RO121923B1 - Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveliş de flacără inelar şi lance pentru aplicarea procedeului - Google Patents

Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveliş de flacără inelar şi lance pentru aplicarea procedeului Download PDF

Info

Publication number
RO121923B1
RO121923B1 ROA200300438A RO200300438A RO121923B1 RO 121923 B1 RO121923 B1 RO 121923B1 RO A200300438 A ROA200300438 A RO A200300438A RO 200300438 A RO200300438 A RO 200300438A RO 121923 B1 RO121923 B1 RO 121923B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
holes
ring
lance
gas
jets
Prior art date
Application number
ROA200300438A
Other languages
English (en)
Inventor
William John Mahoney
Original Assignee
Praxair Technology, Inc.
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 Praxair Technology, Inc. filed Critical Praxair Technology, Inc.
Publication of RO121923B1 publication Critical patent/RO121923B1/ro

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
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
    • C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
    • 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
    • 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
    • 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
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • 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
    • 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
    • F23D14/32—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveli? de flacără inelar, destinat cuptoarelor pentru elaborarea oţelului, ?i la o lance pentru aplicarea procedeului. Procedeul conform invenţiei constă înejectarea a cel puţin unui jet de gaz, din cel puţin o duză montată într-o lance care are o parte (6) frontală, având un inel (20) de orificiidispuse în jurul unui orificiu (4) al duzei, inelul (20) aflându-se într-o adâncitură (21) saucanal practicat pe partea (6) frontală a lăncii.

Description

Invenția se referă la un procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente și la o lance pentru aplicarea procedeului, destinate în special echipării cuptoarelor pentru elaborarea oțelului.
în domeniul ejectării jeturilor de gaz sunt cunoscute procedee de realizare a jeturilor de gaz coerente, prezentate, de exemplu, în brevetul de invenție US 5814125 și în brevetul de invenție US 6171544. în practica acestui tip de procedee, unul sau mai multe jeturi de gaze cu viteză înaltă, ejectate din una sau mai multe duze de pe o lance, sunt menținute în stare coerentă pe o distanță relativ lungă, prin folosirea unui înveliș de flacără în jurul și de-a lungul jetului (jeturilor) de gaz cu înaltă viteză. învelișul de flacără este format prin arderea unui combustibil și a unui oxidant, ejectate din două inele de orificii ale unei lănci, respectiv, un inel interior și un inel exterior, în jurul duzei (duzelor) de gaz cu viteză înaltă. în mod caracteristic, combustibilul pentru învelișul de flacără este ejectat din orificiile inelului interior, iar oxidantul pentru învelișul de flacără este ejectat din orificiile inelului exterior. O prelungire de pe perimetrul lăncii formează o zonă de recirculație protejată, în care jetul (jeturile) de gaz cu viteză înaltă și fluidele de învelire a flăcării sunt asigurate din respectiva duză (duze) și respectivele orificii. Această zonă de recirculație face posibilă o anumită recirculare a fluidelor ejectate, dând posibilitatea să se realizeze o ardere îmbunătățită și o stabilitate îmbunătățită a învelișului de flacără, sporind astfel coerența și, în acest mod, lungimea jetului jeturilor) de gaz cu viteză înaltă. Jetul coerent poate fi folosit pentru introducerea unui gaz într-un lichid, de exemplu într-un metal topit, de la o distanță relativ mare deasupra respectivei suprafețe a lichidului menționat. O aplicație foarte importantă a acestei tehnologii a jeturilor coerente constă în asigurarea de oxigen în operații de elaborare a oțelului, de exemplu în cuptoare cu arc electric și în cuptoare cu oxigen bazice.
Deși prelungirea de recirculație menționată reprezintă o îmbunătățire față de sistemele cu jeturi coerente, anterioare, aceasta introduce totuși unele probleme, privind construcția lăncii și durata de serviciu a acesteia, din cauza necesității răcirii cu apă. Aceste probleme ridică preocupări deosebite, atunci când respectivul sistem cu jeturi coerente este utilizat într-un mediu ambiant foarte sever, de exemplu într-un cuptor cu oxigen bazic.
Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în ejectarea unor jeturi de gaz combustibil și oxidant din niște orificii astfel dispuse efectiv coerente, fără a fi necesară o prelungire a lăncii sau altui element, în scopul stabilirii unei zone de recirculare pentru gazele ejectate din respectiva lance.
Procedeul conform invenției rezolvă problema propusă, prin aceea că include ejectarea cel puțin a unui jet de gaz dintr-o duză montată într-o lance care are o parte frontală, respectiva parte frontală având un inel de orificii în jurul acelei cel puțin o duză, ejectarea unui combustibil, dintr-un prim set de orificii ale inelului menționat și ejectarea unui oxidant dintr-un al doilea set de orificii ale inelului menționat și arderea combustibilului și oxidantului ejectate din primul set și din al doilea set de orificii ale inelului menționat, pentru a produce un înveliș de flacără în jurul respectivului jet de gaz.
Lancea cu jeturi coerente, pentru realizarea procedeului conform invenției, cuprinde o parte frontală, având cel puțin o duză care are un orificiu la partea frontală a lăncii, un inel de orificii pe partea frontală a lăncii în jurul orificiului (orificiilor) duzei, mijloace pentru asigurarea combustibilului la un prim set de orificii ale inelului menționat și mijloace pentru asigurarea oxidantului la un al doilea set de orificii ale inelului menționat.
Așa cum este folosit aici, termenul parte frontală a lăncii semnifică suprafața unei lănci care se învecinează cu un volum de injecție, iar termenul jet coerent semnifică un jet de gaz care este format prin ejectare de gaz dintr-o duză și care prezintă o viteză și un profil de moment mecanic pe o lungime de cel puțin 20d, unde d reprezintă diametrul de evacuare al duzei, care este similar cu viteza ei și profilul de moment mecanic la ejectare din respectiva duză.
RO 121923 Β1
Un alt mod de a descrie un jet coerent face referire la un jet de gaz care prezintă o 1 variație mică sau nici un fel de variație a diametrului, pentru o distanță de cel puțin 20d.
Așa cum este folosit aici, termenul lungime, când se face referire la un jet de gaz 3 coerent, semnifică distanța de la respectiva duză, din care gazul este ejectat, până la punctul de impact vizat al respectivului jet de gaz coerent sau până acolo unde jetul de gaz mențio- 5 nat încetează să mai fie coerent.
Procedeul și lancea conform invenției prezintă următoarele avantaje: 7
- asigură o ardere eficientă a combustibilului la cuptoarele de elaborare a oțelului;
- permit mărirea duratei de funcționare a lăncii, datorită construcției simple și 9 rezistente.
Invenția va fi descrisă în continuare în mod detaliat, în legătură și cu fig. 1 ...3, care 11 reprezintă:
- fig. 1, vedere în plan orizontal a unui exemplu preferat de parte frontală a lăncii; 13
- fig. 2, secțiune transversală prin lancea conform fig. 1;
- fig. 3, secțiune longitudinală parțială printr-o lance conform invenției.15
Referitor la fig. 1,2 și 3, așa cum se arată cu săgeata 1 de curgere, un gaz este trecut prin cel puțin o duză 2, de preferință o duză convergentă/divergentă, și apoi iese din lan-17 cea 3, prin orificiul sau orificiile 4 de pe partea frontală 6 a lăncii, pentru a forma un jet sau jeturi de gaz coerent în volumul 7 de injecție. în mod caracteristic, viteza fluxului (fluxurilor)19 de gaz se situează în intervalul de la 700 până la 3000 picioare pe secundă (210 până la
900 m/s). De preferință, viteza fluxului (fluxurilor) 5 de gaz este supersonică, atunci când21 acesta se formează după ejecție din partea frontală a lăncii și rămâne supersonică pe o distanță de cel puțin 20d.23
Deși desenele ilustrează un exemplu de realizare care utilizează patru jeturi de gaz coerente, ejectate din lance, respectiv prin patru orificii, în aplicarea acestei invenții, numărul 25 jeturilor de gaz, ejectate din respectiva lance, prin orificii corespunzătoare, se poate situa în intervalul de la 1 până la 6. De preferință, volumul de injecție în care sunt injectate jeturile 27 de gaz reprezintă un cuptor de producere a metalului, de exemplu un cuptor pentru elaborarea oțelului. Cel mai bine, atunci când se utilizează o multitudine de duze, fiecare duză este 29 înclinată, îndepărtându-se una de alta și față de axa centrală a lăncii.
