177988. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nagyolvasztó fúvókák hűtővíz rendszerében fellépő szivárgás detektálására
3 177988 4 a nagyolvasztóba, ami rendkívül veszélyes helyzetet idézhetett elő. Jelenleg a leginkább elteijedt megoldás az, hogy az egyes fuvókákat két egymással teljesen független hűtőrendszerrel látják el. Az egyik hűtőrendszer a füvóka szájrészénél van kialakítva, ahol a fúvóka a leginkább ki van téve a nagyolvasztó hőhatásának. Ebben a hűtőrendszerben a vizet nagyobb sebességgel kell áramoltatni és függetleníteni kell a fúvóka többi részét hűtő rendszertől. Ha a fúvóka szájrésze küukad, az ezt hűtő rendszert azonnal ki kell kapcsolni, hogy megakadályozzuk víznek a kemence térbe történő beáramlását. Ugyanakkor a fúvókát hűtő másik hűtőrendszernek továbbra is működnie kell, nehogy a fúvóka megolvadjon. Ily módon nem feltétlenül szükséges a nagyolvasztó leállítása egy fúvóka meghibásodása miatt, ami rendkívül fontos szempont. A nagyolvasztó üzemének leállítása ugyanis rendkívül költséges és sok időt igénybe vevő művelet. Ennek megfelelően ilyen hűtőrendszerekkel ellátott fúvókák alkalmazása fokozza a nagyolvasztó termelékenységét, s leállások számának csökkentésével. A meghibásodott fuvókát vagy fuvókákat később a rendszerei karbantartás során lehet kicserélni, illetve megja vítani. Minthogy a fúvókák szájrészét hűtő rendszer zárt körben működik, a benne áramló hűtővíz paramétereit igen pontosan kell szabályozni és ezen paraméterek változását azonnal észlelni kell. Ez azonban a sok fúvókával működő nagyolvasztóknál gyakorlatilag lehetetlen. Korábban a problémát úgy oldották meg, hogy valamennyi füvókának külön kifolyó vezetéke volt, amely szabadon folyt egy közös gyűjtő tartályba. Ily módon valamely fúvóka meghibásodását vizuálisan lehetett észlelni, amikor valamelyik kifolyó csőből nem áramlott hűtővíz. A mai modem technológia alkalmazásával azonban lehetetlen ez a megoldás, minthogy a nagyolvasztóban működő fúvókák száma igen nagy és ezen kívül az egy fúvóka üzemeltetéséhez felhasznált 30—40 m3 /óra mennyiségű víz keringetéséhez zárt rendszert kell alkalmazni. Ily módon a hagyományos fúvókák alkalmazásával fennállt a lehetősége robbanás bekövetkeztének, mert egy-egy fúvóka leállását és a nagyolvasztó térbe a víz beáramlását nem lehetett biztonságosan észlelni. Ezért a szakemberek mindent elkövettek, hogy hatékony megoldást találjanak a szivárgások detektálására. A legegyszerűbb megoldásként nyomásmérőt kapcsolnak valamennyi fúvóka hűtőkörébe és ezt két gyorszáró szeleppel kapcsolják össze. Az egyik szelep a fuvóka és a nyomásmérő előtt, a másik pedig mögöttük van a bevezető, illetve kivezető csővezetékbe beépítve. így, ha a szelepeket • megfelelő sorrendben zárjuk, a fuvókát leválaszthatjuk a hűtőrendszer egészéről. Ezután a manométerről leolvasható, vajon van-e szivárgás az adott fúvóka hűtővíz járatában vagy sem. Ez a megoldás azonban nem elég megbízható, minthogy a manométer leolvasása néhány másodpercet vesz igénybe és eléggé szubjektív, ugyanakkor a fúvóka szájrésze leéghet, ha nincs benne hűtővíz. A megoldás tehát nem elég biztonságos, már csak azért sem, mert ha éppen az ellenőrzés után lyukad ki a füvóka szájrésze, hűtővíz áramlik a nagyolvasztó terébe mindaddig, amíg a következő ellenőrzésre sor nem kerül. Másfelől hátránya a megoldásnak az is, hogy az ellenőrző rendszert a nagyolvasztó környezetében kell elhelyezni, ez pedig általában nem célszerű. Emellett figyelembe kell venni, hogy az egyes manométerek által nyújtott értékek nem feltétlenül ekvivalensek és számos egyéb a szubjektív megítéléssel kapcsolatos hátrányos körülményt. Megállapíthatjuk tehát, hogy ez a megoldás nem biztosít kielégítő előrelépést és más biztonságosabb módszereket célszerű alkalmazni. Újabban a fenti célra olyan műszereket alkalmaznak, amelyek hidrogén koncentrációt mérnek a nagyolvasztó garatjában. Ez az eljárás is meglehetősen lassú, azonban, mert a víz beáramlása és a hidrogén megjelenése között viszonylag sok idő telt el, a kemence működésétől függően, ugyanakkor nem jelzi megbízhatóan a fúvókák hűtőrendszerének meghibásodását. A hidrogén koncentráció növekedése a nagyolvasztó garatjánál ugyanis nem csupán a fúvókák hűtővízrendszerének meghibásodása következtében jelentkezhet, hanem egyéb hűtött alkatrészek kilukadásakor is, sőt a tüzelőolaj fogyasztás változásakor is. A hidrogén koncentráció mérése legfeljebb a hiba létrejöttének megerősítésére alkalmas, nem használható azonban a közvetlen és megbízható jelzésre. További megoldások kísédetezésére volt tehát szükség, ahhoz hogy a nagyolvasztók fúvókáit biztonságosan üzemeltethessék. Ezeknek a megoldásoknak legalább két alapfeltételt kellett kielégíteni. Az egyik a nullára történő kiegyenlítés módszere. Ez azon alapul, hogy ha a fúvóka szájrészénél a felhasznált hűtővíz mennyisége Q, az ingadozás mindenképpen ± 1 m3 alatt kell legyen az induláskor és a befejező fázisban. A mérés pontosságánál is fontosabb követelmény a mérés reprodukálhatósága. Jelenleg nem ismeretes olyan megoldás, amely megfelelne az első feltételnek. Ezért az ismert rendszerek nem alkalmasak a nagyolvasztókban alkalmazott fúvókák kilukadásakor fellépő szivárgás nagyságrendjében pontos detektálásra. A legújabb módszerek is különböző problémákat vetettek fel az üzemi kísérletek során. Ezek a következők. Ha a méréshez forgólapátos áramlásmérőt alkalmazunk, ezek viszonylag nagy nyomásesést okoznak, minek következtében nagyobb nyomást biztosító szivattyúkat kell alkalmazni. Ez tehát mind a beruházás, mind az üzemeltetés költségeit megnöveli. Ha • ultrahang vagy mágneses mező változását mérjük, a vízben levő szennyeződés (oxidok, gázbuborékok stb.) zavarja a mérést és meghamisítja az eredményt Másfelől az ilyen bonyolult berendezéseket a csővezetékbe kell beépíteni és tönkremenetelüket olyan körülmények között kell megakadályozni, amelyek a nagyolvasztó közvetlen környezetében hatnak. Ez nyilván nem kis feladat. Ugyanakkor a csőszakaszokat némileg meg kell hosszabbítani ahhoz, hogy a mérőberendezés megfelelően beépíthető legyen. Mindezek ennek a meg5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
