NO115486B - - Google Patents

Description

Brenner for smelteovn.

Denne oppfinnelse angår en brenner. Mer spesielt angår den en brenner for en metall-smelteovn og særlig for en brenner til en vertikal smelteovn for anvendelse til en fremgangsmåte for smelting av metall så som kobber, som angitt i patent nr. 109 682.

I henhold til oppfinnelsen er det frembragt en brenner for en smelteovn, omfattende en brennerseksjon, en ved to motstående ender åpen foreningsenhet for å forene en strøm av brensel og en strøm av oksygenholdig gass og avgi den forente strøm til brennerseksjonen, idet nevnte foreningsenhet ved en av dens åpne ender er tilknyttet nevnte brennerseksjon, en albu som har en krum del og er åpen ved hver ende for å avgi til foreningsenheten den største av de nevnte to strømmer som skal forenes i den, idet nevnte albu ved en åpen ende er knyttet til den annen ende av nevnte foreningsenhet, en munningsplate med en munning for å avgi den største av de nevnte to strømmer til den krumme del av nevnte albu, idet munningsplaten er anordnet i nevnte albu i en stilling i hvilken nevnte største strøm avgis av nevnte munning i platen for å slå an mot nevnte krumme del i en strømmingsvei som danner en vinkel med overflaten av nevnte krumme del, og vinkelen mellom nevnte strømningsvei og en hvilken som helst tangent til overflaten av nevnte krumme del mot hvilken nevnte strøm slår an er større enn 45° for praktisk talt hele den anslående strøm og er også større enn 65° for størstedelen av den anslående strøm, en flerhet av åpninger i nevnte foreningsseksjon for å avgi den minste av nevnte to strømmer til nevnte foreningsseksjon, idet nevnte åpninger er anordnet med mel-lomrom rundt periferien av nevnte foreningsenhet tilstøtende nevnte albu, organer for å avgi nevnte mindre strøm under overtrykk til nevnte åpninger, og separate organer for å avgi

nevnte større strøm under overtrykk til nevnte albu. I

Det henvises i det følgende til tegningene: Figur 1 er et vertikalsnitt av brenneren montert i en smelteovn; Figur 2 er et vertikalsnitt av en del av et foretrukket brennerlegeme; Figur 3 er et horisontalsnitt tatt etter linjen 3—3 på figur 2.

Luft tilføres ved et egnet overtrykk til de enkelte brennerlegemer 4 gjennom rør 29; Brennstoff, fortrinnsvis gassformig brennstoff, leveres ved hjelp av rør 36 fra fordelingsrør 35 under et egnet overtrykk til de enkelte brennerlegemer 4.

På figur 1 er et brennerlegeme 4 vist som et eksempel innsatt i en sidevegg-åpning 7 i en ovn som har en ildfast foring 5 omgitt av et skall 6, idet nevnte brennerlegeme holdes i stilling i åpningen ved hj elp av bolter 38 som holder monteringsplaten 39 for hvert brennerlegeme tett mot skallet 6 for å gi en tilnærmet gasstett montering. Denne montering sammen med den lukkede konstruksjon av brennerlegemene|hind-rer idet vesentlige innletting av luft utenfra i ovnen gjennom brenneråpningen 7.

Brennerlegemet 4 omfatter en seksjon 50 hvor en strøm av brensel og en strøm av oksygenholdig gass forenes til en enhetsstrøri som innføres i antennelsesseksjonen 51. Brennerlegemet er også utrustet med en forbrenningsseksjon 52 forarbeidet av et egnet ildfast materiale og montert på en ringformet flens 53 mot en' skul-der 54 av antennelsesseksjonen 51. Antennelsesseksjonen er også forsynt med en ringformet, ildfast ring 56 og en ringformet, ildfast hylse 57 som er avpasset til sammen med ringen 56 å danne en innsnevring 55 i seksjonen 51. Stangen 58 kan anordnes i innsnevringen og en konvensjonell elektrisk tennplugg 59 for antennelse av enhetsstrømmen kan monteres på siden av seksjonen 51 med den indre ende av tennpluggen anordnet tilstøtende stangen 58 som vist. Kom-binasjonen av innsnevringen og stangen 58 er spesielt gunstig for opprettholdelse av forbren-ning av enhetsstrømmen i seksjon 52, særlig når enhetsstrømmen føres gjennom brennerlegemet med en høy hastighet. Seksjonen 51 er også forsynt med åpninger 69 og 70 for uttagning av prø-ver av enhetsstrømmen; disse åpninger er nor-malt lukket med propper 71. Istedenfor |å an-vende antennelsesorganer slik som tennplugger 59, kan enhetsstrømmen antennes i ovnens indre, skjønt en sådan fremgangsmåte foretrekkes ikke. Ved oppstarting av ovnen kan det således, for eksempel, opptennes et bål av trematerialer i ovnen. Når den brennbare enhetsstrøm inn-blåses i ovnen med lav innblåsningshastighet, vil enhetsstrømmen antennes og brenne tilbake til det normale antennelsespunkt i brenneren, ved hvilket punkt det er anordnet antennelsesorganer, hvorefter brenneren kan drives ved den tilsiktede fyringsgrad.

Seksjonen 50 har en ringformet fordelings-sone 60, en hylse 61, et bend eller en albu 62, en munningsplate 63 og en observasjonsåpning 64 forsynt med et transparent okular 65. Hylsen 61, som støtter seg på skulderen 66 og den venstre ende av seksjonen 51, samvirker med den ringformede del 60 så at det fåes en fordeler for innføring av den minste av de to strømmer som skal forenes (i regelen brenselsstrømmen) fra ledningen 36 gjennom åpningene 67 inn i foreningskammeret 68; størrelsen og fordelingen av åpningene 67 rundt periferien av hylsen velges slik at tilførselen av fluidum til kammeret reguleres. Den største strøm (i regelen luften eller den oksygenholdige gass) innføres i kammeret 68 fra ledningen 29 gjennom munningen i platen 63 og albuen 62.

Ved drift av brenneren ble det funnet at det totale oksygeninnhold i prøver av enhetsstrøm-men tatt ved forskjellige punkter i planet A—A gjennom åpningene 69 og 70 ikke var det samme. Det ble også funnet at forskjellen i totalt oksygeninnhold for prøver av enhetsstrømmen tatt ved de samme eller forskjellige punkter i planet A—A kunne økes eller minskes ved å forskyve stillingen av munningsplaten 63 i platens plan på tvers av luftstrømmen ved innløpsenden av albuen 62 (se figur 3) for således å endre belig-genheten av munningen 72 og bringe luften til å slå an mot albuen 62 under en annen vinkel. Når imidlertid munningsplaten 63 ble flyttet til en stilling ved utløpsenden av albuen 62 umid-delbart foran den venstre ende av hylsen 61 med munningsplanet perpendikulært til hyl-sens akse, ble det atter funnet relativt store dif-ferenser i totalt oksygeninnhold i planet A—A i enhetsstrømmen, men forskyvning av munningsplaten på tvers av strømningsveien for den største strøm hadde ingen merkbar virkning på forskj ellen i totalt oksygeninnhold i planet A—A i enhetsstrømmen. Enn videre viste det seg at et eksisterende variasjonsmønster i oksygeninn-holdet tversover planet A—A fortsatte å bestå i enhetsstrømmen ved dens passasje gjennom resten av brennerlegemet 4.

Ved drift av brenneren ledes følgelig den største av de to strømmer som skal forenes til brennerlegemet gjennom en munning inn i en albu som fører til foreningskamméret, idet nevnte strøm slår an mot en buet overflate i albuen hvorved den avbøyes inn i foreningskamméret, og stillingen av munningen forskyves, for å endre strømmens anslagsvinkel mot den buede overflate og derved regulere variasjoner i det totale oksygeninnhold tversover strømningsveien for enhetsstrømmen utblåst fra brenneren. Det har vist seg at minst variasjon i nevnte totale oksygeninnhold oppnåes når i det vesentlige hele den største strøm som går gjennom munningen 72 slår an mot den buede overflate av albuen 62 under slike betingelser at den minste vinkel mellom strømningsveien for nevnte strøm og en hvilken som helst tangent til den del av den buede overflate som strømmen slår an mot er over 45°, og hvorved den minste vinkel med en bangent til den del av den buede overflate som en større del av strømmen slår an mot er over 35°. Således, som vist på figur 2, representerer linjen 73, som er trukket fra venstre side av munningen 72 parallell med lengdeaksen 74 av Innløpsdelen av albuen 62, den venstre side av strømningsveien for den største strøm. Som vist ar vinkelen mellom linjen 73 og tangenten til den buede overflate hvor den sistnevnte skjæres av linjen 73 større enn 45° (vist ved vinkelen B), og vinkelen C mellom, munningsaksen 74 og tangenten til den buede overflate hvor den sistnevnte skjæres av munningsaksen 74 er større enn 65°. Videre ble det funnet at avstanden mellom åpningene 67 for tilførsel av brensel og munningsplaten 63 påvirker følsomheten av den regulering som oppnåes ved forskyvning av munningsplaten 63 derved, at når denne avstand økes, nedsettes nevnte følsomhet. Fortrinnsvis plasseres alle åpningene 67 innen en avstand av ca. 30 cm fra munningsplaten, målt langs linjen 77 trukket langs den største indre radius av albuen, og helst så nær munningsplaten som<g>jørlig.

