DE10328574A1

DE10328574A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung kohärenter Gasstrahlen

Info

Publication number: DE10328574A1
Application number: DE10328574A
Authority: DE
Inventors: William John Mahoney; Terrance T. LaPorte Pavlack
Original assignee: Praxair Technology Inc
Current assignee: Praxair Technology Inc
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20040000747A1; RU2003119196A; NL1023731C2; BE1015379A3; PL360864A1; SE526295C2; GB2391298B; GB0314810D0; US6773484B2; FR2841486A1; KR100727209B1; ZA200304944B; KR20040002690A; CN1313768C; AR039739A1; ATA9292003A; CN1482391A; ITRM20030317A1; SE0301858D0; SE0301858L

Abstract

Bei einem Verfahren sowie einer Lanze zum Ausbilden mindestens eines kohärenten Gasstrahls DOLLAR A (A) wird mindestens ein Gasstrahl aus mindestens einer Düse herausgeleitet, die in einer Lanze mit einer Lanzenstirnseite untergebracht ist, wobei die Lanzenstrinseite über einen Ring von Öffnungen um die mindestens eine Düse herum sowie einen zweiten Ring von Öffnungen um die mindestens eine Düse und in radialem Abstand von dem ersten Ring von Öffnungen aufweist, wobei jede Öffnung des zweiten Rings von Öffnungen bezüglich einer Öffnung des ersten Rings von Öffnungen ausgerichtet ist; DOLLAR A (B) wird Brennstoff von einem der Öffnungsringe herausgeleitet und wird Oxidationsmittel von dem anderen Ring von Öffnungen herausgeleitet, wobei der mindestens eine Gasstrahl und der Brennstoff und das Oxidationsmittel von der Lanze direkt in ein Injektionsvolumen gleitet werden, ohne eine durch eine Verlängerung an der Lanze gebildete Umwälzzone zu passieren; und DOLLAR A (C) werden der Brennstoff und das Oxidationsmittel, die aus dem ersten und zweiten Ring von Öffnungen herausgeleitet werden, verbrannt, um eine Flammenhülle um den mindestens einen Gasstrahl zu bilden.

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein die kohärente Strahltechnologie.
Ein neuerer wesentlicher Fortschritt auf dem Gebiet des Gaseinblasens war die Entwicklung der kohärenten Strahltechnologie, wie sie beispielsweise in den US Patenten Nr. 5,814,125 und 6,171,544 beschrieben ist. In der Praxis dieser Technologie wird ein oder werden mehrere Hochgeschwindigkeitsgasstrahl(en), der (die) von einer oder mehreren Düsen einer Lanze abgestrahlt: wird (werden), durch die Verwendung einer Flammenhülle um und entlang dem (den) Hochgeschwindigkeitsgasstrahl(en) über eine relativ lange Strecke kohärent gehalten. Die Flammenhülle wird durch Verbrennung von Brennstoff und Oxidationsmittel gebildet, die von der Lanze von einem inneren bzw. einem äußeren Ring von zueinander versetzt um die Hochgeschwindigkeitsgasstrahlen angeordneten Öffnungen ausgestoßen werden.
Typischerweise wird der Brennstoff für die Flammenhülle von dem inneren Ring von Öffnungen ausgestoßen und wird Gasoxidationsmittel für die Flammenhülle von dem äußeren Ring von Öffnungen ausgestoßen. Eine Verlängerung entlang dem Umfang der Lanze bildet eine geschützte Umwälzzone, in welche der (die) Hochgeschwindigkeitsgasstrahl(en) und die Flammenhüllenfluide von der bzw. den Düsen und Öffnungen eingebracht werden. Diese Umwälzzone ermöglicht eine gewisse Umwälzung der ausgestoßenen Fluide und ermöglicht eine verbesserte Zündung sowie eine verbesserte Stabilität der Flammenhülle, und fördert somit die Kohärenz und damit die Länge des einen bzw. der mehreren Hochgeschwindigkeitsgasstrahlen. Der bzw. die kohärenten Gasstrahlen können dazu benutzt werden, Gas in eine Flüssigkeit, beispielsweise schmelzflüssiges Metall, von einem relativ großen Abstand von oberhalb der Oberfläche der Flüssigkeit einzubringen. Eine sehr wichtige Anwendung dieser kohärenten Strahltechnologie liegt im Bereitstellen von Sauerstoff zur Verwendung bei Stahlherstellungsvorgängen, wie beispielsweise in elektrischen Lichtbogenöfen und Sauerstoffaufblasöfen.
