RU2336503C2 - Способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336503C2 RU2336503C2 RU2005122651/28A RU2005122651A RU2336503C2 RU 2336503 C2 RU2336503 C2 RU 2336503C2 RU 2005122651/28 A RU2005122651/28 A RU 2005122651/28A RU 2005122651 A RU2005122651 A RU 2005122651A RU 2336503 C2 RU2336503 C2 RU 2336503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrometer
- lance
- passing
- oxygen
- metallurgical
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 18
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4673—Measuring and sampling devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
- F27D21/02—Observation or illuminating devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0037—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids
- G01J5/004—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids by molten metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/05—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
- G01J5/051—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path using a gas purge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/07—Arrangements for adjusting the solid angle of collected radiation, e.g. adjusting or orienting field of view, tracking position or encoding angular position
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0806—Focusing or collimating elements, e.g. lenses or concave mirrors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0808—Convex mirrors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0813—Planar mirrors; Parallel phase plates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0818—Waveguides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/084—Adjustable or slidable
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0859—Sighting arrangements, e.g. cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость. В изобретении предусмотрено периодическое пропускание кислородосодержащего газа через фурму для растворения настылей, перед пропусканием кислородосодержащего газа через фурму регистрируют электромагнитное излучение, исходящее от пятна внутри расплава, посредством двухцветового пирометра. Сравнивают интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра и начинают пропускание кислородосодержащего газа через фурму при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения, при этом отношение сигналов остается, по существу, постоянным. Технический результат - предупреждение зарастания фурмы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Предпосылки изобретения
Изобретение относится к способу предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, посредством периодического пропускания кислородосодержащего газа через фурму для растворения настылей.
Температуру расплавленного металла в контейнере, например металлургической емкости, обычно измеряют посредством пирометра. Обычно радиационный пирометр бесконтактного типа размещают на конце основания сопла, которое является частью фурмы для продувки газом. Фурма находится на дне или на боковой стенке металлургической емкости. Пирометр также может располагаться на одном конце измерительной штанги, введенной в расплав сверху металлургической емкости. Такие конфигурации раскрыты в DE-OS 964991, DE-A-4025909, EP-A-0362577, US-A-3161499, EP-A-0162949, DE-OS-2438142, US-A-4400097 и JP-A-62207814.
Обычно химически неактивный газ вдувают через фурму внутрь расплава, чтобы поддерживать ее отверстие свободным. Тем не менее в измерительном канале могут образовываться настыли, поскольку металл застывает на выходе фурмы, в результате чего измерительный канал время от времени зарастает. Застывший металл на выходе фурмы можно растворять, продувая кислород через канал. Таким образом, можно предупредить зарастание фурмы. Однако кислород значительно искажает измеренные значения и ускоряет износ измерительного канала. Поэтому кислород нужно продувать через канал периодически.
Сущность изобретения
Задача была решена в способе предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, посредством периодического пропускания кислородосодержащего газа через фурму для растворения настылей, в котором предусмотрено, что перед пропусканием кислородосодержащего газа через фурму регистрируют электромагнитное излучение, исходящее от пятна внутри расплава, посредством двухцветового пирометра, сравнивают интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра и начинают период пропускания кислородосодержащего газа через фурму при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения, при этом отношение сигналов остается, по существу, постоянным. Предпочтительно, для определения порогового значения, используют видеокамеру, размещенную совместно с пирометром вдоль одного оптического пути, и устанавливают соотношение интенсивности сигнала пирометра с изображением видеокамеры, принимают решение на основании видеоизображения, достигнуто ли состояние зарастания, и определяют соответствующее значение интенсивности совокупного сигнала пирометра.
Другая задача была решена путем обеспечения устройства, включающего в себя: (а) двухцветовой пирометр, (b) видеокамеру с автофокусировкой, которая выровнена с двухцветовым пирометром вдоль оптического пути, (с) средство изменения ориентации оптического пути и (d) в необязательном порядке дополнительный детектор для измерения электромагнитного излучения, выходящего из металлургической емкости.
