DE1508145A1

DE1508145A1 - Burners, especially for Siemens-Martin ovens

Info

Publication number: DE1508145A1
Application number: DE19661508145
Authority: DE
Inventors: Schmitt Dr-Ing Wilhelm
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1966-03-09
Filing date: 1966-03-09
Publication date: 1970-01-08
Also published as: DE1508145B2

Description

DEMAG Aktiengesellschaft, Duisbure 25.2.1966DEMAG Aktiengesellschaft, Duisbure February 25, 1966

Dr. Ing. Schmitt, Moers Fl./GDr. Ing. Schmitt, Moers Fl./G

Dr. Expl. jDr. Expl. J

Brenner, insbesondere für Siemens-Martin-ÖfenBurners, especially for Siemens-Martin ovens

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Brenner für den Betrieb mit öl oder Gas, insbesondere für Siemens-Martinöfen, der mit einem wassergekühlten Mantel und einem Brennereinsatz versehen Ist.The invention relates to a burner for operation with oil or gas, in particular for Siemens Martin ovens, with a water-cooled jacket and a Burner insert is provided.

Bei, Insbesondere in Siemens-Martin-Öfen eingesetzten, ™In, especially used in Siemens-Martin furnaces, ™

gas- oder ölbetriebenen Brennern zeigt sich der Ubelstand, daß durch die in den abziehenden Abgasen mitgeführten, flüssigen Schlackenteilchen im Bereich der Brennerdüsen und der Vorderkante des Brennerkühlmantels sich schlackenhaltige Ansätze bilden, die nur sehr schwer entfernbar sind und die den Brennerbetrieb erheblich stören können. Es ist daher erforderlich, von Zeit zu Zeit die Brenner zu reinigen, was sehr zeitraubend und umständlich ist und eine Betriebsstörung verursachen kann. Durch den erforderliehen Ausbau und Austausch der Brenneranordnung kann der normale Ofenprozeß durch ungünstige Flammenentwicklung beeinträchtigt werden. Ferner ist es erforderlich, stets d einen oder mehrere Reservebrenner in Bereitschaft zu halten, um einen raschen Austausch im Bedarfsfalle zu ermöglichen. Durch diese Umstände ist ein erheblicher Kostenaufwand für die dauernde Instandhaltung der Brenner verursacht.Gas- or oil-powered burners show the disadvantage that the liquid slag particles carried along in the exhaust gases in the area of the burner nozzles and the front edge of the burner cooling jacket form slag-containing deposits which are very difficult to remove and which can significantly disrupt burner operation. It is therefore necessary to clean the burners from time to time, which is very time-consuming and cumbersome and can cause a malfunction. Due to the necessary expansion and replacement of the burner arrangement, the normal furnace process can be impaired by unfavorable flame development. It is also necessary to always have ad or keep more spare burner on standby to enable quick replacement in case of need. These circumstances result in considerable costs for the permanent maintenance of the burner.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Vorkehrungen zu treffen, ■km die gegen diese Verschmutzung empfindlichen Teile des Brenners aus dem Wirkungsbereich der schlackenführenden Abgase zu entfernen, wenn der Brenner außer Betrieb ist. Ferner sind noch solche Maßnahmen anzustreben, die es ermöglichen, sich im Bereich des Kühlmantels etwa ansetzende Schlackenteile entfernen zu können, ohne daß es erforderlich ist, cien Brenner auszubauen.The object of the invention is therefore to make arrangements ■ km sensitive to this pollution parts of the torch from the scope of the slag leading exhaust gases to remove when the burner is out of operation. Furthermore, measures are to be striven for which make it possible to remove any slag parts that may have attached to the cooling jacket without it being necessary to dismantle the burner.

