Hochofen mit energieautarker Beobachtung von Kohlenstoffein- blasung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Hochofen.

Aus der WO 2009/141 419 AI ist ein Hochofen bekannt,

- wobei der Hochofen eine Schachtförmige Ofenwand aufweist, die einen Prozessraum umschließt, in dem Eisenerz zu Eisen verhüttet wird,

- wobei die Ofenwand an ihrem Umfang Öffnungen aufweist, über welche dem Prozessraum Heißwind zugeführt wird,

- wobei die Ofenwand von einer Ringleitung umgeben ist, in welcher der Heißwind geführt wird,

- wobei von der Ringleitung Stichleitungen abgehen, die an den Öffnungen der Ofenwand enden,

- wobei zumindest die Stichleitungen aus einem Stahlrohr be ^¬ stehen, das innen mit einem Feuerfestmaterial ausgekleidet ist,

- wobei im Bereich der Öffnungen Injektionslanzen enden, mit ^¬ tels derer dem Heißwind Kohlestaub zugesetzt wird, so dass der Kohlestaub innerhalb des Prozessraums verbrennt,

- wobei den Stichleitungen Sensoreinrichtungen zur Beobach- tung der Verbrennung des Kohlestaubs zugeordnet sind.

Aus der CN 202 881 302 U ist eine Sensoreinrichtung für einen Blas-Hochofen bekannt,

- wobei die Sensoreinrichtung eine Erfassungseinrichtung auf- weist, mittels derer die Verbrennung von in den Prozessraum eingeblasenem Kohlestaub beobachtbar ist,

- wobei die Sensoreinrichtung eine mit der Erfassungseinrich ^¬ tung datentechnisch verbundene Übermittlungseinrichtung aufweist, mittels derer Daten über die mittels der Erfas- sungseinrichtung beobachtete Verbrennung drahtlos aussend ^¬ bar sind,

- wobei die Sensoreinrichtung einen thermoelektrischen Kon ^¬ verter aufweist, der an die Ofenwand thermisch angekoppelt ist und der aus der Temperaturdifferenz zwischen der Ofen ^¬ wand und der Umgebung des Hochofens elektrische Energie er ^¬ zeugt, mittels derer die Sensoreinrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird.

Bei modernen Hochöfen wird unter anderem Kohlenstaub als Re ^¬ duktionsmittel in den Prozessraum des Hochofens eingeblasen. Im englischen wird dies als PCI (= pulverized coal injection) bezeichnet. Das Einblasen erfolgt in der Regel über spezielle Düsen, in denen Heißwind mit dem Kohlenstoff vermischt und dem Prozessraum zugeführt wird. Mittels der PCI-Methode ist es möglich, den Leistungsbedarf des Hochofens zu optimieren und die Kosten signifikant zu senken. Damit diese Methode ordnungsgemäß funktioniert, muss sicher ^¬ gestellt sein, dass der eingeblasene Kohlestaub an der Düsen ^¬ spitze der Windform optimal verbrennt. Kann dies nicht ge ^¬ währleistet werden, wird Kohlestaub in den Hochofenprozess eingebracht, der - wegen des Fehlens von Sauerstoff - nicht mehr reagieren kann. Weiterhin können diese Stäube auch die Luftkanäle innerhalb des Hochofens verstopfen, was in der Folge zu einer Senkung der Produktivität führen kann.

Um sicherzustellen, dass der Kohlestaub an der Düsenspitze der Windform ordnungsgemäß verbrennt, wird bei der WO 2009/

141 419 AI der Verbrennungsprozess überwacht. Die Überwachung kann mittels Drucksensoren, mittels LichtIntensitätssensoren oder über die Beobachtung des Flammbildes mittels einer Kame ^¬ ra erfolgen.

