DE10323233A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines kohärenten Strahls mit Einzelringflammeneinhüllender - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines kohärenten Strahls mit Einzelringflammeneinhüllender

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Abstract

Es werden eine Blaslanze 3 zur Erzeugung kohärenter Strahlen 5 und ein Verfahren hierzu beschrieben, wobei die Notwendigkeit für eine Blaslanzenerweiterung dadurch entfällt, dass ein einzelner Ring 20 von Öffnungen 22, 23 benutzt wird, um Gase für eine Flammeneinhüllung 24 um die Primärgasstrahlen herum bereitzustellen, um die Gasstrahlen kohärent zu halten.

Description

  • Diese Erfindung betrifft die kohärenter Strahltechnologie.
  • Ein jüngster, signifikanter Fortschritt auf dem Gebiet der Gasblaslanzen ist die Entwicklung der kohärenten Gasstrahltechnologie wie z. B. in US 5,814,125 und in US 6,171,544 offenbart. Bei der Anwendung dieser Technologie werden ein oder mehrere Hochgeschwindigkeitsgasstrahlen, die von einer oder mehreren Düsen auf einer Blaslanze ausgestoßen werden, durch den Einsatz einer Flammeneinhüllenden ringsum und entlang des Hochgeschwindigkeitsgasstrahls bzw. der -gasstrahlen über eine relativ große Distanz hinweg kohärent gehalten. Die Flammeneinhüllende durch Verbrennung von Brennstoff und Oxidationsmittel gebildet, die von der Blaslanze bzw. von zwei Ringen von Öffnungen, nämlich einem inneren Ring und einem äußeren Ring, ringsum die Hochgeschwindigkeitsgasstrahldüse(n) ausgestoßen werden. Typischerweise wird der Brennstoff für die Flammeneinhüllende vom inneren Ring von Öffnungen ausgestoßen, während das Oxidationsmittel für die Flammeneinhüllende vom äußeren Ring von Öffnungen ausgestoßen wird. Eine Erweiterung des Blaslanzenumfangs bildet eine geschützte Rückströmzone in die der (die) Hochgeschwindigkeitsgasstrahl(en) und die flammeneinhüllenden Fluide von der (den) Düse(n) und Öffnungen eingebracht werden. Diese Rückströmzone ermöglicht eine gewisse Rückströmung der ausgestoßenen Fluide und ermöglicht eine verbesserte Zündung und eine verbesserte Stabilität der Flammeneinhüllenden, wodurch die Kohärenz und damit die Länge des Hochgeschwindigkeitsgasstrahls bzw. der -gasstrahlen verbessert wird. Der (die) kohärente(n) Strahl(en) kann (können) dazu benutzt werden, ein Gas in eine Flüssigkeit wie z. B. schmelzflüssiges Metall aus einer relativ großen Distanz über der Oberfläche der Flüssigkeit einzubringen. Eine sehr wichtige Anwendung dieser kohärenten Gasstrahltechnologie ist die Zuführung von Sauerstoff bei Stahlherstellungsverfahren wie z. B. Lichtbogenöfen und Sauerstoffaufblasöfen.
  • Die Rückströmerweiterung führt - obwohl sie eine Verbesserung gegenüber älteren kohärenten Gasstrahlsystemen darstellt - zu bestimmten Problemen bezüglich der Ausgestaltung und der Lebensdauer von Blaslanzen wegen der Notwendigkeit, die Spitze mit einer Wasserkühlung zu versehen. Diese Probleme sind von besonderer Bedeutung, wenn das kohärente Gasstrahlsystem in einer sehr aggressiven Umgebung wie in einem Sauerstoffaufblasofen verwendet wird.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System zur Verfügung zu stellen, welches, ohne dass eine Blaslanzenerweiterung oder ein anderes Element zur Bildung einer Rückströmzone für die von der Lanze ausgestoßenen Gase notwendig ist, effektive kohärente Gasstrahlen erzeugen kann.
