CN102884207A - 用于将气体吹入到冶金容器中的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于将气体吹入到冶金容器中的装置,该装置包括带有用于将气体尤其氧气输入到喷头(5)的输送管(5b)的喷头(5),以及至少一个带有引导气体的入口区段(2)和出口区段(3)的布置在喷头(5)处的拉瓦尔喷嘴(1),其中,气体通过输送管(5b)输入给入口区段(2),并且以超音速离开出口区段(3),其中,拉瓦尔喷嘴(1)包括至少一个第一喷嘴部件(2,3)和第二喷嘴部件(7),其中,在拉瓦尔喷嘴(1)的几何尺寸改变时喷嘴部件(2,3,7)可相对于彼此被调节。

Description

用于将气体吹入到冶金容器中的装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于将气体吹入到冶金容器中的装置。
背景技术
在多数用于炼钢的方法、例如氧气顶吹转炉方法(Basic-Oxygen-Furnace-Verfahren(BOF))或氩氧脱碳方法(Argon Oxygen Decarburization Verfahren(AOD))中设置,喷枪(Lanze)从上方进入到冶金容器或转炉(Konverter)中,以为了从预定的距离将气体如氧气吹到金属熔体(Metallschmelze)上。喷枪具有带有通常多个排出喷嘴的喷头(Blaskopf)上,从该喷头起用于产生起振荡作用的吹气凹口(Blasmulde)的气体以超音速流动到金属熔体上。这样的喷枪和喷头具有受限制的寿命,其中,喷嘴的磨损尤其通过压缩冲击(Verdichtungssto?)和/或喷嘴边缘与在转炉中的热的及反应性的环境的接触而产生。
发明内容
本发明的目的为,给出用于将气体吹入到冶金容器中的装置,并且改善该装置的寿命。
该目的对于开头所提及的装置根据本发明利用权利要求1的特征部分的特征来实现。通过在拉瓦尔喷嘴(Lavaldüse)的几何尺寸(Geometrie)改变时喷嘴部件的可调节性,在运行期间可实现与改变的参量如喷嘴初压、气体体积流量或在喷嘴出口后的背压的匹配。由此,拉瓦尔喷嘴在任意时刻在最佳的工作点中运行,以使得至少降低在出口区域中或在出口区域后的气体流的扰动。
在本发明的意义中的喷头可尤其理解为在喷枪的端部处的结构。在此,喷枪可伸入到冶金容器中,以为了利用气体尤其氧气流过在冶金容器中的金属熔体。容器优选为例如用于炼钢的转炉。然而基本上容器也可为例如用于在电弧炉(EAF, Electric Arc Furnace))中熔炼废金属(Schrott)的其它的容器。喷头可视应用或要求而定包括不仅一个而且多个拉瓦尔喷嘴。尤其可对于以下冶金装置而使用该喷头:BOF和AOD转炉,用于电弧炉(EAF)的燃烧器喷嘴和喷射器喷嘴,用于还原炉的燃烧器喷嘴和喷射器喷嘴,用于真空处理装置(VOD,RH)的喷嘴。
在本发明的优选的实施形式中,几何尺寸的变化包括在入口区段和出口区段之间的最小的穿过截面的变化。拉瓦尔喷嘴的最小的穿过截面为针对该拉瓦尔喷嘴的设计的重要参数中的一个并且可以简单的方式而受影响。
通常有利地,第一喷嘴部件构造成绕通道轴线旋转对称的通道,其中,第二喷嘴部件构造成沿着通道轴线伸入到通道中的芯轴状元件(Dornglied)。由此,以简单的方式通过芯轴件(Dorn)的移动而可影响喷嘴几何尺寸。在特别优选的改进方案中,芯轴状元件具有逐渐变小的顶端,其中,逐渐变小的顶端延伸到通道的最小的穿过横截面的区域中。以该方式,拉瓦尔喷嘴的最小的穿过截面可以特别简单的且精确的方式通过芯轴状元件平行于通道轴线的移位而改变。此外,芯轴状元件的逐渐变小的、例如以圆锥形的方式成形的顶端可如此地变形,即使得防止在气体流中产生涡流。