Die entsprechende Überwachungseinrichtung muss zum einen mit elektrischer Energie versorgt werden. Zum anderen müssen die von der Überwachungseinrichtung erfassten Daten an eine Pro ^¬ zesssteuerung für den Hochofen oder eine andere Einrichtung übermittelt werden. Im Falle einer Energieversorgung über ei ^¬ ne Versorgungsleitung und eine Datenübermittlung über ein Da ^¬ tenkabel sind diese beiden Vorgänge (also die Energieversor ^¬ gung und die Datenübermittlung) aufgrund der rauen Verhält- nisse beim Betrieb des Hochofens störgefährdet. In der CN 202 881 302 U wird daher vorgeschlagen, ein sogenanntes energy harvesting durchzuführen, d.h. einen thermoelektrischen Kon ^¬ verter vorzusehen, der an zwei unterschiedlich warme Umgebun- gen angekoppelt wird und aufgrund der Temperaturdifferenz elektrische Energie erzeugt. Derartige thermoelektrische Kon ^¬ verter sind allgemein bekannt. Beispielsweise kann ein Pel- tierelement als derartiger Konverter verwendet werden. Wei ^¬ terhin erfolgt bei der CN 202 881 302 U eine drahtlose Über- tragung der erfassten Bilder.

Bei der CN 202 881 302 U ist der thermoelektrische Konverter in der Nähe der Windform an die Ofenwand angeschweißt. Diese Ausgestaltung erweist sich im praktischen Betrieb als um- ständlich und fehleranfällig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei ei ^¬ nem Hochofen unter Beibehaltung des autarken Betriebs der Sensoreinrichtungen eine zuverlässigere und effiziente Ener- gieversorgung der Sensoreinrichtungen zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch einen Hochofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hoch ^¬ ofens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 13.

Erfindungsgemäß wird ein Hochofen derart ausgestaltet,

- dass der Hochofen eine Schachtförmige Ofenwand aufweist, die einen Prozessraum umschließt, in dem Eisenerz zu Eisen verhüttet wird,

- dass die Ofenwand an ihrem Umfang Öffnungen aufweist, über welche dem Prozessraum Heißwind zugeführt wird,

- dass die Ofenwand von einer Ringleitung umgeben ist, in welcher der Heißwind geführt wird,

- dass von der Ringleitung Stichleitungen abgehen, die an den Öffnungen der Ofenwand enden,

- dass zumindest die Stichleitungen aus einem Stahlrohr be ^¬ stehen, das innen mit einem Feuerfestmaterial ausgekleidet ist , - dass im Bereich der Öffnungen Injektionslanzen enden, mit ^¬ tels derer dem Heißwind Kohlestaub zugesetzt wird, so dass der Kohlestaub innerhalb des Prozessraums verbrennt,

- dass den Stichleitungen Sensoreinrichtungen zur Beobachtung der Verbrennung des Kohlestaubs zugeordnet sind,

- dass die Sensoreinrichtungen jeweils eine Erfassungsein ^¬ richtung aufweisen, mittels derer die Verbrennung des dem Heißwind zugesetzten Kohlestaubs beobachtbar ist,

- dass die Sensoreinrichtungen jeweils eine mit der jeweili- gen Erfassungseinrichtung datentechnisch verbundene Über ^¬ mittlungseinrichtung aufweisen, mittels derer Daten über die mittels der jeweiligen Erfassungseinrichtung beobachte ^¬ te Verbrennung drahtlos aussendbar sind,

- dass die Sensoreinrichtungen jeweils einen thermoelektri- sehen Konverter aufweisen, der an die jeweilige Stichlei ^¬ tung thermisch angekoppelt ist und der aus der Temperatur ^¬ differenz zwischen der jeweiligen Stichleitung und der Um ^¬ gebung des Hochofens elektrische Energie erzeugt, mittels derer die jeweilige Sensoreinrichtung mit elektrischer Energie versorgt wird, und