în aplicarea acestei invenții poate fi folosit orice gaz eficient în calitate de gaz ce for- 31 mează jet sau jeturi coerente. Printre astfel de gaze se poate menționa oxigen, azot, argon, dioxid de carbon, hidrogen, heliu, abur și hidrocarburi gazoase. De asemenea, în aplicarea 33 acestei invenții, drept astfel de gaz, pot fi folosite amestecuri care cuprind două sau mai multe gaze, de exemplu aer. 35
Un inel 20, format din orificii, este amplasat pe partea frontală a lăncii, în jurul orificiului sau orificiilor 4 ale duzei. Inelul 20 este, de preferință, un cerc având diametrul cuprins 37 într-un interval de la 1,5 până la 16 țoii (38,1 până la 406,4 mm). în general, inelul 20 va cuprinde de la 12 până la 48 de orificii. De preferință, fiecare orificiu este un cerc având dia- 39 metrul cuprins în intervalul de la 0,05 până la 0,5 țoii (1,27 până la 12,7 mm). Cel mai bine, așa cum este ilustrat în desene, inelul cu orificii se află într-o adâncitură sau canal 21 de pe 41 partea 6 frontală a lăncii. în mod caracteristic, canalul 21 are o adâncime situată în intervalul de la 0,05 până la 2 țoii (1,27 până la 50,8 mm). 43
Combustibilul se asigură la un prim set de orificii 22 de pe inelul 20, iar oxidant se asigură la un al doilea set de orificii 23 de pe inelul 20. De preferință, așa cum este ilustrat în 45 fig. 1, primul set de orificii 22 alternează cu cel de-al doilea set de orificii 23 pe de inelul 20, astfel încât fiecare orificiu 22 de combustibil are două orificii 23 de oxidant adiacente pe fie- 47 care parte a acelui orificiu și fiecare orificiu 23 de oxidant are două orificii 22 de
RO 121923 Β1 combustibil adiacente pe fiecare parte a acelui orificiu de oxidant. Combustibilul și oxidantul sunt ejectate din lancea 3, prin orificiile corespunzătoare lor, în volumul 7 de injecție. Viteza jeturilor de combustibil și oxidant, ejectate din inelul de orificii, poate fi subsonică, însă, de preferință, aceasta este viteză sonică.
Viteza sonică a jeturilor de combustibil și oxidant injectate intensifică procesul de împiedicare a unor substanțe străine (impurități) să pătrundă în orificii și să le blocheze, fapt care este important când invenția se aplică într-un mediu ambiant aspru cum este într-un cuptor de elaborare a oțelului. Dacă se dorește, viteza jeturilor de combustibil și oxidant injectate poate fi superioară, la o valoare de peste 1 Mach până la 2 Mach.
Combustibilul ejectat din orificiile 22 este, de preferință, gazos și poate fi orice fel de combustibil, de exemplu metan sau gaz natural. Oxidantul ejectat din orificiile 23 poate fi aer, aer îmbogățit în oxigen, având o concentrație de oxigen care o depășește pe cea a aerului, sau oxigen din comerț, având o concentrație molară în oxigen de cel puțin 90%. De preferință, oxidantul este un fluid care prezintă o concentrație molară în oxigen de cel puțin 25%.
Jeturile de combustibil și oxidant, care ies din respectiva lance, formează un înveliș gazos, în jurul jetului (jeturilor) 5 de gaz, care arde pentru a forma un înveliș de flacără sau o manta 24 de flacără în jurul jetului (jeturilor) 5, în interiorul volumului de injecție cum ar fi un cuptor cu metal topit, învelișul 24 de flacără din jurul fluxurilor 5 de gaz servește pentru a împiedica aspirația de gaz din mediul ambiant în fluxurile de gaz, prin aceasta împiedicând o reducere semnificativă a vitezei fluxurilor de gaz și o creștere semnificativă a diametrului respectivelor fluxuri de gaz, pe o distanță egală cu cel puțin 20d de la ieșirea duzei corespunzătoare. Adică, învelișul de flacără sau mantaua 24 de flacără servește pentru a stabili și menține fluxuri 5 de gaz, sub formă de jeturi coerente, pe o distanță de cel puțin 20d considerată de la ieșirea duzei corespunzătoare.
