ES2216799T3 - Sistema para producir un unico chorro coherente. - Google Patents
Sistema para producir un unico chorro coherente.Info
- Publication number
- ES2216799T3 ES2216799T3 ES00123764T ES00123764T ES2216799T3 ES 2216799 T3 ES2216799 T3 ES 2216799T3 ES 00123764 T ES00123764 T ES 00123764T ES 00123764 T ES00123764 T ES 00123764T ES 2216799 T3 ES2216799 T3 ES 2216799T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gas
- coherent
- nozzles
- lance
- fuel
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
-
- 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
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
-
- 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
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/16—Introducing a fluid jet or current into the charge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07021—Details of lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07022—Delaying secondary air introduction into the flame by using a shield or gas curtain
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00006—Liquid fuel burners using pure oxygen or O2-enriched air as oxidant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/11403—Flame surrounding tubes in front of burner nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07002—Injecting inert gas, other than steam or evaporated water, into the combustion chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Un método para el establecimiento de un único chorro coherente (35) de gas a partir de una pluralidad de corrientes de gas que comprende: (A) proporcionar una lanza (1) que tenga un eje y una extremidad con una pluralidad de toberas (3), teniendo cada una de las citadas toberas una abertura (5) de salida para hacer pasar gas desde la tobera; (B) hacer salir gas en forma de chorro desde la abertura de salida (5) de cada tobera y formar una pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de gas, fluyendo cada chorro inicial coherente de gas desde la abertura de salida de una tobera con un ángulo (A) hacia dentro respecto al eje de la lanza; (C) hacer salir combustible y oxidante en, como mínimo, una corriente desde la extremidad de la lanza y quemar el citado combustible con el citado oxidante para formar una envolvente (21) de llama alrededor de la pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de gas; (D) hacer que la pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de gas fluyan juntosy formar un único chorro coherente (35) de gas a partir de la pluralidad de chorros iniciales coherentes de gas; (E) extender la envolvente (21) de llama desde alrededor de la pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de gas de forma que rodee el chorro único coherente (35) de gas.
Description
Sistema para producir un único chorro
coherente.
Esta invención se refiere, generalmente, al flujo
de gas. La invención permite el flujo de más de una corriente de
gas desde una lanza única, de tal forma que las corrientes de gas
converjan y formen un único chorro coherente.
Se desea con frecuencia establecer un flujo de
gas. Por ejemplo, un flujo de gas puede ser inyectado en un líquido
por una o varias razones. Un gas reactivo puede ser inyectado en un
líquido para reaccionar con uno o más componentes del líquido, tal
como, por ejemplo, la inyección de oxígeno en hierro fundido para
reaccionar con el carbono contenido en el hierro fundido para
descarburar el hierro y para proporcionar calor al hierro fundido.
El oxígeno puede ser inyectado en otros metales fundidos tales como
cobre, plomo y zinc con fines de refinado o de fusión o en un
líquido acuoso o en un líquido hidrocarbonado para llevar a efecto
una reacción de oxidación. Un gas no oxidante, tal como un gas
inerte, puede ser inyectado en un líquido para agitar el líquido con
el fin de conseguir, por ejemplo, una mejor distribución de la
temperatura o una mejor distribución de los componentes en todo el
líquido.
Es deseable, con frecuencia, usar más de una
corriente de gas en una operación. Por ejemplo, una corriente
oxidante tal como el oxígeno y una corriente de combustible, tal
como el gas natural, pueden ser suministrados en un espacio reactivo
o en un líquido en el que arderían para generar calor. Aunque se
podrían suministrar el elemento oxidante y el combustible a partir
del dispositivo de abastecimiento en forma de una única corriente
mezclada, esto, generalmente, no se prefiere por razones de
seguridad.
Para algunas aplicaciones es deseable
proporcionar una pluralidad de chorros de gases que permanecen
separados hasta que alcanzan un objetivo. El documento EP 1041341 A1
y el documento EP O498378 A2 divulgan tales sistemas de lanza con
una pluralidad de toberas para establecer una pluralidad de chorros
divergentes coherentes de gases. Las toberas están orientadas,
preferiblemente, con un ángulo hacia fuera respecto al eje de la
lanza al objeto de evitar la mezcla de los chorros de gas.