- dass das Stahlrohr der jeweiligen Stichleitung in einem

Teilbereich eine Ausnehmung aufweist und der thermoelektri- sche Konverter im Bereich der Ausnehmung angeordnet ist. Aufgrund der Anordnung des thermoelektrischen Konverters am Stahlrohr der jeweiligen Stichleitung wird eine kompakte, störsichere Ausgestaltung der Energieversorgung gewährleis ^¬ tet. Aufgrund des Umstands, dass das Stahlrohr die Ausnehmung aufweist, wird der thermoelektrische Konverter mit einer ho- hen (aber nicht kritischen) Temperaturdifferenz betrieben. Der thermoelektrische Konverter kann daher relativ viel elektrische Energie (im Bereich von einigen Watt) zur Verfü ^¬ gung stellen. Vorzugsweise weist das Feuerfestmaterial im Bereich der Aus ^¬ nehmung eine Vertiefung auf, so dass eine resultierende Rest ^¬ dicke des Feuerfestmaterials im Bereich zwischen dem thermo ^¬ elektrischen Konverter und dem in der jeweiligen Stichleitung geführten Heißwind kleiner als eine Normaldicke ist, welche das Feuerfestmaterial im übrigen Bereich aufweist. Dadurch kann die Temperaturdifferenz noch weiter erhöht werden. Die Restdicke kann insbesondere zwischen 50 % und 80 % der Nor- maldicke liegen.

Bei entsprechender Ausgestaltung des thermoelektrischen Kon ^¬ verters ist es möglich, dass der thermoelektrische Konverter direkt das Feuerfestmaterial kontaktiert, mit dem das Stahl- rohr innen ausgekleidet ist. Dies gilt sowohl dann, wenn das Feuerfestmaterial im Bereich der Ausnehmung keine Vertiefung aufweist (also ausschließlich das Stahlrohr der jeweiligen Stichleitung die Ausnehmung aufweist) , als auch dann, wenn das Feuerfestmaterial im Bereich der Ausnehmung die Vertie- fung aufweist. In beiden Fällen ist es möglich, dass der thermoelektrische Konverter eine Ummantelung aus einem Metall - insbesondere Stahl - aufweist. In dem Fall, dass das Feuer ^¬ festmaterial die Vertiefung aufweist, ist jedoch vorzugsweise im Bereich der Ausnehmung ein Zwischenelement angeordnet, das mit dem Stahlrohr gasdicht verbunden ist. In diesem Fall kon ^¬ taktiert der thermoelektrische Konverter das Zwischenelement.

Zum Herstellen der gasdichten Verbindung mit dem Stahlrohr kann das Zwischenelement insbesondere mit dem Stahlrohr ge- schweißt sein.

Das Zwischenelement besteht in der Regel aus einem geeigneten Metall. Das Metall kann insbesondere Stahl sein. In der Regel weisen die Stichleitungen jeweils einen ersten Abschnitt und einen an den jeweiligen ersten Abschnitt an ^¬ grenzenden zweiten Abschnitt auf. Der erste Abschnitt grenzt an die Ringleitung an und verläuft, bezogen auf die Ringlei ^¬ tung, nach radial innen und nach unten. Der zweite Abschnitt verläuft horizontal und endet an der jeweiligen Öffnung der Ofenwand. Vorzugsweise ist der jeweilige thermoelektrische Konverter im ersten Abschnitt der jeweiligen Stichleitung an- geordnet. Diese Ausgestaltung erweist sich zum einen als kom ^¬ pakt und zum anderen als besonders einfach realisierbar.

Oftmals sind die Erfassungseinrichtungen als Kameras ausge- bildet, die eine jeweilige optische Achse - gegebenenfalls nach einer Strahlumlenkung - aufweisen, wobei die jeweilige optische Achse innerhalb des jeweiligen zweiten Abschnitts parallel zur Erstreckung des jeweiligen zweiten Abschnitts verläuft .

Es ist möglich, dass die Erfassung ausschließlich mittels der Kamera erfolgt.

Alternativ dazu ist es möglich, dass der Kamera eine optische Einrichtung vorgeordnet ist, mittels derer ein Bild der Ver ^¬ brennung des dem Heißwind über die jeweilige Injektionslanze zugesetzten Kohlestaubs zumindest zeitweise alternativ oder zusätzlich zur Zuführung zur Kamera einem Okular zuführbar sind. Die optische Einrichtung kann beispielsweise als klapp- barer Spiegel ausgebildet sein. In diesem Fall wird das Bild je nach Stellung des Spiegels alternativ zur Zuführung zur Kamera dem Okular zugeführt.

