EP3882548A1 - Burner tube, burner tube assembly and burner unit - Google Patents

Burner tube, burner tube assembly and burner unit Download PDF

Info

Publication number
EP3882548A1
EP3882548A1 EP21162770.8A EP21162770A EP3882548A1 EP 3882548 A1 EP3882548 A1 EP 3882548A1 EP 21162770 A EP21162770 A EP 21162770A EP 3882548 A1 EP3882548 A1 EP 3882548A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
burner
elevations
burner tube
tube
unit
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.)
Pending
Application number
EP21162770.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Germany GmbH filed Critical Primetals Technologies Germany GmbH
Publication of EP3882548A1 publication Critical patent/EP3882548A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/20—Arrangements of heating devices
    • F27B3/205—Burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
    • F27B3/225—Oxygen blowing

Definitions

  • the invention relates to a burner tube for use in a burner unit or burner-lance unit of a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace.
  • This consists of a hollow body with an inner surface and an outer surface, as well as a gas inlet side and a gas outlet side, the burner tube having a longitudinal extension along a longitudinal axis, between the gas inlet side and the gas outlet side.
  • the invention also relates to a furnace, in particular a metallurgical furnace, with a furnace space.
  • burners and lances directed into the furnace interior are used.
  • Combined burner lance units are also known, such as the EP3177743B1 .
  • the burner-lance unit When the burner-lance unit is operated in the burner mode, it generates a flame in order to introduce energy into the furnace chamber.
  • the burner-lance unit can be switched from burner mode to lance mode and used as a lance. In the lance mode, a gas stream is blown into the furnace chamber in order to carry out measurements on the molten metal if necessary.
  • the burner lance units have at least two gas connections, one being provided for the fuel and one for the fuel gas.
  • the fuel gas can also be used in lance mode. A thorough mixing of fuel and fuel gas is desirable for optimal operation.
  • the fuel in particular natural gas, oil and the like, is burned with the addition of the fuel gas - containing oxygen. But there is In addition to the burner-lance units, there are also pure burner units, which are therefore only intended for burner operation.
  • the EP 1136776 A2 an apparatus for introducing solid fuels into a cement kiln is shown.
  • WO 2006021543 A1 is a mixer arrangement for the formation of a fuel-air mixture which can be combined with a burner arrangement of a heat engine.
  • the object of the present invention is to create a burner tube, a burner assembly or a burner unit which directs the fuel gas and the fuel in such a way that the fuel and burner gas are thoroughly mixed immediately upon exit from the burner.
  • the object is achieved by a burner nozzle in that the inner surface and the outer surface each have at least three elevations in the circumferential direction, each with a longitudinal extension in the direction of the longitudinal axis.
  • the elevations have two elevation side surfaces which extend along the longitudinal axis. In the direction of the gas inlet side to the gas outlet side, the elevation side surfaces have an angular amount of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis.
  • the elevation side surfaces or the elevations which are closest in the radial direction on the inner surface and the outer surface each have a different sign of the angle.
  • the purpose of the elevations is that - after the burner tube has been installed in a burner or a burner-lance unit - a channel is formed between the elevations.
  • the channel is from the gas inlet side in the direction of the Gas flows through the gas outlet side, and due to the orientation of the elevation side surfaces, the gas is channeled in such a way that it leaves the channel at a certain angle on the gas outlet side.
  • the channel that results from this has a direction vector that is not parallel to the longitudinal axis. These direction vectors deviate from the longitudinal axis by 5 ° - 45 °.
  • the direction vectors of the channel which results from the elevations on the inner surface and that which results from the elevations on the outer surface, also have a different direction.
  • the burner nozzle element has three elevations, at least three channels are formed.
  • the elevations are each attached to the outer surface and the inner surface.
  • a channel is formed between two elevations on the outer surface and on the inner surface. Seen in the radial direction, there is a channel on the inner surface and there is also a channel on the outer surface in the same radial direction.
  • These elevation side surfaces of these two channels - each viewed in the direction of the same radial vector - have a different sign of the angle.
  • the values of the angle can be the same or differ from one another within the specified range.
  • the elevation side surfaces do not necessarily have to be linear in the longitudinal direction. These can also have a curved design.
  • the exit angle of a gas jet is always decisive for determining the angle. This means that a tangent applied to the gas outlet side is always used to determine the angle.
  • This design results in better mixing of fuel gas and fuel, since the two gas flows cross one another when they exit on the gas outlet side. Without this improved mixing, the gases only mix at a later distance from the nozzle. This means that in the vicinity of the burner there is initially a cold zone with little combustion.
  • a preferred embodiment provides that the inner surface and the outer surface are concentric to one another are arranged. It has therefore proven to be advantageous if the inner surface and the outer surface have an elliptical or circular shape.
  • An expedient embodiment provides that the burner tube is designed in such a way that it can be manufactured using an additive manufacturing method.
  • the burner tube can be easily manufactured using the additive manufacturing process.
  • a particularly preferred embodiment provides that the outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably at least fifteen elevations. The number of increases is determined, among other things, by what gas exit velocity is desired.
  • a channel is formed between two elevations and the dimensions of the respective channels can be used, among other things, to adjust the gas exit speed.
  • Another particularly preferred embodiment provides that the inner surface have at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.
  • a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side.
  • the length of the elevations should therefore be at least 1.5 times the distance from the channel that results between two elevations.
  • the distance is determined, for example, in the case of a greater distance between the elevations, by the radian dimension in the middle of a height of the elevation - viewed in the radial direction.
  • the distance used is that which is available on the gas outlet side. In the case of a large number of elevations, the distance can be the width between the side surfaces of two adjacent elevations.
  • the length of the elevation is measured by the extension in the longitudinal direction, the inclination about the longitudinal axis being taken into account when determining the length.
  • the length of the elevations makes it possible for a gas flow to be directed even more precisely on the gas outlet side and thus for the gas flows to cross over even more reliably.
  • the body is a lance tube with a Laval nozzle.
  • the burner unit also has the option of operating a lance. This is then referred to as the burner-lance unit.
  • a preferred embodiment provides that in a partial area of the longitudinal extent on the gas inlet side there is a gas inlet area on the outer surface and on the inner surface which has no elevations. There should therefore be an area in front of the partial area with the elevations in which the gas can flow in and can then be divided up through the channels formed between the elevations.
  • the object according to the invention is also achieved by the burner assembly mentioned at the beginning.
  • the burner assembly is designed in such a way that there are at least three elevations in the circumferential direction between the body and the burner tube and on the burner tube outer surfaces, each of which has a longitudinal extension along the longitudinal axis at least in partial areas.
  • the elevations each have two elevation side surfaces which extend along the longitudinal axis. In the direction of the gas inlet side to the gas outlet side, the elevation side surfaces have an angular amount of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis.
  • the elevation side surfaces which are closest in the radial direction to the body outer surface and the burner tube outer surface each have a different one Sign of the angle.
  • the body can either be the lance tube - in the case of a burner lance unit - or, for example, a dummy body - in the case of a pure burner unit. It is conceivable that the burner tube and the body are connected by elevations - that is, they consist of one component. In an advantageous embodiment, the body and the burner tube have a circular cross section or a circular tube cross section. However, ellipticals or similar cross-sections are also conceivable. The same effects result as already described for the burner tube.
  • a preferred embodiment provides that the body outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.
  • a particularly preferred embodiment provides that the burner tube outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.
  • a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side.
  • a preferred embodiment provides that in a partial area of the longitudinal extent on the gas inlet side there is a gas inlet area on the outer surface and on the inner surface which has no elevations. There should therefore be an area in front of the partial area with the elevations in which the gas can flow in and can then be divided up through the channels formed between the elevations. Mixing of fuel gas and fuel should only take place after the gas has escaped.
  • the body is a lance tube with a Laval nozzle.
  • the burner unit also has the option of operating a lance. This is then referred to as the burner lance unit.
  • a particularly advantageous embodiment provides that the burner tube is designed according to claims 1-5. This results in a particularly simple design of the burner unit.
  • An expedient embodiment provides that there are at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations between the body and the burner tube.
  • An expedient embodiment provides that there are at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations between the burner tube and the cooling tube.
  • a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side.
  • a preferred embodiment provides that a gas connection is connected exclusively to an interspace between the burner tube and the cooling tube and a gas connection is exclusively connected to an interspace between the body and the burner tube.
  • the object according to the invention is also achieved by the furnace mentioned at the beginning, which has at least one burner unit previously described or described according to claims 10-14, with a gas outlet side of the burner-lance unit pointing in the direction of the furnace chamber. It is preferably a metallurgical furnace such as an electric arc furnace and the like.
  • the burner tube 1 has a gas inlet side 2 and a gas outlet side 3.
  • the burner tube 1 has elevations 4 with elevation side surfaces 4a which are present on both an outer surface 1a and an inner surface 1b.
  • the elevations 4 extend along the longitudinal axis 1c.
  • the elevation side surfaces 4a - both on the inner surface 1b and on the outer surface 1c - have a direction with an angular deviation between 5 ° and 45 ° with respect to the longitudinal axis 1c.
  • a fuel flow 6 flowing through in a burner or burner lance unit - which flows between the elevations 4 of the inner surface 1b - crosses on the gas outlet side 3 with a flowing fuel gas flow 7 - which flows between the elevations 5 of the outer surface 1a.
  • a plan view of the burner tube 1 is shown.
  • the angles ⁇ 1 - which defines an angular deviation of the upper elevation side surface 4b from a longitudinal axis 1c - and ⁇ 2 - which defines an angular deviation of the lower elevation side surface 4c from the longitudinal axis 1c - is shown.
  • the two angles ⁇ 1 and a2 point in opposite directions - that is, they have different signs.
  • the angular amounts of the angles ⁇ 1 and ⁇ 2 can have different values.
  • the figure also shows the distance A between two immediately adjacent elevation side surfaces 4c of two different elevations 4 in each case.
  • the length L is determined in the longitudinal direction, the length resulting from the respective angles ⁇ 1 and ⁇ 2 - as in Fig. 2 shown.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a plan view of the gas outlet side of a burner unit 10 is shown.
  • This consists of a body 11 - which is a lance tube in this illustration - a burner tube 12 and a cooling tube 13.
  • the elevations 4 which have a rearwardly sloping side surface 4c.
  • the elevation 4 can also be seen between the burner tube 12 and the cooling tube 13, but the elevation side surface 4b having a different angular profile to the elevation side surface 4c.
  • Several elevations are arranged in the circumferential direction U. The distance A from two immediately adjacent raised side surfaces 4c is determined in this embodiment by the radian measure.
  • FIG. 4 is a simplified schematic representation of a burner unit 10 - in this embodiment with a lance tube with a Laval nozzle 11b - shown as a section.
  • the body 11, the burner tube 12, the cooling tube 13 and the elevations 4 are shown.
  • the burner tube 1 and the body 11 extend from the gas inlet side 2 to the gas outlet side 3 along the longitudinal axis 1c.
  • the elevations 4 are each arranged between the burner tube inner surface 1b and the body outer surface 11a, as well as on the burner tube outer surface 1a.
  • the fuel flow 6 and the fuel gas flow 7 exit.
  • a fuel gas is introduced through a fuel gas connection 23 and a fuel is introduced through a fuel connection 22.
  • a section of a burner tube 1 is shown.
  • the course of the upper elevation side surface 4b and the lower elevation side surface 4c is shown.
  • the fuel gas flow 6 and the fuel flow 7 intersect on the gas outlet side 3.
  • Fig. 6 shows schematically a furnace 20 with a burner unit 10.
  • the furnace 20 has a furnace vessel 20a and a furnace lid 20b.
  • a metal melt 25 is located inside the furnace vessel 20a.
  • the burner unit 10 is mounted in a burner panel 14. However, it is also possible for the burner unit 10 to be installed directly in a side wall of the furnace 20.
  • the gas outlet side 3 of the burner unit 10 points into the furnace chamber 26 in one direction of the molten metal 25.
  • the burner unit 10 has a gas connection 21, a fuel connection 22, a fuel gas connection 23 and coolant connections 24.
  • a cooling system could also be integrated in the burner panel 14 .
  • Fig. 7 is a schematic representation of a plan view of the gas outlet side of a burner assembly 10 is shown.
  • This consists of a body 11 and a burner tube 12.
  • the elevations 4 which have a side surface 4c extending obliquely to the rear.
  • the elevation 4 is also on the outer surface 1a of the burner tube 1, wherein - viewed in the radial direction R - the elevation side surface 4b has a different direction to the elevation side surface 4c.
  • the elevations 4 are arranged several times in the circumferential direction U.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der metallurgischen Anlagen, konkret einen Ofen - insbesondere einen Lichtbogenofen.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Brennerrohr, eine Brennerbaugruppe oder eine Brenner-Einheit zu schaffen, welche das Brenngas und den Brennstoff derart richtet, dass unmittelbar bei Austritt aus einer Brenner-Einheit (10) eine gute Durchmischung von Brennstoff und Brennergas stattfindet.Die Aufgabe wird gelöst durch ein Brennerrohr (1) oder eine Brennerrohrbaugruppe (9) für den Einsatz in einer Brenner - Einheit (10) einer metallurgischen Anlage. Das Brennerrohr (1) oder die Brennerrohrbaugruppe sind derart ausgestaltet, dass an einer Gasaustrittseite (2) ein Brenngasstrom und ein Brennstoffstrom kreuzen. Dies wird durch jeweils zumindest drei Erhöhungen (4) an einer Innenseite (lb) und einer Außenseite (1) des Brennerrohrs (1) erreicht, wobei jene in Radialrichtung an der Innenfläche (lb) und der Außenfläche (lc) am nächstgelegenen Erhöhungen (4), jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels (α1, α2) aufweisen.The invention relates to the field of metallurgical plants, specifically a furnace - in particular an electric arc furnace. The object of the present invention is to create a burner tube, a burner assembly or a burner unit which directs the fuel gas and the fuel in such a way that immediately upon exit A good mixing of fuel and burner gas takes place from a burner unit (10). The object is achieved by a burner tube (1) or a burner tube assembly (9) for use in a burner unit (10) of a metallurgical plant. The burner tube (1) or the burner tube assembly are designed in such a way that a fuel gas flow and a fuel flow intersect on a gas outlet side (2). This is achieved by at least three elevations (4) on an inner side (lb) and an outer side (1) of the burner tube (1), those in the radial direction on the inner surface (lb) and the outer surface (lc) on the closest elevations (4 ), each have a different sign of the angle (α1, α2).