在优选的改进方案中,通过调节驱动件可使芯轴状元件沿着通道轴线移位,以为了使得喷嘴几何尺寸的限定的调节成为可能。在可行的改进方案中,调节驱动件在此包括液压或气压的促动器。在备选的或补充的改进方案中,调节驱动件包括电驱动件,该驱动件在优选的然而不必要的细节设计方面在喷头的区域中具有电的能量储存件。通过这样的能量储存件,可完全或部分地取消调节驱动件的能量供应线路(Versorgungsleitung),该能量供应线路被引导通过通常相当长的喷枪。
通常有利地,在喷头的区域中布置电的压力传感器,由此气体的压力例如作为电的信号而传送到电子控制器(Steuerelektronik)处。此外,取决于气体压力的变化,可通过调节喷嘴部件来对拉瓦尔喷嘴的几何尺寸进行匹配(nachfahren)。
在本发明的备选的实施形式中,调节驱动件包括通过气体的压力来运行的机械件。有利地、然而不必要地,在此可取消调节驱动件的能量供应线路。
在本发明的通常有利的细节设计中,调节驱动件可以可松开的方式固定在喷头处。由此,可重复地使用调节驱动件,其中,喷头视作磨损部件(Verschlei?teil)。尤其地,如此地设计根据本发明的调节驱动件,即使得必要时在相应地再加工传统的喷头之后,可将该调节驱动件应用在传统的喷头中。
在本发明的通常有利的实施形式中,在喷头处布置多个拉瓦尔喷嘴,该拉瓦尔喷嘴分别具有可调节的第二喷嘴部件。在特别优选的改进方案中,在此在可运动的喷嘴部件例如芯轴状元件中,多个或全部的拉瓦尔喷嘴借助于相同的调节驱动件可同时调节。
本发明的其它的优点和特征从下文描述的实施例以及从从属权利要求中获得。
附图说明
在下文描述了本发明的多个优选的实施例并且借助于附属附图来进一步解释这些实施例。其中:
图1显示了拉瓦尔喷嘴的示意性截面图;
图2显示了根据本发明的装置的第一实施例的拉瓦尔喷嘴的示意性截面图;
图3显示了根据本发明的装置的第二实施例的喷头的截面图;
图4显示了从图3前方来看的装置的调节驱动件的立体图;
图4a显示了从图3后方来看的装置的调节驱动件的立体图;
图5显示了根据本发明的装置的第三实施例的喷头在第一运行状态中的截面图;
图6显示了在第二运行状态中的图5的喷头;
图7显示了针对相匹配的拉瓦尔喷嘴流动的在面积比Ae/A*或者出口马赫数Mae和压力比p0/pu之间的原理关系;以及
图8显示了在a)设计状态(Auslegungszustand)、b)次临界(unterkritisch)状态、c)超临界(überkritisch)状态中的在拉瓦尔喷嘴的内部和外部的定性的流动结构,拉瓦尔喷嘴利用氧气来运行,氧气进入Tu=1650℃的热的环境中。
具体实施方式
冶金容器优选为用于产生钢或优质钢的转炉(BOF-氧气顶吹转炉;AOD-氩氧脱碳)。然而原则上其还可为其它的冶金容器,比如用于熔炼废金属的电弧炉(EAF-Electric Arc Furnace)。
在用于炼钢的多数方法例如BOF方法中设置,吹气喷枪(Blaslanze)(简写形式:喷枪)从上方进入到冶金容器中例如进入到转炉中,以为了从预定的距离将气体(通常为氧气)吹到金属熔体上。在喷头中存在多个以一定的角度布置的拉瓦尔喷嘴,该拉瓦尔喷嘴使氧气加速到超音速。喷头由铜铸造或者锻造并且焊接到约20m长的喷枪处。喷枪和喷头通过环绕的处于高压下的水来冷却,其中,水进入通过在喷枪内部的环形的通道来实现,并且水循环通过在喷枪外部中的环形的通道来实现。
