DE2124969B2

DE2124969B2 - Vorrichtung zur beurteilung des betriebszustandes eines schachtofens, insbesondere eines hochofens, mittels koerperschall

Info

Publication number: DE2124969B2
Application number: DE19712124969
Authority: DE
Inventors: Naoteru Dr.-Ing. Kobe Hyogo; Nishimura Seiichi; Komatsu Hideo; Osaka; Oda (Japan)
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1973-05-03
Also published as: JPS5025415B1; NL158849B; DE2124969C3; FR2090168B1; GB1342927A; DE2124969A1; US3702694A; NL7106901A; CA933272A; FR2090168A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mittels Körperschall, bei der Körperschall-Dctektoren am Ofenmantel angeordnet sind und ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter, das die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Geräuschkomponenten aus den Ausgangssignalen der Detektoren ausfiliert, vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. (Dcrw. Japancse Pat. Rep., 1970, Nr. 9a Ja-7 005 380-R.)

Bisher wurde angestrebt, die Betriebsbedingungen im Innern eines Hochofens unmittelbar zu erfassen. Auf Grund der hohen Temperatur und der Größe des Hochofens ist dies jedoch bisher nicht gelungen, abgesehen von der Verwendung einer Sonde, mit der der Betriebszustand des Ofens indirekt und intermittierend ■mtersucht wird. Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird die Sonde von oben in den Ofen abgesenk'.. bis sie die Oberfläche der Beschickung erreicht: anschließend -Aird dl·' Markierung der Sonde, die die Höhe der Beschickungsoberfläche im Ofen angibt, visuell abgelesen oder durch eine Fernsteuerung auiüc/eichneu wodurch die Betriebsbedingungei. Je. Ofens i-itermittierend abgeschätzt werde.-¹. Wenn sich auch mit dieser herkömmlichen Methode ein Hängen des Ofen- feststellen läßt, bei dem ein Absinken der Beschickung völlig aufgehört hat. kann jedoch mit diesem Verfahren das Vorstadium des Hängens sow item ortlich begrenztes Hängen im allgemeinen nicht mit Sicherheit ermittelt werden, was jedoch im Betrieh von besonderer Wichtigkeit wäre. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Sonde jedesmal, wenn der Ofen mit Erzen und Kohle beschickt wird, nach oben gezogen und anschließen,: wieder abgesenkt werden muß.

Die Betriebsbedingunge.; des Ofens lassen sich in Gewissem Ausmaß durch die Schwankungen des Abstichs und des Heißwinddrucks ermitteln. Die gemessenen Werte dieser Faktoren hängen jedoch von dem Widerstand des gesamten Hochofens ab. Daher ist e-· schwierig, das Anwachsen eines örtlichen Hängens allein durch Messen dieser Faktoren zu ermitteln. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, zu zeigen, mit der sich bereits das Vorstadium eines Hängens des Ofens mit großer Sicherheit feststellen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der einaanss genannten Art erfindungsgemäß dadurcn gelöst, daß üie Körperschall-Detektoren mindestens an vier über den Umfang des Ofenmantels verteilten Stellen jeweils mit mindestens zwei verschiedenen Schachihöhen angeordnet sind und daß an das Bandpaßfilter ein Logarithmierungskreis n'.it einem Servowandler. der den veränderlichen Körperschall darstellende Signale erzeugt, angeschlossen ist und daß eine Einrichtung zum Integrieren und Aufzeichnen der von dem Logarithmierungskreis abgegebenen Signale vorgesehen ist.

Der Körperschall des Mantels eines Hochofens wird durch die gemischt.· Fortpflanzung der Geräusche erzeugt, die von der in Bewegung versetzten Beschickung und den durch die Beschickung hindurchtretenden Gasen herrühren. Es wurde festgestellt, daß ein bestimmter Körperschall Informationen enthält, in denen sich die Änderung des Betriebszustandes im Ofen ermitteln läßt. Mit anderen Worten, der Betriebszustand des Hochofens läßt sich dadurch ermitteln, daß die Schwankung des Intensitätspegels bestimmter Körperschallgeräusche gemessen wird.