Description

Gebiet der TechnikField of technology

Die Erfindung betrifft ein Brennerrohr für den Einsatz in einer Brennereinheit oder Brenner-Lanzeneinheit einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen. Diese besteht aus einem hohlen Körper mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, sowie einer Gaseintrittsseite und einer Gasaustrittseite, wobei das Brennerrohr eine Längserstreckung entlang einer Längsachse, zwischen der Gaseintrittsseite und der Gasaustrittsseite aufweist.The invention relates to a burner tube for use in a burner unit or burner-lance unit of a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace. This consists of a hollow body with an inner surface and an outer surface, as well as a gas inlet side and a gas outlet side, the burner tube having a longitudinal extension along a longitudinal axis, between the gas inlet side and the gas outlet side.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennerrohrbaugruppe für den Einsatz in einer Brennereinheit oder Brenner-Lanzeneinheit einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen. Diese besteht aus einem ersten Körper mit einer Körperaußenfläche und einem im Wesentlichen konzentrisch zum ersten Körper angeordneten Brennerrohr mit einer Brennerrohr - Innenfläche und einer Brennerrohr - Außenfläche, welche jeweils eine Gaseintrittsseite, eine Gasaustrittseite und eine Längserstreckung entlang einer Längsachse, zwischen der Gaseintrittsseite und der Gasaustrittsseite, aufweisen. Die Erfindung betrifft auch eine Brenner- -Einheit für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen. Diese umfasst folgendes:

  • zumindest zwei Gasanschlüsse,
  • ein Brennerrohr,
  • ein im Wesentlichen konzentrisch innerhalb des Brennerrohr angeordneten Körper,
  • wobei das Brennerrohr und der Körper jeweils eine Gaseintrittseite und Gasaustrittseite aufweisen,
  • wobei das Brennerrohr im Wesentlichen konzentrisch innerhalb eines Kühlrohres angeordnet ist,
  • zwischen dem Körper und Brennerrohr in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen, welche jeweils zumindest in Teilbereichen eine Längserstreckung entlang der Längsachse aufweisen und sich zwischen den Erhöhungen jeweils ein Kanal ausbildet
  • zwischen Brennerrohr und Kühlrohr in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen, welche jeweils zumindest in Teilbereichen eine Längserstreckung entlang einer Längsachse aufweisen und sich zwischen den Erhöhungen jeweils ein Kanal ausbildet.
The invention further relates to a burner tube assembly for use in a burner unit or burner lance unit of a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace. This consists of a first body with an outer body surface and a burner tube arranged essentially concentrically to the first body with a burner tube - inner surface and a burner tube - outer surface, each of which has a gas inlet side, a gas outlet side and a longitudinal extension along a longitudinal axis, between the gas inlet side and the gas outlet side , exhibit. The invention also relates to a burner unit for use in a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace. This includes the following:
  • at least two gas connections,
  • a burner tube,
  • a body arranged essentially concentrically within the burner tube,
  • wherein the burner tube and the body each have a gas inlet side and a gas outlet side,
  • wherein the burner tube is arranged essentially concentrically within a cooling tube,
  • between the body and burner tube in the circumferential direction at least three elevations, which each have a longitudinal extension along the longitudinal axis at least in partial areas and a channel is formed between the elevations
  • between the burner tube and the cooling tube in the circumferential direction at least three elevations, which each have a longitudinal extension along a longitudinal axis at least in partial areas and a channel is formed between the elevations.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ofen, insbesondere metallurgischer Ofen, mit einem Ofenraum.The invention also relates to a furnace, in particular a metallurgical furnace, with a furnace space.

