用于確定反應過程的反應數據的方法和吹管的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于確定反應過程的反應數據的方法和吹管，其中，反應氣體借助至 少一個吹管吹送到冶金容器中的金屬熔融物上，并且在此獲知測量數據，依賴于該測量數 據地確定針對反應過程的反應數據，其中，為了獲知測量數據，吹管經由至少一條測量線路 的至少一個通口吹出與反應氣體分開引導的氣體。
【背景技術】
[0002] 為了可以監控或控制頂吹法或氧氣頂吹法的反應過程，由現有技術 (DE1290557A1)公知的是，測量在反應過程期間吹管與冶金容器之間的電導率。借助這些獲 知的測量數據表現了反應過程或者由此確定了針對反應過程的反應數據。尤其是，也應由 此識別出泡沫渣的起泡外溢（泡沫渣在以高流動速度將氧氣吹送到冶金容器中的熔融物 上時形成），并且由此降低了噴出的危險。但是，測量到的電導率依賴于反應過程的多個反 應參數，因此借助這種類型的方法難以可靠地識別出起泡外溢的危險。此外，反應過程中的 冶金學上的變化比較遲緩地表現在電導率中，這使動態確定針對反應過程的反應數據變得 困難。
[0003] 此外，由DE2239216A1公知了一種用于測定吹管在金屬熔融物中的浸入深度的方 法。為此，經由吹管的測量線路，在吹管的下端部上吹出與吹管的反應氣體分開引導的壓縮 氣體。環境壓力與在吹管的下端部上的壓力之間的壓力差的測量值用于測定吹管的浸入深 度。不利的是，必須考慮到在測量期間反應氣體與熔融物的非常劇烈的化學反應，這使測量 數據的獲知出錯，并且進而會危及該方法的穩定性。
[0004] 此外，為了測量在冶金容器中的泡沫渣的高度而公知的是（US4359211B)，穿過冶 金容器的壁在不同的高度上噴入壓縮氣體。這種類型的測量裝置需要在冶金容器上做出比 較耗費的結構上的改變，以便即使在存在壁開口的情況下仍能始終確保密封性，以防冶金 熔融物溢流。
【發明內容】
[0005] 因此，本發明任務在于，從開頭描述的現有技術出發提供可以快速且可靠地確定 冶金反應過程的反應數據的方法。此外，該方法與冶金過程相比應是簡單且穩定的。
[0006] 本發明通過如下方式來解決所提出的任務，S卩，為了獲知測量數據，吹管經由至少 一條測量線路的至少一個通口側向地吹出與反應氣體分開引導的氣體，從該氣體中，測量 出至少一個在相應測量線路的通口上構造出的氣泡的內部壓力。
[0007] 如果為了獲知測量數據，吹管經由至少一條測量線路的至少一個通口側向地吹出 與反應氣體分開引導的氣體，從該氣體中，測量出至少一個在相應測量線路的通口上構造 出的氣泡的內部壓力，那么就可以快速且可靠地獲知測量數據。依賴于該測量數據，隨后可 以確定針對反應過程的反應數據。也就是說，對具有沿吹管在側向上通出的通口的測量線 路的壓力測量可以比較簡單地執行，并且基于氣泡與熔融物或與其泡沫渣的直接相互作用 的情況，壓力測量也可以反應非常快速地進行，這（也在方法安全性方面）可以得到很多優 點。此外，這種壓力測量可以以與通過反應過程引起的負荷間隔開足夠遠的方式執行，這可 以實現具有可再現的效果的非常穩定且準確的方法。
[0008] 通常，氧氣可以出色地作為反應氣體。
[0009] 為了進一步提升反應數據的測量精確度，可以設置的是，吹管經由至少兩條測量 線路側向地吹出氣體，其中，依賴于測量到的氣泡內部壓力的差形成，確定針對反應過程的 反應數據。借助這種差形成，可以測量在冶金反應過程中的即使是很小的變化，從而借助根 據本發明的方法可以特別迅速地獲知冶金過程。
[0010] 如果在相同的吹管高度上通出的測量線路構造出彼此不同大小的氣泡，那么因此 就可以不僅獲知適用于確定差的壓力測量數據，這些壓力測量數據還能附加地對提高測量 數據的精確度做出貢獻。也就是說，基于在相同的吹管高度上通出的測量線路，尤其可以抑 制影響兩個測量的干擾并且產生具有提高的信噪比的測量數據。
