahe wie möglich an die Ofentüren herangelegt. Wenn damit keine technologische Beeinträchtigung des Schmelzprozesses verbunden ist, besteht die Möglichkeit, beide Meßstellen neben den Ofentüren 5; 6 anzuordnen.possible false air intake detected with minimal equipment expense. The two measuring points are as close as possible to the furnace doors. If this is not associated with any technological impairment of the melting process, it is possible both measuring points next to the oven doors 5; 6 to arrange.

Die Steuerung des Abzuges erfolgt nach dem arithmetischen Mittelwert der beiden Meßstellen 1; 2 bzw. 5; 6.The control of the deduction is carried out according to the arithmetic mean of the two measuring points 1; 2 and 5, respectively; 6th

Claims (1)

Verfahren zur Regelung des Ofenraumdruckes in Herdschmelzöfen während des Chargenverlaufs, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Ofenraumdruck in Bereichen des Gewölbes, vorzugsweise vor Brenner und Luftschacht, in denen Extremwerte auftreten und im Bereich der außenliegenden Ofentüren kontinuierlich gemessen wird, aus allen Meßwerten des statischen Druckes ein arithmetischer Mittelwert gebildet und als Meßwert zur Steuerung des Abzuges der Abgase verwendet wird und daß jede einzelne Meßstello bezüglich der Überschreitung vorgegebener Extremwerte kontinuierlich überwacht wird und bei Überschreitung eines vorgegebenen Extremwertes der Meßwert für die Steuerung des Abzuges der Abgase zwangsweise erhöht oder reduziert wird, bis die Extremwertüberschreitung rückgängig gemacht ist und daß bei gleichzeitiger Überschreitung eines Maximal- und eines Minirnalwertes des statischen Ofenraumdruckes im Gewölbe der Energieeintrag in den Ofen reduziert wird bis mindestens eine Extremwertüberschreitung rückgängig gemacht ist.Method for controlling the furnace chamber pressure in hearth melting furnaces during the batch process, characterized in that the static furnace chamber pressure in all areas of the vault, preferably in front of the burner and duct, in which extremes occur and continuously measured in the region of the outside furnace doors, from all measured values of the static pressure Arithmetic mean value is formed and used as a measured value for controlling the exhaust of the exhaust gases and that each Meßstello is continuously monitored with respect to the exceeding of predetermined extreme values and for exceeding a predetermined extreme value of the measured value for the control of the exhaust of the exhaust gases is forcibly increased or reduced until the Exceeding extreme value is reversed and that while exceeding a maximum and a minimum value of the static furnace chamber pressure in the vault, the energy input into the oven is reduced to at least e is reversed in extreme value overrun. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing