Спосіб експлуатації кисневої продувальної фурми в металургійній ємності і вимірювальна система для визначення використовуваних при цьому сигналів вимірювань

Реферат: Винахід забезпечує можливість безперервної реєстрації робочих параметрів сигналів вимірювань, що застосовуються для керування процесом продування у металургійних ємностях. При цьому в способі експлуатації продувальної фурми це досягається за рахунок того, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці (4) фурми в зоні надзвукового сопла детектора або сенсора (9а, 9b) під час експлуатації продувальної фурми (2), зокрема під час процесу продування, в головці (4) фурми у щонайменше одного надзвукового сопла визначають і/або вимірюють щонайменше поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) і за допомогою детектора або сенсора (9а, 9b) поточну вхідну температуру (T0t) газу (8), причому поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) за допомогою динамічної адаптації тиску (pvs) на клапанній станції або тиску подачі газу (8), що подається до фурми (2), регулюють і UA 113614 C2 (12) UA 113614 C2 встановлюють таким чином, що поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) відповідає розрахунковому тиску (р0) щонайменше одного надзвукового сопла, і одержані при цьому сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) переважно онлайн передають в підключений до вказаного щонайменше одного детектора або сенсора (9а, 9b) пристрій обробки даних і/або керування процесом і готуються для керування експлуатацією продувальної фурми (2). UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способу експлуатації продувальної фурми для вдування газу, зокрема кисневої продувальної фурми, в металургійній ємності, при цьому переважно змінна головка продувальної фурми має щонайменше одне надзвукове сопло. Крім того, винахід стосується вимірювальної системи для визначення використовуваних при експлуатації продувальної фурми, що видуває газ, зокрема кисневої продувальної фурми, в металургійній ємності, сигналів вимірювань, при цьому вимірювальна система включає в себе продувальну фурму, переважно кисневу продувальну фурму, забезпечену щонайменше одним надзвуковим соплом, переважно змінною головкою фурми, і одержуючий і обробляючий сигнали вимірювання пристрій обробки даних і/або керування процесом. При виробництві сталі при певних способах, наприклад, при Basic-Oxygen-Furnace, ВOF (способі з використанням основного кисневого конвертера) або при способі Argon-OxygenDecarburization, AOD (аргоно-кисневого зневуглецьовування) прийнято продувати металевий розплав, що знаходиться в металургійній ємності газом, зокрема киснем (О 2) або азотом (N2). Для цього звичайно зверху в металургійну ємність вводиться продувальна фурма, і з цієї фурми на металевий розплав видувається газ. Також, в зоні розплавлення лома в дуговій печі, тобто електродуговій печі (Electric Arc Furnace, EAF), газ може видуватися на розплав. Видування газу звичайно виконується в наступних металургійних агрегатах: конвертер BOF, конвертер AOD, пальники і інжектувальні сопла для електродугової печі (EAF) або печі CONARC (CON=Converter, ARC=Arcing), пальника та інжектувальні сопла для відновної печі (SAF, Submerge Arc Furnace, піч з навантаженою дугою), а також сопла для установок вакуумування, як, наприклад, VOD, Vacuum Oxygen Decarburization (установки для вакуумно-кисневого зневуглецьовування) або RH (RuhrstahlHeraeus). При виробництві сталі в конвертері BOF кисень за допомогою продувальної фурми видувається на ванну рідкого металу. Головка продувальної фурми при цьому звичайно на 1,4-3 м віддалена від поверхні розплаву. У такій головці продувальної фурми звичайно знаходиться декілька розташованих під заданими кутами конвергентно-дивергентних сопел, які прискорюють газ до надзвукової швидкості. Ці конвергентно-дивергентні сопла називаються надзвуковими соплами або соплами Лаваля. З цих надзвукових сопел газ звичайно виходить приблизно з двократною швидкістю звуку і з високим імпульсом і потім потрапляє на металевий розплав. У металевому розплаві утворюється коливне продувальне заглиблення, і газ, що видувається, забезпечує інтенсивну реакцію зневуглецьовування. При цьому в результаті газоподібних продуктів реакції, що підіймаються, на металевому розплаві виникає пінистий шлак. Геометрія сопла Лаваля або надзвукового сопла може розраховуватися відповідно до теорії ізоентропічної елементарної струминки тільки для відповідно одного єдиного значення, а саме його ідеальної робочої точки або його розрахункової точки (design-point), відносно вхідного тиску р0 і вхідної температури Т 0 всередині надзвукового сопла, а також статичному протитиску рА в металургійній ємності. Тому вхідний тиск р0 в цій ідеальній робочій точці називається також розрахунковим тиском, а вхідна температура Т0 в цій ідеальній робочій точці називається також розрахунковою температурою. Тільки, коли надзвукове сопло експлуатується в його ідеальній робочій точці, течія газу, що розширилася, міцно прилягає до стінки сопла до виходу з сопла, і досягається прискорення газу до надзвукової швидкості. Однак, як тільки реальна течія сопла відхиляється від ідеального розрахункового стану або, відповідно, від ідеальної робочої точки, всередині й зовні сопла утворюються складні малюнки перешкод (diamond pattern) у вигляді хвиль, які розширюються, або ущільнюючих поштовхів, які можуть приводити до зношування кромки сопла і які приводять до передчасного відривання струменя від стінки сопла. При відриванні холодної струмини газу від стінки сопла виникає зона рециркуляції, через яку гарячий конвертерний газ попадає на стінку сопла, через що потім починається зношування сопла. Тому, щоб скоротити або запобігти цьому зношуванню сопла, надзвукове сопло повинне по можливості експлуатуватися в своїй робочій точці. На вістрі продувальної фурми знаходиться змінна головка фурми, яка, залежно від застосування, включає в себе декілька конвергентно-дивергентних надзвукових сопел або сопел Лаваля, щоб прискорювати газ до надзвукової швидкості. Така головка фурми може, зокрема, знаходити застосування в наступних металургійних ємностях або агрегатах: в конвертерах BOF і AOD, в інжекторах SIS, Shield Injection System (з екранованою системою вприскування) для електродугових печей (EAF), у відновних печах (SAF) і вакуумних установках (RH, VOD). Геометрія надзвукового сопла або сопла Лаваля може розраховуватися як відносно безпосереднього вхідного тиску р0, розрахункового тиску відповідного надзвукового сопла, так і вхідної температури Т0, відповідної розрахункової температури кожного надзвукового сопла, виключно по оптимальній робочій точці відповідного надзвукового сопла при статичному 1 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 протитиску рА у відповідній металургійній ємності або агрегаті. Тільки, коли обидві величини процесу, розрахунковий тиск/вхідний тиск і вхідна температура/розрахункова температура, в конвертерному виробництві додержуються, надзвукове сопло або сопло Лаваля працює в своїй оптимальній робочій точці, і сопло зношується тільки невеликою мірою. Звичайно в практичній експлуатації на клапанній станції, яка надає газ для продувальної фурми, вимірюються попередній тиск pVS і витрата газу. Ці величини служать, як правило, для розрахунку надзвукового сопла. Так, оцінюється втрата тиску рвтрат від клапанної станції через трубопроводи і напірні шланги, включаючи всю продувальну фурму, щоб визначити вхідний тиск р0 за допомогою