專利名稱：冶金過程中廢氣率的間接測定的制作方法
專利說明冶金過程中廢氣率的間接測定 本發(fā)明涉及冶金過程中廢氣率(Abgasrate)(廢氣流量)的間接測定。
關(guān)于廢氣，例如關(guān)于它們的取決于時間的組成和/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已知一種用于無接觸地測量廢氣的方法，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試樣進行質(zhì)譜監(jiān)測，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，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據(jù)流動位于取樣之前如此長的一段時間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現(xiàn)均勻分布。
然后，對基于氦氣的廢氣率的間接測定在于在考慮到所添加的氦氣量的情況下，利用質(zhì)譜儀測量，進行廢氣的氦分析和氮分析。
結(jié)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(yīng)5.2ppm滲入空氣根據(jù)下面的公式來測定
其中QN2S＝QN2B+QN2鋼(3) 并且 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(yīng)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(chǎn)物的氮氣率Nm3/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)鋼中的氮氣(QN2B)的影響，以及基于總體算出的廢氣率的從液態(tài)鋼中除氣時的氮氣率(QN2鋼)。
在標(biāo)準(zhǔn)情況下，氬氣被用作攪拌氣體或惰性氣體，從而除氣過程中產(chǎn)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(zhì)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(yīng)用在冶金過程控制裝置中的測量系統(tǒng)，也就是以VOD過程為例，其中在此只說明了對于理解本發(fā)明必要的部分。
將氦氣注入來自轉(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、廢氣壓力測量儀和氦氣流量調(diào)節(jié)器。
從測量元件獲知所添加的氦氣量的相應(yīng)值并且用于計算。
然后，從廢氣流中提取試樣并且導(dǎo)入測量站。
然后，對應(yīng)上文所述的公式，由流量QHeB、氣體濃度X％、N2過程氣體量QN2B并且在考慮N2反應(yīng)氣體量QN2鋼的情況下，如果要求測量精確度，測定廢氣流量Qw。
權(quán)利要求
1.間接測定冶金過程中廢氣率的方法，其特征在于，首先向廢氣中添加基準(zhǔn)氣體，如氦氣，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據(jù)流動位于取樣之前如此長的一段時間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現(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)譜儀測量，進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，對氦氣源進行流量調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求的方法，其特征在于，通過質(zhì)譜測定O2、CO、CO2、N2、Ar、He、H2。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其特征在于，根據(jù)下面的公式測定廢氣率
全文摘要
本發(fā)明涉及用于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(zhǔn)氣體，如氦氣，特別是在這樣的時間點上添加，該時間點根據(jù)流動位于取樣之前如此長的一段時間上，以至于基準(zhǔn)氣體與廢氣充分混合，也就是基本上實現(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(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者J·雷切爾 申請人:Sms西馬克股份公司