Alternativ zum klappbaren Spiegel kann die optische Einrich- tung beispielsweise ein semitransparenter Spiegel oder ein sogenannter Strahlteilerwürfel sein. In diesem Fall wird das Bild zusätzlich zur Zuführung zur Kamera dem Okular zuge ^¬ führt. Der semitransparente Spiegel bzw. der Strahlteilerwür ^¬ fel müssen in diesem Fall nicht mechanisch bewegt werden; au- ßerdem kann ein Bediener über das Okular die Verbrennung im Inneren des Hochofens beobachten, ohne dass dies die Überwa ^¬ chung mittels der Kamera beeinflussen würde. Typischerweise sind die optischen Achsen der Kamera und des Okulars um 90° versetzt (siehe z.B. FIG 3).

Die Art der drahtlosen Übermittlung kann nach Bedarf bestimmt sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Übermittlungsein- richtungen auf dem GSM-, dem UMTS-, dem LTE- oder dem ISM- Standard basieren.

Es ist möglich, die mittels der jeweiligen Erfassungseinrich- tung erfassten Daten so, wie sie sind, der Übermittlungsein ^¬ richtung zuzuführen. Vorzugsweise jedoch ist zwischen der je ^¬ weiligen Erfassungseinrichtung und der jeweiligen Übermitt ^¬ lungseinrichtung jeweils eine Auswertungseinrichtung angeord ^¬ net, welche die von der jeweiligen Erfassungseinrichtung er- fassten Daten vor dem Zuführen zur Übermittlungseinrichtung auswertet. Dadurch kann insbesondere das Datenaufkommen redu ^¬ ziert werden, oftmals sogar deutlich reduziert.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam ^¬ menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei ^¬ spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 einen Längsschnitt durch einen Hochofen,

FIG 2 einen Schnitt längs einer Linie II-II durch den

Hochofen von FIG 1,

FIG 3 ein Detail von FIG 3 sowie Kommunikationen und

FIG 4 eine Stichleitung mit einem thermoelektrischen Kon verter .

FIG 1 zeigt einen vom Ansatz her konventionell aufgebauten Hochofen 1. Der Hochofen 1 weist gemäß FIG 1 eine schachtför- mige Ofenwand 2 auf. Die Ofenwand 2 umschließt einen Prozess ^¬ raum 3. Im Prozessraum 3 wird Eisenerz 4 zu Eisen 5 verhüt ^¬ tet. Die Beschickung des Prozessraums 3 erfolgt in üblicher Weise von oben mit dem Eisenerz 4, Koks 6 sowie Zuschlagstof ^¬ fen 7 wie beispielsweise Kalk.

Die Ofenwand 2 weist gemäß den FIG 1 und 2 an ihrem Umfang Öffnungen 8 auf. Die Anzahl an Öffnungen 8 liegt oftmals im mittleren zweistelligen Bereich, beispielsweise zwischen 30 und 50. Über die Öffnungen 8 wird dem Prozessraum 3 Heißwind 9 zugeführt. Bei dem Heißwind 9 handelt es sich im Regelfall um Luft. Alternativ kann es sich um mit Sauerstoff angerei ^¬ cherte Luft handeln.

Die Ofenwand 2 ist von einer Ringleitung 10 umgeben. In der Ringleitung 10 wird der Heißwind 9 geführt. Von der Ringlei ^¬ tung 10 gehen Stichleitungen 11 ab. Die Stichleitungen 11 en ^¬ den an den Öffnungen 8 der Ofenwand 2. Für jede Öffnung 8 ist in der Regel eine eigene Stichleitung 11 vorhanden.

In Verbindung mit den FIG 3 und 4 wird nachfolgend der Aufbau einer einzelnen Stichleitung 11 näher erläutert. Die entspre ^¬ chenden Aussagen sind in der Regel für alle Stichleitungen 11 gültig.

Gemäß FIG 4 besteht die Stichleitung 11 aus einem Stahlrohr 12, das innen mit einem Feuerfestmaterial 13 ausgekleidet ist. Weiterhin weist die Stichleitung 11 einen ersten Ab- schnitt 14 auf. Der erste Abschnitt 14 grenzt an die Ringlei ^¬ tung 10 an. Er verläuft, bezogen auf die Ringleitung 10, nach radial innen (also auf die Ofenwand 2 zu) und nach unten. Die Stichleitung 11 weist weiterhin einen zweiten Abschnitt 15 auf. Der zweite Abschnitt 15 grenzt an den ersten Abschnitt 14 an. Er verläuft (zumindest im wesentlichen) horizontal.

