SE1050442A1 - Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven - Google Patents

Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven

Info

Publication number
SE1050442A1
SE1050442A1 SE1050442A SE1050442A SE1050442A1 SE 1050442 A1 SE1050442 A1 SE 1050442A1 SE 1050442 A SE1050442 A SE 1050442A SE 1050442 A SE1050442 A SE 1050442A SE 1050442 A1 SE1050442 A1 SE 1050442A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
oxidant
lance
furnace
lances
fuel
Prior art date
Application number
SE1050442A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE534084C2 (en
Inventor
Rudiger Eichler
Original Assignee
Linde Ag
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 Linde Ag filed Critical Linde Ag
Priority to SE1050442A priority Critical patent/SE1050442A1/en
Publication of SE1050442A1 publication Critical patent/SE1050442A1/en
Publication of SE534084C2 publication Critical patent/SE534084C2/en
Priority to CN201180022218.1A priority patent/CN102869796B/en
Priority to UAA201213834A priority patent/UA107834C2/en
Priority to PL11717505T priority patent/PL2566990T3/en
Priority to RU2012151837/02A priority patent/RU2586384C2/en
Priority to AU2011250262A priority patent/AU2011250262B2/en
Priority to JP2013508395A priority patent/JP5769796B2/en
Priority to KR1020127028924A priority patent/KR20130075736A/en
Priority to US13/695,630 priority patent/US20130209948A1/en
Priority to EP11717505.9A priority patent/EP2566990B1/en
Priority to BR112012028075A priority patent/BR112012028075A2/en
Priority to PCT/EP2011/002205 priority patent/WO2011138013A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/70Furnaces for ingots, i.e. soaking pits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

Forfarande for att oka varmehomogeniteten i en gropugn (200;300) i vilken åtminstone två got (20l;30l) som. skall värmas bringas att vara lutade mot varsin av respektive for- sta och andra motstående innervaggar hos gropugnen (200;300) så att goten (20l;30l) bildar ett långstrackt utrymme (203;303) med V-format tvar-snitt mellan sig sett langs med den forsta och andra vaggen. Uppfinningen utmarks av att åtminstone en lans (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) separatfor en oxidant Ined. ettsyrgasinnehåll av åtminstone 85 viktprocent syrgas och åtmin-stone en separat lans (2lO,220;3lO,320) for bransle bringasatt vara anordnade i en ugnsvagg så att de mynnar inne iugnen (200;300) på avstånd från varandra och så att oxidantrespektive bransle bringas att kunna tillforas till namnda V-(203;303) (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) formade utrymme och dar forbrannas, och av att lansen for oxidant bringasatt vara anordnad att mynna ovanfor branslelansens(2lO,220;3lO,320) mynning samt att vara riktad så att oxidan-ten strommar snett nedåt och langs med namnda V-formade ut-(203;303) rymmes langdriktning. Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, Process for increasing the heat homogeneity in a pit furnace (200; 300) in which at least two wells (20l; 30l) as. should be heated to be inclined towards each of the respective first and other opposite inner cradles of the pit furnace (200; 300) so that the groove (20l; 30l) forms an elongate space (203; 303) with V-shaped cross-section between them seen along the first and second cradles. The invention is characterized by the fact that at least one lance (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) is separated by an oxidant Ined. an oxygen content of at least 85% by weight oxygen and at least one separate lance (20, 220; 310, 320) for fuel are arranged to be arranged in an oven cradle so that they open inside the furnace (200; 300) at a distance from each other and so that oxidant-respective fuel caused to be supplied to said V- (203; 303) (211, 212,22l, 222; 311, 312,32l, 322) shaped space and there are burned, and by the lance for oxidant being arranged to open above the fuel lance ( 20, 220; 310, 320) orifice and to be directed so that the oxidant flows obliquely downwards and along the said longitudinal direction of the said V-shaped outlet (203; 303). Application text document, 2010-05-04 100080SE,

Description

15 20 25 30 Speciellt vanligt är att de övre delarna av göten riskerar överhettning samtidigt som de nedre delarna blir för svala. It is especially common that the upper parts of the ingot risk overheating at the same time as the lower parts become too cool.

