DE2013151A1

DE2013151A1 - Verfahren und Einrichtung zum Anfrischen und Aufbereiten geschmolzenen Metalls

Info

Publication number: DE2013151A1
Application number: DE19702013151
Authority: DE
Inventors: Anthony J Chicago Grobel Edward A Mundelein 111 Masella (V St A ) P
Original assignee: Chemetron Corp , Chicago, 111 (VStA)
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1971-02-04
Also published as: LU60568A1; DE2013151C3; JPS496245B1; FR2039861A5; CA926288A; AT329613B; DE2013151B2; BE747824A; GB1305426A; NL7004382A; US3638932A; ATA263370A

Description

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HÖQER - STELLRECHT- QRIESSBACH - H

«•ATCNTANWALT« IN ·ΤυΤΤ·ΑΜΤ

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Chemetron Corporation 840 North Michigan Avenue Chicago, Illinois 60011/USA

Verfahren und Einrichtung zum Anfrischen und Aufbereiten geschmolzenen Metalls

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Anfriachen und Aufbereiten geschmolzenen Metalle durch Verbrennung großer Mengen fließfähiger Brennstoffe bei gleichzeitiger Hauchunterdrückung, wobei ein FIrionenstrahl auf eine Metalloberfläche aufgeleitet wird.

Die Erfindung liegt also auf dem Gebiet dts Sehnt1tens und Anfriechens von Metall, wobei groSt Htngeη von Brtnnetofftn bei hohen Geschwindigkeiten verbrannt werden, ohne daß jedoch größere Mengen Rauch bzw. Gase aus dem Ofen auttreten, wodurch ein wirksamer Beitrag zur Verringerung der Luftverschmutzung geleistet wird.

Benneraiordnungen zur Verwendung in metallverarbeitenden Ofen, die konvergierende bzw. divergierende Durchlässe zur Erzielung einer Mischung 'von Brennstoff mit einen oxydierenden Gas aufweisen, sind an sich bekannt una können beispielsweise den US-I-atentschriften 3 236 281, 3 078 084, 3,202 201 und 3 232 743 entnommen werden. Den Uä~¥atentachriften 3 073 084 und 3 2-3j 261 kann eine Anordnung zur Mischung von Brennstoff

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und Sautretoff in einen divergierenden Teil eint· konvergierenden und divergierenden Düeeneleaentee entnommen wrden. Weiterhin kann den US-Fatentschriften 3 236 281 und 3 202 die Mischung von fließfähigem Brennstoff und einea Gas entnommen werden, wobei der Gasstrom den Brennstoffstrom vor ihrem Eintritt in den konvergierenden Teil einer konvergierenden und divergierenden Düse schneidet. Bei der Verwendung von Brennern des Typs, mit welchem sich die Erfindung beschäftigt, ist es notwendig, daß diese von unterschiedlichen Stellen aus in den metallurgischen Ofen eingeführt werden können.

Von den bekannten Anordnungen 1st keine speziell in der Lage, in sehr nahen Kontakt mit der Oberfläche eines geschmolzenen Metallbades während des Anfrischens bzw. während der Aufbereitung zu kommen. Dabei ist es von besonderer dichtigkeit, daß die Flaaroe in dem Brenner nicht pulsiert, sondern in ruhiger geschlossener Form aus den Brenner auetritt. Ein solcher Brenner.kann dem bekennten Stand dtr Technik nicht entniamen werden, er ist jedoch wesentlich, wenn btl geeigneten Mischungen des zu verwendenden Brennstoffes und Sauerstoffes eine Oxydation des Eisens verringert werden soll, wobei gerade eine solche Oxydation sine starke Rauchtntwicklung und tin ' Aussenden von kleinen Eisenoxydpartikeln bewirkt.

Sie Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zu schafftn, welches in der Lage ist, bei der Verbrennung von gasförmigen Brennstoffen die Rauchentwicklung während des Anfrischtns des geschmolzenen Metalle und insbesondere während des Anfriechene und Aufbereitens von rostfreies Stahl zu vermeiden, und da- · durch auch eine wirtschaftliche Wiedergewinnung von Chrom zu

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ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung let es in diesem Zusammenhang,eine Einrichtung zur Verfugung zu stellen, die insbesondere geeignet ist, ein solches Verfahren zu ermöglichen, d.h. also, eine Brennerlanze zu schaffen, Dit welcher größere Mengen fließfähiger Brennstoffe bei gleichzeitiger Rauchunterdriickung zur Anfrischung geschmolzenen Metalls verwendet werden können.

