Reduzierung der Spülgasmenge bei der Temperaturmessung im Winderhitzer um 80 %

Reduzierung der Spülgasmenge

In einem Winderhitzer wird Luft auf ca. 1300 °C aufgeheizt, bevor sie in den Hochofen eines Stahlwerks geleitet wird. Die Ermittlung der Temperatur der Gittersteine erfolgt optisch mittels Pyrometer. Diese sind auf der Kuppel des Winderhitzers montiert. Häufig werden zwei redundante Geräte eingesetzt, die parallel in einer Schutz- und Montagearmatur eingebaut sind.

Aufgrund der extremen messtechnischen Bedingungen werden hohe Anforderungen an das Messsystem gestellt. Die Geräte sind den äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt. Je nach Land und geografischer Region kann die Umgebungstemperatur durchaus bei -40 °C bis + 80 °C liegen. Im Winderhitzer kann es zu hohen Staubkonzentrationen kommen. Daher werden modere Pyrometer eingesetzt, die nach dem Quotienten-Messverfahren arbeiten. Diese reagieren auf derartige Störeinflüsse weitestgehend unempfindlich. Eine Schwächung der Infrarot-Strahlung durch Staub oder Rauch im Sichtfeld oder eine Verschmutzung des Sichtfensters führen bei einem herkömmlichen Spektral-Pyrometer unmittelbar zu einer Minderanzeige der Temperatur. Ein Quotienten-Pyrometer liefert selbst bei einer Signalschwächung von 90 % noch sichere Messwerte.

Um das Schutzglas und das Sichtrohr frei von Verunreinigungen zu halten, wird Stickstoff durch eine Düse in die Montagearmatur geblasen. Durch die zwei Betriebszustände des Winderhitzers während des Aufheizens der Speichersteine und während der Erzeugung der heißen Luft schwankt der Druck im Winderhitzer zwischen Normaldruck und einem Überdruck von bis zu 5 bar. Entsprechend hoch ist der Verbrauch an Stickstoff, um den notwendigen Gegendruck zu erzeugen. Dank einer eigentlich simplen und dennoch genialen Erfindung ist es KELLER ITS gelungen, die Gasmenge um mindestens 80 % zu reduzieren. Dazu ist zwischen dem Montageflansch des Winderhitzers und dem mechanischen Ventil eine Lochblende mit zwei Öffnungen eingebaut. Die Reduzierung der freien Öffnung verbessert nebenbei deutlich den Reinigungseffekt. Auch tritt durch die Lochblende im Störfall bei einem Leck in der Montagearmatur wesentlich weniger gefährliches heißen Gas aus dem Winderhitzer aus.

Zur druckfesten Abdichtung ist ein Flansch mit je einem Sichtfenster pro Pyrometer eingebaut. Ein pneumatisches Ventil schließt bei einem Druckabfall des Spülgases, bei einem Stromausfall oder bei einer unzulässig hohen Umgebungstemperatur die Öffnung zum Winderhitzer. Damit soll eine Beschädigung der Messeinrichtung durch ausströmende bis zu 1300 °C heiße Luft verhindern werden.