DE4317732B4

DE4317732B4 - Verfahren zum Oxidieren eines pulverförmigen Brennstoffs mit zwei Gasen unterschiedlichen Sauerstoffgehalts und Brenner

Info

Publication number: DE4317732B4
Application number: DE4317732A
Authority: DE
Inventors: Pentti Juha Kaasinen; Launo Leo Lilja; Valto Johannes Mäkitalo; Lasse Juhani Valli
Original assignee: Outokumpu Engineering Contractors Oy
Current assignee: Outokumpu Engineering Contractors Oy
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: CA2097239A1; ES2100783B1; US5358222A; ES2100783A1; CN1080987A; FI922532A0; JPH0634114A; CA2097239C; US5443620A; CN1048544C; FI94152B; DE4317732A1; FI94152C; AU666538B2; AU3861393A; JP3288807B2; FI922532A

Abstract

Verfahren zum Oxidieren eines einem Ofen (2), insbesondere Flammschmelzofen, zuzuführenden pulverförmigen Brennstoffs mittels aus zwei Reaktionsgasen I, insbesondere Sauerstoff, und II, insbesondere Luft, bestehenden Verbrennungsgasen, bei welchem Verfahren sowohl die Reaktionsgase als auch der Brennstoff dem Reaktionsraum (7) des Ofens über einen Brenner (1) separat zugeführt werden, wobei dem Reaktionsraum das Reaktionsgas I zumindest teilweise verwirbelt vom Zentrum des Brenners aus und das Reaktionsgas II in zumindest drei separaten zur Brenneraustrittsöffnung gerichteten Strömen um das zentral zugeführte Reaktionsgas I herum zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Ströme des Reaktionsgases II dem Reaktionsraum in einem Öffnungswinkel zwischen 15 und 20°C relativ zur Brennerachse zugeführt werden, und dass der pulverförmige Brennstoff über separate Kanäle (8) zugeführt wird, welche zwischen benachbarten Strömen des Reaktionsgases II angeordnet sind, wobei die daraus zugeführten separaten Brennstoffströme dem Reaktionsraum in einem Winkel von 15 bis 50°C relativ zur Brennerachse zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Oxidieren eines pulverförmigen Brennstoffs in einem Ofen, insbesondere einem Flammschmelzofen mittels eines Brenners, wobei die Oxidation hauptsächlich auf der Vermischung zweier unterschiedlicher Verbrennungsgase, des pulverförmigen Verbrennungsstoffes und möglicherweise eines Zusatzbrennstoffs im Ofenraum erfolgt. Die Verbrennungsgase werden dem Ofenraum in separaten Strömen zugeführt, wobei der Sauerstoff zentral und zumindest teilweise verwirbelt und die Luft diesen umgebend in mehreren Teilströmen zugeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Brenner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Im Stand der Technik sind mehrere Wege zum Oxidieren eines pulverförmigen Brennstoffs sowohl mit Luft, sauerstoffangereicherter Luft als auch mit reinem Sauerstoff bekannt.

In dem US-Patent 4,210,315 wird ein pulverförmiger Brennstoff als ringförmiger abwärts gerichteter Pulverfluß zugeführt, der auf eine speziell geformte Oberfläche gerichtet ist, die in dem ringförmigen Fluß angeordnet ist. Der ringförmige Fluß wird durch mehrere Dispersionsluftströme, die von unterhalb der geformten Oberfläche zugeführt werden, symmetrisch seitwärts verteilt. Von außerhalb dieses Suspensionsstroms wird das Verbrennungsgas in einem hauptsächlich ringförmigen Fluß zugeführt, um mit der pulverförmigen Substanz gemischt zu werden und zu reagieren.