рівності р0=pVS-рвтрат. Точна втрата тиску рвтрат теоретично насилу піддається визначенню, оскільки для цього потрібний розрахунок втрати тиску при стисненні на всіх конструктивних елементах з урахуванням точного проходження трубопроводів. З цієї причини необхідні для розрахунку сопла величини р0, Т0 і рA процесу завжди відомі тільки у вигляді приблизних значень. Чи працює тоді відповідне надзвукове сопло або сопло Лаваля в практичному виробництві сталеплавильного заводу фактично в розрахунковій точці або ідеальній робочій точці, невідомо. Але при цьому погіршуються стійкість фурми і стабільність процесу. Крім того, при процесі продування кисневий струмінь, що виходить з продувальної фурми, запалюється при зіткненні з рідким чавуном. Оскільки конвертер або відповідна металургійна ємність наповнена не тільки чавуном, але часто також охолоджуючим засобом, таким як сталевий лом, кисневий струмінь, що виходить з продувальної фурми може також відбиватися назад від сталевого лома, температура якого для запалення недостатньо висока. Так, дуже часто спалювання кисню починається не відразу ж з початком процесу продування. Але дуже важливо розпізнавати точний момент часу запалення, тому що початок пов'язаної з ним реакції зневуглецьовування відповідної ванни металевого розплаву є вирішальним для ведення процесу. Крім того, момент часу запалення, залежно від положення лома і положення рідкого чавуна, може бути різним для кожного сопла продувальної фурми з декількома отворами. Тут диференційоване знання місця і часу запалення дозволило б здійснювати відповідно точне диференціювання використовуваного і невикористовуваного кисню. Нарешті, при звичайних процесах продування в конвертері або металургійній ємності утворюється емульсія розплаву і шлаку. В результаті реакції зневуглецьовування об'єм шлаку надмірно збільшується, так що може виникати викид шлаку, який приводить до підвищення виробничих витрат і ризику виходу з ладу. Крім того, під час процесу продування шлак і розплавлений рідкий метал, зокрема рідка сталь, прилипають до звичайно охолоджуваної водою продувальної фурми. Такі настили на продувальній фурмі небажані й повинні видалятися, тому що при цьому загальна маса продувальної фурми небажано збільшується, і отвори надзвукових сопел можуть частково засмічуватися. З WO 2012/136698 А1 відомий спосіб експлуатації кисневої продувальної фурми в металургійній ємності, при якому за допомогою автономного вимірювального пристрою, який без зовнішнього підведення або підвідних ліній, здійснює вимірювання тиску і/або вимірювання температури залежно від часу, а також зберігає в пам'яті відповідні значення вимірювань, вимірюється тиск і температура на вході надзвукового сопла продувальної фурми. Такий автономний, який називається також "реєстратором даних" вимірювальний пристрій вставляється в головку продувальної фурми, потім протягом його (батареї) терміну служби вимірює тиск і/або температуру і зберігає в пам'яті ці дані. Автономний вимірювальний пристрій потім витягується з головки продувальної фурми і за допомогою зчитаних даних вимірювань складається калібрувальна крива. На основі цієї калібрувальної кривої здійснюється експлуатація більш кисневої продувальної фурми, яка потім не має автономного вимірювального пристрою. Недолік використання реєстраторів даних полягає в тому, що втрата тиску рвтрат, що встановлюється в кожному випадку при поточній експлуатації вхідний тиск p0t і вхідна температура T0t, що встановлюється в кожному випадку при поточній експлуатації, можуть визначатися тільки згодом, після того, як фурма була демонтована. Безперервної поточної реєстрації вхідного тиску p0t і вхідної температури T0t під час процесу продування не відбувається, так що не забезпечується робота надзвукового сопла продувальної фурми під час поточної експлуатації в його ідеальній робочій точці. Крім того, з практики відома реєстрація коливань продувальної фурми під час експлуатації в металургійній ємності за допомогою традиційних, розташованих на каретці продувальної фурми датчиків коливань. По одержаних при цьому сигналах вимірювань робляться висновки про міру шлакоутворення в металургійній ємності і схильності до викидання шлаку. Вимірювання коливань відбуваються на каретці фурми, оскільки датчики коливань там термічно захищені і заміна фурми може здійснюватися без побоювань відносно сенсорних засобів. Недолік цього 2 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рішення полягає в тому, що виміряні на каретці фурми коливання значно менші, ніж коливання на вістрі фурми, найбільш сильно підданому впливу шлакоутворенню, і можуть піддаватися впливу незалежних від процесу величин. При цьому одержані сигнали вимірювань неточно відображають стани в зоні вістря продувальної фурми. Крім того, при вимірюваннях, які виконуються над кожухом фурми, відхилення продувальної фурми реєструються неоптимальним чином. Нарешті, при розташованих поблизу кожуха продувальної фурми вимірювальних датчиках існує небезпека, що в результаті діючого тут жару і діючої тут запиленості вони будуть зношуватися і ушкоджуватися. З WO 2011/151143 А2 відоме визначення за допомогою камери, що має сенсори CCD (charge-coupled device, ПЗЗ, прилад із зарядовим зв'язком), або фотодіоди, в зазорі між горловиною конвертера і юбкою, зміни інтенсивності випромінювання залежно від часу і визначення того моменту часу, в який досягається задана інтенсивність випромінювання або задане зростання інтенсивності випромінювання, як моменту часу запалення, що виходить з продувальної фурми кисневого струменя. Цей спосіб визначення моменту часу запалення при процесі видування зі спостереженням емісій світла, яке виникає при запаленні фокальної плями, ззовні має, з одного боку, той недолік, що в результаті сильного виділення диму після запалення тільки опосередковано по випромінюванню цього диму виходить інформація про запалення. Через це надійність результату вимірювання обмежена. Крім того, неможливе диференційоване розпізнавання запалення окремих, у сопла з декількома отворами, звичайно п'яти-шести вихідних кисневих струменів. В основу винаходу поставлена задача, створити рішення, яке забезпечить можливість безперервної реєстрації робочих параметрів сигналів вимірювань, що застосовуються для керування процесом, при експлуатації продувальної фурми, яка видуває газ, зокрема кисневої продувальної фурми, в металургійній ємності. У способі охарактеризованого вище детально роду ця задача відповідно до винаходу вирішується за рахунок того, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні надзвукового сопла детектора або сенсора під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначається/визначаються і/або вимірюється/вимірюються вхідний тиск p0t і/або вхідна температура T0t газу на вказаному щонайменше одному надзвуковому соплі і/або амплітуда А коливань і/або частота  коливань продувальної фурми і/або момент часу запалення при процесі продування киснем і/або точне місце запалення при процесі продування киснем і одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми переважно онлайн передається/передаються в підключений до вказаного щонайменше одного детектора або сенсору пристрій обробки даних і/або керування процесом і готується/готуються для керування експлуатацією продувальної фурми. Також описана вище задача у системи вимірювання вище охарактеризованого детальніше роду вирішується за рахунок того, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один детектор або