Предпочтительно, устройство дополнительно включает в себя лазерное устройство, пригодное для создания плазмы внутри металлургической емкости, причем дополнительный детектор представляет собой спектрометр, способный регистрировать электромагнитное излучение, исходящее из плазмы. Более предпочтительно, устройство присоединено к внутренней области металлургической емкости посредством трубки, проходящей через фурму.
В частности заявленное изобретение предлагает способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, посредством периодического пропускания кислородосодержащего газа через фурму для растворения настылей, в котором для определения начала интервала пропускания кислородосодержащего газа через фурму посредством двухцветового пирометра регистрируют электромагнитное излучение, исходящее от пятна внутри расплава, и сравнивают интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра и начинают интервал пропускания кислородосодержащего газа через фурму при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения, при этом отношение сигналов остается, по существу, постоянным.
В одном варианте способа определения порогового значения используют видеокамеру, размещенную совместно с пирометром вдоль одного оптического пути, причем устанавливают соотношение интенсивности сигнала пирометра с изображением видеокамеры, на основании видеоизображения принимают решение, достигнуто ли состояние зарастания, и определяют соответствующее значение интенсивности совокупного сигнала пирометра.
Предпочтительно видеокамеру применяют для регулировки оптической оси измерительного блока, включающего детектор для сбора видеосигнала и упомянутый двухцветовой пирометр, причем регулировку выполняют на основании видеоизображения, изменяя ориентацию измерительного блока так, чтобы первый конец и второй конец в видеоизображении образовывали концентрические круги.
Также предпочтительно, если осуществляют измерение длины фурмы, проходящей через металлургическую емкость, первый конец которой обращен внутрь металлургической емкости, а второй конец обращен наружу металлургической емкости, посредством видеокамеры с автофокусировкой, при этом линзовую систему видеокамеры с автофокусировкой регулируют так, чтобы первый конец фурмы, обращенный внутрь металлургической емкости, был в фокусе, и длину фурмы определяют на основании фокусного расстояния и известного положения второго конца фурмы относительно камеры.
Также предлагается устройство для осуществления способа предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, при этом устройство содержит: средство для пропускания кислородосодержащего газа через фурму; измерительный блок, содержащий детектор для сбора видеосигнала с автофокусировкой и двухцветовой пирометр для регистрации через фурму электромагнитного излучения, исходящего от пятна внутри расплава; средство определения начала интервала для пропускания кислородосодержащего газа на основании сравнения интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра, средство инициирования упомянутого интервала при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения и отношение сигналов остается, по существу, постоянным; средство для изменения ориентации измерительного блока и при необходимости дополнительный детектор для измерения электромагнитного излучения, выходящего изнутри металлургической емкости.
Предпочтительно, устройство дополнительно содержит лазерное устройство, пригодное для создания плазмы внутри металлургической емкости, и дополнительный детектор, который является спектрометром, способным регистрировать электромагнитное излучение, исходящее от плазмы.
Целесообразно, если предусмотрено соединение устройства с внутренним пространством металлургической емкости посредством трубки, проходящей через фурму.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показана предпочтительная конфигурация устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Устройство 1 присоединено к контейнеру 2, например, любой металлургической емкости, содержащей расплав, предпочтительно расплавленный металл. Контейнер 2, предпочтительно, является конвертером.
Фурма для вдувания может быть вставлена в расплав сверху для вдувания в расплав кислорода и, таким образом, превращения железа в сталь. Альтернативно, кислород можно вдувать в конвертер через фурмы на дне и/или в боковых стенках контейнера 2. Устройство 1 присоединено к внутренней стороне контейнера 2 через фурму. Фурма образует измерительный канал А, по которому может распространяться электромагнитное излучение, исходящее из внутренней части контейнера. Один конец фурмы обращен внутрь контейнера. Второй конец измерительного канала 2 обращен к первому измерительному блоку 3, который предпочтительно включает в себя двухцветовой пирометр и видеокамеру.