Det finns begränsade möjligheter att styra förbränningsreak- tionen till svalare delar av ugnen, på grund av risken för lokal överhettning i närheten av förbränningsstället. Det går i allmänhet heller inte att kompensera för de minskade mäng- derna förbränningsgaser genom att öka effekten hos oxyfuel- brännarna. Att anordna ett stort antal oxyfuelbrännare i en och samma ugn är möjligt, men mycket kostsamt. Dessutom blir resultatet ändå inte bra, eftersom det är önskvärt att kunna värma olika antal göt i samma ugn vid olika tillfällen.There are limited possibilities to control the combustion reaction to cooler parts of the furnace, due to the risk of local overheating in the vicinity of the combustion site. It is also generally not possible to compensate for the reduced amounts of combustion gases by increasing the power of oxyfuel burners. Arranging a large number of oxyfuel burners in one and the same oven is possible, but very expensive. In addition, the result is still not good, as it is desirable to be able to heat different numbers of ingots in the same oven at different times.

Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.The present invention solves the problems described above.

Således hänför sig uppfinningen till ett förfarande för att öka värmehomogeniteten i en gropugn i vilken åtminstone två göt som skall värmas bringas att vara lutade mot varsin av respektive första och andra motstående innerväggar hos grop- ugnen så att göten bildar ett långsträckt utrymme med V- format tvärsnitt mellan sig sett längs med den första och andra väggen, och utmärks av att åtminstone en separat lans för en oxidant med ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 vikt- procent syrgas och åtminstone en separat lans för bränsle bringas att vara anordnade i en ugnsvägg så att de mynnar inne i ugnen på avstånd från varandra och så att oxidant respektive bränsle bringas att kunna tillföras till nämnda V- formade utrymme och där förbrännas, och av att lansen för oxidant bringas att vara anordnad att mynna ovanför bränsle- lansens mynning samt att vara riktad så att oxidanten ström- mar snett nedåt och längs med nämnda V-flnmmde utrwmæs längdriktning.Thus, the invention relates to a method for increasing the heat homogeneity in a pit furnace in which at least two ingots to be heated are caused to be inclined towards each of the respective first and second opposite inner walls of the pit furnace so that the ingot forms an elongate space of V-shape cross-section between them seen along the first and second wall, and characterized in that at least one separate lance for an oxidant with an oxygen content of at least 85% by weight of oxygen and at least one separate lance for fuel are arranged in a furnace wall so that they mouths inside the furnace at a distance from each other and so that oxidant and fuel are caused to be supplied to said V-shaped space and burned there, and by causing the lance for oxidant to be arranged to mouth above the mouth of the fuel lance and to be directed so that the oxidant flows obliquely downwards and along the longitudinal direction of said V--nmmde.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj, med hänvisning till exemplifierande utföringsformer av uppfinningen och de bifogade ritningarna, där: Figur l är en delvis sondertagen vy i perspektiv som visar en konventionell gropugn; Figur 2 visar gropugnen enligt figur l från långsidan; Figur 3 visar gropugnen enligt figur l ovanifrån; Figur 4 ar en delvis sondertagen perspektivvy som visar en gropugn enligt en forsta föredragen utföringsform av förelig- gande uppfinning; Figur 5 visar gropugnen enligt figur 4 från långsidan; Figur 6 visar gropugnen enligt figur 4 från kortsidan; Figur 7 visar gropugnen enligt figur 4 ovanifrån; Figur 8 är en vy som motsvarar den i figur 5 men som visar en gropugn enligt en andra foredragen utforingsform enligt före- liggande uppfinning från långsidan; Figur 9 visar gropugnen enligt figur 8 från kortsidan; och Figur l0 visar gropugnen enligt figur 8 uppifrån.Application text dococ, 2010-05-04 100080EN, 10 15 20 25 30 The invention will now be described in detail, with reference to exemplary embodiments of the invention and the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a partially exploded perspective view showing a conventional pit furnace. ; Figure 2 shows the pit furnace according to figure 1 from the long side; Figure 3 shows the pit furnace according to Figure 1 from above; Figure 4 is a partially exploded perspective view showing a pit furnace according to a first preferred embodiment of the present invention; Figure 5 shows the pit furnace according to Figure 4 from the long side; Figure 6 shows the pit furnace according to Figure 4 from the short side; Figure 7 shows the pit furnace according to Figure 4 from above; Figure 8 is a view similar to that of Figure 5 but showing a pit furnace according to a second preferred embodiment according to the present invention from the long side; Figure 9 shows the pit furnace according to Figure 8 from the short side; and Figure 10 shows the pit furnace according to Figure 8 from above.

