DE1292680B - Steuerungsverfahren fuer einen Hochofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für den Feuchtigkeitsgehalt des Windes, für die Übereinen Hochofen in Abhängigkeit vom Winddruck V wachung und.Steuerung auswämenjcaflti.uüd davon und Gichtgaszustand durch Veränderung des Wind- nur zwei, nämlich den' Winddurchfluß und den durchflusses und der Windfeuchtigkeit. Feuchtigkeitsgehalt des Windes, zu verändern braucht.

Beispiele für bekannte Steuerungsverfahren für 5 Der Winddruck und der Gichtgaszustand'hängen einen Hochofen finden sich in »Technische Mitteilun- sowohl von der Art des Füllgutes in dem Hochofen gen«, 53 (1960), S. 406 bis 412 und »Neue Hütte«, und der Betriebsweise ab und stehen auch in Be-3 (1958), S. 404 bis 408. ziehung zur Qualität und Menge des erzeugten Eisens.

Ziel solcher Verfahren ist die Aufrechterhaltung Die Erfindung hat festgestellt, daß es für den Betrieb günstigster Betriebsbedingungen und eines günstigen io jedes Hochofens bei einem gegebenen Füllgut und Wärmegleichgewichtes während des Produktionsver- beliebigen Betriebsverfahren eine Kombination eines laufes in dem Hochofen, günstigsten Winddruckes und günstigsten Gichtgas-

Bisher hat man es zur Erreichung dieses Zieles für zustandes gibt. Wenn der Winddruck oder der Gichterforderlich gehalten,; drei Größen zu verändern, gaszustand· von dem günstigsten Wert abweichen, nämlich den Winddurchfluß, die Windfeuchtigkeit 15 dann arbeitet der Hochofen nicht richtig und kommt und die Windtemperatur. in unerwünschter Weise aus dem Gleichgewicht.

Mit der vorliegenden, Erfindung wurde nun ge- Man kann also den Winddruck und den Gichtgasfunden, daß es bei einem Steuerungsverfahren der zustand als Bestimmungsgröße verwenden und eingangs genannten Gattung ausreichend ist, daß danach den Winddurchfluß und den Feuchtigkeitsallein der Winddruck und der Gichtgaszustand ge- ao gehalt des Windes steuern, um so den Hochofen im messen werden und daß bei ihrer Abweichung von günstigsten Betriebsbereich arbeiten zu lassen. Mit einem günstigsten Bereich nach oben allein der Wind- dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auch durchfluß gesenkt und/oder die Windfeuchtigkeit ge- zufällige oder dauernde Änderungen der Ausgangssteigert werden sowie daß bei ihrer Abweichung nach stoffe korrigieren, bevor sie sich für das Bedienungsunten allein der Winddurchfluß gesteigert und die 25 personal bemerkbar auswirken. Windfeuchtigkeit gesenkt werden. Der Koks und der Wind werden bei dem erfin-

Entgegen der herrschenden Auffassung ist es also dungsgemäßen Verfahren-besser ausgenutzt.'Schließnicht erforderlich, zur Aufrechterhaltung des ge- lieh lassen sich auch die Schlacke und die chemische wünschten Wärmegleichgewichtes sowohl für die Zusammensetzung des erzeugtenEisens besser überVorbereitung des Füllgutes in dem Schacht als auch 30 wachen.

für die Schmelzung im Gestell auch noch eine Be- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Steue-

einflussung der Windtemperatur vorzunehmen. Gemäß rungsverfahrens braucht der Hochofen mit keinerlei dem erfindungsgemäßen Vorgehen reicht es vielmehr besonderen Ausrüstungen versehen werden. Das eraus, Winddruck und Gichtgaszustand zu messen und ' findungsgemäße Verfahren bedient sich üblicher Meß-Winddurchfluß und Windfeuchtigkeit zu verändern. 35 und Steuerungsgeräte für den Winddruck, die Gicht-Man kann hiermit die im praktischen Betrieb auf- gastemperatur, den Winddurchfluß und die Windtretenden kurz dauernden Temperaturschwankungen feuchtigkeit. Statt eines Meßgerätes für die Gichtgasin der richtigen Weise ausgleichen. Wenn sich über temperatur kann man auch;einen Gasanalysator oder längere Zeiträume erstreckende Temperaturänderun- einen Wärmemesser verwenden. Vorzugsweise begen vorgenommen werden müssen, dann wird man 40 nutzt man aber .ein Temperaturmeßgerät, weil es eindiese aus Wirtschaftlichkeitsgründen jedoch durch fächer ist. Änderung der Kokszufuhr berücksichtigen. Eine als Grundlage der Steuerung des Hochofens

Praktischerweise geht die Erfindung so vor, daß geeignete Formel lautet: die Steigerungen und Senkungen der gemessenen y = 1 ηΐα 4-nnn95?s .4

Abweichungen direkt proportional sind, wobei jedoch 45 η ηα«7Τinta>*U r ηηηινπη

die Senkung des Winddurchflusses auf Grund von ~ U,W873B- 0,675 C - 0,002755 D.