Un avantaj semnificativ al acestei invenții constă în capacitatea ei de a forma jeturi de gaz coerente dintr-o lance, fără a fi necesar să se folosească o prelungire pe respectiva lance. Altădată se folosea o prelungire de lance pentru a se forma o zonă de recirculație protejată, învecinată cu partea frontală a lăncii, în scopul de a îmbunătăți aprinderea și arderea gazelor din mantaua flăcării, care sunt injectate în această zonă de recirculație protejată, îmbunătățind astfel coerența jeturilor de gaz. în timp ce utilizarea unei astfel de prelungiri a lăncii reprezintă o îmbunătățire semnificativă față de aplicarea inițială a jeturilor de gaz coerente, există probleme în ceea ce privește utilizarea unei astfel de prelungiri. La aplicarea acestei invenții, gazele ejectate din lancea menționată sunt trecute direct în volumul de injecție, fără trecere printr-o zonă protejată sau zonă de recirculație formată de o prelungire a lăncii, realizându-se totuși respectiva coerență îmbunătățită, obținută prin utilizarea unei prelungiri de lance.
în scopul de a se evalua eficacitatea invenției, au fost executate încercări, folosind o serie de construcții diferite, destinate pentru furnizarea gazului din mantaua flăcării. Combustibilul folosit în respectivele încercări a fost un gaz natural, iar oxidantul folosit în aceste încercări a avut o concentrație molară în oxigen de 99% și este denumit drept oxigen secundar. La fiecare încercare, lancea a fost prevăzută cu patru duze pentru asigurarea jeturilor de gaz. Gazul pentru jeturile de gaz a fost oxigen cu o puritate molară de 99% și este denumit drept oxigen principal. încercările menționate sunt prezentate în continuare și sunt arătate numai în scop ilustrativ, fără a fi destinate să facă delimitări.
Au fost executate încercări pentru a se evalua eficacitatea invenției și a se înțelege mai bine rolul gazului natural (GN) și distanțării orificiilor pentru oxidant. încercările au fost efectuate, menținând constant numărul de orificii pentru manta, anume 16 orificii (8 pentru GN și 8 pentru oxidant), în timp ce distanța dintre orificii a fost variată prin modificarea
RO 121923 Β1 cercului cu orificii. Diametrul cercului duzelor principale a fost menținut constant. Au fost 1 supuse la încercări și canalele inelare pentru a ajuta la stabilizarea flăcării. Mai jos, raportul de perimetru (RP) este definit ca fiind distanța dintre perimetrele orificiilor (perimetru solid) 3 împărțită prin suma razelor orificiilor, adică RP=Perimetru solid/ (R0M+RgGN). La fiecare încercare, combustibilul și oxidantul au fost asigurate prin alternarea orificiilor pe respectivul 5 cerc singular al orificiilor din jurul duzelor.
Construcții de injector:7
- Injector 1, având o construcție cu un total de 16 orificii. Diametrul cercului este de
2,125 țoii (= 53,4 mm).9
Raportul de perimetru RP = 0,67.
- Injector 2, având o construcție cu un total de 16 orificii. Diametrul cercului este de 11
3.25 țoii (= 82,6 mm).
Raportul de perimetru RP = 1,56 (= 39,6 mm).13
- Injector 3, având o construcție cu un total de 16 orificii. Diametrul cercului este de
4.25 țoii (~ 108,0 mm).15
Raportul de perimetru RP = 2,34 (59,4 mm).
