DE2013151B2 - Brennerlanze zum Frischen von Roheisen - Google Patents
Brennerlanze zum Frischen von RoheisenInfo
- Publication number
- DE2013151B2 DE2013151B2 DE2013151A DE2013151A DE2013151B2 DE 2013151 B2 DE2013151 B2 DE 2013151B2 DE 2013151 A DE2013151 A DE 2013151A DE 2013151 A DE2013151 A DE 2013151A DE 2013151 B2 DE2013151 B2 DE 2013151B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tube
- oxygen
- nozzle
- burner lance
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 4
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 35
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances or injectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
stoff zugeführt. Die F i g. 3 dieser USA.-Patentschrift
45 zeigt dann noch die konzentrische Anordnung von Röhren mit r-ier inneren, Sauerstoff führenden und
einer äußeren, den gasförmigen Brennstoff führenden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennerlanze Röhre, wobei jedoch Kühlmittel nicht angegeben
zum Verbrennen fließfähiger Brennstoffe bei gleich- sind.
zeitiger Rauchunterdrückung zum Frischen von ge- 50 Schließlich läßt sich der DT-AS 1 244 215 noch
schmolzenen Metallen, bestehend aus mehreren kon- eine Aufblaslanze mit Kühlung für einen Siemenszentrischen Röhren, wobei eine innere, Sauerstoff Martin-Ofen entnehmen, bei welcher jedoch lediglich
führende Röhre in einer Düse mündet, die als Dop- Sauerstoff und ein diesen verdünnendes Gas, beipelkegel
mit einem zylindrischen Zwischenstück und spielsweise Wasserdampf, zugeführt wird; weitere
sich außen öffnenden Kegelteilstümpfen ausgebildet 55 Brennstoffe sind nicht vorgesehen,
ist, mit einer die innere Röhre umschließenden, Allgemein kann noch verwiesen werden auf die
ist, mit einer die innere Röhre umschließenden, Allgemein kann noch verwiesen werden auf die
Brennstoff führenden und in den der inneren Röhre US-PS 3 236 281, 3 078 084, 3 232 748.
zugewandten Kegelstumpfteil übergehenden weiteren Nachteilig ist bei sämtlichen bekannten Anordnun-
zugewandten Kegelstumpfteil übergehenden weiteren Nachteilig ist bei sämtlichen bekannten Anordnun-
Röhre und mit einer Düse und Röhren umgebenden gen, daß diese nur unter teilweise extrem starker
und ein Kühlmittel transportierenden Ummantelung. 60 Rauchentwicklung arbeiten und nicht in der Lage
Eine solche Brennerlanze ist bekannt aus der sind, eine ruhig brennende Flammenform zu entwik-US-PS
3 202 201, die auf die Urheberin auch vorlie- kein.
gender Erfindung zurückgeht. Bei der bekannten Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
Brennerlanze sind fünf ineinandergeschachtelte, kon- eine Brennerlanze zu schaffen, die in der Lage ist,
zentrisch angeordnete und von Röhren gebildete 65 unter Verbrennung fließfähiger Brennstoffe beim
Kammern vorgesehen, wobei die von innen aus dritte gleichzeitigen Aufheizen und Frischen von Metallen
Kammer das Kühlmittel zu den Düsenauslaßberei- ohne nennenswerte Rauchentwicklung zu arbeiten,
chen transportiert und die äußerste fünfte Kammer Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus
chen transportiert und die äußerste fünfte Kammer Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus
3 4
yoa der eingangs genannten Brennerlanze und be- passieren die kombinierten Ströme eine Zwischensteht
erßndungsgemaß dann, daß die Ummantelung zone, in welcher ein gleichförmiger Querschnitt des
ausschließlich gebildet ist von einer weiteren dritten, Gasstromes aufrechterhalten wird. Nach dieser ZwianderDüsenauslaßoffnung
sackartig abschließenden schenzone gelangt der Strom in einen Expansions-Rohre,
daß die Sauerstotfun Überschuß führende in- 5 raum, der jedoch einige Beschränkungen aufweist
neie Röhre sich lediglich ma einen kurzen Teilbe- und in welchem der Brennstoff mit einem Teil des
jeich in den zugewandten Kegelstumpfteil erstreckt, Sauerstoffes verbrannt wird und der verbleibende
daß bei gleichgroßem Öffnungsdurchmesser der Ke- Sauerstoff in Verbindung mit dem Brennstoff für den
gelteilstümpfe der dem Sauerstoff rohr (11) züge- Frisch-bzw. Aufbereitungsvorgang verwendet wird,
fcefcift Kegelleitstumpf (25) geringfügig größer ist io In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der
und daß die Wandlange des zylindrischen Zwischen- innere Sauerstoffstrom mit einer größeren Geschwinstficks
geringer als die jeweiligen Wandlängen der digkeit als der äußere Naturgasstrom geleitet, um
Kegelteilstümpfe ist. einen Atmungseffekt zu erwirken.