  • Die oben genannte und weitere Aufgaben, die sich dem Fachmann beim Lesen dieser Offenbarung ergeben, werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die folgendes Verfahren beinhaltet:
    Verfahren zum Ausbilden mindestens eines kohärenten Gasstrahls, wobei im Zuge des Verfahrens:
    • A) mindestens ein Gasstrahl durch mindestens eine Düse geleitet wird, die in einer Blaslanze mit einer Blaslanzenstirnseite untergebracht ist, wobei die besagte Blaslanzenstirnseite einen Ring von Öffnungen um die besagte mindestens eine Düse aufweist;
    • B) Brennstoff aus einem ersten Satz von Öffnungen des besagten Rings ausgestoßen wird, und Oxidationsmittel von einem zweiten Satz von Öffnungen des besagten Rings ausgestoßen wird; und
    • C) der Brennstoff und das Oxidationsmittel, die von dem ersten und zweiten Satz von Öffnungen des Rings ausgestoßen werden, verbrannt werden, um eine Flammeneinhüllende um den mindestens einen Gasstrahl zu erzeugen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Blaslanze zur Erzeugung eines kohärenten Strahls, versehen mit:
    • A) einer Blaslanze, welche eine Blaslanzenstirnseite hat und mindestens eine Düse, die eine Öffnung in der Blaslanzenstirnseite hat;
    • B) einem Ring von Öffnungen in der Blaslanzenstirnseite rund um die Düsenöffnung(en); und
    • C) einer Anordnung, um Brennstoff für einen ersten Satz von Öffnungen des besagten Rings bereitzustellen und einer Anordnung, um Oxidationsmittel für einen zweiten Satz von Öffnungen des besagten Rings bereitzustellen.
  • Der hierbei benutzte Ausdruck "Blaslanzenstirnseite" bedeutet die Oberfläche einer Blaslanze, welche an einen Einblasraum angrenzt.
  • Der hierbei benutzte Ausdruck "kohärenter Strahl" bezeichnet einen Gasstrahl, der gebildet wird durch ein Gas, das von einer Düse ausgestoßen wird und entlang einer Länge von mindestens 20 d, wobei d die Austrittsöffnung der Düse ist, ein Geschwindigkeits- und Impulsprofil hat, das ähnlich zu seinem Geschwindigkeits- und Impulsprofil beim Ausstoß aus der Düse ist. Eine andere Beschreibung eines kohärenten Strahls ist die eines Gasstrahls, der bis zu einem Abstand von mindestens 20 d wenig oder keine Änderung in seinem Durchmesser hat.
  • Der hierbei benutzte Ausdruck "Länge" bezüglich eines kohärenten Gasstrahls bedeutet die Entfernung von der Düse, aus der das Gas ausgestoßen wird bis zum beabsichtigten Auftreffpunkt des kohärenten Gasstrahls oder zu dem Punkt, bei dem der Gasstrahl aufhört, kohärent zu sein.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Blaslanzenstirnseite;
  • Fig. 2 einen Querschnitt einer Blaslanze mit einer Blaslanzenstirnseite, wie sie nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; und
  • Fig. 3 die Ausführungsform der Erfindung aus Fig. 1 und 2 im Betrieb.
  • Die Bezugszeichen in den Zeichnungen sind identisch für gleiche Elemente.