Die Erfindung geht dabei aus von einem Verfahren zum Anfriechen und Aufbereiten · von Metall bei gleichzeitiger Rauchunterdriickung und einer größeren Metallauebeute durch Aufleiten eines Flaomenstrahls auf eine Metalloberfläche und besteht zur Lösung der Aufgabe darin, daß ein Brennstoff- und ein im wesentlichen reiner Sauerstoffstroa in getrenntem, aber parallelem Strömungsverlauf so geleitet werden., daß einer der Ströme außen fließt und den anderen kreisförmig umgibt, daß Sauerstoff hinsichtlich des stöchiometrischen Verhältnisses la Überschuß beigegeben wird, daß der äußere Strom in Richtung auf den inneren Stroa gerichtet wird und der innere Strom an dem Funkt, an welches der äußere Strom auf den inneren zufließt, in den äußeren Strom eingeleitet wird, uo ohne eine ine Gewicht fallende Verringerung des äußeren Stromflussee eine Vermischung von Brennstoff und Sauerstoff in einer ersten 'Zone zu erreichen, daß Brenn- und Sauerstoff sur Verbrennung schließlich in eine Expansionszone geleitet werden und daß der SauerstoffÜberschuß zum Anfriechen verwendet wird. *

Eine Einrichtung, die sich insbesondere zur Durchführung des . obigen Verfahrens eignet und zum Anfrischeη und Aufbereiten ' geschmolzenen Metalls durch Verbrennung großer Mengen fließfähiger Brennstoffe bei gleichzeitiger Rauchunterdrüclcung

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U.3.1970 -Zugeeignet ist, besteht darin, daß ein erstes röhrenförmiges, einen Durchlaß bildendes Teil und ein, mit den ersten Hohrteil in Verbindung stehendes Düeenteil vorgesehen ist, daß in dem Düeenteil ein doppelt nach außen sich erweiterndes Durchlaßetück (Doppelkegelteil) nit sich zugekehrten verjüngenden Durchmessern vorgesehen ist und daß ein zweites röhrenförmigeβ, einen zweiten Durchlaß bildendes Teil vorgesehen 1st, welches innerhalb des DurchlaßstUckes in den Düeenteil an einem Funkt ) endet, der von dem Teil nit deo kleinsten Durchmesser entfernt 1st, daß die andere sich kegelförmig öffnende Seite des doppelten Durchl&ßteilstückes zur beschränkten Expansion des Brenn- und des Sauerstoffes dient und daß in Wärmeaustausch mit des Düsenteil stehende Kühlmittel vorgesehen sind.

Ein solches Verfahren bzw. eine solche Einrichtung ermöglicht es, die Brenncrlanze während des Anfrischens des Metalls praktisch in direktem Kontakt mit der* Oberfläche des Hetallbades zu bringen und da3 der Brennvorgang alt einer geraden und in wesentlichen nicht pulsierenden Flamme erfolgt. Weiterhin ergibt sich aufgrund des erfindungsgenäöen Verfahrene und der

entsprechenden Einrichtung, daß bei dem Anfrischen des ge-" schciolzenen Metalls eine größere Metallausbeute ohne eine Einbuße an metallurgischer Qualität erreicht wird.

. Wie erwähnt, werden die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben dadurch gelöst bzw. die !lachteiIe der bekannten Einrichtungen dadurch vermieden, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Sauerstoff und ein fließfähiger Brennstoffstrom • an einer etwas enger gehaltenen Stelle alt verringertem Durcx.-

messer in dem Düsenteil zum Schnitt bzw. zum Zusammenströmen gebracht werden, daß nachfolgend der nunaehr geniechte Gasstrom einen geraden Vfendteil mit gleichförmigem querschnitt

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durchfließt und dann durch Einleiten in einen eine Expansion ermöglichenden Dusenteil mit sich vergrößerndem Durchmesser expandiert, wodurch eine Stabilisation der Flamme und ein SauerstoffÜberschuß für das Anfrischen erzielt wird.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren bzw. zur Durchführung des Verfahrens geeignete Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen in Aufbau und Wirkungsweise näher erläutert:

Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brennerlanze , ' "

Fig. 2 ist ein vergrößertes Teiletück eines Seitenschnittes der Brennerlanze nach Fig. 1,