сенсор, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначає і/або вимірює вхідний тиск p0t і/або вхідну температуру T0t газу на вказаному щонайменше одному надзвуковому соплі і/або амплітуду А коливань, і/або частоту коливань продувальної фурми, і/або момент часу запалення при процесі продування киснем, і/або точне місце запалення при процесі продування киснем і передає одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми переважно онлайн в підключений до вказаного щонайменше одного детектора або сенсора пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує для керування експлуатацією продувальної фурми. Тобто, винахід по своїй суті виходить з того, щоб розташувати в головці продувальної фурми один або декілька детектор(ів) і/або сенсор(ів), які під час експлуатації, тобто, зокрема, під час стану продування газом, продувальної фурми в її розташованому в металургійній ємності робочому або експлуатаційному положенні за допомогою вимірювальної техніки реєструють робочі параметри і одержані сигнали вимірювань безперервно і онлайн під час експлуатації передають в пристрій обробки даних і/або керування процесом і готують для керування експлуатацією продувальної фурми. Одержані таким чином сигнали вимірювань, в кожному випадку, які відтворюють в даний момент робочий стан відносно відповідних робочих параметрів, можуть потім використовуватися безпосередньо для керування процесом при поточній експлуатації продувальної фурми. 3 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 За одним з аспектів винаходу, таким чином за допомогою щонайменше одного детектора і/або сенсора визначається і/або вимірюється поточний вхідний тиск p0t газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла продувальної фурми. За другим аспектом винаходу за допомогою щонайменше одного детектора або сенсора під час процесу продування, зокрема, безперервно в головці фурми визначається і/або вимірюється вхідна температура T0t газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла продувальної фурми. Ці визначені в першому аспекті і/або другому аспекті винаходу сигнали вимірювань робочих параметрів потім безпосередньо, переважно онлайн, передаються в пристрій обробки даних і/або керування процесом і готуються для керування експлуатацією продувальної фурми. При цьому, наприклад, можна шляхом адаптації тиску на клапані pVS регулювати вхідний тиск p0t, який встановлюється в даний момент в головці фурми на вході надзвукового сопла, і встановлювати так, щоб він щонайменше по суті і/або приблизно, тобто щонайменше з невеликим відхиленням, відповідав розрахунковому тиску р0. Таким чином, за допомогою винаходу можна експлуатувати надзвукове сопло, а при наявності детектора або сенсора на вході кожного надзвукового сопла або сопла Лаваля продувальної фурми, всі надзвукові сопла, завжди щонайменше практично в їх розрахунковому стані (design point), тобто в їх ідеальній робочій точці або поблизу неї. Завдяки цьому забезпечуються стабільні умови процесу продування газом, зокрема продування киснем, що приводить до значного збільшення терміну служби і стійкості переважно змінної головки фурми. Безперервна реєстрація вхідного тиску p0t і вхідної температури T0t під час процесу продування дозволяє, таким чином, здійснювати динамічну адаптацію тиску pVS на клапанній станції під час процесу продування, так що, таким чином, головка фурми може експлуатуватися в своїй розрахунковій точці і зношування сопел скорочене до мінімуму. Отже, відповідно до винаходу відповідний поточний вхідний тиск p0t і відповідна поточна вхідна температура T0t всередині продувальної фурми, тобто в головці фурми, вимірюються під час процесу продування. Залежний від часу вимірювання тиск і температури відбувається за допомогою детекторів і/або сенсорів. Дані вимірювань по кабелю або ж бездротовим способом передаються в підключений пристрій обробки даних і/або керування процесом, наприклад, ПК. Постачання енергією детекторів і/або сенсорів може здійснюватися за допомогою кабелю або батареї або за допомогою модуля збирання енергії. У продувальній фурмі або безпосередньо в головці фурми, таким чином, по цих перших двох аспектах винаходу, інстальовані сенсори тиску і при необхідності температури для визначення поточного вхідного тиску p0t і поточної вхідної температури T0t кисню або продувального газу в продувальній фурмі. Одночасно з вимірюванням або вимірюваннями тиску в продувальній фурмі або в головці фурми повинен вимірюватися тиск або попередній тиск pVS на клапанній станції, що постачає продувальний газ або кисень. Тоді це дозволяє здійснювати онлайн розрахунок втрати тиску рвтрат=pVS-p0t і контроль відхилення поточного вхідного тиску p0t і поточної вхідної температури T0t продувального газу або кисню від відповідних розрахункових величин кожного надзвукового сопла, розрахункового тиску р 0 і розрахункової температури Т0, під час процесу продування. Таким чином, попередній тиск pVS на клапанній станції може встановлюватися так, щоб на вході одного або всього надзвукового сопла (сопел) або сопла (сопел) Лаваля продувальної фурми встановлювався вхідний тиск p0t, який відповідає розрахунковому тиску р0. Тоді в цьому випадку зношування головки фурми скорочене до мінімуму. Величина T0t не є необхідною для експлуатації взагалі, однак розрахункова температура Т0 як теоретична розрахункова величина необхідна при розрахунку сопла. Статичний тиск рА в металургійній ємності не може визначатися таким чином. Але для розрахунку сопла він грає лише другорядну роль, оскільки тиск р А тільки мало відрізняється від тиску навколишнього середовища 1,01 бар. Виміряні дані, тобто певні сигнали вимірювань робочих параметрів, можуть за допомогою кабелю або бездротовим способом, останнє, наприклад, за допомогою вбудованого в продувальній фурмі радіомодуля, передаватися в пристрій обробки даних і/або керування процесом, наприклад, комп'ютер, зокрема, ПК, який є в розпорядженні обслуговуючого персоналу. Необхідні для правильного теоретичного розрахунку надзвукового сопла відповідно до теорії ізоентропічної елементарної струминки величини процесу, вхідний тиск р0 і вхідна температура Т0, безпосередньо на соплі Лаваля, а також статичний (проти-)тиск рA в металургійній ємності можуть реєструватися за допомогою запропонованого винаходом способу і запропонованої винаходом вимірювальної системи, тепер безперервно, в кожному випадку як поточна залежна від часу величина. Ці величини p0t і T0t можуть безперервно вимірюватися за допомогою розташованих в головці фурми детекторів і/або сенсорів під час процесу продування. Статичний тиск рА в металургійній ємності грає лише другорядну роль для правильного розрахунку і разом з тим для регулювання експлуатації 4 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 надзвукового сопла (сопел) в його ідеальній точці або поблизу неї, оскільки він, як правило, лише деякою мірою коливається близько тиску навколишнього середовища (1,01 бар ± 0,2 бар). Коли тиск pVS на клапанній станції вимірюється так само безперервно, втрата тиску рвтрат між клапанною станцією і входом газу в головку продувальної фурми також може визначатися безперервно під час процесу продування. Зокрема, для реалізації перших двох викладених вище аспектів винаходу запропонований винаходом спосіб, в переважному варіанті здійснення відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла сенсора тиску під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема безперервно в головці фурми визначається і/або вимірюється