Wynalazek niniejszy dotyczy lacznego zastosowania zwyklego plomienia, powsta¬ jacego przy spalaniu paliwa oraz luku elektrycznego, do celów termicznych, ter¬ mo-chemicznych i elektrochemicznych, a w szczególnosci palnika do wytwarzania zwy¬ klego plomienia, wzdluz którego przebie¬ gaja luki elektryczne.Proponowano juz stosowanie pary elektrod, ustawionych w ten sposób, ze konce ich, wyrzucajace luk, miescily sie przed dysza, wyrzucajaca plomien, przy- czem odleglosc pomiedzy koncami elektrod byla wieksza od szerokosci plomienia, a luk elektryczny wydluzano zapomoca dmuchu w ksztalt litery U, Stosowano rów¬ niez urzadzenia, w których luk elektrycz¬ ny wytryskiwal wprost z dyszy.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania luków elektrycznych, tryska¬ jacych nie w poprzek, lecz wzdluz strumie¬ nia plomieni, przyczem palnik, przezna¬ czony do urzeczywistnienia tego sposobu, posiada budowe taka, iz luki sa odsuniete od dyszy, wobec czego nie moga do niej po¬ wracac. Wierzcholki elektrod znajduja sie wpoblizu lub wewnatrz plomienia spalania; elektrody te moga sterczec z dysz lub tez znajdowac sie nazewnatrz i wchodzic sko¬ snie do wnetrza plomienia zwyklego lub zblizac sie don. Podczas swej pracy palnik wyrzuca dostarczane powietrze i paliwo zszybkoscia tak wielka, iz luki elektryczne nie moga przeskakiwac wstecz ku dyszom.Wynalazek pozwala czerpac energje cieplna glównie z plomienia zwyklego, wy¬ znaczajac cieplu luku role drugorzedna.Plomien moze posiadac charakter od- tleniajacy, utleniajacy lub obojetny, a prad elektryczny moze byc staly lub zmienny, ale zazwyczaj o napieciu wzglednie Wyso¬ kiem.Na rysunku fig. 1 wyobraza srodkowy przekrój podluzny, a fig. 2 — przekrój po¬ przeczny plaszczyzna 2—2 jednej z od¬ mian palnika, fig. 3 przedstawia najdogod¬ niejszy sposób doprowadzania i odprowa¬ dzania wody z dyszy lub jakiejkolwiek in¬ nej czesci palnika, wymagajacej chlodze¬ nia wodnego, fig. 4 — widok zgóry palnika o trzech dyszach-elektrodach w urzadze¬ niu, pracujacem pradem trójfazowym, w komorze zamknietej, fig. 5 — widok zgóry palnika o dwóch dyszach-elektrodach, pra¬ cujacych energja elektryczna dowolnego rodzaju, fig. 6, 7 i 8 przedstawiaja palnik w zastosowaniu do pieca hutniczego lub in¬ nego, a mianowicie fig. 6 — czesciowo w widoku, a czesciowo w przekroju piono¬ wym, fig. 7 — przekrój pionowy plaszczy¬ zna 7—7, a fig. 8 — przekrój poziomy pla¬ szczyzna 8—8.Paliwo i unoszacy je gaz naplywaja dy¬ szami 11 do przestrzeni spalania 12. Dysze wykonane sa z metalu i posiadaja scianki podwójne, wytwarzajace zamknieta pusta przestrzen 13, w której krazy woda chlo¬ dzaca. Paliwo i powietrze mozna prowa¬ dzic oddzielnie, mieszajac je z soba dopie¬ ro u wylotu dyszy, prosciej jest jednak do¬ prowadzac je do kanalu 14 po zmieszaniu w koncu tylnym dyszy. Przewód 14 a , do¬ prowadzajacy powietrze, tworzy wraz z kanalem 14 dmuchawke, do której paliwo doplywa rurka 15, zaopatrzona w zawór miarkowniczy 16 (fig. 6), przyczem czesci 15 i 16 oddzielone sa od podmienionej dmu¬ chawki tulejka izolacyjna 17 [fig, 1}. Pali¬ wo doplywa z rury zasilajacej 1S (fig. 6) albo, w razie stosowania paliwa plynnego lub gazowego, ze zwyklego zbiornika pod cisnieniem, W razie uzycia paliwa spro¬ szkowanego rure zasilajaca 18 nalezy zao¬ patrzyc w urzadzenie (w rodzaju obraca¬ jacej sie sruby bez konca), któreby poda¬ walo paliwo w sposób ciagly do rurki 14 a.Powietrze lub inny gaz utleniajacy dopro¬ wadza sie z rury zasilajacej 22 (fig, 6) przez rure 19, zaopatrzona w zawór 20 i tulejke izolujaca 21. Prad elektryczny do¬ prowadza sie do dysz 11 z odpowiedniego zródla zapomoca przewodu 24 i konców¬ ki 23.W kanale 14 kazdej dyszy 11 znajduje sie elektroda 25 w postaci twardego slup¬ ka weglowego lub grafitowego, albo wyko¬ nana z rurki metalowej, napelnionej mate- rjalem charakteru weglowego, albo z rur¬ ki metalowej, ochladzanej plynem lub ga¬ zem i zaopatrzonej w wymienne koncówki, dajace luk elektryczny. Jezeli twardy slu¬ pek lub rurke elektrody w koncu 26 na¬ gwintowac, to mozna elektrode te dosztuko- wywac, przesuwajac rdzen elektrody az do calkowitego zuzycia. Dla zapewnienia do¬ kladnego zetkniecia elektrycznego pomie¬ dzy elektroda i dysza oraz zapobiezenia zbyt gwaltownym ruchom elektrody, dysze zaopatruje sie w rurke poslizgowa 27 o srednicy takiej, aby obejmowala elektrode dosc szczelnie. Gdy przyrzad stosuje sie w palenisku, pracujacem pod cisnieniem wyzszem od atmosferycznego, natenczas w koncu zewnetrznym rurki poslizgowej 27 umieszcza sie dlawnice uszczelniajaca 28; rurka ta wystaje poza dysze 11 w postaci ogniotrwalej tulejki 29, która zabezpiecza elektrode od zbytniego utleniania jej przez plomien 12.Wode ochladzajaca najlepiej jest do¬ prowadzac do dyszy 11 w taki sposób, aby doplywala w postaci przerywanych stru¬ mieni, rozmieszczonych takt aby nie po¬ wstawalo polaczenie elektryczne pomiedzy — 2 —urzadzeniem, doprowadzajacem wode, a dysza, oraz pomiedzy dysza i urzadzeniem, odprowadzajacem wode ogrzana. Od glów¬ nej rury wodociagowej 30 (fig. 3 i 1) od¬ galezia sie rurka zasilajaca 31, zaopatrzo¬ na w dziób 33, rozpryskujacy strumien wo¬ dy w postaci stozka drobnych kropelek.Ilosc doplywajacej w ten sposób wody re¬ guluje sie zapomoca zaworu 32 w rurce 31.Rozpylona na kropelki woda spada do lej¬ ka 35 i splywa rurka 36 do dyszy 11.Woda ogrzana odplywa z dyszy przez rur¬ ke 37, dziób 38, lejek 40 i rurke 41 do ru¬ ry odplywowej 42.Opisane powyzej dysze osadza sie w obmurzu paleniska pieca zapomoca ognio¬ trwalych izolatorów 43. Wzdluz izolato¬ rów biegna kanaly 44, oddzielone od siebie podluznemi zebrami 44 a, podtrzymujace- mi dysze-elektrody. Izolatory 43 siegaja nieco wewnatrz paleniska tak, iz obejmu¬ ja konce dysz //,¦ chroniac je od nadmier¬ nego zaru promieniowania paleniska i za¬ bezpieczajac dokladniejsza izolacje elek¬ tryczna.Wystajaca nazewnatrz czesc paleniska zamknieta jest w skrzynce 45 (fig. 4 i 8), do której powietrze doplywa przez rurke 45a (fig. 6) z odpowiedniego zródla, np. z przewietrznika odsrodkowego lub dmucha¬ wy obrotowej. Powietrze przechodzi ze skrzynki 45 przez kanaly 44 do pieca jako powietrze dodatkowe, potrzebne do calko¬ witego spalania paliwa, wtryskiwanego przez dysze 11 wraz z zasadnicza iloscia powietrza, doplywajacego kanalem 14, o- raz do spalania nieutlenionych gazów, wy¬ wiazujacych sie w piecu. Dodatkowe to po¬ wietrze chlodzi dysze 11, a skrzynka 45 chroni obsluge od zetkniecia sie z narzada¬ mi znajdujacemi sie pod napieciem elek- trycznem. Pokrywa 47 (fig. 6), przymoco¬ wana na zawiasach do skrzynki, posiada o- kienko 46 (fig. 4). Moze ona oddzialywac na kontakt 48 (fig. 6), wlaczony w obwód wylacznika glównej linji zasilajacej, przy- czem obwód zasilajacy i obwód uruchamia¬ jacy wylacznik sa tak urzadzone, aby na¬ rzady, znajdujace sie w skrzynce 45, byly pozbawione napiecia pradu, gdy obwód wylacznika jest przerwany. Po