Wesentlich ist bei der Erfindung, daß diese sich Wie herausgefunden wurde, ergibt dis Verwen-
auf das Gebiet fließfähiger und daher auch Turbu- i5 dung dieses besonderen Verfahrens und des entspre-
lenzen entwickelnder Medien bezieht, und gerade chenden Apparates insbesondere Vorteile bei der
hier können schon geringfügige Änderungen bekann- Unterdrückung von Rauch- bzw. Abgasen im Zu-
ter Anordnungen zu vollkommen unterschiedlichen sammenhang mit der Anfrischung bzw. Aufbereitung
Wirkungsweisen führen. Die Erfmdung erreicht da- von Stahl in den entsprechenden, Metall herstellen-
her durch eine insgesamt anders gestaltete Düsenan- 20 den öfen. Dabei soll die Flamme die Oberfläche des
Ordnung und deren intensive Kühlung, die bis vorn geschmolzenen Metalls in einem Winkel im Bereich
an den Düsenmund heranführt, eine bisher nicht er- von 30 bis 75° bestreichen und die Spitze des Bren-
reichte Flammenform, die es vor allen Dingen auch ners so nahe wie nur möglich der Oberfläche der
ermöglicht, die Brennerspitze sehr nahe an die Ober- Schlacke angenähert und eingestellt werden. Beste
fläche des geschmolzenen Metallbades zu bringen, a5 Ergebnisse wurde bei einem geschmolzenen Stahlbad
ohne daß dies zu einer Rauchentwicklung oder zu bei einer Temperatur von etwa 1650° C und bei
einem Aussenden von kleinen Eisenoxydpartikeln einem Verhältnis von Sauerstoff zu Naturgas von
führt. Tatsächlich gelingt es durch die Gestaltung der etwa 2,5 :1 bis zu 4 :1 erzielt, wobei die günstigsten
Brennerdüse, die gemischten Gasströme, nämlich das Ergebnisse bei einem Verhältnis von 3 :1 erzielt
als Brennstoff verwendete Naturgas und den Sauer- 30 wurden.
stoff, in einer weichen und turbulenzfreien Weise zu In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel einer
führen und zu verbrennen, wobei der gemischte Gas- Brennerlanze dargestellt, wie sie zur Durchführung
strom bis zuletzt der Kühlwirkung unterworfen ist. des weiter vom geschilderten Verfahrens am besten
Eine besonders günstige Wirkung wird dann er- geeignet ist. Die Brennerlanze 10 besteht aus drei
zielt, wenn der Sauerstoff nach dem stöchiometri- 35 konzentrisch angeordneten Röhren 11, 12 und 13.
sehen Verhältnis im Überschuß beigegeben wird und die aus Stahlrohr bestehen. Die äußere Röhre 13
mit einer größeren Geschwindigkeit als der äußere weist zwei abgerundete Endteile 15 und 16 auf und
Naturgasstrom fließt. ist mjt der Röhre 12 an den mit 17 bezeichneten
Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Un- Punkten verschweißt. Die zentrale innere Röhre 11
teransprüche und in diesen niedergelegt. 40 bildet einen Raum 20, der den Sauerstoff durch den
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise Brenner 10 leitet. Die Röhre 11 hat zwei Ansätze
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand bzw. Verlängerungen 11a und life, die dazu beder
Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt stimmt sind, einen gewünschten 45°-Winkel zwi-Fig.
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen sehen der Hauptlängsachse des Brenners und dem
Brennerlanze, 45 kleineren Düsenteil 23 zu bilden. Ähnliche Ansätze Fig.2 ist ein vergrößertes Teilstück eines Seiten- bzw. Verlängerungen weisen auch die beiden andeschnittes
der Brennerlanze nach F ig. 1; ren Röhren 12 und 13 auf, wobei die Ansätze ent-Fig.3
zeigt die erfindungsgemäße Brennerlanze sprechend mit 12a, 12 6 bzw. 13a, 13b bezeichnet
von vorn aus Richtung der Linie 3-3; sind. In dem Düsenteil 23 bzw. in der Röhre 12 ist
F1 g. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 in 50 ein sich doppelt nach außen bzw. in entgegengesetz-Fig.2.
