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"Tuyère de soufflage".
Cette invention est relative à une tuyère de soufflage ou brûleur destiné à être utilisé pour diverses opérations de raffinage et de fusion et, en particulier, à un brûleur avec une flamme de combustion qui, convenablement réglée, stabilise la combustion dans le cas d'alimentation d'une grande quantité de combustible, produit une fusion rapide d'une grande quantité de charge froide lorsqu'il estutilisé avec un appareil de fusion tel qu'un convertisseur ou un four Martin ou à divers appareils de combustion et qui permet à tout moment un fonc- tionnement approprié sous un contrôle adéquat correspondant à la forme d'un four ou d'une installation de combustion et d'autres conditions de fonctionnement et procure une améliora- tion du rendement de l'opération.
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Pour faire fonctionner un convertisseur, etc, on a largement utilisé une tuyère pour souffler de l'oxygène. En outre, en faisant fonctionner un convertisseur, etc. on utilise fréquemment un procédé de fusion d'une charge froide au moyen d'un brûleur à combustible et oxygène. En particulier, dans le but de fondre unegrande quantité de charge froide en un court laps de temps, ilest nécessaire d'amener un grand volume de combustible et en outre il est important d'obtenir un rende- ment satisfaisant de la,'combustion et une flamme courte et stable, quelle que soit la quantité de combustible brûlé dans ce cas, De plus, il va de soi que généralement, dans le cas de soufflage au moyen d'une tuyère ou d'un brûleur,
il est indispensable pour obtenir une combustion stable et de haut rendement de faire varier la charge du combustible ou de le charger en grande quantité suivant les besoins et de régler la longueur de la flamme suivant les conditions respectives de la combustion, le traitement thermique ou la forme de l'instal- lation, etc. Cependant, un brûleur conventionnel de ce type donne une flamme satisfaisante seulement dans certaines condi- tions, c'est-à-dire qu'il est conçu suivant certaines normes et lorsqu'on utilise un pareil brûleur et qu'on l'alimente en combustible, par exemple en quantité dépassant la norme, on provoque une combustbn instable et le rendement de la com- bustion diminue.
Il est inutile de dire que dans ce système conventionnel, dans le cas d'un simple soufflage d'oxygène et d'ébulliticn et, d'autre part, dans le cas d'un soufflage supplé- mentaire de combustible en plus du premier pour la combustion, il faut utiliser destuyères ou des brûleurs entièrement dif- férents dans les cas respectifs.
Par conséquent, par exemple lorsqu'on fond une charge froide et qu'en même temps on effectue un soufflage ordinaire d'oxygène, on doit disposer de tuyères différentes pour les opérations respectives et il faut pouvoir
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changer ces tuyères, mais cela signifie un arrêt inévitable de l'opération à chaque échange et si on tient compte de l'avancement de la réaction ou du changement, etc. au cours de cette période d'arrêt, il est clair que même si on dispose de deux ou trois tuyères ou brûleurs, on ne peut obtenir réellement la combustion ou le soufflage que l'on désire pour satisfaire aux conditions respectives de fonctionnement.
Cette invention résulte d'études entreprises pour supprimer les inconvénients précités des installations conven- tionnelles, c'est-à-dire que le but principal de l'invention est de fournir une tuyère de soufflage qui permet l'utilisa- tion d'un grand volume de combustible tout en assurant une combustion stable et de haut rendement pour fondre une grande quantité de charge froide dans un convertisseur, etc.
Dans ce but, selon cette invention, des pièces de guidage tordues sont prévues dans une tuyère à oxygène ou à air enrichi d'oxygène etc. placées sous forme d'un cercle concentrique à l'extérieur d'un tuyau central d'amenée du combustible lançant de l'huile lourde et grâce auxquelles le courant de gaz sortant de cette tuyère reçoit un mouvement tourbillonnaire et une zone appro- priée de contre-courant se forme dans une flamme par suite de ce mouvement tourbillonnaire de l'oxygène, etc.
et ce contre- courant réalise une fonction de maintien de la flamme dans le but de produira une flamme stable et relativement courte avec une combustion de rendement élevé avec un grand volume de combustible et il en résulte qu'une charge froide encore plus élevée, par exemple de gueuses de for.te et de mitrailles, peut être fondue en un court laps de temps et la production d'acier par unité de temps dans un four Martin, etc. peut être accrue.
