冶金過程中廢氣率的間接測定的製作方法

2023-12-05 03:41:06

專利名稱：冶金過程中廢氣率的間接測定的製作方法
專利說明冶金過程中廢氣率的間接測定 本發明涉及冶金過程中廢氣率(Abgasrate)(廢氣流量)的間接測定。
關於廢氣，例如關於它們的取決於時間的組成和/或量的信息，是為了可以控制冶金過程的重要輔助手段。
由PCT/EP2005/006848已知一種用於無接觸地測量廢氣的方法，特別是在轉爐上，其中藉助於FTIR光譜儀以測量技術獲知廢氣體積區段(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試樣進行質譜監測，所述峰值涉及試樣中的CO、CO2、N2和基準氣體。所述基準氣體可以例如是氦氣。
本發明的目的在於，提供一種方法，利用所述方法可以得到冶金過程中關於廢氣率的準確數據。
根據本發明，首先向廢氣中添加基準氣體，如氦氣，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據流動位於取樣之前如此長的一段時間上，以至於基準氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現均勻分布。
然後，對基於氦氣的廢氣率的間接測定在於在考慮到所添加的氦氣量的情況下，利用質譜儀測量，進行廢氣的氦分析和氮分析。
結合上述兩點，利用以下的公式可以計算廢氣率
其中 QW計算得出的廢氣率Nm3/分鐘 QHeB測量得到的氦氣流量Nm3/分鐘 QL計算得出的滲入空氣Nm3/分鐘 He測量得到的廢氣中氦氣濃度(-) He空氣測量得到的空氣中的氦氣濃度(-)，對應5.2ppm滲入空氣根據下面的公式來測定
其中QN2S＝QN2B+QN2鋼(3) 並且 N2、He測量得到的廢氣氮氣、氦氣濃度 N2空氣、He空氣空氣中氮氣、氦氣濃度，對應絕對值0.78和5.2E-4 QN2S源氮氣量Nm3/分鐘 QN2B測量得到的氮氣率(過程氣體)Nm3/分鐘 QN2鋼計算得到的作為除氣產物的氮氣率Nm3/分鐘 將公式(2)和(3)帶入到公式(1)中之後，可將廢氣率引入到如下公式中
所述公式的負值部分描述了在特殊的鋼處理情況下吹入到液態鋼中的氮氣(QN2B)的影響，以及基於總體算出的廢氣率的從液態鋼中除氣時的氮氣率(QN2鋼)。
在標準情況下，氬氣被用作攪拌氣體或惰性氣體，從而除氣過程中產生的氮氣量對廢氣流量計算的精確性只有理論上的意義。因為與總的廢氣率相比這是非常低的，可以忽略不計。
通過測量元件(質譜儀)測定的廢氣率，以Nm3/分鐘表示 簡化的公式
廢氣中必需的最小氦氣濃度的估值(其中達到精確度為+/-(0.005)÷0.007％)的碳平衡)為 約100×He空氣

圖1示出上述應用在冶金過程控制裝置中的測量系統，也就是以VOD過程為例，其中在此只說明了對於理解本發明必要的部分。
將氦氣注入來自轉爐的廢氣流中，其中相應於廢氣壓力調節氦氣量。為此，在圖中還布置並描繪了氦氣源、廢氣壓力測量儀和氦氣流量調節器。
從測量元件獲知所添加的氦氣量的相應值並且用於計算。
然後，從廢氣流中提取試樣並且導入測量站。
然後，對應上文所述的公式，由流量QHeB、氣體濃度X％、N2過程氣體量QN2B並且在考慮N2反應氣體量QN2鋼的情況下，如果要求測量精確度，測定廢氣流量Qw。
權利要求
1.間接測定冶金過程中廢氣率的方法，其特徵在於，首先向廢氣中添加基準氣體，如氦氣，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據流動位於取樣之前如此長的一段時間上，以至於基準氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現均勻分布，
然後在考慮到所添加的氦氣量的情況下利用質譜儀測量，進行廢氣的氦分析和氮分析。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，對氦氣源進行流量調節。
3.根據前述權利要求的方法，其特徵在於，通過質譜測定O2、CO、CO2、N2、Ar、He、H2。
4.根據前述權利要求任一項的方法，其特徵在於，根據下面的公式測定廢氣率
全文摘要
本發明涉及用於間接測定冶金過程中廢氣率的方法。為此首先向廢氣中添加基準氣體，如氦氣，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據流動位於取樣之前如此長的一段時間上，以至於基準氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現均勻分布，然後在考慮到所添加的氦氣量的情況下利用質譜儀測量，進行廢氣的定量氦分析和氮分析。
文檔編號C21C5/46GK101796411SQ200880105967
公開日2010年8月4日 申請日期2008年8月8日 優先權日2007年9月7日
發明者J·雷切爾 申請人:Sms西馬克股份公司