ten Richtungen erweiternder Durchlaß 24 angeord-Kurz zusammengefaßt werden von dem in den Fi- net, der aus zwei Teilen 25 und 26 besteht, die einen
guren dargestellten Apparat, d. h. von der kombinier- sich stetig verringernden Durchmesser aufweisen und
ten Brennerlanze, ein im wesentlichen aus reinem die so angeordnet sind, daß ihre schmaleren Teile
Sauerstoff bestehender Strom und ein flüssiger 55 einander zugekehrt sind, und die. gleichzeitig auch das
Brennstoff linear und voneinander getrennt, jedoch Endteil des Brenners darstellen. Zwischen den beiin
parallelen Strömen geleitet, wobei einer der den sich verjüngenden Teilstücken 25 und 26 ist ein
Ströme sich außen befindet und den anderen kreis- Wandstück 27 eingefügt, das konstanten Durchmesförmig
umgibt. Ein flüssiger Brennstoff, wie bei- ser aufweist und dessen Länge geringer ist als die der
spielsweise Naturgas, wird so geleitet, daß er den ir- 60 beiden Teilkegelstücke 25 und 26. Das den Sauerneren
Sauerstoff strom schließlich schneidet und mit stoff führende Rohr 11 bzw. dessen Rohrteil 11 b erdiesem
vermischt wird. Der innere Sauerstoffstrom streckt sich noch um ein kurzes Stück in den Kegelwird
in den äußeren Naturgasstrom an einen Punkt teil 25 hinein und endet an einem Punkt, der von
eingeleitet, wo der äußere Strom auf den inneren ge- dem geraden Mittelstück 27 entfernt, jedoch zu dierichtet
ist, wobei jedoch der Fluß des Naturgases 65 sem konzentrisch ist. Wie der Zeichnung entnommen
nicht wesentlich reduziert wird. Dadurch wird ein werden kann, weist das den Sauerstoff fördernde
Vermischen des Naturgases mit dem Sauerstoff in rohrförmige Teil Hb einen äußeren Durchmesser
einer ersten Zone erreicht. Nach der Vermischung auf, der dem inneren Durchmesser des geraden
Wandstückes 27 entspricht, so daß der innere Durch- Auf ähnliche Art wird der Gaseinlaß 44 mit einer gemesser
des Sauerstoffrohres geringfügig kleiner als eigneten Naturgasquelle verbunden, wobei ebenfalls
der des geraden Rohrstückes 27 ist. Der sich doppelt Einstell- und Regeleinrichtungen vorgesehen sind,
nach außen erweiternde Durchlaß 24 besteht somit Da für die soeben erwähnten Einstell- bzw. Regeleinaus
zwei haibkegelförmigen Teilen, wobei die einzel- 5 richtungen bekannte Standardausrüstungen verwennen
Teile geringfügig unterschiedliche Kegel und det werden können, sind sie in den Figuren nicht
ebenfalls geringfügig unterschiedliche Wandlängen dargestellt. Sobald Sauerstoff und Naturgas aus ihren
aufweisen. Der Winkel, um den sich der Kegelteil 25 jeweiligen Behältern in die Kammern 20 und 42 einverjüngt,
ist geringfügig größer als der des Teiles 26, geleitet werden, wird auch Kühlwasser durch die
außerdem ist die Wandlänge des Abschnittes 25 ge- »ο Röhre 30 über den Kühlwasseranschluß 37 geleitet,
ringfügig langer als die des Abschnittes 26. Der Sauerstoff fließt innen gleichförmig durch die
Der Düsenteil 23 ist mittels vier Röhren 30 ge- Röhre 11 mit einer Flußgeschwindigkeit von etwa
kühlt, die Kühlwasser aus einem Raum 31 bis in die 600 m3 pro Stunde bei einer Flußgeschwindigkeit des
Brennerspitze befördern, wo das Kühlwasser aus den Naturgases, welches in dem von den Röhren 11, 11 a
Endöffnungen 33 der Röhren 30 austritt. Das er- 15 und lift sowie 12, 12a und 12b gebildeten Zwihitzte
Wasser läuft dann an der Außenseite der Roh- schenraum fließt, von etwa 20 ms pro Stunde. Auf
ren 30 in einem von der Röhre 13 gebildeten Raum diese Weise umströmt das Naturgas den innenliegen-28
wieder zurück, und zwar zu der Auslaßöffnung den Sauerstoffstrom von außen und umgibt diesen.