otworzeniu wiec drzwiczek 47 obwód wylacznika zo¬ staje przerwany na kontakcie 48, a wraz z nim i glówny obwód zasilajacy samoczyn¬ nie, gdyby wskutek nieuwagi nie przerwa¬ no go przed otwarciem drzwiczek 47. Izo¬ lowane przewody elektryczne wchodza do skrzynki 45 przez metalowa rurke 48a (fig. 6), a w celu zabezpieczenia obslugi od porazenia pradem skrzynka 45 i rurka 45 a powinny byc uziemione.W wypadku uzycia paliwa plynnego kanal 14 jest od strony pieca zwezony i tworzy szczeline 49. Szczeline te mozna wytworzyc, nakladajac na rurke poslizgo¬ wa 27 w miejscu jej polaczenia z ognio- trwalem przedluzeniem 29, tulejke 50, któ¬ ra moze stanowic jednoczesnie lacznik po¬ miedzy rurka 27 i czescia 29. Tulejke 50 u- stawia sie wspólsrodkowo z dysza 11 za¬ pomoca waskich i niskich zeberek 51. Przy zastosowaniu paliwa plynnego doplywa o- no rurka 15 do wlotu 14" posiadajacego ksztalt litery Y, gdzie zostaje pochwycone i zmieszane z zasadnicza iloscia powietrza w kanale 14, z którego wreszcie tryska przez zwezony otwór 49 do przestrzeni spalania 12 w postaci rozpylonej lub roz¬ drobnionej na drobne kropelki.Na fig. 6, 7 i 8 uwidoczniono piec, w którym zastosowano palnik wedlug wyna¬ lazku niniejszego. Piec ten posiada szyb 52 i palenisko 53. Do szybu wrzuca sie ma- terjal, który rozgrzewa sie tam i topi, a na¬ stepnie przetapia sie dalej na trzonie, gdzie odbywaja sie ostateczne przemiany fi¬ zyczne i chemiczne. W czesci dolnej pale¬ niska znajduja sie otwory: spustowy 55 i obserwacyjny 56. Jezeli palenisko posiada dosyc miejsca do spalania paliwa, to star¬ czy go równiez do utworzenia wzglednie dlugich luków elektrycznych 57 i wówczas — 3 —mozna korzystac z napiecia istniejacej sie¬ ci, W praktyce stosowano napiecie od 600 do 6000 Volt i z jednakowem powodzeniem zarówno prad staly, jak i zmienny, Luki elektryczne (fig. 4 i 6) nie potrze¬ buja siegac az do ladunku pieca, lecz mo¬ ga przeskakiwac w przestrzeni ponad roz¬ topionym juz materjalem. Przy zastosowa¬ niu pradu trójfazowego bez przewodu ze¬ rowego uzywa sie zespolu trzech dysz- elektrod, z których kazda jest zasilana od¬ dzielnym przewodem. Mozna jednak za¬ stosowac przewód zerowy, doprowadziw¬ szy go do roztopionego ladunku pieca.Fig, 5 wskazuje zastosowanie dwóch dysz- elektrod oraz poszczególne polaczenia dla obwodu jednofazowego, wielofazowego lub o napieciu rozdzielonem. Luk elektryczny moze powstawac w przestrzeni wolnej lub uderzac o jakiekolwiek przeszkody, np, nieroztopiony ladunek pieca, a wówczas przeszkody te laczy sie z przewodem zero¬ wym obwodu trój przewodowego o pradzie stalym lub zmiennym.W celu uruchomienia palnika nalezy wysunac koniec elektrod 25 daleko poza konce dysz U, a po wpuszczeniu paliwa do kanalu 14 i powietrza zapalic je w spo¬ sób dowolny i tak uregulowac zawory za¬ silajace 16 i 20, aby otrzymac jasny i moc¬ ny wytrysk plomienia, obejmujacy ze wszystkich stron wierzcholki elektrod 25.Po wlaczeniu glównego wlacznika pradu, pomiedzy wierzcholkami elektrod 25 ro¬ zepna sie luki elektryczne, kazdy posrodku i wzdluz swego plomienia, do innej elek¬ trody lub do wspólnej przeszkody. Szyb¬ kosc wyplywu mieszanki paliwa powinna byc tak znaczna, aby luki nie mogly prze¬ skakiwac wstecz wzdluz plomienia ku cze¬ sciom stalym.Urzadzenia elektryczne pracuja równie dobrze bez wzgledu na to, czy plomien spa¬ lania posiada wlasnosci odtleniajace, utle¬ niajace lub obojetne, ale przy plomieniu u- tleniajacym