Es ist für eine in einem vertikalen zylindrischen Rohr stattfindende Verbrennung erforderlich, dass der Pulver-Verbrennungsgasstrom parallel zum Rohr und symmetrisch darin verläuft. Dieses ist beispielsweise in der US-PS 4,392,885 realisiert. Dort wird ein hauptsächlich horizontal verlaufendes Verbrennungsgas in einen weichen ringförmigen Fluß geteilt und umgeleitet, um den Pulverfluß parallel zum Reaktionsrohr zu umschließen. Manchmal, wenn der ringförmige Verbrennungsgasfluß zu dünn wird, müssen sprühartige Teilströme eingeführt werden, die den oben genannten Pulverfluß umgeben und diesem beigemischt werden, wie beispielsweise im US-Patent 4,490,170. Die separaten Verbrennungsgasströme rotieren vorzugsweise.

In all diesen Verfahren umschließt das Verbrennungsgas einen gleichförmigen Pulverfluß entweder als gleichförmiger, ringförmiger Fluß oder in unterteilten Einzelströmen.

Im Unterschied zu den vorgenannten Beispielen wird bei dem US-Patent 4,331,087 ein gleichförmiger, ringförmiger Pulverfluß erzeugt, der einen kräftig rotierenden Verbrennungsgasstrom umgibt.

In dem US-Patent 5,133,801 wird eine geringe Menge des Sauerstoffs in das Zentrum eines Verteilungsgliedes nach US-Patent 4,210,315 geführt, um innerhalb des Pulverstroms zusätzlichen Sauerstoff bereit zu stellen.

In vielen Fällen, zum Beispiel bei der Verbrennung von Kohlenstoff werden der pulverförmige Brennstoff und das Verbrennungsgas bereits vor dem Reaktionsraum gemischt, sogar vor dem Brenner. Dies ist jedoch nicht immer vorteilhaft, insbesondere wenn das verwendete Verbrennungsgas reiner Sauerstoff ist und der Brennstoff eine leicht reagierende pulverförmige Substanz darstellt. Auch der Verschleiß der Ausrüstung bereitet in diesem Fall Schwierigkeiten.

Es ist Ziel der Erfindung, die Nachteile des oben erwähnten Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren und einen Brenner bereit zu stellen, die einen gute Vermischung des Brennstoffs mit den Verbrennungsgasen und damit eine gute Reaktion der Komponenten miteinander ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und einen Brenner gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.