34. In dem abgeschlossenen Raum 38 sind zur ge- Die angegebenen Flußmengen bedeuten einen stftnauen
Festlegung der Stellung der Röhren 30 Ab- ao chiometrischen Überschuß an Sauerstoff. Wenn das
dicht- und Abstandelemente 35 vorgesehen. Das Naturgas den konischen Teilabschnitt 25 erreicht,
Kühlwasser tritt in den Raum 31 mittels einer Ein- wird es nach innen in Richtung auf den inneren
laßöffnung 37 ein. Sauerstoffstrom abgeleitet und gelangt so in eine er-
Weiterhin wird eine Abdichtung und eine genaue ste Kompressionszone, wo der Sauerstoff und das
Position der Sauerstoffröhre 11 gegenüber der Röhre 25 Naturgas miteinander vermischt werden. In der
12 durch ein Dichtelement 40 erreicht, welches an Fo'ge durchströmt dann das gewonnene Gasgemisch
der Innenseite der Röhre 12 und der Außenseite der den geraden Rohrabschnitt 27, im Verlauf dessen für
Röhre 11 angeschweißt ist. Dadurch wird eine ge- die gemischten Gase ein konstanter Strömungsquerschlossene
ringförmige Kammer 42 für das Naturgas schnitt aufrechterhalten wird. Das Gasgemisch tritt
gebildet, welches durch den Einlaß 44 eingeführt wird. 30 dann in den konischen Teilabschnitt 26 ein, der eine
Die relativen Abmessungen der Röhren, die den Ausdehnung des Gasgemisches mit nachfolgender
Brenner 10 bilden, und die relativen Dimensionen Verbrennung des flüchtigen strömenden Brennstoffes
des sich nach außen erweiternden Durchlasses 24 in ruhiger und nicht turbulenter Art gestattet. Sehr
sind wichtige Faktoren zur Erzielung einer wirksa- gute Ergebnisse werden dann erzielt, wenn der Namen
Verbrennung mit Sauerstoffüberschuß. 35 turgasstrom in die erste, durch den Kegelabschnitt 25
Die Sauerstoffröhre 11 ebenso wie der Verlange- gebildete Teilzone mit einer geringeren Geschwindigrungsbogen
11 α und der Düsenteil 11b bestehen aus keit als der innere Sauerstoff strom einströmt. Das
2,5 cm Stahlrohr. Die Röhren 12, 12 α und 12 b be- Kühlwasser, welches am Ende der Röhre 30 an den
stehen aus 5 cm Stahlrohr, und die Röhren 13, 13 α mit 33 bezeichneten Gestellen austritt, wird an der
und 13 b sind 10 cm Stahlrohr. 40 Außenseite der Röhre 12 zwischen der Röhre 12
Im folgenden werden noch die genauen Maße und der Röhre 13 zurückgeleitet und fließt schließeines
Ausführungsbeispiels einer erfmdungsgcmä- Hch über den Wasserauslaßanschluß 34 ab.
ßen Brennerlanze angegeben: Die Sauerstoffröhre Auf Grund der Ausbildung der drei soeben bell b endet in einem Abstand von etwa 7,3 cm vor schriebenen Zonen (Teilstücke 25, 26 und 27) wird dem Ende des Brenners 10, und folglich schließt das 45 eine wirksame Verbrennung erzielt, jedoch in der Ende des sich beidseitig nach außen vergrößernden Weise, daß die aus der Brennerspitze austretende Durchlasses 24 mit dem Ende des Düsenteils des Flamme gleichförmig und im wesentlichen ruhig ist. Brenners 10 ab. Der Abstand von dem einen Ende Eine so wirksame und dabei gleichzeitig gleichfördes Durchlasses 24 an dem Düsenteil des Brenners mige ruhige Verbrennung an der Brennerspitze wird bis zu dem entgegengesetzten Ende, der dem Sauer- 50 erzielt, obwohl die Spitze des Brenners in sehr gerinstoffrohr 11 b benachbart ist, d. h. mit anderen Wor- gen Abständen von der Schlacke und der Oberfläche ten, die Länge des sich doppelt verjüngenden Durch- des geschmolzenen Metallbades während des Anlasses beträgt 8,25 cm. Der gerade Wandteil 27 weist frischvorganges verwendet werden kann, so daß eine eine Länge von 2,85 cm auf und einen inneren wirksame Rauchgas- und Abgasunterdrückung und Durchmesser von 3,38 cm. Die Länge des den Kegel- 55 eine erhöhte Metallausbeute erzielt wird,
teil 26 darstellenden Wandstückes beträgt 2,85 cm. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Düsenspitze 23