Para otras aplicaciones, la pluralidad de las
corrientes de gas pueden converger e interaccionar. Especialmente
cuando las corrientes de gas forman una mezcla combustible tal como
acontece en la situación descrita anteriormente, es deseable que
ésta se produzca a una distancia importante del dispositivo de
suministro. Además, en el caso donde los gases procedentes de la
pluralidad de las corrientes de gas interaccionen dentro de un
líquido, tal como metal fundido o líquido acuoso, es deseable que
los gases penetren profundamente en el interior del líquido para
intensificar el efecto de su interacción.
De acuerdo con ésto, es un objeto de esta
invención proporcionar un sistema en el que los gases de una
pluralidad de corrientes de gas puedan ser llevados a una gran
distancia del dispositivo desde el cual es suministrada la
pluralidad de corrientes de gas.
Es otro objeto de esta invención proporcionar un
sistema, por el que los gases de una pluralidad de corrientes de gas
puedan ser introducidos eficazmente en un líquido tras ser llevados
a una gran distancia del dispositivo desde el cual es suministrada
la pluralidad de las corrientes de gas.
Los anteriores y otros objetos, que resultarán
evidentes a los expertos en la técnica tras la lectura de esta
descripción, se han conseguido mediante la presente invención, un
aspecto de la cual es:
Un método para el establecimiento de un único
chorro coherente de gas a partir de una pluralidad de corrientes e
gas que comprende;
(A) Prever una lanza que tenga un eje y una
extremidad con una pluralidad de toberas, teniendo cada una de las
citadas toberas una abertura de salida para el paso del gas desde la
tobera;
(B) Hacer salir gas en forma de chorro desde la
abertura de salida de cada tobera y formar una pluralidad de
chorros iniciales coherentes de gas, fluyendo cada chorro inicial
coherente de gas desde una abertura de salida de una tobera en
ángulo hacia dentro respecto al eje de la lanza;
(C) Hacer salir combustible y oxidante, en, como
mínimo, una corriente desde el extremo de la lanza y quemar el
citado combustible con el citado oxidante para formar una envolvente
de llama alrededor de la pluralidad de chorros iniciales coherentes
de gas;
(D) hacer fluir juntos a la pluralidad de chorros
iniciales coherentes de gas y formar un único chorro coherente de
gas a partir de la pluralidad de chorros iniciales coherentes de
gas; y
(E) extender la envolvente de llama desde
alrededor de la pluralidad de chorros iniciales coherentes de gas
de forma que rodee el único chorro coherente de gas.
Otro aspecto de la invención es:
Aparato para el establecimiento de un único
chorro coherente a partir de una pluralidad de corrientes de gas,
comprendiendo el citado aparato una lanza que tiene un eje y que
tiene una extremidad con una pluralidad de toberas, teniendo cada
una de las citadas toberas un eje que forma un ángulo hacia dentro
respecto al eje de la lanza, y medios para hacer pasar al menos uno
de entre un combustible y un oxidante desde la periferia de la lanza
a la citada pluralidad de toberas.
Tal como se usa aquí, la expresión "anular"
significa que tiene la forma de anillo.
Tal como se usa aquí, la expresión "envolvente
de llama" significa una corriente que arde coaxialmente alrededor
de, como mínimo, otra corriente de gas.
Tal como se usa aquí, la expresión "chorro
coherente de gas" significa una corriente de gas cuyo diámetro
permanece sustancialmente constante.
Tal como se usa aquí, la expresión
"longitud" cuando se refiere a un chorro de gas, significa la
distancia desde la formación del chorro de gas al punto de impacto
previsto del chorro de gas.
La figura 1 es una vista en sección de una
realización preferida de la extremidad o de la sección de punta de
una lanza, la cual puede ser usada en la práctica de esta
invención.
La figura 2 es una vista en sección de la
extremidad de la lanza mostrada en la Figura 1, en
funcionamiento.
La figura 3 es una vista frontal de la extremidad
de una lanza de acuerdo con la Figura 1, que tiene cuatro toberas
dispuestas circularmente.
La figura 4 es una vista frontal de la extremidad
de una lanza de acuerdo con la Figura 1, que tiene dos toberas.
Las figuras 5 y 6 son representaciones gráficas
de resultados conseguidos en ensayos usando la invención.
Los guarismos en las Figuras son los mismos para
los elementos comunes.
La invención será descrita con detalle con
referencia a los dibujos. La lanza 1 tiene una sección 2 de extremo
o de punta que aloja una pluralidad de toberas 3. Las figuras 1 y 2
muestran una realización preferida de la invención en la que las
toberas son, cada una, toberas convergentes/divergentes. Cada una de
las toberas 3 tiene una abertura de entrada 4 y una abertura de
salida 5.