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Brennerlanzevon vorn aus Richtung der Linie 3*3»

Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Kurz zusammengefaßt werden von dem in den Figuren dargestellt ten Apparat, d.h. von der kombinierten Brennerlanze ein, im .wesentlichen aus reinem.Sauerstoff bestehender Strom und ein flüssiger Brennstoff linear und voneinander getrennt, jedoch in parallelen Strömen geleitet, wot)ei einer der Ströme sich außen befindet und den anderen kreisförmig' umgibt. Ein flüsV ~ siger Brennstoff wie beispielsweise Naturgas wird so geleitet; daß er den inneren Sauerstoffstrom schließlich schneidet und

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mit diesem vermischt wird. Der innere Sauerstoffstroo wird In den äußeren Naturgasstrora an einem Punkt eingeleitet, wo der äußere Strom auf den inneren gerichtet 1st, wobei jedoch der Fluß des Naturgases nicht wesentlich reduziert wird. Dadurch wird ein Vermischen des Naturgases mit dem Sauerstoff in einer ersten Zone erreicht. Nach der Vermischung passieren die kombinierten Ströme eine Zwischenzone, in welcher ein gleichförmiger Querschnitt des Gasstromes aufrechterhalten wird. Nach dieser Zwischenzone gelangt der Strom in einen Expansionsraua, der jedoch einige Beschränkungen aufweist, und in welchem der Brennstoff mit einem Teil des Sauerstoffes verbrannt' wird und der verbleibende Sauerstoff in Verbindung mit dem Brennstoff für den Frisch- bzw. Aufbereitungevorgang verwendet wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der innere Sauerstoffatom mit einer größeren Geschwindigkeit als der äußere Naturgasstrom geleitet, um einen Atmungseffekt zu erwirken.

Wie herausgefunden wurde, ergibt die Verwendung dieses besonderen Verfahrens und des entsprechenden Apparates insbesondere Vorteile bei der Unterdrückung von Rauch- bzw. Abgasen im Zusammenhang mit der Anfrischung bzw. Aufbereitung von Stahl in den entsprechenden, Metall herstellenden öfen. Dabei soll die Flamme die Oberfläche des geschmolzenen Metalls in einem Winkel im Bereich von 30 bis 75° bestreichen und die Spitze des Brenners so naht wie nur auglich der Oberfläche der Schlacke angenähert und eingestellt werden. Beste Ergebnisse wurden bei einem geschmolzenen Stahlbad bei einer Temperatur von etwa 1650° C und bei einen Verhältnis von Sautretoff zu Naturgas von etwa 2,5 ϊ 1 bis zu 4 χ 1 erzielt, wobei die günstigsten Ergebnisse bei einem Verhältnis von 3 t 1 trzblt wurden.

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In den Figuren let ein AusfUhrungebeispiel einer Brennerlanze dargestellt, wie sie zur Durchfuhrung des weiter vorn geschilderten Verfahrens ao besten geeignet ist. Die Brennerlanze 10 besteht aus drei konzentrisch angeordneten Röhren 11, 12 und 13« die aus Schwarzeisenrohr bestehen. Die äußer» ROhre 13 weist zwei abgerundete Endteile 15 und 16 auf und ' ist mit der Röhre 12 an den mit 17 bezeichneten Punkten verschrei 3t. Die zentrale innere Röhre 11 bildet einen Raus 20, der den Sauerstoff durch den Brenner 10 leitet. Die Röhre hat zvei Ansätze bzw.. Verlängerungen 11a und 11b, die dazu -bestimnt sind, einen gewünschten 45°-Winkel zwischen der Hauptlängsachse des Brenners und dem kleineren DUsenteil 23 zu bilden. Ähnliche Ansätze bzw. Verlängerungen weisen auch die beiden anderen Röhren 12 und 13 auf, wobei die Ansätze ähnlich bezeichnet sind. In dem DUsenteil 23 bzw. in der Röhre 12 ist ein eich doppelt nach außen Lzw. in entgegengesetzten Richtungen erwei'ernder Durchlaß 24 angeordnet, der aus zwei Teilen 25 und 25 besteht, die einen eich stetig verringernden Durchmeeeer aufweisen und die so angeordnet sind» Maß ihre schmaleren Teile einander zugekehrt sind und die gleichzeitig auch das Endteil des Brenners darstellen. Zwischen den beiden sich verjüngenden Teilstücken 25 und 26 1st ein WandstUck 27 eingefügt, das konstanten Durchmesser aufweist und dessen Länge geringer 1st als die der beiden Teilkegelstücke 25 und 26. Des den Sauerstoff fUhrsade Rohr 11 bzw. dessen Rthrteil 11b erstreckt sieh noch um sin kurzes 8tUek in den Kegftlteil 25 hinein und endet an einem Punkt, ffsr von de er geraderf MitteletUck 27 entfernt, jedoch zu dleeta konzentrisch, let. Vie der Zeichnung entnomnen wqrden kann» weist das dsn .Sauerstoff fördernde rohrföralge Teil 11b einen äußeren Durchessser auf» der dea inneren Durchmesser des geraden Wand-Stückes 27 entspricht, so daß der innere Durchmesser des

