DE102006012089A1

DE102006012089A1 - Burner nozzle used in installation for treating continuously cast strands comprises burner sleeve which protrudes over nozzle head to form zone for producing twist in flow mixture downstream

Info

Publication number: DE102006012089A1
Application number: DE102006012089A
Authority: DE
Inventors: Yildirim Karamahmut
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: EP1843093A3; EP1843093A2; DE102006012089B4

Abstract

A burner nozzle (80a) comprises a burner sleeve (80) which protrudes over the nozzle head (88) to form a zone for producing a twist in the flow mixture downstream behind the nozzle insert (90) having channels (96). Units are provided for producing the twist. Independent claims are also included for the following: (1) a system comprising a number of burner nozzles; (2) an oven arrangement with the above burner nozzle; (3) an installation for treating continuously cast strands; and (4) a heating installation comprising the above oven arrangement or system of nozzles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennerdüse, aufweisend einen Düsenkopf, ein Düseneinsatz und eine Brennerhülse, zur Verbrennung eines Strömungsgemisches, wobei der Düseneinsatz dem Düsenkopf zunächst benachbart in der Brennerhülse angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiter ein System aus einer Vielzahl von Brennerdüsen und eine Ofenanlage mit einer Brennerdüse oder dem System. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Behandeln von Strängen.The Invention relates to a burner nozzle, having a nozzle head, a nozzle insert and a burner sleeve, for combustion of a flow mixture, the nozzle insert the nozzle head first arranged adjacent in the burner sleeve is. The invention further relates to a system of a plurality of burner nozzles and a furnace with a burner nozzle or the system. The invention also relates to a plant for treating strands.

Bei einer eingangs genannten Anlage ist eine Ofenanlage vorgesehen, mit welcher ein Strang, insbesondere eine Stranggussstange oder ein Stranggussbolzen vor einer Weiterbehandlung, beispielsweise durch eine Schere oder eine Presse, auf Umformtemperatur anwärmbar ist.at a plant mentioned above, a furnace plant is provided, with which a strand, in particular a continuous casting rod or a continuous casting bolt before further treatment, for example by a pair of scissors or a press, can be heated to forming temperature.

Eine Ofenanlage der eingangs genannten Art ist grundsätzlich aus DE 10 2004 020 206 A1 und DE 20 2004 006 551 U1 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Ofenanlage zum Wärmebehandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen, welche vor dem Abscheren zum Pressbolzen und anschließendem Verpressen in einer Presse in der Ofenanlage auf eine Umformtemperatur anwärmbar sind. In der Ofenanlage ist eine Mehrzahl von Wellenelementen zum axialen Transportieren von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen vorgesehen.A furnace of the type mentioned is basically made DE 10 2004 020 206 A1 and DE 20 2004 006 551 U1 known. It is a furnace for heat treating continuously cast bars or continuous cast bolts, which can be heated to a forming temperature before shearing the billet and then pressing in a press in the furnace system. In the furnace plant, a plurality of shaft elements for axially transporting continuous casting rods or continuous casting bolts is provided.

Dabei besteht das Problem, einen Strang möglichst kontrolliert und insbesondere gleichmäßig zu erwärmen. Bei einer in DE 203 09 427 U1 oder DE 103 27 487 A1 beschriebenen Ofenanlage wird ein Strang radial verdreht. Die bei einer solchen Ofenanlage über eine Brennerdüse eingebrachte Wärmeenergie lässt sich somit vergleichsweise gleichmäßig auf eine Umfangsfläche eines Strangs verteilen.There is the problem of a strand as controlled as possible and in particular to heat evenly. At an in DE 203 09 427 U1 or DE 103 27 487 A1 described furnace plant is a strand twisted radially. The introduced in such a furnace via a burner nozzle heat energy can thus be distributed relatively uniformly on a peripheral surface of a strand.

Anlagen der genannten Art sind noch verbesserungswürdig. Es hat sich gezeigt, dass eine Brennerdüsenleistung und der damit über die Brennerflamme bewirkbare Wärmetransport vergleichsweise unzuverlässig sein kann.Attachments of the type mentioned are still in need of improvement. It has shown, that a burner nozzle performance and over it the burner flame effectable heat transport comparatively unreliable can be.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Brennerdüse, ein System aus einer Vielzahl von Brennerdüsen, eine Ofenanlage und eine Anlage zum Behandeln von Strängen der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein Wärmetransport, insbesondere eine Brennerdüsenleistung, in verbesserter Weise, insbesondere verlässlicher und/oder kontrollierbarer realisierbar ist.At this point is the invention of whose task it is a burner, a system of a plurality of burner nozzles, a furnace and a Plant for treating strands specify the type mentioned above, in which a heat transport, in particular a burner nozzle power, in improved way, in particular reliable and / or controllable is feasible.

Die Aufgabe hinsichtlich der Brennerdüse wird durch eine Brennerdüse der eingangs genannten Art gelöst, bei der erfindungsgemäß zur Bildung einer Zone zur Drallerzeugung im Strömungsgemisch stromabwärts hinter dem Brennerdüseneinsatz, die Brennerhülse über den Düsenkopf hinausragt und der Düseneinsatz eine Anzahl von Düsenkanälen aufweist, und Mittel zur Drallerzeugung vorgesehen sind.The The task with regard to the burner nozzle is through a burner nozzle of the beginning solved kind, in the invention for forming a Zone for swirl generation in the flow mixture downstream behind the burner nozzle insert, the burner sleeve over the nozzle head protrudes and the nozzle insert has a number of nozzle channels, and means are provided for swirl generation.

Die Erfindung hat erkannt, dass eine Brennerdüse der eingangs genannten Art, insbesondere eine Brennerdüse für ein System, insbesondere für eine Ofenanlage, insbesondere für eine Anlage zum Behandeln von Strängen der eingangs genannten Art zwar grundsätzlich in der Lage ist, eine ausreichende Wärmemenge zum Behandeln von Strängen zur Verfügung zu stellen, jedoch der über die Brennerflamme bewirkte Wärmetransport von der Brennerdüse zu einem Strang bei einer konventionellen Brennerdüse der eingangs genannten Art Unregelmäßigkeiten aufweisen kann. Die letztendlich auf einen Strang wirkende Wärmemenge kann somit Schwankungen unterliegen und gegebenenfalls kann zeitweise eine nicht ausreichende Wärmemenge vorliegen. In diesem Sinn sind konventionelle Vorrichtungen der genannten Art unzuverlässig und damit nicht verlässlich kontrollierbar. Die Erfindung geht demgegenüber davon aus, dass ein verlässlicher Wärmetransport im Rahmen einer Flammenstabilisierung der Brennerdüse realisierbar ist. Eine Flammenstabilisierung kann gemäß der Erfindung bei einer Brennerdüse durch eine Drallerzeugung bei der Flamme stromabwärts hinter dem Düseneinsatz erreicht werden. Das Konzept der Erfindung sieht zur Bildung einer Zone zur Drallerzeugung im Strömungsgemisch stromabwärts hinter dem Düseneinsatz vor, dass die Brennerhülse über den Düsenkopf hinausragt und der Düseneinsatz eine Anzahl von Düsenkanälen aufweist, und dass Mittel zur Drallerzeugung vorgesehen sind. Es hat sich gezeigt, dass dieses Konzept in besonders vorteilhafter Weise die Stabilisierung einer Brennerflamme ermöglicht.The Invention has recognized that a burner nozzle of the type mentioned, in particular a burner nozzle for a System, especially for a furnace, in particular for a plant for treating strands of the aforementioned Kind of way though is capable of applying sufficient heat to treat strands to disposal to ask, however the over the burner flame caused heat transfer from the burner nozzle to a strand in a conventional burner nozzle of the beginning called type irregularities can have. The amount of heat that ultimately acts as a strand can therefore be subject to fluctuations and may be temporary an insufficient amount of heat available. In this sense, conventional devices are the mentioned type unreliable and therefore not reliable controllable. The invention is based on the assumption that a reliable heat transfer in the context of a flame stabilization of the burner nozzle feasible is. Flame stabilization can according to the invention in a burner nozzle by a swirl generation at the flame downstream behind the nozzle insert be achieved. The concept of the invention provides for the formation of a Zone for swirl generation in the flow mixture downstream behind the nozzle insert before that the burner sleeve over the Nozzle head protrudes and the nozzle insert has a number of nozzle channels, and that means are provided for swirl generation. It has shown that this concept in a particularly advantageous way the stabilization a burner flame allows.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen, die im Einzelnen die Brennerdüse gemäß dem Konzept der Erfindung im Rahmen der Aufgabenstellung weiterbilden.advantageous Further developments of the invention are the dependent claims in detail, the burner nozzle according to the concept of the invention continue training as part of the task.