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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß aus dem Druck des Brennmediums Antriebsenergie für zumindest einen Verstellantrieb abzweigbar ist, mittels dem ßetriebs- und/oder Ruhestellung des beweglich im Kühlmantel gelagerten Brennereinsatzes einstellbar sind. Es ergibt sich eine abhängige Kopplung des ausströmenden Gases mit der jeweiligen Stellung des Brenn&Lnsatzes. Der Vorgang des Zurückziehens in eine geschützte Lage ist somit voll automatisiert und bedarf keiner weiteren, oesonderen Maßnahme.The solution to the problem is that from the pressure of the combustion medium drive energy for at least an adjusting drive can be branched off by means of the operating and / or rest position of the movably mounted in the cooling jacket Burner insert are adjustable. There is a dependent coupling of the outflowing gas with the respective Position of the fuel. The process of withdrawing into a protected position is thus fully automated and does not require any further special measures.

In Ausgestaltung der Erfindung'ist der Brennereinsatz mit den Brennstoffzuführungsleitungen und der Brenndüse als bauliche Einheit in dem durch den Kühlmantel gebildeten Gehäuse betriebsmäßig längsverschiebbar gelagert und gegen die Wirkung einer Rückstellfeder mittels eines mit dem Brennereinsatz verbundenen und mit dem Betriebsdruck des Brennmediums beaufschlagbaren Kolbens in der Betriebsstellung gehalten. Solange der trenner im Betrieb ist, drängt die aus seiner Düse ausströmende, mit Abstand vom Düsenausgang verbrennende Brennstoffmenge den Strom des von der Schmelze aufsteigenden Gasgemisches ab. Im Gasgemisch enthaltene Schlackenteilchen gelangen nicht in die Lage, sich im Vorbeifliegen abzusetzen. Demnach ergeben sich auch nur unwesentliche Ablagerungen am Brennergehäuse. Nach Abstellen des Bs'snnei'E wird dieser Zustand aufgehoben, jedoch auch die Druekbeaufschlagung des Kolbens. Die Federkraft erhält das Übergewicht und schiebt den Brenneinsatz in das Innere des Mantelgehäuses, wo dieser geschützt untergebracht ist.In an embodiment of the invention, the burner insert is included the fuel supply lines and the burner nozzle as Structural unit in the housing formed by the cooling jacket is operatively supported longitudinally displaceable and against the effect of a return spring by means of a connected to the burner insert and with the operating pressure of the Combustion medium actable piston held in the operating position. As long as the separator is in operation, it is urgent the amount of fuel flowing out of its nozzle and burning at a distance from the nozzle outlet represents the flow of the from the Melt the rising gas mixture. Contained in the gas mixture Slag particles are not able to settle in the fly by. Accordingly, only result insignificant deposits on the burner housing. After the Bs'snnei'E has been switched off, this state is canceled, but also the pressure applied to the piston. The spring force is maintained the excess weight and pushes the burner insert into the interior of the jacket housing, where it is housed protected.

Bei vermindertem Brenngasdruck oder bei kräftiger Flammenentwieklung vermögen Schlackenteilchen im geringeren Umfang auf lange Zeit gesehen, eine gewisse Anhäufung zu bilden, die swar nicht erheblich ist, jedoch für weitere Teilchen eine günstige Grundlage zum Festhalten bildet. Ohne den Brenner deshalb ausbauen zu müssen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Möglichkeit gegeben, diese CcLv/ie-With reduced fuel gas pressure or with strong flames can, in the long run, be able to form a certain accumulation of slag particles to a lesser extent, the swar is not significant, but for other particles forms a good basis to hold on to. Without having to remove the burner, you can look for another one Feature of the invention given the possibility of this CcLv / ie-

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rigkeit damit zu beheben, daß innerhalb des aus dem Kühlmantel gebildeten Gehäuses im unteren Umfangsbereich ein längsverschiebbares, hammerartiges Reinigungswerkzeug angeordnet ist, welches manuell oder mittels eines mechanischen Antriebs in den Bereich der Vorderkante stoßbar ist.rigkeit so that a inside the housing formed from the cooling jacket in the lower peripheral area Arranged longitudinally displaceable, hammer-like cleaning tool which can be pushed into the area of the leading edge manually or by means of a mechanical drive.