Das Verfahren und der Brenner gemäß der Erfindung werden detaillierter nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Flammschmelzofens,
2 eine schematische teilgeschnittene Ansicht eines Pulvermaterialbrenners gemäß der Erfindung,
3 eine Ansicht des Brenners aus 2 im eingebauten Zustand, und
4 eine schematische Ansicht der Materialflüsse unterhalb der Brennerspitze im oberen Bereich des Flammschmelzofens.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung wie der Brenner 1 für den pulverförmigen Verbrennungsstoff in dem Gewölbe 3 des Flammschmelzofens 2 angeordnet ist. Der Pulverbrennstofffluß, in der Regel ein Konzentratfluß, wird im Brennerinnenraum von einer Zuführeinrichtung 4 in mehreren Teilflüssen zugeführt. Beide Reaktionsgase 5 und 6 werden ebenfalls als gleichförmige Gasflüsse dem Brenner zugeführt, wo die Luft in mehrere Teilflüsse verteilt und dem Ofen zugeführt wird. Das Konzentrat und die Reaktionsgase werden in getrennten Flüssen dem Ofen zugeführt, so dass sie lediglich in dem Reaktionsrohr oder -raum 7 des Flammschmelzofens aufeinander treffen. Die vorliegende Erfindung behandelt ein Verfahren mit zwei unterschiedlichen Reaktionsgasen und entsprechend wird mit dem Reaktionsgas I Sauerstoff und mit dem Reaktionsgas II Luft bezeichnet.
Der pulverförmige Konzentratfluß wird von der Zuführeinrichtung 4 abgegeben, die oft als Kettenförderer ausgebildet ist und in drei bis sechs, vorzugsweise fünf Teilflüsse unterteilt. Wie in 2 zu sehen ist, fallen diese Teilflüsse in hauptsächlich röhrenförmigen Kanälen 8 des Brenners aufgrund der Gravitation nach unten. Zuerst werden die Teilflüsse in einem solchen Maße nach außen, d.h. voneinander weggeleitet, dass eine Wirbelerzeugungskammer 9 im zentralen Teil der Vorrichtung installiert werden kann. Danach werden die Teilflüsse für eine gewisse Zeit vertikal nach unten geführt und anschließend wieder nach innen, d.h. aufeinander zugeleitet, so dass sie in Richtung auf die zentrale Achse des vertikalen zylindrischen Reaktionsraums 7 des Ofens gerichtet sind und mit dieser einen Winkel einschließen, der im Bereich 15 bis 50°C liegt. Schließlich werden die in den Kanälen 8 fließenden Teilflüsse des pulverförmigen Verbrennungsstoffes durch das Gewölbe 3 des Reaktionsrohres von der Umgebung der Wirbelerzeugungskammer des Reaktionsgases I in das Rohr geleitet, wo es die zentrale Achse des Rohres etwas unterhalb der nach unten weisenden Oberfläche des Gewölbes trifft.
2 zeigt weiterhin, dass die röhrenförmigen Kanäle 8 zum Zuführen des Konzentrats an ihren Biegungen mit speziellen Taschen 10 versehen sind, wo das Konzentrat gesammelt wird und so eine autogene Auskleidung darin bildet. Diese autogene Auskleidung schützt das Rohr vor Abnützungseffekten aufgrund des Auftreffens einzelner Partikel. Der untere Teil des Kanals 8 kann weiterhin mit einer separaten Abstreifeinrichtung 12 versehen sein, durch die Anhäufungen bzw. Ablagerungen aus dem Konzentratrohr und dem Gewölbe während des Betriebes herausgekratzt werden können.