  • Die Erfindung wird nun anhand dieser Figuren näher beschrieben.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 1, 2 und 3 wird, wie mit dem Flusspfeil 1 dargestellt, Gas durch mindestens eine Düse 2 geleitet, die vorzugsweise eine konvergierende/divergierende Düse ist, und dann aus der Blaslanze 3 durch eine Düsenöffnung oder -öffnungen 4 auf der Blaslanzenstirnseite 6 herausgeführt, um einen kohärenten Gasstrahl oder Gasstrahlen 5 in dem Einblasraum 7 zu bilden. Typischerweise liegt die Geschwindigkeit des Gasstrahls bzw. der Gasstrahlen 5 im Bereich von 213 bis 914 m/s (700-3000 Fuß/sec). Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit des Gasstrahls bzw. der Gasstrahlen 5 eine Überschallgeschwindigkeit, wenn er beim Ausstoßung von der Blaslanzenstirnseite gebildet wird, und sie bleibt innerhalb eines Abstandes von mindestens 20 d eine Überschallgeschwindigkeit. Obwohl die Figuren eine Ausführungsform für die Erzeugung von vier kohärenten Gasstrahlen zeigen, die von der Blaslanze bzw. durch vier Düsen ausgestoßen werden, liegt die Anzahl von Gasstrahlen, die von der Lanze durch die entsprechenden Düsen ausgestoßen werden, in der Anwendung dieser Erfindung im Bereich von 1 bis 6. Vorzugsweise ist der Einblasraum, in welchen die kohärenten Gasstrahlen eingeblasen werden, ein Metallerzeugungsofen wie z. B. ein Ofen zur Stahlherstellung. Vorzugsweise, wenn eine Mehrzahl von Düsen zum Einsatz kommt, ist jede Düse bezüglich den anderen und bezüglich der Mittelachse der Blaslanze ausgewinkelt.
  • Jedes effektive Gas kann als Gas für die Erzeugung eines kohärenten Gasstrahls oder von kohärenten Gasstrahlen bei der Anwendung dieser Erfindung benutzt werden. Zu solchen Gasen zählen Sauerstoff, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid, Wasserstoff, Helium, Dampf und Kohlenwasserstoffgase. Auch Mischungen, welche zwei oder mehr Gase enthalten, z. B. Luft, können als solche Gase bei der Anwendung dieser Erfindung verwendet werden.
  • Ein Ring 20 von Öffnungen ist auf der Blaslanzenstirnseite um die Düsenöffnung oder die Düsenöffnungen 4 herum angeordnet. Der Ring 20 ist vorzugsweise ein Kreis, der einen Durchmesser im Bereich von 38 bis 406 mm (1,5 bis 16 Zoll) hat. Normalerweise wird der Ring 20 12 bis 48 Öffnungen enthalten. Jede Öffnung ist vorzugsweise ein Kreis mit einem Durchmesser im Bereich von 1,3 bis 12,7 mm (0,05 bis 0,5 Zoll). Vorzugsweise ist der Ring von Öffnungen wie in den Figuren dargestellt in einer Vertiefung oder Nut 21 an der Blaslanzenstirnseite 6 angeordnet. Typischerweise hat die Nut 21 eine Tiefe im Bereich von 1,3 bis 50,8 mm (0,05 bis 2 Zoll) und eine Breite im Bereich von 1,3 bis 12,7 mm (0,05 bis 0,5 Zoll).
  • Brennstoff wird zu einem ersten Satz von Öffnungen 22 auf dem Ring 20 geführt und Oxidationsmittel wird zu einem zweiten Satz von Öffnungen 23 auf dem Ring 20 geführt. Vorzugsweise wechseln sich, wie in Fig. 1 gezeigt ist, der erste Satz von Öffnungen 22 mit dem zweiten Satz von Öffnungen 23 auf dem Ring 20 ab, so dass jede Brennstofföffnung 22 zwei Öffnungen für Oxidationsmittel 23 benachbart auf beiden Seiten dieser Brennstofföffnung hat, und jede Oxidationsmittelöffnung 23 zwei Brennstofföffnungen benachbart auf beiden Seiten dieser Oxidationsmittelöffnung hat. Der Brennstoff und das Oxidationsmittel werden von der Blaslanze 3 von ihren entsprechenden Öffnungen in den Einblasraum 7 ausgestoßen. Die Geschwindigkeit von Brennstoff und Oxidationsmittel, die von dem Ring von Öffnungen ausgestoßen werden, kann unter der Schallgeschwindigkeit liegen, ist aber vorzugsweise Schallgeschwindigkeit. Schallgeschwindigkeit des eingeblasenen Brennstoffs und Oxidationsmittels verstärkt die Unterbindung des Eintritts von Fremdmaterial in die Öffnungen und deren Verstopfung, was besonders dann wichtig ist, wenn die Erfindung in einer aggressiven Umgebung wie einem Ofen zur Stahlerzeugung eingesetzt wird. Wenn gewünscht, kann die Geschwindigkeit des eingeblasenen Brennstoffs und des Oxidationsmittels eine Überschallgeschwindigkeit von mehr als Mach 1 bis zu Mach 2 sein.
