DE2553553B1 - Vorrichtung zum flaemmen eines werkstueckes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Flämmen eines Werkstückes, bestehend aus einem oberen und einem unteren Vorwärmblock, die beide an einem die Gasverteilung aufnehmenden Kopfteil, zur Bildung eines Flämmsauerstoffkanals, im Abstand zueinander angeordnet sind.

Bei den bisher üblichen Flämmverfahren wird zunächst der Flämmbrenner auf das zu flammende Werkstück ausgerichtet. Nach Einschalten und erfolgtem Zünden der Brenngase wird anschließend durch die dabei entstandenen, auf die Werkstückoberfläche gerichteten Heizflammen (Vorwärmflammen) das Werkstück erhitzt und zwar so lange, bis die Zündtemperatur des Metalles erreicht ist.

Da das Anwärmen eine gewisse Zeit benötigt, kann in die Heizflammen zur Beschleunigung des Anwärmvorganges Zünddraht oder Eisenpulver eingebracht werden. Dies ist besonders bei kalten Blöcken oder Brammen zweckmäßig, um eine sonst zu lange Anheizzeit zu vermeiden.

Die von den Heizflammen bestrichene Anflämmzone erstreckt sich nachteiligerweise über die gesamte Breite des Flämmbrenner oder wenn mehrere Flämmbrenner zu einem Aggregat zusammengefaßt werden, über dessen Breite. Bei der Verwendung einer Zündhilfe, wie beispielsweise Eisenpulver, ist es daher erforderlich, das Pulver ebenfalls auf die gesamte Anflämmbreite aufzubringen. Dies erfordert aber nicht nur eine beachtliche Menge an Eisenpulver, sondern eine entsprechend breite Pulverdüse. Speziell durch eine derartige konstruktiv aufwendige und damit kostspielige Pulverdüse steigen die Flämmkosten an.

Es wurde bereits schon vorgeschlagen, die Zündstelle auf dem zu flammenden Werkstück örtlich zu begrenzen, d. h. die Zündstelle entspricht nicht mehr der Breite des Flämmbrenners, sondern ist wesentlich kleiner. Zu diesem Zweck wird einem Flämmbrenner eine Elektrode vorgeordnet, diese elektrisch gezündet und es entsteht vor dem Flämmbrenner in der Anflämmzone eine örtlich begrenzte Zündstelle, von der aus das aufgeschmolzene Metall durch den dann nach der Zündung zugeführten Flämmsauerstoffstrahl auf die gesamte Flämmbahnbreite ausgebreitet wird (US-PS 25 13 425).

Von Nachteil hierbei ist jedoch, daß den Flämmbrenner eine eigene, elektrische Zündeinrichtung nebst aufwendiger Steuerung zugeordnet werden muß und die darüberhinaus nach erfolgter Zündung mittels einer ίο zusätzlichen Verschwenkeinrichtung aus der Flämmzone herausbewegt werden muß.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flämmbrenner zu schaffen, mit dem ohne aufwendige Hilfsmittel, wie z. B Zündelektrode, ein örtlich begrenztes Zünden durchführbar ist.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß im Innern des Flämmsauerstoffkanals (des Flämmbrenners) eine separate Düse für einen Zusatzsauerstoffstrahl vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der separaten Düse wird somit durch einen zusätzlichen Sauerstoffstrahl ein örtlich begrenztes Schmelzbad in kürzester Zeit erhalten und durch den dann zugeschalteten Flämmsauerstoffstrahl dieses Metallschmelzbad ausgebreitet. Durch das Ausbreiten erfolgt ein »Weiterzünden« des Metalls, bis die gesamte Flämmbahnbreite erfaßt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist

vorgesehen, daß die Düse in einer Querverteilung des Flämmsauerstoffkanals angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt, daß der vordere Bereich des Kanales völlig frei bleibt, so daß der darin strömende Flämmsauerstoff ohne Widerstand und praktisch turbulenzfrei als ein ruhiger, flächiger Strom aus dem Brenner austreten kann.

Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Düse zentrisch im Flämmsauerstoffkanal vorgesehen ist.

Um diesen zusätzlichen Sauerstoffstrom auch unabhängig von den anderen Gaseströmen des Flämmbrenners steuern zu können, wird gemäß der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß die Düse mit einer eigenen Zufuhrleitung mit darin vorgesehenem Steuerventil verbunden ist.

Der Flämmbrenner mit der erfindungsgemäßen Zusatzdüse im Innern des Flämmsauerstoffkanals eignet sich nicht nur für einen örtlich begrenzten Zündvorgang, sondern ist auch in vorteilhafter Weise gekennzeichnet durch seine Verwendung zum selektiven Flämmen eines Werkstückes.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Flämmbrenners gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine Draufsicht der Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Flämmbrenner 10

besitzt einen oberen und einen unteren Vorwärmblock 12 bzw. 14. Diese beiden Vorwärmblöcke sitzen auf einem Distanzstück 16 eines Kopfteiles 18 auf. Das Distanzstück 16 ist so bemessen, daß die beiden von ihm aufgenommenen Vorwärmblöcke 12, 14 unter Bildung eines Flämmsauerstoffkanals 20 im Abstand zueinander angeordnet sind.