Abweichungen des Winddruckes zweimal so groß wie Dabei ist X die Anzahl der Chargen je Stunde,

die Steigerung auf Grund einer gleich großen Ab- A der Winddurchfluß in Normalkubikmeter je Miweichung von dem günstigsten Winddruckbereich ist. nute, B die Gesamtfeuchtigkeit des Windes in Gramm Als vorteilhaft hat-es sich erwiesen, daß bei dem 50 je Kubikmeter, C der^:Heißwinddruck in Kilogramm erfindungsgemäßen Verfahren als Anzeichen für den je Quadratzentimeter Überdruck und D die Gicht-Zustand des Gichtgases dessen Temperatur gemessen temperatur des Hochofengases in Grad Celsius. Eine

wird. .......... ._.„ Charge, ist eine vollständige B,eschickungsfolge, die

Mit der Erfindung ist also ein Verfahren geschaffen normalerweise zweimaliges Absenken der Gichtglocke worden, mit dem man auf sehr einfache Weise den 55 in den Hochofen erforderlich macht. Betrieb eines Hochofens sehr wirtschaftlich führen . Nach dieser Formel kann man eine entsprechende kann. Da nur zwei Größen zu steuern sind und sich Steuerurigstabelle aufstellen, die dem Bedienungsderen Steuerung tabellenmäßig nach einer festliegen-¹ ' personal an· die Hand gegeben werden kann, den kybernetischen Beziehung vornehmen läßt, kön- Bei der Ausführung der Erfindung werden zuerst

nen die erforderlichen Einstellungen schnell und ein- 60 die für die Steuerung eines bestimmten Hochofens fach vorgenommen werden, und man braucht sich günstigsten Grundwerte von Winddurchfluß, Feuchdabei auch nicht mehr auf die mehr oder minder tigkeit, Heißwinddruck und Gichtgastemperatur eingroße Geschicklichkeit des Bedienungspersonals ver- gestellt. Das geschieht mittels eines geeigneten »0-Einlassen. stellungs«-Verfahrens. Die in diesem Verfahren er-

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß 65 mittelten günstigsten Werte kann man dann geman von den zahlreichen Einflußgrößen für den Be- gebenenfalls in dem Sichtfenster einer Übersichtstriebsablauf des Hochofens vier, nämlich den Wind- tabelle einstellen, gemäß der die Bedienungsperson druck, den Gichtgaszustand, den Winddurchfluß und bei Abweichung von den günstigsten Werten, die

sich durch. Abweichungen des Winddruckes und der Gichtgastemperatur äußern, dann den Winddurchfluß oder die Windfeuchtigkeit verstellen kann.

Zu diesem Zweck liest das Bedienungspersonal in regelmäßigen Abständen die Registriergeräte für Heißwinddruck und Gichtgastemperatur ab und schätzt den Mittelwert für den vorangegangenen Zeitabschnitt. Es wurde gefunden, daß dieser Zeitabschnitt nicht kleiner als 3 Minuten sein sollte, da dies die Mindestzeit ist, in der die erforderlichen Steuerungsänderungen vorgenommen werden können und sich auf den Betrieb des Hochofens auswirken. Wenn man mit automatischer Steuerung arbeitet, kann man den kleinsten Zeitabschnitt anwenden. In einigen Fällen werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Änderungen alle 6 Minuten vorgenommen werden, und wenn die Steuerung von Hand ausgeführt wird, dann können aus praktischen Erwägungen längere Zeitabschnitte erforderlich sein. In einem besonderen Fall wurden bei Handsteuerung zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn die Ablesungen und Einstellungen alle halbe Stunde vorgenommen wurden. In den meisten Fällen werden längere Zeitabschnitte als eine halbe Stunde nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen, es sei denn, daß das Beschickungsgut besonders gleichmäßig und von bester Qualität ist. Wenn der tatsächliche Heißwinddruck über dem günstigsten Wert liegt, dann wird der Winddurchfluß vermindert und der Feuchtigkeitsgehalt erhöht. Wenn der tatsächliche Heißwinddruck niedriger ist, dann wird der günstigste Winddurchfluß erhöht und der Feuchtigkeitsgehalt gesenkt. Wenn die Gichtgastemperatur höher ist, dann wird der günstigste Winddurchfluß gesenkt und der Feuchtigkeitsgehalt erhöht. Wenn die Gichtgastemperatur unter dem günstigsten Wert liegt, dann wird der Winddurchfluß erhöht und der Feuchtigkeitsgehalt gesenkt. In jedem Fall sind die Erhöhungen und Senkungen der Abweichung vom günstigsten Wert direkt proportional. Die Größe der Senkung des Winddurchmessers auf Grund einer Abweichung des Heißwinddruckes ist zweimal so groß wie die Größe der Steigerung für die gleiche Abweichung von dem günstigsten Heißwinddruck. In allen anderen Fällen ist die Größe der Senkung und der Steigerung für die gleiche Abweichung vom günstigsten Wert die gleiche. Es sei für einen bestimmten Hochofen angenommen, daß die mittlere Feuchtigkeit 34,320 g/m³, der Winddurchfluß 2152,00 m³/min, der mittlere oder günstigste Heißwinddruck 1,687 kg/cm² und die mittlere oder günstigste Gichtgastemperatur 187,78° C beträgt. Wenn bei der Ablesung ein Heißwinddruck von 1,687 kg/cm² und eine Gichtgastemperatur von 187,78° C festgestellt werden, dann sind keine Änderungen erforderlich. Wenn bei der nächsten Ablesung der Heißwinddruck aber 1,757 kg/cm² und die Gichtgastemperatur 199° C beträgt, dann ist es gemäß der angegebenen Formel erforderlich, den Winddurchfluß wegen des erhöhten Heißwinddruckes um 14,16 m³/min zu senken. Das Gebläse wird dann so eingestellt, daß es 2131 m^s/min liefert. Der Feuchtigkeitsgehalt muß wegen der höheren Heißwindtemperatur um 1,716 g/m³ und wegen der höheren Gichtgastemperatur um 0,915 g/m³ gesteigert werden. Demgemäß wird beispielsweise mittels Dampfstrahlen zusätzliche Feuchtigkeit zugeführt, um den Feuchtigkeitsgehalt auf 36,95 g/m³ zu steigern. Wenn der Druck bei der nächsten Ablesung auf 1,287 kg/cm² zurückgegangen ist und die Temperatur wieder 187,78° C beträgt, dann wird die Feuchtigkeit wieder auf 34,320 g/m³ gesenkt und der Winddurchfluß auf 2152 m^s/min zurückgestellt. Nimmt man aber an, daß der Heißwinddruck auf 1,616 kg/cm² und die Gichtgastemperatur auf 177° C gefallen sind, dann werden folgende Änderungen vorgenommen: Der Winddurchfluß wird wegen des niedrigeren Heißwinddruckes um 7,08 m³ und wegen der niedrigeren Temperatur um 6,78 m³ gesteigert. Die Feuchtigkeit wird wegen des niedrigeren Druckes um 1,76 g und wegen der niedrigeren Temperatur um 0,915 g zurückgenommen. Das Bedienungspersonal stellt das Gebläse also so ein, daß es 2166 m³/min liefert, und der Dampfstrahl wird so eingestellt, daß 31,65 g/m³ Feuchtigkeit abgegeben werden. Bei Handsteuerung werden die Werte für den Winddurchfluß und den Feuchtigkeitsgehalt im tatsächlichen Betrieb auf beispielsweise 2160 an Stelle 2166 m³ und 31,5 g an Stelle 31,65 g abgerundet. Bei automatischer Steuerung sind genauere Änderungen möglich. Wenn man an Stelle der Gichtgastemperatur mit der Analyse des Hochofengases oder dessen Wärmegehalt arbeitet, dann besteht die gleiche Proportionalität. Wie bemerkt, lassen sich an Hand der oben angegebenen Formel Tabellen aufstellen, die sich einfach ablesen lassen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuerungsverfahren für einen Hochofen in Abhängigkeit vom Winddruck und Gichtgaszustand durch Veränderung des Winddurchflusses und der Windfeuchtigkeit, dadurchgekennzeichnet, daß allein der Winddruck und der Gichtgaszustand gemessen werden und daß bei ihrer Abweichung von einem günstigsten Bereich nach oben allein der Winddurchfluß gesenkt und/ oder die Windfeuchtigkeit gesteigert werden sowie daß bei ihrer Abweichung nach unten allein der Winddurchfluß gesteigert und die Windfeuchtigkeit gesenkt werden.

2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerungen und Senkungen der gemessenen Abweichungen direkt proportional sind, wobei jedoch die Senkung des Winddurchflusses auf Grund von Abweichungen des Winddruckes zweimal so groß wie die Steigerung auf Grund einer gleich großen Abweichung von dem günstigsten Winddruckbereich ist.

3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeichen für den Zustand des Gichtgases dessen Temperatur gemessen wird.