Предпочтительно, спектрометр 4 и блок 5 лазерной генерации также присоединены к измерительному каналу. Наиболее предпочтительно, устройства 6 обработки данных подключены к измерительному блоку 3.
На фиг.2 схематически показаны подробные виды в разрезе и снизу измерительного канала (который на фиг.1 обозначен А). Электромагнитное излучение может беспрепятственно распространяться через свободный измерительный канал 7, что схематически показано на виде 8 снизу. Зарастание, имеющее место вверху измерительного канала, препятствует распространению электромагнитного излучения, что схематически показано в виде 9 снизу. Измерительный блок 3 больше не может регистрировать интенсивность электромагнитного излучения во всей области канала.
На фиг.3 подробно показано, как может быть сформирован измерительный канал (обозначенный А на фиг.1). Предпочтительно, используется набор из двух концентрических трубок. Измерительный канал, предпочтительно, включает в себя внешнюю трубку 11 и внутреннюю трубку 12, что позволяет вдувать разные газы или газовые смеси в контейнер. Например, газовый поток 13, содержащий азот и/или аргон и метан, можно пропускать через внутреннюю трубку 12, тогда как газовый поток, содержащий азот и/или аргон и кислород, можно пропускать через внешнюю трубку 11. Внутренняя трубка 12 также образует измерительный канал. Поэтому кислород не влияет на измерение.
На фиг.4 схематически показан предпочтительный вариант осуществления измерительного блока 3 (фиг.1). Он включает в себя регулируемую линзу 15, два регулируемых зеркала 16, 17 и детектор 18 для сбора видеосигнала. Регулируемая линза 15, предпочтительно, является линзой с автофокусировкой и приводится в действие мотором (не показан).
Процесс определения интервала для пропускания кислородосодержащего газа через фурму начинается с регистрации электромагнитного излучения, исходящего от пятна внутри расплава, посредством двухцветового пирометра и сравнения интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра. Интервал для пропускания кислородосодержащего газа через фурму инициируется при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения и отношение сигналов остается, по существу, постоянным. Пороговое значение нужно заранее определить только один раз визуально на основании изображения видеосигнала. На основании изображения принимается решение, достигнуто ли состояние зарастания, и определяется соответствующая интенсивность совокупного сигнала пирометра. Это пороговое значение затем используется для автоматического инициирования интервала для пропускания кислородосодержащего газа через фурму.
Основная идея изобретения заключается в использовании двухцветового пирометра вместо стандартного пирометра. Помимо информации об интенсивности на каждой из двух длин волны, на которых производится измерение, можно вычислять частное двух длин волны.
Это обеспечивает дополнительную информацию, которую можно использовать для определения момента времени, когда кислород нужно вдувать через измерительную фурму. Если измеряется интенсивность только на одной длине волны, невозможно решить, вызвано ли изменение интенсивности изменением температуры расплава или формированием настыли на конце фурмы. Благодаря измерению интенсивности на двух длинах волны и сопоставления их друг с другом, например, путем формирования частного двух значений, можно получить информацию о причине такого изменения. Например, если оба значения измеренных интенсивностей падают, но частное этих значений примерно постоянно, можно предполагать, что фурма заросла, тогда как, например, в случае, когда оба значения измеренных интенсивностей падают, но отношение интенсивностей изменяется, можно предположить, что изменяется температура расплава.
Поэтому преимущество способа, согласно настоящему изобретению, состоит в том, что кислород не нужно без необходимости продувать через измерительный канал только потому, что интенсивность сигнала пирометра падает ниже заранее определенного порогового значения.
Авторами было установлено, что такой вариант осуществления также пригоден для регулировки оптической оси прибора для измерения электромагнитного излучения, например пирометра и спектрометра.
