188378. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegolvasztó kádkemencék kopási állapotának üzemmenet alatt történő mérésére
1 188 378 2 A találmány tárgya eljárás üvegolvasztó kádkemencék kopási állapotának mérésére, amelyet az üzem folyamatos menete alatt, annak leállítása nélkül végzünk. Az olvasztva öntött kádkövekből felépített üvegolvasztó kemencék oldalfalai, valamint az átfolyók és azok környéke az olvadék erős korróziós hatása következtében üzem közben nagymérvű kopásnak van kitéve. Az üvegolvasztó kemencék élettartamát ezért a kádkövek elkopása határozza meg. A kádkövek kopása üzemi körülmények között egyáltalán nem, vagy nagyon nehezen figyelhető meg, ezért a kemencék a tényleges kopási állapotuktól nagyrészt függetlenül 3-6 évenként felújításra, illetve átépítésre kerülnek. A statisztikai adatok alapján a tapasztalat az, hogy a kemencék túlnyomó részénél az átépítésre, illetve a lebontásra idő előtt kerül sor. A kemence lebontásakor a kövek kopási állapotát megfigyelve sok esetben arra a következtetésre jutottak, hogy a kemence akár még további másfél évet is üzemelhetett volna. A másik igen fontos feladat annak az időpontnak a meghatározása, hogy mikor kezdjék el a kádkövek külső hűtését, mivel a hűtés hatékonysága csak egy bizonyos kádkővastagság alatt megfelelő. A kádkövek külső hűtésére azért van szükség, mivel ezzel is bizonyos mértékig növelhetjük az üvegolvasztó kemencék élettartamát. Jelenleg az üvegolvasztó kemencék olvasztva öntött kádkövekből felépített falának kopási állapotát igen gyakran optikai megfigyelésekkel állapítják meg. A módszer hátránya a megfigyelési helyek kis száma, s az, hogy a megfigyelés pontatlan, általában csak az erős korróziós kopások vehetők igy észre. Egyes esetekben termovíziós felvételeket készítenek a kemencefalak külső oldaláról. Ezzel az ismert eljárással szintén csak a nagy kopások vehetők észre, mivel a kádkövek kívülről hőszigetelő lapokkal vannak ellátva. A falvastagság katódsugárcső vagy hordozható radioaktív sugárforrás felhasználásával is mérhető [2 102 122, illetve 2 200 492 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás], A katódsugárcsövet, illetve a radioaktív sugárforrást az olvasztó kemence belső falára helyezik, s a külső oldalon lévő detektorral mérik a falon áthatoló sugárzást. A mérés igen nehezen kivitelezhető és eléggé pontatlan; nagy hátrány, hogy szükség van a kemence leállítására és az olvadék leengedésére. Az ismert eljárások további közös hátránya, hogy az átfolyóknál és azok környékén a mérés nem vitelezhető ki. így jelenleg nincs mód az üvegolvasztó kádkemencék kopásának pontos mérésére az üzem folyamatos menete alatt, a kemence leállítása nélkül. Ennek következtében nem határozható meg kielégítő pontossággal az az időpont, amikor a kemence átépítése valóban szükséges, és nincs mód a kemence élettartamát növélő külső hűtés hatékony megindításának pontos meghatározására sem. A találmány célja az ismert eljárásokkal kapcsolatos fenti hiányosságok kiküszöbölése. Azt találtuk, hogy a fenti célt elérjük, és az üvegolvasztó kádkemence kopási állapotát az üzem folyamatos menete alatt pontosan mérhetjük, ha a kádkemence meghatározott, célszerűen a kopásnak különösen kitett helyeire az építés során radioaktív izotóppal jelzett kádköveket építünk be, és a kopás hatására a jelzett kádkő vastagságával együtt csökkenő aktivitását a fal külső oldalán alkalmas jelzőkészülékkel mérjük. A találmány értelmében tehát a kemence építéséhez a szokásos kádköveken kívül radioaktív izotóppal homogén eloszlásban jelzett kádköveket is felhasználunk, s ezeket a nyomjelzett kádköveket az üvegolvasztó kádkemence kopásnak fokozott mértékben kitett helyeire építjük be. A radioaktiv izotóppal jelzett kádkövek egyébként teljesen megegyeznek a nem radioaktív kádkövekkel. A felhasznált - találmány szerinti - kádkövek [radioaktivitása természetesen gyenge, így a kemence környezetében dolgozók egészségét nem veszélyezteti, ugyanakkor az aktivitás alkalmas mérőkészülékekkel] pontosan mérhető, és az aktivitás változása pontosan [meghatározható. M ivei] az aktivitás a kádkő vastagságával együtt csökken, az aktivitás csökkenéséből kiszámíthatjuk a falvastagság csökkenését. A kádkövek jelzéséhez célszerűen gamma-sugárzást kibocsájtó izotópot, előnyösen kobalt izotópot (60Co) használunk, amelyet valamely vegyülete, például kobalt(II)-klorid alakjában viszünk be a kádkő olvadékába. Célszerűen a radioaktív vegyületet tartalmazó színterezett üvegpasztillákat adunk - közbülső üst felhasználásával - az olvasztva öntött kádkőolvadékba. A homogén eloszlás biztosítására intenzív nemesgáz keverést alkalmazunk, majd a homogenizált olvadékot formákba öntjük. A kádkövek jelzésére célszerűen olyan radioaktív izotópot használunk, amelynek a felezési ideje legalább 2 év, és 1 MeV-nál nagyobb, célszerűen 1,5 MeV körüli energiájú gamma-sugárzást bocsájt ki. Előnyösnek találtuk erre a célra a 60Co izotópot, amelynek felezési ideje 5,7 év, és gamma-sugárzásának energiája 1,17 MeV. Az ilyen módon előállított, jelzett kádkövek fajlagos aktivitása olyan csekély, hogy a környezetben tartózkodókra teljesen veszélytelen. A radioaktív izotóppal jelzett kádköveket az üvegolvasztó kádkemencének célszerűen a lekritikusabb, kopásnak legjobban kitett részeire építjük be. Az ezekre a kádkövelcre felrakott hőszigetelőkön bejelöljük a mérési pontokat, mindig azokon a helyeken, ahol a korróziós kopás mértéke a legnagyobb: hagyományos tüzelésű kemencéknél az üvegszint magasságában, elektromos olvasztású kemencéknél az elektródok vonalában. A találmány szerinti felépített olvasztó kádkemence üzem behelyezése után elvégezzük a kemence kezdeti állapotának megfelelő aktivitásméréseket az egyes mérési pontokon. Ehhez alkalmas jelzőkészüléket, gamma-sugárzás mérése esetén szcintillációs gamma-sugárzásmérőt használunk, amely nukleáris számlálóval van összekapcsolva. A méréshez elengedhetetlen fix geometria a sugárzásmérőre felszerelt kolimátornak a bejelölt mérési pontokra való illesztésével érhető el. Az ólomkolimáto-5 10 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