Som vist på figur 1 er hver av ledningene 29 som fører den største strøm (luft) til brennerle-gemene 4 forsynt med en ventil 80 for regulering av den luftmengde som under overtrykk avgis til brennerlegemet. Likeledes er hver av ledningene 36 som fører den minste strøm (brensel) til bren-nerlegemene forsynt med en ventil 81 for regulering av den brenselmengde som under overtrykk avgis til brennerlegemet. Dessuten kan, som vist på figur 1, hver av ledningene 36 være forsynt med en konvensjonell diafragmåregulert ventil 85 regulert av et konvensjonelt diafragmaorgan 86 som er forsynt med et diafragma 87. Hvert av diafragmaorganene er også forsynt med et rør 88 som leder fra innsiden av ledningen 29 til rommet over diafragmaet i diafragmaorganet så at det overfører trykket av luften i ledningen 29 til diafragmaet. Et sådant arrangement, som anvender overtrykk på brensel og luft som avgis til foreningskammeret 68, er foretrukket da det derved oppnåes at brenslet i ledningen 36 foran ventilen 81 holdes ved samme trykk som luften i ledningen 29 foran munningsplaten 63, hvorved det til brenneren avgitte forhold mellom brensel og luft, særlig ved endring av brenne-rens fyringsgrad, lettere kan reguleres til en ønsket verdi enn ved den regulering som oppnåes ved et arrangement hvor den minste strøm innføres i kammeret 68 ved innblåsning. Når således, for eksempel, fyringsgraden av ovnen skal økes, økes trykket av luften i ledningen 29 i strømmen foran munningsplaten 63 ved å åpne ventilen 80. Diafragmaorganet 86 gir automatisk det samme trykk i ledningen 36 i strømmen foran ventilen 81 så at det samme forhold mellom brensel og luft opprettholdes i enhetsstrømmen uten å endre stillingen av ventilen 81.

Claims (2)

1. Brenner for en smelteovn, omfattende en brennerseksjon (52), en seksjon (68) som skal tjene til å forene en strøm av brensel og en strøm av en oksygenholdig gass og som er knyttet til brennerseksjonen for å avgi den forenede strøm til denne, en albuseksjon (62) som har en krum del og som i den ene ende er knyttet til den annen ende av foreningsseksjonen (68) for å levere den største av de to nevnte strømmer til denne, og en flerhet av munningsanordninger (67) i foreningsseksjonen (68) anordnet rundt periferien av denne seksjon nær albuseksjonen (62) for å levere den minste av de to strømmer

til foreningsseksjonen (68),karakterisertved en plate (63) som har en munningsåpning (72) for levering av den største av de to nevnte strømmer til den krumme del av albuseksjonen (62), hvilken plate anordnes i albuseksjonen i en slik stilling at den største strøm leveres gj ennom munningsåpningen (72) for å slå an mot den krumme delen i en strømningsbane som danner en vinkel med overflaten av den krumme del, idet vinkelen (B, C) mellom strømningsbanen og en hvilken som helst tangent til overflaten av den krumme del som strømmen slår an mot, er større enn 45° for praktisk talt hele den anslående strøm og er også større enn 65° for hoved-mengden av den anslående strøm.

2. Brenner som angitt i krav 1,karakterisert vedat munningsplaten er bevegelig montert i albuen for å forskyve stillingen av nevnte munning.