Для регулировки одного или нескольких измерительных устройств, предпочтительно, двухцветового пирометра и/или спектрометра, его/их оптическую/ие ось/и перемещают, пока ближний конец измерительного канала и соответствующее изображение его дальнего конца не будут изображены надлежащим образом согласно геометрии измерительного канала, например, пока правильный трубчатый измерительный канал не даст изображение круга. Эту регулировку предпочтительно производить с помощью видеокамеры. С этой целью видеокамеру и прибор для измерения электромагнитного излучения располагают вдоль одного оптического пути.
Регулировку производят на основании видеоизображения, варьируя ориентацию прибора(ов) и видеокамеры, чтобы первый конец и второй конец в видеоизображении образовывали концентрические круги, это другая задача настоящего изобретения.
Оптимальное положение измерительного(ых) устройства(), то есть двухцветового пирометра и/или спектрометра, достигается, когда геометрии обоих концов измерительного канала представляют собой концентрические изображения, то есть в случае вышеописанного (для примера) трубчатого измерительного канала получаются концентрические круги.
Для визуализации «ближнего конца» измерительного канала, то есть конца измерительного канала, который обращен к измерительному(ым) устройству(ам) и камере, предпочтительно использовать вспомогательный источник света.
Неожиданно было обнаружено, что данная конфигурация позволяет также измерять длину фурмы, проходящей через металлургическую емкость 3. Эта информация важна, поскольку она свидетельствует об износе футеровки контейнера. Информация также необходима для фокусировки лазерного пучка.
С этой целью линзовую систему видеокамеры с автофокусировкой настраивают так, чтобы первый конец фурмы, обращенный внутрь металлургической емкости, был в фокусе. Длину фурмы определяют на основании фокусного расстояния и известного положения второго конца фурмы относительно камеры.
С помощью этой информации лазерный пучок можно сфокусировать таким образом, чтобы интенсивность, достаточная для формирования плазмы, излучение которой можно зарегистрировать спектрометром, присутствовала только на поверхности анализируемого расплава или внутри расплава, но не внутри газовой полости, образованной газом, вдуваемым через измерительный канал.
Claims (7)
1. Способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость посредством периодического пропускания кислородсодержащего газа через фурму для растворения настылей, в котором для определения начала интервала пропускания кислородсодержащего газа, через фурму посредством двухцветового пирометра регистрируют электромагнитное излучение, исходящее от пятна внутри расплава, и сравнивают интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра, и начинают интервал пропускания кислородсодержащего газа через фурму при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения, при этом отношение сигналов остается, по существу, постоянным.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для определения порогового значения используют видеокамеру, размещенную совместно с пирометром вдоль одного оптического пути, причем устанавливают соотношение интенсивности сигнала пирометра с изображением видеокамеры, на основании видеоизображения принимают решение, достигнуто ли состояние зарастания, и определяют соответствующее значение интенсивности совокупного сигнала пирометра.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что видеокамеру применяют для регулировки оптической оси измерительного блока, включают детектор для сбора видеосигнала и упомянутый двухцветовой пирометр, причем регулировку выполняют на основании видеоизображения, изменяя ориентацию измерительного блока так, чтобы первый конец и второй конец в видеоизображении образовывали концентрические круги.
4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что осуществляют измерение длины фурмы, проходящей через металлургическую емкость, первый конец которой обращен внутрь металлургической емкости, а второй конец обращен наружу металлургической емкости, посредством видеокамеры с автофокусировкой, при этом линзовую систему видеокамеры с автофокусировкой регулируют так, чтобы первый конец фурмы, обращенный внутрь металлургической емкости, был в фокусе, и длину фурмы определяют на основании фокусного расстояния и известного положения второго конца фурмы относительно камеры.