Figurerna l-3 illustrerar, med gemensamma hänvisningssiffror, en konventionell gropugn 100 i vilken tio got l0l värms i två rader om fem got vardera. Goten vilar på en bädd l02 av glod- skal från tidigare körningar, och står lutade i två rader mot ugnens l00 långsidors motstående innerväggar längs med ugnens l00 längdriktning l04.Figures 1-3 illustrate, with common reference numerals, a conventional pit furnace 100 in which ten wells 10 are heated in two rows of five wells each. The ingot rests on a bed l02 of incandescent shells from previous runs, and is inclined in two rows to the opposite inner walls of the oven l00 along the longitudinal direction l04 of the oven l00.

Ugnen l00 värms med hjälp av en konventionell luftbrännare l03, riktad i ugnens 100 längdriktning l04. Luftbrännaren l03 är anordnad i väggen i ena kortänden av ugnen l00. Eftersom ugnen 100 visas delvis sondertagen i figurerna l-3 visas nämnda kortände inte, tillsammans med ugnens l00 tak och dess ena làngsida. De heta forbränningsgaserna från luftbrännaren l03 strömmar i riktningen l04 längs med raderna av got l0l, Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 och vänder vid en bortre kortände 105 av ugnen för att åter strömma tillbaka till den kortände i vilken luftbrännaren 103 finns anordnad, och där avlägsnas genom en utloppskanal 106 för rökgaser. Eftersom luftbrännaren 103 och utloppskanalen 106 är anordnade i samma vägg i ugnen 100 men på olika höjd, uppstår en naturlig konvektion som medför tillräcklig tempe- raturhomogenitet i hela ugnsutrymmet.The furnace 100 is heated by means of a conventional air burner 103, directed in the longitudinal direction 104 of the furnace 100. The air burner l03 is arranged in the wall at one short end of the oven l00. Since the furnace 100 is shown partially probed in Figures 1-3, said short end is not shown, together with the roof 100 of the furnace and one long side thereof. The hot combustion gases from the air burner l03 flow in the direction l04 along the rows of got l0l, Application text doc, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 and turn at a distal short end 105 of the furnace to flow back to the short end in which the air burner 103 is arranged, and there is removed through an outlet duct 106 for flue gases. Since the air burner 103 and the outlet duct 106 are arranged in the same wall in the furnace 100 but at different heights, a natural convection occurs which results in sufficient temperature homogeneity in the entire furnace space.

Figurerna 4-7 visar, med gemensamma hänvisningssiffror, en gropugn 200 i vilken ett förfarande för att öka värmehomoge- niteten enligt föreliggande uppfinning tillämpas. Ugnen 200 liknar till del den i figurerna 1-3 visade ugnen 100. I ugnen 200 finns ett antal, åtminstone två, göt 201 anordnade. Göten 201 är anordnade i två rader längs med ugnens 200 huvudsakli- ga längdriktning 250, lutade mot varsin av respektive första och andra motstående innerväggar hos gropugnen 200 så att göten 201 bildar ett utrymme 203 med V-format tvärsnitt (se figur 6) mellan och ovanför sig längs med nämnda första och andra innerväggar. Nämnda innerväggar utgörs företrädesvis av som är ugnens 200 långsidors innerväggar. I figurerna 4-7, delvis söndertagna, visas inte den ena av nämnda väggar.Figures 4-7 show, with common reference numerals, a pit furnace 200 in which a method for increasing the heat homogeneity according to the present invention is applied. The furnace 200 is partly similar to the furnace 100 shown in Figures 1-3. In the furnace 200 a number, at least two, ingots 201 are arranged. The ingot 201 is arranged in two rows along the main longitudinal direction 250 of the furnace 200, inclined towards each of the respective first and second opposite inner walls of the pit furnace 200 so that the ingot 201 forms a space 203 with a V-shaped cross section (see Figure 6) between and above it along said first and second inner walls. Said inner walls preferably consist of which are the longitudinal inner walls of the furnace 200. Figures 4-7, partly broken away, do not show one of said walls.

Göten 201 vilar mot en bädd 202 av glödskal som liknar bädden 102. Alternativt kan göten 201 vila direkt mot ugnsgolvet.The ingot 201 rests against a bed 202 of embers which is similar to the bed 102. Alternatively, the ingot 201 can rest directly against the oven floor.

En utloppskanal 206 för rökgaser är anordnad i ugnens 200 ena kortsida.An exhaust duct 206 for flue gases is arranged in one short side of the furnace 200.