Condiții:17 f
- oxigen principal = 40 000 picioare cubice standard pe oră (=1120 m3/h) [presiune de alimentare cu valoarea de 165 psig 11,6 kg/cm2)].19
- duze principale = cu diametre la ieșire față de intrare la valori de 0,38 țoli/0,26 țoii
9,65 mm/6,6mm), înclinate spre exterior la un unghi de 12°;21
- viteză GN= 201 m/s;
- viteza oxigenului secundar = 320 picioare pe secundă, (= 96 m/s) [4000 scfh (~23
112 m3/h)];
- fără prelungire de recirculație;25
- canale = 0,281 țoii pe lățime x 0,25 țoii pe înălțime (-7,13 mm pe lățime x 6,30 mm pe înălțime).27
Injector 1, la un debit constant de 140 m3/h, se obțin excelente jeturi coerente cu lungimea de 20 țoii (508 mm), care depășesc lungimea corespunzătoare construcției clasice cu 29 două inele. Flacăra este stabilă într-o gamă largă de condiții. Acest injector nu a fost încercat cu canal inelar. 31
Injector 2, fără canal, realizează o lungime ceva mai mică comparativ cu injectorul de tip 1. Când se adaugă canal, lungimea jetului coerent se îmbunătățește și depășește 33 rezultatele obținute cu injectorul de tip 1.
Injector 3, fără canal, realizează o lungime substanțial mai scurtă. Flacăra lucrează 35 într-un mod ridicat, fapt care determină jeturi coerente mai scurte. Adăugarea canalului stabilizează mantaua, fapt ce are ca urmare o recuperare completă a lungimii jetului coerent. 37
Urmărind o posibilă eliminare a înfundării orificiilor aferente mantalei, într-un cuptor cu oxigen bazic, au fost efectuate încercări pentru a se constata dacă respectivele orificii pot 39 fi exploatate în condiții de curgere sonică. Au fost supuse la încercări câteva construcții cu inel singular. Orificiile pentru gaz natural și oxigen secundar au fost dimensionate pentru a 41 lucra la 1 Mach, când debitele de gaz natural și oxigen secundar au fost =140 m3/h și, respectiv = 112 m3/h. Au fost adăugate canale inelare de adâncimi diferite, pentru stabilizarea 43 mantalei de flacără.
Construcții de injector: 45
Injector 4, având o construcție cu un singur inel și, în total, 32 de orificii. Diametrele orificiilor pentru GN și oxigen secundar au valoarea de 0,10 țoii (2,54 mm). Diametrul inelului 47 = 2,0 țoii (= 50,8 mm) și RP = 0,96 țoii (= 24,5 mm).
RO 121923 Β1
Injector 5, având o construcție cu un singur inel și, în total, 24 de orificii. Diametrele orificiilor pentru GN și oxigen secundar au valoarea de 0,115 țoii (2,92 mm). Diametrul inelului = 2,0 țoii (~ 50,8 mm) și RP = 1,28 țoii 32,5 mm).
Injector 6, având o construcție cu un singur inel și, în total, 32 de orificii. Diametrele orificiilor pentru GN și oxigen secundar au valoarea de 0,141 țoii (3,58 mm). Diametrul inelului = 2,0 țoii (~ 50,8 mm) și RP = 1,79 țoii (~ 45,46 mm).
Injector 7, având o construcție cu un singur inel și, în total, 32 de orificii. Diametrele orificiilor pentru GN și oxigen secundar au valoarea de 0,10 țoii (2,54 mm). Diametrul inelului = 2,75 țoii (- 69,60 mm) și RP = 1,70 țoii (- 43,20 mm).
Condiții:
f
- oxigen principal = 1120 mVh [presiune de alimentare cu valoare de 165 psig (-11,6 Kg/cm2)].
- duze principale = cu diametre la ieșire față de intrare la valori de 0,38 țoli/0,26 țoii (~ 9,65 mm/6,6mm), înclinate spre exterior la un unghi de 12°;
- viteza GN=201 m/s;
- viteza oxigenului secundar = 294 m/s;
- fără prelungire de recirculare;
- canale = 0,281 țoii pe lățime x 0,25 țoii pe înălțime (-7,13 mm pe lățime x 6,30 mm pe înălțime).
Injector 4, fără canal, prezintă o lungime nesatisfăcătoare a jetului coerent ca urmare a unei flăcări detașate. Jeturi coerente bune se obțin pentru canale de 1,25 D x 1,25 D și 1,25D x 2D. [Notație pentru canal = lățime x adâncime; D- diametrul orificiului].