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Sauerstoffrohres geringfügig kleiner ale der des geraden RohretUckee 27 ist. Der eich doppelt nach außen erweiternde Durchlaß 24 besteht somit eue zwei halbkegelförnigen Teilen, wobei die einseinen Teile geringfügig unterschiedliche Kegel und ebenfalle geringfügig unterschiedliche Wandlängen aufweisen. Der Kinkel, um den sieb, der Kegelteil 25 verjüngt, let geringfügig größer eis der des Täiles <i6, außerdem ist die Wandlänge des Abschnittes 25 geringfügig länger als die des Abschnittes 26.

Der Düsenteil 23 1st mittel· vier Rühren 30 gekühlt, die Kühlwasser aus einem Raun 31 bis In die Brennerspitze befördern, wo das Kühlwasser aus den Endöffnungen 33 der Röhren austritt. Das erhitzte Wasser läuft dann an der Außenseite der Röhren 30 in einem von der Röhre 13 gebildeten Raum 28 wieder zurück, und zwar zu der Auelaßöffnung 34. In dem abgeschlossenen Raum 38 sind zur genauen Festlegung der Stellung der Röhren 30 Abdicht- und Abetandeleaente 35 vorgesehen. Dgβ Kühlwasser tritt in dtn Raua 31 mittel« einer Einlaßöffnung 37 ein.

Weiterhin wird eine Abdichtung und eine genaue Position der Sauerstoffröhre 11 gegenüber der Röhre 12 durch «in Dichtelement 40 erreicht, welches an der Innenseite der Röhrt 12 und der Außenseite der Röhr· 11 angeschweißt let. Dadurch wird tin· geeofaloeeen· rir.gföraige Kaener 42 für da· Naturgas gebildet, welche· durch den Sinlafl 44 eingeführt wird.

Die relativen _Abnetaungen den»Röhren, die den Brenner 10 bilden, und die relativen Dimensionen de· «ich nach außen erveiternden Durchlasses 24 sind wichtige Faktoren zur Srtlelung einer wirksamen Verbrennung alt SäueretoffÜberschuß.

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Die Sauerstoffröhre 11 ebenso wie der Verlängtrungebogtn 11a und der Düsenteil 11b beätehen aus 2,5 cd Standard-Schwar*- rohr (1 inch standard black iron schedule 40). Dit Röhren 12, 12a und. 12b bestehen aus 5 cm Standarä-Schwerzrohr (2 inch standard black iron schedule 40) und die Höbptn 13f '13a und 13b sind 10 cm Standard-Schwarzrohr (4 inch standard black iron schedule 40).

Im folgenden werden noch die genauen Ha3e eines Aueführungebeispieles einer erfindungsgemäßen Brennerlanze angegeben: Die Sauerstoffröhre 11b endet in einem Abstand von ca. 7,3 cm (2 7/8 inch) vor dem Ende des Brenners 10 und folglich schließt das Ende des sich beidseitig nach außen vergrößernden Durchlasses 24 nit dem Ende des Düsenteils des Brenners 10 ab. Der Abstand von den einen Ende des Durchlasses 24 an den Düsenteil des Brenners bis zu des entgegengesetzten Ende, der dem Sauerstoffrohr 11b benachbart ist, d.h. mit anderen Worten, die Länge des sich doppelt verjüngenden Durchlasses beträgt 8,25 cm (3 1/4 inch). Der gerade Randteil 27 weist eine Länge von 2,85 cm (1 1/4 inch) auf und einen inneren Durchmesser von 3»38 cm (1,315 inch). Die Länge des den Kegelteil 26 darstellenden Wandstückes beträgt 2,85 cn (1 1/8 inch), während das andere Kegelstück 25 eine Länge von 3»18 cm (1 1/4 inch) aufweist.