ßen Brennerlanze angegeben: Die Sauerstoffröhre Auf Grund der Ausbildung der drei soeben bell b endet in einem Abstand von etwa 7,3 cm vor schriebenen Zonen (Teilstücke 25, 26 und 27) wird dem Ende des Brenners 10, und folglich schließt das 45 eine wirksame Verbrennung erzielt, jedoch in der Ende des sich beidseitig nach außen vergrößernden Weise, daß die aus der Brennerspitze austretende Durchlasses 24 mit dem Ende des Düsenteils des Flamme gleichförmig und im wesentlichen ruhig ist. Brenners 10 ab. Der Abstand von dem einen Ende Eine so wirksame und dabei gleichzeitig gleichfördes Durchlasses 24 an dem Düsenteil des Brenners mige ruhige Verbrennung an der Brennerspitze wird bis zu dem entgegengesetzten Ende, der dem Sauer- 50 erzielt, obwohl die Spitze des Brenners in sehr gerinstoffrohr 11 b benachbart ist, d. h. mit anderen Wor- gen Abständen von der Schlacke und der Oberfläche ten, die Länge des sich doppelt verjüngenden Durch- des geschmolzenen Metallbades während des Anlasses beträgt 8,25 cm. Der gerade Wandteil 27 weist frischvorganges verwendet werden kann, so daß eine eine Länge von 2,85 cm auf und einen inneren wirksame Rauchgas- und Abgasunterdrückung und Durchmesser von 3,38 cm. Die Länge des den Kegel- 55 eine erhöhte Metallausbeute erzielt wird,
teil 26 darstellenden Wandstückes beträgt 2,85 cm. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Düsenspitze 23
während das andere Kegelstück 25 eine Länge von der Brennerlanze 10 so konstruiert ist, daß sie mit
3,18 cm aufweist. der Hauptachse der Brennerlanze einen Winkel von
Im folgenden wird nunmehr auf die Arbeitsweise 45° einschließt. Dadurch wird eine Flammsnrichmit
der im Vorhergehenden geschilderten Brenner- 60 rung zwischen 30 und 35° erzielt, wenn die Brennerlanze
genauer eingegangen. Verwendung findet bei- lanze in einen Ofen von einer Seitenwand aus ein»espielsweise
die Brennerlanze bei elektrischen Licht- führt wird. Dieser Winkel des Brennerlanzen-Düsenbogenöfen
bei der Stahlherstellung während des An- Stückes im Zusammenwirken mit dem doppelt sich
frisch- bzw. Aufbereitungsverfahrens. Das Sauer- verjüngenden Durchlaß hat wichtige Vorteile für die
stoffrohr 11 wird auf nonnale Weise mit einer geeig- 65 Brennerlanze bei der abgasfreien Anfrischimg von
neten Sauerstoffquelie verbunden, wobei gleichzeitig Metall.
noch Mittel zur Einstellung bzw. Bemessung des Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß zwar in die-
Sauerstoffflusses in die Kammer 20 vorgesehen sind. sem Zusammenhang der Ansatz des Düsenstückes
bei einem Winkel von 45° erfolgte, das Düsenstück kann jedoch auch direkt an die Hauptachse der
Brennerlanze angesetzt werden.
Im vorhergehenden ist die Verwendung der Brennerlanze bei der Anfrischung von Stahl in elektrischen
öfen beschrieben worden. Sie kann jedoch ebenfalls mit Vorteil bei der Verarbeitung und Vorhitzung
von Schrott in sämtlichen metallverarbeitenden öfen eingesetzt werden.
Als 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, Pech oder Teer. Im vorhergehenden war beschrieben, daß die Röhren 11, 11a und 116, 12,
12 a, 126, 13, 13 a und 136 aus Stahl hergestellt sind; falls erwünscht, ist es möglich, dieses auch aus
Kupfer oder rostfreiem Stahl herzustellen. Die vor-
hergehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Brenners läßt erkennen, daß es
sich um einen Apparat und um ein Verfahren zur Verbrennung von fließenden Brennstoffen handelt,
die ein rauchfreies Anfrischen mit einer wirksamen Erhitzung verbinden. Die beschriebene Brennerlanze
kann ohne die Notwendigkeit von Spezialwerkzeugen oder Spezialmaterial hergestellt werden und weist
weiterhin ein Minimum von Teilen auf. Sie ist einfach zu handhaben, und die mit der Oberfläche des
Metallbades in Kontakt zu bringende Flamme weist einen Winkel von 30 bis 35° zu diesem auf, obwohl
die Brennerlanze auch von einer Seitenwand eingeführt werden kann.
Es versteht sich, daß für die Anpassung an andere zu verarbeitende Metalle bestimmte Modifikationen
und Änderungen notwendig werden, die jedoch für einen Fachmann keine Schwierigkeiten bieten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Brennerlanze zum Verbrennen fließfähiger falls Sauerstoff führt und diesen Sauerstoff durch
Brennstoffe bei gleichzeitiger Rauchunterdrük- 5 beim Ausführungsbeispiel fünf nach außen von der
kung zum Frischen von geschmolzenen Metallen. Düsenöffnung weggerichtete Auslaßrohroffnungen
bestehend aus mehreren konzentrischen Röhren, auf die zu behandelnde Metalloberfläche aufleitet.