Det är föredraget att åtminstone en separat lans 211, 212, för oxidant och åtminstone en separat lans 210 för bränsle är anordnade i en ugnsvägg så att de mynnar inne i ugnen 200 på avstånd från varandra och så att oxidant respektive bränsle kan tillföras till det V-formade utrymmet 203 mellan göten 201 och där reagera.It is preferred that at least one separate lance 211, 212, for oxidant and at least one separate lance 210 for fuel are arranged in a furnace wall so that they open inside the furnace 200 at a distance from each other and so that oxidant and fuel can be supplied to the V -shaped the space 203 between the ingot 201 and there react.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 Den undre brånslelansen 210 och de två ovanför branslelansens 210 mynning mynnande oxidantlansarna 211, 212 bildar tillsam- mans ett aggregat eller en grupp av lansar. Aggregatet kan även vara utformat med andra konfigurationer av lansar för brånsle och oxidant, så långe som åtminstone en oxidantlans mynnar ovanför åtminstone en brånslelans.Application text docx, 2010-05-04 100080EN, 10 15 20 25 30 The lower fuel lance 210 and the two oxidant lances 211, 212 opening above the mouth of the branch lance 210 together form an aggregate or a group of lances. The unit can also be designed with other configurations of lances for fuel and oxidant, as long as at least one oxidant lance opens above at least one fuel lance.

Det år föredraget att avståndet mellan varje oxidant- och brånslelans år åtminstone 5 cm.It is preferred that the distance between each oxidant and fuel lance be at least 5 cm.

Den oxidant som tillförs via åtminstone en, men företrådesvis via samtliga, lansar för oxidant har enligt uppfinningen ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 viktprocent syrgas, företrå- desvis åtminstone 95 viktprocent. Bränslet kan vara vilket låmpligt, konventionellt, gasformigt, flytande eller fast brånsle som helst, såsom olja eller naturgas. Det år föredra- get att brånslet år ett gasformigt eller flytande brånsle.According to the invention, the oxidant which is supplied via at least one, but preferably via all, lances for oxidant has an oxygen content of at least 85% by weight of oxygen, preferably at least 95% by weight. The fuel can be any suitable, conventional, gaseous, liquid or solid fuel, such as oil or natural gas. It is preferred that the fuel be a gaseous or liquid fuel.

Det år föredraget att åtminstone en av lansarna 211, 212 för oxidant, helst samtliga lansar 211, 212 för oxidant, år an- ordnade att mynna ovanför mynningen för åtminstone en brans- lelans 210, och riktade så att oxidanten strömmar snett nedåt och långs med det V-formade utrymmets 203 långdriktning, våsentligen parallellt med namnda första och andra ugnsvag- gar. Med andra ord tillförs oxidanten till det V-formade utrymmet 203 mellan göten 201, så att den snett nedåtriktade strömmen av oxidant löper i ugnens 200 långriktning 250. Det år vidare föredraget att strömmen av oxidant från var och en av oxidantlansarna 211, 212 år anordnad att skara igenom ett område i utrymmet 203 till vilket brånsle tillförs med hjålp av brånslelansen 210. Företradesvis möts åtminstone en ström av oxidant och åtminstone en ström av brånsle i utrymmet 203.It is preferred that at least one of the lances 211, 212 for oxidant, preferably all lances 211, 212 for oxidant, is arranged to open above the mouth of at least one fuel lance 210, and directed so that the oxidant flows obliquely downwards and along the longitudinal direction of the V-shaped space 203, substantially parallel to said first and second furnace walls. In other words, the oxidant is supplied to the V-shaped space 203 between the ingots 201, so that the obliquely downward flow of oxidant runs in the longitudinal direction 250 of the furnace 200. It is further preferred that the flow of oxidant from each of the oxidant lances 211, 212 is arranged. to cut through an area in the space 203 to which fuel is supplied by means of the fuel lance 210. Preferably, at least one stream of oxidant and at least one stream of fuel meet in the space 203.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 Eftersom oxidanten har ett så högt innehåll av syrgas kommer mängden heta förbränningsgaser som härrör från bränslet och 212 att vara oxidanten som tillförs genom lansarna 210, 211, väsentligen mindre än motsvarande mängd förbränningsgaser härrörande från luftbrännaren 103 för motsvarande värmnings- effekter. Såsom beskrivits ovan ger drift med en sådan oxi- dant konventionellt upphov till försämrad temperaturhomogeni- tet. Speciellt har det visat sig vara svårt att uppnå till- räckligt hög temperatur mot botten av det V-formade utrymmet dvs. 203 mellan göten 201, i närheten av glödskalbädden 202 vid ugnens 200 botten, samt i det utrymme 205 (se figur 6) med triangulärt tvärsnitt som. föreligger under göten 201, mellan varje göt 201 eller rad av göt och den ugnsvägg mot vilken götet eller göten 201 är lutade.Application text doc, 2010-05-04 100080EN, 10 15 20 25 30 Since the oxidant has such a high content of oxygen, the amount of hot combustion gases originating from the fuel and 212 will be the oxidant supplied through the lances 210, 211, substantially less than the corresponding amount of combustion gases. originating from the air burner 103 for corresponding heating effects. As described above, operation with such an oxidant conventionally gives rise to impaired temperature homogeneity. In particular, it has proved difficult to achieve a sufficiently high temperature towards the bottom of the V-shaped space, ie. 203 between the ingot 201, in the vicinity of the scale bed 202 at the bottom of the furnace 200, and in the space 205 (see Figure 6) with triangular cross section as. is located below the ingot 201, between each ingot 201 or row of ingots and the furnace wall against which the ingot or ingot 201 is inclined.