Die Umwälzverlängerung zieht, obschon sie eine Verbesserung gegenüber früheren kohärenten Strahlsystemen darstellt, gewisse Probleme bezüglich des Lanzendesigns und der Lanzenlebensdauer nach sich, da es erforderlich ist, die Lanzenspitze wasserzukühlen. Diese Probleme sind von besonderer Bedeutung, wenn das kohärente Strahlsystem in einer sehr harschen Umgebung verwendet wird, wie beispielsweise einem Sauerstoffaufblasofen.
Folglich ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System bereitzustellen, welches effektiv kohärente Gasstrahlen erzeugen kann, ohne dass eine Lanzenverlängerung oder ein anderes Bauteil erforderlich wäre, um eine Umwälzzone für die von der Lanze ausgestoßenen Gase bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Lanze gemäß Anspruch 8 gelöst.
Der vorliegend verwendete Begriff „Lanzenstirnseitenradius" bezeichnet eine imaginäre Linie, die vom Mittelpunkt der Lanzenstirnseite zum Umfang der Lanzenstirnseite verläuft.
Der vorliegend verwendete Begriff „ausgerichtet" bedeutet, dass der gleiche Lanzenstirnseitenradius geschnitten wird.
Er vorliegend verwendete Begriff „Verlängerung" bezeichnet eine jegliche Struktur, unabhängig davon, ob oder ob nicht diese physikalisch mit der Lanze verbunden ist, die dazu dient, ein geschütztes Volumen oder eine geschützte Zone benachbart der Lanzenstirnseite zu bilden.
Der vorliegend verwendete Begriff „Lanzenstirnseite" bezeichnet die Oberfläche einer Lanze, die an ein Injektionsvolumen angrenzt.
Der vorliegend verwendete Begriff „kohärenter Strahl" bezeichnet einen Gasstrahl, der durch Ausstoßen von Gas von einer Düse gebildet wird und der entlang einer Länge von mindestens 20 d, wobei d der Austrittsdurchmesser der Düse ist, über ein Geschwindigkeits- und Impulsprofil verfügt, das ähnlich dem Geschwindigkeits- und Impulsprofil beim Ausstoßen von der Düse ist. Ein kohärenter Strahl kann auch als ein Gasstrahl beschrieben werden, bei dem sich der Durchmesser über einen Abstand von mindestens 20 d wenig oder gar nicht ändert.
Der im vorliegenden verwendete Begriff „Länge" bedeutet, wenn dieser sich auf einen kohärenten Gasstrahl bezieht, den Abstand von der Düse, von dem das Gas ausgestoßen wird, bis zu dem beabsichtigten Auftreffpunkt des kohärenten Gasstrahls oder bis zu jenem Punkt, wo der Gasstrahl aufhört, kohärent zu sein.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Lanzenstirnseite;
2 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Lanze mit einer Lanzenstirnseite, wie sie bei der Anwendung dieser Erfindung eingesetzt werden kann;
3 die in den 1, 2 veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung im Betrieb.