Der zweite Abschnitt 15 endet an der entsprechenden Öffnung 8 der Ofenwand 2.

Im Bereich der entsprechenden Öffnung 8 endet weiterhin eine jeweilige Injektionslanze 16. Mittels der Injektionslanze 16 wird dem Heißwind 9 Kohlestaub 17 zugesetzt. Der Kohlestaub 17 wird von dem Heißwind 9 in den Prozessraum 3 eingeblasen. Der Kohlestaub 17 verbrennt dort. Im Rahmen der Verbrennung reduziert der verbrennende Kohlestaub 17 im Prozessraum 3 be- findliches Eisenoxid zu Eisen.

Zur Beobachtung der Verbrennung des Kohlestaubs 17 ist der Stichleitung 11 eine Sensoreinrichtung 18 zugeordnet. Die Sensoreinrichtung 18 weist zumindest eine Erfassungseinrich ^¬ tung 19, eine Übermittlungseinrichtung 20 und einen thermo- elektrischen Konverter 21 auf. Mittels der Erfassungseinrichtung 19 wird die Verbrennung des dem Heißwind 9 zugesetzten Kohlestaubs 17 beobachtet.

Die Übermittlungseinrichtung 20 ist (direkt oder über eine Auswertungseinrichtung 22) datentechnisch mit der Erfassungs- einrichtung 19 verbunden. Mittels der Übermittlungseinrich ^¬ tung 20 werden Daten über die mittels der Erfassungseinrich ^¬ tung 19 beobachtete Verbrennung des Kohlestaubs 17 ausgesen ^¬ det. Das Aussenden erfolgt drahtlos. Die Übermittlungsein ^¬ richtung 20 kann zu diesem Zweck beispielsweise auf dem GSM-, dem UMTS-, dem LTE- oder dem ISM-Standard basieren. Die Über ^¬ mittlung kann beispielsweise an eine Prozesssteuerung 23 des Hochofens 1 oder an eine Recheneinheit 24 erfolgen.

Der thermoelektrische Konverter 21 ist an die Stichleitung 11 thermisch angekoppelt. Der thermoelektrische Konverter 21 ist zu diesem Zweck vorzugsweise im ersten Abschnitt 14 der

Stichleitung 11 angeordnet. Der thermoelektrische Konverter 21 erzeugt aus der Temperaturdifferenz zwischen der jeweili ^¬ gen Stichleitung 11 und der Umgebung des Hochofens 1 elektri- sehe Energie. Der thermoelektrische Konverter 21 versorgt mit der von ihm erzeugten elektrischen Energie die übrigen Kompo ^¬ nenten der Sensoreinrichtung 18, also insbesondere die Erfas ^¬ sungseinrichtung 19 und die Übermittlungseinrichtung 20 so ^¬ wie, falls vorhanden, auch die Auswertungseinrichtung 22. Der thermoelektrische Konverter 21 kann beispielsweise als Pel- tierelement ausgebildet sein. Dem thermoelektrischen Konver ^¬ ter 21 kann weiterhin ein Energiepuffer 25 zugeordnet sein, beispielsweise ein Akkumulator oder ein Superkondensator . So ^¬ weit erforderlich, kann weiterhin ein Laderegler 25' vorhan- den sein.

Zur Optimierung der Energiegewinnung ist vorgesehen, dass das Stahlrohr 12 der Stichleitung 11 in einem Teilbereich eine Ausnehmung 26 aufweist. Dort - also im Bereich der Ausnehmung 26 - ist der thermoelektrische Konverter 21 angeordnet.

Der thermoelektrische Konverter 21 kann unter Umständen di- rekt (d.h. ohne Mitwirkung des Stahlrohres 12) das Feuerfest ^¬ material 13, mit dem das Stahlrohr 12 innen ausgekleidet ist, kontaktieren .