氧气以约两倍的声速及高的冲量(Impuls)从喷头的喷嘴排出,在约1.4m(这与吹气喷枪在熔池之上的最小的工作位置相一致,也就是说取决于喷嘴定位角)至3.5m(这为在熔池(Schmelzenbad)之上的最大的喷枪位置,该喷枪位置仅在吹气开始时以这样的目的被调节,即使得防止吹气喷枪接触(Aufsetzen)到废金属上)之后冲击到熔体上,产生起振荡作用的吹气凹口并且提供形式为                                               
Figure 322480DEST_PATH_IMAGE001
的所期望的脱碳反应(Entkohlungsreaktion)。通过在扩张的喷嘴部分中的膨胀,直到喷嘴出口氧气降温到约-100℃,由此喷嘴不仅由水侧方面而且由气体侧方面强烈地冷却。
拉瓦尔喷嘴包括逐渐缩小的所谓的收缩的流入区域和加宽的所谓的扩张的流出区域;通常称之为收缩扩张喷嘴(CD喷嘴)来代替超音速或拉瓦尔喷嘴。气体在收缩部分中加速,为了相应的压力比在收缩的和扩张的之间的最窄的横截面(喷嘴颈部,喉部)中首次达到音速并且在扩张的部分中膨胀到超音速。流动技术的参数在喷嘴的入口中以下标“0”、在最窄的横截面中以“*”并且在出口中以“e”来表示。热的环境位于喷嘴的下游,下标为“u”。
每个拉瓦尔喷嘴可在给出的流动技术方面的设计参数:
1. 氧气体积流量
Figure 743097DEST_PATH_IMAGE002
2. 到拉瓦尔喷嘴中的氧气的入口压力p0
3. 在转炉或冶金容器中的静态背压pu
方面仅针对单一的运行点(设计点)来设计,在该运行点中喷嘴以最佳的方式来工作。当在喷头中的所有的喷嘴精确地以设计点来运行、直到喷嘴出口的氧气射流贴靠在喷嘴壁处、维持冷却水供应并且不存在喷头的结渣(Verb?rung)时,喷嘴磨损则为最小。在该情况中,实现直到800次熔炼(Schmelzen)的吹气喷枪的寿命。否则,喷头的寿命受限制,其中,喷嘴的磨损尤其通过压缩冲击和/或喷嘴边缘与在转炉中的热的及反应性的环境的接触而产生。
磨损机理在下文论述:
在实际的钢铁厂运行中,流动技术方面的设计参数
Figure 28716DEST_PATH_IMAGE002
、p0以及pu必须经常改变,以为了可对意外的(钢和溶渣从转炉口的喷溅,在氧气供应网(Sauerstoffnetz)中的压力波动,在主吹气阶段期间添加冷却矿石(Kühlerz))和当前的过程事件(Prozessereignisse)(在吹气运行期间借助于次喷枪进气取样(Probennahme))采取反应。由此,在或多或少长的时间段内,喷嘴流动与理想的设计状态有偏差。这在喷嘴的内部和外部形成以压缩冲击和膨胀波的形式的复杂的扰动型态(St?rungsmuster)(菱形型态(diamond pattern)),其导致喷嘴边缘的磨损。
图8显示了压力比p0/pu对在氧气射流中的流动结构的影响。
当出口压力pe等于环境压力pu时,将喷嘴描述成相匹配(angepasst)。
根据等熵流束理论(Stromfadentheorie),在图8a中在最窄的横截面和入口之间的压力比呈现一定的值,对于氧气p*/p0=0.528。类似的结论也适用于温度和密度比。超音速射流(überschallstrahl)的长度为最大并且对于给定的喷嘴几何尺寸氧气射流以最大冲量冲击到钢熔体上。
当在出口横截面中的压力pe与环境压力pu(其为在转炉中的静态压力)有偏差时,将喷嘴描述成不匹配。与亚音速射流(Unterschallstrahl)(该亚音速射流始终在等压的情况下在喷嘴孔口(Düsenmündung)处出现,因为孔口压力(Mündungsdruck)对流动施加起调节作用的影响)相比,超音速射流不仅可克服等压及朝向任意强度的低压、而且可一定程度上克服过压而流出。