  • Der Brennstoff, der aus den Öffnungen 22 ausgestoßen wird, ist vorzugsweise gasförmig und kann ein beliebiger Brennstoff wie z. B. Methan oder Erdgas sein. Das Oxidationsmittel, welches von den Öffnungen 23 ausgestoßen wird, kann Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft mit einer Sauerstoffkonzentration höher als die von Luft, oder kommerzieller Sauerstoff mit einer Sauerstoffkonzentration von mindestens 90 Molprozent sein. Vorzugsweise ist das Oxidationsmittel ein Fluid mit einer Sauerstoffkonzentration von mindestens 25 Molprozent.
  • Der Brennstoff und das Oxidationsmittel, die aus der Blaslanze heraus geleitet werden, bilden ein Gaseinhüllende um den oder die Gasstrahlen 5 herum, welche in Form einer Flammeneinhüllenden oder einer Flammenschutzhülle 24 um den bzw die Gasstrahl(en) 5 herum im Einblasraum verbrennt, wie zum Beispiel einem Ofen für schmelzflüssiges Metall. Die Flammeneinhüllende 24 um die Gasstrahlen 5 herum hilft, das umgebende Gas daran zu hindern, in die Gasstrahlen hineingezogen zu werden und hilft damit eines signifikante Reduzierung der Geschwindigkeit der Gasstrahlen und eine signifikante Vergrößerung des Durchmessers der Gasstrahlen für mindestens eine Distanz von 20 d von dem jeweiligen Düsenausgang zu verhindern. Dies bedeutet, dass die Flammeneinhüllende oder Flammenschutzhülle 24 hilft, Gasstrahlen 5 als kohärenten Strahlen zu bilden und für einen Abstand von wenigstens 20 d von der jeweiligen Düsenöffnung aufrechtzuerhalten.
  • Ein bedeutender Vorteil dieser Erfindung ist die Möglichkeit, effektive kohärente Gasstrahlen von einer Blaslanze zu bilden, ohne der Notwendigkeit eine Erweiterung auf der Blaslanze einzusetzen. Bisher wurde eine Blaslanzenerweiterung benutzt, um eine geschützte, an die Blaslanzenstirnseite angrenzende Rückströmzone zu bilden und damit die Zündung und Verbrennung der Gase der Flammenschutzhülle, die in diese Rückströmzone eingeblasen werden, zu verbessern und dadurch die Kohärenz der Gasstrahlen zu verbessern. Während die Benutzung von solchen Blaslanzenerweiterungen eine signifikante Verbesserung gegenüber den ursprünglichen kohärenten Gasstrahlverfahren darstellt, gibt es Probleme mit der Benutzung von solchen Erweiterungen. Bei der Anwendung dieser Erfindung werden die aus der Lanze ausgestoßenen Gase direkt in den Einblasraum geleitet ohne eine geschützte Zone oder eine Rückströmzone, die durch eine Blaslanzenerweiterung gebildet wird, zu passieren, und die verbesserte Kohärenz, die mit der Benutzung einer Blaslanzenerweiterung beobachtet wird, wird trotzdem erreicht.
  • Es wurden Tests mit einer Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen der Zuführung der Gase für die Flammenschutzhülle durchgeführt, um die Effektivität der Erfindung bewerten zu können. Der Brennstoff, der bei den Tests verwendet wurde, war Erdgas und das Oxidationsmittel, welches bei den Tests verwendet wurde, hatte eine Sauerstoffkonzentration von 99 Molprozent und wird als der sekundäre Sauerstoff bezeichnet. In jedem Test hatte die Blaslanze vier Düsen für die Bereitstellung der Gasstrahlen. Das Gas für die Gasstrahlen war Sauerstoff mit einem Reinheitsgrad von 99 Molprozent und wird als Hauptsauerstoff bezeichnet. Über die Tests wird weiter unten berichtet, und sie sind zu Illustrationszwecken vorgestellt und sollen keine Einschränkung der Erfindung darstellen.