вхідний тиск p0t газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла, а також, зокрема, тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла сенсора температури під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначається і/або вимірюється вхідна температура T0t газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла. При цьому тоді особливо доцільно, якщо одночасно, зокрема, безперервно, визначається і/або вимірюється тиск pVS подачі газу на розташованій на відстані від вказаного щонайменше одного надзвукового сопла станції подачі газу, що також передбачається винаходом. Рівним чином вимірювальна запропонована винаходом система у варіанті здійснення відрізняється тим, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один сенсор тиску, який з'єднаний за допомогою лінійного зв'язку з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначає і/або вимірює вхідний тиск p0t газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла і передає переважно онлайн одержаний при цьому сигнал або одержані сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора тиску пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує для керування експлуатацією продувальної фурми, і/або тим, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один сенсор температури, який з'єднаний за допомогою лінійного зв'язку з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначає і/або вимірює вхідну температуру T0t газу на вході указаного щонайменше одного надзвукового сопла і передає переважно онлайн одержаний при цьому сигнал або одержані сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора температури пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує для керування експлуатацією продувальної фурми. По третьому аспекту винаходу передбачено, що за допомогою щонайменше одного інстальованого безпосередньо в головці фурми сенсора коливань під час експлуатації продувальної фурми визначається і вимірюється амплітуда А коливань і/або частота  коливань продувальної фурми, зокрема, кисневої продувальної фурми. Завдяки вимірюванню за допомогою розташованих в головці фурми детекторів і/або сенсорів можливе надійне, що не вимагає технічного обслуговування, і ефективне вимірювання коливань на продувальній фурмі в металургійній ємності, зокрема конвертері, з метою розпізнавання підйому шлаку і вірогідного викидання шлаку, а також настилів на продувальній фурмі. Таким чином, можна вимірювати коливання продувальної фурми, зокрема кисневої продувальної фурми або фурми BOF, за допомогою розташованої всередині продувальної фурми сенсорної техніки. При цьому, крім того, вимірювання відбувається в головці фурми в розташованому як можна ближче до горловини, тобто в цьому значенні "низькому" місці продувальної фурми, завдяки чому забезпечується висока і вища в порівнянні з рівнем техніки значущість сигналів вимірювань. Вимірювання відбувається переважно за допомогою бездротової сенсорної техніки (детектора (детекторів) і/або сенсора (сенсорів)), але при цьому також можлива лінійно зв'язана або дротова система. Останнє, проте, пов'язано з тією проблемою, що при пошкодженні нижньої частини фурми, тобто головки фурми, над утвореною з детекторів і/або сенсорів сенсорною технікою, необхідне трудомістке оновлення підвідних ліній і при необхідності сенсорної техніки. Також у сенсорів коливань постачання енергією бездротової сенсорної техніки може здійснюватися за допомогою батарей, акумуляторів або модуля збирання енергії. 5 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для реалізації цього третього аспекту даного винаходу, він характеризується тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла сенсора коливань під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначається і/або вимірюється амплітуда А коливань і/або частота  коливань продувальної фурми. Рівним чином у варіанті здійснення вимірювальної системи передбачено, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований сенсор коливань, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, зокрема, безперервно, в головці фурми визначає і/або вимірює амплітуду А коливань і/або частоту  коливань продувальної фурми і передає переважно онлайн одержаний при цьому сигнал або одержані сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора коливань пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує для керування експлуатацією продувальної фурми. За допомогою розташованих в головці фурми сенсорів коливань для визначення амплітуди А коливань і/або частоти  коливань газової продувальної фурми, зокрема, кисневої продувальної фурми, можливе безперервне вимірювання амплітуди і/або частоти коливань і одночасно з цим контроль висоти шлаку в конвертері або металургійній ємності. При низькій висоті шлаку в частотному спектрі домінують гармонічні власні коливання продувальної фурми. При високому рівні шлаку фурма обгортається шлаком. При цьому виникає і підвищується викликана шлаком компонента коливань. Утворення настилів на вістрі фурми змінює також її масу. Шляхом вимірювання власних частот може оцінюватися кількість речовини, що приклеїлася, і прийматися завчасне рішення відносно заміни фурми. Виміряні амплітуди А коливань і/або частоти  коливань також, зокрема, бездротовим способом, зокрема по радіо, передаються в пристрій обробки даних і/або керування, зокрема, комп'ютер, переважно ПК, який зручним чином є в розпорядженні обслуговуючого персоналу. При цьому тоді для відповідного сенсора коливань або сенсорів коливань передбачений і підключений до нього або до них щонайменше один радіомодуль. По четвертому аспекту всередині головки фурми розташовані фотодіоди, фотодетектори або світлові сенсори, зокрема, сенсори CCD (Charge Coupled Device, ПЗЗ, прилад із зарядовим зв'язком) або CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductors, КМОП - комплементарний метал-оксид-напівпровідник), які під час процесу продування в головці фурми виявляють виникаючі при запаленні кисневих струменів оптичні емісії. При цьому можна своєчасно реєструвати момент часу запалення кисневої продувальної фурми, при цьому фотодіод або вказаний щонайменше один оптичний сенсор або детектор розташований всередині продувальної фурми таким чином, що викликані запаленням кисневих струменів оптичні емісії фокальної плями можуть реєструватися сенсором всередині продувальної фурми. Визначені при цьому сигнали вимірювань можуть потім піддаватися подальшій обробці в пристрої обробки даних і/або керування процесом. У цьому випадку також відбувається передача сигналу вимірювання і разом з тим даних за допомогою кабелю або бездротовим способом по радіо. Також можливе постачання енергією бездротової оптичної сенсорної техніки за допомогою батарей, акумуляторів або модуля збирання енергії. Безпосередньо в головці фурми інстальовані світлові сенсори (сенсори CCD, сенсори CMOS) або камера, яка має такі сенсори або діоди або детектори, для визначення моменту часу запалення при процесі продування киснем. При цьому передбачене розташування одного або декількох світлових сенсорів всередині продувальної фурми, переважно в головці продувальної фурми, щоб можна було визначати точний момент часу запалення. Викликана запаленням кисневих струменів оптична емісія реєструється сенсором або сенсорами всередині продувальної фурми в головці фурми, і певні сигнали вимірювань і зв'язані з ними інформаційні дані передаються в пристрій обробки даних і/або керування, зокрема, комп'ютер або ПК, за допомогою лінійного зв'язку за допомогою