Im Rahmen einer ersten Variante der Erfindung verläuft ein Düsenkanal mit einer Neigung zur Brennerhülse, insbesondere derart, dass eine daraus resultierende Richtung eines Teilstroms eine Radialkomponente und/oder eine Tangentialkomponente in Bezug auf die Brennerhülse aufweist.in the According to a first variant of the invention, a nozzle channel extends with an inclination to the burner sleeve, in particular such that a resulting direction of a Partial flow a radial component and / or a tangential component in relation to the burner sleeve having.

Mit anderen Worten verläuft die Längsachse eines Düsenkanals geneigt zu einer Radialebene entlang einer Längsachse der Brennerhülse. Ein in die Richtung eines bestimmten Neigungswinkels zur Brennerhülse erzeugter Teilstrom des Strömungsgemisches wird durch den einen Düseneinsatz überragenden Teil der Brennerhülse in der genannten Zone zur Drallerzeugung eine Umlenkung erfahren. Als Folge wird dem Gesamtstrom des Strömungsgemisches ein Drall aufgeprägt, der sich in einer Drehbewegung, d.h. Drallbewegung, des Gesamtstromes in sich hinter einer Mündung der Brennerhülse auswirkt. Mit anderen Worten, der Gesamtstrom des Strömungsgemisches trägt einen Drehimpuls, der durch die genannte Umlenkung aufgeprägt wird. Es hat sich gezeigt, dass sich ein Ausmaß der Neigung und der Zone in zweckmäßiger Weise je nach zu erreichender Flammenstabilisierung abstimmen lässt.In other words, the longitudinal axis of a nozzle channel extends inclined to a radial plane along a longitudinal axis of the burner sleeve. A partial flow of the flow mixture generated in the direction of a specific angle of inclination to the burner sleeve becomes part of the burner sleeve in the said zone projecting beyond the nozzle insert to spin generation experienced a diversion. As a result, a twist is imparted to the total flow of the flow mixture, which in a rotary motion, ie swirl movement, of the total flow in itself acts behind an opening of the burner sleeve. In other words, the total flow of the flow mixture carries an angular momentum, which is impressed by said deflection. It has been found that a degree of inclination and of the zone can be suitably adjusted according to the flame stabilization to be achieved.

Bevorzugterweise erstreckt sich die Zone wenigstens zwischen einem Ringbereich des Düseneinsatzes und einer Mündungsstufe, insbesondere einem Mündungsrand, der Brennerhülse. Dadurch ist ein Ausmaß der Zone in verbesserter Weise ausgestaltet. In besonders bevorzugter Weise weist der Düseneinsatz eine über den Ringbereich stromabwärts hinausragende Verjüngung auf, welche in die Zone hineinragt.preferably, the zone extends at least between an annular region of the nozzle insert and a mouth stage, especially a mouth edge, the burner sleeve. This is a measure of Zone designed in an improved way. In particularly preferred Way points the nozzle insert one over the ring area downstream protruding rejuvenation on, which protrudes into the zone.

Im Rahmen der Auslegung des Ausmaßes der Zone und der Neigung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass ein aus einem Düsenkanal austretendes Strömungsgemisch einen wesentlichen Verlauf aufweist, der wenigstens einmal an einer Innenseite der Brennerhülse umlenkbar ist. Dadurch lässt sich in den meisten Fällen bereits eine ausreichende Drallbewegung für den Gesamtstrom des Strömungsgemisches erreichen.in the Framework of interpretation of the extent of Zone and the slope, it has proved to be particularly advantageous that one emerging from a nozzle channel flow mixture has a significant course, at least once at a Inside of the burner sleeve is deflectable. By doing so leaves in most cases already a sufficient swirling motion for the total flow of the flow mixture to reach.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, dass ein aus einem Düsenkanal austretendes Strömungsgemisch einen wesentlichen Verlauf aufweist, der wenigstens zweimal an einer Innenseite der Brennerhülse umlenkbar ist. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass eine Gesamtströmung trotz zweimaliger Umlenkung dennoch eine ausreichende Gesamtgeschwindigkeit aufweist, so dass für eine Erwärmung eines Stranges, beispielsweise in einer eingangs genannten Ofenanlage, eine ausreichende Reichweite der Brennerflamme realisiert werden kann, um einen ausreichenden Wärmetransport zu realisieren. Andererseits wird durch eine zweimalige Umlenkung eine vergleichsweise verbesserte Drallbewegung erreicht und damit eine besonders gute Stabilisierung der Brennerflamme. Insbesondere erfolgt eine zweite Umlenkung im Bereich einer Mündungsstufe der Brennerhülse. Bei einer Umlenkung im Bereich einer Mündungsstufe erfolgt eine besonders gute Ausnutzung der Zone zur Drallerzeugung.Furthermore It is particularly advantageous that one from a nozzle channel exiting flow mixture has a significant course, at least twice at one Inside of the burner sleeve is deflectable. It's surprising proved that a total flow despite twice deflection nevertheless has a sufficient overall speed, so that for one warming a strand, for example in a furnace mentioned above, a sufficient range of the burner flame can be realized can, in order to provide sufficient heat transfer realize. On the other hand, by a two-fold deflection one achieved comparatively improved swirl movement and thus a particularly good stabilization of the burner flame. In particular a second deflection in the region of a mouth stage of the burner sleeve. at a diversion in the area of a mouth stage is a special good utilization of the zone for swirl generation.

Im Rahmen einer zweiten Variante der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Mittel zur Drallerzeugung dadurch gebildet ist, dass ein Düsenkanal ein Mittel zur Spinerzeugung beim Strömungsgemisch aufweist. Das Mittel zur Spinerzeugung kann insbesondere durch beispielsweise wendelförmig verlaufende Nuten oder Stege in einem Düsenkanal realisiert werden und/oder durch eine oder mehrere geeignete Krümmungen eines Düsenkanals. Unter einem Spin wird vorliegend verstanden, dass ein aus einem Düsenkanal austretender Teilstrom des Strömungsgemisches eine Drehbewegung (Spinbewegung) ausführt, d.h., der aus einem Düsenkanal austretende Teilstrom trägt bereits einen Drehimpuls. Auf diese Weise bildet sich in der Zone zur Drallerzeugung – bewirkt durch die Spinbewegung – eine Drallbewegung des Gesamtstromes aus, die sich hinter der Brennerdüse auf die Brennerflamme fortsetzt. Die zweite Variante kann alternativ oder zusätzlich zur ersten Variante zur Weiterbildung der Erfindung verwendet werden. Bei der zweiten Variante kann also – im Falle einer alternativen Verwendung – ein Düsenkanal parallel zur Achse einer Brennerhülse verlaufen. Im Falle einer zusätzlichen Verwendung kann ein Düsenkanal eine Neigung zur Brennerhülse aufweisen.in the Within the scope of a second variant of the invention, it has proven to be particular proved advantageous that the means for swirl generation characterized is formed, that a nozzle channel has a means for spin production in the flow mixture. The Means for spin production can in particular by, for example helically running grooves or webs are realized in a nozzle channel and / or by one or more suitable bends of a nozzle channel. Under a spin is understood here that one from a nozzle channel emerging partial flow of the flow mixture a Performs rotational movement (spin movement), that is, from a nozzle channel exiting partial flow carries already an angular momentum. This way it forms in the zone for swirl generation - caused by the spin movement - one Swirling movement of the total current, which is behind the burner nozzle on the Burner flame continues. The second variant can alternatively or additionally be used for the first variant of the invention. at the second variant can thus - in Case of alternative use - a nozzle channel parallel to the axis a burner sleeve run. In case of an additional Use can be a nozzle channel an inclination to the burner sleeve exhibit.