Beim Verbrennen pulverförmigen Verbrennungsstoffes, insbesondere Konzentrat, werden sowohl Luft als auch reiner Sauerstoff verwendet. Normalerweise werden diese homogen vor dem Eintritt in den Reaktionsraum gemischt und anschließend wird die sauerstoffangereicherte Luft dem Reaktionsraum in einer Weise zugeführt, wie sie beispielsweise in den eingangs erwähnten Patenten beschrieben ist. Schwierigkeiten können hin und wieder beim Mischen entstehen. Oft haben zum Beispiel Sauerstoff und die Luft unterschiedliche Drücke und dies muß berücksichtigt werden beim Mischen und Zuführen der Gase in den Ofen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dem Ofen Sauerstoff und Luft separat und auf unterschiedliche Weise zugeführt. Dies bedeutet, dass die Luft dem Ofen in der Regel durch ein Gebläse zugeführt wird, so dass der Luftdruck im Bereich von 0,02 bis 0,05 bar liegt. Der Sauerstoff wird über einen Kompressor zugeleitet, so dass der Sauerstoffdruck im Bereich zwischen 0,2 und 0,5 bar liegt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden diese Verbrennungsgase nun separat dem Ofen zugeleitet, wobei der Sauerstoff mit dem höheren Druck vollständig dazu verwendet werden kann, das Konzentrat zu dispergieren. So wird diese Verwirbelungs- oder Rührenergie, die in dem Sauerstoff enthalten ist, nicht beim Zusammenmischen der Verbrennungsgase verloren.
Durch die Erfindung werden so alle Drücke der Verbrennungsgase optimal genutzt. Der (höhere) Sauerstoffdruck kann verwendet werden, um eine starke Verwirbelung des Sauerstoffs hervorzurufen und somit eine gute Verteilung des Konzentrats sicherzustellen. Die Fluktuation in der Sauerstoffmenge wird berücksichtigt durch ein spezielles Verwirbelungseinstellglied, welches zum Beispiel in dem US-Patent 4,331,087 beschrieben ist.
Andererseits werden von der Luft wegen ihres geringen Druckes keine besonderen Eigenschaften hinsichtlich der Verwirbelung und Konzentratverteilung erwartet, sondern lediglich eine geeignete und sehr variable "Gleichmäßigkeit".
Das Reaktionsgas II, insbesondere Luft, wird dem Brenner 1 in erster Linie horizontal zugeführt und in ähnlicher Weise wie das Konzentrat in drei bis sechs, vorzugsweise vier Teilflüsse unterteilt. Die Aufteilung kann durchgeführt werden, bevor die horizontale Strömung in eine hauptsächlich vertikale Richtung umgeändert wird. Sie kann jedoch auch in einer separaten Luftverteilungskammer erfolgen, deren Bodenteil mit röhrenförmigen Öffnungen 13 versehen ist, die durch das Gewölbe des Reaktionsrohres bzw. Reaktionsraumes ragen und in dem gleichen Winkel wie der Konzentratfluß ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind die Konzentrat- und Luftkanäle 8 und 13 auf dem gleichen Umkreis angeordnet, so dass alternierend ein Kanal für Konzentrat und ein Kanal für Luft vorgesehen sind.
Der Öffnungswinkel der Luftdüsen liegt bei 15 bis 20°C und sie versetzen das umgebende Medium, wie zum Beispiel Konzentrat in einen Saugstrom, der sehr kraftvoll in Richtung auf den oberen Teil des Stromes gerichtet ist. Auf diese Weise kommt das umgebende Medium entsprechend den Geschwindigkeiten der Ströme in einen intensiven Kontakt mit dem Luftstrom.
Das Reaktionsgas I, insbesondere der reine Sauerstoff, dessen Anteil am gesamten Verbrennungsgasfluß ungefähr die Hälfte beträgt, wird als gleichförmiger zuerst hauptsächlich horizontaler Fluß durch den Kanal 14 der Wirbelerzeugungskammer 9 zugeführt. In der Wirbelerzeugungskammer wird der Sauerstoffgasfluß in einer hauptsächlich vertikalen Richtung umgelenkt und zumindest teilweise in eine starke turbulente Bewegung versetzt, so dass der Sauerstoff von dem Zentrum des Luft- und Konzentratsuspenionsringes als in erster Linie hohler konischer Strahl mit einem Öffnungswinkel von größer als 20°C aus dem Bodenteil 15 der Wirbelerzeugungskammer in den Reaktionsraum 7 austritt. Zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen einer separaten Sauerstoffzufuhr stellen separate Sauerstoffkanäle einen wichtigen Faktor auch im Hinblick auf die Arbeitsplatzsicherheit dar.