Preferentemente, como se muestra en las figuras 1
y 2, las aberturas de salida de las toberas están a ras con la cara
7 de la lanza. Las aberturas de las toberas son preferentemente
circulares, aunque pueden usarse otras formas tales como aberturas
elípticas de tobera. Cada una de las aberturas de entrada 4 comunica
con una fuente de gas. En la realización ilustrada en la Figura 1,
cada una de las aberturas de entrada 4 comunica con una fuente
distinta de gas. Por ejemplo, una de las aberturas de entrada podría
comunicar con una fuente del oxidante y otra con una fuente de
combustible. Alternativamente, una o más de las aberturas de entrada
4 podrían comunicar con la misma fuente de gas. Entre los gases que
podrían ser usados en la práctica de esta invención para su eyección
desde una tobera se pueden mencionar aire, oxígeno, aire enriquecido
con oxígeno, nitrógeno, argón, dióxido de carbono, hidrógeno, helio,
hidrocarburos gaseosos, otros combustibles gaseosos y mezclas que
comprendan uno o más de los gases citados.
Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, las toberas
están orientadas en la extremidad de la lanza con sus ejes o líneas
centrales en un ángulo A hacia dentro respecto al eje o línea
central de la lanza. El ángulo A puede ser de hasta 45 grados o más
y, preferentemente, está en el margen de 0,5 a 5 grados, más
preferentemente dentro del margen de 0,5 a 2 grados. Preferiblemente
el diámetro del cuello de las toberas está entro del margen de 5 a
50 mm (de 0,2 a 2,0 pulgadas) y el diámetro de las aberturas de
salida 5 está dentro del margen de 7,6 a 76 mm (de 0,3 a 3,0
pulgadas).
El gas es eyectado desde cada una de las
aberturas de salida 5 de las toberas, preferentemente a velocidad
supersónica y generalmente dentro del margen de 152 a 3.048 metros
por segundo (m/s) (de 500 a 10.000 pies por segundo (fps)) para
formar una pluralidad de chorros 20 de gas.
La extremidad de la lanza tiene también, como
mínimo, unos medios de eyección, preferentemente unos medios
anulares de eyección, para hacer pasar, como mínimo, una corriente
de gas desde la tobera, con preferencia concentricamente alrededor
de la pluralidad de chorros de gas. La corriente o las corrientes de
gas que salen desde los medios de eyección pueden presentar
cualquier forma efectiva. Cuando se emplean medios anulares de
eyección, la corriente concéntrica de gas comprende,
preferentemente, una mezcla de combustible y de oxidante. En una
realización de la invención, los medios de inyección pueden
proporcionar sólo combustible, y el oxidante necesario para la
combustión con el combustible para formar la envolvente de llama
puede obtenerse a partir del aire arrastrado en la corriente o
corrientes de combustible. Preferentemente, como se muestra en las
Figuras 1 y 2, la extremidad de la lanza tiene primeros medios
anulares 8 de eyección y segundos medios anulares 9 de eyección
para hacer pasar, respectivamente, combustible y oxidante desde la
lanza en dos corrientes concéntricas. La extremidad de la lanza
también tiene, preferentemente, una prolongación 30 en su periferia.
El combustible puede ser cualquier combustible fluido tal como
metano, propano, butileno, gas natural, hidrógeno, gas de horno de
coque, o petróleo. El oxidante puede ser un fluido que tenga una
concentración de oxígeno que supere a la del aire. El oxidante,
preferentemente, es un fluido que tiene una concentración de oxígeno
de, como mínimo, 30 moles por cien y, de modo más preferible, de al
menos 50 moles por cien. El combustible es suministrado,
preferentemente, a través de los primeros medios anulares de
eyección y el oxidante es suministrado a través de los segundos
medios anulares de eyección cuando el oxígeno es un gas eyectado
desde, como mínimo, una de las toberas. Cundo se eyecta gas inerte
desde las toberas, el oxidante es suministrado, preferentemente, a
través de los primeros medios anulares de eyección y el combustible
es suministrado a través de los segundos medios anulares de
eyección. Aunque uno o ambos de los medios anulares de eyección
pueden formar una abertura continua anular en la cara 7 de la lanza
desde la cual el combustible o el oxidante son eyectados,
preferentemente, como se muestra en las figuras 3 y 4, tanto los
primeros como los segundos medios anulares de eyección forman una
serie de aberturas discretas, por ejemplo, orificios circulares,
desde los cuales son eyectadas las dos corrientes concéntricas de
combustible y de oxidante. Los medios de eyección no necesitan
suministrar combustible y oxidante alrededor totalmente de los
chorros de gas.