Stand der TechnikState of the art

In metallurgischen Öfen, insbesondere Lichtbogenöfen, kommen in den Ofeninnenraum gerichtete Brenner und Lanzen zum Einsatz.
Es sind auch kombinierte Brenner Lanzen Einheiten bekannt wie beispielsweise die EP3177743B1 .In metallurgical furnaces, in particular electric arc furnaces, burners and lances directed into the furnace interior are used.
Combined burner lance units are also known, such as the EP3177743B1 .

Wenn die Brenner-Lanzen-Einheit im Brennermodus betrieben wird erzeugt sie eine Flamme, um Energie in den Ofenraum einzubringen. Die Brenner-Lanzen-Einheit kann vom Brennermodus in einen Lanzenmodus umgeschaltet werden und als Lanze genutzt werden. Im Lanzenmodus wird ein Gasstrom in den Ofenraum eingeblasen, um gegebenenfalls Messungen an der Metallschmelze durchzuführen. Die Brenner Lanzeneinheiten weisen zumindest zwei Gasanschlüsse auf, wobei einer für den Brennstoff und einer für das Brenngas vorgesehen ist. Das Brenngas kann auch im Lanzenmodus verwendet werden. Für einen optimalen Betrieb ist eine gute Durchmischung von Brennstoff und Brenngas anzustreben. Der Brennstoff, insbesondere Erdgas, Öl und dergleichen, wird unter Zumischung von dem Brenngas - enthaltend Sauerstoff - verbrannt. Es gibt aber neben den Brenner-Lanzen-Einheiten auch reine Brenner-Einheiten, welche also nur für den Brennerbetrieb vorgesehen sind.
In der EP 1136776 A2 ist eine Vorrichtung zum Einbringen fester Brennstoffe in einen Zementofen gezeigt.When the burner-lance unit is operated in the burner mode, it generates a flame in order to introduce energy into the furnace chamber. The burner-lance unit can be switched from burner mode to lance mode and used as a lance. In the lance mode, a gas stream is blown into the furnace chamber in order to carry out measurements on the molten metal if necessary. The burner lance units have at least two gas connections, one being provided for the fuel and one for the fuel gas. The fuel gas can also be used in lance mode. A thorough mixing of fuel and fuel gas is desirable for optimal operation. The fuel, in particular natural gas, oil and the like, is burned with the addition of the fuel gas - containing oxygen. But there is In addition to the burner-lance units, there are also pure burner units, which are therefore only intended for burner operation.
In the EP 1136776 A2 an apparatus for introducing solid fuels into a cement kiln is shown.

In der WO 2006021543 A1 ist eine Mischer Anordnung zur Ausbildung eine Brennstoff-Luftgemisches die mit einer Brenneranordnung einer Wärmekraftmaschine kombinierbar ist.In the WO 2006021543 A1 is a mixer arrangement for the formation of a fuel-air mixture which can be combined with a burner arrangement of a heat engine.

In der US20150033752A1 ist ein Gasturbinenverbrennungssystem, welche radiale Einströmöffnungen umfasst.In the US20150033752A1 is a gas turbine combustion system that includes radial inflow ports.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Brennerrohr, eine Brennerbaugruppe oder eine Brenner-Einheit zu schaffen, welche das Brenngas und den Brennstoff derart richtet, dass unmittelbar bei Austritt aus dem Brenner eine gute Durchmischung von Brennstoff und Brennergas stattfindet. Die Aufgabe wird durch eine Brennerdüse dadurch gelöst, dass die Innenfläche und die Außenfläche in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen aufweisen, mit jeweils einer Längserstreckung in Richtung der Längsachse. Die Erhöhungen weisen zwei Erhöhungsseitenflächen auf, welche sich entlang der Längsachse erstrecken. Die Erhöhungsseitenflächen weisen in Richtung Gaseintrittsseite zu Gasaustrittsseite einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse auf. Die Erhöhungsseitenflächen bzw. die Erhöhungen, welche in Radialrichtung an der Innenfläche und der Außenfläche jeweils am nächstgelegenen sind, weisen jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels auf.The object of the present invention is to create a burner tube, a burner assembly or a burner unit which directs the fuel gas and the fuel in such a way that the fuel and burner gas are thoroughly mixed immediately upon exit from the burner. The object is achieved by a burner nozzle in that the inner surface and the outer surface each have at least three elevations in the circumferential direction, each with a longitudinal extension in the direction of the longitudinal axis. The elevations have two elevation side surfaces which extend along the longitudinal axis. In the direction of the gas inlet side to the gas outlet side, the elevation side surfaces have an angular amount of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis. The elevation side surfaces or the elevations which are closest in the radial direction on the inner surface and the outer surface each have a different sign of the angle.

Die Erhöhungen dienen dazu, dass sich - nach Einbau des Brennerrohrs in einen Brenner oder eine Brenner-Lanzen Einheit - zwischen den Erhöhungen ein Kanal ausbildet. Der Kanal wird von der Gaseintrittsseite in Richtung der Gasaustrittsseite mit Gas durchströmt, und durch die Orientierung der Erhöhungsseitenflächen wird das Gas derart kanalisiert, dass es an der Gasaustrittsseite den Kanal in einem bestimmten Winkel verlässt. Der Kanal, der sich dadurch ergibt, weist im Vergleich zur Längsachse einen Richtungsvektor auf, der nicht parallel zur Längsachse steht. Diese Richtungsvektoren weichen um 5° - 45° von der Längsachse ab. Die Richtungsvektoren des Kanals, welcher sich durch die Erhöhungen an der Innenfläche ergibt und jener der sich durch die Erhöhungen der Außenfläche ergibt, weist ebenfalls eine unterschiedliche Richtung auf. Wenn das Brennerdüsenelement drei Erhöhungen aufweist bilden sich zumindest drei Kanäle aus. Die Erhöhungen sind jeweils an der Außenfläche und der Innenfläche angebracht. An der Außenfläche und an der Innenfläche bildet sich zwischen zwei Erhöhungen ein Kanal aus. In Radialrichtung gesehen ist an der Innenfläche ein Kanal und in der gleichen Radialrichtung ist an der Außenfläche ebenfalls ein Kanal. Diese Erhöhungsseitenflächen dieser beiden Kanäle - jeweils in Richtung eines gleichen Radialvektor betrachtet - weisen ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels auf. Die Beträge des Winkels können gleich sein oder voneinander im vorgegebenen Bereich abweichen. Die Erhöhungsseitenflächen müssen in Längsrichtung nicht zwangsläufig linear ausgeführt sein. Diese können auch eine gebogene Ausführung aufweisen. Für die Festlegung des Winkels ist immer der Austrittswinkel eines Gasstrahles entscheidend. Die bedeutet, dass für die Bestimmung des Winkels immer eine angelegte Tangente auf der Gasaustrittsseite herangezogen wird. Durch diese Ausführung ergibt sich eine bessere Durchmischung von Brenngas und Brennstoff, da sich die beiden Gasströme beim Austritt an der Gasaustrittsseite überkreuzen. Ohne diese verbesserte Durchmischung mischen sich die Gase erst in einem späteren Abstand von der Düse. Das heißt im Nahbereich des Brenners entsteht zunächst eine kalte Zone mit geringer Verbrennung.The purpose of the elevations is that - after the burner tube has been installed in a burner or a burner-lance unit - a channel is formed between the elevations. The channel is from the gas inlet side in the direction of the Gas flows through the gas outlet side, and due to the orientation of the elevation side surfaces, the gas is channeled in such a way that it leaves the channel at a certain angle on the gas outlet side. In comparison to the longitudinal axis, the channel that results from this has a direction vector that is not parallel to the longitudinal axis. These direction vectors deviate from the longitudinal axis by 5 ° - 45 °. The direction vectors of the channel, which results from the elevations on the inner surface and that which results from the elevations on the outer surface, also have a different direction. If the burner nozzle element has three elevations, at least three channels are formed. The elevations are each attached to the outer surface and the inner surface. A channel is formed between two elevations on the outer surface and on the inner surface. Seen in the radial direction, there is a channel on the inner surface and there is also a channel on the outer surface in the same radial direction. These elevation side surfaces of these two channels - each viewed in the direction of the same radial vector - have a different sign of the angle. The values of the angle can be the same or differ from one another within the specified range. The elevation side surfaces do not necessarily have to be linear in the longitudinal direction. These can also have a curved design. The exit angle of a gas jet is always decisive for determining the angle. This means that a tangent applied to the gas outlet side is always used to determine the angle. This design results in better mixing of fuel gas and fuel, since the two gas flows cross one another when they exit on the gas outlet side. Without this improved mixing, the gases only mix at a later distance from the nozzle. This means that in the vicinity of the burner there is initially a cold zone with little combustion.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Innenfläche und die Außenfläche konzentrisch zueinander angeordnet sind. Es hat sich also als vorteilhaft erwiesen, wenn die Innenfläche und die Außenfläche eine elliptische oder kreisrunde Form aufweisen.A preferred embodiment provides that the inner surface and the outer surface are concentric to one another are arranged. It has therefore proven to be advantageous if the inner surface and the outer surface have an elliptical or circular shape.

Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das Brennerrohr derart ausgestaltet ist, dass es durch ein Additives Fertigung Verfahren hergestellt werden kann. Durch das Additive Fertigungs-Verfahren kann das Brennerrohr einfach gefertigt werden.An expedient embodiment provides that the burner tube is designed in such a way that it can be manufactured using an additive manufacturing method. The burner tube can be easily manufactured using the additive manufacturing process.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Außenfläche zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt zumindest fünfzehn Erhöhungen aufweisen. Die Anzahl von Erhöhungen wird unter anderem dadurch festgelegt, welche Gasaustrittschgeschwindigkeit gewünscht ist. Zwischen jeweils zwei Erhöhungen bildet sich ein Kanal aus und durch die Abmessungen der jeweiligen Kanäle kann unter anderem die Gasaustrittsgeschwindigkeit eingestellt werden.A particularly preferred embodiment provides that the outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably at least fifteen elevations. The number of increases is determined, among other things, by what gas exit velocity is desired. A channel is formed between two elevations and the dimensions of the respective channels can be used, among other things, to adjust the gas exit speed.

Ein weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Innenfläche zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen aufweisen.Another particularly preferred embodiment provides that the inner surface have at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass eine Länge der Erhöhungen in Längsrichtung zumindest 1,5-mal einem Abstand zwischen zwei - in Umfangsrichtung - unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen von zwei unterschiedlichen Erhöhungen, gemessen an der Gasaustrittseite, entspricht. Die Länge der Erhöhungen soll also zumindest 1,5-mal der Abstand von dem Kanal, welcher sich zwischen zwei Erhöhungen ergibt, betragen. Der Abstand wird beispielsweise bei größerem Abstand er Erhöhungen zueinander durch das Bogenmaß in der Mitte einer Höhe der Erhöhung - in Radialrichtung betrachtet - bestimmt. Es wird jener Abstand herangezogen, der an der Gasaustrittseite vorhanden ist. Der Abstand kann bei einer Vielzahl von Erhöhungen die Breite zwischen den Seitenflächen von zwei benachbarten Erhöhungen sein. Die Länge der Erhöhung wird gemessen durch die Erstreckung in Längsrichtung, wobei die Neigung um die Längsachse bei der Ermittlung der Länge berücksichtigt wird.
Die Länge der Erhöhungen ermöglicht es, dass ein Gasstrom noch genauer an der Gasaustrittsseite gelenkt wird und so ein Überkreuzen der Gasströme noch zuverlässiger erfolgt.An advantageous embodiment provides that a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side. The length of the elevations should therefore be at least 1.5 times the distance from the channel that results between two elevations. The distance is determined, for example, in the case of a greater distance between the elevations, by the radian dimension in the middle of a height of the elevation - viewed in the radial direction. The distance used is that which is available on the gas outlet side. In the case of a large number of elevations, the distance can be the width between the side surfaces of two adjacent elevations. The length of the elevation is measured by the extension in the longitudinal direction, the inclination about the longitudinal axis being taken into account when determining the length.
The length of the elevations makes it possible for a gas flow to be directed even more precisely on the gas outlet side and thus for the gas flows to cross over even more reliably.

Eine zweckmäßige Ausführung sieht vor, dass der Körper ein Lanzenrohr mit einer Lavaldüse ist. In diesem Fall weist die Brenner-Einheit zusätzlich die Möglichkeit eines Lanzenbetriebes auf. Dies wird dann als Brenner - Lanzen - Einheit bezeichnet.An expedient embodiment provides that the body is a lance tube with a Laval nozzle. In this case, the burner unit also has the option of operating a lance. This is then referred to as the burner-lance unit.

Ein bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in einem Teilbereich der Längserstreckung an der Gaseintrittsseite jeweils ein Gaseintrittsbereich an der Außenfläche und an der Innenfläche vorhanden ist, welcher keine Erhöhungen aufweist. Es soll also vor dem Teilbereich mit den Erhöhungen einen Bereich geben, in dem das Gas einströmen kann und sich dann durch die zwischen den Erhöhungen gebildeten Kanäle aufteilen kann.A preferred embodiment provides that in a partial area of the longitudinal extent on the gas inlet side there is a gas inlet area on the outer surface and on the inner surface which has no elevations. There should therefore be an area in front of the partial area with the elevations in which the gas can flow in and can then be divided up through the channels formed between the elevations.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch die eingangs genannte Brennerbaugruppe gelöst. Die Brennerbaugruppe ist derart ausgestaltet, dass zwischen Körper und Brennerrohr sowie an der Brennerrohr - Außenflächen in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen vorhanden sind, welche jeweils zumindest in Teilbereichen eine Längserstreckung entlang der Längsachse aufweisen. Die Erhöhungen weisen jeweils zwei Erhöhungsseitenflächen auf, welche sich entlang der Längsachse erstrecken. Die Erhöhungsseitenflächen weisen in Richtung Gaseintrittsseite zu Gasaustrittsseite einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse auf. Die Erhöhungsseitenflächen, welche in Radialrichtung an der Körper - Außenfläche und der Brennerrohr - Außenfläche am nächstgelegenen sind, weisen jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels auf. Der Körper kann entweder das Lanzenrohr - bei einer Brenner- Lanzeneinheit - oder beispielsweise ein Blindkörper - im Fall einer reinen Brenner-Einheit sein. Es ist denkbar, dass das Brennerrohr und der Körper durch Erhöhungen verbunden sind - also aus einem Bauteil bestehen. In vorteilhafter Ausführung hat der Körper und das Brennerrohr einen kreisrunden Querschnitt bzw. einen kreisrunden Rohrquerschnitt. Es sind aber auch Elliptische oder ähnliche Querschnitte denkbar. Es ergeben sich dieselben Effekte wie bereits beim Brennerrohr beschrieben.The object according to the invention is also achieved by the burner assembly mentioned at the beginning. The burner assembly is designed in such a way that there are at least three elevations in the circumferential direction between the body and the burner tube and on the burner tube outer surfaces, each of which has a longitudinal extension along the longitudinal axis at least in partial areas. The elevations each have two elevation side surfaces which extend along the longitudinal axis. In the direction of the gas inlet side to the gas outlet side, the elevation side surfaces have an angular amount of 5 ° -45 ° to the longitudinal axis. The elevation side surfaces which are closest in the radial direction to the body outer surface and the burner tube outer surface each have a different one Sign of the angle. The body can either be the lance tube - in the case of a burner lance unit - or, for example, a dummy body - in the case of a pure burner unit. It is conceivable that the burner tube and the body are connected by elevations - that is, they consist of one component. In an advantageous embodiment, the body and the burner tube have a circular cross section or a circular tube cross section. However, ellipticals or similar cross-sections are also conceivable. The same effects result as already described for the burner tube.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Körper - Außenfläche zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen aufweist.A preferred embodiment provides that the body outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Brennerrohr - Außenfläche zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen aufweist.A particularly preferred embodiment provides that the burner tube outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass eine Länge der Erhöhungen in Längsrichtung zumindest 1,5-mal einem Abstand zwischen zwei - in Umfangsrichtung - unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen von zwei unterschiedlichen Erhöhungen, gemessen an der Gasaustrittseite, entspricht. Die Bestimmung der Länge und des Abstandes sind bereits oben erläutert.An advantageous embodiment provides that a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side. The determination of the length and the distance have already been explained above.

Ein bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in einem Teilbereich der Längserstreckung an der Gaseintrittsseite jeweils ein Gaseintrittsbereich an der Außenfläche und an der Innenfläche vorhanden ist, welcher keine Erhöhungen aufweist. Es soll also vor dem Teilbereich mit den Erhöhungen einen Bereich geben, in dem das Gas einströmen kann und sich dann durch die zwischen den Erhöhungen gebildeten Kanäle aufteilen kann. Eine Durchmischung von Brenngas und Brennstoff soll erst nach dem Gasaustritt erfolgen.A preferred embodiment provides that in a partial area of the longitudinal extent on the gas inlet side there is a gas inlet area on the outer surface and on the inner surface which has no elevations. There should therefore be an area in front of the partial area with the elevations in which the gas can flow in and can then be divided up through the channels formed between the elevations. Mixing of fuel gas and fuel should only take place after the gas has escaped.