当pe>pu时,见在图8b中的不充足膨胀(Unterexpansion),这要求在出口横截面后的后膨胀(Nachexpansion)。在喷嘴出口边缘处出现膨胀波(expansion wave)并且射流在喷嘴的外部扩展。膨胀扇(Expansionsf?cher)的相交叉的波在自由射流边界(Freistrahlgrenze)处作为压缩波而反射。在射流核心中在膨胀波下游的压力小于环境压力(p<pu),在压缩波下游的压力大于环境压力(p<pu)。膨胀和压缩的周期性的相互作用(Wechselspiel)如此长时间地持续,即直到达到亚音速。
当pe<pu时,见在图8c中的过度膨胀(überexpansion),由倾斜的压缩冲击(冲击波)形成的系统以喷嘴的出口边缘为出发点。压缩冲击与参数压力p、温度T、密度ρ、熵s、马赫数Ma和流动速度u的不连续的变化有关。在p、T、ρ和s增加期间,Ma和u降低。在垂直的压缩冲击后总是为亚音速。自由射流受压缩并且在射流中心中的压力在下游上升到超过背压的值。压缩波在气体射流的自由射流边缘(Freistrahlrand)处作为膨胀波而反射并且在射流中的静态压力降低。该过程周期性重复,直到在射流边缘处的变大的混合区支配(beherrschen)流场并且超音速射流转变成亚音速射流。
作为倾斜的压缩冲击的结果,在喷嘴出口处形成不规则的间断点(Unstetigkeitsstelle),在该间断点处流动中断。存在局部的再循环区(Rezirkulationsgebiet)。实际的出口横截面现在位于喷嘴中并且不再与几何的出口横截面的出口压力pe相协调。出口面通过后沿(Abrisskante)的位置来确定。结果是,来自转炉的热的过程气(Prozessgas)可通过再循环区到达到喷嘴中并且到达铜壁(Kupferwand)处。冷却效果降低并且局部的磨损提高。当磨损在位于扩压器出口(Diffusoraustritt)处的一定的部位处已经首次开始(einsetzen)时,则该部位在继续的转炉运行中同样特别强烈地受到转炉气体冲击。铜由于不断变大的再循环区而逐渐地磨损。水冲破(Wasserdurchbruch)的风险上升。
起不充足膨胀作用的喷嘴(pe>pu)在磨损方面为非临界的,而在过度膨胀的喷嘴(pe<pu)即这样的喷枪(该喷枪以太低的喷嘴预压而运行)的情况下由于不足的通过膨胀的氧气引起的冷却效果寿命迅速降低。在该情况中局部的压力仅可通过压缩冲击而提高到环境压力。在此不重要的是,p0还是pu改变,因为在任意情况中设计状态的彼此协调的值p*/p0和A*/Ae将改变。
在该背景下,本发明的目的为给出用于将气体吹入到冶金容器中的装置,该装置的寿命显著改善。装置产生与占主要地位的流动条件相匹配的、无扰动的并且因此磨损最小的喷嘴流动同时产生改善的、因为可复制的冶金运行条件。
通过拉瓦尔喷嘴的几何尺寸的根据本发明的可调节性,喷嘴轮廓可与可改变的流动条件如气体体积流量、到拉瓦尔喷嘴中的气体进入压力p0或在转炉中的静态背压pu相匹配。由此,实现拉瓦尔喷嘴的运行始终处于最佳的运行点中,以使得避免或至少降低在出口区域中或之后的气体流的扰动。
针对这样的设计状态(名义运行状态)实现拉瓦尔喷嘴的设计,即在该设计状态中在喷嘴出口处在流动方面不存在扰动,也就是说没有后压缩或后膨胀。在该情况中在喷嘴射流中的压力等于环境压力。
在图1中显示了通常的、传统的拉瓦尔喷嘴1,该拉瓦尔喷嘴1具有收缩的进入区域2和扩张的排出区域3。拉瓦尔喷嘴1构造成绕轴线S旋转对称的通道,该通道在收缩的部分2和扩张的部分3之间具有带有最小的横截面积A*的最窄的横截面4的区域。在扩张的部分3的端部处喷嘴具有横截面积Ae,其中Ae>A*
带有体积流量
Figure 67396DEST_PATH_IMAGE002