wobei eine innere, Sauerstoff führende Röhre in Die bekannte Brennerlanze stellt eine Kombination
einer Düse mündet, die als Doppelkegel mit von Brennerbereich mit reinem Sauerstoff zuführeneinem
zylindrischen Zwischenstück und sich nach io dem Lanzenbereich dar und dient dazu, nach dem
außen öffnenden Kegelteilstümpfen ausgebildet Aufschmelzen durch die Zuführung weiteren Sauerist,
mit einer die innere Röhre umschließenden, Stoffs das geschmolzene Metall aufzufrischen. Abge-Brennstoff
führenden und in den der inneren sehen von dem umständlichen und schwer zu hand-Röhre
zugewandten Kegelstumpfteil übergehen- habenden Aufbau der bekannten Brennerlanze ist weiden
weiteren Röhre und mit einer Düse und 15 terhin nachteilig, daß es nicht gelingt, eine ruhige,
Röhre umgebenden und ein Kühlmittel transpor- nicht pulsierende Verbrennung aufrechtzuerhalten,
tierenden Ummantelung, dadurch gekenn- Tatsächlich haben sich bei der Verwendung dieser
zeichnet, daß die Ummantelung ausschließ- bekannten Breonerlanze schwerwiegende Nachteile,
lieh gebildet ist von einer weiteren dritten, an der insbesondere auch hinsichtlich einer Luftverschmtit-Düsenauslaüöffung
sackartig abschließenden so zung, ergeben.
Röhre (13), daß die Sauerstoff im Überschuß In der gleichen Weise wie bei der Brennerlanze
führende innere Röhre (11) sich lediglich um nach der US-PS 3 202 201 weist auch bei der OE-PS
einen kurzen Teilbereich in den zugewandten Ke- 220 174 die Düse der Brennerlanze eine Doppelkegelstumpfteil
(25) erstreckt, daß bei gleichgroßem gelform mit einem zylindrischen Zwischenstück auf,
Öffnungsdurchmesser der Kegelteilstümpfe (25, 25 dabei führt jedoch das Innere im übrigen nach Be-26)
der dem Sauerstoffrohr zugekehrte Kegel- darf in der Blaseinrichtung verschieblich angeordnete
teilstumpf (25) geringfügig größer ist und daß die Rohr das als Brennstoff verwendete öl, während die
Wandlänge des zylindrischen Zwischenstücks umgebende Röhre den Sauerstoff zuführt. Diese be-(27)
geringer als die jeweiligen Wandlängen der kannte Blaseinrichtung geht daher ohnehin von einer
Kegelteilstümpfe (25, 26) ist. 30 unterschiedlichen Wirkungsvoraussetzung aus und
2. Brennerlanze nach Anspruch 1, dadurch ge- führt zu völlig anderen Strömungsverhältnissen, inskennzeichnet,
daß der äußeren Röhre (13) zu- besondere auch deshalb, weil das ölzuführungsrohr
sätzliche, das Kühlmittel unmittelbar an den Du- sich praktisch völlig durch die Düse erstreckt und
senbereich befördernde innere Röhren (30) zu- erst in dem nach außen offenen Kegelstumpfteil eingeordnet
sind. 35 mündet. Eine weitere Brennerlanze kann der US-PS
3. Brennerlanze nach Anspruch 1 oder 2, da- 3 115 405 als bekannt entnommen werden, die zwar
durch gekennzeichnet, daß der der Sauerstoff ebenfalls an ihrem Endbereich eine als Doppelkegel
führenden Röhre (11) zugewandte Kegelteil- mit zylindrischem Zwischenstück ausgebildete Düse
stumpf (25) geringfügig größer als der die Düsen- aufweist, die hier jedoch lediglich zum Mischen von
öffnung bildenden Kegelteilstumpf (26) ist. 40 flüssigem Brennstoff und unter hohem Druck stehendem
Naturgas verwendet wird; der Sauerstoff selbst wird über eine getrennte, sich nach außen öffnende
Röhre unterhalb der Düsenöffnung für den Brenn-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US81072769A | 1969-03-26 | 1969-03-26 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2013151A1 DE2013151A1 (de) | 1971-02-04 |
| DE2013151B2 true DE2013151B2 (de) | 1974-08-22 |
| DE2013151C3 DE2013151C3 (de) | 1975-04-24 |
Family
ID=25204544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2013151A Expired DE2013151C3 (de) | 1969-03-26 | 1970-03-19 | Brennerlanze zum Frischen von Roheisen |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3638932A (de) |
| JP (1) | JPS496245B1 (de) |
| AT (1) | AT329613B (de) |
| BE (1) | BE747824A (de) |
| CA (1) | CA926288A (de) |
| DE (1) | DE2013151C3 (de) |
| FR (1) | FR2039861A5 (de) |
| GB (1) | GB1305426A (de) |
| LU (1) | LU60568A1 (de) |