5. Устройство для осуществления способа предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, при этом для осуществления способа по любому из пп.1-4, устройство содержит средство для пропускания кислородсодержащего газа через фурму, измерительный блок, содержащий детектор для сбора видеосигнала с автофокусировкой и двухцветовой пирометр для регистрации через фурму электромагнитного излучения, исходящего от пятна внутри расплава, средство определения начала интервала для пропускания кислородсодержащего газа на основании сравнения интенсивности сигналов пирометра с отношением сигналов пирометра, средство инициирования упомянутого интервала при условии, что суммарная интенсивность сигналов ниже заранее определенного порогового значения и отношение сигналов остается, по существу, постоянным, средство для изменения ориентации измерительного блока, и при необходимости дополнительный детектор для измерения электромагнитного излучения, выходящего изнутри металлургической емкости.
6. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что дополнительно содержит лазерное устройство, пригодное для создания плазмы внутри металлургической емкости, и дополнительный детектор, который является спектрометром, способным регистрировать электромагнитное излучение, исходящее от плазмы.
7. Устройство по п.5 или 6, характеризующееся тем, что в нем предусмотрено соединение устройства с внутренним пространством металлургической емкости посредством трубки, проходящей через фурму.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10259830A DE10259830A1 (de) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Verfahren zum Freihalten einer Blasdüse, die ein metallurgisches Gefäß durchquert, von Pfannenrest |
| DE10259830.4 | 2002-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005122651A RU2005122651A (ru) | 2006-01-20 |
| RU2336503C2 true RU2336503C2 (ru) | 2008-10-20 |
Family
ID=32404019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122651/28A RU2336503C2 (ru) | 2002-12-19 | 2003-11-05 | Способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, и устройство для его осуществления |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070132161A1 (ru) |
| EP (1) | EP1585950B1 (ru) |
| JP (1) | JP2006511702A (ru) |
| KR (1) | KR20050092715A (ru) |
| CN (1) | CN1729390A (ru) |
| AR (1) | AR042324A1 (ru) |
| AT (1) | ATE382144T1 (ru) |
| AU (1) | AU2003283354A1 (ru) |
| BR (1) | BR0317513A (ru) |
| CA (1) | CA2510963A1 (ru) |
| DE (2) | DE10259830A1 (ru) |
| ES (1) | ES2297236T3 (ru) |
| IL (1) | IL169194A0 (ru) |
| MX (1) | MXPA05006686A (ru) |
| NO (1) | NO20053419L (ru) |
| PL (1) | PL375984A1 (ru) |
| RU (1) | RU2336503C2 (ru) |
| TW (1) | TW200420729A (ru) |
| WO (1) | WO2004057286A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200505414B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820634C1 (ru) * | 2021-02-10 | 2024-06-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Электропечь, оборудованная видеоустройством |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE527898C2 (sv) * | 2004-12-22 | 2006-07-04 | Astrazeneca Ab | Förfarande vid beredning av läkemedel |
| WO2018165937A1 (zh) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 测距传感器及具有测距传感器的植保无人机 |
| JP7093797B2 (ja) * | 2017-06-06 | 2022-06-30 | ディーエムジー モリ アドバンスト ソリューションズ，インコーポレーテッド | 付加製造時の凝固速度制御のためのシステム及び方法 |
| CN109489823B (zh) * | 2018-11-09 | 2020-07-14 | 哈尔滨工业大学 | 基于喷射液膜的液体光热性质高温测量装置及测量方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3161499A (en) * | 1960-10-12 | 1964-12-15 | Percy James Ward | Metallurgical process control |