Un autre but de cette invention consiste à rendre possible, conjointement avec l'obtention du but principal précité, le réglage et la stabilisation selon les besoins du
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degré de rotation de la pièce de guidage dans la tuyère précitée à oxygène ou à air enrichi d'oxygène, etc. produisant ainsi une flamme tournante et réglant librement l'effet tourbillon- naire précité et le contre-courant correspondant aussi bien que la fonction de maintiende la flamme, permettant ainsi à une seule lance de fonctionner de manière satisfaisante dans une gamme assez étendue d'applications comme tuyère de soufflage d'oxygène pour convertisseur aussi bien que comme brûleur pour fondre diverses charges froides.
C'est-à-dire, suivant cette ligne de la présente invention, que la paroi d'au moins une des tuyères précitées à oxygène ou à air est prévue mobile et que les extrémités des pièces de guidage précitées sont fixées entre les parois de cette tuyère et, en cas de réglage, on tourne cette paroi mobile pour régler ou changer le degré de torsion de ces pièces de guidage.
Un autre but de cette invention est d'obtenir une tuyère de soufflage qui permet de réaliser simplement le régla- ge et le changement précités du degré de torsion des pièces de guidage. Dans ce but, selon cette invention, un tuyau tour- nant entourant un second tuyau central est prévu dans une pre- mière tuyère, des pièces de guidage de torsion sont montées entre ce tuyau tournant et un manchon et une pièce tournante faisant saillie du manchon est fixée à l'extrémité inférieure de ce tuyau tournant. De cette façon, on peut faire simplement et régulièrement le réglage précité du degré de torsion de la pièce de guidage du côté inférieur du manchon et les conditions du jet correspondent toujours aux conditions de travail.
Un autre but de cette invention consiste à fournir une tuyère de soufflage grâce à laquelle on peut réaliser en souplesse le processus de réglage précité et qui ne soit pas susceptible de se briser ou d'être endommagée. En ce qui con- cerne la pièce de guidage dont le degré de torsion peut être
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réglé librement, elle peut être faite en une matière flexible comme par exemple le caoutchouc, etc. mais dans le cas d'une telle tuyère de soufflage qui doit généralement être intro- duite dans un four chauffé au rouge, même en supposant qu'on assure un refroidissement par eau à l'extérieur, une matière résistant convenablement à la chaleur est souhaitable et par conséquent on utilise habituellement une pièce d'acier ou équi- valent mais on ne peut espérer obtenir la flexibilité d'une pareille pièce d'acier.
En outre, si on tord une telle pièce qui n'est pas flexible, sa longueur axiale ne peut que changer de manière continue forçant ainsi excessivement la pièce de guidage.
Selon cette invention, la partie tournante précitée du tuyau tournant et le rebord dumanchon sont vissés ensemble et le pas est conçu de manière à correspondre à la dilatation ou à la contraction de la pièce de guidage due à la torsion.
De cette façon, si on tourne la pièce rotative pour régler le degré de torsion des pièces de guidage, le tuyau tournant entre dans ou sort du manchon et absorbe la dilatation ou la contrac- tion axiale des pièces de guidage due au changement de degré de torsion, ce qui a pour résultat de procurer toujours un ré- glage souple sansrovoquer aucun dommage aux pièces de guidage et aux autres pièces.
Des caractéristiques excellentes et concrètes ou les effets de cette invention peuvent être définitivement compris en se référant à l'explication donnée ci-dessous desmodes d'applications pratiques, c'est-à-dire dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre la coupe de la tuyère selon cette invention ; la figure 2 montre un dessin explicatif des aubes tournantes et du mécanisme à l'état normal:
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la fipure 3 montre un dessin explicatif de ces pièces ayant subi une rotation et la figure 4 montre un dessin explicatif de l'état tourbillonnaire du courant d'oxygène et la formation de la zone de contre-courant.
On décrira maintenant une forme de réalisation de l'invention avec référence aux dessins mentionnés ci-dessus.
