DE2522481C2 - Brenner für einen Aufheizstand zum Aufheizen von Torpedopfannen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für einen Aufhei/stand /um Trocknen, Aufheizen und Warmhalten von Torpedopfannen (für Roheisen) im Hochofenwerk. — Bestehend aus zylindrischem Brennergehäuse mit einerseits angeschlossener, symmetrischer Hosenver/.weigung mit in Torpedolängsachse und schräg nach unten weisenden Vcrbrennungsgasaustrittsstutz.cn, andererseits konzentrisch angeschlossenem Gas/uführungsrohr sowie dieses konzenirisch umgebendem Luftzuführungsrohr, wobei im Brennergehäuse eine Mischvorrichtung angeordnet ist, die in die Hosenverzweigung einmündet. — Derartige Brenner sind bei einem Aufheizstand zum Trocknen, Aufheizen und Warmhalten von Torpedopfannen — im folgenden wird kurz nur vom Aufheizen gesprochen — bekanntlich oberhalb einer in den Aufheizstand eingefahrenen Torpedopfanne angeordnet sowie zumeist in Torpedopfannenachse verfahrbar und außerdem in die Einguß/Ausguß-Öffnung der Torpedopfannc einfahrbar.

Bei den pus der Praxis bekannten Brennern der beschriebenen Gattung ist die Mischvorrichtung als sogenannte Spiral-Mischvorrichtung ausgerüstet Sie besteht aus im Vertikalschnitt spiralförmig angeordneten Slrömungskanälen für die Uift und hohlen Trennwänden, die die beschriebenen Slrömungskanäle für die Luft definieren und gleichzeitig als Slrömungskanäle für das Gas ausgebildet sind. Als Gas wird im allgemeinen Erdgas eingesetzt, es können jedoch auch andere Brenngase Verwendung finden. — Arbeitet man mit den bekannten Brennern, so stellt man eine mehr oder weniger ungleichmäßige Aufheizung der Torpedopfanne über ihre Länge und über den Umfang fest, was die Lebensdauer der Pfanne bzw. der Auskleidung beeinträchtigt. Darüber hinaus ist der Regelbereich für das Mischungsverhältnis Gas/Luft beiden bekannten Brennern der beschriebenen Gattung nur in geringen Grenzen regelbar oder steuerbar, so daß die Brenner an unterschiedliche Beiriebsverhältnisse kaum anpaßbar sind. Das verstärkt noch die schon beschriebenen Mangel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe /ugrunde. einen Brenner für einen Aufhei/stand /um Trocknen. Aufhci zen und Warmhalten von Torpedopfannen der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß eine sehr gleichmäßige Aufheizung oder Beheizung der Torpedopfannen über deren gesamte Lange und über den gesamten Umfang erreichbar ist. und zwar bei weitem Regelbereich Gas/Luft /um Zwecke der Anpassung an unterschiedliche Beiriebsverhältnisse.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Mischvorrichtung aus einem Kran/ von konzentrisch zum Brennergehäuse angeordneten Mischrohren und darin — über ein Teilstück der Länge der Mischrohre — eintauchenden Tauchrohren besteht, wobei die Mischrohre mit dem Luftzuftihrungsrohr. die Tauchrohre mit dem Gas/uführungsrohr verbunden sind und der freie Querschnitt zwischen den Mischrohren bzw. den Tauchrohren mit einer Abdichtung verschen ist. Nach bevorzugter Ausführungslorm ist /wischen den Mischrohren ein Querschnitt frei, dessen Durchmesser etwa dem des Gaszjführungsrohres entspricht, und sind die Tauchrohre über ein konisches Trichterstück an das Gaszuführungsrohr angeschlossen. Zweckmäßigerweise ist der Querschnitt /wischen den Mischrohren über deren gesamte Länge abgeschlossen, was /u besonders konstanten Mischungsverhältnissen führt, gleichgültig, wie das Gas/Luft-Gemisch eingestellt ist. Um das Brennergehäuse zu kühlen, kann es zweckmäßig sein, die Anordnung so /u treffen, daß das Brennergehäuse mit einem Doppelmantel versehen ist. der vollständig oder teilweise das Brennergehäuse umgibt, und daß der Doppelmantelzwischenraum an das Luftzuführungsrohr angeschlossen und mit Austrittsöffnungen versehen ist. Die Hosenrohre weisen im Bereich der Vcrbrennungsgasaustrittsstutzen zweckniäßigerweisc eine feuerfeste Auskleidung auf.