Gemäß einer dritten, wiederum alternativen oder zusätzlichen, Variante der Erfindung kann das Mittel zur Drallerzeugung, im Bereich der Zone angeordnet sein, insbesondere in Form eines Spiralstabes gebildet sein. Im Falle einer zur ersten Variante alternativen Verwendung kann ein Düsenkanal im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Brennerdüse verlaufen. Vorzugsweise weist der Düseneinsatz eine Anzahl von Düsenkanälen auf, die parallel zur Brennerhülse verlaufen. Ein Düsenkanal kann auch eine Neigung gemäß der ersten Variante und/oder ein Mittel zur Spinerzeugung gemäß der zweiten Variante aufweisen. Es hat sich darüber hinaus jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die erste und wenigstens die dritte Variante miteinander kombiniert werden. Insbesondere ist ein Spiralstab einer in der Längsachse verlaufenden Düse vorgelagert. Der Spiralstab weist insbesondere eine sich stromabwärtig im Durchmesser verjüngenden Spirale auf. Der Spiralstab wirkt grundsätzlich Zentrifugalkräften entgegen, die im Strömungsgemisch wirken und das deshalb dazu tendiert, sich mit Abstand zur Mittelachse der Brennerhülse zu verdichten. Ein Spiralstab fördert in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise gleichmäßige Dichte des mit Drallbewegung versehenen Strömungsgemisches über den Querschnitt der Brennerhülse.According to one third, again alternative or additional, variant of the invention The means for swirl generation can be arranged in the area of the zone be, in particular be formed in the form of a spiral rod. in the Case of alternative to the first variant use can nozzle channel extend substantially parallel to a longitudinal axis of the burner nozzle. Preferably, the nozzle insert a number of nozzle channels, parallel to the burner sleeve run. A nozzle channel can also be a slope according to the first Variant and / or a means for spin production according to the second Have variant. It has, however, also been special proved advantageous that the first and at least the third variant be combined with each other. In particular, a spiral rod is a in the longitudinal axis extending nozzle upstream. The spiral rod has in particular a downstream in the Diameter tapered Spiral up. The spiral rod basically counteracts centrifugal forces, in the flow mixture act and therefore tends to be at a distance from the central axis the burner sleeve to condense. A spiral rod promotes advantageously a comparatively uniform density of the swirling flow mixture over the Cross section of the burner sleeve.

Die Brennerhülse kann in vorteilhafter Weise auf die in der Zone herrschenden Temperaturbedingungen ausgelegt werden. Als besonders zweckmäßig hat sich eine Brennerhülse erwiesen, die einen außenliegenden Mantel und einen innenliegenden Einsatz aufweist, wobei der Einsatz hitzebeständiger als der Mantel ist. Insbesondere kann ein Mantel aus Stahl und ein Einsatz aus Keramik gebildet sein. Diese Materialien haben sich als vergleichsweise gut geeignet als auch gut verarbeitbar im Rahmen des Konzeptes der Erfindung erwiesen.The burner sleeve can be advantageous to the prevailing in the zone temperature conditions be interpreted. A torch sleeve has proved particularly expedient the one outside Cloak and having an inner insert, wherein the insert more heat resistant than the coat is. In particular, a coat of steel and an insert be formed of ceramic. These materials have proved to be comparatively well suited and easy to process within the concept of Invention proved.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein System aus einer Vielzahl von Brennerdüsen. Insbesondere weist ein System eine axiale Anordnung von Brennerdüsen auf, die insbesondere in Höhe der Längsachse eines zu bestrahlenden Stranges angeordnet sind und die vorzugsweise quer zur Längsachse abstrahlen. Um einen Strang vorteilhaft aufzuwärmen, wächst eine Brennerdüsenleistung entlang der Achse zweckmäßig an.The The invention also relates to a system of a plurality of Burner nozzles. In particular, a system has an axial arrangement of burner nozzles, especially in height the longitudinal axis a strand to be irradiated are arranged and preferably transverse to the longitudinal axis radiate. In order to warm up a strand advantageously, a burner nozzle power grows along the axis appropriate.

Die Erfindung führt auch auf eine eingangs genannte Ofenanlage mit einer Brennerdüse oder einem System der vorgenannten Art, wobei erfindungsgemäß eine Anzahl von Regelzonen vorgesehen ist und wobei die Brennerdüse oder das System wenigstens in einer der Regelzonen angeordnet ist.The Invention leads also on an initially mentioned furnace with a burner nozzle or a system of the aforementioned type, wherein according to the invention a number is provided by control zones and wherein the burner nozzle or the system is arranged at least in one of the control zones.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Brennerdüse oder das System wenigstens in einer Taper-Regelzone angeordnet ist. Die Taper-Regelzonen haben sich als besonders wichtig bei der Aufwärmung des Stranges erwiesen und erfordern deshalb eine besonders genaue Kontrolle und Verlässlichkeit der Wärmeübertragung von einer Brennerdüse auf den Strang. Dies ist mit der Brennerdüse gemäß dem Konzept der Erfindung erreichbar.It has proved to be particularly advantageous that the burner nozzle or the system is arranged at least in a taper control zone. The Taper control zones have proven to be particularly important in warming up the Stranges proved and therefore require a particularly precise control and reliability the heat transfer from a burner nozzle on the strand. This is with the burner nozzle according to the concept of the invention reachable.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Ofenanlage ist in wenigstens einer der Regelzonen eine berührungslose Temperaturmesseinrichtung für eine Brennerdüsenleistung angeordnet. Während sich eine berührungslose Temperaturmessung grundsätzlich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, besteht oftmals, insbesondere bei der Temperaturmessung von Aluminiumkörpern, insbesondere Aluminiumsträngen, jedoch das Problem, dass die Wärmeemissionszahl nur für eine kurze Zeit signifikant für die Temperatur des Körpers ist. Mit anderen Worten, die Wärmeemissionszahl unterliegt in der Regel Schwankungen oder wird verfälscht und erweist sich deshalb als in der Regel nicht ausreichend konstant für eine berührungslose Temperaturmessung. Dieses Problem wurde gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erkannt. Die Weiterbildung sieht vor, dass die Temperaturmesseinrichtung zur Temperaturmessung eines Körpers, insbesondere in Form eines Stranges, insbesondere eines Aluminiumstranges, ausgelegt ist, mit einem auf dem Körper temperaturleitend angebrachten Temperaturgeber zusammenwirken. Insbesondere ist der Temperaturgeber in Form einer temperaturhaltenden Werkstoffschicht gebildet.According to one Particularly preferred embodiment of the furnace is in at least one of the control zones a non-contact Temperature measuring device for a burner nozzle performance arranged. While yourself a non-contact Temperature measurement basically has proved to be particularly advantageous, often, in particular in the temperature measurement of aluminum bodies, in particular aluminum strands, however the problem that the heat emission number only for a short time significant for the temperature of the body is. In other words, the heat emission number is usually subject to fluctuations or is falsified and proves Therefore, as a rule, not sufficiently constant for a non-contact Temperature measurement. This problem has been found to be particularly preferred Development of the invention recognized. The further training provides that the temperature measuring device for measuring the temperature of a body, in particular in the form of a strand, in particular an aluminum strand designed is, with one on the body co-operate temperature-conducting mounted temperature sensor. Especially is the temperature sensor in the form of a temperature-retaining material layer educated.