Comme les tuyères conventionnelles bien connues de ce type, la tuyère est pourvue à l'extérieur d'une entrée et d'une sor- tie 8 d'eau de refroidissement et elle possède un espace requis 4 pour le jet dans un manchon 3 entouré d'un tuyau de refroidissement 6 présentant une cloison intermédiaire 5 de séparation de sorte qu'un tuyau est placé au centre pour l'huile lourde ou un autre combustible , Toutefois, dans la présente invention, un tuyau rotatif est prévu à l'extérieur de ce tuyau central 1 et la partie supérieure de ce tuyau tournant
2 se trouve derrière à une distance appropriée de la partie supérieure du tuyau central 1 ou du manchon 3 et plusieurs pièces de guidage 71 pouvant être tordues, sont placées entre la partie supérieure de ce tuyau rotatif 1 et l'intérieur de ce manchon 3,
c'est-à-dire dans l'espace prévu pour le jet 4 et l'extérieur de la partie supérieure de ces pièces de guidage
11 est fixé à l'intérieur du manchon 3 tandis que l'intérieur du fond 18 est fixé à l'extérieur du tuyau rotatif 2. Le fond du tuyau rotatif 2 précité est fixé à une pièce d'accouplement 21 placée le long de la circonférence d'une pièce tournante 12 vissée par une vis femmelle 19 sur la partie spirale 20 d'un siège à rebord taraudé 13 monté sur le fond du manchon 3 et le siège à rebord taraudé 13 et un flasque 14 sont reliés par une pièce d'accouplement 16 en laissant un certain intervalle afin de maintenir un jeu approprié 15 entre cette pièce tournantel2 et le siège à rebord taraudé 13.
Ce flasque 14 est placé à l'op-
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posé du siège à rebord taraudé 13 et il est fixé sur le côté de l'orifice d'alimentation 9 pour fournir de l'oxygène ou autres matières au manchon 3 et, comme c'est représenté sur les figures 2 et 3, la pièce tournante précitée 12 est pourvue d'une poignée de manoeuvre 22 et l'orifice d'admission 10 destiné à fournir du combustile ou autre matière est prévu au fond du tuyau central 1 en dérivation sur l'orifice d'alimentation 9.
Entretemps, le pas de ces vis 19 et 20 est réglé de manière à correspondre à l'étendue de la dilatation et de la contrac- tion des pièces de guidage précitées 11 au moment de l'opéra- tion de rotation et le tuyau rotatif 20 est tourné dans la paroi intérieure du manchon fixe 3 au moyen de la rotation de cette poignée de manoeuvre 22 ce qui fait que les pièces de guidage Il peuvent prendre n'importe quelle position désirée par rotation de 180 , comme c'est représenté sur la figure 3 en commençant par une ligne droite comme c'estreprésenté sur la figure 2.
Seulement, il n'est pas nécessaire de constituer la relation précitée des pas des vis 19 et 20 si les parties équi- pées des pièces de guidage 11 du tuyau rotatif 2 sont, comme c'est représenté en bas de la figure 2, divisées en un tuyau tournant 2 et 'un tuyau de division 2' pour former un inter- valle approprié 2a entre les deux tuyaux 2 et 2' et en outre la force de rotation du tuyau rotatif 2 est transmise au tuyau de division 2' au moyen d'un dispositif à clavette.
En ce Qui concerne l'effet du dispositif précité selon cette invention, le dispositif représenté est conçu pour un brûleur à combus- tible et oxygène destiné à être monté sur un convertisseur ou un four Martin et lorsqu'il est utilisé comme une lance ordi- naire, le soufflage est obtenu en plaçant les pièces de guidage 11 à un angle de rotation de 0 , comme c'est représenté sur la figure 2, ce qui fait que l'oxygène est amené dans le manchon 3 et ainsi il peut être utilisé entièrement comme dans une lance
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ordinaire de soufflage d'oxygène.
Dans ce cas, les pièces de guidage précitées 11 empêchent le déplacement en bloc du tuyau central 1 dans le manchon 3 de sorte que même si de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène, etc. était lancé sous une pression considérable, la partie supérieure du tuyau central 1 serait maintenue avec précision au milieu du manchon 3. En outre, dans le cas d'une charge de combustible, la rotation de la pièce tournante 12 au moyen de la poignée de manoeuvre 22 force le tuyau rotatif 2 à tourner et tord le guide 11, comme c'est représenté sur la figure 3 amenant ainsi les pièces de guidage 11 dans un état de torsion approprié et les pièces de guidage 11 ainsi tordues peuvent forcer le courant d'oxygène à passer dans le manchon 3 en tourbillonnant comme c'est indi qué par les flèches sur la figure 4.