elektrody, wykonane z rurek metalowych, napelnionych materj&lem, za¬ wierajacym wegiel, sa korzystniejsze od nagich slupków weglowych lub grafito¬ wych, poniewaz trudniej sie utleniaja. W miare wypalania sie elektrod pod dziala¬ niem luków nalezy umiarkowac natezenie pradu przez posuwanie elektrod recznie lub zapomoca odpowiedniego mechanizmu elektromagnetycznego.Zazwyczaj najkorzystniej bywa otrzy¬ mywac przewazajaca czesc energji z pali- wa, a energje elektryczna czerpac tylko w ilosci, potrzebnej do osiagniecia pozadane¬ go wzrostu lacznej temperatury dzieki nad¬ zwyczajnie wysokiej temperaturze luku.Palnik niniejszy umozliwia zastosowanie energji elektrycznej w ilosci dowolnej w stosunku do ilosci energji, pobranej z pali¬ wa, nie zaklócajac przez to równowagi pracy przyrzadu. Jezeli piec zawiera sto¬ sunkowo wielki ladunek, czyli pozwala przechowywac znaczne ilosci ciepla (o wy¬ sokiej temperaturze), to elektrycznosc mozna stosowac z przerwami w czasie, kie¬ dy kosztuje ona taniej. Elektrycznosc moz^ na jednak zawsze skutecznie stosowac do podtrzymywania wysokiej przecietnej tem¬ peratury i wydajnosci, zwiekszajac okre¬ sowo silne rozzarzanie czyli przegrzewa¬ nie.Sposób niniejszy nadaje sie równiez do paliwa gazowego, plynnego lub do paliwa sproszkowanego, stosowanych do ogrzewa¬ nia kotlów parowych, przyczem przy uzy¬ waniu paliwa gorszego, utrzymuje sie sto¬ sunkowo wyzsza temperature, aby zapew¬ nic dzialanie bardziej jednostajne. W po¬ wyzszych i wielu innych zastosowaniach wynalazku elektrody nie potrzebuja ko¬ niecznie przechodzic przez dysze, lecz mo^ ga wchodzic ukosnie do plomienia, nieco poza koncem dyszy. Przy zastosowaniu jednej dyszy i jednego plomienia uzywa sie dwu elektrod: jednej blizej, a drugiej dalej od dyszy, Materjaly, poddawane dzialaniu wyso- —. 4 —kiej temperatury plomienia i luków, mozna wprowadzac równiez przez dysze w posta¬ ci gazu, plynu lub ziaren, albo tez moga byc one zawarte w elektrodach. Przy uzy¬ ciu pradu stalego o wysokiem napieciu mozna wyzyskac elektrolityczne dzialanie luków. Wprowadzenie do plomienia pary pewnych substancyj powieksza przewod¬ nictwo elektryczne i polepsza stalosc dzialania lukowego plomienia, Materjaly ziarniste, zawierajace wilgoc lub gazy w warunkach niestalych, przed wprowadze¬ niem do plomienia, rozdrabniane sa jeszcze na mniejsze ziarnka. Jezeli np. wprowadzic przez dysze do przestrzeni spalania ziar¬ nisty kamien wapienny, to rozdrabia sie go na mialki proszek wapna palonego.Dysze mozna wykonac nie z metalu, lecz z innego tworzywa ogniotrwalego, przyczem, w razie uzycia paliwa plynnego, ochladzanie dvszy nie jest konieczne. Blok 43 podtrzymujacy dysze moze byc metalo¬ wy, a gdy dysze sa równiez metalowe, to stosuje sie odpowiednia izolacje. W je¬ dnym takim bloku moze byc kilka otworów dla kilku dysz, stanowiacych jeden ze¬ spól.Zamiast wytwarzania luku wewnatrz i wzdluz plomienia, mozna go skierowac wzdluz w bezposredniem sasiedztwie plo¬ mienia zapomoca strumienia powietrza lub innego gazu. Z drugiej strony zblizenie plomieni do elektrod mozna w szczególno¬ sci osiagnac przez zastosowanie wiazki cienkich pretów zamiast pojedynczego slupka elektrody. Gazy plomienia przeply¬ waja wówczas czesciowo przez szpary po¬ miedzy poszczetgólnemi pretami, a czescio¬ wo naokolo wiazki. W razie potrzeby jedna lub kilka dysz elektrod tego samego zespo¬ lu mozna osadzic wahliwie w celu zmienia¬ nia kata miedzy kierunkami elektrod. PL