Gemäß der in FIG 4 dargestellten bevorzugten Ausgestaltung weist das Feuerfestmaterial 13 im Bereich der Ausnehmung 26 weiterhin eine Vertiefung auf. Eine resultierende Restdicke d', die das Feuerfestmaterial 13 im Bereich zwischen dem thermoelektrischen Konverter 21 und dem in der jeweiligen Stichleitung 11 geführten Heißwind 9 aufweist, ist daher kleiner als eine Normaldicke d, welche das Feuerfestmaterial 13 im übrigen Bereich aufweist. Die Restdicke d' kann insbe ^¬ sondere zwischen 50 % und 80 % der Normaldicke d liegen.

Die Ausgestaltung von FIG 4 bewirkt, dass die Erzeugung elektrischer Energie durch den thermoelektrischen Konverter 21 nicht auf der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur TU und der Temperatur TS des Stahlrohres 12 basiert, sondern auf der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur TU und der (dort gegebenen) Temperatur TF des Feuerfestmaterials 13. Insbesondere ist die Temperatur TF des Feuerfestmaterials 13 oftmals erheblich größer als die Temperatur TS des Stahlroh ^¬ res 12. Beispielsweise kann die Temperatur TF bei ca. 250 °C liegen, die des Stahlrohres 12 bei ca. 70 °C. Da die Umge ^¬ bungstemperatur TU bei ca. 25 °C liegt, ist die Temperatur- differenz zwischen Feuerfestmaterial 13 und Umgebung rund fünfmal so groß wie die Temperaturdifferenz zwischen Stahl ^¬ rohr 12 und Umgebung. Da weiterhin die vom thermoelektrischen Konverter 21 generierte elektrische Energie proportional zur Temperaturdifferenz ist, kann der thermoelektrische Konverter 21 (bei ansonsten gleicher Auslegung) die fünffache Menge an elektrischer Energie liefern. Auch im Rahmen dieser Ausgestaltung (also des Vorhandenseins der Vertiefung im Feuerfestmaterial 13) kann der thermoelekt- rische Konverter 21 unter Umständen das Feuerfestmaterial 13 direkt kontaktieren. In der Regel ist jedoch im Bereich der Ausnehmung 26 ein Zwischenelement 26' angeordnet ist, das mit dem Stahlrohr 12 gasdicht verbunden ist. Der thermoelektri- sche Konverter 21 kontaktiert in diesem Fall das Zwischenele ^¬ ment 26'. Die gasdichte Verbindung des Zwischenelements 26' mit dem Stahlrohr 12 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Zwischenelement 26' mit dem Stahlrohr 12 geschweißt ist. Alternativ kann das Zwischenelement 26' an das Stahlrohr 12 angeschraubt sein, wobei zusätzlich zwischen dem Zwischen- element 26' und dem Stahlrohr 12 ein Dichtungselement ange ^¬ ordnet ist, beispielsweise ein O-Ring.

Das Zwischenelement 26' besteht aus einem mechanisch hinrei ^¬ chend stabilen, thermisch relativ gut leitenden Material. In der Regel besteht das Zwischenelement 26' aus Stahl.

Gemäß FIG 3 ist die Erfassungseinrichtung 19 als Kamera aus ^¬ gebildet. Insbesondere kann die Kamera als Thermokamera (= Wärmebildkamera) ausgebildet sein. Die Kamera weist eine op- tische Achse 27 auf. Die optische Achse 27 verläuft nach ei ^¬ ner Strahlenumlenkung innerhalb des zweiten Abschnitts 15 pa ^¬ rallel zur Erstreckung des zweiten Abschnitts 15. Gemäß FIG 3 ist der Kamera weiterhin eine optische Einrichtung 28 vorge ^¬ ordnet, gemäß der Darstellung in FIG 3 ein Spiegel. Mittels der optischen Einrichtung 28 ist ein Bild der Verbrennung des dem Heißwind 9 über die Injektionslanze 16 zugesetzten Koh- lestaubs 17 einem Okular 29 zuführbar. Je nach Ausgestaltung der optischen Einrichtung 28 als Spiegel, als semitransparen ^¬ ter Spiegel oder als Strahlteilerwürfel erfolgt das Zuführen zum Okular 29 alternativ oder zusätzlich zur Zuführung zur Kamera. Im Falle der alternativen Zuführung zur Kamera er ^¬ folgt das Zuführen nur temporär. Anderenfalls kann es - wie dargestellt - permanent erfolgen. Gemäß FIG 3 ist daher pa- rallel zu einer automatisierten Überwachung durch die Sen ^¬ soreinrichtungen 18 auch möglich, dass ein Mensch direkt das Flammbild beobachtet. Die optischen Achsen der Kamera und des Okulars 29 weisen in diesem Fall einen Versatz von 90° zuei- nander auf.