Bei der Erfindung wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß eine Geräuschkomponente verhältnismäßig hoher Frequenz des Körperschalls des Öfenmantels sehr genau den Geräuschen folgt, die dem Ofenzustand in der Nähe der Meßpunkte entsprechen. Ur.'er Ausnutzung dieser Tatsache erlaubt die Erfindung eine stabile Steuerung des Ofens, wodurch eine Produktionssteigerung und eine normale Betriebsweise erleichtert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere Körperschall-Detektoren um den Ofenmantel herum in Stufen unterschiedlicher Höhe angeordnet, die in der Nähe der Meßpunkte stattfindenden Betriebsänderungen des Ofens gemessen, die Meßergcbniise analysiert, wobei Änderungen der Betriebsbedingungen des Ofens

wie Hängen. Rutschen, örtliche Änderungen der Wunddicke u. dgl. vorausgesagt werden können, und die notwendigen Korrekturmaßnahmen ergriffen.

Gemäß der Erfindung werden die Lage und die Lageinderungen der Beschickung in Abhängigkeit von der Größe des Geräuschpegels des Festkörperschalls in einem bestimmten Frequenzband, vorzugsweise innertKilb einer Oktave über und unter 8000 Hz, an jedem Me.'ipunkt ermittelt und der Ofen in Abhängigkeit von <len ermittelten Signalen gesteuert.

Vorzugsweise wirci als spezielles Frequenzband ein Oktavcnbereieh zwischen 5600 Hz und 11 200 Hz gewählt, da erstens die Frequenz der Geräusche, die von der in den Ofen eingeblasenen und durch die Beschickung hindurchtretenden Fleißluft erzeugt werden, Vvi SOOO FIz liegen (wobei angenommen wird, daß dies cie Frequenz ist, die die Reaktion innerhalb des Ofens widerspiegelt), da zweitens das Freouenzband um £000 11/ weit von dem Frequenzband um 1000 FIz entfernt liegt, in dem die Verbrennungsgeräusche in der Nähe der Blasform und verschiedene mechanische Geräusche liegen: das gewählte Frequenzband ist daher frei von Gerätischen, die die Beurteilung des Hetriebszustandes des Flochofens beeinträchtigen.

Auf Grund der Erfindung kann der Betriebszustand des Hochofens, der sich mit fortschreitender Betriebsdauer ständig ändert, durch die sich ändernden Angaben eines Meßstreifens kontinuierlich crmittell werden.

An Hand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine schemalische Darstellung der optimalen Verteilung der Meßpunkte auf dem Ofenmantel zum Messen des Körperschalls.

F i g. 2 ein Schaubild, in dem die Gesamtdickc der Ofenwand einschließlich der Einsätze überdcm Körperschall aufgetragen ist.

Fig. 3 A bis 3 E Oszillogramme, die die zeitliche Änderung des Körperschalls in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen des Ofens darstellen.

F i g. 4 A und 4 B eine graphische Darste'lungderentsprcchenden Beziehung zwischen dem Körperschall und den Betriebsbedingungen des Ofens, jedoch in Abhängigkeit von sehr langer Zeit,

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erlindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt die Stellen des Mantels, an denen die Körperschall-Detektoren anzubringen sind. Der Detektor ist ein piezoelektrischer Fühler, der beispielsweise aus Bariumtitanat oder Zirkoniumtitanat besteht. Vorzugsweise werden in jedcin »Stockwerk« zwischen dem zweiten und vierten »Stock« jeweils vier Detektoren im Winkelabsland von 90^c verteilt, d. h. jeweils ein Detektor für jede Himmelsrichtung und jedes Stockwerk zwischen dem zweiten und vierten Stock. Würden die Detektoren weiter oben bzw. unten (d. h. in der Nähe der Bcsdiichtungsoberfläche bzw. des Kohlensacks) angebracht, so würden sie Geräuschsignale auffangen, die von Csr Beschickung bzw. von der Verbrennung in der Nähe der Blasform herrühren.