In den Zeichnungen werden für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Bezugnehmend auf die 1, 2 und 3 wird, wie es durch den Strömungspfeil 1 veranschaulicht ist, Gas durch mindestens eine Düse 2, vorzugsweise eine konvergierende/divergierende Düse, und dann aus der Lanze 3 heraus durch eine Düsenöffnung oder -öffnungen 4 an der Lanzenstirnseite 6 ausgestoßen, um einen kohärenten Gasstrahl 5 bzw. kohärente Gasstrahlen 5 in einem Injektionsvolumen 7 zu bilden. Typischerweise liegt die Geschwindigkeit des Gasstrahls bzw. der Gasstrahlen 5 im Bereich von 213 bis 914 m/s (700 bis 3.000 Fuß/s). Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit des Gasstrahls bzw. der Gasstrahlen 5 eine Überschallgeschwindigkeit, denn der Strahl bzw. die Strahlen beim Ausstoßen von der Lanzenstirnseite gebildet wird (werden), und die Geschwindigkeit bleibt über eine Strecke von mindestens 20 d eine Überschallgeschwindigkeit. Obschon die Figuren eine Ausführungsform veranschaulichen, bei welcher vier kohärente Gasstrahlen eingesetzt werden, die von der Lanze durch vier Düsen ausgestoßen werden, kann die Zahl der durch die Lanze durch entsprechende Düsen ausgestoßenen Gasstrahlen in der Anwendung dieser Erfindung im Bereich von 1 bis 6 liegen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Injektionsvolumen, in das die kohärenten Gasstrahlen injiziert werden, um einen Metallerzeugungsofen, beispielsweise einen Stahlherstellungsofen. Am stärksten bevorzugt wird eine Mehrzahl von Düsen eingesetzt, wobei jede der Düsen bezüglich jeder anderen Düse und bezüglich der Mittelachse der Lanze ausgewinkelt ist, d.h. unter einem Winkel nach außen ausgerichtet ist.
In der Anwendung der Erfindung kann zum Ausbilden des kohärenten Strahls oder der kohärenten Strahlen jedes effektive Gas verwendet werden. Zu solchen Gasen zählen Sauerstoff, Stickstoff, Argon, Kohlendioxyd, Wasserstoff, Helium, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffgase. Ferner können erfindungsgemäß auch Gemische von zwei oder mehreren Gasen, beispielsweise Luft, als derartige Gase verwendet werden.
Auf der Lanze ist um die Düsenöffnung oder die Öffnungen 4 ein erster Ring 30 von Öffnungen angeordnet, und um die Düsenöffnung bzw. -öffnungen 4 und in radialem Abstand weiter außen mit Bezug auf den ersten Ring 30 von Öffnungen ist ein zweiter Ring 31 von Öffnungen auf der Lanze angeordnet. Der Ring 30 ist vorzugsweise ein Kreis mit einem Durchmesser im Bereich von 3,81 bis 50,8 cm (1,5 bis 20 Zoll), und der Ring 31 ist vorzugsweise ein Kreis mit einem Durchmesser im Bereich von 4,45 bis 58,4 cm (1,75 bis 23 Zoll). Jeder der Ringe 30 und 31 wird im allgemeinen 4 bis 48 Öffnungen aufweisen, wobei jede der Öffnungen vorzugsweise ein Kreis mit einem Durchmesser im Bereich von 1,27 bis 31,8 mm (0,05 bis 1,25 Zoll) ist. Jede Öffnung des zweiten Rings 31 von Öffnungen ist bezüglich einer Öffnung des ersten Rings 30 von Öffnungen ausgerichtet, wobei jedoch die Wirksamkeit der Erfindung nicht verloren geht, wenn entweder der erste Ring 30 oder der zweite Ring 31 oder beide Ringe 30 und 31 eine oder wenige zusätzliche Öffnungen aufweisen, die nicht bezüglich einer Öffnung in dem jeweils anderen Ring ausgerichtet ist. Brennstoff wird zu einem der beiden Ringe von Öffnungen geliefert, vorzugsweise zu dem inneren oder ersten Ring 30, und Oxidationsmittel wird zu dem anderen Ring von Öffnungen, vorzugsweise dem äußeren oder zweiten Ring 31 geliefert. Der Brennstoff und das Oxidationsmittel werden von er Lanze 3 von ihrem entsprechenden Ring von Öffnungen in das Injektionsvolumen 7 ausgestoßen. Die Geschwindigkeit des von den Öffnungsringen ausgestoßenen Brennstoffs und Oxidationsmittels kann eine unter der Schallgeschwindigkeit liegende Geschwindigkeit, eine Schallgeschwindigkeit oder eine Überschallgeschwindigkeit sein. Eine Schall- oder Überschallgeschwindigkeit des injizierten Brennstoffs und Oxidationsmittels verbessert 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 beispielsweise einem Ofen zur Stahlerzeugung, eingesetzt wird. Falls gewünscht, kann die Geschwindigkeit des injizieren Brennstoffs und Oxidationsmittels eine Überschallgeschwindigkeit von mehr als Mach 1 bis zu Mach 2 sein.