Die Werkstoffschicht weist eine ausreichend konstante Wärmeemissionszahl auf und nimmt zweckmäßigerweise die Temperatur des zu messenden Körpers an. Dadurch wird in besonders zuverlässiger Weise die tatsächliche Temperatur des Körpers auch mit einer berührungslosen Temperaturmessvorrichtung erreicht.The Material layer has a sufficiently constant heat emission number and takes expediently the temperature of the body to be measured. This will in particular reliable Way the actual Temperature of the body too with a non-contact Temperature measuring device reached.

Zweckmäßiger Weise ist in einer der Regelzonen auch eine Lambda-Sonde zur Einregelung einer Brenngemischbildung angeordnet. Eine mit der Temperaturmesseinrichtung und der Lambda-Sonde zusammenwirkende Regeleinrichtung ist vorteilhaft in der Lage, die Temperaturbedingungen an einem Strang in dem erforderlichen Maße zu regeln. Dabei hat das Konzept der Erfindung sichergestellt, dass die von der Brennerdüse eingebrachte Wärmemenge besonders verlässlich realisiert ist. Damit ist eine besonders verlässliche Voraussetzung für das Regelsystem gemäß dem Konzept der Erfindung geschaffen.Appropriate way is in one of the control zones and a lambda probe for adjustment arranged a combustion mixture formation. One with the temperature measuring device and the lambda probe cooperating control device is advantageous in capable of keeping the temperature conditions in one strand in the required Dimensions too regulate. The concept of the invention has ensured that the from the burner nozzle introduced amount of heat especially reliable is realized. This is a particularly reliable prerequisite for the control system according to the concept created the invention.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Ofenanlage ein jedenfalls teilweise ionisiertes Gas-Luft-Gemisch zur Verbrennung in einer Brennerdüse zuführbar. Dies erhöht vorteilhaft den Wirkungsgrad der Verbrennung und damit die Stabilität einer Brennerflamme gemäß dem Konzept der Erfindung.According to one Particularly preferred embodiment of the invention is the furnace a partially ionized gas-air mixture for combustion in a burner nozzle fed. This increases advantageous the efficiency of combustion and thus the stability of a Burner flame according to the concept the invention.

Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass einer Gasquelle und/oder einer Luftquelle eine Ionisationsanlage zur getrennten Ionisation von Gas und/oder Luft, vorzugsweise unmittelbar, nachgeschaltet ist. Alternativ oder zusätzlich hat es sich auch als vorteilhaft erweisen, dass einem Gas-Luft-Mischer eine Ionisationsanlage zur Ionisation eines Gas-Luft-Gemisches, vorzugsweise unmittelbar, nachgeschaltet ist.Especially It has proven to be advantageous that a gas source and / or an air source Ionisationsanlage for separate ionization of gas and / or air, preferably immediately downstream is. Alternatively or in addition It has also proven to be beneficial for a gas-air mixer an ionization unit for the ionization of a gas-air mixture, preferably immediately, downstream.

Die Erfindung führt auch auf eine Anlage zum Behandeln von Strängen, insbesondere Stranggussstangen oder Bolzen, mit einer Ofenanlage der vorgenannten Art, insbesondere einer Ofenanlage, die einer Scher- und/oder Pressanordnung vorgeordnet ist.The Invention leads also to a plant for treating strands, in particular continuous casting rods or bolts, with a furnace installation of the aforementioned type, in particular a furnace, which precedes a shearing and / or pressing arrangement is.

Die Erfindung führt auch auf eine Heizungsanlage, insbesondere eine Gasheizung oder Ölheizung, mit einer Ofenanlage oder ein System der vorgenannten Art. Insbesondere sind bei der Ofenanlage oder dem System die Brennerdüsen um ein wasserführendes Rohr angeordnet. Vorzugsweise sind die Brennerdüsen entlang einer Längsachse eines zu erwärmenden wasserführenden Rohres angeordnet und strahlen quer zur Längsachse ab. Es hat sich gezeigt, dass das Konzept der Erfindung in vorteilhafterweise auch im Bereich von Heizungsanlagen, insbesondere zur Erwärmung von wasserführenden Rohren, umgesetzt werden kann.The Invention leads also to a heating system, in particular a gas heating or oil heating, with a furnace or a system of the aforementioned kind. In particular In the case of the kiln system or the system, the burner nozzles are a water-carrying one Arranged pipe. Preferably, the burner nozzles are along a longitudinal axis one to be heated water-bearing Pipe arranged and radiate transversely to the longitudinal axis. It has shown, that the concept of the invention advantageously also in the field of heating systems, in particular for heating water-carrying pipes, can be implemented.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ausgestaltung der Erfindung wesentlich sein. Insbesondere gelten alle Werte innerhalb von angegebenen Zahlenbereichen als offenbart und können einzeln als auch als Bereich beliebig miteinander kombiniert und für die Ausgestaltung der Erfindung wesentlich sein und beansprucht werden. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, in cal matisierter and / or slightly distorted shape. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the embodiment of the invention. In particular, all values within given numerical ranges are deemed to be disclosed and may be combined with each other either individually or as a portion and may be essential and claimed for the embodiment of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an article which would be limited in comparison to the subject matter claimed in the claims.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawing; this shows in:

1 einen Längsschnitt durch eine beheizte Ofenanlage mit einem Ofen sowie einer Gasregelstrecke für einen metallischen Strang; 1 a longitudinal section through a heated furnace system with an oven and a gas control path for a metallic strand;

2 eine gegenüber 1 vergrößerte Schrägsicht auf den Ofen; 2 one opposite 1 enlarged oblique view of the stove;

3 die Schrägsicht auf eine andere Ausgestaltung des Ofens der 2 mit teilweise geschnittener Seitenwand; 3 the oblique view of another embodiment of the furnace 2 with partially cut sidewall;

4 eine geschnittene Seitenansicht des Ofens gemäß Pfeil IV der 3; 4 a sectional side view of the furnace according to arrow IV of 3 ;

5 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 mit Darstellung der Brennerdüsenleistungen; 5 an enlarged section 1 with representation of the burner nozzle performances;

6 ein Schaubild von Brennerdüsenleistungen in der Gasregelstrecke an dem Strang; 6 a graph of burner nozzle performance in the gas control system on the strand;

7 einen verkleinerten Ausschnitt aus 6; 7 a reduced section 6 ;

8 die vergrößerte Stirnansicht zu 7 nach deren Pfeil VIII; 8th the enlarged front view too 7 according to their arrow VIII;

9 bzw. 10 jeweils eine Draufsicht auf den gegenüber 1 vergrößerten Strang mit Temperaturmesseinrichtung in konventioneller (9) bzw. der Erfindung entsprechender Ausgestaltung (10); 9 respectively. 10 each a plan view of the opposite 1 enlarged strand with temperature measuring device in conventional ( 9 ) or the invention corresponding embodiment ( 10 );