кабелю або бездротовим способом по радіо. Для досягнення згаданого вище четвертого аспекту винаходу спосіб у варіанті здійснення відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла світлового сенсора, зокрема сенсора CCD або CMOS, або щонайменше однієї забезпеченої ним камери під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, в головці фурми виявляється/виявляються виникаюча (виникаючі) при запаленні кисневих струменів 6 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 оптична емісія (оптичні емісії). Також для цього у варіанті здійснення вимірювальної системи передбачено, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один світловий сенсор, зокрема сенсор CCD або CMOS, або щонайменше одна забезпечена ним камера, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, в головці фурми виявляє і/або вимірює виникаючу (виникаючі) при запаленні кисневих струменів оптичну емісію (оптичні емісії) і який переважно онлайн передає одержаний (одержані) при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми в підключений до вказаного щонайменше одного світлового сенсора, зокрема сенсора CCD або CMOS, пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує до керування експлуатацією продувальної фурми. За допомогою запропонованого винаходом варіанта здійснення за четвертим аспектом може виконуватися точне визначення моменту часу запалення, причому у випадку відповідно передбаченого для надзвукового сопла продувальної фурми з декількома отворами сенсора/детектора, також диференційовано по окремих кисневих струменях. П'ятий аспект винаходу стосується того, щоб виявляти і/або вимірювати точне місце запалення при процесі продування киснем. У зв'язку з цим безпосередньо в головці фурми повинні бути розташовані світлові сенсори, зокрема сенсори CCD або CMOS або детектори, фотодіоди або фотодетектори або забезпечена ними камера, у яких сенсорні поверхні, які приймають падаюче світло, оптично орієнтовані через гирловий отвір продувальної фурми і, зокрема, гирловий отвір передбаченого надзвукового сопла, оптично проникним чином. Інстальовані таким чином в головці фурми світлові сенсори служать для визначення точного місця запалення при процесі продування киснем. При застосуванні декількох спрямованих оптичних сенсорів або застосуванні камери можна, нарівні з моментом часу запалення, визначати за їх допомогою також місце запалення у звичайно продувальних фурм, що застосовуються з декількома отворами. Оскільки звичайно головка продувальної фурми включає в себе декілька надзвукових сопел, може бути передбачений один світловий сенсор для одного сопла. Таким чином, виникає можливість диференційованого розпізнавання запалення кисневих струменів, оскільки при попаданні кисневого струменя на рідкому чавуні виникає фокальна пляма, в той час як при попаданні струменя на лом не виникає фокальної плями, так що в кожному випадку виявлені зони відрізняються відносно їх оптичної емісії (емісій). Перевага інсталяції всередині продувальної фурми полягає в тому, що оглядовий отвір камери або сенсорів звільняється при продуванні за допомогою кисню. Одержані сигнали вимірювань можуть потім, в свою чергу, за допомогою лінійного зв'язку або по радіо передаватися в пристрій обробки даних і/або керування, зокрема, комп'ютер або ПК, і там використовуватися для керування процесом. Тобто, цей п'ятий аспект винаходу полягає в тому, щоб реєструвати місце запалення кисневого струменя, при цьому оптичний сенсор або детектор розташовується всередині продувальної фурми таким чином, щоб він міг реєструвати викликані запаленням кисневих струменів оптичні емісії фокальної плями всередині продувальної фурми, так щоб одержані сигнали вимірювань або інформаційні дані потім могли піддаватися подальшій обробці в передбаченому пристрої обробки даних і/або керування. Передача даних відбувається за допомогою лінійного зв'язку по кабелю або бездротовим способом по радіо. У цьому випадку також постачання енергією бездротової оптичної сенсорної техніки може здійснюватися за допомогою батарей, акумуляторів або модуля збирання енергії, при цьому детектор(и) або сенсор(и) забезпечується/забезпечуються електричною енергією за допомогою розташованого в продувальній фурмі модуля збирання енергії. Для реалізації цього п'ятого аспекту винаходу запропонований винаходом спосіб, відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла і орієнтованого оптично проникним чином через гирловий отвір продувальної фурми світлового сенсора, зокрема сенсора CCD або CMOS, або щонайменше однієї забезпеченої ним камери, під час експлуатації продувальної фурми, зокрема, під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, в головці фурми виявляються виникаючі поза продувальної фурми оптичні емісії. Також вимірювальна система для реалізації цього п'ятого аспекту винаходу відрізняється тим, що в головці фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один світловий сенсор, зокрема сенсор CCD або CMOS, або щонайменше одна забезпечена ним камера, який/яка орієнтована оптично проникним чином через гирловий отвір продувальної фурми і який/яка за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і під час експлуатації продувальної фурми, зокрема під час процесу продування, переважно процесу продування киснем, в головці фурми 7 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виявляє і/або вимірює виникаючі поза продувальної фурми оптичні емісії і передає переважно онлайн одержаний при цьому сигнал або одержані сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми в підключений до вказаного щонайменше одного світлового сенсора або вказаній щонайменше одній камері пристрій обробки даних і/або керування процесом і готує для керування експлуатацією продувальної фурми. Тоді при цьому особливо доцільно, якщо у фурмі з декількома отворами для кожного надзвукового сопла, яка має декілька надзвукових сопел, передбачається щонайменше по одному детектору або сенсору, або передбачено у відповідній продувальній фурмі вимірювальної системи. В іншому варіанті здійснення спосіб, а також вимірювальна система передбачають, що для продувальної фурми передбачається/передбачаються один або декілька детектор(ів) або сенсор(ів) з групи сенсорів тиску, сенсорів температури, сенсорів коливань і/або світлових сенсорів, або що продувальна фурма має один або декілька детектор(ів) або сенсор(ів) з групи сенсорів тиску, сенсорів температури, сенсорів коливань і/або світлових сенсорів. Передача даних вимірювань в пристрій обробки даних, переважно ПК, і постачання енергією вимірювальних сенсорів або детекторів може, наприклад, здійснюватися за допомогою кабелю. Але при заміні продувальної фурми звичайно головка фурми або нижня частина фурми відділяється в зв'язку із зношуванням, настилами або пошкодженнями. При цьому у випадку постачання енергією за допомогою лінійного зв'язку існує небезпека, що кабель буде перерізаний. Тому особливо переважною є бездротова передача сигналів вимірювань і даних вимірювань. Вона може, наприклад, здійснюватися за допомогою передачі по радіо. У цьому випадку для забезпечення постачання енергією кожний сенсор або детектор може бути забезпечений батареєю або модулем збирання енергії. Тому у вдосконаленому варіанті здійснення запропонований винаходом спосіб, відрізняється тим, що одержаний сигнал або одержані сигнали вимірювань від детектора і/або сенсора за допомогою лінійного зв'язку, за допомогою розташованого в продувальній фурмі або на ній кабелю, або бездротовим