Der von den Öffnungen ausgestoßene Brennstoff ist vorzugsweise gasförmig und kann jede beliebige Brennstoff wie beispielsweise Methan oder Erdgas sein. Das von den Öffnungen des anderen Rings ausgestoßene Oxidationsmittel kann Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft mit einer Sauerstoffkonzentration, welche diejenige von Luft übersteigt, 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 Lanze herausgeleitet werden, bilden eine Gaseinhüllende um den oder die Gasstrahlen 5, die in Form einer Flammenhülle oder Flammenschutzhülle 24 um den bzw. die Gasstrahlen 5 innerhalb des Injektionsvolumens verbrennt, wobei es sich bei letzterem beispielsweise um einen Ofen für schmelzflüssiges Metall handeln kann. Die Flammeneinhüllende 24 um die Gasstrahlen 5 dient dazu, Umgebungsgas daran zu hindern, in die Gasstrahlen hineingezogen zu werden, wodurch eine wesentliche Abnahme der Geschwindigkeit der Gasstrahlen sowie eine wesentliche Zunahme des Durchmessers der Gasstrahlen über einen Abstand von mindestens 20 d von der entsprechenden Düsenauslassöffnung verhindert werden. Das bedeutet, dass die Flammeneinhüllende oder Flammenschutzhülle 24 dazu dient, die Gasstrahlen 5 als kohärente Strahlen auszubilden und über einen Abstand von mindestens 20 d von der jeweiligen Düsenauslassöffnung kohärent zu halten.
Ein bedeutender Aspekt und wichtiger Vorteil dieser Erfindung liegt in dem Vermögen, von einer Lanze ausgehende kohärente Gasstrahlen in effektiver Weise bilden zu können, ohne eine Verlängerung an der Lanze einsetzen zu müssen. Bisher wurde eine Lanzenverlängerung benutzt, um eine geschützte Umwälzzone benachbart der Lanzenstirnseite zu bilden, um das Zünden und die Verbrennung der Gase der Flammenhülle zu verbessern, die in diese geschützte Umwälzzone injiziert werden, wodurch die Kohärenz der Gasstrahlen verbessert wurde. Obschon die Benutzung von solchen Lanzenverlängerungen eine signifikante Verbesserung gegenüber den ursprünglichen kohärenten Gasstrahlverfahren darstellt, treten bei der Verwendung solcher Verlängerungen Probleme auf. Bei der Anwendung dieser Erfindung werden die von der Lanze ausgestoßenen Gase direkt in das Injektionsvolumen geleitet, ohne eine geschützte Zone oder eine Umwälzzone, die durch eine Lanzenverlängerung gebildet wird, zu passieren, und dennoch kann die verbesserte Kohärenz, wie sie bei der Verwendung einer Lanzenverlängerung beobachtet wurde, erreicht werden.
Um die Wirksamkeit der Erfindung zu bewerten, wurden Versuche durchgeführt, und Vergleichsversuche wurden durchgeführt, um den Vorzug der Erfindung zu demonstrieren. Der in den Versuchen verwendete Brennstoff war Erdgas und das in den Versuchen verwendete Oxidationsmittel hatte eine Sauerstoffkonzentration von 99 Molprozent und wird als Sekundärsauertoff bezeichnet. In jedem der Versuche hatte die Lanze vier Düsen zur Bereitstellung der Gasstrahlen. Das Gas für die Gasstrahlen war Sauerstoff mit einer Reinheit von 99 Molprozent und wird als der Hauptsauerstoff bezeichnet. Die unten angeführten Versuchsergebnisse werden zu Anschauungszwecken erläutert und stellen keine Beschränkung der Erfindung dar.
Jede der vier Düsen war für einen Durchtritt von 283,17 m³/h (10.000 Standardkubikfuß/h – Standardkubikfuß/h) von Hauptsauerstoff mit einem Versorgungsdruck von 12,39 bar (165 psig) ausgelegt, um so insgesamt 1.132,7 m³/h (40.000 Standardkubikfuß/h) Hauptsauerstoff bereitzustellen. Jede Düse hatte einen Auslassdurchmesser von 9,65 mm (0,38 Zoll) und einen Einschnürungsdurchmesser von 6,60 mm (0,26 Zoll) und war bezüglich der Lanzenmittelachse um 12 Grad ausgewinkelt. Der Brennstoff wurde zu einem inneren Ring von 16 Öffnungen geliefert, die jeweils einen Durchmesser von 3,91 mm (0,154 Zoll) hatten, wobei der Durchmesser des Rings 39,6 mm (1,56 Zoll) betrug. Zu Vergleichszwecken wurde der Sekundärsauerstoff zu einem äußeren Ring von 12 Öffnungen geliefert, die einen Durchmesser von jeweils 5,84 mm (0,23 Zoll) hatten, wobei der Durchmesser des Rings 54,0 mm (2,125 Zoll) betrug, und wobei die Öffnungen mit Bezug auf die Öffnungen des inneren Rings versetzt angeordnet waren. Der Brennstoffdurchfluss betrug 141,58 m³/h (5.000 Standardkubikfuß/h) und der Durchfluss des Sekundärsauerstoffs betrug 113,27 m³/h (4.000 Standardkubikfuß/h), was zu Geschwindigkeiten von 204,2 m/s (670 Fuß/s) bzw. 97,5 m/s (320 Fuß/s) führte. Die Lanze hatte eine Umwälzverlängerung mit einer Länge von 1,27 cm (0,5 Zoll). Dieses konventionelle Design erzeugte Strahlen mit guter Kohärenz mit einer Länge von etwa 45,7 cm (18 Zoll), jedoch nahm die Länge auf 40,6 cm (16 Zoll) ab, wenn die Länge der Umwälzverlängerung auf 6,35 mm (0,25 Zoll) reduziert wurde, und sie fiel auf 35,6 cm (14 Zoll), wenn die Länge der Umwälzverlängerung auf 2,54 mm (0,1 Zoll) verkürzt: wurde. Ohne Umwälzverlängerung wurde die Flammeneinhüllende unstabil und die Kohärenz des Gasstrahls ging verloren.
Der Versuch wurde wiederholt, wobei diesmal jedoch die Erfindung angewendet wurde und wobei der äußere Ring über 16 Öffnungen mit einem Durchmesser von 5,06 cm (0,199 Zoll) verfügte, die jeweils zu einer Öffnung des inneren Rings ausgerichtet waren. Es kam zu keiner Verkürzung der Länge der kohärenten Strahlen und selbst ohne Lanzenverlängerung waren die kohärenten Strahlen stabil und hatten eine Länge von 45,7 cm (18 Zoll).
Zusätzlich zu den oben erläuterten Versuchen, bei welchen eine 4-Düsen-Anordnung ähnlich der in den Zeichnungen veranschaulichten verwendet wurde, wurden ähnliche Versuche und Vergleichsversuche mit einer Lanze durchgeführt, die über eine einzelne Düse mit einem inneren hing mit einem Durchmesser von 5,08 cm (2,0 Zoll) mit 16 Öffnungen mit einem Durchmesser von 3,9 mm (0,154 Zoll) sowie einem äußeren Ring mit einem Durchmesser von 6,98 cm (2,75 Zoll) mit 16 Öffnungen mit einem Durchmesser von 5,05 mm (0,199 Zoll) verfügte. Bei einer Versuchsreihe wurden die Öffnungen des äußeren Rings bezüglich den Öffnungen des inneren Rings versetzt angeordnet, und bei einer anderen Versuchsreihe wurden die Öffnungen des äußeren Rings bezüglich den Öffnungen des inneren Rings ausgerichtet. Die Düse hatte einen Auslassdurchmesser von 2,06 cm (0,81 Zoll) und einen Einschnürungsdurchmesser von 1,57 cm (0,62 Zoll), wobei der Hauptsauerstoff mit einer Durchflussrate von 1.019,4 m³/h (36.000 Standardkubikfuß/h) bei einem Druck von 7,9 bar (100 psig) zugeführt wurde. Die Durchflussraten des Brennstoffs und des Sekundärsauerstoffs sowie die Geschwindigkeiten waren die gleichen wie bei den zuvor erläuterten Versuchen. Wenn die Länge der Verlängerung auf weniger als 1,27 cm (0,5 Zoll) verkürzt wurde, zeigte die Flammeneinhüllende aufflackernde Instabilitäten bei der versetzten oder nicht-ausgerichteten Konfiguration, und die Länge des kohärenten Strahls fiel signifikant von etwa 127 cm (50 Zoll) auf weniger als etwa 101,6 cm (40 Zoll). Mit der ausgerichteten Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung blieb die Flammeneinhüllende stabil und die Länge es kohärenten Strahls blieb selbst ohne Verlängerung an der Lanze bei etwa 127 cm (50 Zoll).