11 eine Schrägsicht auf einen etwa axial geschnittenen Düsenmantel einer bevorzugten Ausführungsform einer Brennerdüse mit Düseneinsatz; 11 an oblique view of an approximately axially cut nozzle shell of a preferred embodiment of a burner nozzle with nozzle insert;

12 die Seitenansicht der Düse nach 11; 12 the side view of the nozzle after 11 ;

13 einen vergrößerten Ausschnitt aus 11 zu einer anderen Ausgestaltung; 13 an enlarged section 11 to another embodiment;

14 eine schematische Seitenansicht der Brennerdüse mit dargestellter Flussrichtung eines Gasgemisches, dem eine Drallbewegung gemäß der ersten Variante der Erfindung aufgeprägt ist; 14 a schematic side view of the burner nozzle with the illustrated flow direction of a gas mixture, which is impressed a swirling motion according to the first variant of the invention;

15 den auf 14 bezogenen Strömungsverlauf des Gasgemisches; 15 the on 14 related flow pattern of the gas mixture;

16, 17 eine Schemaskizze zu einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Brennerdüse im Längsschnitt und in Stirnansicht gemäß einer Kombination der ersten und dritten Variante der Erfindung (Spiral-Düse); 16 . 17 a schematic view of a further preferred embodiment of a burner nozzle in longitudinal section and in end view according to a combination of the first and third variants of the invention (spiral nozzle);

18 einen schematisch dargestellten Strömungsverlauf bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Brennerdüse gemäß einer Kombination der ersten und zweiten Variante der Erfindung (Spin-Drall-Düse). 18 a flow diagram shown schematically in a further preferred embodiment of a burner nozzle according to a combination of the first and second variants of the invention (spin-twist nozzle).

Ein bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung geformter Strang oder Stab 10 des Durchmessers d lagert axial in einem Rohr 20 der Länge a einer Ofenanlage 22. Diesem Rohr 20, dessen Innendurchmesser d₁ etwa dem doppelten Durchmesser d des Stabes 10 entspricht, ist in axialer Schubrichtung x eine – Ventilatoren 24 enthaltende – Vorwärmzone 26 der Länge a₁ vorgeschaltet. An letztere schließt als erster Abschnitt jenes Rohres 20 ein Ofenaufbau 28 – einer jener Länge a der Vorwärmzone 26 etwa entsprechenden Länge a₁ – an, von dem radial ein Abgaskamin 48 aufragt.A strand or rod preferably formed of an aluminum alloy 10 of diameter d is axially stored in a tube 20 the length a of a furnace 22 , This pipe 20 whose inner diameter d _{1 is} about twice the diameter d of the rod 10 corresponds, is in the axial thrust direction x a - fans 24 containing - preheating zone 26 preceded by the length a ₁ . The latter closes as the first section of that tube 20 a furnace construction 28 - One of those length a of the preheating zone 26 about corresponding length a ₁ - to, from the radially an exhaust stack 48 rises.

Der Ofenaufbau 28 ist in Schubrichtung x die erste von sieben Regelzonen; die nachfolgenden Regelzonen sind mit 30, 32, 34, 36, 38, 40 kenntlich gemacht sowie durch Diametralwände 42 voneinander getrennt; die in 1 links erkennbaren Regelzonen 36, 38, 40 werden als Taper-Regelzonen bezeichnet, und der endwärts mit einer Ofentüre 44 ausgestattete Regelzone 40 ist axial eine Warmschere 46 zugeordnet; deren axiale Gesamtlänge ist bei b erkennbar. Oberhalb der kopfwärtigen Taper-Regelzone 40 ist eine zusätzliche externe Taper-Regelzone 40_e symbolisch skizziert.The furnace construction 28 in thrust direction x is the first of seven control zones; the following control zones are with 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 indicated by diametral walls 42 separated from each other; in the 1 left recognizable control zones 36 . 38 . 40 are referred to as taper control zones, and the end with an oven door 44 equipped control area 40 is a hot shear in axial direction 46 assigned; their overall axial length can be seen at b. Above the headward taper control zone 40 is an additional external taper control zone 40 _e symbolically sketched.

An die – durch zwischengefügte Regelzonen 32, 36 zueinander beabstandeten – Regelzonen 30, 34, 38 ist jeweils mittels einer Leitung 49 ein stufenlos regulierbarer Gas-Luft-Mischer 50 angeschlossen; dem in 1 mittleren Gas-Luft-Mischer 50 ist eine Ionisationsanlage 52 für Gasgemisch nachgeschaltet.To the - through interposed control zones 32 . 36 spaced apart - control zones 30 . 34 . 38 is in each case by means of a line 49 a continuously adjustable gas-air mixer 50 connected; the in 1 medium gas-air mixer 50 is an ionization unit 52 downstream for gas mixture.

Die Gas-Luft-Mischer 50 sind andernends an eine – sie mit einem Frischluftventilator 54 verbindende – Luftleitung 56 angefügt; neben letzterer verläuft eine Gasleitung 57, die von einer Hauptgasregelstrecke 58 ausgeht sowie anderseits in drei Regelstrecken 60 mündet, die jeweils andernends durch eine Leitung 57_e einem der Gas-Luft-Mischer 50 zugeordnet sind. Die parallelen Leitungen 56, 57 durchgreifen vor dem in Strömungsrichtung y ersten Gas-Luft-Mischer 50 eine Ionisationsanlage 52_a für Gas und/oder Luft.The gas-air mixer 50 At the other end of the day they are with a fresh air fan 54 connecting - air line 56 added; next to the latter runs a gas line 57 coming from a main gas control line 58 and on the other hand in three controlled systems 60 flows, the other end by a line 57 _e one of the gas-air mixers 50 assigned. The parallel lines 56 . 57 pass through before the first gas-air mixer in the flow direction y 50 an ionization unit 52 _a for gas and / or air.

Die in jener Strömungsrichtung y letzte Leitung 49 eines Gas-Luft-Mischers 50 ist über eine Seitenleitung 51 an die Taper-Regelzone 40 angeschlossen; in diese Seitenleitung 51 ist eine Lambda-Sonde 62 integriert sowie eine gesonderte Brennerdüse 64 für die Lambda-Regelung. Die nach dem Luft verhältnis λ, d.h. dem Verhältnis von zugeführter Luftmenge zum theoretischen Luftbedarf, benannte Lambda-Sonde, weist einen Messfühler auf, mit dem der Restsauerstoffgehalt im Rauchgas ermittelt wird. Das Rauchgas wird vorliegend über einen nicht näher bezeichneten Katalysator zur Reinigung geführt, bevor es an die Umgebung abgegeben wird. Das Messsignal der Lambda-Sonde wird zur Einregelung einer Gemischbildung auf das gewünschte Luftverhältnis (λ = I) genutzt. Auf der anderen Seite der Leitung 49 ist eine Temperaturmesseinriehtung 66 für die Regelzone 36 angeordnet.The last in that flow direction y line 49 a gas-air mixer 50 is via a side lead 51 to the taper control zone 40 connected; in this page line 51 is a lambda probe 62 integrated as well as a separate burner nozzle 64 for the lambda control. The lambda probe named after the air ratio λ, ie the ratio of supplied air quantity to the theoretical air requirement, has a measuring sensor with which the residual oxygen content in the flue gas is determined. In the present case, the flue gas is passed over an unspecified catalyst for purification, before it is discharged to the environment. The measuring signal of the lambda probe is used to control mixture formation to the desired air ratio (λ = I). On the other side of the line 49 is a temperature measurement 66 for the control area 36 arranged.