In F i g. 1 liegen die Meßstcllcn der Detektoren, wie oben erwähnt, vorzugsweise zwischen dem zweiten und vierten Stock. Da jedoch diese Angabe über die Anordnung der Meßstellen bei einem Ofen anderen Fassungsvermögens, anderer Bauart o. dgl. nicht zutreffend sein mac, werden in der untenstehenden Tabelle die optimale Anordnung der Meßstellen in Abhängigkeit \on der Schachthöhe (vom Kohlensack zur Beschickungsoberfiäche) angegeben.

Fassung*-1 Schlicht- j
vermögen | höhe

Optimale Meßpunkie
Höhe

(m) j vom Kohlensack

Sehachlvcrhahni·.

SOO
1,600
2,300

14.3
15.3
20.S

(·. bis 11.9
5 bis 11.5
5 bis 12.6

1,6 4 bis 3.3 4

1.3 4 bis 3 4

14 bis 2.4 4

Wie sich aus der Tabelle ergibt, liegt der optimale Bereich der Meßstellen zwischen '. und ^:1 , der Schichthöhe: vorzugsweise liegi die unlere Grenze mindestens 5 m über dem K hlensack.

In F i g. 2 ist der Körpersuui'l (dB) über der Wanddicke (m) für jeden Meßpunkl aufgetragen. Die Größe des Körperschalls erhält man, indem das von den Detektoren gemessene Signal verstärkt, das \erstarkte f.ignal durch ein Bandpaßlilter zwischen 5600 Hz und 11200Hz hindurchgeführt und logarithmisiert wird. Wie in F i g. 2 gezeigt, besteht zwischen den Absoluiwerten des Körperschalls '.ind der Gesamtdicke der Wand (einschließlich der Ansätze) eine eindeutige und geradlinige Beziehung. Wenn die Beziehung zwischen der Gesamtwanddicke und dem Durchschnitu-Körperschallpegel einmal ermittelt ist, läßt sich eine weitere Änderung der Wanddicke mit der Genauigkeit \on mindestens ■ 75 mm bestimmen.

F i g. 3 zeigt Oszillogramme, die den an vier Meßpunkten (Nord, Ost, Süd. West) in der Mitte der Schachthöhe (dritter Stock, vgl. F i g 1) gemessenen Körperschall bei verschiedenen Ofenbedingungen wiedergegeben. Fig. 3 A zeigt den Nornialbetrieb. bei dem keiner der Schallpegel eine nennenswerte Änderung erfährt und die Größe jedes Schallpegels unmittelbar von der Dicke der in der Nähe des betreffenden Meßpunktes liegenden Gesamtofenwand (einschließlich der Ansätze) abhängt. Bei solch einem Betriebszustand läßt sich der Absolutwert der Gesamtwanddicke unmittelbar aus F i g. 2 ermitteln. Die Wanddicke ist in der Ost-West-Richtung dick und in der Nord-Süd-Richtung dünn.

F i g. 3 B gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem das Stürzen der Beschickung innerhalb des Ofens diskontinuierlich wird und nicht mehr gleichmäßig an jeder Stelle vonstatten geht. Dies tritt nahezu immer unmittelbar nach dem Beschicken ein. Für ein Verständnis des Normalbetriebe.·, des Hochofens ist es sehr wichtig, diesen sogenannten «Habitus« des Ofens zu kennen, d. h. die Eigenschaft, daß das Stürzen der Beschickung nicht gleichmäßig über dem Ofcnquerschnitt erfolgt, da hierdurch eine Ungleichheit der Beschickung hervoi gerufen und die Änderung der Wanddicke beeinflußt wird.