Eine zweckmäßige Ausführung sieht vor, dass der Körper ein Lanzenrohr mit einer Lavaldüse ist. In diesem Fall weist die Brenner-Einheit zusätzlich die Möglichkeit eines Lanzenbetriebes auf. Dies wird dann als Brenner Lanzen Einheit bezeichnet.An expedient embodiment provides that the body is a lance tube with a Laval nozzle. In this case, the burner unit also has the option of operating a lance. This is then referred to as the burner lance unit.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch die eingangs genannte Brenner Einheit gelöst, welche folgendes umfasst:

  • die Erhöhungen jeweils zwei Erhöhungsseitenflächen aufweisen,
  • wobei die Erhöhungsseitenflächen in Richtung Gaseintrittsseite zu Gasaustrittsseite einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse aufweisen,
  • die Erhöhungsseitenflächen, zwischen Körper und Brennerrohr, sowie jene die zwischen Brennerrohr und Kühlrohr in Radialrichtung am nächstgelegenen zueinander sind, jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels aufweisen.
Die Erhöhungen zwischen Körper und Brennerrohr können entweder fix mit dem Körper und/oder mit dem Brennerrohr verbunden sein. Es ist auch denkbar, dass manche mit dem Brennerrohr und manche mit dem Körper verbunden sind. Das gleiche gilt für die Erhöhungen zwischen Brennerrohr und Kühlrohr, auch hier können die Erhöhungen mit dem Brennerrohr und/oder mit dem Kühlrohr verbunden sein. Durch die zwischen den Erhöhungen ausgebildeten Kanäle - welche einerseits zwischen dem Körper und Brennerrohr und anderseits zwischen Brennerrohr und Kühlrohr liegen - kommt es zu einer besseren Durchmischung von Brenngas und Brennstoff. Die bessere Durchmischung findet deshalb statt, da sich der Brenngasstrom und der Brennstoffstrom beim Austritt an der Gasaustrittseite überkreuzen, da diese beiden Kanäle jeweils in unterschiedliche Richtungen gegenüber der Längsachse zeigen. Der Körper kann entweder das Lanzenrohr - bei einer Brenner-Lanzeneinheit - oder beispielsweise ein Blindkörper - im Fall einer reinen Brenner-Einheit sein.The object according to the invention is also achieved by the burner unit mentioned at the beginning, which comprises the following:
  • the elevations each have two elevation side surfaces,
  • wherein the elevation side surfaces in the direction of the gas inlet side to the gas outlet side have an angular amount of 5 ° - 45 ° to the longitudinal axis,
  • the elevation side surfaces between the body and the burner tube, as well as those that are closest to one another in the radial direction between the burner tube and the cooling tube, each have a different sign of the angle.
The elevations between the body and the burner tube can either be fixedly connected to the body and / or to the burner tube. It is also conceivable that some are connected to the burner tube and some are connected to the body. The same applies to the elevations between the burner tube and the cooling tube; here, too, the elevations can be connected to the burner tube and / or to the cooling tube. The channels formed between the elevations - which on the one hand lie between the body and burner tube and on the other hand between burner tube and cooling tube - result in better mixing of fuel gas and fuel. The better mixing takes place because the fuel gas flow and the fuel flow cross each other when exiting on the gas exit side, since these two channels each point in different directions with respect to the longitudinal axis. The body can either be the lance tube - in the case of a burner-lance unit - or, for example, a dummy body - in the case of a pure burner unit.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Brennerrohr nach den Ansprüchen 1-5 ausgestaltet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Ausgestaltung der Brenner - Einheit.A particularly advantageous embodiment provides that the burner tube is designed according to claims 1-5. This results in a particularly simple design of the burner unit.

Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass zwischen dem Körper und dem Brennerrohr zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen vorhanden sind.An expedient embodiment provides that there are at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations between the body and the burner tube.

Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass zwischen Brennerrohr und Kühlrohr zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen vorhanden sind.An expedient embodiment provides that there are at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations between the burner tube and the cooling tube.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass eine Länge der Erhöhungen in Längsrichtung zumindest 1,5-mal einem Abstand zwischen zwei - in Umfangsrichtung - unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen von zwei unterschiedlichen Erhöhungen, gemessen an der Gasaustrittseite, entspricht. Die Bestimmung der Länge und des Abstandes sind bereits oben erläutert.An advantageous embodiment provides that a length of the elevations in the longitudinal direction corresponds to at least 1.5 times a distance between two - in the circumferential direction - immediately adjacent elevation side surfaces of two different elevations, measured on the gas outlet side. The determination of the length and the distance have already been explained above.

Ein bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass ein Gasanschluss ausschließlich mit einem Zwischenraum zwischen Brennerrohr und Kühlrohr verbunden ist und ein Gasanschluss ausschließlich mit einem Zwischenraum zwischen Körper und Brennerrohr verbunden ist. Die Vermischung von Brenngas und Brennstoff soll ausschließlich an der Gasaustrittseite verfolgen und keinesfalls schon in einem vorherigen Bereich.A preferred embodiment provides that a gas connection is connected exclusively to an interspace between the burner tube and the cooling tube and a gas connection is exclusively connected to an interspace between the body and the burner tube. The mixing of fuel gas and fuel should only take place on the gas outlet side and under no circumstances should it be in a previous area.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch den eingangs genannten Ofen gelöst, welcher zumindest einen davor beschriebenen bzw. nach den Ansprüchen 10-14 beschriebenen Brenner-Einheit aufweist mit einer Gasaustrittseite der Brenner-Lanzeneinheit in Richtung des Ofenraums zeigend angeordnet ist. Es handelt sich vorzugsweise um einen metallurgischen Ofen wie beispielsweise ein Lichtbogenofen und dergleichen.The object according to the invention is also achieved by the furnace mentioned at the beginning, which has at least one burner unit previously described or described according to claims 10-14, with a gas outlet side of the burner-lance unit pointing in the direction of the furnace chamber. It is preferably a metallurgical furnace such as an electric arc furnace and the like.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

  • Fig. 1 und Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Brennerrohres. FIGS. 1 and 2 shows a variant embodiment of a burner tube according to the invention.
  • Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine schematische Darstellung einer Brenner-Einheit. FIGS. 3 and 4 show a schematic representation of a burner unit.
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Brennerrohrs. Fig. 5 shows a schematic representation of a burner tube.
  • Fig. 6 zeigt einen metallurgischen Ofen mit einer Brenner-Einheit. Fig. 6 shows a metallurgical furnace with a burner unit.
  • Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennerbaugruppe Fig. 7 shows a schematic representation of a burner assembly
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführungsvariante des Brennerrohr 1 dargestellt. Das Brennerrohr 1 weist eine Gaseintrittsseite 2 und eine Gasaustrittsseite 3 auf. Das Brennerrohr 1 hat Erhöhungen 4 mit Erhöhungsseitenflächen 4a, die sowohl an einer Außenfläche 1a als auch an einer Innenfläche 1b vorhanden sind. Die Erhöhungen 4 erstrecken sich entlang der Längsachse 1c. Die Erhöhungsseitenflächen 4a - sowohl an der Innenfläche 1b wie auch an der Außenfläche 1c - weisen eine Richtung auf mit einer Winkelabweichung zwischen 5° und 45° gegenüber der Längsachse 1c. Ein im Einsatzfall in einer Brenner - oder Brenner-Lanzen-Einheit durchströmender Brennstoffstrom 6 - welcher zwischen den Erhöhungen 4 der Innenfläche 1b strömt - kreuzt sich an der Gasaustrittseite 3 mit einem durchströmenden Brenngasstrom 7 - welcher zwischen den Erhöhungen 5 der Außenfläche 1a strömt.In Fig. 1 a possible variant of the burner tube 1 is shown. The burner tube 1 has a gas inlet side 2 and a gas outlet side 3. The burner tube 1 has elevations 4 with elevation side surfaces 4a which are present on both an outer surface 1a and an inner surface 1b. The elevations 4 extend along the longitudinal axis 1c. The elevation side surfaces 4a - both on the inner surface 1b and on the outer surface 1c - have a direction with an angular deviation between 5 ° and 45 ° with respect to the longitudinal axis 1c. A fuel flow 6 flowing through in a burner or burner lance unit - which flows between the elevations 4 of the inner surface 1b - crosses on the gas outlet side 3 with a flowing fuel gas flow 7 - which flows between the elevations 5 of the outer surface 1a.

In der Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Brennerrohr 1 dargestellt. In dieser Draufsicht sind die Winkel α1 - welcher eine Winkelabweichung der oberen Erhöhungsseitenfläche 4b von einer Längsachse 1c definiert - und α2 - welcher eine Winkelabweichung der unteren Erhöhungsseitenfläche 4c von der Längsachse 1c definiert - dargestellt. Die beiden Winkel α1 und a2 zeigen in entgegengesetzte Richtungen - weisen also ein unterschiedliches Vorzeichen auf. Die Winkelbeträge von den Winkeln α1 und α2 können unterschiedliche Werte aufweisen. In der Figur ist auch noch der Abstand A von zwei unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen 4c von jeweils zwei verschiedenen Erhöhungen 4 dargestellt. Die Länge L wird in Längsrichtung bestimmt, wobei sich die Länge entsprechend der jeweiligen Winkeln α1 und α2 ergibt - wie in Fig. 2 dargestellt.In the Fig. 2 a plan view of the burner tube 1 is shown. In this top view, the angles α1 - which defines an angular deviation of the upper elevation side surface 4b from a longitudinal axis 1c - and α2 - which defines an angular deviation of the lower elevation side surface 4c from the longitudinal axis 1c - is shown. The two angles α1 and a2 point in opposite directions - that is, they have different signs. The angular amounts of the angles α1 and α2 can have different values. The figure also shows the distance A between two immediately adjacent elevation side surfaces 4c of two different elevations 4 in each case. The length L is determined in the longitudinal direction, the length resulting from the respective angles α1 and α2 - as in Fig. 2 shown.