  • Die Tests wurden ausgeführt, um die Wirksamkeit der Erfindung zu bewerten und um die Rolle des Abstandes der Austrittsöffnungen von Erdgas und Oxidationsmittel besser zu verstehen. Die Tests wurden durchgeführt, indem die Anzahl der Schutzhüllenöffnung konstant bei insgesamt 16 gehalten wurde (8 für Erdgas und 8 für Oxidationsmittel) während der freie Abstand der Öffnungen durch Ändern des Öffnungskreisdurchmessers variiert wurde. Der Kreisdurchmesser der Hauptdüse wurde konstant gehalten. Ringförmige Nuten zur Unterstützung der Flammenstabilisierung wurden getestet. Unten ist das Stegverhältnis (SV) definiert als der Abstand zwischen den Öffnungsumfängen (Steg) dividiert durch die Summe der Öffnungsradien, SV = Steg/(RSO + RNG). Bei jedem Test wurden der Brennstoff und das Oxidationsmittel durch die sich abwechselnden Öffnungen auf einem einzigen Ring von Öffnungen um die Düsen herum zugeführt.
    • Ausführungsformen der Einblasdüse
  • Einblasdüse Nr. 1 war eine Ausführungsform mit insgesamt 16 Öffnungen. Der Kreisdurchmesser betrug 54 mm (2,125 Zoll). Das Stegverhältnis SV betrug 0,67.
  • Einblasdüse Nr. 2 war eine Ausführungsform mit insgesamt 16 Öffnungen. Der Kreisdurchmesser betrug 82,6 mm (3,25 Zoll). Das Stegverhältnis SV betrug 1,56.
  • Einblasdüse Nr. 3 war eine Ausführungsform mit insgesamt 16 Öffnungen. Der Kreisdurchmesser betrug 108 mm (4,25 Zoll). Das Stegverhältnis SV betrug 2,34.
    • Versuchsbedingung
    • - Hauptsauerstoff: 0,315 m3/s (40 000 scfh) Sauerstoff (1239 kPA (165 psig) Versorgungsdruck)
    • - Hauptdüsen: 9,7/6,6 mm (0,38/0,26 Zoll) Austritts- zu Verengungsdurchmesser, ausgewinkelt um 12 Grad.
    • - Erdgasgeschwindigkeit: 204 m/s (670 fps) (bei 0,039 m3/s (5000 scfh))
    • - Geschwindigkeit des sekundären Sauerstoffs: 98 m/s (320 fps),(bei 0,0315 m3/s (4000 scfh))
    • - Keine Rückströmzonenerweiterung
    • - Nuten: 5,5 mm breit × 6,4 mm tief (0,281 Zoll breit × 0,25 Zoll tief).
    Einblasdüse Nr. 1
  • Für einen konstanten Erdgasfluß von 0,039 m3/s (5000 scfh) wurden exzellente kohärente Strahlen mit einer typischen Länge von 508 mm (20 Zoll) erreicht, was die Länge von einer herkömmlichen Ausführungsform mit zwei Ringen überschreitet. Die Flamme war über einen breiten Bereich von Versuchsbedingungen hinweg stabil. Diese Einblasdüse wurde nicht mit einer ringförmigen Nut getestet.
    • Einblasdüse Nr. 2
  • Ohne Nut war die Länge des kohärenten Strahls leicht reduziert im Vergleich zu Einblasdüse Nr. 1. Wenn eine Nut hinzugefügt wurde, hat sich die Länge des kohärenten Strahls verbessert und übertraf die Ergebnisse, die mit Einblasdüse Nr. 1 erzielt wurden.