Oxidanten strömmar alltså ut från lansarna 211, 212, och möter det ur bränslelansen 210 utströmmande bränslet i det V- formade utrymmet 203 mellan göten 201. Genom att oxidanten tillförs på detta sätt genom en separat lans, kan den geomet- riska formen och hastigheten för oxidantströmmen regleras så att den kan föra med sig den resulterande blandningen av bränsle och oxidant ned mot det V-formade utrymmets 203 bot- ten. Därmed kan temperaturen där ökas utan förhöjda risker för överhettning, vilket hade varit fallet om exempelvis en luftbrännare hade placerats närmare botten eller om en sepa- rat oxidantlans hade placerats så att den direkt mynnade i omedelbar närhet av göten 201.The oxidant thus flows out of the lances 211, 212, and meets the fuel flowing out of the fuel lance 210 in the V-shaped space 203 between the ingot 201. By supplying the oxidant in this way through a separate lance, the geometric shape and speed of the oxidant flow is regulated so that it can carry the resulting mixture of fuel and oxidant down to the bottom of the V-shaped space 203. Thus, the temperature there can be increased without increased risks of overheating, which would have been the case if, for example, an air burner had been placed closer to the bottom or if a separate oxidant lance had been placed so that it immediately opened in the immediate vicinity of the ingot 201.

Bränslelansen 210 kan vara anordnad horisontellt och så att bränsleströmmen är riktad väsentligen rakt längs med det V- formade utrymmets 203 huvudsakliga längdriktning. Emellertid är det föredraget att bränslelansen är något vinklad nedåt i förhållande till horisontalplanet med en vinkel av som mest 5°. De respektive oxidantströmmarna från lansarna 211, 212 är Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 i detta fall riktade med samma eller större vinkel i förhål- lande till horisontalplanet. Därmed kan den nedåtriktade oxidantströmmen föra förbränningsblandningen nedåt mot det V- formade utrymmets 203 botten.The fuel lance 210 may be arranged horizontally and so that the fuel flow is directed substantially straight along the main longitudinal direction of the V-shaped space 203. However, it is preferred that the fuel lance be slightly angled downward relative to the horizontal plane with an angle of at most 5 °. The respective oxidant currents from the lances 211, 212 are Application text doc, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 in this case directed at the same or larger angle in relation to the horizontal plane. Thus, the downward oxidant stream can carry the combustion mixture downward toward the bottom of the V-shaped space 203.

Enligt en föredragen utföringsform mynnar åtminstone en oxi- dantlans 211, 212 ovanför samtliga tillförselställen för bränsle, i föreliggande exempel alltså brånslelansen 210, som år anordnade i samma ugnsvägg i vilken oxidantlansen 211, 212 ifråga mynnar. Detta medför att allt bränsle som tillförs via aggregatet av lansar 210, 211, 212 ifråga förs nedåt i det V- formade utrymmet 203 med hjälp av oxidantströmmen från lansen ifråga.According to a preferred embodiment, at least one oxidant lance 211, 212 opens above all fuel supply points, in the present example the fuel lance 210, which is arranged in the same furnace wall in which the oxidant lance 211, 212 in question opens. This means that all fuel supplied via the assembly of lances 210, 211, 212 in question is carried downwards in the V-shaped space 203 by means of the oxidant stream from the lance in question.

Enligt en speciellt föredragen utföringsform tillförs oxidan- ten genom åtminstone en oxidantlans 211, 212, företrädesvis den oxidantlans 212 som mynnar högst upp i varje respektive Detta medför ökad konvektion i aggregat, vid hög hastighet. ugnsutrymmet, vilket kompenserar för de mindre mångderna förbränningsgaserna i jämförelse med om en eller flera luft- brännare hade använts istället för" den oxyfuelbrännare som lansaggregatet 210, 211, 212 utgör.According to a particularly preferred embodiment, the oxidant is supplied through at least one oxidant lance 211, 212, preferably the oxidant lance 212 which opens at the top of each respective This results in increased convection in the unit, at high speed. the kiln space, which compensates for the smaller amounts of the combustion gases in comparison with if one or more air burners had been used instead of "the oxyfuel burner which the lance units 210, 211, 212 constitute.