Los primeros medios anulares de eyección en la
cara extrema de la lanza forman un anillo 31 alrededor de la
pluralidad de las aberturas de salida de la tobera y los segundos
medios anulares de eyección en la cara extrema de la lanza forman un
anillo 32 alrededor de los primeros medios anulares de eyección. El
combustible y el oxidante que salen de los medios anulares de
eyección, primeros y segundos, entran en combustión para formar una
envolvente 21 de llama alrededor de la pluralidad de chorros 20 de
gas los cuales convergen entonces para formar un único chorro
coherente 35 de gas. El chorro 35 de gas tiene, preferentemente, una
velocidad supersónica y lo más deseable es que mantenga la velocidad
supersónica en toda su longitud. Si el entorno en el que son
inyectados el combustible y el oxidante no está bastante caliente
para que la mezcla, se inflame por si sola, se precisará una fuente
separada de ignición para iniciar la combustión. La envolvente de
llama se mueve, preferentemente, a una velocidad inferior a la de
los chorros de gas y, generalmente, a una velocidad comprendida
entre 91 y 305 m/s (de 300 a 1.000 pies por pulgada (fps)).
Se efectuaron ensayos para demostrar la
efectividad de la invención usando realizaciones de la invención
similares a las mostradas en las Figuras. Para la realización de
cuatro toberas, cada una de las toberas tenía su línea central
inclinada hacia dentro en 1,5 grados respecto al eje de la lanza y
la distancia en la cara de la lanza entre las líneas centrales de
las toberas era de 38 mm (1,5 pulgadas). Los resultados usando la
realización de cuatro toberas, mostrada en la Figura 3, se muestran
en la Figura 5 y los resultados usando la realización de dos toberas
mostrada en la Figura 4, se muestran en la Figura 6. Para la
realización de dos toberas, cada tobera tenía una línea central
inclinada hacia dentro en 2 grados respecto al eje de la lanza y la
distancia en la cara de la lanza entre las líneas centrales de las
dos toberas era de 19 mm (0,75 pulgadas). Cada tobera era una tobera
convergente/divergente con un diámetro de cuello de 6,9 mm (0,27
pulgadas) y un diámetro de salida de 9,9 mm (0,39 pulgadas). El gas
oxígeno fue suministrado a través de cada tobera con un caudal de
0,0787 metros cúbicos por segundo (10.000 pies cúbicos por hora
(CFH)) en un suministro a presión aguas arriba de la tobera de 10,34
bares (150 libras por pulgada cuadrada (psig)) para formar o dos o
cuatro chorros coherentes de gas cada uno con una velocidad
supersónica de unos 518 m/s (1.700 pies por segundo). Se
proporcionó una envolvente de llama haciendo circular gas natural y
oxígeno desde dos anillos de orificios alrededor de las toberas en
la cara de la lanza. El gas natural con un caudal de 0,0494 metros
cúbicos por segundo (5.000 pies cúbicos por hora) fue suministrado a
través de un anillo interior de orificios (16 orificios, cada uno de
ellos con un diámetro de 3,9 mm (0,154 pulgadas) en un círculo de
diámetro 63,5 mm (2,5 pulgadas) para la realización de cuatro
toberas y en un círculo de diámetro 50,8 mm (2 pulgadas) para la
realización de dos toberas y el oxígeno con un caudal de 0,0395
metros cúbicos por segundo (4.000 pies cúbicos por hora) fue
suministrado a través de un anillo exterior de orificios (16
orificios, cada uno con un diámetro de 5 mm (0,199 pulgadas) en un
círculo de diámetro 76,2 mm (3,0 pulgadas) para la realización de
cuatro toberas y en un círculo de diámetro 69,9 mm (2,75 pulgadas)
para la realización de dos toberas.