Si, dans ce cas,le rapport de la vitesse de rotation maximale à la vitesse axiale est environ 1, il est possible de former une petite zone I de contre-courant dans le fluide lancé, comme c'est représenté sur la figure 4 et si on augmente l'angle de rotation pour élever le rapport de rotation, cettezone de contre-courant peut être agrandie progressivement comme c'est représenté par la zone II @ @ r sur la même figure. Entretemps, les zones de @ formées de cette manière maintiennent la flamme en fermant convenablement ces zones de maintien de la flamme suivant les conditions de charge du combustible et on peut obtenir une flamme relativement courte, stable et avec un excellent rendement de la combustion même dans le cas d'un grand volume de combustible.
Cette flamme permet une fusion rapide même d'une forte charge froide et elle peut accroître le tonnage d'acier produit par unité de temps dans le cas d'un four Martin aussi et en outre , elle peut varier librement suivant les conditions de fonctionnement respectives telles que l'état du four, l'état de la charge froide et les conditions de fusion,
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etc, permettant d'obtenir un fonctionnement à haut rendement et supprimant, inutile de le dire, la nécessité de changement de lance ou de tuyère, etc, C'est-à-dire que selon cette inven- tion, la forme de la flamme peutvarier de manière appropriée suivant les exigences respectives du fonctionnement, une flamme stable produisant une combustion avec un excellent rendement est obtenue même dans le cas d'un grand volume de combustible,
ce qui améliore le transfert de chaleur à la charge froide etc, et assure un fonctionnement stable et à haut rendement et de plus, un seul brûleur peut être réglé et utilisé comme on le désire dans une large gamme d'applications pour la fusion d'une charge froide et comme lancé de soufflage dans un conver- tisseur et ainsi de suite. En outre, le courant tourbillonnaire de gaz précité frappe une surface de métal fondu dans un four Martin ou un convertisseur ce qui fait qu'elle reçoit une énergie appropriée pour tourbillonner dans un plan aussi et le degré de ce tourbillon peut être aussi réglé, améliorant ainsi en outre les réactions dans un four et réalisant une réaction uniforme en un court laps de temps.
D'autre part, il est aussi possible de cha.rger, suivant les besoins, des flux ou des addi- tifs sous forme pulvérulente ou granuleuse, par le tuyau central 1.
REVENDICATIONS. l.- Tuyère de soufflage comprenant une pièce centrale de longueur appropriée, un manchon placé concentriquement au- tour de la pièce centrale en laissant un intervalle approprié pour le jet et fixé à cette pièce centrale, un orifice d'ali- mentation pour amener un fluide comme par exemple de l'oxygène, de l'air enrichi d'oxygène, etc.
sous une pression appropriée dans l'intervalle précité pour le jet, un tuyau rotatif intro- duit dans la pièce centrale précitée et des pièces flexibles de guidage fixées aux extrémités et placées entre le tuyau
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rotatif et l'intérieur du manchon, ce tuyau rotatif étant pourvu d'un dispositif de manoeuvre pour le faire tourner entre la pièce centrale et le manchon pour tordre les pièces de guidage afin de communiquer au\fluide sortant de l'intervalle de jet, un mouvement tourbillonnaire.
2. - Tuyère de soufflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport de la vitesse de rotation maximale du fluide due à la torsion des pièces de guidage à la vitesse axiale est réglé de manière à valoir 1 ou plus pour former une zone de contre-courant dans le jet de fluide.
3.- Tuyère de soufflage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la pièce centrale est un tuyau et que le combustible, les additifs ou le flux sont amenés sous forme de fluide dans cette pièce centrale.
4. - Tuyère de soufflage comprenant un tuyau rotatif pourvu d'une pièce tournante faisant saillie au-delà d'un manchon, la spirale de cette pièce tournante étant en contact avec la spirale prévue dans le manchon et le pas de ces spirales en contact l'une avec l'autre correspondant au changement de longueur axiale provoquée par la torsion des pièces de guidage.
5.- Tuyère de soufflage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le manchon est pourvu à l'inté- rieur d'une cloison de séparation dans laquelle sont prévus des orifices d'entrée et de sortie pour introduire et faire circuler de l'eau ou tout autre fluide de refroidissement dans le but de refroidir et de permettre l'utilisation de la tuyère en l'introduisant à l'intérieur d'un four ou toute autre atmosphère à haute température.