Injector 5, fără canal, lancea este greu de aprins (instalabilă). Jeturi coerente bune se obțin pentru canale 1D x 1D, 1D x 1,5D și 1D x 2D.
Injector 6, fără canal, lancea este greu de aprins; lungimile dejet coerent sunt efectiv valorile pentru cazul fără manta. Canalul stabilizează arderea în manta; totuși, se obțin jeturi coerente, relativ nesatisfăcătoare, chiar cu un canal cu adâncimea de 1D x 2D.
Injector 7, fără canal, realizează jeturi coerente nesatisfăcătoare. Jeturi coerente bune se obțin pentru canalul 1,25 D x 1,25D.
Deși invenția este descrisă detaliat, făcând referiri la anumite exemple preferate de realizare, se poate admite că există și alte exemple de realizare a invenției, în limitele conceptului inventiv și sferei de cuprindere a revendicărilor.
Revendicări

Claims (8)

1. Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente cu înveliș de flacără inelar, caracterizat prin aceea că acesta constă în:
- ejectarea unui jet de gaz din cel puțin o duză de convergență/divergență montată într-o lance care are o parte frontală, respectiva parte frontală având un inel de orificii în jurul a cel puțin o duză, în care cel puțin unul din jeturile de gaz menționate are o viteză supersonică atunci când este format la ejectare din partea frontală a lăncii și rămâne la viteza supersonică pentru o distanță de cel puțin 20 de ori mai mare decât diametrul de evacuare din cel puțin una din duze;
- ejectarea unui combustibil dintr-un prim set de orificii ale inelului menționat și ejectarea unui oxidant dintr-un al doilea set de orificii ale inelului menționat și
- arderea combustibilului și oxidantului ejectate din primul set și din al doilea set de orificii ale inelului menționat, pentru a produce un înveliș de flacără în jurul a cel puțin unui jet de gaz.
RO 121923 Β1
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că o multitudine de 1 jeturi sunt ejectate din lancea menționată.
3. Procedeu conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, combustibilul și oxi- 3 dantul sunt ejectate din primul set și respectiv din al doilea set de orificii care alternează pe inelul de orificii. 5
4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că acel cel puțin un jet de gaz menționat se deplasează, fiecare, pe o distanță egală cu cel puțin 20d, în care d 7 reprezintă diametrul la ieșire, al duzei, prin care jetul de gaz menționat este ejectat, diametrul jetului de gaz menținându-se substanțial constant în acest timp. 9
5. Lance pentru aplicarea procedeului conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că are în componență:11
- o lance care are o parte frontală (6) și cel puțin o duză de convergență/divergență (2) prevăzută cu un orificiu la partea frontală a lăncii;13
- un inel (20) format din orificii (22,23) pe partea frontală a lăncii (3) în jurul orificiului (orificiilor) (4) duzei (2) și15
- mijloace pentru asigurarea combustibilului la un prim set de orificii (22) ale inelului (20) menționat și mijloace pentru asigurarea oxidantului la un al doilea set de orificii (23) ale 17 inelului (20) menționat.
6. Lance conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că are o multitudine de 19 duze (2).
7. Lance conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că inelul (20) format din 21 orificii (22, 23) se află într-o adâncitură (21) pe partea frontală a lăncii (3).
8. Lance conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că primul set de orificii 23 (22) alternează cu un al doilea set de orificii (23).
