用于确定反应过程的反应数据的方法和吹管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于确定反应过程的反应数据的方法和吹管，其中，反应气体借助至 少一个吹管吹送到冶金容器中的金属熔融物上，并且在此获知测量数据，依赖于该测量数 据地确定针对反应过程的反应数据，其中，为了获知测量数据，吹管经由至少一条测量线路 的至少一个通口吹出与反应气体分开引导的气体。
【背景技术】
[0002] 为了可以监控或控制顶吹法或氧气顶吹法的反应过程，由现有技术 (DE1290557A1)公知的是，测量在反应过程期间吹管与冶金容器之间的电导率。借助这些获 知的测量数据表现了反应过程或者由此确定了针对反应过程的反应数据。尤其是，也应由 此识别出泡沫渣的起泡外溢（泡沫渣在以高流动速度将氧气吹送到冶金容器中的熔融物 上时形成），并且由此降低了喷出的危险。但是，测量到的电导率依赖于反应过程的多个反 应参数，因此借助这种类型的方法难以可靠地识别出起泡外溢的危险。此外，反应过程中的 冶金学上的变化比较迟缓地表现在电导率中，这使动态确定针对反应过程的反应数据变得 困难。
[0003] 此外，由DE2239216A1公知了一种用于测定吹管在金属熔融物中的浸入深度的方 法。为此，经由吹管的测量线路，在吹管的下端部上吹出与吹管的反应气体分开引导的压缩 气体。环境压力与在吹管的下端部上的压力之间的压力差的测量值用于测定吹管的浸入深 度。不利的是，必须考虑到在测量期间反应气体与熔融物的非常剧烈的化学反应，这使测量 数据的获知出错，并且进而会危及该方法的稳定性。
[0004] 此外，为了测量在冶金容器中的泡沫渣的高度而公知的是（US4359211B)，穿过冶 金容器的壁在不同的高度上喷入压缩气体。这种类型的测量装置需要在冶金容器上做出比 较耗费的结构上的改变，以便即使在存在壁开口的情况下仍能始终确保密封性，以防冶金 熔融物溢流。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明任务在于，从开头描述的现有技术出发提供可以快速且可靠地确定 冶金反应过程的反应数据的方法。此外，该方法与冶金过程相比应是简单且稳定的。
[0006] 本发明通过如下方式来解决所提出的任务，S卩，为了获知测量数据，吹管经由至少 一条测量线路的至少一个通口侧向地吹出与反应气体分开引导的气体，从该气体中，测量 出至少一个在相应测量线路的通口上构造出的气泡的内部压力。
[0007] 如果为了获知测量数据，吹管经由至少一条测量线路的至少一个通口侧向地吹出 与反应气体分开引导的气体，从该气体中，测量出至少一个在相应测量线路的通口上构造 出的气泡的内部压力，那么就可以快速且可靠地获知测量数据。依赖于该测量数据，随后可 以确定针对反应过程的反应数据。也就是说，对具有沿吹管在侧向上通出的通口的测量线 路的压力测量可以比较简单地执行，并且基于气泡与熔融物或与其泡沫渣的直接相互作用 的情况，压力测量也可以反应非常快速地进行，这（也在方法安全性方面）可以得到很多优 点。此外，这种压力测量可以以与通过反应过程引起的负荷间隔开足够远的方式执行，这可 以实现具有可再现的效果的非常稳定且准确的方法。
[0008] 通常，氧气可以出色地作为反应气体。
[0009] 为了进一步提升反应数据的测量精确度，可以设置的是，吹管经由至少两条测量 线路侧向地吹出气体，其中，依赖于测量到的气泡内部压力的差形成，确定针对反应过程的 反应数据。借助这种差形成，可以测量在冶金反应过程中的即使是很小的变化，从而借助根 据本发明的方法可以特别迅速地获知冶金过程。
[0010] 如果在相同的吹管高度上通出的测量线路构造出彼此不同大小的气泡，那么因此 就可以不仅获知适用于确定差的压力测量数据，这些压力测量数据还能附加地对提高测量 数据的精确度做出贡献。也就是说，基于在相同的吹管高度上通出的测量线路，尤其可以抑 制影响两个测量的干扰并且产生具有提高的信噪比的测量数据。