способом, за допомогою з'єднаного з детектором і/або сенсором і розташованого в продувальній фурмі радіомодуля, передаються в пристрій обробки даних і/або керування процесом. При цьому переважним чином, крім того, можливо, щоб детектор або детектори, або сенсор або сенсори забезпечувався/забезпечувалися електричною енергією за допомогою розташованого в продувальній фурмі модуля збирання енергії. Вимірювальна система в переважному вдосконаленому варіанті здійснення винаходу відрізняється також тим, що детектор або детектори або сенсор або сенсори за допомогою лінійного зв'язку, за допомогою розташованого в продувальній фурмі або на ній кабелю, або бездротовим способом, за допомогою розташованого в продувальній фурмі радіомодуля, з'єднаний/з'єднані з пристроєм обробки даних і/або керування процесом, при цьому, зокрема, з'єднаний або з'єднані бездротовим способом з пристроєм обробки даних і/або керування процесом детектор(и) або сенсор(и) переважно з'єднаний/з'єднані з розташованим в продувальній фурмі модулем збирання енергії. Вищеназвані детектори і/або сенсори можуть бути, таким чином, будучи пристосованими для бездротової передачі інформації і/або енергії, розташовані всередині продувальної фурми. Завдяки цьому трудомісткість повторної інсталяції сенсорів і/або детекторів стає нижчою, ніж у сенсорів або детекторів, з'єднаних за допомогою лінійного зв'язку або кабелів. Ця нижча трудомісткість повторної інсталяції переважна, зокрема, тоді, коли продувальна фурма над сенсорами, наприклад, в зв'язку з настилами, які є на продувальній фурмі, повинна розділятися, і нова частина фурми приварюватися. Виконані в цьому значенні бездротовими сенсори, щоб уникнути заміни джерела енергії, можуть бути забезпечені джерелом енергії за допомогою збирання енергії або, відповідно, модулем збирання енергії. У фурмі як джерело енергії за допомогою збирання енергії може, наприклад, служити генератор, який черпає свою енергію з течії газу або коливання фурми. У випадку вимірювання коливань при застосуванні модуля збирання енергії енергія може, наприклад, виходити з енергії, що генерується при коливаннях продувальної фурми. При застосуванні декількох розташованих з точною орієнтацією оптичних сенсорів або детекторів або забезпеченої ними камери, нарівні з моментом часу запалення, у звичайно застосовних продувальних фурм з декількома отворами може також визначатися місце запалення. Оскільки головка продувальної фурми звичайно включає в себе декілька надзвукових сопел, для кожного надзвукового сопла може бути передбачений відповідний світловий сенсор або детектор. Таким чином, існує можливість диференційованого розпізнавання запалення кисневих струменів. 8 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За допомогою пристрою обробки даних і/або керування виявлені або виміряні сенсорами і/або детекторами сигнали вимірювань або одержані на їх основі інформаційні дані можуть оброблятися і використовуватися для керування процесом і експлуатації встановленої в основу моделі. Нижче винахід пояснюється детальніше як приклад за допомогою креслення. На ньому показано на фіг. 1: на схематичному зображенні продувальна фурма з передбаченою металургійною ємністю і системою постачання газом; фіг. 2: на схематичному зображенні зона головки фурми з розташованим в ній сенсором, з'єднаним за допомогою лінійного зв'язку; фіг. 3: на схематичному зображенні зона головки фурми з розташованим в ній бездротовим сенсором і на фіг. 4: на схематичному зображенні сенсорика для розпізнавання місця запалення. На фіг. 1 показана продувальна фурма 2, введена зверху у виконану у вигляді конвертера металургійну ємність 1, зокрема, киснева продувальна фурма, яка при її експлуатації в зображеному на фіг. 1 робочому положенні видуває газ на металевий розплав 3, що знаходиться в металургійній ємності 1. В нижньому на зображенні фіг. 1 кінці продувальної фурми 2 розташована змінна головка 4 фурми, яка утворює вістря продувальної фурми. Всередині головки 4 фурми виконано декілька надзвукових сопел, що визначено штрихами, які виходять від головки 4 фурми. За допомогою підвідного каналу 5, який включає в себе трубопроводи або шланги каналу, продувальна фурма 2 з'єднана зі станцією 6 подачі газу, що включає в себе клапанну станцію 7, за допомогою якої підлягаючий видуванню з головки 4 фурми газ регульованим чином може підводитися в підвідний канал 5. Газ 8 в цьому прикладі здійснення являє собою газ, що застосовується в процесі продування киснем, тобто кисень або газову суміш, яка містить кисень, наприклад газ з аргону і кисню. Але можна також подавати в підвідний канал 5 азот або газову суміш, яка містить азот. При втіканні газу 8 в підвідний канал 5 на клапанній станції 7 як попередній тиск може встановлюватися і регулюватися тиск pVS. Для керування виробництвом і процесом при експлуатації продувальної фурми 2 тиск pVS безперервно вимірюється. У металургійній ємності 1 або конвертері при експлуатації продувальної фурми 2 встановлюється статичний (проти) тиск рА. Окремі надзвукові сопла або сопла Лаваля головки 4 фурми розраховані на ідеальну робочу точку (Design Point), в якій на вході кожного надзвукового сопла встановлюються розрахунковий тиск р0 і розрахункова температура Т 0. При експлуатації продувальної фурми 2 на головці 4 фурми тепер на вході кожного надзвукового сопла або сопла Лаваля шляхом детектування безперервно визначається і/або вимірюється вхідний тиск, що встановлюється в кожному випадку в даний момент p0t і вхідна температура, що встановлюється в кожному випадку T0t. Оскільки втрата тиску рвтрат від клапанної станції до вхідної зони кожного надзвукового сопла визначаться відношенням рвтрат=pVS-p0t, можна виконувати онлайн розрахунок втрати тиску рвтрат і разом з тим контроль відхилення вхідного тиску p0t, а також вхідної температури T0t кисню, що подається до окремого надзвукового сопла від розрахункових величин р0 і Т0 під час процесу продування. Таким чином, попередній тиск pVS на клапанній станції 7 може регулюватися так, щоб правильний розрахунковий тиск р 0 встановлювався як вхідний тиск p0t на вході кожного надзвукового сопла або сопла Лаваля. Реєстрація вхідного тиску p0t і вхідної температури T0t відбувається за допомогою детектора або сенсора 9а, 9b, який розташований в головці 4 фурми таким чином, щоб він визначав і/або вимірював вхідний тиск p0t і/або вхідну температуру T0t підлягаючого видуванню газу 8 на вході всіх або щонайменше одного передбаченого для нього надзвукового сопла (сопел). У випадку, коли детектор або сенсор 9а, 9b відповідно передбачений на вході надзвукового сопла, в головці 4 фурми в кожному випадку розташована відповідна кількість сопел Лаваля або надзвукових сопел кількість детекторів і/або сенсорів 9а, 9b. Схематично розташування вказаного щонайменше одного сенсора або детектора 9а, 9b зображене на фіг. 2 і 3. При цьому на фіг. 2 показаний встановлений за допомогою кріплення 10 в головці 4 фурми детектор або сенсор 9а, який за допомогою лінії, зокрема кабелю 11, з'єднаний з незображеним детально пристроєм обробки даних і/або керування. У прикладі здійснення згідно з фіг. 3 знаходить застосування детектор або сенсор 9b, з'єднаний з передбаченим радіомодулем 12, з яким виявлені/або виміряні детектором або сенсором 9b сигнали вимірювань бездротовим способом, зокрема по радіо, передаються в незображений пристрій обробки даних і/або керування. При цьому радіомодуль 12 включає в себе джерело енергії у вигляді батареї або модуля збирання енергії. 