Messung der Gastemperaturverteilung im Hochofen
t-matriX misst im Hochofen die Temperaturverteilung über der Schüttung
IMI Z&J Technologies GmbH zeigt auf der Metec das neue 2D Gastemperatur-Messsystem t-matriX für Hochöfen. Es ermittelt die zweidimensionale Verteilung der Gastemperatur oberhalb der Schüttung. So liefert es erheblich mehr Informationen als punktuell messende Systeme. Aufgrund der einfachen Sensorik und der Montage außerhalb des Hochofens ist es preisgünstiger und wartungsfreundlicher.
Das t-matriX System besteht aus baugleichen, miteinander vernetzten Sende- und Empfangseinheiten, die über den Umfang des Hochofens verteilt sind. Sie sind außerhalb des Ofenraums angebracht und deshalb jederzeit zugänglich. t-matriX nutzt das Prinzip der Schallpyrometrie – der von der Temperatur abhängigen Schallausbreitung in gasförmigen Medien.
Das Verfahren misst die Laufzeit eines Schallsignals zwischen den Sende- und Empfangseinheiten. Aus den einzelnen, integralen Laufzeiten ermittelt die Tomografiesoftware des Systems die Temperaturverteilung in der Messebene. So wird die Temperatur über der Schüttung nicht mehr – wie es bisher üblich ist – punktuell erfasst, sondern zweidimensional über den gesamten Ofenraum. Das System misst und berechnet nicht nur die Verteilung, es erfasst auch automatisch Temperaturspitzen (Hot Spots).
Das akustische Messsignal wird mit Stickstoff erzeugt. Hierzu wird ein Magnetventil einer Sende- Empfangseinheit geöffnet und Stickstoff strömt durch die dann als Sender arbeitende Einheit. Das sich dabei einstellende Rauschen wird senderseitig von einem Mikrofon aufgenommen und als Referenzsignal aufgezeichnet. Die Mikrofone der jeweils sieben anderen Einheiten empfangen ein breitbandiges Rauschen, das mit einer speziell entwickelten Korrelationstechnik mit dem gesendeten Signal verglichen wird. Die Tomografiesoftware errechnet daraus die Temperaturverteilung in der Ebene und stellt sie grafisch dar. Das System arbeitet nahezu verzögerungsfrei und aktualisiert die Anzeige alle drei bis vier Sekunden. Das System misst die Gastemperatur unbeeinflusst von Strahlungsanteilen in der stark staubbeladenen Hochofenatmosphäre.
Abgesehen von der 2D-Analyse weist das System im Vergleich mit herkömmlichen Temperaturmesssystemen eine Vielzahl von Vorteilen auf: Es sind keine Einbauten im Inneren des Hochofens erforderlich. Da die Sende- und Empfangseinheiten auf Stutzen außerhalb des Ofenraums montiert werden und lediglich eine Bohrung in der Ausmauerung erforderlich ist, ist die Wartung des Systems auch bei laufendem Ofenbetrieb möglich.
Das Fazit: t-matriX liefert deutlich mehr Informationen als punktuell messende Systeme, verursacht aber aufgrund der einfachen Sensorik und der geringen Wartungskosten erheblich geringere Lebenszykluskosten.
In Kombination mit dem p-matriX System von IMI Z&J, das die Schüttgut-Geometrie dreidimensional darstellt, verfügen die Betreiber von Hochöfen über wesentliche Informationen zu den Vorgängen innerhalb des Hochofens, die ihnen bisher nicht zugänglich waren. Beide Systeme können unabhängig von der Art des Gichtverschlusses jederzeit auch an existierenden Hochöfen nachgerüstet werden.
IMI Z&J auf der Metec 2015 (16. bis 20. Juni in Düsseldorf):
Halle 4, Stand E17
Über IMI Z&J
IMI Z&J ist Weltmarktführer von qualitativ hochwertigen Armaturen für industrielle Anwendungen in der Roheisen-, Glas-, chemischen- und petrochemischen Industrie.
Mit 135-jähriger Erfahrung und modernen Technologien gelten wir als zuverlässiger Lieferant für Produkte, die unter höchsten Anforderungen exakt und störungsfrei funktionieren. Der hohe Entwicklungsstand unserer Produkte ist das Ergebnis intensiver und kontinuierlicher Forschungsarbeit.
Für die Hüttenindustrie liefern wir Begichtungseinrichtungen für Hochöfen sowie Entspannungsturbinen, „No-Bell Top“ Gichtverschlüsse und Messsysteme für die Schüttungsgeometrie („t-matriX“ und „p-matriX“).
Inbetriebsetzung, Instandsetzung sowie Überholungsarbeiten an den weltweit eingesetzten Produkten aus unserem Hause gehören selbstverständlich zu unserem Leistungsumfang.
Als innovatives Unternehmen entwickeln wir für unsere Kunden hochwertige Produkte, deren Eigenschaften speziell auf die Anforderungen der Prozesse eingestellt sind.
Hohe Betriebstemperaturen, große Nennweiten bis 6000 mm Durchmesser, auf Wunsch auch größer, sowie hohe Schalthäufigkeiten und sehr lange wartungsfreie Betriebszeiten sind unsere Spezialität.
Im Punkt Sicherheit und Umweltverträglichkeit erfüllen unsere Produkte stets die neuesten und höchsten Anforderungen. Ein umfangreiches und international anerkanntes Qualitätsmanagementsystem (ISO 9001:2000, DRGL 97/23/EG) mit weiteren internationalen Sonderzulassungen garantiert Überwachung und Expertise.
Im Laufe der Jahre haben IMI Z&J Ingenieure eng mit Anwendern, Technologielizenzgebern und Technikern zusammengearbeitet, um Betriebskosten und Investitionen von hochwertigen Armaturen und spezieller Ausrüstung zu senken. “
Zu den Kunden von Z&J zählen weltweit führende Unternehmens wie ArcelorMittal, Hüttenwerke Krupp Mannesmann, Salzgitter Flachstahl, TATA Steel, ThyssenKrupp Steel oder Voest Alpine.
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