Es kann aber auch im voraus einer Ansammlung der sich besonders an der unteren Kühlmantelpartie bildenden Schlackenansätze dadurch entgegengewirkt werden, daß nach einer weiteren Verbesserung der Erfindung im oberen Teil der Innenwandung des Kühlmantels eine mit Preßluft beaufschlagbare Düsenreihe vorgesehen ist, deren Strahlrichtung auf die untere Vorderkante des Kühlmantels zielt. Vor Erreichen der I-iantelkante werden die Teilchen abgedrückt und im Strom der Gase an der Brennerspitze vorbeigeführt.But it can also be in advance of a collection of special on the lower part of the cooling jacket forming slag approaches are counteracted by the fact that after a further improvement of the invention in the upper part of the inner wall of the cooling jacket a row of nozzles which can be acted upon by compressed air is provided, the jet direction of which is directed towards the lower front edge of the cooling jacket. Before reaching the edge of the envelope, the particles are pressed off and placed in the Stream of gases passed by the burner tip.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.In the drawing is an embodiment of the invention shown schematically and explained in more detail below.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Brenner in einemFig. 1 shows the burner according to the invention in one

axialen Längsschnitt
Fig. 2 die Einzelheit der mit Preßluft beaufschlagbaren Düsenreihe entsprechend der Schnittangabe A-Baxial longitudinal section
2 shows the detail of the row of nozzles that can be acted upon by compressed air, corresponding to section AB

in Figur 1
Fig. 3 stellt einen radialen Schnitt entsprechend der Schnittangabe C-D aus Figur 1 dar.in Figure 1
FIG. 3 shows a radial section corresponding to the section indication CD from FIG.

In Figur 1 ist der Kühlmantel 1 des Brennergehäuses an einer Flanschplatte 2 befestigt, welche in der nicht weiter dargestellten Ofenwandung angeordnet ist. Der Kühlmantel 1 besitzt eine Kühlmittelzuführung J5 und eine ähnliche Abführung 4. Innerhalb des Kühlmantels 1 sind Vor- und RUcklaufkanäle mittels eines zwischengefügten Rohres 5 gebildet. Innerhalb des inneren Durchmessers la des Kühlmantels ist der Brennereinsatz 6 gleitend geführt. Die Führung liegtIn Figure 1, the cooling jacket 1 of the burner housing is attached to a flange plate 2, which is arranged in the furnace wall, not shown. The cooling jacket 1 has a coolant supply J5 and a similar discharge 4. Inside the cooling jacket 1, flow and return channels are formed by means of a pipe 5 inserted between them. The burner insert 6 is slidably guided within the inner diameter la of the cooling jacket. The lead lies

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zum einen in einem Halter 7 im vorderen Teil des Brenners und zum anderen in einer Bohrung der Flanschplatte 2 im hinteren Teil des Brenners, Außerdem ist der Brennereinsatz 6 gegen Verdrehen mittels einer Längsführung 8 gesichert, die gleichzeitig als Reinigungswerkzeug dient. In dieser Längsführung stützt sich außerdem das Brennereinsatzgehäuse 6 über seitlich angeordnete Vorsprünge 6a ab.on the one hand in a holder 7 in the front part of the burner and on the other hand in a hole in the flange plate 2 in the rear part of the burner, also the burner insert 6 secured against rotation by means of a longitudinal guide 8, which also serves as a cleaning tool. In addition, the burner insert housing 6 is supported in this longitudinal guide via laterally arranged projections 6a away.