的以静态压力(Ruhedruck)p0和静态温度(Ruhetemperatur)T0流入到收缩部分中的气体例如氧气在拉瓦尔喷嘴中以已知的方式流动并且以超音速(马赫数Ma>1)离开出口区域进入到出口侧的环境压力pu中。对于相匹配的喷嘴,面积比A*/Ae为压力比pu/p0的函数,其中,该关系在假设近似一维的等熵的喷嘴流动的情况下以如下方式表示:
Figure 354021DEST_PATH_IMAGE003
,也就是说
Figure 415518DEST_PATH_IMAGE004
(1)
如果通过马赫数来代替压力比,则获得
Figure 699869DEST_PATH_IMAGE005
(2)
其中,等熵指数γ,其对于氧气为约1.4。
在考虑到等温状态方程下,对于通过喷嘴的质量流量获得
Figure 421050DEST_PATH_IMAGE007
(3)
在此,
Figure 324415DEST_PATH_IMAGE008
为标准密度,并且
Figure 505998DEST_PATH_IMAGE009
为标准气体体积流量。方程(3)表明质量流量与静态压力p0的关联。在对于静态温度T0、喉部横截面A*以及环境压力pu为恒定值时,质量流量
Figure 657811DEST_PATH_IMAGE010
随着静态压力p0减小而降低,也就是说喷嘴此后不再在设计状态中工作。
图7借助于压力比p0/pu表明这种关系。如果静态压力p0降低,则对于恒定的环境压力pu,压力比p0/pu降低。当喷嘴继续应在相匹配的模式中运行时,则面积比Ae/A*必须降低。在通过设计值提高静态压力p0时,面积比Ae/A*相应地应提高。这在本发明中通过将芯轴件移入到最窄的横截面A*中来实现。
在根据图2的本发明的第一可行的设计方案中,拉瓦尔喷嘴1整体上布置在喷头5中,其中气体通过输送管6输入给入口区域2。喷头位于喷枪的端部处(没有示出),该喷枪可进入到用于制造钢的冶金容器(没有示出)尤其为转炉(BOF/AOD)中。
在图2中显示的喷嘴1具有第一喷嘴部件,该喷嘴部件包括由入口区域2和出口区域3形成的通道。
第二喷嘴部件7构造成芯轴状元件,该芯轴状元件成型为带有以圆锥形方式逐渐变细的顶端7a的圆柱体并且布置成以旋转对称的方式布置在轴线S上。芯轴状元件7可沿着轴线S相对于第一喷嘴部件2,3行进,其中视芯轴状元件7的位置而定,顶端7a以较多程度或以较少程度伸入到最小的穿过横截面4的区域中。相应地,最小的穿过横截面的面积A*通过芯轴状元件7的位置而可改变,以使得可有目的地调节拉瓦尔喷嘴的几何尺寸。因此根据方程(1)和(2),通过对喷嘴几何尺寸进行匹配来对外部的参量例如入口侧的气体压力p0的改变采取反应。
图3显示了本发明的另一实施例,在该实施例中根据本发明的装置的在图2中示意性示出的基本原理具有统一的结构方面的细节设计。
示出了尽可能传统的喷头5,如该喷头5使用在用于在转炉中吹入氧气(Sauerstoffeinblasung)的喷枪(没有示出)的顶端处。尤其地,这满足用于制造钢的传统的BOF和AOD方法。喷头5具有侧向上的冷却介质通道5a,该冷却介质通道5a以已知的方式由冷却水流经。通过喷枪的气体输送在气体通道5b中实现。
在喷头5的坚固的(massiv)端部区域5c中,引入(einarbeiten)根据本发明的意义的多个拉瓦尔喷嘴1或喷嘴部件。当前设置五个拉瓦尔喷嘴1,该拉瓦尔喷嘴1以彼此相同的角度距离并且以相对于喷头的中心轴线倾斜的方式而朝外指向。
在喷头5的中央区域5d中以可松开的方式固定调节驱动件8,例如借助于无头螺栓(Madenschraube)(没有示出)。调节驱动件8当前包括圆柱形的壳体9、可平行于喷头的中心轴线行进的柱塞(Stempel)10和电驱动件11。