Die Gestaltung des auf einem Basisgestell 29 lagernden Ofens 28 in Form eines Rauchgaskanals mit Isolation geht aus 2 bis 4 hervor. In einem – Seitenwände 67 und einer Firstwand 68 aufweisenden – Ofengehäuse 70 erstreckt sich ein vom aufzuwärmenden Strang oder Stab 10 axial durchsetzter, durch Querwände 69 axial in drei Abschnitte unterteilter Ofeninnenraum 71; jener stangenartige Strang 10 lagert auf ihn unterquerenden Antriebswellen 72, die beidends jeweils von einem im Ofeninnenraum 70 angeordneten Wellenlager 74 getragen werden. Die Anbringung von Antrieb 78 und Lagerung 74 der Wellen 72 im Ofeninnenraum 70 erlaubt eine besonders genaue Positionierung eines Stranges 10. Insbesondere in 3, 4 sind den Antriebswellen 72 zugeordnete – mit einer Antriebskette 76 verbundene – Antriebsräder 78 zu erkennen sowie Brennerdüsen 80, 80_a , 80_b , 80_c die in Höhe der Längsachse A des Stranges oder Stabes 10 angeordnet sind und etwa quer zu dieser Längsachse A strahlen. Von der oben erwähnten Haupt-Gasregelstrecke 58 zweigen – die ebenfalls schon beschriebenen – Regelstrecken 60 ab, neben denen jeweils eine in das Basisgestell 29 integrierte Luftleitung 56 verläuft.The design of the on a base frame 29 stored oven 28 in the form of a flue gas duct with insulation goes out 2 to 4 out. In one - side walls 67 and a ridge wall 68 having - furnace housing 70 extends from the strand or rod to be heated 10 axially interspersed, by transverse walls 69 axially divided into three sections furnace interior 71 ; that rod-like strand 10 superimposed on him subverting drive shafts 72 , each at both ends of one in the oven interior 70 arranged shaft bearings 74 be worn. The attachment of drive 78 and storage 74 the waves 72 in the oven interior 70 allows a particularly accurate positioning of a strand 10 , In particular in 3 . 4 are the drive shafts 72 assigned - with a drive chain 76 connected - drive wheels 78 to recognize as well as burner nozzles 80 . 80 _a . 80 _b . 80 _c in the amount of the longitudinal axis A of the strand or rod 10 are arranged and radiate approximately transversely to this longitudinal axis A. From the above-mentioned main gas control line 58 branches - the likewise already described - controlled systems 60 off, in each case one in the base frame 29 integrated air line 56 runs.

Der 5 sind die in Schubrichtung x wachsenden Brennerdüsenleistungen an zwei beidseits der Stablängsachse A skizzierten Düsenleistungskurven D mit verhältnismäßig schnell zunehmendem Verlauf zu entnehmen. 6 zeigt eine angepasste Brennerdüsenleistung bzw. eine aktiv geregelte Gasgemischzuleitung entsprechend der erforderlichen Brennerleistung. Hier ist für die Taper-Regelzone 40 jener beschriebenen Düsenleistungskurve D eine Kurve TV der erwünschten Temperaturverteilung als Temperaturgradient in Längsrichtung gegenübergestellt, die sich von einer Fußtemperatur TF langsam zu einer Kopftemperatur TK hin mehrt; die Temperaturordinate ist mit T bezeichnet. Ein vergrößerter Ausschnitt aus 6 für einen bestimmten Bereich der Stablängsachse A ist in 7 gezeigt.Of the 5 For example, the burner nozzle outputs which increase in the direction of thrust x can be seen on two nozzle output curves D sketched on both sides of the rod longitudinal axis A with a relatively rapidly increasing profile. 6 shows an adapted burner nozzle power or an actively regulated gas mixture supply line corresponding to the required burner power. Here's for the taper control zone 40 those described nozzle power curve D is a curve TV of the desired temperature distribution compared as a temperature gradient in the longitudinal direction, which increases from a foot temperature TF slowly to a head temperature TK out; the temperature coordinate is denoted by T. An enlarged section of 6 for a certain range of rod longitudinal axis A is in 7 shown.

Die in 8 skizzierte Stirnfläche 12 des Stranges oder Bolzens 10 in dem genannten bestimmten Bereich zeigt mit einer Temperaturverteilungskurve den radialen Temperaturgradienten TG, der von der Temperaturordinate T zur Kreiskontur der Außenfläche 14 des Stranges 10 radial zum Mittelpunkt M der Stirnfläche 12 – also zu einer Radialebene R – hin abnimmt.In the 8th sketched face 12 of the strand or stud 10 in said specific range shows with a temperature distribution curve, the radial temperature gradient TG, the temperature from the temperature T to the circular contour of the outer surface 14 of the strand 10 radially to the center M of the end face 12 - So to a radial plane R - decreases towards.

9 gibt eine konventionelle Temperaturmesseinrichtung 8 mit der erforderlichen Einsteckbewegung – Pfeil z – wieder. Gemäß dem Konzept der Erfindung ist hingegen, vorliegend gemäß 10, eine berührungslos arbeitende Temperaturmesseinrichtung 100 eingesetzt. Um eine besonders zuverlässige Temperaturmessung zu gewährleisten, misst diese einen auf dem Strang 10 in Längsrichtung und achsparallel angebrachten Werkstoffstreifen 16 mit konstanter Emissionszahl in vorteilhafter Weise kontinuierlich. Der Werkstoffstreifen 16 misst vorliegend ein vergleichsweise stabiles IR-Emissionsspektrum auf, ist bis wenigstens 600°C hitzebeständig, und hat gute Wärmeleiteigenschaften. Um die Wärmekapazität des Werkstoffstreifens 16 möglichst gering zu halten, ist dieser in Form einer vergleichsweise dünnen Schicht gebildet. Im vorliegenden Fall wird diese als Farbschicht aufgesprüht. Um ein Entfernen der Farbschicht im Ofen zu vermeiden, sind die Brennerdüsen auf eine andere Höhe ausgerichtet als die der Farbschicht. Vorzugsweise verläuft die Achse A, entlang der die Brennerdüsen 80_a , 80_b , 80_c angeordnet sind, auf einer anderen Höhe als die des Werkstoffstreifens 16 in Form der Farbschicht. Um die Farbschicht im vorliegenden Fall möglichst unkompliziert wieder zu entfernen, ist nach erfolgter Temperaturmessung, insbesondere an geeigneter Stelle, am Ende der Ofenstrecke eine Brennerdüse auf der Höhe der Farbschicht angeordnet, um diese im Brennvorgang zu entfernen. 9 gives a conventional temperature measuring device 8th with the required insertion movement - arrow z - again. In contrast, according to the concept of the invention, according to the present invention 10 , a non-contact temperature measuring device 100 used. To ensure a particularly reliable temperature measurement, this one measures on the strand 10 longitudinally and axially parallel mounted strips of material 16 with constant emission number in an advantageous manner continuously. The material strip 16 In the present case, it measures a comparatively stable IR emission spectrum, is heat-resistant up to at least 600 ° C., and has good thermal conduction properties. To the heat capacity of the material strip 16 To keep as low as possible, this is formed in the form of a comparatively thin layer. In the present case, this is sprayed on as a color coat. In order to avoid removal of the color layer in the oven, the burner nozzles are aligned to a different height than that of the color layer. Preferably, the axis A extends along which the burner nozzles 80 _a . 80 _b . 80 _c are arranged at a different height than that of the material strip 16 in the form of the color layer. In order to remove the ink layer as uncomplicated as possible in the present case, after the temperature measurement, especially at a suitable location, at the end of the kiln section a burner nozzle at the height of the ink layer is arranged to remove them in the firing process.