Falls die Auswertungseinrichtung 22 vorhanden ist, ist sie in datentechnischer Hinsicht zwischen der Erfassungseinrichtung 19 und der Übermittlungseinrichtung 20 angeordnet. Die Aus- wertungseinrichtung 22 wertet die von der Erfassungseinrich ^¬ tung 19 erfassten Daten vor dem Zuführen zur Übermittlungs ^¬ einrichtung 20 aus. Beispielsweise kann die Auswertungsein ^¬ richtung 22 eine mittlere Helligkeit der von der Kamera er ^¬ fassten Bilder ermitteln oder beispielsweise nur jedes x-te Bild (x = 2, 3, 4, ...20, 50, ...100, ...) an die Über ^¬ mittlungseinrichtung 20 weitergeben oder nur dann ein Bild an die Übermittlungseinrichtung 20 weitergeben, wenn das erfass- te Bild als kritisch bewertet wird, beispielsweise weil die zu beobachtende Flamme erloschen ist. Auch kann nach jeweils wenigen Sekunden jeweils ein neues Bild an die Übermittlungs ^¬ einrichtung 20 weitergegeben werden. Sofern die nötige Band ^¬ breite zur Verfügung steht, kann jedoch auch ein Livestream an Videodaten gesendet werden. Auch andere Vorgehensweisen sind selbstverständlich möglich. Beispielsweise kann die Aus- wertungseinrichtung 22 erfasste Bilder puffern, bevor sie an die Übermittlungseinrichtung 20 weitergegeben werden. Auch ist es möglich, dass die Auswertungseinrichtung 22 nur von Zeit zu Zeit einen Livestream an Videodaten an die Übermitt ^¬ lungseinrichtung 20 weitergibt, zum Beispiel nur dann für je- weils wenige Sekunden, wenn ein Bild als kritisch beurteilt wurde .

Soweit erforderlich, können mittels der Sensoreinrichtungen 18 auch weitere Daten erfasst werden, beispielsweise der Druck am Anfang der jeweiligen Stichleitung 11 oder der

Druckabfall in der Stichleitung 11 oder die Menge an dem Heißwind 9 durch die jeweilige Injektionslanze 6 zugesetztem Kohlestaub 17. Auch diese Daten können gegebenenfalls der je- weiligen Übermittlungseinrichtung 20 zugeführt und von dieser drahtlos ausgesendet werden. Weiterhin ist es alternativ mög ^¬ lich, derartige Daten mittels der Prozesssteuerung 23 zu er ^¬ fassen und an die Recheneinheit 24 zu übermitteln. Die Über- mittlung an die Recheneinheit 24 kann direkt von der Prozess ^¬ steuerung 23 aus erfolgen. Alternativ ist es möglich, dass die Prozesssteuerung 23 die Daten zunächst drahtlos an die jeweils betroffene Sensoreinrichtung 18 übermittelt und die jeweilige Sensoreinrichtung 18 die Daten weiter an die Re- cheneinheit 24 übermittelt.