Det är föredraget att lansningshastigheten är åtminstone 100 m/s, vilket i många tillämpningar medför tillräcklig konvek- tion i ugnsutrymmet. Ugnsatmosfärsgaser sugs in i förbrän- ningsblandningen, vilket sänker förbränningstemperaturen och därmed medför lägre bildad NOX. I kombination med den ovan beskrivna, nedåtriktade oxidantströmmen kommer då hela ugns- utrymmet, inklusive botten av det V-formade utrymmet 203, att bli tillräckligt varmt utan risk för lokal överhettning.It is preferred that the launch speed is at least 100 m / s, which in many applications entails sufficient convection in the furnace space. Furnace atmosphere gases are sucked into the combustion mixture, which lowers the combustion temperature and thus results in lower formed NOX. In combination with the downward oxidant flow described above, the entire furnace space, including the bottom of the V-shaped space 203, will then become sufficiently hot without risk of local overheating.

Enligt en speciellt föredragen utföringsform lansas oxidant genom åtminstone en oxidantlans 211, 212 med en hastighet som Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 är åtminstone ljudhastigheten. Detta medför kraftigt ökad konvektion och recirkulation i hela ugnsutrymmet, med motsva- rande kraftigt förbättrad temperaturhomogenitet samt minskade värden för CO och NOX. Ett sådant förfarande är speciellt föredraget i större ugnar.According to a particularly preferred embodiment, oxidant is launched through at least one oxidant lance 211, 212 at a rate which is at least the speed of sound. This leads to a sharp increase in convection and recirculation in the entire furnace space, with correspondingly greatly improved temperature homogeneity and reduced values for CO and NOX. Such a process is especially preferred in larger ovens.

Mest föredraget ar att tillföra oxidant genom åtminstone en oxidantlans 211, 212 vid åtminstone mach 1,5. En sådan hög lansningshastighet har funnits medföra en konvektion som ökar som funktion av hastigheten på ett icke-linjärt sätt. Över cirka mach 1,5 kan en förbränning av flamlös typ uppnås där förbränningen kan ske i större delen av ugnsutrymmet samti- digt, utan en tydligt urskiljbar flamma. Detta medför därför mycket god temperaturhomogenitet även i svårtillgängliga delar av ugnsutrymmet.Most preferred is to supply oxidant through at least one oxidant lance 211, 212 at at least mach 1.5. Such a high launch speed has been found to cause a convection that increases as a function of the speed in a non-linear manner. Over about mach 1.5, a combustion of the flameless type can be achieved where the combustion can take place in most of the furnace space at the same time, without a clearly distinguishable flame. This therefore results in very good temperature homogeneity even in hard-to-reach parts of the oven space.

Det är föredraget att åtminstone en oxidantlans 211, 212, helst varje oxidantlans, är nmnterad så att den respektive oxidanten strömmar ut i ugnsutrymmet med en vinkel av mer än i förhållande 0° och som mest 20°, helst mellan 3 och 5°, till horisontalplanet. Således är åtminstone en oxidantlans 211, 212 vinklad från ett horisontellt läge i den riktning son1 anges av' pilen 251. Detta. medför i en gropugn 200 av normal storlek att blandningen av oxidant och bränsle förs ned tillräckligt långt mot det V-formade utrymmets 203 botten för att önskad temperaturhomogenitet skall kunna uppnås.It is preferred that at least one oxidant lance 211, 212, preferably each oxidant lance, is mounted so that the respective oxidant flows out into the furnace space at an angle of more than in the ratio 0 ° and at most 20 °, preferably between 3 and 5 °, to the horizontal plane. Thus, at least one oxidant lance 211, 212 is angled from a horizontal position in the direction indicated by the arrow 251. This. causes in a pit furnace 200 of normal size that the mixture of oxidant and fuel is lowered far enough towards the bottom of the V-shaped space 203 for the desired temperature homogeneity to be achieved.