Eine eingesetzte Brennerdüse 80_a weist gemäß 11 eine Brennerhülse 80 mit einem rohrartig zylindrischen Stahlmantel 82 der Länge e und des äußeren Durchmessers f auf, in dem ein Einsatz 86 kürzerer Länge e₁ lagert – der bei dieser Ausführungsform aus Keramik gebildet ist, grundsätzlich aber auch aus einem anderen in geeigneter Weise hitzebeständigen Material gebildet sein kann – und der an eine Mündungsstufe 84 des Stahlmantels 82 anschlägt und seinerseits andernends einen Anschlag für einen parallel zur Längsachse der Brennerdüse 80_a in den Stahlmantel 82 eingeschraubten Düseneinsatz 90 bildet. Nach dessen Einschub wird das freie Ende des Stahlmantels 82 auf einen ofenseitigen Düsenkopf 88 in Form eines Stutzens aufgeschraubt, der einen Axialkanal 89 aufweist.An inserted burner nozzle 80 _a according to 11 a burner sleeve 80 with a tube-like cylindrical steel jacket 82 the length e and the outer diameter f, in which an insert 86 shorter length e ₁ superimposed - which is formed in this embodiment of ceramic, but in principle may also be formed from another suitably heat-resistant material - and at a mouth stage 84 of the steel mantle 82 strikes and in turn the other end a stop for a parallel to the longitudinal axis of the burner nozzle 80 _a in the steel jacket 82 screwed nozzle insert 90 forms. After its insertion, the free end of the steel mantle 82 on an oven-side nozzle head 88 screwed in the form of a nozzle, an axial channel 89 having.

Der Düseneinsatz 90 weist einen Ringbereich 92 des Durchmessers f₁ sowie axialer Höhe h auf, an dem eine sich axial verjüngende Kopfspitze 94 angeformt ist. Der Düseneinsatz 90 wird von mehreren Düsenkanälen 96 durchsetzt, deren Längsachsen E zu Radialebenen entlang der Längsachse B der Brennerhülse 80 zum Erzeugen eines in 15 näher gezeigten Dralles k geneigt verlaufen.The nozzle insert 90 has a ring area 92 of the diameter f ₁ and axial height h, at which an axially tapered head tip 94 is formed. The nozzle insert 90 is made up of several nozzle channels 96 permeated, whose longitudinal axes E to radial planes along the longitudinal axis B of the burner sleeve 80 for generating an in 15 shown twisted k run inclined.

Die Ausgestaltung der Brennerdüse 80_a nach 13 enthält zwischen Stahlmantel 82_a und Keramikeinsatz 86 der Brennerhülse 80 – eine Isolierung vornehmende – Spalt- oder Ringräume 98, deren Spaltweite i in diesem Ausführungsbeispiel durch von der Innenfläche des Stahlmantels 82_a abragende Ringanformungen 83 bestimmt wird. Die Flussrichtung q des im Ofen 28 dem Strang 10 i.w. radial zuzuführenden Gasgemisches ist 14 zu entnehmen; sie führt durch die Dü senlöcher 96 zu dem dem Düseneinsatz 90 nahen Fußbereich der Innenfläche 87 des Keramikeinsatzes 86, prallt davon so ab, dass sie – die Längsachse B der Brennerhülse 80 querend – im Front- oder Kopfbereich des Keramikeinsatzes 86 anschlägt und dann – erneut die Längsachse B querend – aus der Brennerhülse 80 schräg austritt.The design of the burner nozzle 80 _a to 13 contains between steel jacket 82 _a and ceramic insert 86 the burner sleeve 80 - Insulating - - Gap or annular spaces 98 whose gap width i in this embodiment by from the inner surface of the steel shell 82 _a protruding ring formations 83 is determined. The flow direction q of the oven 28 the strand 10 iw radially supplied gas mixture is 14 refer to; she leads through the Dü senlöcher 96 to the nozzle insert 90 near foot area of the inner surface 87 of the ceramic insert 86 , bounces off so that it - the longitudinal axis B of the burner sleeve 80 crossing - in the front or head area of the ceramic insert 86 strikes and then - cross the longitudinal axis B again - from the burner sleeve 80 emerges obliquely.

In dem in 15 mit S bezeichneten Strömungsgemisch verursachte Drall k dient der Stabilisierung der Brennerflamme und ist bezüglich weiterer Ausführungsformen von Brennerhülsen im folgenden näher beschrieben; die Länge e₂ der eigentlichen Drallzone entspricht dabei dem Abstand des Ringbereiches 92 des Düseneinsatzes 90 von dem Mündungsrand bzw. der Mündungsaußenfläche 85 des Stahlmantels 82 bzw. dessen Mündungsstufe 84 bei der Brennerhülse 80.In the in 15 Swirl k caused by flow mixture designated S serves to stabilize the burner flame and is described in more detail below with regard to further embodiments of burner sleeves; the length e _{2 of} the actual swirl zone corresponds to the distance of the ring area 92 of the nozzle insert 90 from the mouth rim or mouth outer surface 85 of the steel mantle 82 or its mouth stage 84 at the burner sleeve 80 ,

Eine andere Brennerdüse 80_b enthält gemäß 16 als Spiraldüse zwischen Stahlmantel 82 und Einsatz 86, vorliegend aus Keramik, der Brennerhülse 80 einen – nicht von Ringanformungen unterbrochenen – durchgehenden Spaltraum 89. Der dem Einsatz 86 vorgesetzte – einen Keramikanteil im Werkstoff enthaltenden – Düseneinsatz 91 weist ein in der Längsachse B verlaufendes Düsenloch 97 auf, dem zum Mündungsrand 85 hin ein um die Längsachse B gekrümmter – beispielsweise ebenfalls mit Keramikanteilen versehener – Spiralstab 98 vorgesetzt ist, dessen Kraglänge in etwa dem Radius r der Innenfläche 87 des Keramikeinsatzes 86 entspricht; wie 17 zu entnehmen, misst der Radius r₁ jenes Düsenlochs 97 etwa die Hälfte des Radius r der Innenfläche 87. Der Durchmesser der Windungen des Spiralstabes 98 nimmt vom Düsenloch 97 zum Spiralstabende 98_e hin ab, wie eine Gerade G in 16 versinnbildlicht und endet als enger Teilring.Another burner nozzle 80 _b contains according to 16 as spiral nozzle between steel jacket 82 and use 86 , made of ceramic, the burner sleeve 80 a - not interrupted by Ringanformungen - continuous gap 89 , The use 86 superior - a ceramic component in the material containing - nozzle insert 91 has a nozzle hole extending in the longitudinal axis B. 97 on, to the mouth edge 85 towards a curved about the longitudinal axis B - for example, also provided with Keramikanteilen - spiral rod 98 is set, whose cantilever length is approximately the radius r of the inner surface 87 of the ceramic insert 86 corresponds; as 17 can be seen, the radius r ₁ measures that nozzle hole 97 about half of the radius r of the inner surface 87 , The diameter of the turns of the spiral rod 98 takes from the nozzle hole 97 to the spiral rod end 98 _e down, like a straight line G in 16 symbolizes and ends as a narrow partial ring.

Dieser Spiralstab 98 verwirbelt das aus dem Düsenloch 97 austretende Strömungsgemisch zusätzlich so, dass dieses – welches aufgrund wirkender Zentrifugalkräfte sonst, an der Innenfläche 87 des Keramikeinsatzes 86 erheblich dichter wäre als im Bereich der Längsachse B – in zunehmendem Abstand zum Düsenloch 97 eine Vergleichmäßigung erfährt und das Gemisch über den Düsenquerschnitt homogener im Vergleich zu einer Situation ohne Spiralstab 98 wird, d.h. der Spiralstab unterstützt eine Verdichtung entlang der Achse B, bzw. wirkt einer Verdichtung an der Innenfläche 87 entgegen.This spiral rod 98 this swirls out of the nozzle hole 97 leaving flow mixture additionally so that this - which due to acting centrifugal forces otherwise, on the inner surface 87 of the ceramic insert 86 would be significantly denser than in the region of the longitudinal axis B - in increasing distance from the nozzle hole 97 a homogenization experiences and the mixture over the nozzle cross section homogeneous compared to a situation without spiral rod 98 is, that is, the spiral rod supports a compression along the axis B, or acts a compression on the inner surface 87 opposite.