Es gibt Konzentrate, wie zum Beispiel Nickelsulfidkonzentrat, deren eigener Schwefelgehalt nicht immer zum Aufrechterhalten der für die Reaktion erforderlichen hohen Temperatur ausreicht.
In diesen Fällen wird zusätzliche Wärme im Reaktionsrohr benötigt. Bei der vorliegenden Erfindung wird dies in einfacher Weise durch das folgende Verfahren erreicht.
3 zeigt, wie der Sauerstoffluß von der Innenseite aus dem Bodenteil 15 der Wirbelerzeugungskammer austritt. Dort wird dem Reaktionsraum durch die Leitung 16 ein Flüssigbrennstoff zugeführt. So wird dieser zusätzliche Brennstoffluß von innerhalb des hohlen Sauerstoffgasflusses verteilt, und wenn der Brennstoff aufgrund des umgebenden Sauerstoffs brennt, emittiert er zusätzliche Hitze, die bei den Reaktionen erforderlich ist.
Um die oben aufgeführten Anforderungen zu erfüllen, resultieren die erforderlichen Abmessungen oft in einer Situation, bei der die Oberflächen der Brennelemente so weit durch das Gewölbe des Ofenrohres ragen, dass die Temperaturstabilität des Brennmaterials aufgrund der starken Hitzeabstrahlung in den Ofen (Temperatur über 1400°C) nicht länger garantiert ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem effektiv durch eine Wasserkühlung gelöst, die für den Fachmann wegen der damit verbundenen Risiken nicht offensichtlich ist. Das gesamte Brennersystem ist in dem Gewölbe innerhalb einer wassergekühlten Kupferplatte 17 montiert, die die Verwendung der Materialien und Formen beträchtlich erleichtert.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlmusters in dem oberen Teil des Reaktionsrohres, wenn sich die Brennstoff- und Verbrennungsgasstrahlen, die aus den separaten Kanälen austreten, treffen. Die Verhältnisse an den Punkten A, B und C in den entsprechenden Querschnitten werden nachfolgend beschrieben.
In dem vertikalen Querschnitt von 4 ist zu sehen, dass von dem Bodenteil 15 der Wirbelerzeugungskammer ein separater starker Sauerstoffgasstrahl 18 austritt, um den herum symmetrisch die Konzentratflüsse 19 aus den Konzentratkanälen 8 und die Luftflüsse 20 aus den Luftkanälen 13 austreten. In 4A sind alle Flüsse weiterhin separat. Jedoch, wie anhand des Querschnittes 4B ersichtlich ist, setzt der Öffnungswinkel der Luftstrahlen den Konzentratfluß in einen Saugstrom, aufgrund dessen die feinsten Teile des Konzentrats, die in dem Gasraum fluidisiert sind in dem Luftstrom absorbiert werden und daher nicht irgendwo an kleben oder Ablagerungen an dem Gewölbe bilden. Es ist so ein nach innen gerichteter ringförmiger Konzentrat/Luft-Vorhang gebildet und der Konzentratgehalt in dem Ring fluktuiert in einer wellenartigen Weise. Wie aus dem Querschnitt 4C ersichtlich ist, ist die Verwirbelung bzw. Turbulenz des Sauerstoffstrahls so stark, dass es weiterhin möglich ist, die in 4 ersichtliche vorsuspendierte Konzentrat/Luft-Suspension zu verteilen und homogen zu mischen mit einer für die Reaktion ausreichend hohen Geschwindigkeit.
Möglicherweise wurden durch einige Brenner nach dem Stand der Technik bestimmte Merkmale der vorliegenden Erfindung erreicht, wohingegen die Realisierung anderer für den Brennungsprozeß wesentlicher Merkmale nicht erreicht wurden. Das Verfahren und der Brenner der vorliegenden Erfindung jedoch beseitigen alle oben aufgeführten Nachteile gleichzeitig. Wichtige Beurteilungskriterien für Brenner sind praktische Anforderungen, zum Beispiel ein Betrieb ohne Ausfälle und Abnutzung etc.