6. - Tuyère de soufflage, substantiellement telle que décrite précédemment et illustrée au dessins annexés,
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"Blowing nozzle".
This invention relates to a blowing nozzle or burner intended to be used for various refining and smelting operations and, in particular, to a burner with a combustion flame which, suitably adjusted, stabilizes the combustion in the case of feed. of a large amount of fuel, produces rapid fusion of a large amount of cold charge when used with a fusion device such as a converter or Martin furnace or various combustion devices and which allows at any time proper operation under adequate control corresponding to the shape of a furnace or combustion plant and other operating conditions and provides an improvement in the efficiency of the operation.
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To operate a converter, etc., a nozzle has been widely used for blowing oxygen. Also, by operating a converter, etc. Frequently, a method of melting a cold load using a fuel and oxygen burner is used. In particular, in order to melt a large amount of cold charge in a short period of time, it is necessary to supply a large volume of fuel and furthermore it is important to obtain a satisfactory efficiency of combustion and a short and stable flame, regardless of the quantity of fuel burned in this case, In addition, it goes without saying that generally, in the case of blowing by means of a nozzle or a burner,
it is essential to obtain a stable and high-efficiency combustion to vary the fuel load or to load it in large quantities as needed and to adjust the length of the flame according to the respective conditions of combustion, heat treatment or form of installation, etc. However, a conventional burner of this type gives a satisfactory flame only under certain conditions, that is, it is designed according to certain standards and when such a burner is used and supplied with electricity. fuel, for example in an amount exceeding the standard, an unstable fuel is caused and the combustion efficiency decreases.
It is needless to say that in this conventional system, in the case of a simple blowing of oxygen and boiling and, on the other hand, in the case of an additional blowing of fuel in addition to the first for combustion, completely different nozzles or burners must be used in the respective cases.
Therefore, for example when melting a cold load and at the same time carrying out an ordinary blowing of oxygen, one must have different nozzles for the respective operations and one must be able to
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change these nozzles, but this means an inevitable stop of the operation at each exchange and if we take into account the progress of the reaction or the change, etc. during this shutdown period, it is clear that even if one has two or three nozzles or burners, one cannot really obtain the combustion or the blowing which one wishes to satisfy the respective operating conditions.
This invention results from studies undertaken to eliminate the aforementioned drawbacks of conventional installations, that is to say that the main object of the invention is to provide a blowing nozzle which allows the use of a blowing nozzle. large volume of fuel while ensuring stable and high efficiency combustion to melt a large amount of cold charge in a converter, etc.
For this purpose, according to this invention, twisted guide pieces are provided in an oxygen or oxygen-enriched air nozzle etc. placed in the form of a concentric circle on the outside of a central fuel supply pipe launching heavy oil and thanks to which the gas stream leaving this nozzle receives a vortex movement and a suitable zone of counter-current forms in a flame as a result of this swirling movement of oxygen, etc.
and this counter current performs a flame holding function with the aim of producing a stable and relatively short flame with high efficiency combustion with a large volume of fuel and as a result an even higher cold load, for example example of forest pigs and scrap metal, can be melted in a short time and steel production per unit time in a Martin furnace, etc. can be increased.
Another object of this invention is to make possible, together with the achievement of the above-mentioned main object, the adjustment and stabilization according to the needs of the
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degree of rotation of the guide piece in the aforementioned oxygen or oxygen-enriched air nozzle, etc. thereby producing a rotating flame and freely regulating the aforesaid vortex effect and corresponding countercurrent as well as the function of maintaining the flame, thus allowing a single lance to function satisfactorily in a fairly wide range of applications as a converter oxygen blast nozzle as well as a burner for melting various cold loads.
That is to say, according to this line of the present invention, that the wall of at least one of the aforementioned oxygen or air nozzles is provided to be movable and that the ends of the aforementioned guide pieces are fixed between the walls of this nozzle and, in the event of adjustment, this movable wall is rotated to adjust or change the degree of torsion of these guide parts.
Another object of this invention is to obtain a blowing nozzle which allows the aforementioned adjustment and change of the degree of twist of the guide pieces to be carried out simply. For this purpose, according to this invention, a rotating pipe surrounding a second central pipe is provided in a first nozzle, torsion guide pieces are mounted between this rotating pipe and a sleeve and a rotating part protruding from the sleeve. is attached to the lower end of this rotating pipe. In this way, the above-mentioned adjustment of the degree of twist of the guide piece on the lower side of the sleeve can be made simply and regularly, and the jet conditions always correspond to the working conditions.