Los perfiles de velocidad a 540 y 914 mm (21,25 y
36 pulgadas) de la cara de la lanza se muestran en la Figura 5 para
la realización de la Figura 3 y a 686 mm (27 pulgadas) de la cara de
la lanza para la realización e la Figura 4. Los perfiles fueron
obtenidos para un plano (identificado como AA tal como se muestra en
las Figuras 3 y 4) perpendicular a la cara de la lanza en su eje y a
un plano (identificado como BB como se muestra en la Figura 4)
perpendicular tanto a la cara de la lanza como al plano AA. A
medida que los chorros iniciales coherentes interactuaron, formaron
un único chorro coherente. Para la realización de cuatro toberas se
han mostrado chorros individuales coherentes a 540 mm (21,25
pulgadas) de la cara de la lanza y un único chorro coherente a 914
mm (36 pulgadas) de la cara de la lanza (Figura 5). Para la
realización de dos toberas, a 686 mm (27 pulgadas) de la cara de la
lanza (Figura 6), la sección transversal del chorro único era
esencialmente circular. El chorro único formado a partir de los dos
chorros convergentes era coherente a 686 mm (27 pulgadas) de la cara
de la lanza con velocidades supersónicas en el núcleo del
chorro.
La invención puede ser usada, por ejemplo, para
suministrar oxígeno y gas natural para el calentamiento, de forma
eficiente, de un baño de metal fundido. Uno o más de los chorros
iniciales podrían ser de gas natural y uno o más de los chorros
iniciales podrían ser de oxígeno. Los chorros se combinarían para
formar un chorro único coherente que contenga oxígeno y gas natural.
Este chorro único coherente sería dirigido hacia un baño de metal
fundido. Dado que los chorros serían coherentes tanto antes como
después de combinarse, el mezclado y la combustión de los gases
desde los chorros iniciales serían mínimos hasta que el chorro único
coherente penetrase en el baño de metal. En el baño de metal
fundido, el gas natural y el oxígeno se mezclarían y arderían. Esta
sería una forma muy eficiente de calentar el baño de metal fundido.
La liberación de calor como consecuencia del calor de la combustión
tendría lugar muy cerca del baño de metal, de forma que la
transferencia de calor desde la combustión al metal resultaría muy
efectiva.
La invención también puede ser usada, por
ejemplo, para suministrar eficazmente materiales pulverulentos a un
baño de metal fundido, en el que los materiales pulverulentos serían
inyectados en la cara de la lanza y en el eje y suministrados al
baño de metal fundido como parte del chorro único coherente
resultante.
Aunque la invención ha sido descrita con detalle
respecto a ciertas realizaciones preferidas, los expertos en la
técnica reconocerán que hay otras realizaciones dentro del ámbito de
las reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un método para el establecimiento de un único
chorro coherente (35) de gas a partir de una pluralidad de
corrientes de gas que comprende;
(A) proporcionar una lanza (1) que tenga un eje y
una extremidad con una pluralidad de toberas (3), teniendo cada
una de las citadas toberas una abertura (5) de salida para hacer
pasar gas desde la tobera;
(B) hacer salir gas en forma de chorro desde la
abertura de salida (5) de cada tobera y formar una pluralidad de
chorros iniciales coherentes (20) de gas, fluyendo cada chorro
inicial coherente de gas desde la abertura de salida de una tobera
con un ángulo (A) hacia dentro respecto al eje de la lanza;
(C) hacer salir combustible y oxidante en, como
mínimo, una corriente desde la extremidad de la lanza y quemar el
citado combustible con el citado oxidante para formar una envolvente
(21) de llama alrededor de la pluralidad de chorros iniciales
coherentes (20) de gas;
(D) hacer que la pluralidad de chorros iniciales
coherentes (20) de gas fluyan juntos y formar un único chorro
coherente (35) de gas a partir de la pluralidad de chorros iniciales
coherentes de gas;
(E) extender la envolvente (21) de llama desde
alrededor de la pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de
gas de forma que rodee el chorro único coherente (35) de gas.
2. El método de la reivindicación 1, en el que
el combustible y el oxidante son hechos salir, respectivamente, en
dos corrientes concéntricas desde la lanza (1) y alrededor de la
pluralidad de chorros iniciales coherentes (20) de gas.
3. El método de la reivindicación 1, en el que
cada chorro inicial coherente (20) de gas tiene velocidad
supersónica.
4. El método de la reivindicación 1, en el que el
único chorro único coherente (35) de gas resultante, tiene velocidad
supersónica.
5. El método de la reivindicación 1, en el que,
como mínimo, uno de la pluralidad de chorros iniciales coherentes
(20) de gas comprende un gas diferente del gas que comprende, como
mínimo, uno cualquiera de la pluralidad de chorros iniciales
coherentes de gas.
6. Aparato para el establecimiento de un único
chorro coherente (35) de gas a partir de una pluralidad de
corrientes de gas, comprendiendo el citado aparato una lanza (1) que
tiene un eje y una extremidad con una pluralidad de toberas (3),
teniendo cada una de las citadas toberas un eje inclinado en un
ángulo (A) hacia dentro respecto al eje de la lanza y medios para
hacer salir y al menos uno de entre un combustible y un oxidante
desde la periferia de la lanza a la citada pluralidad de
toberas.