In allen bekannten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik wird ein ringförmiger Konzentratfluß verwendet. Hierbei wird die Öffnung oft relativ klein und verursacht die Gefahr eines Zusetzens, zum Beispiel wegen eines Störteils, das in dem Konzentratfluß transportiert wurde. Die Öffnung kann ebenfalls, insbesondere wenn sie beheizt wird, an einen bestimmten Punkt schmaler werden und daher Asymmetrie erzeugen. Die Reinigung einer ringförmigen Öffnung ist weiterhin oft problematisch. Die Reparatur einer beschädigten Öffnung erfordert separat entworfene und manuell hergestellte Spezialstrukturen.
In dem Brenner gemäß der vorliegenden Erfindung können Standardrohre verwendet werden, die daher leicht ersetzbar und stabil sind und ihre Form gut beibehalten. Es ist weiterhin bekannt, dass eine runde transversale Oberfläche die Oberfläche mit der geringsten Reibung darstellt, so dass ein Blockieren minimiert wird. Wenn jedoch trotzdem aus irgendwelchen Gründen etwas blockieren sollte, besteht die Möglichkeit zur Reinigung, die jedoch einfach und unkompliziert im Vergleich zu anderen Strukturen durchgeführt werden kann. Die Reinigung kann sogar automatisiert werden, falls dies notwendig sein sollte.
Das Konzentrat erzeugt oft Abnutzungseffekte, wenn es auf eine Wand mit einer recht hohen Geschwindigkeit auftritt. Bei der vorliegenden Erfindung wurde diesem Umstand auf autogene Weise Rechnung getragen, d.h. an jedem Kollisionspunkt befindet sich eine Fortsetzung des Rohres, die gleichzeitig als Sammelbehälter des Konzentrats dient und die kollidierenden Teile des Konzentratflusses aufnimmt, wie oben bereits beschrieben worden ist.
In vielen Fällen wird, wenn der Sauerstoff in dem Konzentrat von außen zugeführt wird, durch den Zwischenraum zwischen dem Konzentrat/Verbrennungsluftfluß und der Wand des Reaktionsrohres zusätzliche Hitze eingeführt und dann kann eine heiße Flamme (Sauerstoff) wegen einer Abnutzung der Rohrwandung aufgrund starker Hitzebeanspruchung in der Regel nicht benutzt werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Konzentrat/Luft-Suspension am nahesten an der Wand angeordnet und daher verursacht die erfindungsgemäße Struktur keine Schäden an dem Mauerwerk oder den Mörtelstrukturen des Ofenrohres.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf das beigefügte Beispiel beschrieben.
Beispiel 1
In die Flammschmelze eines Nickelkonzentrats wurden dem Ofen entsprechend der nachstehenden Tabelle die nachfolgenden Materialien zugeführt. Der Durchmesser des Reaktionsrohres betrug 4,2 m.
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, hat der Brenner einen großen Einstellbereich. Der Durchsatz kann verdoppelt werden und die Praxis hat gezeigt, dass der Brenner in beiden Bereichen effizient arbeitet. Wie aus der Tabelle zu sehen ist, wurden im Bereich des Durchsatzes II die Sauerstoffzufuhr als auch der Gesamtdurchsatz verdoppelt, jedoch wurde die gleiche Mischeffizienz (Verwirbelungsrate) erreicht durch Reduktion der Intensität der Zirkulation des Verbrennungsgases I. Der Einstellbereich ist deutlich größer als bei einer Anordnung nach dem Stand der Technik, weil bei dieser die Mischeffizienz in erster Linie von der Austrittsgeschwindigkeit des vorgemischten Verbrennungsgases abhängt. In dem Beispiel wird gezeigt, dass die separate Zufuhr der Verbrennungsgase I und II eine wesentliche Erweiterung des Einstellbereichs mit sich bringt.