18 verdeutlicht schematisch den Sprühvorgang bei einer Brennerdüse in Form einer Spin-Drall-Düse 80_c . Das aus den Öffnungen der Düsenkanäle 96 des Düseneinsatzes 90 in Flussrichtung q austretende Strömungsgemisch S führt bei diesem Austritt eine Spinbewegung in Spinrichtung G aus – also in Flussrichtung im Gegenuhrzeigersinn –, die außerhalb der Brennerhülse 80 zu einer Drallbewegung k des gesamten Strömungsgemisches führt. Die Axialgeschwindigkeit wird durch Pfeile t symbolisiert. Zur Erzeugung des Spins sind die Düsenkanäle um einen 90°-Winkel gekrümmt, was in 18 schematisch gestrichelt angedeutet ist. 18 schematically illustrates the spraying process in a burner nozzle in the form of a spin-twist nozzle 80 _c , That from the openings of the nozzle channels 96 of the nozzle insert 90 In the direction of flow q exiting flow mixture S performs at this exit a spin movement in Spinrichtung G - ie in the flow direction in the counterclockwise direction - outside the burner sleeve 80 leads to a twisting motion k of the entire flow mixture. The axial velocity is symbolized by arrows t. To generate the spin, the nozzle channels are curved by a 90 ° angle, which in 18 indicated schematically by dashed lines.

Claims

Burner nozzle ( 80a . 80b . 80c ) comprising a nozzle head ( 88 ), a nozzle insert ( 90 ) and a burner sleeve ( 80 ), for combustion of a flow mixture (S), wherein the nozzle insert ( 90 ) the nozzle head ( 88 ) Next adjacent in the burner sleeve ( 80 ) is arranged upstream, characterized in that - to form a zone for swirl generation in the flow mixture downstream behind the nozzle insert, - the burner sleeve ( 80 ) over the nozzle head ( 88 protrudes), and - the nozzle insert ( 90 ) a number of nozzle channels ( 96 ), and - means for swirl generation are provided.

Burner nozzle ( 80 _a ) according to claim 1, characterized in that the means for swirl generation are formed by a nozzle channel ( 96 ) With an inclination to the burner sleeve ( 80 ) runs.

Burner nozzle ( 80 _a ) according to claim 1 or 2, characterized in that the zone at least between a ring area ( 92 ) of the nozzle insert ( 90 ) and a mouth stage ( 84 ), in particular a mouth edge ( 85 ), the burner sleeve ( 80 ).

Burner nozzle ( 80 _a ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the extent of the zone and the inclination is such that one of a nozzle channel ( 96 ) leaving flow mixture (S) has a substantial course, at least once on an inner side ( 87 ) of the burner sleeve ( 80 ) is deflectable.

Burner nozzle ( 80 _a ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the extent of the zone and the slope is such that one of a nozzle channel ( 96 ) leaving flow mixture (S) has a substantial course, at least twice on an inner side ( 87 ) of the burner sleeve ( 80 ) is deflectable.

Burner nozzle ( 80 _a ) according to one of claims 1 to 5, that a second deflection in the region of a mouth stage ( 84 ) of the burner sleeve ( 80 ) he follows.

Burner nozzle ( 80 _a . 80 _b . 80 _c ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a burner sleeve ( 80 ) an outer jacket ( 82 ) and an internal insert ( 86 ), wherein the insert ( 86 ) is more resistant to heat than the coat ( 82 ).

Burner nozzle ( 80 _a . 80 _b . 80 _c ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that a jacket made of steel and a ceramic insert is.

Burner nozzle ( 80 _c ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a nozzle channel ( 96 ) Has means for spin generation in the flow mixture (S).

Burner nozzle ( 80 _b ) according to one of claims 1 to 9, that the means for swirl generation in the region of the zone is arranged.

Burner nozzle ( 80 _b ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the means for swirl generation in the form of a spiral rod ( 98 ) is formed.

Burner nozzle ( 80 _b ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the spiral rod ( 98 ) in a longitudinal axis (A) extending nozzle hole ( 97 ) is upstream.

Burner nozzle ( 80 _a . 80 _b . 80 _c ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the nozzle head ( 88 ) an axial channel ( 89 ) having.

System from a variety of burner nozzles according to one of the claims 1 to 13.

System according to claim 14, characterized in that the burner nozzles an axial arrangement in the amount of the longitudinal axis (B) of a strand to be irradiated ( 10 ) and radiate transversely to the longitudinal axis (B).

System according to claim 14 or 15, characterized that a burner nozzle power along the axis (B) increases.

Furnace plant ( 22 ) with a burner nozzle according to one of claims 1 to 13 or a system according to one of claims 14 to 16, characterized by a number of control zones ( 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 ), whereby the burner nozzle ( 80a . 80b . 80c ) or the system at least in one of the control zones ( 30 . 32 . 34 . 36 . 38 . 40 ) is arranged.

Furnace plant ( 22 ) according to claim 17, characterized in that the burner nozzle ( 80a . 80b . 80c ) or the system at least in a taper control zone ( 36 . 38 . 40 ) is arranged.

Furnace plant ( 22 ) according to claim 17 or 18, characterized in that in at least one of the control zones a contactless temperature measuring device ( 8th ) is arranged for a burner nozzle power.

Furnace plant ( 22 ) according to claim 19, characterized in that the temperature measuring device ( 8th ) for measuring the temperature of a body, in particular in the form of a strand, in particular an aluminum strand, is designed to cooperate with a thermally mounted on the body temperature sensor.

Furnace plant ( 22 ) according to claim 20, characterized in that the temperature sensor is formed in the form of a temperature-retaining material layer.

Furnace plant ( 22 ) according to one of claims 17 to 21, characterized in that in at least one of the control zones, a lambda probe for adjusting a combustion mixture formation is arranged.

Furnace plant ( 22 ), according to one of claims 17 to 22, characterized in that a gas source ( 58 ) and / or an air source ( 54 ) an ionization plant ( 52 _a ) is connected downstream of the separate ionization of gas and / or air.

Furnace plant ( 22 ) according to one of claims 17 to 23, characterized in that a gas-air mixer ( 50 ) an ionization plant ( 52 ) is followed by the ionization of a gas-air mixture.

Furnace plant ( 22 ) according to any one of claims 17 to 24, characterized in that for the storage and drive of a strand in the furnace interior ( 70 ) Waves ( 72 ) and a drive associated therewith ( 78 ) and storage ( 74 ) is provided.

Furnace plant ( 22 ) according to one of claims 17 to 25, characterized in that a catalyst for flue gas cleaning is provided.

Plant for treating strands, in particular continuous casting rods or bolts, comprising a furnace installation ( 22 ) according to one of claims 17 to 26, which is arranged upstream of a shearing and / or pressing arrangement.

Heating system, in particular gas heating or oil heating, comprising a furnace installation according to one of claims 17 to 26 or a system according to one of the claims 14 to 16.

Heating installation according to claim 28, characterized that the burner nozzles around a water-bearing Pipe are arranged, in particular along a longitudinal axis a water-leading to be heated Tube are arranged and radiate transversely to the longitudinal axis.