Fig. 3C zeigt einen Betriebszustand, bei dem das Innere des Ofens so instabil geworden ist. daß die Beschickung nicht mehr niederstürzt und daher jeden Augenblick ein Rutschen innerhalb des Ofens stattlinden kann. Das Oszillogramm zeigt das Auftreten eines örtlichen Rutschens. Wenn ein Rutschen in großem Maßstab erfolgt, läßt sich diese Erscheinung an jedem der Meßpunkte beobachten. Es ist nun möglich, die Stelle des Rutschens zu lokalisieren und das Rutschen vorauszusehen. Der Betriebszustand des Ofens wird immer instabiler, und schließlich tritt ein

Hängen des Ofens ein. Bekanntlich wird das Hängen dadurch verursacht, daß sich an der Innenfläche des Ofens harte Ansätze bilden, die zeitweise ein Niederstürzen der Beschickung verhindern. Die Zunahme der Wunddicke kündigt somit die Möglichkeit eines Hängens an. Die plötzliche Änderung des Körperschall, wie sie in F i g. 3 C dargestellt ist, gibt unmittelbar die erhebliche Instabilität des Ofenzustandes wieder Unmittelbar nach dein Ende dieser Erscheinung tritt ein Hängen ein.

Sobald diese Erscheinung wahrgenommen wird, müssen entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden, beispielsweise Absenken des Innendrucks (beispielsweise wird bei Hochdruckbetrieb der Druck von 2,5 at auf I bis 1,5 at und bei Niederdruckbetrieb von 1.5 at auf I bis 0.5 at abgesenkt). Verändern der Zufühnmgsstclle bzw. Menge des Heißwindes und Schweröle, zeitweiliges Unterbrechen des Einblasens oder Änderung der Stelle oder Menge der Beschickung durch Verdrehen der Gichtglocke.

F i g. 3D zeigt an, daß die Wanddicke in der Nähe der Meßstelle plötzlich größer wird und die Wahrscheinlichkeit, daß ein Hängen eintritt, sich beträchtlich erhöht. Im dargestellten Fall erfolgt diese Wanddickenvergrößerung in süd- und westlicher Richtung. Im allgemeinen ist dieser Zustand mehrere Tage kontinuierlich vorhanden, ehe ein Hängen eintritt. Aus diesem Grund stellt dies eine Informationsquelle dar, mit der die Lage und der Zeitpunkt des zu erwartenden Hängens vorhergesagt werden kann. Diese Figur gibt sehr getreu den Übergang des Ofenzustandes, der sich von dem Hängen »erholt«, wieder, wobei innerhalb mehrerer Tage nach der Entstehung des Hängens die harten Ansätze abfallen und der normale Ofenbetrieb wieder aufgenommen wird.

Das in F i g. 3 E gezeigte Oszillogramm des Körperschall erfaßt das Phänomen des sogenannten Hängens, das bereits mehrere Stunden vor der tatsächlichen Vollendung des Hängens beginnt. Das Oszillogramm zeigt, daß. wenn das Phänomen des Hängens am Nordteil des Ofens beginnt (A₁), die Ansätze oder Ablagerungen auf der Innenfläche des Ofens plötzlich größer werden. Auf Grund der Tatsache, daß sich die Gasströmung wegen der Querschnittsveränderung plötzlich verringert, fällt der Körperschallpegel des hängenden Teils ab. In dem westlichen Bereich nimmt die Gasströmung plötzlich zu (,V₁)- und der Körperschallpegel steigt ebenfalls an. All dies zeigt an. daß im nordöstlichen Bereich des Ofens ein Hängen eingetreten ist. Scharfe Knicke K„, H₂. /V₂ an den rechten Enden der Kurven spiegeln den Schall wieder, der durch das Stürzen des hängenden Materials (d. h. durch die plötzliche Beendigung des Hängens) hervorgerufen wird.

Diese Anzeige ist ebenfalls sehr wichtig, um voraussagen zu können, ob unmittelbar nach dem Stürzen des hängenden Materials ein neues Hängen des Ofens entsteht oder ob der Normalzustand des Ofens wieder vollständig hergestellt ist.

Durch die Analyse dieser Oszillogramme ist es somit möglich, ein Rutschen oder Hängen des Ofens früher zu ermitteln und bessere Maßnahmen zur Stabilisierung des Ofenbetriebs zu ergreifen, als dies bei den herkömmlichen Verfahren (beispielsweise mit Hilfe der Sonde) möglich war.

In den F i g. 4 A und 4 B sind die Werte des Körperschalls. die an acht Meßstellcn (im dritten und vierten Stock jeweils in den vier Himmelsrichtungen) mehrere Taae lang kontinuierlich gemessen wurden, in Abhängigkeit von den Ofenbedingungen aufgetragen. Wie an der Ordinate der Schaubildcr im unteren Teil der F i g. A und Bangegeben,wurdedcr Betriebszustand des Ofens in vier Kategorien unterteilt, und zwar in »gut«, »schlecht«, »sehr schlecht«, »Hängen«, die durch die Ablesungen von an zwei Stellen eingesetzten Sonden ermittelt wurden und in dem Schaubild mit den nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren gemessenen Kurven verglichen werden. Die oben gewählten Ausdrücke werden wie folgt definiert:

»Hängen« gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem sich die Ablesungen der an den beiden Stellen eingesetzten Sonden nicht ändern;

»sehr schlecht« gibt einen Betriebszustand wieder, bei

is dem sich die Ablesungen der beiden Sonden nicht oder plötzlich ändern und die Beschickungsoberfläche ebenfalls plötzlich absinkt;

»schlecht« gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem die Ablesung der einen Sonde die gleiche wie bei dem Betriebszustand »sehr schlecht« ist und die andere ein gleichmäßiges Niederstürzen anzeigt:

»gut« gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem die Ablesuv^on beider Sonden ein verhältnismäßig gleichmäßiges Niederstürzen anzeigen und die Beschickungsoberfläche sich ebenfalls gleichmäßig absenkt.

Der Mittel- oder Durchschn'ttswert des über lange Zeit gemessenen Körperschalls wird durch einen Kurvenzug in jedem Diagramm wiedergegeben. Aus einem Vergleich zwischen den Kurven und dem Mittel-

3c wert ergibt sich, daß sich im dritten und vierten Stock der Körperschall bis zu ~ 15 dB vor und nach dem Hängen ändert, mit anderen Worten, daß die Größe der Körpeiichalländcrungen in einem Bereich von mehr als ~ 5mal des Mittelwertes liegt.

Der Mittelwert des Körperschalls ist an der Nord- und Südseite sowohl des dritten als auch des vierten Stocks niedrig. Diese Tatsache besagt, daß die Ofenwand an diesen Seiten dick und die Wahrscheinlichkeit eines Hängens an diesen Stellen groß ist. Das Hängen beginnt zu der Zeit ?, und dauert etwa 10 Stunden. In diesem Fall wird etwa 6 bis 7 Stunden vor der Zeit t_x eine plötzliche Änderung des Körperschalls in dem Südwestbereich beobachtet, dem ein Rutschen folgt, und es scheint, daß sich der Durchschnittswert wieder einstellt. In Wirklichkeit wird der ßctriebsz stand des Ofens jedoch schlechter. Der Körperschall fällt im Nordostbereich des vierten Stocks ab. was zeigt, daß in diesem Bereich ein Hängen eingetreten ist. Wenn vor Entstehen des Hängens entsprechende Gegenmaßnahin cn, wie oben beschrieben, ergriffen worden wären, hätte das Hängen vermieden werden können.

F i g. 5 zeigt das Blockdiagramm einer an dem Man tel eines Hochofens anbringbaren Vorrichtung /aiii Messen des Körperschalls des Ofenmantels. Mehren piezoelektrische Fühler 1 werden durch Schweißen ode Schrauben an mehr als vier über den Um^fang verteilte! Stellen zwischen ¹Z, and ³/, der Schachthöhe fest ange bracht. Wenn Schrauben von 20 mm üurc'.imessci un 200 mm Länge verwendet und der Fühler am vcdere Ende der Schraube befestigt wird, bleibt die Tempert tui des Fühlers auf Grund der Kühlwirkung unterhal 70 C, so daß keine besonderen Kühlmißnahmen c giiffen werden missen.

Vorverstärker 2 werden so nahe ',vie möglich an de Fühlern angeordnet. Die Ausginge der Vorverstärk' werden durch einen Schalter 3 in vorgegebener Reihe folge mit einem H.iuptverstärker 4 verbunden, dur« einen Hochfrequenz-Bandpaßfilter 5 (mit einem Fi

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quenzbereich von 5600 Hz bis 11 200 Hz) geführt, Wert des Schreibers 31 darstellt, an den Integrator 10

von einem Verstärker 6 verstärkt, von einem Gleich- angelegt.

richer 7 gleichgerichtet und von einem Gleichstrom- Wie oben beschrieben, stellt ein negatives Ab-Verstürker 8 in ein Gleichstromsignal umgewandelt, weichungssignal insbesondere die Neigung des Ofens das über einen mit dem Schalter 3' gekoppelten Schal- 5 zum Hängen fest. Da andererseits ein positives Abler 3 einem Servomotor M zugeführt wird. Dieser weichungssignal keine unmittelbare Beziehung zu Servomotor stellt ein Potentiometer 9-1, das logarith- solch einem Betriebszustand des Ofens hat, wird das mische Eigenschaften aufweist, automatisch so ein, daß Vorzeichen des negativen Abweichungssignals in dem der Ausgang des Gleichstrom-Verstärkers 8 Null ist. Integrator 10 umgekehrt und mit einem Faktor von Die Schaltkreise 6, 7, 9-1 und der Servomotor, welche io beispielsweise 3-5 multipliziert, wogegen das positive innerhalb der strichlierten Linien in der F i g. 5 dar- Abweichungssignal geschwächt wird, um die Beurteigestellt sind, bilden einen selbstregelnden Schaltkreis lung des Betriebszustandes des Ofens zu erleichtern, mit logarithmischen Eigenschaften. Dementsprechend Eine Additionsstufe 11 empfängt nacheinander die zeigt die Winkelverschiebung des Servomotors den integrierten Eingangssignale der Meßpunkte (in F i g. 4 logarithmisch ausgedrückten Wert des Eingangs- 15 sind nur vier dargestellt, üblicherweise werden jedoch signals des Potentiometers 9-1 an. mehr als zehn Meßpunkte verwendet), addiert sie und

Die Welle des Servomotors ist mechanisch mit ande- gibt sie an einen Speicher 12 weiter. Der Speicher 12 ren Potentiometern 9-2 und 9-3 verbunden. Aus der dient zum Speichern der Ausgangssignale der Addi-Winkelauslenkung dieser Potentiometer wird ein tionsstufe 11, wobei die Integrationszeit um die Anzahl logarithmisch ausgedrücktes Signal entnommen. Auf ao der parallelgeschalteten Speicherelemente vergrößert Grund dieser Logarithmierung wird der Meßbereich wird, und ist derart aufgebaut, daß er die neuen Signale wesentlich vergrößert. Die Ausgänge der Potentio- einzeln empfängt, bei Empfang jedes neuen Signals meter 9-2 und 9-3 werden als Eingangssignale an die Signale um eine Stelle von links nach rechts verIntegratoren 10 und 20 gelegt, welche die sich ändern- schiebt und das älteste Signal jeweils einzeln eliminiert. dw.n Signale über eine bestimmte Zeit integrieren und as Die in dem Speicher 12 gespeicherten Signale werden einen Mittelwert bilden. Die Integrationszeit sollte von der Additionsstufe 13 addiert und in einer Aninnerhalb eines Bereiches von einigen Sekunden bis Teigeeinrichtung 15 über dem Bezugswert aufgetragen, einigen Minuten veränderbar sein. Sie wird bestimmt Wenn ein Signal den vorgegebenen Bezugswert überdurch die Änderungscharakteristik der Signale. schreitet, wird ein Warnsignal an eine Ausgangsklemme

Der Ausgang des Integrators 20 wird in das Aus- 30 16 abgegeben.

zeichnungsgerät 21 eingespeist, so daß der Körper- Der Ausgang jedes Integrators 10 wird jeweils an

schall an jedem Meßpunkt aufgezeichnet wird. Das eine Anzeigeeinrichtung 18 abgegeben, und der Abso-

Ausgangssignal des Logarithmierungskreises, d. h. die lutbetrag des Mittelwertes des Körperschalls wird ange-

Spannung, die den Körperschall wiedergibt, wird an zeigt. Die Ausgangssignale können von der Anzeige-

die Eingänge eines Schreibers 36 und eines Integrators 35 einrichtung 18 als Absolutwert des Schalls (il dB) odei

10 angelegt. gegebenenfalls als Absolutwert der Wanddicke ange-

An den Abgreifer 32 des Potentiometers 9-3 wird zeigt werden. Wenn das Ausgangssignal jedes Meß·

von einer Bezugseinrichtung 17 eine Spannung ange- punktes einer entsprechenden Recheneinheit zugefühn

legt, die einen vorgegebenen Bezugswert des Körper- wird, kann das Ausgangssignal als Informationssigna

schalls darstellt. In dem Potentiometer 9-3 wird somit 40 an einer Klemme 14 abgenommen und als Absolutwer

das Signal, das die Abweichung des Bezugswertes des Körperschalls oder als Steuersignal abgeführt wer

der Bezugseinrichtung 17 von dem veränderlichen den.

Hierzu 3 Elatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebs/ustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mittels Körperschall, bei der Körperschall-Detektoren am Ofenmantel angeordnet sind und ein Hochfiequenz-Bandpaßfiher, das die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Gera us».. . omponenten aus den Ausgangs-Signalen der Detektoren ausliltrien. \orgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperschall-Detektoren (1) mindestens an vier über den Umfang des Ofenmantels verteilten Stellen jeweils in mindestens zwei verschiedenen Schachthöhen angeordnet sind und daß an das Bandpaßf',er (5) ein Logarithmisierungskreis (6. 7,

8. 9-1, Λ/) mit einem Servowandler (9-2, 9-3), der den veränderlichen Korpei schall darstellende Signale erzeugt, angeschlossen ist und daß eine Hinrichtung (10. 18 und 20. 14) zum Integrieren und Aufzeichnen der \on dem Logarithmisierungskreis abgegebenen Signale \ orgeschen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körpcrschall-Detektoren (1) in Schachthöhen (S) zwischen

der Schachthöhe angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß d.r Sen jwandler (9 "L. 9-3) aus Potentiometern besteht.

4. Vorrichtung nach Anspr .eh 1, gekennzeichnet durch eine Additionsstufe (11), die die Ausgangssignale der Integratoren (10) addiert, einen Speicher (12) mit mehreren parallelgeschalleten Speicherelementen, die die von der Additionsstufe (11) abgegebenen Signale speichern, bei Empfang eines neuen Signals die gespeicherten Signale jeweils einzeln weitergeben und die Integrationszeit vergrößern.

5. Vorrichtung nach Anspruch I oder 4, gekennzeichnet durch einen Warnkreis (15, 16), der die vom Speicher (12) abgegebenen Signale addiert und, falls die Gesamtsumme der addierten Signale einen vorgegebenen Bezugswert des Körperschall erreicht, ein Warnsignal erzeugt.

I'/.ι und l^s/.i