    • Einblasdüse Nr. 3
  • Ohne Nut war die Länge des kohärenten Strahls deutlich kürzer. Die Flamme arbeitete in einem abgehobenen Zustand, was den kürzeren kohärenten Strahl verursachte. Das Hinzufügen einer Nut stabilisierte die Schutzhülle, was in einer vollständigen Wiederherstellung der Länge des kohärenten Strahls resultierte.
  • Mit dem Ziel, eine Verstopfung der Schutzhüllenöffnung in einem Sauerstoffaufblasofen möglicherweise zu verhindern, wurden Tests durchgeführt um zu sehen, ob die Öffnungen mit Schallgeschwindigkeitsbedingung betrieben werden können. Verschiedene Ausführungsformen mit Einzelring wurden getestet. Die Öffnungen für Erdgas und sekundärem Sauerstoff wurden so dimensioniert, dass sie bei Mach 1 Arbeiten, wenn die Durchflussraten von Erdgas und sekundärem Sauerstoff 0,039 m3/s (5000 scfh) bzw. 0,0315 m3/s (4000 scfh) betragen. Ringförmige Nuten mit verschiedenen Tiefen wurden hinzugefügt, um die Flammenschutzhülle zu stabilisieren.
    • Ausführungsformen der Einblasdüse
  • Einblasdüse Nr. 4 war eine Ausführungsform mit Einzelring und insgesamt 32 Öffnungen. Die Öffnungen für Erdgas und sekundären Sauerstoff hatten einen Durchmesser von 2,54 mm (0,10 Zoll). Der Ringdurchmesser betrug 50,8 mm (2,0 Zoll) und SV betrug 0,96.
  • Einblasdüse Nr. 5 war eine Ausführungsform mit Einzelring und insgesamt 24 Öffnungen. Die Öffnungen für Erdgas und sekundären Sauerstoff hatten einen Durchmesser von 2,92 mm (0,115 Zoll). Der Ringdurchmesser betrug 50,8 mm (2,0 Zoll) und SV betrug 1,28.
  • Einblasdüse Nr. 6 war eine Ausführungsform mit Einzelring und insgesamt 16 Öffnungen. Die Öffnungen für Erdgas und sekundären Sauerstoff hatten einen Durchmesser von 3,58 mm (0,141 Zoll). Der Ringdurchmesser betrug 50,8 mm (2,0 Zoll) und SV betrug 1,79.
  • Einblasdüse Nr. 7 war eine Ausführungsform mit Einzelring und insgesamt 32 Öffnungen. Die Öffnungen für Erdgas und sekundären Sauerstoff hatten einen Durchmesser von 2,54 mm (0,10 Zoll). Der Ringdurchmesser betrug 69,9 mm (2,75 Zoll) und SV betrug 1,70.
    • Versuchsbedingungen
    • - Hauptsauerstoff 0,315 m3/s (40 000 scfh) Sauerstoff (1239 kPa (165 psig) Versorgungsdruck)
    • - Düsen: 9,7 mm/6,6 mm (0,38 Zoll/0,26 Zoll) Austritt- zu Verengungsdurchmesser, ausgewinkelt unter 12 Grad.
    • - Erdgasgeschwindigkeit: 416 m/s (1364 fps) (Mach 1) (bei 0,039 m3/s (5000 scfh)).
    • - Geschwindigkeit des sekundären Sauerstoffs: 299 m/s (982 fps) (Mach 1) (0,0315 m3/s (4000 scfh)).
    • - Keine Erweiterung.
    • - Nutengröße variiert (Weite × Tiefe).
    Einblasdüse Nr. 4
  • Ohne Nut war die Länge des kohärenten Strahls schlecht, was das Ergebnis einer abgelösten Flamme war. Gute kohärente Ströme wurden mit den 1,25 d × 1,25 d und 1,25 d × 2 d Nuten erhalten (Nutenbezeichnung = Weite × Tiefe, d = Öffnungsdurchmesser).