Enligt en speciellt föredragen utföringsform används fler än en oxidantlans 211, 212, anordnade att mynna ovanför varandra såsom illustreras i figurerna 4-7. I detta fall är det före- draget att den nedåtriktade vinkeln, i förhållande till hori- sontalplanet, med vilken den resulterande oxidantströmmen är riktad är lika stor eller större för oxidantlansar 212 som mynnar längre upp än för oxidantlansar 211 som mynnar längre Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 ned. I det föreliggande exemplifierande fallet med två oxi- dantlansar 211, 212 är det då föredraget att en undre oxi- dantlans 211 har en vinkel av mer än 0° och som mest 10° medan en övre oxidantlans 212 har en vinkel av mer än 0° och som mest 20°, dock minst samma vinkel som den övre oxidant- lansens 212. Genom att på detta sätt anordna flera oxidant- lansar ovanför varandra kan den sammantagna strömmen av bränsle och oxidant styras så att en god spridning av bränsle och oxidant kan uppnås i utrymmet 205.According to a particularly preferred embodiment, more than one oxidant lance 211, 212 are used, arranged to open one above the other as illustrated in Figures 4-7. In this case, it is preferred that the downward angle, relative to the horizontal plane, with which the resulting oxidant flow is directed is equal to or greater for oxidant lances 212 which open further up than for oxidant lances 211 which open longer. 05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 ned. In the present exemplary case of two oxidant lances 211, 212, it is then preferred that a lower oxidant lance 211 has an angle of more than 0 ° and at most 10 ° while an upper oxidant lance 212 has an angle of more than 0 ° and at most 20 °, but at least the same angle as the upper oxidant lance 212. By arranging several oxidant lances on top of each other in this way, the total flow of fuel and oxidant can be controlled so that a good spread of fuel and oxidant can be achieved. in space 205.

I den i figurerna 4-7 illustrerade, exemplifierande utfö- ringsformen är en första grupp lansar eller lansaggregat, innefattande en bränslelans 210 och två oxidantlansar 211, 212, anordnat i ugnens 200 ena kortsida, och ett andra lans- aggregat, innefattande en bränslelans 220 och två oxidantlan- sar 2214 222, är anordnat i ugnens 200 andra, motstående kortsida. Båda lansaggregaten innefattar således en respekti- ve bränslelans 210, 220 ovanför vars mynning två respektive oxidantlansar 211, 212, 221, 222 mynnar. Varje sådant aggre- gat kan vara utformat med andra konfigurationer av lansar för bränsle och oxidant, så länge som åtminstone en nedåtriktad oxidantlans för oxidant med mer än 85 viktprocent syrgas mynnar ovanför åtminstone en bränslelans i varje aggregat.In the exemplary embodiment illustrated in Figures 4-7, a first group of lances or lance assemblies, comprising a fuel lance 210 and two oxidant lances 211, 212, arranged in one short side of the furnace 200, and a second lance assembly, comprising a fuel lance 220 and two oxidant lances 2214 222, are arranged in the second, opposite short side of the furnace 200. Both lance assemblies thus comprise a respective fuel lance 210, 220 above the mouth of which two respective oxidant lances 211, 212, 221, 222 open. Each such unit may be formed with other configurations of fuel and oxidant lances, as long as at least one downward oxidant lance for oxidant with more than 85% oxygen by weight opens above at least one fuel lance in each unit.

Såsom är tydligt i figurerna 5 och 6 är de båda lansaggrega- ten anordnade på olika höjd i ugnen 200. Genom ett sådant arrangemang kan temperaturhomogeniteten ytterligare ökas genom att cirkulationseffekter uppstår i ugnsutrymmet. Det år i detta fall föredraget att den lägst mynnande bränslelansen 210 i ett första aggregat av lansar 210, 211, 212 är anordnad att mynna på en höjd över ugnsgolvet som är mellan 0,7 och 1,2 meter ovanför den nivå över ugnsgolvet vid vilken den lägst mynnande lansen 220 i ett andra aggregatet av lansar 220, 221, 222 mynnar. Det är vidare föredraget att alla såda- Ansölmingstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 10 na aggregat av bränsle- och oxidantlansar 210, 221, 211, 212, 220, 222 som mynnar i det V-formade utrymmet 203 ar anordnade så att ingen lans mynnar i ugnen vid en vertikal nivå från ugnsgolvet som ar så stor att överhettning av göten 201 ris- keras som direkt konsekvens av den värmeenergi som tillförs lokalt till följd av bränslet eller oxidanten som tillförs genom en sådan lans. Vilken denna vertikala nivå är beror på utfonmühgen av ugnen 200 samt placeringen och formen på göten 201, men det är föredraget att ingen sådan lans mynnar på en nivå understigande 1,5 meter över golvet.As is clear in Figures 5 and 6, the two lance units are arranged at different heights in the furnace 200. By means of such an arrangement, the temperature homogeneity can be further increased by circulating effects occurring in the furnace space. In this case, it is preferred that the lowest opening fuel lance 210 in a first assembly of lances 210, 211, 212 is arranged to open at a height above the furnace floor which is between 0.7 and 1.2 meters above the level above the furnace floor at which the lowest mouth lance 220 in a second assembly of lances 220, 221, 222 mouths. It is further preferred that all such assemblies of fuel and oxidant lances 210, 221, 211, 212, 220, 222 which open into the V-shaped space 203 are arranged so that no lance opens into the furnace at a vertical level from the furnace floor which is so great that overheating of the ingot 201 is risked as a direct consequence of the heat energy supplied locally as a result of the fuel or oxidant supplied through such a lance. What this vertical level is depends on the design of the furnace 200 and the location and shape of the ingot 201, but it is preferred that no such lance opens at a level less than 1.5 meters above the floor.