7. El aparato de la reivindicación 6 que tiene de
dos a cuatro toberas (3).
8. El aparato de la reivindicación 6, en el que
los medios (8,9) para hacer salir combustible y oxidante desde la
periferia de la lanza a la pluralidad de toberas (3) comprenden un
primer anillo (31) de orificios alrededor de las toberas en la cara
de la lanza para el flujo del combustible, y un segundo anillo (32)
de orificios alrededor del primer anillo de orificios en la cara de
la lanza para el flujo del oxidante.
9. El aparato de la reivindicación 6, en el que
los medios (8,9) para hacer salir combustible y oxidante desde la
periferia de la lanza a la pluralidad de toberas (3) comprenden un
primer anillo (31) de orificios alrededor de las toberas en la cara
de la lanza para el flujo del oxidante, y un segundo anillo (32) de
orificios alrededor del primer anillo de orificios en la cara de la
lanza para el flujo del combustible.
10. El aparato de la reivindicación 6, que
comprende medios para hacer salir combustible y oxidante desde la
periferia de la lanza a la citada pluralidad de toberas (3).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/441,095 US6139310A (en) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | System for producing a single coherent jet |
| US441095 | 1999-11-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2216799T3 true ES2216799T3 (es) | 2004-11-01 |
Family
ID=23751492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00123764T Expired - Lifetime ES2216799T3 (es) | 1999-11-16 | 2000-11-01 | Sistema para producir un unico chorro coherente. |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6139310A (es) |
| EP (1) | EP1102003B1 (es) |
| JP (1) | JP3782930B2 (es) |
| KR (1) | KR100480536B1 (es) |
| CN (1) | CN1196533C (es) |
| AR (1) | AR026403A1 (es) |
| AT (1) | ATE262658T1 (es) |
| AU (1) | AU767804B2 (es) |
| BR (1) | BR0005221A (es) |
| CA (1) | CA2324788C (es) |
| DE (1) | DE60009236T2 (es) |
| ES (1) | ES2216799T3 (es) |
| ID (1) | ID28390A (es) |
| MX (1) | MXPA00010797A (es) |
| NO (1) | NO319045B1 (es) |
| PT (1) | PT1102003E (es) |
| RU (1) | RU2202070C2 (es) |
| TR (1) | TR200003366A2 (es) |
| TW (1) | TW497991B (es) |
| ZA (1) | ZA200006222B (es) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6241510B1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-06-05 | Praxair Technology, Inc. | System for providing proximate turbulent and coherent gas jets |
| US6254379B1 (en) * | 2000-09-27 | 2001-07-03 | Praxair Technology, Inc. | Reagent delivery system |
| US6400747B1 (en) | 2001-05-18 | 2002-06-04 | Praxair Technology, Inc. | Quadrilateral assembly for coherent jet lancing and post combustion in an electric arc furnace |
| US6432163B1 (en) | 2001-06-22 | 2002-08-13 | Praxair Technology, Inc. | Metal refining method using differing refining oxygen sequence |
| US6450799B1 (en) | 2001-12-04 | 2002-09-17 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system using liquid fuel flame shroud |
| US6604937B1 (en) * | 2002-05-24 | 2003-08-12 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system with single ring flame envelope |
| US6773484B2 (en) * | 2002-06-26 | 2004-08-10 | Praxair Technology, Inc. | Extensionless coherent jet system with aligned flame envelope ports |
| US6910431B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-06-28 | The Boc Group, Inc. | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction |
| US20050252430A1 (en) * | 2002-12-30 | 2005-11-17 | Satchell Donald P Jr | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction |
| US6875398B2 (en) * | 2003-01-15 | 2005-04-05 | Praxair Technology, Inc. | Coherent jet system with outwardly angled flame envelope ports |
| US20050145071A1 (en) * | 2003-03-14 | 2005-07-07 | Cates Larry E. | System for optically analyzing a molten metal bath |
| US20040178545A1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-09-16 | Cates Larry E. | System for optically analyzing a molten metal bath |
| EP1751516A4 (en) * | 2004-02-16 | 2012-03-14 | Measurement Technology Lab Corp | PARTICLE FILTER AND USE METHOD |