In der Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Gasaustrittseite einer Brenner-Einheit 10 dargestellt. Diese besteht aus einem Körper 11 - welcher in dieser Darstellung ein Lanzenrohr ist - einem Brennerrohr 12 und einem Kühlrohr 13. Zwischen dem Körper 11 und dem Brennerrohr 12 sind die Erhöhungen 4, welche eine schräg nach hinten verlaufende Seitenfläche 4c aufweisen. Die Erhöhung 4 ist auch zwischen dem Brennerrohr 12 und dem Kühlrohr 13 zu sehen, wobei aber die Erhöhungsseitenfläche 4b eine unterschiedlichen Winkelverlauf zu der Erhöhungsseitenfläche 4c aufweist. Es sind mehrere Erhöhungen in Umfangsrichtung U angeordnet. Der Abstand A von zwei unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen 4c wird in dieser Ausführung durch das Bogenmaß bestimmt.In the Fig. 3 is a schematic representation of a plan view of the gas outlet side of a burner unit 10 is shown. This consists of a body 11 - which is a lance tube in this illustration - a burner tube 12 and a cooling tube 13. Between the body 11 and the burner tube 12 are the elevations 4, which have a rearwardly sloping side surface 4c. The elevation 4 can also be seen between the burner tube 12 and the cooling tube 13, but the elevation side surface 4b having a different angular profile to the elevation side surface 4c. Several elevations are arranged in the circumferential direction U. The distance A from two immediately adjacent raised side surfaces 4c is determined in this embodiment by the radian measure.

In Fig. 4 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Brenner-Einheit 10 - in dieser Ausführungsform mit einem Lanzenrohr mit einer Lavaldüse 11b - als Schnitt dargestellt. Es sind in dieser Darstellung der Körper 11, das Brennerrohr 12, das Kühlrohr 13 sowie die Erhöhungen 4 dargestellt. Das Brennerrohr 1 und der Körper 11 erstrecken sich von der Gaseintrittsseite 2 bis zur Gasaustrittseite 3 entlang der Längsachse 1c. Die Erhöhungen 4 sind jeweils zwischen Brennerrohr Innenfläche 1b und Körper Außenfläche 11a, sowie an der Brennerrohr Außenfläche 1a angeordnet. An der Gasaustrittseite 3 tritt der Brennstoffstrom 6 und der Brenngasstrom 7 aus. Durch einen Brenngasanschluss 23 wird ein Brenngas und durch einen Brennstoffanschluss 22 wird ein Brennstoff eingebracht.In Fig. 4 is a simplified schematic representation of a burner unit 10 - in this embodiment with a lance tube with a Laval nozzle 11b - shown as a section. In this illustration, the body 11, the burner tube 12, the cooling tube 13 and the elevations 4 are shown. The burner tube 1 and the body 11 extend from the gas inlet side 2 to the gas outlet side 3 along the longitudinal axis 1c. The elevations 4 are each arranged between the burner tube inner surface 1b and the body outer surface 11a, as well as on the burner tube outer surface 1a. At the gas outlet side 3, the fuel flow 6 and the fuel gas flow 7 exit. A fuel gas is introduced through a fuel gas connection 23 and a fuel is introduced through a fuel connection 22.

In der Fig. 5 ist ein Ausschnitt eines Brennerrohres 1 dargestellt. In diesem Ausschnitt ist der Verlauf der oberen Erhöhungsseitenfläche 4b und der unteren Erhöhungsseitenfläche 4c dargestellt. Der Brenngasstrom 6 und der Brennstoffstrom 7 kreuzen sich an der Gasaustrittseite 3.In the Fig. 5 a section of a burner tube 1 is shown. In this detail, the course of the upper elevation side surface 4b and the lower elevation side surface 4c is shown. The fuel gas flow 6 and the fuel flow 7 intersect on the gas outlet side 3.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Ofen 20 mit einer Brenner-Einheit 10. In diesem Fall ist es eine Brenner-Lanzen - Einheit mit einem Lanzenrohr und einer Lavaldüse. Der Ofen 20 weist ein Ofengefäß 20a und einen Ofendeckel 20b auf. Im Inneren des Ofengefäßes 20a befindet sich eine Metallschmelze 25. Die Brenner-Einheit 10 ist in einem Brennerpanel 14 montiert. Es ist aber auch möglich, dass die Brenner-Einheit 10 direkt in einer Seitenwand des Ofens 20 installiert ist. Die Gasaustrittseite 3 der Brenner-Einheit 10 zeigt in den Ofenraum 26 in eine Richtung der Metallschmelze 25. Die Brenner-Einheit 10 verfügt über einen Gasanschluss 21, Brennstoffanschluss 22, eine Brenngasanschluss 23 und Kühlmittelanschlüsse 24. Eine Kühlung könnte auch im Brennerpanel 14 integriert sein. Fig. 6 shows schematically a furnace 20 with a burner unit 10. In this case it is a burner-lance unit with a lance tube and a Laval nozzle. The furnace 20 has a furnace vessel 20a and a furnace lid 20b. A metal melt 25 is located inside the furnace vessel 20a. The burner unit 10 is mounted in a burner panel 14. However, it is also possible for the burner unit 10 to be installed directly in a side wall of the furnace 20. The gas outlet side 3 of the burner unit 10 points into the furnace chamber 26 in one direction of the molten metal 25. The burner unit 10 has a gas connection 21, a fuel connection 22, a fuel gas connection 23 and coolant connections 24. A cooling system could also be integrated in the burner panel 14 .

In der Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Gasaustrittseite einer Brennerbaugruppe 10 dargestellt. Diese besteht aus einem Körper 11 und einem Brennerrohr 12. Zwischen dem Körper 11 und dem Brennerrohr 12 sind die Erhöhungen 4, welche eine schräg nach hinten verlaufende Seitenfläche 4c aufweisen. Die Erhöhung 4 ist auch auf der Außenfläche 1a des Brennerrohrs 1, wobei - in Radialrichtung R betrachtet - die Erhöhungsseitenfläche 4b eine unterschiedliche Richtung zu der Erhöhungsseitenfläche 4c aufweist. Die Erhöhungen 4 sind in Umfangsrichtung U mehrmals angeordnet.In the Fig. 7 is a schematic representation of a plan view of the gas outlet side of a burner assembly 10 is shown. This consists of a body 11 and a burner tube 12. Between the body 11 and the burner tube 12 are the elevations 4, which have a side surface 4c extending obliquely to the rear. The elevation 4 is also on the outer surface 1a of the burner tube 1, wherein - viewed in the radial direction R - the elevation side surface 4b has a different direction to the elevation side surface 4c. The elevations 4 are arranged several times in the circumferential direction U.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
BrennerrohrBurner tube
1a1a
AußenflächeExterior surface
1b1b
InnenflächeInner surface
1c1c
LängsachseLongitudinal axis
22
GaseintrittseiteGas inlet side
33
GasaustrittseiteGas outlet side
44th
ErhöhungenIncreases
4a4a
ErhöhungsseitenflächeElevation side face
4b4b
Verlauf der oberen ErhöhungsseitenflächeCourse of the upper elevation side surface
4c4c
Verlauf der unteren ErhöhungsseitenflächeCourse of the lower elevation side surface
66th
BrennstoffstromFuel flow
77th
BrenngasstromFuel gas flow
88th
BrennerrohrbaugruppeBurner tube assembly
1010
Brenner - EinheitBurner unit
1111
Körperbody
11a11a
Körper - AußenflächeBody - outer surface
11b11b
LavaldüseLaval nozzle
1313th
KühlrohrCooling pipe
1414th
BrennerpanelBurner panel
2020th
Ofenoven
20a20a
OfengefäßFurnace vessel
20b20b
OfendeckelOven lid
2121
GasanschlussGas connection
2222nd
BrenngasanschlussFuel gas connection
2323
BrennstoffanschlussFuel connection
2424
KühlmittelanschlussCoolant connection
2525th
MetallschmelzeMolten metal
2626th
OfenraumFurnace room
α1, α2α1, α2
Winkelangle
RR.
RadialrichtungRadial direction
UU
UmfangsrichtungCircumferential direction
AA.
Abstanddistance
LL.
Längelength

Claims (15)