[0011] 但是也可以考虑，在不同的吹管高度上通出的测量线路构造出相同大小的气泡。 尤其是通过在不同的吹管高度上排出气泡可以在方法上可靠地（verfahrenssicher)推断 出容器中泡沫渣的填充高度。
[0012] 当在不同的吹管高度上通出的测量线路构造出不同大小的气泡时，可以得到提高 的测量精确度。
[0013] 当测量线路在吹管体上的相对置的侧上吹出气体时，可以显著减小测量线路彼此 间的影响。以这种方式，可以实现进一步提高的测量精确度。在此，特别出色的是，测量线 路在吹管体上沿直径对置地吹出气体。
[0014] 如果一条测量线路或多条测量线路由冷却吹管的冷却剂来一起冷却，那么就可以 在气体排出时提供保持不变的条件。以这种方式可以实现方法的改善的可再现性。
[0015] 根据本发明的方法特别出色的是，在该方法中，利用该方法确定反应数据，根据这 些反应数据来控制或调节顶吹法的反应过程。因此，例如可以实现的是，及时识别出喷出并 且因此降低了喷出的危险或引入相关的对应措施。
[0016] 本发明的任务还在于，提供一种用于将反应气体吹送到位于冶金容器中的金属熔 融物上的结构简单且稳固的吹管，利用该吹管可以快速且可再现地获得测量数据，以便可 以确定针对反应过程的反应数据。
[0017] 本发明通过如下方式来解决在吹管方面的任务，g卩，测量线路在吹管体的吹管套 的侧向在至少一个通口中结束，并且构造成用于产生至少一个气泡。
[0018] 如果测量线路在吹管体的吹管套的侧向在至少一个通口中结束，可以利用这些在 吹管套上的纵向侧的开口以离吹送区域比较远的方式获知测量数据。因此，测量可以对出 现在吹管下部区域中的涡流比较不敏感地执行。尤其是如果该通口构造用于产生至少一个 气泡并且要求有用于向熔融物或泡沫渣加入气泡的相对无干扰的区，以便可以获知针对反 应过程的迅速且准确的测量数据。因此，借助根据本发明的吹管例如也可以减小不期望的 喷出的危险，或可以因此及时引入合适的对应措施。此外，由此可以实现可靠地及早识别出 不利的喷出。
[0019] 有利的是，当设置具有用于获知测量数据的传感器的测量装置，该传感器与测量 线路连接以获知依赖于气泡内部压力的测量数据时，可以经由吹管以与通过反应过程引起 的负荷间隔开足够远的方式获知这些测量数据。
[0020] 当吹管体具有至少两条在吹管体的侧向通出的测量线路时，可以实现差测量。
[0021] 对于这种差测量可以足够的是，测量线路的通口具有不同的通口横截面。为此，测 量线路甚至可以在吹管体上在相同的高度上通出。
[0022] 替选地也可考虑，测量线路的通口在吹管套的侧向在不同的高度上通出。此外，这 也可以与不同的通口横截面进行组合用于提高灵敏度。因此，可以提高测量数据的精确度。
[0023] 当测量线路的通口在吹管体上的相对置的侧上通出时，可以减小测量线路彼此间 的影响。由此，不仅可以进一步提高测量精确度，由此也可以减小吹管的尤其是在冷却上的 结构耗费。为此，特别出色的可以是，通口在吹管体上沿直径对置地通出。
[0024] 当测量线路与吹管体的受冷却的吹管套至少局部地导热连接时，可以使测量线路 的冒气泡开口（Ausperkiffniing)上的温度稳定化。因此，可以实现提高的测量精确度。
【附图说明】
[0025] 在附图中，结合实施方式的变型方案示例性地详细示出本发明的主题。其中：
[0026] 图1示出用于确定反应数据的设备的剖开的侧视图；并且
[0027] 图2示出图1的细节图。
【具体实施方式】
[0028] 根据图1示出吹管1，其浸入冶金容器2中，该冶金容器具有金属熔融物3,例如是 铁材料、铝材料、金属合金或类似材料。吹管1用于将反应气体4吹送到熔融物3上，以便 利用该反应气体启动冶金反应过程。这样的反应过程例如可以是利用氧气的生铁精炼，这 通过LD法而公知。为了能承受由反应过程所引起的负荷，吹管1配设有受冷却的外部吹管 套5。这种冷却例如可以通过吹管套5的双壁的实施方案来提供，该吹管套