| US7438848B2 (en) * | 2004-06-30 | 2008-10-21 | The Boc Group, Inc. | Metallurgical lance |
| US20060282112A1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-14 | Stephen Griffin | Method and apparatus for enhanced electrolytic detachment |
| GB0613044D0 (en) * | 2006-06-30 | 2006-08-09 | Boc Group Plc | Gas combustion apparatus |
| EP1889816A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-02-20 | Rockwool International A/S | Process and apparatus for making mineral fibres |
| WO2010036877A2 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Combustion system with precombustor for recycled flue gas |
| US8323558B2 (en) * | 2009-11-30 | 2012-12-04 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dynamic control of lance utilizing counterflow fluidic techniques |
| US20110127701A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-02 | Grant Michael G K | Dynamic control of lance utilizing co-flow fluidic techniques |
| US8377372B2 (en) * | 2009-11-30 | 2013-02-19 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dynamic lances utilizing fluidic techniques |
| DE102013106511B4 (de) * | 2013-03-27 | 2015-09-24 | Gefam Gmbh | Düse zum Schneiden von Stahlwerkstücken |
| RU2555598C1 (ru) * | 2014-02-04 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Смесительная головка метано-кислородного парогенератора |
| AU2016304144B2 (en) * | 2015-07-31 | 2022-03-17 | Nuvera Fuel Cells, LLC | Burner assembly with low NOx |
| CN105256107B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-12-29 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种环槽集束射流喷头结构 |
| CN105316452B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-12-29 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种基于集束顶枪的高枪位真空精炼方法 |
| CN105420452B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-04-03 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种防卷渣的超音速喷头 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1799612A (en) * | 1924-02-27 | 1931-04-07 | Kobe Inc | Cutting torch with noninterfering converging jets |
| US2195384A (en) * | 1937-04-08 | 1940-03-26 | Linde Air Prod Co | Metal cutting process |
| FR1424029A (fr) * | 1964-01-06 | 1966-01-07 | Union Carbide Corp | Procédé et appareil pour introduire un courant de gaz de traitement dans un bain de métal en fusion |
| FR2133214A5 (en) * | 1971-04-13 | 1972-11-24 | Rizh Khim Farmatse | Gas burner jet - for heating glass mouldings and ampoules |
| US4426224A (en) * | 1981-12-25 | 1984-01-17 | Sumitomo Kinzoku Kogyo Kabushiki Gaisha | Lance for powder top-blow refining and process for decarburizing and refining steel by using the lance |
| US4622007A (en) * | 1984-08-17 | 1986-11-11 | American Combustion, Inc. | Variable heat generating method and apparatus |
| CN1007920B (zh) * | 1985-07-15 | 1990-05-09 | 美国氧化公司 | 烃类流体燃料燃烧、控制方法及装置 |
| FR2613264B1 (fr) * | 1987-04-01 | 1994-03-11 | Air Liquide | Procede et buse d'oxycoupage |
| BR8707994A (pt) * | 1987-09-02 | 1990-05-22 | Aga Ab | Metodo para gerar uma chama ocidante,queimador e uso para um queimador |
| US5100313A (en) * | 1991-02-05 | 1992-03-31 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Coherent jet combustion |
| US5714113A (en) * | 1994-08-29 | 1998-02-03 | American Combustion, Inc. | Apparatus for electric steelmaking |
| US6125133A (en) * | 1997-03-18 | 2000-09-26 | Praxair, Inc. | Lance/burner for molten metal furnace |
| US5814125A (en) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Praxair Technology, Inc. | Method for introducing gas into a liquid |
| US5823762A (en) * | 1997-03-18 | 1998-10-20 | Praxair Technology, Inc. | Coherent gas jet |
| GB9708081D0 (en) * | 1997-04-22 | 1997-06-11 | Lane Mary P | Candle display unit |
| US6171544B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-01-09 | Praxair Technology, Inc. | Multiple coherent jet lance |
-
1999
- 1999-11-16 US US09/441,095 patent/US6139310A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-13 TW TW089121445A patent/TW497991B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-10-30 ID IDP20000934A patent/ID28390A/id unknown
