專利名稱：冶金過(guò)程中廢氣率的間接測(cè)定的制作方法
專利說(shuō)明冶金過(guò)程中廢氣率的間接測(cè)定 本發(fā)明涉及冶金過(guò)程中廢氣率(Abgasrate)(廢氣流量)的間接測(cè)定。
關(guān)于廢氣，例如關(guān)于它們的取決于時(shí)間的組成和/或量的信息，是為了可以控制冶金過(guò)程的重要輔助手段。
由PCT/EP2005/006848已知一種用于無(wú)接觸地測(cè)量廢氣的方法，特別是在轉(zhuǎn)爐上，其中借助于FTIR光譜儀以測(cè)量技術(shù)獲知廢氣體積區(qū)段(Abgasvolumensegment)。
在另一種方法中，如從DE 2839316中已知的那樣，以所選峰值的離子電流對(duì)試樣進(jìn)行質(zhì)譜監(jiān)測(cè)，所述峰值涉及試樣中的CO、CO2、N2和基準(zhǔn)氣體。所述基準(zhǔn)氣體可以例如是氦氣。
本發(fā)明的目的在于，提供一種方法，利用所述方法可以得到冶金過(guò)程中關(guān)于廢氣率的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，首先向廢氣中添加基準(zhǔn)氣體，如氦氣，特別是在這樣的時(shí)間點(diǎn)上添加，該時(shí)間點(diǎn)根據(jù)流動(dòng)位于取樣之前如此長(zhǎng)的一段時(shí)間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實(shí)現(xiàn)均勻分布。
然后，對(duì)基于氦氣的廢氣率的間接測(cè)定在于在考慮到所添加的氦氣量的情況下，利用質(zhì)譜儀測(cè)量，進(jìn)行廢氣的氦分析和氮分析。
結(jié)合上述兩點(diǎn)，利用以下的公式可以計(jì)算廢氣率
其中 QW計(jì)算得出的廢氣率Nm3/分鐘 QHeB測(cè)量得到的氦氣流量Nm3/分鐘 QL計(jì)算得出的滲入空氣Nm3/分鐘 He測(cè)量得到的廢氣中氦氣濃度(-) He空氣測(cè)量得到的空氣中的氦氣濃度(-)，對(duì)應(yīng)5.2ppm滲入空氣根據(jù)下面的公式來(lái)測(cè)定
其中QN2S＝QN2B+QN2鋼(3) 并且 N2、He測(cè)量得到的廢氣氮?dú)?、氦氣濃? N2空氣、He空氣空氣中氮?dú)?、氦氣濃度，?duì)應(yīng)絕對(duì)值0.78和5.2E-4 QN2S源氮?dú)饬縉m3/分鐘 QN2B測(cè)量得到的氮?dú)饴?過(guò)程氣體)Nm3/分鐘 QN2鋼計(jì)算得到的作為除氣產(chǎn)物的氮?dú)饴蔔m3/分鐘 將公式(2)和(3)帶入到公式(1)中之后，可將廢氣率引入到如下公式中
所述公式的負(fù)值部分描述了在特殊的鋼處理情況下吹入到液態(tài)鋼中的氮?dú)?QN2B)的影響，以及基于總體算出的廢氣率的從液態(tài)鋼中除氣時(shí)的氮?dú)饴?QN2鋼)。
在標(biāo)準(zhǔn)情況下，氬氣被用作攪拌氣體或惰性氣體，從而除氣過(guò)程中產(chǎn)生的氮?dú)饬繉?duì)廢氣流量計(jì)算的精確性只有理論上的意義。因?yàn)榕c總的廢氣率相比這是非常低的，可以忽略不計(jì)。
通過(guò)測(cè)量元件(質(zhì)譜儀)測(cè)定的廢氣率，以Nm3/分鐘表示 簡(jiǎn)化的公式
廢氣中必需的最小氦氣濃度的估值(其中達(dá)到精確度為+/-(0.005)÷0.007％)的碳平衡)為 約100×He空氣

圖1示出上述應(yīng)用在冶金過(guò)程控制裝置中的測(cè)量系統(tǒng)，也就是以VOD過(guò)程為例，其中在此只說(shuō)明了對(duì)于理解本發(fā)明必要的部分。
將氦氣注入來(lái)自轉(zhuǎn)爐的廢氣流中，其中相應(yīng)于廢氣壓力調(diào)節(jié)氦氣量。為此，在圖中還布置并描繪了氦氣源、廢氣壓力測(cè)量?jī)x和氦氣流量調(diào)節(jié)器。
從測(cè)量元件獲知所添加的氦氣量的相應(yīng)值并且用于計(jì)算。
然后，從廢氣流中提取試樣并且導(dǎo)入測(cè)量站。
然后，對(duì)應(yīng)上文所述的公式，由流量QHeB、氣體濃度X％、N2過(guò)程氣體量QN2B并且在考慮N2反應(yīng)氣體量QN2鋼的情況下，如果要求測(cè)量精確度，測(cè)定廢氣流量Qw。
權(quán)利要求
1.間接測(cè)定冶金過(guò)程中廢氣率的方法，其特征在于，首先向廢氣中添加基準(zhǔn)氣體，如氦氣，特別是在這樣的時(shí)間點(diǎn)上添加，該時(shí)間點(diǎn)根據(jù)流動(dòng)位于取樣之前如此長(zhǎng)的一段時(shí)間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實(shí)現(xiàn)均勻分布，
然后在考慮到所添加的氦氣量的情況下利用質(zhì)譜儀測(cè)量，進(jìn)行廢氣的氦分析和氮分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對(duì)氦氣源進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求的方法，其特征在于，通過(guò)質(zhì)譜測(cè)定O2、CO、CO2、N2、Ar、He、H2。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征在于，根據(jù)下面的公式測(cè)定廢氣率
全文摘要
本發(fā)明涉及用于間接測(cè)定冶金過(guò)程中廢氣率的方法。為此首先向廢氣中添加基準(zhǔn)氣體，如氦氣，特別是在這樣的時(shí)間點(diǎn)上添加，該時(shí)間點(diǎn)根據(jù)流動(dòng)位于取樣之前如此長(zhǎng)的一段時(shí)間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實(shí)現(xiàn)均勻分布，然后在考慮到所添加的氦氣量的情況下利用質(zhì)譜儀測(cè)量，進(jìn)行廢氣的定量氦分析和氮分析。
文檔編號(hào)C21C5/46GK101796411SQ200880105967
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者J·雷切爾 申請(qǐng)人:Sms西馬克股份公司