Brennerrohr (1) für den Einsatz in einer Brenner - Einheit (10) oder Brenner-Lanzen - Einheit einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen, aufweisend eine Innenfläche (1b) und eine Außenfläche (1a), sowie eine Gaseintrittsseite (2) und eine Gasaustrittseite (3), wobei das Brennerrohr (1) eine Längserstreckung entlang einer Längsachse (1c), zwischen der Gaseintrittsseite (2) und der Gasaustrittsseite (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Innenfläche (1b) und die Außenfläche (1a) in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen (4) aufweisen, welche jeweils zumindest in einem Teilbereich des Brennerrohrs (1) eine Längserstreckung entlang der Längsachse (1c) aufweisen, - die Erhöhungen (4) jeweils zwei Erhöhungsseitenflächen (4a) aufweisen, welche sich entlang der Längsachse (1c) erstrecken, - wobei die Erhöhungsseitenflächen (4a) in Richtung von Gaseintrittsseite (2) zur Gasaustrittsseite (3) einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse (1c) aufweisen, - die Erhöhungsseitenflächen (4a), welche in Radialrichtung an der Innenfläche (1b) und der Außenfläche (1c) am nächstgelegenen sind, jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels (α1, α2) aufweisen. Burner tube (1) for use in a burner unit (10) or burner lance unit of a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace, having an inner surface (1b) and an outer surface (1a), as well as a gas inlet side (2) and a gas outlet side (3), the burner tube (1) having a longitudinal extension along a longitudinal axis (1c) between the gas inlet side (2) and the gas outlet side (3), characterized in that - the inner surface (1b) and the outer surface (1a) each have at least three elevations (4) in the circumferential direction, which each have a longitudinal extension along the longitudinal axis (1c) at least in a partial area of the burner tube (1), - the elevations (4) each have two elevation side surfaces (4a) which extend along the longitudinal axis (1c), - wherein the elevation side surfaces (4a) in the direction from the gas inlet side (2) to the gas outlet side (3) have an angular amount of 5 ° - 45 ° to the longitudinal axis (1c), - The elevation side surfaces (4a), which are closest in the radial direction to the inner surface (1b) and the outer surface (1c), each have a different sign of the angle (α1, α2). Brennerrohr (1) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (1b) und die Außenfläche (1a) konzentrisch zueinander angeordnet sind.Burner tube (1) for use in a metallurgical plant according to Claim 1, characterized in that the inner surface (1b) and the outer surface (1a) are arranged concentrically to one another. Brennerrohr (1) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (L) der Erhöhungen (4) zumindest 1,5-mal einem Abstand (A) zwischen zwei - in Umfangsrichtung - unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen (4a) von jeweils zwei unterschiedlichen Erhöhungen (4), gemessen an der Gasaustrittseite (3), entspricht.Burner tube (1) for use in a metallurgical plant according to claim 1 or 2, characterized in that a length (L) of the elevations (4) is at least 1.5 times a distance (A) between two - in the circumferential direction - immediately adjacent Elevation side surfaces (4a) of two different elevations (4), measured on the gas outlet side (3), corresponds. Brennerrohr (1) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (1a) zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt zumindest fünfzehn Erhöhungen (4) aufweist und die Innenfläche (1b) zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen (4) aufweist.Burner tube (1) for use in a metallurgical plant according to claims 1-3, characterized in that the outer surface (1a) has at least five, preferably at least ten and particularly preferably at least fifteen elevations (4) and the inner surface (1b) has at least five , preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations (4). Brennerrohr (1) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilbereich der Längserstreckung an der Gaseintrittsseite (2) jeweils ein Gaseintrittsbereich an der Außenfläche (1a) und an der Innenfläche (1b) vorhanden ist, welcher keine Erhöhungen (4) aufweist.Burner tube (1) for use in a metallurgical plant according to claims 1-4, characterized in that in a partial area of the longitudinal extent on the gas inlet side (2) there is a gas inlet area on the outer surface (1a) and on the inner surface (1b) , which has no elevations (4). Brennerrohrbaugruppe (9) für den Einsatz in einer Brenner Einheit (10) oder Brenner-Lanzeneinheit einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen, bestehend aus einem Körper (11) mit einer Körper - Außenfläche (11a) und einem im Wesentlichen konzentrisch zum Körper (11) angeordneten Brennerrohr (1) mit einer Brennerrohr - Innenfläche (1b) und einer Brennerrohr -Außenfläche (1a), welche jeweils eine Gaseintrittsseite (2), eine Gasaustrittseite (3) und eine Längserstreckung entlang einer Längsachse (1c) - zwischen der Gaseintrittsseite (2) und der Gasaustrittsseite (3) - aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass - zwischen Körper (11) und Brennerrohr (1) sowie an der Brennerrohr - Außenflächen (1a) in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen (4) vorhanden sind, welche jeweils zumindest in einem Teilbereich des Brennerohrs (1) und/oder des Körpers (11) eine Längserstreckung entlang der Längsachse (1c) aufweisen, - die Erhöhungen (4) jeweils zwei Erhöhungsseitenflächen (4a) aufweisen, welche sich entlang der Längsachse (1c) erstrecken, - wobei die Erhöhungsseitenflächen (4a) in Richtung von Gaseintrittsseite (2) zur Gasaustrittsseite (3) einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse (1c) aufweisen, - die Erhöhungsseitenflächen (4a), welche in Radialrichtung an der Körper - Außenfläche (11a) und der Brennerrohr - Außenfläche (1a) am nächstgelegenen sind, jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels (α1, α2) aufweisen. Burner tube assembly (9) for use in a burner unit (10) or burner lance unit of a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace, consisting of a body (11) with a body outer surface (11a) and an essentially concentric to the body (11) arranged burner tube (1) with a burner tube - inner surface (1b) and a burner tube outer surface (1a), each of which has a gas inlet side (2), a gas outlet side (3) and a longitudinal extension along a longitudinal axis (1c) - between the Gas inlet side (2) and the gas outlet side (3) - have, characterized in that - Between the body (11) and burner tube (1) and on the burner tube - outer surfaces (1a) in the circumferential direction at least three elevations (4) are present, each of which in at least a portion of the burner tube (1) and / or the body (11 ) have a longitudinal extension along the longitudinal axis (1c), - the elevations (4) each have two elevation side surfaces (4a) which extend along the longitudinal axis (1c), - wherein the elevation side surfaces (4a) in the direction from the gas inlet side (2) to the gas outlet side (3) have an angular amount of 5 ° - 45 ° to the longitudinal axis (1c), - The elevation side surfaces (4a), which are closest in the radial direction to the body outer surface (11a) and the burner tube outer surface (1a), each have a different sign of the angle (α1, α2). Brennerrohrbaugruppe (9) für den Einsatz in einer Brennereinheit (10) oder Brenner-Lanzeneinheit einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Körper - Außenfläche (11a) und Brennerrohr - Innenfläche (1b) zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen (4) aufweist und /oder die Brennerrohr - Außenfläche zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen aufweist.Burner tube assembly (9) for use in a burner unit (10) or burner lance unit of a metallurgical plant according to claim 6, characterized in that between the body - outer surface (11a) and burner tube - inner surface (1b) at least five, preferably at least ten and especially preferably has fifteen elevations (4) and / or the burner tube outer surface has at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations. Brennerrohrbaugruppe (9) für den Einsatz in einer Brennereinheit oder Brenner-Lanzeneinheit einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (L) der Erhöhungen (4) zumindest 1,5 mal einem Abstand (A) zwischen zwei - in Umfangsrichtung - unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen (4a) von jeweils zwei unterschiedlichen Erhöhungen (4), gemessen an der Gasaustrittseite (3) - entspricht.Burner tube assembly (9) for use in a burner unit or burner lance unit of a metallurgical plant according to claim 6 or 7, characterized in that a length (L) of the elevations (4) is at least 1.5 times a distance (A) between two - in Circumferential direction - directly adjacent elevation side surfaces (4a) of two different elevations (4), measured on the gas outlet side (3) - corresponds. Brennerrohrbaugruppe (9) für den Einsatz in einer Brennereinheit (10) oder Brenner-Lanzen-Einheit einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 6- 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr in einem Teilbereich der Längserstreckung an der Gaseintrittsseite (2) jeweils ein Gaseintrittsbereich an der Außenfläche (1a) und an der Innenfläche (1b) vorhanden ist, welcher keine Erhöhungen (4) aufweist.Burner tube assembly (9) for use in a burner unit (10) or burner-lance unit of a metallurgical plant according to claims 6-8, characterized in that the burner tube in a partial area of the longitudinal extension on the gas inlet side (2) each has a gas inlet area on the Outer surface (1a) and on the inner surface (1b) is present, which has no elevations (4). Brenner - Einheit (10) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage, bevorzugt in einem Elektro Lichtbogenofen, umfassend - zumindest zwei Gasanschlüsse (22, 23), - ein Brennerrohr (1), - ein im Wesentlichen konzentrisch innerhalb des Brennerrohr angeordneter Körper (11), - wobei das Brennerrohr (1) und der Körper (11) jeweils eine Längserstreckung entlang einer Längsachse (1c), zwischen einer Gaseintrittsseite (2) und einer Gasaustrittsseite (3), aufweisen, - wobei das Brennerrohr (1) im Wesentlichen konzentrisch innerhalb eines Kühlrohres (13) angeordnet ist, - zwischen dem Körper (11) und Brennerrohr (1) in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen (4) angeordnet sind, welche jeweils zumindest in einem Teilbereich eine Längserstreckung entlang der Längsachse (1c) - zwischen der Gaseintrittsseite (2) und der Gasaustrittsseite (3) - aufweisen und sich zwischen den Erhöhungen (4) jeweils ein Kanal ausbildet - zwischen Brennerrohr (1) und Kühlrohr (13) in Umfangsrichtung jeweils zumindest drei Erhöhungen (4) angeordnet sind, welche jeweils zumindest in einem Teilbereich eine Längserstreckung entlang der Längsachse (1c) - zwischen der Gaseintrittsseite (2) und der Gasaustrittsseite (3) - aufweisen und sich zwischen den Erhöhungen (4) jeweils ein Kanal ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass - die Erhöhungen (4) jeweils zwei Erhöhungsseitenflächen (4a) aufweisen, - wobei die Erhöhungsseitenflächen (4a) in Richtung Gaseintrittsseite (2) zu Gasaustrittsseite (3) einen Winkelbetrag von 5° - 45° zur Längsachse (1c) aufweisen, - die Erhöhungsseitenflächen (4a), zwischen dem Körper (11) und Brennerrohr (1), sowie jene die zwischen Brennerrohr (1) und Kühlrohr (13) in Radialrichtung am nächstgelegenen zueinander sind, jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen des Winkels (α1, α2) aufweisen. Burner unit (10) for use in a metallurgical plant, preferably in an electric arc furnace, comprising - at least two gas connections (22, 23), - a burner tube (1), - a body (11) arranged essentially concentrically within the burner tube, - wherein the burner tube (1) and the body (11) each have a longitudinal extension along a longitudinal axis (1c), between a gas inlet side (2) and a gas outlet side (3), - wherein the burner tube (1) is arranged essentially concentrically within a cooling tube (13), - between the body (11) and burner tube (1) in the circumferential direction at least three elevations (4) are arranged, each of which has a longitudinal extension along the longitudinal axis (1c) at least in a partial area - between the gas inlet side (2) and the gas outlet side (3 ) - and a channel is formed between the elevations (4) - Between the burner tube (1) and the cooling tube (13) in the circumferential direction at least three elevations (4) are arranged, which each have a longitudinal extent along the longitudinal axis (1c) - between the gas inlet side (2) and the gas outlet side (3) - at least in a partial area and a channel is formed between the elevations (4), characterized in that - the elevations (4) each have two elevation side surfaces (4a), - wherein the elevation side surfaces (4a) in the direction of the gas inlet side (2) to the gas outlet side (3) have an angular amount of 5 ° - 45 ° to the longitudinal axis (1c), - the elevation side surfaces (4a), between the body (11) and burner tube (1), as well as those which are closest to one another in the radial direction between burner tube (1) and cooling tube (13), each have a different sign of the angle (α1, α2) exhibit. Brenner - Einheit für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennerrohr (1) nach den Ansprüchen 1-5 ausgestaltet ist.Burner unit for use in a metallurgical plant according to claim 10, characterized in that the burner tube (1) is designed according to claims 1-5. Brenner - Einheit (10) für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Körper (11) und Brennerrohr (1) zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen (4) vorhanden sind und / oder zwischen Brennerrohr (1) und Kühlrohr (13) zumindest fünf, bevorzugt zumindest zehn und besonders bevorzugt fünfzehn Erhöhungen (4) vorhanden sind.Burner unit (10) for use in a metallurgical plant according to claim 10 or 11, characterized in that there are at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations (4) between the body (11) and burner tube (1) and / or at least five, preferably at least ten and particularly preferably fifteen elevations (4) are present between the burner tube (1) and the cooling tube (13). Brenner - Einheit für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (L) der Erhöhungen (4) zumindest 1,5 mal einem Abstand (A) zwischen zwei unmittelbar benachbarten Erhöhungsseitenflächen (4a) von jeweils zwei - in Umfangsrichtung - unterschiedlichen Erhöhungen (4), gemessen an der Gasaustrittseite (3), entspricht.Burner unit for use in a metallurgical plant according to claims 10-12, characterized in that a length (L) of the elevations (4) corresponds to at least 1.5 times a distance (A) between two immediately adjacent elevation side surfaces (4a) of two different elevations (4), measured in the circumferential direction, measured on the gas outlet side (3). Brenner - Einheit für den Einsatz in einer metallurgischen Anlage nach Anspruch 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasanschluss ausschließlich mit einem Zwischenraum zwischen Brennerrohr (1) und Kühlrohr (13) verbunden ist und ein Gasanschluss ausschließlich mit einem Zwischenraum zwischen Körper (11) und Brennerrohr (1) verbunden ist.Burner unit for use in a metallurgical plant according to claims 10-13, characterized in that a gas connection is connected exclusively to an intermediate space between the burner tube (1) and the cooling tube (13) and a gas connection is exclusively connected to an intermediate space between the body (11) and burner tube (1) is connected. Ofen (20), insbesondere metallurgischer Ofen, mit einem Ofenraum 26 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Brenner - Einheit (10) nach den Ansprüchen 10 - 14, mit einer Gasaustrittseite (3) der Brenner - Einheit (10) in Richtung des Ofenraums (26) zeigend, angeordnet ist.Furnace (20), in particular a metallurgical furnace, with a furnace chamber 26, characterized in that at least one burner unit (10) according to claims 10-14, with a gas outlet side (3) of the burner unit (10) in the direction of the furnace chamber ( 26) is arranged.
EP21162770.8A 2020-03-20 2021-03-16 Burner tube, burner tube assembly and burner unit Pending EP3882548A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20164456.4A EP3882547A1 (en) 2020-03-20 2020-03-20 Burner tube, burner tube assembly and burner unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3882548A1 true EP3882548A1 (en) 2021-09-22