    • Einblasdüse Nr. 5
  • Ohne Nut war die Blaslanze schwer zu zünden (instabil). Gute kohärente Ströme wurden für die 1 d × 1 d, 1 d × 1,5 d und 1 d × 2 d Nuten erhalten.
    • Einblasdüse Nr. 6
  • Ohne Nut war es sehr schwierig die Blaslanze zu zünden; die Länge des kohärenten Strahls entsprach im wesentlichen den Werten ohne Schutzhülle. Die Nut stabilisierte zwar die Verbrennung der Schutzhülle, jedoch wurden sogar unter Benützung einer relativ tiefen 1 d × 2 d Nut nur schlechte kohärente Ströme erhalten.
    • Einblasdüse Nr. 7
  • Ohne Nut wurden schlechte kohärente Ströme erhalten. Gute kohärente Ströme wurden mit einer 1,25 d × 1,25 d Nut erhalten.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einige bevorzugte Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass es weitere Ausführungsformen der Erfindung entsprechend der Ansprüche geben wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Ausbilden mindestens eines kohärenten Gasstrahls, wobei im Zuge des Verfahrens:
A) mindestens ein Gasstrahl (5) durch mindestens eine Düse (2) geleitet wird, die in einer Blaslanze (3) mit einer Blaslanzenstirnseite (6) untergebracht ist, wobei die besagte Blaslanzenstirnseite einen Ring (20) von Öffnungen (22, 23) um die besagte mindestens eine Düse aufweist;
B) Brennstoff aus einem ersten Satz von Öffnungen (22) des Rings (20) ausgestoßen wird, und Oxidationsmittel von einem zweiten Satz (23) von Öffnungen des Rings ausgestoßen wird; und
C) der Brennstoff und das Oxidationsmittel, die von dem ersten und zweiten Satz von Öffnungen (22, 23) des Rings (20) ausgestoßen werden, verbrannt werden, um eine Flammeneinhüllende (24) um den mindestens einen Gasstrahl zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine Mehrzahl von Gasstrahlen (5) aus der Lanze (3) ausgestoßen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Brennstoff und das Oxidationsmittel von dem ersten bzw. zweiten Satz von Öffnungen (22, 23) ausgestoßen werden, die abwechselnd auf dem Ring (20) von Öffnungen angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der mindestens eine Gasstrahl (5) und der Brennstoff und das Oxidationsmittel aus der Blaslanze (3) direkt in einen Einblasraum (7) ausgestoßen werden, ohne eine durch eine Erweiterung auf der Blaslanze gebildete Rückströmzone zu passieren.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der mindestens eine Gasstrahl (5) sich jeweils um eine Distanz von mindestens 20 d bewegt, wobei d der Austrittsdurchmesser der Düse (4) ist, aus dem der besagte Gasstrahl ausgestoßen wird, während der Durchmesser des Gasstrahls im wesentlichen konstant gehalten wird.
6. Blaslanze zur Erzeugung eines kohärenten Gasstrahls, versehen mit:
A) einer Blaslanze (3), welche eine Blaslanzenstirnseite (6) und mindestens eine Düse (2) aufweist, die eine Öffnung in der Blaslanzenstirnseite hat;
B) einem Ring (20) von Öffnungen (22, 23) in der Blaslanzenstirnseite (6) um die Düsenöffnung(en) (4); und
C) einer Anordnung, um Brennstoff für einen ersten Satz von Öffnungen (22) des Rings (20) bereitzustellen sowie und einer Anordnung, um Oxidationsmittel für einen zweiten Satz von Öffnungen (23) des Rings bereitzustellen.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei welcher die Blaslanze (3) eine Mehrzahl von Düsen (2) aufweist.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei welcher der Ring (20) von Öffnungen (22, 23) sich in einer Vertiefung auf der Blaslanzenstirnseite befindet.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei welcher sich der erste Satz von Öffnungen (22) mit dem zweiten Satz von Öffnungen (23) abwechselt.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei welcher die Blaslanze (3) keine Erweiterung aufweist, die eine Rückströmzone bildet, die an die Blaslanzenstirnseite (6) angrenzt.
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