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit fol ^¬ genden Sachverhalt: Ein Hochofen 1 weist eine Schachtförmige Ofenwand 2 auf, die einen Prozessraum 3 umschließt, in dem Eisenerz 4 zu Eisen 5 verhüttet wird. Die Ofenwand 2 weist an ihrem Umfang Öffnun ^¬ gen 8 auf, über welche dem Prozessraum 3 Heißwind 9 zugeführt wird. Die Ofenwand 2 ist von einer Ringleitung 10 umgeben, in welcher der Heißwind 9 geführt wird. Von der Ringleitung 10 gehen Stichleitungen 11 ab, die an den Öffnungen 8 der Ofen ^¬ wand 2 enden. Zumindest die Stichleitungen 11 bestehen aus Stahlrohr 12, das innen mit einem Feuerfestmaterial 13 ausge ^¬ kleidet ist. Im Bereich der Öffnungen 8 enden Injektionslan- zen 16, mittels derer dem Heißwind 9 Kohlestaub 17 zugesetzt wird, der innerhalb des Prozessraums 3 verbrennt. Den Stich ^¬ leitungen 11 zugeordnete Sensoreinrichtungen 19 weisen Erfas ^¬ sungseinrichtungen 19 auf, mittels derer die Verbrennung des Kohlestaubs 17 beobachtet wird. Sie weisen weiterhin mit den Erfassungseinrichtungen 19 datentechnisch verbundene Über ^¬ mittlungseinrichtungen 20 auf, mittels derer Daten über die beobachteten Verbrennungen drahtlos aussendbar sind. Die Sen ^¬ soreinrichtungen 18 weisen ferner thermoelektrische Konverter 21 auf, die an die Stichleitungen 11 thermisch angekoppelt sind und die aus der Temperaturdifferenz zwischen den Stich ^¬ leitungen 11 und der Umgebung des Hochofens 1 elektrische Energie erzeugen, mittels derer die Sensoreinrichtungen 18 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Stahlrohre 12 der Stichleitungen 11 weisen in Teilbereichen Ausnehmungen 26 auf. Dort sind die thermoelektrischen Konverter 21 angeord ^¬ net . Insbesondere durch die drahtlose Übermittlung der mittels der Erfassungseinrichtungen 19 erfassten Daten ergibt sich eine Vielzahl von Vorteilen. So ist es beispielsweise möglich, das Flammbild permanent zu erfassen und ebenso permanent oder al ^¬ ternativ diskontinuierlich über die Übermittlungseinrichtun- gen 20 auszusenden. Der zugehörige Empfänger kann beispiels ^¬ weise die bereits erwähnte Recheneinheit 24 sein. Dort können die erfassten und übermittelten Bilder einzeln für jede Sen ^¬ soreinrichtung 18 oder auch übergreifend über die Sensorein ^¬ richtungen 18 des Hochofens 1 oder sogar übergreifend über mehrere Hochöfen ausgewertet werden. Aufgrund der Auswertung können beispielsweise optimierte Sollwerte ermittelt werden, welche für den zukünftigen Betrieb der Prozesssteuerung 23 zur Verfügung gestellt werden. Zu diesem Zweck kann eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung zwischen der Pro- zesssteuerung 23 und der Recheneinheit 24 bestehen. Vorzugs ^¬ weise erfolgt hierbei keine direkte und unmittelbare Übernah ^¬ me neu übermittelter Sollwerte, sondern nur eine Ausgabe an einen Bediener als zu übernehmender Vorschlag. Der Bediener kann diesen Vorschlag dann annehmen oder ablehnen. Auch ist es möglich, dass - beispielsweise durch eine intellektuelle Auswertung durch einen Menschen - auf Seiten der Rechenein ^¬ heit 24 die erfassten und übermittelten Bilder im Rahmen der Projektierung und Planung zukünftiger Hochöfen berücksichtigt werden .

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh ^¬ rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Bezugszeichenliste

1 Hochofen

2 Ofenwand

3 Prozessraum

4 Eisenerz

5 Eisen

6 Koks

7 Zuschlagstoffe

8 Öffnungen

9 Heißwind

10 Ringleitung

11 Stichleitungen

12 Stahlrohr

13 Feuerfestmaterial

14 erster Abschnitt

15 zweiter Abschnitt

16 Injektionslanze

17 Kohlestaub

18 Sensoreinrichtung

19 Erfassungseinrichtung

20 Übermittlungseinrichtung

21 thermoelektrischer Konverter

22 Auswertungseinrichtung

23 ProzessSteuerung

24 Recheneinheit

25 Energiepuffer

25' Laderegler

26 Ausnehmung

26' Zwischenelement

27 optische Achse

28 optische Einrichtung

29 Okular d, d' Dicken

TF, TS, TU Temperaturen