ROA200300438A 2002-05-24 2003-05-21 Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveliş de flacără inelar şi lance pentru aplicarea procedeului RO121923B1 (ro)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/153,669 US6604937B1 (en) 2002-05-24 2002-05-24 Coherent jet system with single ring flame envelope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO121923B1 true RO121923B1 (ro) 2008-07-30

Family

ID=22548206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200300438A RO121923B1 (ro) 2002-05-24 2003-05-21 Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveliş de flacără inelar şi lance pentru aplicarea procedeului

Country Status (27)

Country Link
US (1) US6604937B1 (ro)
EP (1) EP1365193B1 (ro)
JP (1) JP2004003839A (ro)
KR (1) KR20030091747A (ro)
CN (1) CN1307385C (ro)
AR (1) AR039844A1 (ro)
AT (2) AT412651B (ro)
AU (1) AU2003204347B2 (ro)
BG (1) BG107838A (ro)
BR (1) BR0302056B1 (ro)
CA (1) CA2429548C (ro)
CZ (1) CZ20031436A3 (ro)
DE (2) DE60327018D1 (ro)
ES (1) ES2323304T3 (ro)
FR (1) FR2839904B1 (ro)
GB (1) GB2389648B (ro)
IT (1) ITRM20030251A1 (ro)
MX (1) MXPA03004552A (ro)
NL (1) NL1023519C2 (ro)
PL (1) PL194359B1 (ro)
RO (1) RO121923B1 (ro)
RU (1) RU2319072C2 (ro)
SE (1) SE526296C2 (ro)
SK (1) SK6232003A3 (ro)
TR (1) TR200300722A1 (ro)
TW (1) TWI272355B (ro)
ZA (1) ZA200303986B (ro)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6773484B2 (en) * 2002-06-26 2004-08-10 Praxair Technology, Inc. Extensionless coherent jet system with aligned flame envelope ports
US6875398B2 (en) * 2003-01-15 2005-04-05 Praxair Technology, Inc. Coherent jet system with outwardly angled flame envelope ports
US6932854B2 (en) * 2004-01-23 2005-08-23 Praxair Technology, Inc. Method for producing low carbon steel
US7438848B2 (en) * 2004-06-30 2008-10-21 The Boc Group, Inc. Metallurgical lance
US7297180B2 (en) * 2005-07-13 2007-11-20 Praxair Technology, Inc. Method for operating a vacuum vessel with a coherent jet
SE531788C2 (sv) * 2006-06-22 2009-08-04 Aga Ab Förfarande vid förbränning med syrgas, jämte brännare
US7452401B2 (en) * 2006-06-28 2008-11-18 Praxair Technology, Inc. Oxygen injection method
WO2008076901A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-26 Praxair Technology, Inc. Injection method for inert gas
US8408197B2 (en) * 2008-10-13 2013-04-02 Corning Incorporated Submergible combustion burner
US8142711B2 (en) * 2009-04-02 2012-03-27 Nu-Core, Inc. Forged copper burner enclosure
US8603203B2 (en) 2010-04-12 2013-12-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Burner nozzle assembly and fuel reformer having the same
CN102214829B (zh) * 2010-04-12 2014-06-11 三星Sdi株式会社 燃烧喷嘴组件及具有该燃烧喷嘴组件的燃料重整器
WO2011154043A1 (de) * 2010-06-11 2011-12-15 Gesellschaft Für Autogenmaschinen Und -Geräte Mbh Flämmkopf zum flämmen von brammen
CN102777900B (zh) * 2012-07-27 2014-06-25 慈溪市神驹节能科技有限公司 群射流补燃式燃气器
WO2014201106A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Corning Incorporated Submerged combustion melters and burners therefor
CN104848217B (zh) * 2015-04-29 2017-09-26 中国科学院力学研究所 一种高超声速高焓地面模拟设备的燃烧室头部
AU2016304144B2 (en) * 2015-07-31 2022-03-17 Nuvera Fuel Cells, LLC Burner assembly with low NOx
JP6399458B2 (ja) * 2015-09-14 2018-10-03 大陽日酸株式会社 酸素バーナ及び酸素バーナの運転方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB957110A (en) * 1961-11-22 1964-05-06 British Oxygen Co Ltd Process and jet for the treatment of metal
US4622007A (en) 1984-08-17 1986-11-11 American Combustion, Inc. Variable heat generating method and apparatus
