Präzise Temperaturwerte für mehr Prozesskontrolle im Hochofen
Die Herstellung von Eisen und Stahl ist untrennbar mit hohen Temperaturen und großem Energiebedarf verbunden. Für die sichere und effiziente Steuerung dieses komplexen Prozesses ist die Temperaturverteilung am Hochofenkopf eine zentrale Kenngröße.
Sichere und präzise Messung in rauen Umgebungsbedingungen
Im Hochofenkopf unmittelbar über der Möllersäule herrschen für präzise Messinstrumente denkbar ungünstige Bedingungen. Hohe Konzentrationen von CO im Gichtgas, das am Hochofenkopf etwa 1 bis 2 bar Überdruck hat, machen einen direkten Einblick in den Ofenkopf nahezu unmöglich. Jedes Messelement, das in den Hochofen hineinragt, ist täglich bis zu 25.000 Tonnen herabfallender Rohmaterialien ausgesetzt.
In solch rauen Umgebungen spielt die akustische Gastemperaturmessung ihre Stärken aus. Bereits seit 1991 bewährt sich unser System in Abfall- und Kohlefeuerungen immer wieder aufs Neue. Alle Komponenten liegen außerhalb des Ofens und sind den rauen Umgebungsbedingungen im Inneren deutlich weniger ausgesetzt als bei anderen Verfahren. Daher arbeitet unser System nahezu verschleiß- und wartungsfrei. Die Beschickung des Hochofens von oben wird nicht beeinträchtigt.
Die „echte“ Gastemperatur berührungslos messen
Im Hochofen verwendet das System Stickstoff statt Druckluft, um die für die Messung erforderlichen akustischen Signale zu erzeugen. So werden Wechselwirkungen mit dem Ofenprozess sicher ausgeschlossen. Die Messung erfolgt berührungslos und ist prinzipbedingt frei von Strahlungseinflüssen. Es wird ausschließlich die „echte“ Gastemperatur gemessen. Drift tritt nicht auf, daher entfallen Kalibrierungen des Systems.
Durchbläser dank schneller 2D-Messung rechtzeitig zu erkennen
Aus einer Vielzahl von Messpfaden errechnet das System mit tomografischen Verfahren die zweidimensionale Temperaturverteilung über die gesamte Fläche. Die Messung unterliegt keiner Trägheit und liefert bei jedem Messdurchlauf stets die aktuelle Gastemperatur. Das Ergebnis ist eine zeitlich und räumlich sehr hochauflösende Darstellung der Temperaturverteilung im Hochofenkopf. Plötzlich auftretende Strähnen mit hohen Temperaturen, sogenannte Durchbläser, lassen sich früh genug erkennen, um in der Begichtung mit der Schurre Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Dadurch können oft längere Ofenstillstände vermieden werden.
Vom Forschungsprojekt zum sicheren und zuverlässigen Einsatz
Der erste Einsatz der akustischen Temperaturmessung am Hochofen erfolgte im Jahr 2003. Im Rahmen eines Forschungsprojekts mit der ThyssenKrupp Steel AG führten wir erste Versuche zur Erprobung im ThyssenKrupp-Werk Hamborn durch. Nachdem diese erfolgreich verliefen, installierten wir ein vollständiges zweidimensionales Messsystem. Die Ergebnisse und Erfahrungen veröffentlichten wir 2009 in der Zeitschrift Stahl und Eisen.
Für den Bereich Eisen und Stahl bieten wir die akustische Messtechnik gemeinsam mit unserem Partner TMT – Tapping-Measuring-Technology unter dem Namen TMT SOMA an. Derzeit haben wir bereits mehr als 20 Hochöfen mit dem System ausgerüstet.