Another object of this invention is to provide a blowing nozzle by which the above-mentioned adjustment process can be carried out flexibly and which is not liable to break or be damaged. With regard to the guide piece, the degree of twist of which can be
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freely set, it can be made of a flexible material such as rubber, etc. but in the case of such a blast nozzle which is generally to be introduced into a red-hot oven, even assuming water cooling is provided on the outside, a suitably heat-resistant material is desirable. and therefore a piece of steel or the like is usually used, but the flexibility of such a piece of steel cannot be expected.
Further, if such a part which is not flexible is twisted, its axial length can only change continuously thus excessively forcing the guide part.
According to this invention, the aforementioned rotating part of the rotating pipe and the flange of the sleeve are screwed together and the pitch is designed to correspond to the expansion or contraction of the guide piece due to the twisting.
In this way, if the rotating part is rotated to adjust the degree of twist of the guide pieces, the rotating pipe enters or exits the sleeve and absorbs the axial expansion or contraction of the guide pieces due to the change in degree of torsion, which results in always providing a smooth adjustment without causing any damage to the guide parts and other parts.
Excellent and concrete features or effects of this invention can be definitively understood by referring to the explanation given below of modes of practical applications, i.e. in the accompanying drawings in which: Fig. 1 shows cutting the nozzle according to this invention; Figure 2 shows an explanatory drawing of the rotating vanes and the mechanism in the normal state:
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Figure 3 shows an explanatory drawing of these rotated parts and Figure 4 shows an explanatory drawing of the swirling state of the oxygen stream and the formation of the counter-current zone.
An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings mentioned above.
Like the well known conventional nozzles of this type, the nozzle is provided on the outside with an inlet and an outlet 8 of cooling water and it has a required space 4 for the jet in a sleeve 3 surrounded by it. a cooling pipe 6 having an intermediate partition 5 so that a pipe is placed in the center for heavy oil or other fuel, However, in the present invention, a rotating pipe is provided on the outside of this central pipe 1 and the upper part of this rotating pipe
2 is behind at a suitable distance from the upper part of the central pipe 1 or from the sleeve 3 and several guide pieces 71 which can be twisted, are placed between the upper part of this rotating pipe 1 and the inside of this sleeve 3,
that is to say in the space provided for the jet 4 and the outside of the upper part of these guide pieces
11 is fixed inside the sleeve 3 while the inside of the bottom 18 is fixed to the outside of the rotary pipe 2. The bottom of the aforementioned rotary pipe 2 is fixed to a coupling part 21 placed along the circumference of a rotating part 12 screwed by a female screw 19 on the spiral part 20 of a threaded rim seat 13 mounted on the bottom of the sleeve 3 and the threaded rim seat 13 and a flange 14 are connected by a part of coupling 16 leaving a certain gap in order to maintain a suitable clearance 15 between this rotating partel2 and the threaded rim seat 13.
This flange 14 is placed opposite
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fitted from the threaded rim seat 13 and it is attached to the side of the supply port 9 to supply oxygen or other material to the sleeve 3 and, as shown in Figures 2 and 3, the part aforementioned rotary 12 is provided with an operating handle 22 and the inlet 10 intended to supply fuel or other material is provided at the bottom of the central pipe 1 bypassing the supply port 9.
In the meantime, the pitch of these screws 19 and 20 is adjusted to correspond to the extent of expansion and contraction of the aforementioned guide pieces 11 at the time of the rotating operation and the rotating pipe 20. is rotated in the inner wall of the fixed sleeve 3 by means of the rotation of this operating handle 22 so that the guide pieces II can take any desired position by rotation of 180, as shown in the figure. figure 3 starting with a straight line as shown in figure 2.
Only, it is not necessary to constitute the aforementioned relation of the pitches of the screws 19 and 20 if the parts fitted with the guide pieces 11 of the rotary pipe 2 are, as shown at the bottom of Figure 2, divided. into a rotating pipe 2 and 'a dividing pipe 2' to form a suitable gap 2a between the two pipes 2 and 2 'and further the rotational force of the rotating pipe 2 is transmitted to the dividing pipe 2' by means of a keyway device.