| FR2238395A5 (ru) * | 1973-07-17 | 1975-02-14 | Est Aciers Fins | |
| AR207871A1 (es) * | 1974-08-08 | 1976-11-08 | Maximilianshuette Eisenwerk | Tobera de inyeccion de gas reactivo en recipientes de fusion o de afino para metales |
| DE3104258A1 (de) * | 1981-02-07 | 1982-10-21 | Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen | Vorrichtung zur messung von temperaturen in druckreaktoren |
| FR2517699A1 (fr) * | 1981-12-08 | 1983-06-10 | Lorraine Laminage | Procede et dispositif de detection du bouchage d'une tuyere de soufflage par le fond d'un convertisseur d'affinage |
| JPS60187608A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-25 | Kawasaki Steel Corp | 高炉羽口前状況監視装置 |
| CA1218866A (en) * | 1984-04-24 | 1987-03-10 | John M. Lucas | Tuyere pyrometer |
| JPH01314928A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼温度測定法および装置 |
| ATE117081T1 (de) * | 1988-10-03 | 1995-01-15 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zur optischen ankopplung eines elementanalysesystems und eines lasers an flüssiges metall in einem schmelzgefäss. |
| JP3163543B2 (ja) * | 1991-03-04 | 2001-05-08 | テキサコ・デベロップメント・コーポレーション | 過酷な内部環境状態の処理容器の内部温度測定装置 |
| US5315341A (en) * | 1991-12-18 | 1994-05-24 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for through-the-lens distance determination |
| US5283608A (en) * | 1992-02-07 | 1994-02-01 | Samsung Aerospace Industries, Inc. | Camera capable of outputting brightness and measured distance information |
| JP2750995B2 (ja) * | 1993-08-19 | 1998-05-18 | 日鉱金属株式会社 | 転炉内溶体の測温装置 |
| FR2710740B1 (fr) * | 1993-09-29 | 1995-11-17 | Lorraine Laminage | Procédé de mesure de l'évolution de la longueur d'une tuyère pour l'introduction d'un fluide dans un métal liquide contenu dans un récipient métallurgique, et dispositif pour sa mise en Óoeuvre. |
| US5830407A (en) * | 1996-10-17 | 1998-11-03 | Kvaerner U.S. Inc. | Pressurized port for viewing and measuring properties of a molten metal bath |
| US5963311A (en) * | 1997-09-12 | 1999-10-05 | Stratonics, Inc. | Surface and particle imaging pyrometer and method of use |
| AU722403B2 (en) * | 1997-12-20 | 2000-08-03 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing molten pig iron and reduced iron by utilizing fluidized bed, and method therefor |
| JPH11326061A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-11-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 炉内溶湯の温度測定方法及び装置 |
| EP1134295A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Voest Alpine Industries, Inc. | Submergible probe for viewing and analyzing properties of a molten metal bath |
| LU90610B1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-01-11 | Wurth Paul Sa | Optical system for monitoring operating conditions in the tuyere zone of a blast furnace |
-
2002
- 2002-12-19 DE DE10259830A patent/DE10259830A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-11-05 PL PL03375984A patent/PL375984A1/xx unknown
- 2003-11-05 WO PCT/EP2003/012349 patent/WO2004057286A1/en active IP Right Grant
- 2003-11-05 AU AU2003283354A patent/AU2003283354A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-05 RU RU2005122651/28A patent/RU2336503C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-11-05 EP EP03775298A patent/EP1585950B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-05 CA CA002510963A patent/CA2510963A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-05 ES ES03775298T patent/ES2297236T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-05 JP JP2004561155A patent/JP2006511702A/ja active Pending