9 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 Одержані за допомогою вказаного щонайменше одного детектора або сенсора 9а, 9b сигнали вимірювань онлайн безперервно передаються в незображений пристрій обробки даних і/або керування процесом під час експлуатації продувальної фурми 4 в процесі продування і там готуються для керування експлуатацією продувальної фурми 2 і потім також використовуються для керування процесом продування. Вказаний щонайменше один детектор або сенсор 9а, 9b являє собою сенсор тиску для визначення вхідного тиску p0t. Але цілком можлива наявність і розташування в головці 4 фурми декількох або багатофункціональних детекторів або сенсорів 9а, 9b, які вибрані з групи сенсорів тиску, сенсорів температури, сенсорів коливань і/або світлових сенсорів. Розташовані в головці 4 фурми сенсори коливань визначають і/або вимірюють амплітуду А коливань і/або частоту  коливань продувальної фурми 2. Виконані у вигляді світлових сенсорів детектори або сенсори 9а, 9b реєструють викликані запаленням кисневих струменів при продуванні киснем оптичні емісії. Світлові сенсори можуть являти собою сенсори CCD, сенсори CMOS, фотодіоди, фотодетектори, а також забезпечені цими сенсорами або детекторами камери. За їх допомогою реєструється виникаюче при запаленні кисневого струменя випромінювання або оптична емісія в головці 4 фурми або реєструється виникаюча при запаленні кисневого струменя зміна інтенсивності випромінювання або оптичних емісій в головці 4 фурми. При цьому виконаний у вигляді світлового сенсора відповідний детектор або сенсор 9а, 9b може бути також забезпечений і орієнтований так, щоб він, як це схематично зображено на фіг. 4, виявляв або розпізнавав точне місце запалення або місце 13 запалення. При застосуванні щонайменше одного, але переважно декількох спрямованих оптичних сенсорів 9а, 9b або застосуванні камери як оптичний сенсорний засіб, нарівні з моментом часу запалення, у звичайно фурм, що застосовуються з декількома отворами, може також визначатися місце 13 запалення. При цьому використовується той ефект, що при попаданні кисневого струменя, що виходить з головки 4 фурми 8b на металевий розплав, що знаходиться в металургійній ємності 13 при запаленні кисневого струменя 8а в місці 13 запалення виникає фокальна пляма, на відміну від чого при попаданні кисневого струменя 8а на лом 14, який є у ванні 3 металевого розплаву, фокальна пляма не виникає. Точка попадання кисневого струменя 8b виявляє, таким чином, іншу інтенсивність випромінювання і разом з тим оптичну емісію, ніж точка попадання кисневого струменя 8а. Це може використовуватися для виявлення фокальних плям і разом з тим місця 13 запалення. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб експлуатації продувальної фурми (2), яка видуває газ (8), в металургійній ємності (1), при цьому головка (4) продувальної фурми (2) має щонайменше одне надзвукове сопло, і за допомогою щонайменше одного розташованого в головці (4) фурми в зоні надзвукового сопла детектора або сенсора (9а, 9b) під час експлуатації продувальної фурми (2) в головці (4) фурми визначають і/або вимірюють поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) на вказаному щонайменше одному надзвуковому соплі, і одержаний при цьому сигнал вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) передають в підключений до вказаного щонайменше одного детектора або сенсора (9а, 9b) пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2), який відрізняється тим, що в головці (4) фурми у щонайменше одного надзвукового сопла визначають і/або вимірюють щонайменше поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) і за допомогою детектора або сенсора (9а, 9b) поточну вхідну температуру (T0t) газу (8), причому поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) за допомогою динамічної адаптації тиску (pvs) на клапанній станції або тиску подачі газу (8), що подається до фурми (2), регулюють і встановлюють таким чином, що поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) відповідає розрахунковому тиску (р0) щонайменше одного надзвукового сопла. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вимірюють тиск подачі газу або тиск (pvs) газу на клапанній станції (7) станції (6) подачі газу, яка подає газ до фурми (2). 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що під час експлуатації продувальної фурми (2) безперервно на вході щонайменше одного надзвукового сопла вимірюють вхідний тиск (p0t) і вхідну температуру (T0t) газу (8) і одночасно безперервно визначають і/або вимірюють подачу газу або тиск (pvs) на клапанній станції, розташованій на відстані від вказаного щонайменше одного надзвукового сопла станції (6) подачі газу. 4. Спосіб за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що безперервно визначають втрату тиску (рвтрат) газу (8) між клапанною станцією (7) і входом кожного надзвукового сопла. 10 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла сенсора (9а, 9b) коливань під час експлуатації продувальної фурми (2), зокрема безперервно в головці (4) фурми визначають і/або вимірюють амплітуду (А) коливань і/або частоту () коливань продувальної фурми (2). 6. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла світлового сенсора (9а, 9b), зокрема сенсора CCD або CMOS, під час експлуатації продувальної фурми (2) в головці (4) фурми виявляють виникаючу (виникаючі) при запаленні кисневих струменів (8а, 8b) оптичну емісію (оптичні емісії). 7. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що за допомогою щонайменше одного розташованого в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла і орієнтованого оптично проникним чином через гирловий отвір продувальної фурми світлового сенсора (9а, 9b), зокрема сенсора CCD або CMOS, або щонайменше забезпеченої ним камери під час експлуатації продувальної фурми (2) виявляють виникаючі в головці (4) фурми поза продувальною фурмою (2) оптичні емісії. 8. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що продувальну фурму (2) виконують у вигляді фурми з декількома отворами, що має декілька надзвукових сопел, при цьому для кожного з надзвукових сопел передбачено щонайменше по одному детектору або сенсору (9а, 9b). 9. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що для продувальної фурми (2) передбачають один або декілька детектор (детекторів) або сенсор (сенсорів) (9а, 9b) з групи сенсорів тиску, сенсорів температури, сенсорів коливань і/або світлових сенсорів. 10. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що одержаний сигнал або одержані сигнали вимірювань від детектора і/або сенсора (9а, 9b) за допомогою лінійного зв'язку, за допомогою розташованого в продувальній фурмі або на ній кабелю (11), або бездротовим способом, за допомогою з'єднаного з детектором і/або сенсором (9а, 9b) і розташованого в продувальній фурмі радіомодуля (12), передають в пристрій обробки даних і/або керування процесом. 11. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що детектор або детектори або сенсор або сенсори (9а, 9b) забезпечують електричною енергією за допомогою розташованого в продувальній фурмі модуля збирання енергії. 