[0011] 但是也可以考慮，在不同的吹管高度上通出的測量線路構造出相同大小的氣泡。 尤其是通過在不同的吹管高度上排出氣泡可以在方法上可靠地（verfahrenssicher)推斷 出容器中泡沫渣的填充高度。
[0012] 當在不同的吹管高度上通出的測量線路構造出不同大小的氣泡時，可以得到提高 的測量精確度。
[0013] 當測量線路在吹管體上的相對置的側上吹出氣體時，可以顯著減小測量線路彼此 間的影響。以這種方式，可以實現進一步提高的測量精確度。在此，特別出色的是，測量線 路在吹管體上沿直徑對置地吹出氣體。
[0014] 如果一條測量線路或多條測量線路由冷卻吹管的冷卻劑來一起冷卻，那么就可以 在氣體排出時提供保持不變的條件。以這種方式可以實現方法的改善的可再現性。
[0015] 根據本發明的方法特別出色的是，在該方法中，利用該方法確定反應數據，根據這 些反應數據來控制或調節頂吹法的反應過程。因此，例如可以實現的是，及時識別出噴出并 且因此降低了噴出的危險或引入相關的對應措施。
[0016] 本發明的任務還在于，提供一種用于將反應氣體吹送到位于冶金容器中的金屬熔 融物上的結構簡單且穩固的吹管，利用該吹管可以快速且可再現地獲得測量數據，以便可 以確定針對反應過程的反應數據。
[0017] 本發明通過如下方式來解決在吹管方面的任務，g卩，測量線路在吹管體的吹管套 的側向在至少一個通口中結束，并且構造成用于產生至少一個氣泡。
[0018] 如果測量線路在吹管體的吹管套的側向在至少一個通口中結束，可以利用這些在 吹管套上的縱向側的開口以離吹送區域比較遠的方式獲知測量數據。因此，測量可以對出 現在吹管下部區域中的渦流比較不敏感地執行。尤其是如果該通口構造用于產生至少一個 氣泡并且要求有用于向熔融物或泡沫渣加入氣泡的相對無干擾的區，以便可以獲知針對反 應過程的迅速且準確的測量數據。因此，借助根據本發明的吹管例如也可以減小不期望的 噴出的危險，或可以因此及時引入合適的對應措施。此外，由此可以實現可靠地及早識別出 不利的噴出。
[0019] 有利的是，當設置具有用于獲知測量數據的傳感器的測量裝置，該傳感器與測量 線路連接以獲知依賴于氣泡內部壓力的測量數據時，可以經由吹管以與通過反應過程引起 的負荷間隔開足夠遠的方式獲知這些測量數據。
[0020] 當吹管體具有至少兩條在吹管體的側向通出的測量線路時，可以實現差測量。
[0021] 對于這種差測量可以足夠的是，測量線路的通口具有不同的通口橫截面。為此，測 量線路甚至可以在吹管體上在相同的高度上通出。
[0022] 替選地也可考慮，測量線路的通口在吹管套的側向在不同的高度上通出。此外，這 也可以與不同的通口橫截面進行組合用于提高靈敏度。因此，可以提高測量數據的精確度。
[0023] 當測量線路的通口在吹管體上的相對置的側上通出時，可以減小測量線路彼此間 的影響。由此，不僅可以進一步提高測量精確度，由此也可以減小吹管的尤其是在冷卻上的 結構耗費。為此，特別出色的可以是，通口在吹管體上沿直徑對置地通出。
[0024] 當測量線路與吹管體的受冷卻的吹管套至少局部地導熱連接時，可以使測量線路 的冒氣泡開口（Ausperkiffniing)上的溫度穩定化。因此，可以實現提高的測量精確度。
【附圖說明】
[0025] 在附圖中，結合實施方式的變型方案示例性地詳細示出本發明的主題。其中：
[0026] 圖1示出用于確定反應數據的設備的剖開的側視圖；并且
[0027] 圖2示出圖1的細節圖。
【具體實施方式】
[0028] 根據圖1示出吹管1，其浸入冶金容器2中，該冶金容器具有金屬熔融物3,例如是 鐵材料、鋁材料、金屬合金或類似材料。吹管1用于將反應氣體4吹送到熔融物3上，以便 利用該反應氣體啟動冶金反應過程。這樣的反應過程例如可以是利用氧氣的生鐵精煉，這 通過LD法而公知。為了能承受由反應過程所引起的負荷，吹管1配設有受冷卻的外部吹管 套5。這種冷卻例如可以通過吹管套5的雙壁的實施方案來提供，該吹管套