专利名称：冶金过程中废气率的间接测定的制作方法
专利说明冶金过程中废气率的间接测定 本发明涉及冶金过程中废气率(Abgasrate)(废气流量)的间接测定。
关于废气，例如关于它们的取决于时间的组成和/或量的信息，是为了可以控制冶金过程的重要辅助手段。
由PCT/EP2005/006848已知一种用于无接触地测量废气的方法，特别是在转炉上，其中借助于FTIR光谱仪以测量技术获知废气体积区段(Abgasvolumensegment)。
在另一种方法中，如从DE 2839316中已知的那样，以所选峰值的离子电流对试样进行质谱监测，所述峰值涉及试样中的CO、CO2、N2和基准气体。所述基准气体可以例如是氦气。
本发明的目的在于，提供一种方法，利用所述方法可以得到冶金过程中关于废气率的准确数据。
根据本发明，首先向废气中添加基准气体，如氦气，特别是在这样的时间点上添加，该时间点根据流动位于取样之前如此长的一段时间上，以至于基准气体与废气充分混合，也就是基本上实现均匀分布。
然后，对基于氦气的废气率的间接测定在于在考虑到所添加的氦气量的情况下，利用质谱仪测量，进行废气的氦分析和氮分析。
结合上述两点，利用以下的公式可以计算废气率
其中 QW计算得出的废气率Nm3/分钟 QHeB测量得到的氦气流量Nm3/分钟 QL计算得出的渗入空气Nm3/分钟 He测量得到的废气中氦气浓度(-) He空气测量得到的空气中的氦气浓度(-)，对应5.2ppm渗入空气根据下面的公式来测定
其中QN2S＝QN2B+QN2钢(3) 并且 N2、He测量得到的废气氮气、氦气浓度 N2空气、He空气空气中氮气、氦气浓度，对应绝对值0.78和5.2E-4 QN2S源氮气量Nm3/分钟 QN2B测量得到的氮气率(过程气体)Nm3/分钟 QN2钢计算得到的作为除气产物的氮气率Nm3/分钟 将公式(2)和(3)带入到公式(1)中之后，可将废气率引入到如下公式中
所述公式的负值部分描述了在特殊的钢处理情况下吹入到液态钢中的氮气(QN2B)的影响，以及基于总体算出的废气率的从液态钢中除气时的氮气率(QN2钢)。
在标准情况下，氩气被用作搅拌气体或惰性气体，从而除气过程中产生的氮气量对废气流量计算的精确性只有理论上的意义。因为与总的废气率相比这是非常低的，可以忽略不计。
通过测量元件(质谱仪)测定的废气率，以Nm3/分钟表示 简化的公式
废气中必需的最小氦气浓度的估值(其中达到精确度为+/-(0.005)÷0.007％)的碳平衡)为 约100×He空气
图1示出上述应用在冶金过程控制装置中的测量系统，也就是以VOD过程为例，其中在此只说明了对于理解本发明必要的部分。
将氦气注入来自转炉的废气流中，其中相应于废气压力调节氦气量。为此，在图中还布置并描绘了氦气源、废气压力测量仪和氦气流量调节器。
从测量元件获知所添加的氦气量的相应值并且用于计算。
然后，从废气流中提取试样并且导入测量站。
然后，对应上文所述的公式，由流量QHeB、气体浓度X％、N2过程气体量QN2B并且在考虑N2反应气体量QN2钢的情况下，如果要求测量精确度，测定废气流量Qw。
权利要求
1.间接测定冶金过程中废气率的方法，其特征在于，首先向废气中添加基准气体，如氦气，特别是在这样的时间点上添加，该时间点根据流动位于取样之前如此长的一段时间上，以至于基准气体与废气充分混合，也就是基本上实现均匀分布，
然后在考虑到所添加的氦气量的情况下利用质谱仪测量，进行废气的氦分析和氮分析。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，对氦气源进行流量调节。
3.根据前述权利要求的方法，其特征在于，通过质谱测定O2、CO、CO2、N2、Ar、He、H2。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其特征在于，根据下面的公式测定废气率
全文摘要
本发明涉及用于间接测定冶金过程中废气率的方法。为此首先向废气中添加基准气体，如氦气，特别是在这样的时间点上添加，该时间点根据流动位于取样之前如此长的一段时间上，以至于基准气体与废气充分混合，也就是基本上实现均匀分布，然后在考虑到所添加的氦气量的情况下利用质谱仪测量，进行废气的定量氦分析和氮分析。
文档编号C21C5/46GK101796411SQ200880105967
公开日2010年8月4日 申请日期2008年8月8日 优先权日2007年9月7日
发明者J·雷切尔 申请人:Sms西马克股份公司