With regard to the effect of the above device according to this invention, the device shown is designed for a fuel and oxygen burner intended to be mounted on a converter or Martin furnace and when used as a computer lance. However, the blowing is achieved by placing the guide pieces 11 at a rotation angle of 0, as shown in figure 2, whereby oxygen is brought into the sleeve 3 and thus it can be used entirely as in a spear
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ordinary oxygen blast.
In this case, the aforementioned guide pieces 11 prevent the whole displacement of the central pipe 1 in the sleeve 3 so that even if oxygen or oxygen-enriched air, etc. was launched under considerable pressure, the upper part of the central pipe 1 would be held precisely in the middle of the sleeve 3. In addition, in the case of a fuel load, the rotation of the rotating part 12 by means of the control handle. maneuver 22 forces the rotating pipe 2 to rotate and twists the guide 11, as shown in Fig. 3 thereby bringing the guide pieces 11 into a suitable state of twisting and the thus twisted guide pieces 11 can force the current d oxygen to pass through the sleeve 3 by swirling as indicated by the arrows in Figure 4.
If in this case the ratio of the maximum rotational speed to the axial speed is about 1, it is possible to form a small counter-current zone I in the launched fluid, as shown in figure 4 and if the rotation angle is increased to increase the rotation ratio, this countercurrent area can be gradually enlarged as is shown by area II @ @ r in the same figure. In the meantime, the zones of @ formed in this way maintain the flame by suitably closing these zones of maintaining the flame according to the fuel loading conditions and a relatively short flame, stable and with an excellent combustion efficiency can be obtained even in the case of a large volume of fuel.
This flame allows rapid melting even of a strong cold load and it can increase the tonnage of steel produced per unit time in the case of a Martin furnace as well and furthermore it can vary freely according to the respective operating conditions. such as the state of the furnace, the state of the cold load and the melting conditions,
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etc., allowing high efficiency operation to be obtained and eliminating, needless to say, the need for changing lance or nozzle, etc., That is to say that according to this invention, the shape of the flame can vary appropriately according to the respective operating requirements, a stable flame producing combustion with excellent efficiency is obtained even in the case of a large volume of fuel,
which improves the heat transfer to the cold load etc, and ensures stable and high efficiency operation and furthermore, a single burner can be adjusted and used as desired in a wide range of applications for melting. a cold load and as if launched blowing in a converter and so on. Further, the aforementioned gas vortex flow strikes a molten metal surface in a Martin furnace or converter so that it receives suitable energy to vortex in a plane as well and the degree of this vortex can also be adjusted, improving thus furthering the reactions in a furnace and achieving a uniform reaction in a short period of time.
On the other hand, it is also possible to change, as required, streams or additives in powder or granular form, through the central pipe 1.
CLAIMS. l.- Blowing nozzle comprising a central piece of suitable length, a sleeve placed concentrically around the central piece leaving an appropriate gap for the jet and fixed to this central piece, a supply orifice to bring a fluid such as oxygen, oxygen enriched air, etc.
under an appropriate pressure in the aforementioned interval for the jet, a rotating pipe is introduced into the aforesaid central part and flexible guide pieces fixed at the ends and placed between the pipe
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rotating and the interior of the sleeve, this rotating pipe being provided with an operating device to rotate it between the central piece and the sleeve to twist the guide pieces in order to communicate with the fluid leaving the jet gap, a whirlwind movement.
2. - Blowing nozzle according to claim 1, characterized in that the ratio of the maximum rotational speed of the fluid due to the torsion of the guide parts to the axial speed is set so as to be 1 or more to form a zone countercurrent in the fluid jet.
3. A blowing nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the central part is a pipe and that the fuel, the additives or the flow are supplied in the form of fluid into this central part.
4. - Blowing nozzle comprising a rotating pipe provided with a rotating part projecting beyond a sleeve, the spiral of this rotating part being in contact with the spiral provided in the sleeve and the pitch of these spirals in contact one with the other corresponding to the change in axial length caused by the torsion of the guide pieces.
5.- Blowing nozzle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sleeve is provided inside a partition wall in which are provided inlet and outlet orifices to introduce and circulating water or any other cooling fluid for the purpose of cooling and allowing the use of the nozzle by introducing it inside a furnace or any other high temperature atmosphere.
6. - Blowing nozzle, substantially as described above and illustrated in the accompanying drawings,