Im folgenden wird nunmehr auf die Arbeitsweise alt der im Vorhergehenden geschilderten Brennerlanxe genauer eingegangen. Verwendung findet beispielsweise die Brennerlanze bei elektrischen Lichtbogenöfen bei der Stahlherstellung während des. Anfrisch- bzw. Aufbereitungsverfahrens. Das Sauerstoffrohr 11 wird auf normale Weise mit einer geeigneten Sauerstoffquelle verbunden, wobei gleichzeitig noch Mittel zur Einstellung bew.

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Beaeeeung dee Sauerstofflueses in die Kaoaer 20 vorgesehen ■Ind. Auf ähnliche Art wird der Gaeeinlaß 44 alt einer geeigneten Naturgaequelle verbunden, wobei ebenfalle Binstell- und Regeleinrichtungen vorgesehen sind. JDa tür die soeben erwähnten Eineteil- bzw. Regeleinrichtungen bekannte StAndardauerüetungen verwendet werden können, sind sie in den Figuren nicht dargestellt. Sobald Sauerstoff und Naturgas aus ihren jeweiligen Behältern in die Kammern 20 und 42 eingeleitet werden, wird auch Kühlwasser durch die Röhre 30 über den Kühlwasseranschluß 37 geleitet. Der Sauerstoff fließt innen gleichförnig durch die Röhre 11 mit oiner Flußgeschwindigkeit von ca. 600 nr pro Stunde (21000 cubic feet per hour) bei einer Plußgeschwindigkeit des Naturgases, welches in den von den Röhren 11, 11a und 11b sowie.12, 12a und 12b gebildeten Zwischenraum fließt, von ca. 20 m pro Stunde (7000 cubic feet p. hour). Auf diese Weise umströmt das Naturgas den innenliegenden Sauerstoffstron von außen und umgibt diesen. Die angegebenen Plu3iaengen bedeuten einen stöchionetrischen Überschuß an Sauerstoff, denn das Naturgan den konischen Teilabschnitt 25 erreicht, wird es nach innen in Richtung auf den inneren Sauerstoffstrom abgeleitet und gelangt so in eine erste Kompressionszone, wo der Sauerstoff und das Naturgas miteinander vermischt werden. In der Folge durchströmt dann das gewonnene Gasgemisch den geraden Rohrabschnitt 27t is Verlauf dessen für die gemischten Gase ein konstanter Strömungsquerschnitt aufrechterhalten wird. Das Ocegeaiech tritt dann in den konischen Teilabschnitt 26 ein, der eine Auedehnung des Gasgemisches mit nachfolgender Verbrennung dea flüchtigen strömenden Brennstoffes ^n ruhiger und nicht turbulenter Art gestattet. Sehr gute Ergebnisse werden dann erzielt, wenn der iJaturgasstron in die erste, durch den Kegelabe chn it t 25 gebildete Teilzone mit einer geringeren Ge-

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schwindigkeit als der innere Sauerstoffstrom einetrönt. Dee Kühlwasser, welches am Ende der Röhre 30 an den mit 33 bezeichneten Gestellen austritt, wird an der Außenseite der Röhre 12 zwischen den Röhren 12 und der Röhre 13 zurückgeleitet und fließt schließlich Über den WaeserauslaßanschluS 34 ab.

Aufgrund der Ausbildung der drei, soeben baechriebenen Zonen (Teilstiicke 25, 26 und 27) wird eine wirkenne Verbrennung erzielt, jedoch in der Weise, daß die aus der Brennerspitze auafretende Planne gleichförmig und in wesentlichen ruhig ist Eine so wirksame und dabei gleichzeitig gleichförmige ruhige Verbrennung an der Brennerspitze wird erzielt, obwohl die Spitze des Brenners in sehr geringen Abständen von der Schlacke und der Oberfläche des geschmolzenen Hetallbadee während des Anfrischvorganges verwendet v/erden kann, so daß ein« wirksame Rauchgas- und AbgasunterdrJckung und eine erhöhte Metallausbeute erzielt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Dusenspitze 23 der Brennerlanze 10 so konstruiert ist, daß sie mit der Hauptachse der Brennerlanze einen Winkel von 45° einschließt. Dadurch wird eine Flainraenrichtung zwischen 30 und 35° erzielt, v;er.n die Brennerlanze in einen Ofen von einer Seitenwand aus eingeführt wird. Dieser Winkel des 3rennerlanzen-Dü-senst ückes in Zusammenwirken mit dem doppelt eich verjüngenden Durchlaß hat wichtige Vorteile für die Brennerlanze bei der abgasfreien Anfrischung von Metall.

- Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß zv.ar in dieses Zuean-.'Benhang der Ansatz des Düsenstüclres bei einen Winkel von 45° erfolgte, das Düsenstock kann jedoch auch direkt εη die

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Hauptachse der Brennerlanze angesetzt werden, darUberhinaue " ist ea auch nöglich, bei den doppelt sich verjüngenden Durchlaß das gerade verlaufende Teilrohrstück 27, das eine Zwiechenzone bildet, wegzulassen, obwohl bei dessen Verwendung sich tatsächlich die besten Ergebnisse erzielen lassen.

Im vorhergehenden ist die Verwendung der Brennerlanze bei der-Anfriechung von Stahl in elektrischen öfen beschrieben worden. Sie kenn jedoch ebenfalls mit Vorteil bei der Verarbeitung und Vorhitzung von Schrott in sämtlichen metallverarbeitenden öfen eingesetzt werden.

Ale bevorzugter Brennstoff ist'Naturgas beschrieben worden, es ist jedoch möglich, auch andere gasförmige Brennstoffe wie Wasserstoff oder Propan zu verwenden sowie flüssige Brennstoffe wie Heizöl, Treiböl, rech oder Teer. Im vorhergehenden war beschrieben, daß die Röhren 11, 11a und 11b, 12, 12a, 12b, 13» 13a und I3'o aus üchw&rzeisen hergestellt sind; falls erwünscht ist es möglich, diese auch aus Kupfer oder rostfreiem Stahl herzustellen. Die vorhergehende Beschreibung des erfindungsgenä3en Verfahrens und des Erenners läßt erkennen, daß es sich -um einen Apparat und ua ein Verfahren zur Verbrennung von fließenden Brennstoffen handelt, die ein rauchfreies Anfrischen nit einer wirksamen .Erhitzung verbinden. Die beschriebene Brenneinrichtung (3rennerlanze) kann ohne die Notwendigkeit, von Spezialwerkzeugen oder Spezialmaterial hergestellt werden, und weist weiterhin ein Minimum von Teilen auf. Sie 1st einfach zu handhaben und die alt der Oberfläche des Metallbades in Kontakt zu bringende Plaaae weist einen Winkel von 30 bis 35° zu diesem auf, obwohl die Brennerlanze auch von einer Sitenwand eingeführt werden kann. ?

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Es versteht eich, daß für die Anpassung an andere zu verarbeitende Metalle bestimmte Modifikationen und Änderungen notwendig werden, die jedoch für einen Fachmann keine Schwierigkeiten bieten.

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Patentansprüche

1. Verfahren zum Anfriechen und Aufbereiten von Metall bei gleichzeitiger HauchunterdrUckung und größerer Metallauebeute durch Aufleiten eines Flammenetrahle auf eine Metalloberflache, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennstoff und ein im wesentlichen reiner Saueretoffetrora in getrenntem, aber parallelen Strömungsverlauf ao geleitet werden, daß einer der Ströme außen fließt und den anderen kreisförmig umgibt, daß Sauerstoff hinsichtlich des stöchiometriechen Verhältnisses im Überschuß beigegeben wird, daß der äußere Strom in Richtung auf den inneren Strom gerichtet wird und dtr inner·'Strom an den Punkt, an welchen der äußere Strom auf den inneren zufließt, in den äußeren Strom eingeleitet wird, um ohne eine ins Gewicht fallende Verringerung des äußeren Stromflusses eine Vermischung von Brennstoff und Sauerstoff in einer ersten Zone zu erreichen, daß Brenn- und Sauerstoff zur Verbrennung schließlich in eine Expansionszone geleitet werden und daß der SauerstoffÜberschuß zum Anfrischen verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung au» Brenn- und Sauerstoff durch eine, zwischen der ersten Zone und der Expansionszone angeordneten Zwischenzone durchgeleitet wird, wobei fiir die Gasnischung ein im wesentlichen gleichförmiger Strömungequerschnitt aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff ein Naturgas verwendet wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saueratoffstron innerhalb dee Naturgaestromee geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Sauerstoffstromes größer als. die des außen geführten Naturgasstromes bemessen wird.