Überraschenderweise stellt sich beim Arbeiten mit erfindungsgemäßen Brennern in einem Aufheizstand zum Trocknen. Aufheizen und Warmhalten von Torpedopfannen eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung in der Torpedopfanne nach Länge und Umfang ein, und zwar bei sonst gleichen Betriebsverhältnissen. Das bedeutet, daß bei den bekannten Brennern

.«.•hlcchte Mischungsverhältnisse und schlechte Verbrennungsverhältnisse Ursache für die ungleichförmige Aufheizung der Torpedopfannen sind, wobei von diesen Erscheinungen im Brenner als /vnfangsbcdingungcn definierte, wenn auch nachteilige, aerodynamisch und thermodynamisch bedingte Sirömungsverhältnisse ausgehen, die zu der beschriebenen ungleichen Erwärmung der Torpedopfanne führen. Demgegenüber erreicht die Erfindung eine wesentlich verbesserte Mischung, was auch in der Tatsache zum Ausdruck kommt, daß das Güs/Luft-Verhältnis in extremen Grenzen ohne Schwierigkeiten geregelt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischcr Darstellung

F i g. 1 einen Aufheizstand zum Trocknen. Aufheizen und Warmhalten von Torpedopfannen mit erf'indungsgemäßen Brenner.

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Vcrtikalschniti durch den Brenner nach F i g. t und

F i g. 3 einen Schnitt in Richtung /\.·\ durch den Gegenstand nach F i g. 2.

F i g. 1 zeigt zunächst einen Aufhei/stand 1 zum Trocknen. Aufheizen und Warmhalten einer Torpedopfanne 2. Man erkennt in der Figur die Torpedopfanne 2 und oberhalb der Torpedopfanne 2 den erfindunj.sgcmäßen Brenner 3. Durch Pfeile 4. 5 ist angedeutet, daß der Brenner 3 über der Torpedopfanne 2 auf und nieder sowie außerdem in Richtung der Torpedopfannenachse 6 verfahrbar ist. Er kann in die Einguß- bzw. Ausgußöffnung 7 der Torpedopfanne 2 eingefahren werden, wie es in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet worden ist.