| NL (1) | NL7004382A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19922509A1 (de) * | 1999-05-15 | 2000-11-23 | Messer Griesheim Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Eindüsung von Erdgas und/oder Sauerstoff |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3793002A (en) * | 1971-10-14 | 1974-02-19 | Siderurgie Fse Inst Rech | Method of introducing a combustible auxiliary liquid into blast furnace and a tuyere for carrying out the method |
| US3788548A (en) * | 1972-06-05 | 1974-01-29 | Continental Can Co | Control temperature blow stick for injection mold apparatus |
| US3856457A (en) * | 1972-12-29 | 1974-12-24 | Air Prod & Chem | Burner of the oxy-fuel type |
| JPS5650517Y2 (de) * | 1977-02-09 | 1981-11-26 | ||
| US4190238A (en) * | 1978-05-11 | 1980-02-26 | Stahlwerke Peine-Salzgitter Ag | Lance head for a fining lance |
| DE2845004C2 (de) * | 1978-10-16 | 1980-12-11 | Mannesmann Demag Ag, 4100 Duisburg | Düsenanordnung für Stahlerzeugungsöfen, insbesondere für Stahlwerkskonverter |
| ZA786675B (en) * | 1978-11-28 | 1980-02-27 | W Bleloch | Apparatus for the production of steel and iron alloys |
| FR2505873A1 (fr) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Touze Francois | Perfectionnements apportes aux tuyeres a vents chauds pour hauts fourneaux |
| US4461743A (en) * | 1982-02-08 | 1984-07-24 | Sterling Drug Inc. | Oxygen injection nozzle for wet oxidation reactors |
| CA1324949C (en) * | 1988-12-22 | 1993-12-07 | C-I-L Inc. | Injection nozzle |
| US4913735A (en) * | 1989-02-09 | 1990-04-03 | Palmer Manufacturing & Supply, Inc. | Flux injector lance for use in processing aluminum and method |
| US5346133A (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-13 | The M. W. Kellogg Company | High temperature liquid injection apparatus |
| DE19645961A1 (de) * | 1996-11-07 | 1998-05-14 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Gasturbinen-Brennkammer mit einer flüssigkeitsgekühlten Einspritzdüse |
| US9221704B2 (en) * | 2009-06-08 | 2015-12-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Through-port oxy-fuel burner |
| US8360342B2 (en) * | 2010-04-30 | 2013-01-29 | General Electric Company | Fuel injector having differential tip cooling system and method |
| US10290381B2 (en) | 2011-12-30 | 2019-05-14 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Method and apparatus for a high-temperature deposition solution injector |
| US20150292737A1 (en) * | 2012-10-11 | 2015-10-15 | Ecomb Ab (Publ) | Supply device for a combustion chamber |
| DE102012223921A1 (de) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Sms Siemag Ag | Blas- und Brennerlanze |
| US9761336B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-09-12 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Insulated solution injector, system including the same, and method of injecting using the same |
| JP2017032254A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | バーナー |
| US10515729B2 (en) * | 2015-11-04 | 2019-12-24 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Insulated solution injector including an insulating liner, system including the same, and method of injecting using the same |
| ES1217629Y (es) * | 2018-07-05 | 2018-12-13 | Gimeno Manuel Carcare | Amortiguador de impulsos |
| DE102021200059A1 (de) * | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum gleichzeitigen Einblasen eines Brenngases und eines sauerstoffreichen Gases in ein Aggregat |
| JP7715385B2 (ja) * | 2021-09-24 | 2025-07-30 | 株式会社楓和工業 | 管体加熱用バーナー |
| CN113983463B (zh) * | 2021-12-08 | 2022-06-21 | 北京瑞晨航宇能源科技有限公司 | 一种纯氧燃烧器及燃烧方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR674705A (fr) * | 1928-05-24 | 1930-01-31 | Hochofenwerk Lubeck Ag | Procédé de combustion sélective ou simultanée de gaz, combustibles liquides et de charbon pulvérulent dans un seul brûleur |
| US2546937A (en) * | 1949-01-07 | 1951-03-27 | Republic Steel Corp | Apparatus for delivering a fluid into a furnace |
| US2928459A (en) * | 1955-07-08 | 1960-03-15 | Texaco Inc | Annulus type burner assembly with replaceable inner tip |
| US2965370A (en) * | 1956-05-14 | 1960-12-20 | Steel Co Of Wales Ltd | Oxygen lance with bent tip |