- 2000-11-01 BR BR0005221-3A patent/BR0005221A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-11-01 AT AT00123764T patent/ATE262658T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-11-01 KR KR10-2000-0064568A patent/KR100480536B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-11-01 AU AU69660/00A patent/AU767804B2/en not_active Ceased
- 2000-11-01 CN CNB001319868A patent/CN1196533C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-01 EP EP00123764A patent/EP1102003B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-01 ZA ZA200006222A patent/ZA200006222B/xx unknown
- 2000-11-01 CA CA002324788A patent/CA2324788C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-01 DE DE60009236T patent/DE60009236T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-01 MX MXPA00010797A patent/MXPA00010797A/es active IP Right Grant
- 2000-11-01 RU RU2000127554/06A patent/RU2202070C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-11-01 PT PT00123764T patent/PT1102003E/pt unknown
- 2000-11-01 ES ES00123764T patent/ES2216799T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-01 NO NO20005501A patent/NO319045B1/no unknown
- 2000-11-01 JP JP2000334319A patent/JP3782930B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-09 AR ARP000105902A patent/AR026403A1/es active IP Right Grant
- 2000-11-15 TR TR2000/03366A patent/TR200003366A2/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AR026403A1 (es) | 2003-02-12 |
| MXPA00010797A (es) | 2002-05-23 |
| EP1102003A1 (en) | 2001-05-23 |
| BR0005221A (pt) | 2001-07-03 |
| NO319045B1 (no) | 2005-06-06 |
| ATE262658T1 (de) | 2004-04-15 |
| CA2324788A1 (en) | 2001-05-16 |
| TR200003366A2 (tr) | 2001-06-21 |
| NO20005501D0 (no) | 2000-11-01 |
| AU6966000A (en) | 2001-05-17 |
| RU2202070C2 (ru) | 2003-04-10 |
| JP3782930B2 (ja) | 2006-06-07 |
| ID28390A (id) | 2001-05-17 |
| JP2001181726A (ja) | 2001-07-03 |
| PT1102003E (pt) | 2004-07-30 |
| CA2324788C (en) | 2005-04-19 |
| DE60009236D1 (de) | 2004-04-29 |
| DE60009236T2 (de) | 2005-01-27 |
| US6139310A (en) | 2000-10-31 |
| EP1102003B1 (en) | 2004-03-24 |
| NO20005501L (no) | 2001-05-18 |
| CN1196533C (zh) | 2005-04-13 |
| KR20010051377A (ko) | 2001-06-25 |
| KR100480536B1 (ko) | 2005-04-06 |
| CN1295887A (zh) | 2001-05-23 |
| TW497991B (en) | 2002-08-11 |
| AU767804B2 (en) | 2003-11-27 |
| ZA200006222B (en) | 2001-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2216799T3 (es) | Sistema para producir un unico chorro coherente. | |
| ES2199718T3 (es) | Lanza de multiples chorros coherentes. | |
| KR950013955B1 (ko) | 결합된 질소를 함유하는 연료의 연소방법 | |
| ES2229586T3 (es) | Chorro de gas coherente supersonico para proporcionar gas a un liquido. | |
| KR950007386B1 (ko) | 연료분사버너 및 연소방법 | |
| US4907961A (en) | Oxygen jet burner and combustion method | |
| ES2265586T3 (es) | Inyector para hornos de fundicion de metal. | |
| RU2009102641A (ru) | Способ инжекции кислорода | |
| ES2214999T3 (es) | Sistema de lanza de chorro coherente para expeler gas y polvo. | |
| CN107514644B (zh) | 四氧化二氮/肼类推进剂废气废液处理燃烧器及控制方法 | |
| RU99113032A (ru) | Способ и устройство для создания высокоскоростного когерентного основного газового потока, способ подачи газа в жидкость | |
| JPH10263384A (ja) | 液体中への気体の導入方法 | |
| NL1023519C2 (nl) | Systeem voor een samenhangende gasstraal met een enkelvoudige ringvormige omhullende vlam. | |
| UA56333C2 (uk) | Спосіб забезпечення близькості протікання турбулентних і кумулятивних газових струменів і пристрій для його реалізації | |
| ES2228722T5 (es) | Procedimiento de distribucion de reactivo. | |
| RU2323981C2 (ru) | Способ создания кумулятивной струи и безнадставочная система для создания кумулятивной струи, имеющая выровненные каналы для создания огневой оболочки | |
| JP2006523817A (ja) | 液体燃料と酸化剤の段階燃焼方法 | |
| RU2047049C1 (ru) | Форсунка | |
| MXPA00003210A (es) | Lanza de chorro coherente multiple | |
| JPH0788936B2 (ja) | 微粉炭燃焼用バ−ナノズル | |
| JPH05294299A (ja) | 煙道未燃ガス処理設備 | |
| RU2000108635A (ru) | Газодинамический имитатор химического hf(df) сверхзвукового лазера |