Der schlitzförmige Flämmsauerstoffkanal 20 erweitert sich in — Richtung zum Kopfteil 18 betrachtet — zu einer ersten Querverteilung 22 die im

Distanzstück 16 angeordnet ist, wie dies F i g. 1 zeigt. Über einen Querschlitz 24 steht die erste Querverteilung 22 mit einer weiteren Querverteilung 26 in Verbindung, in welche der zum Flämmen erforderliche Flämmsauerstoff durch eine oder mehrere Leitungen 28 zugeführt wird.

Die seitliche Begrenzung des Flämmbrenners, insbesondere des über dessen gesamte Breite sich erstreckenden Flämmsauerstoffkanals, einschließlich der beiden Querverteilungen 22, 26 bilden Seitenplatten 30 (vgl. hierzu F i g. 2).

In den beiden Vorwärmblöcken 12,14 sind weiterhin zahlreiche Kanäle 32, 34 vorgesehen, die mit Querverteilern 36 bzw. 38 im Kopfteil 18 verbunden sind. Aus diesen Kanälen strömt Brenngas und Heizsauerstoff (Außenmischung) oder bereits ein Brenngasgemisch zur Bildung der Vorwärmflammen 40, welche zur Erwärmung der Anflämmzone 42 des zu flammenden Werkstückes, beispielsweise einer Bramme 44, auf Zündtemperatur dienen.

Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, ist erfindungsgemäß im Innern des Flämmbrenners 10 eine zusätzliche Düse 46 angeordnet. Die Düse 46 ist zentrisch in der Querverteilung 26 angeordnet (vgl. hierzu F i g. 2) und ragt mit ihrem austrittsseitigen Ende durch den Querschlitz 24 bis in die Querverteilung 22. Das andere Düsenende steht mit einer Zuführleitung 48 in Verbindung, in welcher weiterhin noch ein Steuerventil 50 eingebaut ist.

Wie F i g. 1 weiterhin zeigt, ist dem Flämmbrenner 10 eine Pulverdüse 52 zugeordnet, mit welcher Eisenpulver während des Anflämmvorganges in die Vorwärmflammen 40 geblasen werden _ kann, um somit zur Verkürzung der Anflämmzeit beizutragen. Anstelle von Pulver kann auch ein Zünddraht verwendet werden.

Nach Zünden der Vorwärmflammen 40 wird erfindungsgemäß mittels der Düse 46 im Innern des Flämmbrenners 10 zusätzlich Sauerstoff zu dem Eisenpulver aus Pulverdüse 52 in die Anwärmzone 42 geblasen. Diese zusätzliche Sauerstoffanreicherung mit dem Strahl 54 bewirkt eine äußerst rasche örtlich begrenzte Bildung eines Schmelzbades 56 (Fig. 2) im Bereich der Anwärmzone 42. Nach Bildung dieses kleinen, örtlichen Schmelzbades wird der Flämmsauerstoff der Zuleitungen 28 zugeschaltet, durch dessen kinetische Energie das Schmelzbad über die ganze Flämmbahnbreite ausgebreitet wird, wobei das Metall dann gleichfalls zündet, bis auf diese Weise die gesamte Flämmbahnbreite erfaßt ist. Danach oder gleichzeitig wird über das Steuerventil 50 der Zusatzsauerstoff 54 abgeschaltet.

Weiterhin ist es möglich, nur mit dem Flämmsauerstoffstrahl 54 (ohne den Flämmsauerstoff der Zuführung 28) eine schmale Flämmbahn zu flämmen. Die Flämmbahnbreite hängt von der Düsengröße und Form der Düse 46 ab, die sowohl als Runddüse wie auch als Schlitzdüse ausgebildet sein kann.

Mit dem erfindungsgemäß gestalteten Flämmbrenner, ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Anflämmvorgang durch örtlich begrenzte Zündung und Bildung eines Schmelzbades zeitlich zu verkürzen und hierfür im Bedarfsfall eine beachtliche Menge an Eisenpulver zu sparen, da dieses nicht mehr auf die gesamte Flämmbahnbreite aufgebracht werden muß, sondern lediglich — falls überhaupt erforderlich — in den durch den zusätzlichen Sauerstoffstrahl 54 begrenzten Zündbereich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Flämmen eines Werkstückes bestehend aus einem oberen und einem unteren Vorwärmblock, die beide an einem die Gaseverteilung aufnehmenden Kopfteil zur Bildung eines Flämmsauerstoffkanals im Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Flämmsauerstoffkanales (20) eine separate Düse (46) für einen Zusatzsauerstoffstrahl (54) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (46) in einer Querverteilung (26) des Flämmsauerstoffkanals (20) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (46) zentrisch im Flämmsauerstoffkanal (20) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1,2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) mit einer eigenen Zuführleitung (48) mit darin vorgesehenem Steuerventil (50) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zum selektiven Flämmen eines Werkstückes (44).