柱塞10可例如通过细螺纹10a借助于电驱动件11来定位。在柱塞处安装五个导杆(Lenker)12,该导杆12在其另一端部处分别铰接在五个芯轴状元件7的一个处。芯轴状元件7的任一个以在通过臂部13a而固定在壳体9处的线性引导件13中滑动的方式被引导并且以其顶端7a通入五个拉瓦尔喷嘴1的一个中。引导件13在此分别以位于中央的方式在通道状的第一喷嘴部件2,3的每个对称轴线上引导芯轴状元件7。
通过调节柱塞10,所有的芯轴状元件或第二喷嘴部件7同时较多地或较少地进入到第一喷嘴部件2,3中,以使得通过仅一个驱动单元11来对所有的拉瓦尔喷嘴进行匹配。
在调节驱动件8的区域中此外布置电子压力传感器14,通过该压力传感器14可确定拉瓦尔喷嘴1的瞬态的入口侧的压力,以为了对喷嘴几何尺寸进行匹配以使出口侧的气体射流最佳化。
为了给调节驱动件供应能量(Versorgung)和控制调节驱动件,不同的附加件(Ansatz)为合适的。此外,用于与电驱动件11和/或压力传感器14连接的能量供应线路和/或信号线路可穿过喷枪引导到喷头5。然而特别优选,还可在喷头中设置电能量储存件11a,该能量储存件11a给电动马达11b和/或电子控制器11c和/或传感器14供给能量。由此,可完全或部分地取消能量供应线路。尤其地,然而不是决定性的,以下的变型为可行的:
- 电的、必要时由能量储存件11a供应能量的压力传感器14直接调节驱动单元11。为此,在喷头中可设置相应的电子控制器11c。
- 电的、必要时由能量储存件供应能量的压力传感器14将压力信号朝外发送。驱动单元的调节此后以无线的方式通过外部的控制计算器来实现。
- 压力通过安装在喷枪的内部中的薄的钢管而探测(erfassen)并且在喷枪滑座(Lanzenschlitten)处利用压差传感器来测量。该信号优选以无线的方式传输到控制计算器处,该控制计算器继而控制驱动单元。
调节驱动件8在本发明中可与芯轴状元件7和壳体9一起安装到喷头5中或者可从该喷头5取出。这尤其使得与传统的喷头的组合成为可能。在此,可能然而不必要地,对传统的喷头进行再加工例如对用于调节驱动件的中央的容纳区域进行车孔为必需的。
在更换喷头时,优选全部的线路(电地或在其它实施形式中还为气压地或液压地)通过插头或者联结件而联结和断开联结。
单个芯轴状元件或第二喷嘴部件7作为磨损部件以可替换的方式与调节驱动件8相连接。
图4和4a显示了罐状的、可再次使用的插入件。
图5和图6显示了另一实施例,在该实施例中与根据图3的示例一样,喷头5具有五个第一喷嘴部件2,3以及可在第一喷嘴部件2,3内线性调节的第二喷嘴部件或芯轴状元件7。
与上文的实施例不同,芯轴状元件7在驱动侧分别与共同的引导臂15(带有设置在其内的滑槽(Kulisse)15a)相连接。引导臂15沿着喷头5的中心轴线的移位相应地导致芯轴状元件7在其线性引导件13中的移位,其中,芯轴状元件在引导臂15处的铰接部在滑槽15a中运动。引导臂15自身与测压器16相连接,该测压器16视在喷头中存在的压力而定在中心轴线的方向中扩展或收紧。测压器可例如构造成由金属制成的波纹管状件(Faltenbalg),在其内部设置有压缩弹簧17。
当在图5中显示的运行状态中时,最大程度地压缩测压器;也就是说在喷头中存在“最大的预压p0”,该最大的预压p0对包围在测压器16中的体积起作用。因此,芯轴状元件7最大程度上进入到第一喷嘴部件2,3,4中。
当在图6中显示的运行状态中时,最大程度使测压器扩展;也就是说在喷头中存在“最小的预压”,该最小的预压对包围在测压器16中的体积起作用。因此,芯轴状元件7最大程度上从第一喷嘴部件2,3,4运动出来并且引起最窄的喷嘴横截面的最大的扩大。