Claims

Verfahren zum Ausbilden mindestens eines kohärenten Gasstrahls, wobei im Zuge des Verfahrens: (A) mindestens ein Gasstrahl aus mindestens einer Düse heraus geleitet wird, die in einer Lanze mit einer Lanzenstirnseite untergebracht ist, wobei die Lanzenstirnseite über einen Ring von Öffnungen um die mindestens eine Düse herum sowie einen zweiten Ring von Öffnungen um die mindestens eine Düse und in radialem Abstand von dem ersten Ring von Öffnungen aufweist, wobei jede Öffnung des zweiten Rings von Öffnungen bezüglich einer Öffnung des ersten Rings von Öffnungen ausgerichtet ist; (B) Brennstoff von einem der Öffnungsringe heraus geleitet wird und Oxidationsmittel von dem anderen Ring von Öffnungen heraus geleitet wird; wobei der mindestens eine Gasstrahl und der Brennstoff und das Oxidationsmittel von der Lanze direkt in ein Injektionsvolumen geleitet werden, ohne eine durch eine Verlängerung an der Lanze gebildete Umwälzzone zu passieren; und (C) der Brennstoff und das Oxidationsmittel, die aus dem ersten und zweiten Ring von Öffnungen herausgeleitet werden, verbrannt werden, um eine Flammenhülle um den mindestens einen Gasstrahl zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der (die) Gasstrahl(en), der (die) aus der Lanze heraus geleitet wird (werden), Überschallgeschwindigkeit hat (haben).
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine Mehrzahl von Gasstrahlen aus der Lanze herausgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Geschwindigkeit des Brennstoffs und des Oxidationsmittels, die aus dem ersten und dem zweiten Ring von Öffnungen heraus geleitet werden, eine Schallgeschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Geschwindigkeit des Brennstoffs und des Oxidationsmittels, die aus dem ersten und dem zweiten Ring von Öffnung heraus geleitet werden, Überschallgeschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der mindestens eine Gasstrahl und der Brennstoff und das Oxidationsmittel von der Lanze in einen Ofen für schmelzflüssiges Metall geleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem jeder der Gasstrahlen über einen Abstand von mindestens 20 d strömt, wobei d der Austrittsdurchmesser der Düse ist, aus welchem der Gasstrahl heraus geleitet wird, und dabei der Durchmesser des Gasstrahls im wesentlichen konstant gehalten wird.
Lanze zum Ausbilden mindestens eines kohärenten Gasstrahls, versehen mit: (A) einer Lanze mit einer Lanzenstirnseite und mit mindestens einer Düse, die über eine Öffnung an der Lanzenstirnseite verfügt, wobei die Lanze benachbart der Lanzenstirnseite keine Verlängerung zum Bereitstellen einer Umwälzzone aufweist; (B) einem ersten Ring von Öffnungen um die Düsenöffnung(en) und einem zweiten Ring von Öffnungen in radialem Abstand zu dem ersten Ring von Öffnungen um die Düsenöffnung(en), wobei jede Öffnung des zweiten Rings von Öffnungen zu einer Öffnung des ersten Rings von Öffnungen ausgerichtet ist; und (C) Mitteln zum Bereitstellen von Brennstoff zu einem der Ringe von Öffnungen und Mitteln zum Bereitstellen von Oxidationsmittel zu dem anderen Ring von Öffnungen.
Lanze nach Anspruch 8 mit einer Mehrzahl von Düsen.
Lanze nach Anspruch 9, bei welcher jede Düse bezüglich der Lanzenmittellinie ausgewinkelt ist.