Der Brenner besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau (vgl. insbesondere die F i g. 2 und 3) aus einem zylindrischen Brennergehäuse 8 mit einerseits angeschlossener symmetrischer Hosenverzweigung 9 mit Verbrennungsgasaustrittssuilzcn 10. 11. die in Torpedopfannenlängsachse 6 und schräg nach unten weisen, mit andererseits konzentrisch angeschlossenem Gasz.uführungsrohr 12. welches von einem ebenfalls konzentrischen Luftzuführungsrohr 13 umgeben ist. Im Brennergehäuse 8 befindet sich eine Mischvorrichtung 14, die gleichsam in die Hosenverzweigung 9 mündci.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 und 3 entnimmt man, daß die Mischvorrichtung 14 aus einem Kranz, von konzentrisch zum Drcnnergehäuse 8 angeordneten Mischrohren 15 und darin — über ein kleines Teilstück der Länge der Mischrohre 15 — eintauchenden Tauchrohren 16 besteht. Die Tauchrohre 16 tauchen um ein Teilstück 17 ein, welches etwa dem Durchmesser D der Tauchrohre 16 entspricht, die Mischrohre 15 besitzen den zwei- bis dreifachen Durchmesser D der Tauchrohre 16. Die Mischrohre 15 sind mit dem Luftzuführungsrohr 13, die Tauchrohre 16 sind mit dem Gas/.uführungsrohr 12 verbunden, d. h. sie münden gleichsam in den entsprechenden Sirömungskiinalen. Der freie Querschnitt |g /wischen den Mischrohren 15 bzw. /wischen den Tauchrohren 16 ist jedoch mit Abdichtungen 19 versehen. Zwischen den Mischrohren 15 steht ein Querschnitt 20 frei, dessen Durchmesser Di etwa dem des Gaszuführungsrohres 12 entspricht. Die Tauchrohre 16 sind folglich über ein konisches Trichterstück 21 an das Gaszuführungsrohr 12 angeschlossen. Um definierte Strömungsverhältnisse zu erzielen, ist der Querschnitt zwischen den Mischrohren 15 über deren gesamte Länge abgeschlossen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Brennergehäuse 8 mit einem Doppelmantel 22 verseilen, der im Ausführungsbeispiel das Brennergehäuse 8 aber nur teilweise umgibt. Der Doppelmanielzwischcnraum 23 ist an das Luftzuführungsrohr 13 angeschlossen sowie mit unteren Austrittsöffnungen 24 versehen und ermöglicht so eine Kühlung des Brennergehäuses 8. Die Verbrennungsgasaustriusstutzen 10. 11 des Hosenrohres 27 sind mit einer feuerfesten Auskleidung 25 versehen, an anderen Teilen des erfindungsgemäßen Brenners ist eine solche feuerfeste Auskleidung 25 im allgemeinen nicht erforderlich. — Die Strömung insgesamt ist durch Pfeile 26 angedeutet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Brenner für einen Aufheizstand zum Trocknen. Aufheizen und Warmhalten von Torpedopfannen, — bestehend aus zylindrischem Brennergehäuse mit einerseits angeschlossener, symmetrischer Hoscnvcrzweigung mit in Torpcdopfannenlängsachse sowie schräg nach unten weisenden Verbrennungsgasaustrittstutzen, andererseits konzentrisch angeschlossenem Gaszuführungsrohr sowie dieses konzentrisch umgebendem Luftzuführungsrohr, wobei im Brennergehäuse eine Mischvorrichtung angeordnet ist, die in die Hosenverzweigung einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (14) aus einem Kranz vcn konzentrisch zum Brennergehäuse (8) angeordneten Mischrohren (15) und darin — über ein Teilstück (17) der Länge der Mischrohre (15) — eintauchenden Tauchrohren (16) besteht, wobei die Mischrohre (15) mit dem l.uft/uführungsrohr (13), die Tauchrohre (16) mit dem Gas/uführungsrohr (12) verbunden sind und der freie Querschnitt (18) zwischen den Mischrohren (15) b/w. den Taucbrohren (16) mit einer Abdichtung (19) versehen ist.
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Mischrohren (15) ein Querschnitt (20) frei ist. dessen Durchmesser (Di) etwa dem des Gaszuführungsrohrcs (12) entspricht, und daß die Tauchrohre (16) über ein konisches Trichterstück (21) an das Gas/uführungsrohr (12) angeschlossen sind.
3. 3. Brenner nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dei Querschnitt /wischen den Mischrohren (15) über deren gesamte Lange abgeschlossen ist.
4. 4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Breniicrgehäuse (8) mit einem Doppelmantel (22) versehen ist, der vollständig oder teilweise das Brennergehause (8) umgibt, und daß der Doppelmantelzwischenraum (2Ϊ) an das Luftzuführungsrohr (13) angeschlossen und mit unteren Austrittsöffnungen (24) versehen ist.
5. 5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Hosenrohr (27) im Bereich der Verbrennungsgasaustrittsstutzen (10. 11) eine feuerfeste Auskleidung (25) aufweist.