Der Brennereinsatz ist im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse gebildet, an dessen vorderem Ende die DUsenplatte 9 den Abschluß bildet, welche über Kühlmittelleitungen 10 und 11 gekühlt wird. Das Kühlmittel durchströmt einen Ringkanal 12 der Düse 9. Die Leitungen 10 und 11 sind zweckmäßigerweise an die Kühlmittelzu- und Abfuhrleitungen 3 und 4 angeschlossen und durch eine Deckplatte 13 am Ende des Brennereinsatzes 6 geführt. An die Platte 13 ist außerdem über ein Gelenk 14 die Kolbenstange des Kolbens 16 angeschlossen, wobei der Kolben in einem Zylinder 17 gleitet, welcher über ein Gestänge 18 an einer Platte 19 befestigt ist. Die Brennstoffleitung 20' führt ' dabei über ein Absperrventil 21 durch den Zylinder I7, und weiter über ein flexibles Stück 22 in das Brennereinsatzgehäuse 6. Auf diese Weise gelangt der Brennstoff in das Innere des Brennereinsatzes 6 und strömt über Düsen 23 in den Brennraum.The burner insert is essentially formed from a tubular housing, at the front end of which the DUsenplatte 9 forms the conclusion, which via coolant lines 10 and 11 is cooled. The coolant flows through an annular channel 12 of the nozzle 9. The lines 10 and 11 are expediently connected to the coolant supply and discharge lines 3 and 4 and by a cover plate 13 out at the end of the burner insert 6. To the Plate 13 is also connected to the piston rod of the piston 16 via a joint 14, the piston in one Cylinder 17 slides, which via a linkage 18 on a Plate 19 is attached. The fuel line 20 'leads' via a shut-off valve 21 through the cylinder I7, and further via a flexible piece 22 into the burner insert housing 6. In this way, the fuel gets into the interior of the burner insert 6 and flows over Nozzles 23 into the combustion chamber.

Am Brennereinsatzgehäuse 6 ist weiterhin ein Ring 24 axial unbeweglich vorgesehen, hinter dem eine Druckfeder 25 angeordnet ist, die sich über den axial auf dem Durchmesser des Brennereinsätzgehauaes 6 beweglichen Ring 26 und an der Innenwandung la befestigten Haltern 27 abstützt. A ring 24 is also provided axially immovable on the burner insert housing 6, behind which a compression spring 25 is arranged, which is supported by the ring 26, which is axially movable on the diameter of the burner insert 6, and holders 27 attached to the inner wall la.

Wie in Figur 2 dargestellt, trägt ti· inner« Wandung 1« des Kühlmantels 1 eine Düsenanordnung 28, deren DUsenreihe 29 in der Richtung der Linie 30 verläuft. Die Düsenanordnung 28 wird über die Leitung 3I mittels PreBluft versorgt. As shown in FIG. 2, the inner "wall 1" of the cooling jacket 1 carries a nozzle arrangement 28, the nozzle row 29 of which runs in the direction of the line 30 . The nozzle arrangement 28 is supplied via the line 3I by means of compressed air.

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Die Längsführung 8 weist eine Ausnehmung 32 auf und ist auf deren Länge mittels eines Stiftes 33 geführt, welcher fest in der inneren Wandung la,des Kühlmantels 1 sitzt. 'Der Pührungsteil 8 ist weiterhin mit einer Stange Jk verbunden, die durch eine Bohrung der Flanschplatte 2 geführt ist und an ihrem rückwärtigen Ende 34a entweder von Hand oder mittels einer mechanischen Geradschubeinrichtung auf die Länge der Ausnehmung 32 hin- und herbewegbar ist. Damit ist es möglich, jederzeit von Hand sich an der Peripherie des Brennerkühlmantels 1 befindliche Schlackenreste abzuschlagen. % The longitudinal guide 8 has a recess 32 and is guided along its length by means of a pin 33 which is firmly seated in the inner wall 1 a of the cooling jacket 1. The guide part 8 is also connected to a rod Jk which is guided through a bore in the flange plate 2 and can be moved back and forth along the length of the recess 32 at its rear end 34a either by hand or by means of a mechanical straight thrust device. This makes it possible to knock off any slag residues on the periphery of the burner cooling jacket 1 by hand at any time. %