Family

ID=69941195

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20164456.4A Withdrawn EP3882547A1 (en) 2020-03-20 2020-03-20 Burner tube, burner tube assembly and burner unit
EP21162770.8A Pending EP3882548A1 (en) 2020-03-20 2021-03-16 Burner tube, burner tube assembly and burner unit

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20164456.4A Withdrawn EP3882547A1 (en) 2020-03-20 2020-03-20 Burner tube, burner tube assembly and burner unit

Country Status (1)

Country Link
EP (2) EP3882547A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1136776A2 (en) 2000-03-22 2001-09-26 ITALCEMENTI S.p.A. Device for injecting solid fuels in atomised form into a cement kiln
WO2006021543A1 (en) 2004-08-27 2006-03-02 Alstom Technology Ltd Mixer assembly
US20100089383A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Curtis Richard Cowles Submergible Combustion Burner
US20130146680A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 United States Steel Corporation Injection lance with variable swirl
US20150033752A1 (en) 2012-03-13 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine combustion system and method of flame stabilization in such a system
US20150233644A1 (en) * 2012-08-27 2015-08-20 Outotec (Finland) Oy Arrangement for feeding fine-grained matter to a concentrate or matte burner of a suspension smelting furnace
EP2925683A1 (en) * 2012-11-30 2015-10-07 Corning Incorporated Swirling burner and process for submerged combustion melting
EP3058276A1 (en) * 2013-10-17 2016-08-24 Hatch Pty Ltd A dispersion apparatus
EP3177743B1 (en) 2014-08-08 2018-07-18 Primetals Technologies Austria GmbH Burner-lance unit

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1136776A2 (en) 2000-03-22 2001-09-26 ITALCEMENTI S.p.A. Device for injecting solid fuels in atomised form into a cement kiln
WO2006021543A1 (en) 2004-08-27 2006-03-02 Alstom Technology Ltd Mixer assembly
US20100089383A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-15 Curtis Richard Cowles Submergible Combustion Burner
US20130146680A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 United States Steel Corporation Injection lance with variable swirl
US20150033752A1 (en) 2012-03-13 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine combustion system and method of flame stabilization in such a system
US20150233644A1 (en) * 2012-08-27 2015-08-20 Outotec (Finland) Oy Arrangement for feeding fine-grained matter to a concentrate or matte burner of a suspension smelting furnace
EP2925683A1 (en) * 2012-11-30 2015-10-07 Corning Incorporated Swirling burner and process for submerged combustion melting
EP3058276A1 (en) * 2013-10-17 2016-08-24 Hatch Pty Ltd A dispersion apparatus
EP3177743B1 (en) 2014-08-08 2018-07-18 Primetals Technologies Austria GmbH Burner-lance unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP3882547A1 (en) 2021-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0433790B1 (en) Burner
DE69722093T2 (en) Low-emission vortex burner
DE102006011326B4 (en) circular burner
DE102012100368B4 (en) combustor nozzle
EP0623786A1 (en) Combustion chamber
CH703657A1 (en) Method for operating a burner arrangement and burner arrangement for implementing the process.
DE1583208A1 (en) Blow nozzle for freshening a metal bath from above
EP2171354B1 (en) Burner
EP3882548A1 (en) Burner tube, burner tube assembly and burner unit
DE3607676A1 (en) Mixing device for gas streams heated to different temperatures
DE2855499C2 (en) Inflation lance
DE2700786C3 (en) Ceramic gas burner for wind heaters
DE19704802A1 (en) Device and method for burning fuel
DE3642612C2 (en)
DE4130922C2 (en) Burners for high temperature processes and methods for operating the burner
DE557598C (en) Method and device for operating smelting furnaces, in particular Siemens-Martin-OEfen
EP3450846B1 (en) Combustion plant and method for operating the same
EP4341629A1 (en) Burner
EP4341613A1 (en) Camera module for a burner
DE4309131A1 (en) Method and appliance for influencing the wake in furnace fittings
DE202007007744U1 (en) Cooling tower with clean gas exhaust
EP1911726A1 (en) Glass melting furnace and method for melting glass
DE19822546C1 (en) Heating gas inlet for boiler
EP2458279B1 (en) Flat flame burner
DE2636520A1 (en) Spherical combustion chamber for gas turbines - has spherical secondary wall with inlets accelerating swirling in combustion chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220322

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR