Messung von Schichtdicken und Sinkgeschwindigkeiten im Hochofen

Bei der Roheisenerzeugung lässt sich durch die Optimierung des Hochofenprozesses und gesteigerten Einsatz von Sekundärbrennstoffen wie Kohlenstaub der Koksverbrauch senken.
Aufgrund hoher und weiter steigender Kokskosten und der Umweltbelastung bei der Kokserzeugung ist demnach eine Reduktion des Koksbedarfs ökonomisch und ökologisch sinnvoll und notwendig.
Neben der Funktion als Reduktionsmittel und Energieträger trägt der Koks im Hochofen auch zur Bildung mechanisch stabiler Schichten bei und ermöglicht so eine gleichmäßige Durchgasung.
Durch die mit der Minimierung des Kokseinsatzes einhergehende Verringerung der Dicke der Koksschichten wird es zunehmend schwieriger, diese mechanische Stabilität zu gewährleisten.
Ungleichmäßige Durchgasung oder auch Ansatzbildung können zu ungünstigen Betriebszuständen führen. Bleiben diese Entwicklungen zunächst unerkannt, kann dies schwerwiegende Folgen für den Hochofenprozess nach sich ziehen. Für einen optimalen Betrieb sind daher Informationen über die Anordnung und Bewegung der Schichten im Ofen unerlässlich.

Mit dem Citobloc – Messverfahren werden diese Informationen kontinuierlich erfasst und archiviert.

Im Gegensatz zu Profilometern, mit denen lediglich die Oberfläche der Schüttung kontrolliert werden kann, lassen sich mit dem Citobloc – System Informationen über Schichtdicken, -sinkgeschwindigkeiten sowie die örtliche Verteilung bestimmen.
Störsituationen werden schnell erkannt, der Ofen kann besser im optimalen Bereich gefahren werden, die Produktivität wird verbessert und die Ofenreise verlängert.

Komponenten des Citobloc–Systems im Überblick

Anwendung

Das Citobloc – System gibt im Hochofenbetrieb Auskunft über:

• Material der einzelnen Schichten (Koks oder Möller)
• tatsächliche Dicken der unterschiedlichen Materialschichten
• Sinkgeschwindigkeit des Schüttguts innerhalb des Hochofens
• Störungen in der Abwärtsbewegung der Schüttung

Alle Informationen stehen sowohl aktuell als auch archiviert stets zur Verfügung.
Mit genauer Kenntnis dieser Messwerte lässt sich somit der Hochofenprozess wesentlich optimieren und die Ausbeute verbessern.
Außerdem können Anomalien wie z.B. eine Ansatzbildung an der Ofenwand frühzeitig erkannt werden. So dient das Citobloc – System als Entscheidungshilfe für die Ergreifung schneller Gegenmassnahmen.
Die Lebensdauer des Hochofens wird durch die Verbesserung der Symmetrie verlängert und die Kosten werden verringert.

Funktion Der Aufbau der Schichten wird über vier Messfelder am Hochofen ermittelt. Hierzu werden in den Panzer pro Messfeld zwei übereinanderliegende Elektroden eingebaut. Die Elektroden ragen in die Schüttung. Sie sind aus hochtemperatur-beständigen und verschleißfesten Werkstoffen gefertigt. Die Standfestigkeit der Elektroden beträgt mehrere Jahre. Verschleiß der Elektroden wird vom System automatisch erkannt und angezeigt, um Fehlmessungen zu vermeiden. Das Messfeld kann in einer Höhe von ca. 5 m unterhalb der Gicht platziert werden. Der physikalische Messeffekt beruht auf einer kombinierten Widerstands- und Stromlaufzeitmessung. Hieraus kann auf das Material in lokaler Umgebung des Messfeldes ge-schlossen werden. Nach Durchlaufen einer bestimmten Messsequenz kann, ähnlich wie bei einer Tomographie, die Materialzusammensetzung der Schichten in Höhe des Messebene ermittelt werden. Die Steuerung der Messzyklen übernimmt eine Messelektronik, welche sich bis zu einigen hundert Metern von den Messfeldern entfernt befinden kann. Die eigentliche Auswertung geschieht in einem Rechnersystem, das wiederum bis zu 1000 m von der Messelektronik entfernt sein kann.

Software

Die Software des Citobloc – Systems gliedert sich in die Komponenten:

• Messdatenerfassung
• Messdatenverarbeitung
• Grafische Darstellung
• Kopplung an das Prozessleitsystem

Die Messdatenerfassung läuft permanent und speichert kontinuierlich die Rohdaten auf der Festplatte.
Die Messdatenverarbeitung errechnet aus den Rohdaten die Zieldaten (wie Material, Schichtdicke, Sinkgeschwindigkeit).
Rohdaten und Zieldaten können angepasst an die Wünsche des Benutzers von der grafischen Darstellung angezeigt werden. Dies ist auch auf einem entfernten System mit Netzwerkanbindung möglich.
Über definierte Schnittstellen können die Daten zur Kopplung an das Prozessleitsystem zur Verfügung gestellt werden.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Citobloc-Prospekt:  CITOBLOC