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Strömt Brennstoff über die Leitung 20 und den Zylinder 17 in den flexiblen Teil 22, von dort in das Innere des Brennereinsatzgehäuses 6 durch die Düsen 23 in den welter nicht gezeigten Brennraum, so wirkt sich der statische Druck des Brennstoffes auch auf den Kolben 16 im Zylinder 17 aus. Die Kolbenstange 15 drückt das Brennereinsatzgehäuse 6 entgegen der Wirkung der Feder 25 aus der Mündung des Brennerkühlmantels 1 entsprechend dem eingestellten Kolbenhub heraus. Diese Stellung bleibt solange erhalten, wie das Strömen des Brennstoffes durch den Zylinder I7 stattfindet. Wird bei- J The mode of operation of the device is as follows: If fuel flows via the line 20 and the cylinder 17 into the flexible part 22, from there into the interior of the burner insert housing 6 through the nozzles 23 into the combustion chamber (not shown), the static pressure of the fuel acts also on the piston 16 in the cylinder 17. The piston rod 15 pushes the burner insert housing 6 against the action of the spring 25 from the mouth of the burner cooling jacket 1 according to the set piston stroke. This position is maintained as long as the fuel is flowing through the cylinder I7. Will- J

spielsweise das Ventil 21 geschlossen, so sinkt der Druck im Zylinder 17 soweit ab, daß die Kraft der Feder 25 Übergewicht erlangt und das Brennergehäuse 6 in das Innere des Brennerkühlmantels zurüokdrückt. Der Brennereinsatz ist nunmehr geschützt untergebracht. Während nunmehr kein Brenngas ausströmt und die Flammenfront aus der Schmelze vom Brenner abhält, kann Preßluft über die Leitung 3I zugeführt werden, wobei dieser nunmehr die Aufgabe zufällt, den mit Schlackenteilchen durchsetzten Flammenstrom vor dem Brennerkühlmantel 1 abzudrängen.For example, the valve 21 is closed, the pressure in the cylinder 17 drops so far that the force of the spring 25 is overweight and the burner housing 6 pushes back into the interior of the burner cooling jacket. The burner insert is now sheltered. While now no fuel gas flows out and the flame front from the melt from Holds the burner, compressed air can be supplied via line 3I be, which now falls to the task of the flame flow interspersed with slag particles in front of the burner cooling jacket 1 to push away.

ORIGINAL INSPECTED 909802/0642ORIGINAL INSPECTED 909802/0642

Claims

DEMAG Aktiengesellschaft, Duisburg 2 ^ .2.1966

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Claims

1st burner for. Operation with oil or gas, especially for Siemens-Martin furnaces, which is provided with a water-cooled jacket and a burner insert,
characterized,

M that drive energy from the pressure of the combustion medium

can be branched off for at least one adjusting drive (16, 17), by means of the operating and / or rest position of the torch insert (6), which is movably mounted in the cooling jacket (1), can be adjusted.

2. Burner according to claim 1, characterized in that

that the burner insert (6) with the fuel supply lines (10,11) and the burner nozzle (9) as a structural unit in the housing formed by the cooling jacket (1) is operationally longitudinally displaceable and against the action of a return spring (25) by means of W one with the Burner insert (6) connected and with

the piston (16) which can be acted upon by the operating pressure of the combustion medium is held in the operating position.

2. Burner according to claim 1, characterized in that

that within the housing formed from the cooling jacket (1) in the lower circumferential area a longitudinally displaceable hammer-like cleaning tool (8) is arranged, which manually or by means of a mechanical Drive O4a) in the area of the front edge is.

909882/0*42 ^909882/0 * 42 ^

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4. burner according to claim 1,
characterized,

that in the upper part of the inner wall (la) of the cooling jacket (1) a series of pressurized air cans (28,29) is provided, the beam direction (30) - on the lower front edge of the cooling jacket (1) aims.

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