Claims

Verfahren zum Oxidieren eines einem Ofen (2), insbesondere Flammschmelzofen, zuzuführenden pulverförmigen Brennstoffs mittels aus zwei Reaktionsgasen I, insbesondere Sauerstoff, und II, insbesondere Luft, bestehenden Verbrennungsgasen, bei welchem Verfahren sowohl die Reaktionsgase als auch der Brennstoff dem Reaktionsraum (7) des Ofens über einen Brenner (1) separat zugeführt werden, wobei dem Reaktionsraum das Reaktionsgas I zumindest teilweise verwirbelt vom Zentrum des Brenners aus und das Reaktionsgas II in zumindest drei separaten zur Brenneraustrittsöffnung gerichteten Strömen um das zentral zugeführte Reaktionsgas I herum zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Ströme des Reaktionsgases II dem Reaktionsraum in einem Öffnungswinkel zwischen 15 und 20°C relativ zur Brennerachse zugeführt werden, und dass der pulverförmige Brennstoff über separate Kanäle (8) zugeführt wird, welche zwischen benachbarten Strömen des Reaktionsgases II angeordnet sind, wobei die daraus zugeführten separaten Brennstoffströme dem Reaktionsraum in einem Winkel von 15 bis 50°C relativ zur Brennerachse zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Reaktionsgase I und II dem Reaktionsraum durch den Brenner mit unterschiedlichem Druck zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgas I mit einem Druck im Bereich von 0,2 bis 0,5 bar zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgas II mit einem Druck im Bereich zwischen 0,02 und 0,05 bar zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgas II und die pulverförmigen Brennstoffströme über auf dem gleichen Umkreis liegende Kanäle (8, 13) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgas II über 4 bis 6 Kanäle (13) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pulverförmige Brennstoff über 4 bis 6 Kanäle (8) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das dem Reaktionsraum aus dem Zentrum des Gasstrahls des Reaktionsgases I ein gasförmiger oder flüssiger Zusatzbrennstoff zugeführt wird.
Brenner (1) zum Oxidieren eines einem Ofen (2), insbesondere Flammschmelzofen, zuzuführenden pulverförmigen Brennstoffes mittels aus zwei Reaktionsgasen I und II bestehenden Verbrennungsgasen, umfassend getrennte Führungen für den pulverförmigen Brennstoff und die Reaktionsgase I und II, derart, dass im Zentrum des Brenners (1) eine zur Brenneraustrittseite gerichtete Führung für das erste Reaktionsgas I, insbesondere Sauerstoff, angeordnet ist und um diese Führung des Reaktionsgas I herum mindestens drei diese Führung umgebende zur Brenneraustrittsseite gerichtete Kanäle (13) für die Führung des Reaktionsgas II, insbesondere Luft, angeordnet sind, sowie eine zur Brenneraustrittseite gerichtete Führung für den pulverförmigen Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, das in der im Zentrum des Brenners (1) angeordneten Führung für das Reaktionsgas I eine Wirbelerzeugungskammer (9) angeordnet ist, mit der das Reaktionsgas I in eine turbulente Bewegung versetzbar ist, dass als Führung für den pulverförmigen Brennstoff mehrere separate Kanäle (8) vorgesehen sind, die zwischen benachbarten Kanälen (13) für das Reaktionsgas II angeordnet sind.
Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das dass eine die Wirbelstromkammer (9) umgebende Luftverteilungskammer vorgesehen ist, mit der das dem Brenner zugeführte Reaktionsgas II in separate Ströme aufteilbar ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (8, 13) zur Zufuhr von Reaktionsgas II und Brennstoff auf dem gleichen Umkreis liegen.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des Brenners (1) mit einer wassergekühlten Kupferplatte (17) versehen ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Wirbelerzeugungskammer (9) eine koaxial angeordnete Zuführleitung (16) für einen gasförmigen oder flüssigen Zusatzbrennstoff angeordnet ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (8) zur Zufuhr des pulverförmigen Brennstoffes an ihren Biegungen mit Taschen (10) zum Sammeln des pulverförmigen Brennstoffes versehen sind, wodurch durch Ansammlung des pulverförmigen Brennstoffes in den Taschen (10) eine schützende Auskleidung ausbildbar ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (8) für die Zufuhr des pulverförmigen Brennstoffes mit einer Abstreifvorrichtung (12) zum Auskratzen von Anhäufungen oder Ablagerungen versehen sind.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Brenneraustrittseite gerichteten Kanäle (13) für das Reaktionsgas II röhrenförmig sind und einen Winkel von 15 bis 20°C zur Brennerachse bilden.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Brenneraustrittseite gerichteten Kanäle (8) für den pulverförmigen Brennstoff röhrenförmig sind und einen Winkel von 15 bis 50°C zur Brennerachse bilden.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kanäle (13) für das Reaktionsgas II zwischen vier und sechs liegt.
Brenner nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kanäle (8) für den pulverförmigen Brennstoff zwischen vier und sechs liegt.