通过该设计,调节驱动件8包括由喷头的运行压力p0也就是说在原理上以气压的方式来驱动的机械装置15,16,借助于该机械装置15,16可独立地实现喷嘴几何尺寸的调节。在这样的解决方案中,尤其可取消引导到喷头5的控制和能量供应线路。此外,视要求而定,可取消将电子器件(Elektronik)安装到喷头中。
应理解的是,不同的实施例的单独的特征视要求而定可以有意义的方式彼此相组合。

Claims (12)

1. 一种用于将气体吹入到冶金容器中的装置,该装置包括:
喷头(5),带有用于将气体尤其氧气输入到所述喷头(5)的输送管(5b),以及
至少一个布置在所述喷头(5)处的拉瓦尔喷嘴(1),该拉瓦尔喷嘴带有引导气体的入口区段(2)和出口区段(3),
其中,气体通过所述输送管(5b)输入到所述入口区段(2),并且以超音速离开所述出口区段(3),
其特征在于,
所述拉瓦尔喷嘴(1)包括至少一个第一喷嘴部件(2,3)和第二喷嘴部件(7),其中,在所述拉瓦尔喷嘴(1)的几何尺寸改变时所述喷嘴部件(2,3,7)可相对于彼此被调节。
2. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,几何尺寸的改变包括在所述入口区段(2)和所述出口区段(3,Ae)之间的最小的穿过横截面(4,A*)的改变。
3. 根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第一喷嘴部件(2,3)构造成绕通道轴线(S)旋转对称的通道,其中,所述第二喷嘴部件(7)构造成沿着所述通道轴线(S)伸入到所述通道中的芯轴状元件(7)。
4. 根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述芯轴状元件(7)包括逐渐变小的顶端(7a),其中,所述逐渐变小的顶端(7a)延伸到所述通道的最小的穿过横截面(4,A*)的区域中。
5. 根据权利要求3或4所述的装置,其特征在于,通过调节驱动件(8)可使所述芯轴状元件(7)沿着所述通道轴线(S)移位。
6. 根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述调节驱动件(8)包括液压或气压的促动器。
7. 根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述调节驱动件(8)包括电驱动件(11)。
8. 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,在所述喷头(5)的区域中布置有电的能量储存件。
9. 根据权利要求5至8中任一项所述的装置,其特征在于,在所述喷头(5)的区域中布置有电的压力传感器(14)。
10. 根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述调节驱动件(8)包括优选以弹簧压力腔系统(15,16)的形式的通过气体的压力来运行的机械件,其中,尤其所述调节驱动件(8)不包括供能量供应线路。
11. 根据权利要求5至10中任一项所述的装置,其特征在于,所述调节驱动件(8)可以可松开的方式固定在所述喷头(5)处。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,在所述喷头(5)处布置多个拉瓦尔喷嘴(1),所述拉瓦尔喷嘴(1)分别具有可相对于彼此调节的第一和第二喷嘴部件(2,3,7)。
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