CN1027290C (zh) * 1989-05-10 1995-01-04 上海第三钢铁厂 一种顶吹氧气转炉炼钢法及该方法使用的氧枪
US5714113A (en) 1994-08-29 1998-02-03 American Combustion, Inc. Apparatus for electric steelmaking
US5772421A (en) * 1995-05-26 1998-06-30 Canadian Gas Research Institute Low nox burner
US5814125A (en) 1997-03-18 1998-09-29 Praxair Technology, Inc. Method for introducing gas into a liquid
US6096261A (en) 1997-11-20 2000-08-01 Praxair Technology, Inc. Coherent jet injector lance
US6176894B1 (en) * 1998-06-17 2001-01-23 Praxair Technology, Inc. Supersonic coherent gas jet for providing gas into a liquid
US6171544B1 (en) * 1999-04-02 2001-01-09 Praxair Technology, Inc. Multiple coherent jet lance
US6142764A (en) * 1999-09-02 2000-11-07 Praxair Technology, Inc. Method for changing the length of a coherent jet
US6261338B1 (en) * 1999-10-12 2001-07-17 Praxair Technology, Inc. Gas and powder delivery system and method of use
US6139310A (en) * 1999-11-16 2000-10-31 Praxair Technology, Inc. System for producing a single coherent jet
US6241510B1 (en) * 2000-02-02 2001-06-05 Praxair Technology, Inc. System for providing proximate turbulent and coherent gas jets
JP2001248802A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Nippon Steel Corp 煤吹き装置
US6254379B1 (en) * 2000-09-27 2001-07-03 Praxair Technology, Inc. Reagent delivery system
US6450799B1 (en) * 2001-12-04 2002-09-17 Praxair Technology, Inc. Coherent jet system using liquid fuel flame shroud

Also Published As

Publication number Publication date
FR2839904A1 (fr) 2003-11-28
CA2429548A1 (en) 2003-11-24
DE60327018D1 (de) 2009-05-20
GB2389648A (en) 2003-12-17
DE10323233B4 (de) 2004-07-22
ATE428090T1 (de) 2009-04-15
EP1365193B1 (en) 2009-04-08
SE0301498D0 (sv) 2003-05-22
PL360305A1 (en) 2003-12-01
NL1023519A1 (nl) 2003-11-25
EP1365193A3 (en) 2003-12-10
GB0311735D0 (en) 2003-06-25
SK6232003A3 (en) 2003-12-02
ATA7412003A (de) 2004-10-15
BG107838A (en) 2004-02-27
CN1459584A (zh) 2003-12-03
AU2003204347A1 (en) 2003-12-11
PL194359B1 (pl) 2007-05-31
TR200300722A1 (tr) 2003-11-21
TWI272355B (en) 2007-02-01
AU2003204347B2 (en) 2008-12-11
US6604937B1 (en) 2003-08-12
KR20030091747A (ko) 2003-12-03
CA2429548C (en) 2008-09-02
MXPA03004552A (es) 2004-10-29
SE0301498L (sv) 2003-11-25
EP1365193A2 (en) 2003-11-26
AR039844A1 (es) 2005-03-02
RU2319072C2 (ru) 2008-03-10
TW200400335A (en) 2004-01-01
NL1023519C2 (nl) 2004-03-02
SE526296C2 (sv) 2005-08-16
BR0302056B1 (pt) 2011-08-09
ITRM20030251A0 (it) 2003-05-22
CZ20031436A3 (cs) 2004-01-14
ZA200303986B (en) 2004-03-25
GB2389648B (en) 2006-03-15
ES2323304T3 (es) 2009-07-13
CN1307385C (zh) 2007-03-28
ITRM20030251A1 (it) 2003-11-25
FR2839904B1 (fr) 2006-12-08
JP2004003839A (ja) 2004-01-08
AT412651B (de) 2005-05-25
BR0302056A (pt) 2004-08-17
DE10323233A1 (de) 2003-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO121923B1 (ro) Procedeu de realizare a unor jeturi de gaz coerente, cu înveliş de flacără inelar şi lance pentru aplicarea procedeului
US6171544B1 (en) Multiple coherent jet lance
KR20010067142A (ko) 코우히어런트 젯의 길이를 변화시키는 방법
EP1122492B1 (en) System and method for providing proximate turbulent and coherent gas jets
US6773484B2 (en) Extensionless coherent jet system with aligned flame envelope ports
US6875398B2 (en) Coherent jet system with outwardly angled flame envelope ports
US20030108834A1 (en) Gas lance system for molten metal furnace
CA2354498C (en) Fluid cooled coherent jet lance
MXPA00003210A (es) Lanza de chorro coherente multiple