12. Вимірювальна система для визначення використовуваних для керування процесом сигналів вимірювань при експлуатації продувальної фурми (2), яка видуває газ (8), в металургійній ємності (1), при цьому вимірювальна система містить продувальну фурму (2), забезпечену головкою (4) фурми, яка має щонайменше одне надзвукове сопло, і одержуючим і обробляючим сигнали вимірювань пристроєм обробки даних і/або керування процесом, причому в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований детектор або сенсор (9а, 9b), який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і виконаний з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) безперервно в головці (4) фурми визначати і/або вимірювати вхідний тиск (p0t) газу на вказаному щонайменше одному надзвуковому соплі і передавати одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) в підключений до зазначеного щонайменше одного детектора або сенсора (9а, 9b) пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2), яка відрізняється тим, що щонайменше один детектор або сенсор (9а, 9b) виконаний з можливістю визначення і/або вимірювання щонайменше поточного вхідного тиску (p0t) газу (8), причому в головці (4) фурми в зоні щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один детектор або сенсор (9а, 9b), який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і виконаний з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) безперервно в головці (4) фурми визначати і/або вимірювати вхідну температуру (T0t) газу на вході зазначеного щонайменше одного надзвукового сопла і передавати отриманий або отримані при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) в підключений до вказаного щонайменше одного детектора або сенсора (9а, 9b) пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2), при цьому поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) за допомогою динамічної адаптації тиску (pvs) на клапанній станції або тиску подачі газу (8), що подається до фурми (2), можливо регулювати і 11 UA 113614 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 встановлювати таким чином, що поточний вхідний тиск (p0t) газу (8) буде відповідати розрахунковому тиску (р0) щонайменше одного надзвукового сопла. 13. Вимірювальна система за п. 12, яка відрізняється тим, що вона виконана з можливістю вимірювання тиску подачі газу або тиску (pvs) газу на клапанній станції (7) станції (6) подачі газу, яка подає газ до фурми (2). 14. Вимірювальна система за п. 12 або 13, яка відрізняється тим, що в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один сенсор (9а, 9b) тиску, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який виконаний з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) безперервно в головці (4) фурми визначати і/або вимірювати вхідний тиск (p0t) і/або вхідну температуру (T0t) газу (8) на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла і передавати одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювання під час експлуатації продувальної фурми (2) онлайн в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора (9а, 9b) тиску пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2). 15. Вимірювальна система за одним з пп. 12-14, яка відрізняється тим, що в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один сенсор (9а, 9b) температури, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який виконаний з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) безперервно в головці (4) фурми визначати і/або вимірювати вхідну температуру (T0t) газу на вході вказаного щонайменше одного надзвукового сопла і передавати одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювання під час експлуатації продувальної фурми (2) онлайн в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора (9а, 9b) температури пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2). 16. Вимірювальна система за одним з пп. 13-15, яка відрізняється тим, що вона виконана з можливістю безперервного визначення втрати тиску (рвтрат) газу (8) між клапанною станцією (7) і входом кожного надзвукового сопла. 17. Вимірювальна система за одним з пп. 12-16, яка відрізняється тим, що в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один сенсор (9а, 9b) коливань, який за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який виконаний з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2), зокрема безперервно в головці (4) фурми, визначати і/або вимірювати амплітуду (А) коливань і/або частоту () коливань продувальної фурми і передавати одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювання під час експлуатації продувальної фурми (2) переважно онлайн в підключений до вказаного щонайменше одного сенсора (9а, 9b) коливань пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2). 18. Вимірювальна система за одним з пп. 12-17, яка відрізняється тим, що в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один світловий сенсор (9а, 9b), зокрема сенсор CCD або CMOS, або щонайменше одна забезпечена ним камера, який/яка за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний(а) з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і який виконаний(а) з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) виявляти і/або вимірювати в головці (4) фурми виникаючу (виникаючі) при запаленні кисневих струменів (8а, 8b) оптичну емісію (оптичні емісії) і передавати одержаний або одержані при цьому сигнал (сигнали) вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) онлайн в підключений до вказаного щонайменше одного світлового сенсора (9а, 9b), зокрема сенсора CCD або CMOS, пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2). 19. Вимірювальна система за одним з пп. 12-18, яка відрізняється тим, що в головці (4) фурми в зоні вказаного щонайменше одного надзвукового сопла розташований щонайменше один світловий сенсор (9а, 9b), зокрема сенсор CCD або CMOS, або щонайменше одна забезпечена ним камера, який/яка орієнтований(а) оптично проникним чином через гирловий отвір продувальної фурми (2) і який/яка за допомогою лінійного зв'язку з'єднаний(а) з пристроєм обробки даних і/або керування процесом і виконаний(а) з можливістю під час експлуатації продувальної фурми (2) виявляти і/або вимірювати виникаючі в головці фурми поза продувальною фурмою (2) оптичні емісії і передавати онлайн одержаний при цьому сигнал або одержані сигнали вимірювань під час експлуатації продувальної фурми (2) в підключений до вказаного щонайменше одного світлового сенсора (9а, 9b) або вказаної щонайменше однієї 12 UA 113614 C2 5 10 15 камери пристрій обробки даних і/або керування процесом для керування експлуатацією продувальної фурми (2). 20. Вимірювальна система за одним з пп. 12-19, яка відрізняється тим, що продувальна фурма (2) виконана у вигляді фурми з декількома отворами, яка має декілька надзвукових сопел, при цьому для кожного з надзвукових сопел передбачено щонайменше по одному детектору або сенсору (9а, 9b). 21. Вимірювальна система за одним з пп. 12-20, яка відрізняється тим, що продувальна фурма (2) має один (декілька) детектор (детекторів) або сенсор (сенсорів) (9а, 9b) з групи сенсорів тиску, сенсорів температури, сенсорів коливань і/або світлових сенсорів. 22. Вимірювальна система за одним з пп. 12-21, яка відрізняється тим, що детектор або детектори або сенсор або сенсори (9а, 9b) за допомогою лінійного зв'язку, за допомогою розташованого в продувальній фурмі (2) або на ній кабелю (11), або бездротовим способом, за допомогою розташованого в продувальній фурмі радіомодуля (12), з'єднаний/з'єднані з пристроєм обробки даних і/або керування процесом, при цьому з'єднаний або з'єднані бездротовим способом з пристроєм обробки даних і/або керування процесом детектор(и) або сенсор(и) (9а, 9b) з'єднаний/з'єднані з розташованим в продувальній фурмі (2) модулем збирання енергії. 13 UA 113614 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14