6. Einrichtung zun Anfriechen und Aufbereiten geschmolzenen Metalls durch Verbrennung großer Mengen fließfähiger " Brennstoffe bei gleichzeitiger RauchunterdrUckung, inebesondere zur Durchführung de» Verfahrene nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bie 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes röhrenförmiges, einen Durchlaß (42) bildendes Teil (12, 12a, 12b) und ein mit dem ersten Rohrteil (12, 12a, 12b) in Verbindung stehenden Düsenteil (23) vorgesehen ist, daß in dem Düsenteil ein doppelt nach außen sich erweiterndes Durchlaßstlick (Doppelkegelteil 24) mit sich zugekehrten verjüngenden Durchmessern vorgesehen ist, und daß ein zweites röhrenförmiges, einen zweiten Durchlaß (20) bildendes Teil (11, 11ε, 11b) vorgesehen ist, welches innerhalb des DurchlaßteilstAckes (25* 26) in dem i Düsenteil. (23) an einem Punkt endet, der von den» Teil alt dem kleinsten Durchmesser entfernt ist, daß die andere, sich kegelförmig öffnende Seite (26) des doppelten* Durchlaßteilstückes (24) zur beschränkten üxpansion des Brennstoffes und eines oxydierenden Gases dient und daß im Warenaustausch mit dem Düsenteil (23) stehende Kühlmittel vorgesehen sind,. ·

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß -unabhängig voneinander einzustellende Einlaßöffnungen für den Brennstoff und dae oxydierende Gas vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem D'isenteil (23) zwischen den beiden Schmalseiten des doppelten JJurchlaßteiletückes (24) ein einen in wesentlichen gleichförmigen Strönmngequerschnitt aufweisendes Teilsttick (27) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach einem oder aehreren der Ansprüche 6 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Kühlmittel eine röhrenfbraige, sich im wesentlichen über das gesamte Düsenteil (23) erstreckende Auflenhülle (13, 13a, 13b) vorgesehen ist, die mit dem einen Teil (26) des DurchlaßteilstUckee (24) en Ende der Brennerlanze (10) abschlle3t.

10. Einrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 6 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß das Disenteil (23) den kleineren Abschnitt der Brennerlanze (10) ausaacht und daß die röhrenförmigen, die Durchlässe für den fließfähigen Brennstoff und das oxydierende Gas bildenden Teile (11, 11a, 11b} 12, 12a, 12b) die Eauptlar.gsachse der Brennerlenze bilden, an deren ünde das D'isenteil (23) um 45° versetzt angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem oder aehreren der Ansprüche 6 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelt eich erweiternde Durchlatteilstv.ck (24) £us zwei KegelteiletlUapfen (25, 26) besteh

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12. Einrichtung nach Anspruch 11 ·, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelteilstümpfe (25, 26) von unterschiedlichen Kegeln abgeleitet sind und unterschiedliche handlangen aufweisen.

'13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß als brennbarer fließfähiger Brennstoff ein Naturgas und als oxydierendes Gas Sauerstoff verwendet ist.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß das innere, den Sauerstoff führende Rohrteil (11, 11a', 11b) im Hinblick auf das Durchlaßteilstück (24) konzentrisch angeordnet ist und innerhalb eines Teilkegelstumpfes (25) endet.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Wanddurchmesser des den Sauerstoff fuhrenden Röhrtoilea (11, 11a, 11b) einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem inneren Durchmesser des einen gleichförmigen Strömungsquerschnitt aufweisenden, zwischen den beiden Kegelteilstümpfen (25t 26) angeordneten Teilstückes (27) entspricht und daß der Innere Durchmesser des Sauerstoffrohres geringfügig kleiner als der Durchmesser des Teilstücke (27) iet.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die V/andlänge des geraden Zwischenteils (27) geringer als die Wandlänge der Kegelteile (25, 26) ist.

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17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der eich verjüngende Kegelteil des dem Sauerstoffrohr (11, 11a, 11b) zugekehrten Kegelteilatumpfee (25) geringfügig größer ale der andere Kegelteiletumpf (26) ist.

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