專利名稱：用于在電弧爐中對一種抗銹熔體進行泡沫渣控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在一個電弧爐中對一種抗銹熔體進行泡沫渣控制的方法。
背景技術：
一種在EAF內發(fā)泡良好的渣的優(yōu)點是廣泛公知的，其中可以參見WO 2007/087979 Al。在電弧爐運行時，利用電極的電弧熔化配料(即主要是廢料)和合金，同時形成渣。假 如所述渣處于泡沫形狀態(tài)，那么該渣在此除了其主要功能即從熔體中除去不需要的組成部 分之外還履行保護功能。在這種狀態(tài)，渣包圍位于電極尖端和金屬表面之間的空間，并且， 由于其弱的導熱性而保護爐子的耐火爐襯不受到電弧的輻射能量。泛起泡沫的渣大大地減少了電弧對電爐的壁的強烈輻射，因此提高了到金屬熔體 中的能量引入。因此，顯著地延長了爐子的耐火材料的耐久性。為了獲得這些優(yōu)點，泡沫渣必須始終在爐中處于一個預定的高度。從EP 637 634 Al公開了一種用于制造金屬熔體的方法，在該方法中，泡沫渣的高 度按聲學確定，也就是，通過檢測表征渣泡沫的頻率范圍來確定該高度。由測量聲級與基準 聲級的比較產(chǎn)生用于控制發(fā)泡介質添加的要點。同樣，W02007/009924A1論述了泡沫渣在電弧爐中的高度的確定。在這里，作為測 量技術，使用了固體傳聲的確定。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種改進的用于進行泡沫渣控制的方法。根據(jù)本發(fā)明，這個目的如此實現(xiàn)，即通過熱敏成像作為時間和渣高度的函數(shù)連續(xù) 地檢測在電弧爐中的渣高度，并且根據(jù)溫度和溫度梯度控制發(fā)泡材料的添加。因此，本發(fā)明涉及一種用于在一個電弧爐中在添加發(fā)泡材料時借助一個熱敏成像 系統(tǒng)對一種抗銹熔體進行泡沫渣控制的方法。對添加的控制以通過其高度測量的泡沫渣的 最佳形成為基礎。渣的高度導致熱敏元件的溫度變化。熱敏元件被安裝在電弧爐的壁中并 且具有極高的導熱性。因此同樣地給出了測量溫度梯度的可能性。因此，利用熱敏元件借助一種連續(xù)的溫度測量來檢測渣高度。在無線紅外信號轉 移到一個在控制狀態(tài)的接收機的基礎上，接收其基于不同渣高度的快速的溫度變化。根據(jù) 溫度曲線來控制發(fā)泡材料的添加。


下面要參照附圖來闡述本發(fā)明。其中圖1測量系統(tǒng)的一般原理圖；及圖2發(fā)泡材料添加控制的原理圖。
具體實施例方式在圖1中，用標記1表示在這里沒有詳細描述的電弧爐。一個紅外攝像機2接收 由熱敏元件5發(fā)射的紅外射線并且把測定值作為控制信號3傳送到材料添加裝置4中，該 熱敏元件設置在爐壁的一個區(qū)域內，即設置在一定高度的區(qū)域內，該高度位于現(xiàn)有的或者 必需的泡沫渣高度的通常的區(qū)域內，材料添加裝置本身接著把發(fā)泡材料供給電弧爐。這通 過箭頭6來表示。圖2示出了隨時間軸分布的渣高度。泡沫渣按照天然結構似乎呈指數(shù)地產(chǎn)生，如圖2所看到的那樣。如所提到的那樣， 發(fā)泡材料經(jīng)由材料添加裝置4導入到在渣和金屬之間的區(qū)域內并且經(jīng)受同時伴有氧化鐵 還原的溶解過程。通過測量系統(tǒng)，由熱敏元件上的溫度變化(Temperaturentwicklung)來識別渣高 度。熱敏元件的溫變是時間和渣高度的函數(shù)，如在等式1和2中所表示的那樣。該測量系統(tǒng)提供-作為時間函數(shù)的溫度信號T= f(t) =f' (h)(1)-作為時間函數(shù)的溫度梯度dT= df' (h)(2)熱敏元件被安裝到電弧爐的壁中并且表現(xiàn)出極高的導熱性。因此，可以算出溫度 梯度，參見等式3?？刂葡到y(tǒng)提供dT/dt= g(h，t) = df' (h)/dt(3)因此可以確定-以(kg/min)表示的添加速度dm/dt(等式4和5)在T > Tmin 和 dT/dt 彡 0 時 dm/dt = ν(4)在T = Topt 和 dT/dt < 0 時 dm/dt = 0(5)并且可以確定以(min)表示的添加時間t (參見等式6和7)在dT/dt 彡 0 時At = t(6)在dT/dt < 0 時At = O(7)由于熱敏成像(Thermografie)是非接觸的測量方法，這就是說，也可以對遠處的 物體成像。攝像機的頂信號作為無線電信號在操縱臺中被接收并且按照等式4-7轉變成 控制信號。只要梯度用正號來表示，這表示溫度具有增高的趨勢，但是同時也表示電極處于 沒有被包住的狀態(tài)，那么以恒定的速度來添加材料。不同情形下，在這里也可以將一種不同 的針對實際的函數(shù)作為控制的基礎。如果溫度梯度是零或者是負的，那么完全停止添加材 料或者根據(jù)一種不同的針對實際的函數(shù)逐漸減少地繼續(xù)添加材料。
權利要求
1.用于在一個電弧爐中對一種抗銹熔體進行泡沫渣控制的方法，其特征在于，通過熱 敏成像作為時間和渣高度的函數(shù)連續(xù)地檢測在電弧爐中的渣高度，并且根據(jù)溫度和溫度梯 度控制發(fā)泡材料的添加。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在顯示具有正號的溫度梯度時，以恒定速 度進行材料的添加。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在顯示具有負號的溫度梯度或者溫度梯 度為零時，完全停止材料的添加，或者根據(jù)一種不同的針對實際的函數(shù)逐漸減少地繼續(xù)材 料的添加。
4.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，借助一個裝到爐壁中的熱敏元件 測量所述溫度。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，由熱敏元件發(fā)射的紅外射線經(jīng)由一個熱 圖像攝像機測定并且作為控制信號被傳輸?shù)桨l(fā)泡材料添加裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在一個電弧爐中對一種抗銹熔體進行泡沫渣控制的方法。根據(jù)本發(fā)明，在此通過熱敏成像作為時間和渣高度的函數(shù)連續(xù)地檢測在電弧爐中的渣高度，并且根據(jù)溫度和溫度梯度控制發(fā)泡材料的添加。
文檔編號C21C5/52GK102137941SQ200980133237
公開日2011年7月27日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者J·賴歇爾 申請人:Sms西馬克股份公司