| AT220174B (de) * | 1959-05-19 | 1962-03-12 | Voest Ag | Verfahren und Blaseinrichtung zur Zuführung von Wärme zum festen und/oder flüssigen Einsatz beim Frischen desselben zu Stahl |
| US3169161A (en) * | 1961-04-05 | 1965-02-09 | Air Prod & Chem | Oxygen-fuel probe |
| US3202201A (en) * | 1962-01-15 | 1965-08-24 | Chemetron Corp | Gas burner for melting and refining scrap metal |
| US3236281A (en) * | 1963-12-19 | 1966-02-22 | United States Steel Corp | Method and apparatus for burning a mixture of liquid and gaseous fuels |
-
1969
- 1969-03-26 US US810727A patent/US3638932A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-02-23 CA CA075636A patent/CA926288A/en not_active Expired
- 1970-03-13 GB GB1227870A patent/GB1305426A/en not_active Expired
- 1970-03-19 DE DE2013151A patent/DE2013151C3/de not_active Expired
- 1970-03-20 AT AT263370A patent/AT329613B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-03-20 LU LU60568D patent/LU60568A1/xx unknown
- 1970-03-23 FR FR7010349A patent/FR2039861A5/fr not_active Expired
- 1970-03-23 BE BE747824D patent/BE747824A/xx unknown
- 1970-03-26 NL NL7004382A patent/NL7004382A/xx unknown
- 1970-03-26 JP JP45024909A patent/JPS496245B1/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19922509A1 (de) * | 1999-05-15 | 2000-11-23 | Messer Griesheim Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Eindüsung von Erdgas und/oder Sauerstoff |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2013151C3 (de) | 1975-04-24 |
| GB1305426A (de) | 1973-01-31 |
| LU60568A1 (de) | 1970-05-21 |
| NL7004382A (de) | 1970-09-29 |
| DE2013151A1 (de) | 1971-02-04 |
| JPS496245B1 (de) | 1974-02-13 |
| FR2039861A5 (de) | 1971-01-15 |
| ATA263370A (de) | 1975-08-15 |
| AT329613B (de) | 1976-05-25 |
| BE747824A (de) | 1970-08-31 |
| US3638932A (en) | 1972-02-01 |
| CA926288A (en) | 1973-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2013151B2 (de) | Brennerlanze zum Frischen von Roheisen | |
| DE69302666T2 (de) | Hybrides Verfahren zur oxydierenden Verbrennung | |
| DE69215705T2 (de) | Verbrennung mit kohärentem Strahl | |
| DE69906125T2 (de) | Integrierte vorrichtung zum einspritzen von technologischen gasen und feststoffen sowie verfahren zur anwendung dieser vorrichtung zum behandeln metallischer schmelzen | |
| DE2461078C2 (de) | Verfahren zur Verringerung des Gehalts an Stickstoffoxiden, Kohlenmonoxid und Kohlenstoff in einem Abgas, sowie Feuerungsanlage zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE2920233C2 (de) | ||
| DE69225555T2 (de) | Verbrennungsverfahren mit Rückführung und Pfropfenströmung | |
| DE69212686T2 (de) | Brenneranlage für fliessfähige Abfallstoffe | |
| DE3004186A1 (de) | Verfahren zur verbrennungsbehandlung von ablassfluiden, die stickstoffverbindungen enthalten | |
| DE1501979C3 (de) | Verfahren und Brenner zur Verbrennung großer Volumina fließfähiger Brennstoffe | |
| DE2552882A1 (de) | Verfahren und system zur verbrennung eines brennstoffes | |
| DE2810450A1 (de) | Abschmelzender thermischer schweissbrenner | |
| DE69409075T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Verbrennung | |
| DE2101057A1 (de) | Brenner fur Industriezwecke, ins besondere metallurgischer Brenner | |
| DE3923238A1 (de) | Feuerung mit einer einrichtung zum rueckfuehren von verbrennungsprodukten | |
| DE10140422C1 (de) | Thermische Nachverbrennungsvorrichtung | |
| DE2619903C3 (de) | Anlage zur Herstellung eines Dampf-Gas-Gemisches zum Löschen von Untertagebränden | |
| DE2339366A1 (de) | Brennkammer fuer gasturbine | |
| DE2323920C2 (de) | Brenner für Industrieöfen | |
| DE2432330C2 (de) | Brenner mit hoher Austrittsgeschwindigkeit der Rauchgase | |
| DE1545479A1 (de) | Verfahren zum Erhitzen von Gegenstaenden | |
| DE1551759A1 (de) | Brenner fuer Schmelzoefen | |
| DE3730122A1 (de) | Verfahren zur waermeerzeugung durch schadstoffarme verbrennung | |
| DE1927523A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Brennschneiden,insbesondere zum Trennen von Materialien groesserer Dicken | |
| DE1451428B1 (de) | Fluessigstoffbrenner fuer metallurgische OEfen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |