NL8800491A

NL8800491A - Werkwijze voor het meten van het niveau van een metaalbad.

Info

Publication number: NL8800491A
Application number: NL8800491A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-09-18
Also published as: EP0330264B1; ES2025839T3; EP0330264A1; DE68900398D1; CA1325277C; US5024086A

Description

- 1 - HO 671 NL

y ' ï 4

WERKWIJZE VOOR HET METEN VAN HET NIVEAU VAK EEN METAALBAD

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd:

Wilhelmus Engelbertus HEIJNE te UITGEEST

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het meten van het niveau van een bad gesmolten metaal onder een vloeibare slaklaag in een oven met behulp van een meetkop welke snel door de slaklaag tot in het metaalbad wordt bewogen en daaruit vervolgens 5 weer wordt teruggetrokken.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8005997.

Bij het bedrijven van metallurgische processen in een metallurgisch vat, zoals een oven, gietpan of verdeelbak is het veelal 10 van belang om een juist inzicht te hebben in de hoogte van de bad-spiegel van het metaal. Bijvoorbeeld kan dit van belang zijn om een indruk te krijgen van de slijtage van een vuurvaste bekleding van een oven. Ook kan kennis van dit badniveau van belang zijn, indien met een blaaslans wordt gewerkt, welke tot kort boven de badspiegel 15 wordt bewogen, bijvoorbeeld voor het blazen van zuurstof op het bad.

In de regel wordt een staalpan eerst gevuld met een hoeveelheid schrot waarop vervolgens ruwijzer wordt gegoten. Gedurende ongeveer twintig minuten wordt daarna op het ijzerbad via genoemde 20 blaaslans zuurstof geblazen. Na die blaastijd wordt een tussenstop ingelast voor het doen van enkele metingen aan het ijzerbad, onder andere ter bepaling van het koolstofgehalte. Deze metingen geschieden door een zogeheten sublans met daaraan een meetkop bevestigd, om de staalpan te brengen tot onder de vloeibare slaklaag die op 25 het ijzerbad drijft. Als de metingen verricht zijn wordt de sublans weer teruggetrokken en volgt doorgaans nog een relatief korte .8800491 *

- 2 - HO 671 NL

f, blaasperiode teneinde de gewenste kwaliteit van het ijzerbad, dat inmiddels staal is geworden, te verkrijgen. De duur van deze kortere tweede blaasperiode is afhankelijk van althans één der verrichte metingen. Na afloop van de tweede blaasperiode is het 5 gebruikelijk de sublans nogmaals met een meetkop in de staalpan te brengen ter controle van het bereikte resultaat.

De in de tussenstop verrichte metingen beperken zich tot het meten van temperatuur, koolstofgehalte en het nemen van een staal-monster voor analyse-doeleinden.

10 De in de eindstop verrichte metingen betreffen eveneens een temperatuurbepaling en het nemen van een staalmonster. In dat geval is echter de bepaling van het koolstofgehalte vervangen door een zuurstofmeting, vanwege de nauwkeuriger informatie die dit oplevert met betrekking tot het koolstofgehalte bij laag-koolstofstaal.

15 Slechts één keer per 8 uur, dat wil zeggen iedere keer als de ploeg welke het 24-uur per dag in bedrijf zijnde proces beheert, vervangen wordt, wordt tevens een badhoogtemeting gedaan. Daartoe wordt kort na de eindstopmeting de sublans nogmaals de staalpan ingebracht met een meetkop die geschikt is het bandniveau te meten. 20 Genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 8005997 beschrijft een daarvoor geschikte weerstandssensor. De betrouwbaarheid van die bekende badhoogteniveaumeting wordt verhoogd door de weerstands-meting te combineren meteen temperatuurmeting. Er treedt namelijk een temperatuursprong op als de meetkop vanuit het staalbad in de 25 slak wordt bewogen. De weerstandsverhoging en de temperatuurver-hoging samen vormen een goede indicatie voor het grenslaagniveau van staal en slak.

De temperatuursprong die hier wordt bedoeld is echter niet altijd op betrouwbare wijze te bepalen. In het geval er bij de 30 eindstopmeting is gebleken dat de eindtemperatuur van het staal te hoog was, dient gekoeld te worden door inzet van koelschrot. Dit resulteert er echter in dat het temperatuurprofiel, zoals beschreven met de sprong in temperatuur tussen staal en slak, verdwijnt. Het meetresultaat van de badniveau-hoogtemeting dient dan alleen 35 gebaseerd te worden op de meting van de weerstandsverandering, hetgeen een onzekerder meting oplevert.

Met de uitvinding wordt nu beoogd deze extra meting, welke plaatsvindt na de eindstopmeting ter bepaling van het badhoogte- .8800491 *

- 3 - EO 671 EL

niveau, overbodig te maken en ook verdere voordelen te bereiken welke in het navolgende zullen worden toegelicht.

De uitvinding bestaat erin dat in de meetkop een zuurstof-sensor is opgenomen welke een signaal afgeeft dat gebruikt wordt 5 ter detectie van de grenslaag van het gesmolten metaal en de slak-laag. Dit heeft het voordeel dat de gebruikelijke eindstopmeting, zonder dat de meetkop gemodificeerd hoeft te worden, tevens gebruikt wordt ter bepaling van de badhoogte. Hierdoor komt veel frequenter, namelijk na iedere lading, dat wil zeggen na ongeveer 10 ieder half uur, informatie over de badhoogte beschikbaar. Een betere controle op slijtage van de wand van de staalpan is daardoor mogelijk.

Ook met deze wijze van badhoogtebepaling is het mogelijk gebruik te maken van de temperatuurmeting voor een betrouwbaardere 15 niveaubepaling. Nu echter, wordt de temperatuurmeting en daarmee de badniveaubepaling niet negatief beïnvloed omdat een eventuele koel-operatie juist na deze meting zal plaatsvinden.

Voorts wordt met de uitvinding het voordeel bereikt dat de kosten van de voorheen gebruikte badniveausensor bespaard worden en 20 dat bovendien meer effectieve produktietijd beschikbaar komt door het vervallen van de speciale badniveaumeting.

Het is gebleken dat er een zeer nauwkeurige bepaling van de grenslaag staal - slak volgens deze werkwijze mogelijk is. In het bijzonder gaat het er daarbij om dat bij het terugtrekken van de 25 meetkop de toename van het signaal van de zuurstofsensor gebruikt wordt ter detectie van de grenslaag. Vooral de springvormige toename van het gemeten zuurstofniveau is daarbij van belang.

Ter toelichting van de uitvinding zijn de meetresultaten van de bekende werkwijze en de werkwijze volgens de uitvinding in de 30 figuur getoond.

Fig. 1 toont de meetresultaten volgens de bekende werkwijze.

Fig. 2 toont de meetresultaten volgens de werkwijze van de uitvinding.

In beide figuren wordt met verwijzingscijfer 1 het verloop van 35 de positie van de lans getoond waaraan de meetkop is bevestigd. De x-as in de figuren is daarbij de tijd in eenheden van 50 millisec.

In de bekende werkwijze van fig. 1 wordt het gemeten weerstandsniveau van staal of slak, dit is signaal 3, gebruikt ter detectie van de grenslaag staal - slak. Het betreft hier de situatie waarin > 880 0491 f

- 4 - HO 671 NL

\ een speciale badniveausensor de staalpan in is bewogen na de eind-stopmeting. Het gemeten weerstandsverloop 3 wordt bij voorkeur gecombineerd met temperatuurmeetsignaal 2 tot een waarde voor de hoogte van de grenslaag staal - slak. In fig. 1 is zowel de 5 situatie getekend dat het temperatuurmeetsignaal niet verstoord is door koeling welke na de eindstop is toegepast, dit is signaal-verloop 2A, als de situatie waarin wel koeling is toegepast en het temperatuur-signaalverloop 2B heeft. In het laatste geval kan de temperatuurmeting niet op betrouwbare wijze worden gecombineerd met 10 de weerstandsmeting 3 voor de bepaling van de badniveauhoogte.

In fig. 2 wordt een meetresultaat getoond van de badniveau-hoogtemeting volgens de uitvinding. Deze meting maakt de speciale meting welke is geïllustreerd aan de hand van de meetresultaten van fig. 1 overbodig, en vindt plaats tijdens de eindstopmeting voor de 15 bepaling van de eindkwaliteit van het staalbad. Het verloop van signaal 4 is het gemeten zuurstofniveau tijdens het optrekken van de sublans. Het hoogteverloop van de sublans is volgens signaal 1. Nu eventueel noodzakelijke koeling pas plaatsvindt na deze eindstopmeting is een typisch temperatuurverloop volgens signaal 2 te 20 verwachten. Dit kan op betrouwbare wijze gecombineerd worden met signaalverloop 4 teneinde een nauwkeurige badniveauhoogtebepaling te verkrijgen.

De uitsparing van de badniveausensor levert jaarlijks een geldelijke besparing op van ongeveer ƒ 65.000,- voor één staalpan. 25 Bij gebruik van meerdere staalpannen is de besparing evenredig hoger.

Door de uitgespaarde meettijd is een verhoging van de effectieve produktietijd per jaar en per staalpan bereikt van ongeveer 18 uur.

30 De overige voordelige effecten van de toepassing van de uit vinding zijn weliswaar minder eenvoudig te kwalificeren, maar toch belangrijk.

35 .8800491

Claims

5. HO 671 NL 3

1. Werkwijze voor het meten van het niveau van een bad gesmolten metaal onder een vloeibare slaklaag in een metallurgisch vat3 5 zoals een oven, gietpan of een verdeelbak met behulp van een meetkop welke snel door de slaklaag tot in het metaalbad wordt bewogen en daaruit weer wordt teruggetrokken, met het kenmerk, dat in de meetkop een zuurstofsensor is opgenomen welke een signaal afgeeft dat gebruikt wordt ter detectie van de grenslaag 10 van het gesmolten metaal en de slaklaag.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij het terugtrekken van de meetkop de toename van het signaal van de zuurstofsensor gebruikt wordt ter detectie van de grenslaag. 15

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat bij het terugtrekken van de meetkop de sprongvormige toename van het signaal van de zuurstofsensor gebruikt wordt ter detectie van de grenslaag. 20

4. Werkwijze volgens éën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de meetkop tevens een temperatuursensor is opgenomen waarvan het meetsignaal in combinatie met het signaal van de zuurstofsensor wordt gebruikt ter detectie van de grenslaag. 25 30 35 /88 0 04 9