- 2003-11-05 BR BR0317513-8A patent/BR0317513A/pt not_active IP Right Cessation
- 2003-11-05 KR KR1020057011220A patent/KR20050092715A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-11-05 CN CNA2003801067691A patent/CN1729390A/zh active Pending
- 2003-11-05 AT AT03775298T patent/ATE382144T1/de active
- 2003-11-05 MX MXPA05006686A patent/MXPA05006686A/es unknown
- 2003-11-05 DE DE60318333T patent/DE60318333T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-05 US US10/576,735 patent/US20070132161A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-06 TW TW092131091A patent/TW200420729A/zh unknown
- 2003-12-05 AR ARP030104505A patent/AR042324A1/es unknown
-
2005
- 2005-06-15 IL IL169194A patent/IL169194A0/en unknown
- 2005-07-05 ZA ZA200505414A patent/ZA200505414B/en unknown
- 2005-07-14 NO NO20053419A patent/NO20053419L/no unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820634C1 (ru) * | 2021-02-10 | 2024-06-06 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Электропечь, оборудованная видеоустройством |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1585950B1 (en) | 2007-12-26 |
| MXPA05006686A (es) | 2006-02-22 |
| PL375984A1 (en) | 2005-12-12 |
| AR042324A1 (es) | 2005-06-15 |
| WO2004057286A1 (en) | 2004-07-08 |
| BR0317513A (pt) | 2005-11-16 |
| IL169194A0 (en) | 2009-02-11 |
| KR20050092715A (ko) | 2005-09-22 |
| ES2297236T3 (es) | 2008-05-01 |
| JP2006511702A (ja) | 2006-04-06 |
| DE10259830A1 (de) | 2004-07-01 |
| ATE382144T1 (de) | 2008-01-15 |
| AU2003283354A1 (en) | 2004-07-14 |
| RU2005122651A (ru) | 2006-01-20 |
| DE60318333T2 (de) | 2008-06-26 |
| NO20053419D0 (no) | 2005-07-14 |
| EP1585950A1 (en) | 2005-10-19 |
| US20070132161A1 (en) | 2007-06-14 |
| CA2510963A1 (en) | 2004-07-08 |
| CN1729390A (zh) | 2006-02-01 |
| ZA200505414B (en) | 2006-04-26 |
| TW200420729A (en) | 2004-10-16 |
| DE60318333D1 (de) | 2008-02-07 |
| NO20053419L (no) | 2005-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6172367B1 (en) | Method and device for measuring electromagnetic waves emanating from a melt | |
| US6923573B2 (en) | Apparatus and method for measuring temperature of molten metal | |
| RU2336503C2 (ru) | Способ предотвращения образования настылей на фурме, проходящей в металлургическую емкость, и устройство для его осуществления | |
| US20180143004A1 (en) | Scanning Laser Range Finder with Surface Temperature Measurement Using Two-Color Pyrometry | |
| KR100809563B1 (ko) | 재료 샘플의 화학 분석용 장치 및 이를 위한 금속로 | |
| CA1250356A (en) | Method and apparatus for measuring slag-forming conditions within converter | |
| JP3266858B2 (ja) | スラグ検知方法及びスラグ検知装置並びに連続鋳造設備 | |
| JP2006126062A (ja) | 溶融金属の温度計測方法及び装置 | |
| JPS58196406A (ja) | 炉壁プロフイル測定装置 | |
| JP4954688B2 (ja) | コークス炉炭化室の炉壁変位測定システム、及びコークス炉炭化室の炉壁変位測定方法 | |
| JPH02182817A (ja) | 高炉レースウェイ部観察装置 | |
| US20090262780A1 (en) | Device for Measuring and Analyzing Melt in Metallurgical Vessels | |
| KR102500640B1 (ko) | 로의 제어 방법 | |
| Ramaseder et al. | The continuous chemical analysis of liquid steel in metallurgical vessels with the VAI-CONR Chem system | |
| JP2005315778A (ja) | 火点放射計測方法及びその装置 | |
| RU2094476C1 (ru) | Сталеплавильный конвертер и способ его эксплуатации | |
| JP2005290562A (ja) | コークス充填式竪型炉のレースウエイ深度測定方法および深度測定装置 | |
| JPH0631683B2 (ja) | 溶融金属内張り面の位置測定方法 | |
| JP2009276357A (ja) | 火点放射計測方法及びその装置 | |
| JPS61230019A (ja) | 溶解位置測定装置 | |
| JPH06235015A (ja) | 精錬容器におけるスロッピング予知方法とその装置 | |
| JPS59166612A (ja) | 転炉異常反応検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101106 |