Figurerna 8-10, vars vyer motsvarar vyerna i figurerna 5-7, illustrerar en alternativ utföringsform, vari, på ett sätt som liknar det ovan beskrivna i samband med figurerna 4-7, en gropugn 300 innehåller göt 301 som vilar mot en glödskalbädd 302 och värms med hjälp av två motstående aggregat av lansar 310, 312, 321, 322 för oxidant. 320 för bränsle i kombination med lansar 311, Pilen 350 anger ugnens 300 längdriktning. 306 är en utloppskanal för rökgaser.Figures 8-10, the views of which correspond to the views of Figures 5-7, illustrate an alternative embodiment, in which, in a manner similar to that described above in connection with Figures 4-7, a pit furnace 300 contains ingot 301 resting against a scale bed 302 and heated by means of two opposing assemblies of oxidant lances 310, 312, 321, 322. 320 for fuel in combination with lances 311, Arrow 350 indicates the longitudinal direction of the oven 300. 306 is an exhaust duct for flue gases.

Såsom tydligast framgår j. figurerna. 9 och 11) är emellertid lansarna 311, 312 för oxidant inte enbart, i likhet med lan- sarna 211, 212 i figurerna 4-7, vinklade i den av pilen 351 markerade rotationsriktningen i förhållande till horisontal- 212 är även vinklade i horisontal- planet, utan lansarna 211, planet, i förhållande till ett längsgående vertikalplan, i en rotationsriktning som anges av pilen 352. Detta medför att den resulterande blandningen av oxidant och bränsle i det V- formade utrymmet 303 (se figur 9) mellan göten 301 kan spri- das ännu jämnare än vad som är möjligt enbart genom att vink- la lansarna 311, 312 i horisontalplanet enligt ovan.As can be seen most clearly from the figures. 9 and 11), however, the oxidant lances 311, 312 are not only, like the lances 211, 212 in Figures 4-7, angled in the direction of rotation marked by the arrow 351 relative to the horizontal 212 are also angled in the horizontal direction. the plane, without the lances 211, the plane, relative to a longitudinal vertical plane, in a direction of rotation indicated by the arrow 352. This means that the resulting mixture of oxidant and fuel in the V-shaped space 303 (see Figure 9) between the ingot 301 can spread even more evenly than is possible simply by angling the lances 311, 312 in the horizontal plane as above.

Det är föredraget att anpassa lansningsriktningen för varje enskild lans för oxidant beroende på den faktiska tillämp- Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 ll ningen, så att den resulterande temperaturfördelningen i det V-formade utrymmet 303 blir så homogen som möjligt. Speciellt föredraget är att åtminstone två lansar 3ll, 3l2 för oxidant är monterade så att de mynnar i ugnsutrymmet ovanför varandra och så att deras respektive oxidant kan strömma ut i ugnsut- rymmet med olika vinklar antingen i_ horisontalplanet och/eller i. vertikalplanet. Detta Hædför jämn spridning av bränsle/oxidantblandningen men med möjlighet att bibehålla en låg risk för lokal överhettning på grund av den tillförda oxidanten. Det är föredraget att vinkeln i horisontalplanet, i rotationsriktningen 352, mellan oxidantströmmen från varje enskild oxidantlans och det V-formade utrymmets 303 huvudsak- liga längdriktning är l0° eller mindre åt endera hållet.It is preferred to adjust the lance direction of each individual lance for oxidant depending on the actual application, so that the resulting temperature distribution in the V-shaped space 303 becomes so homogeneous. as possible. It is especially preferred that at least two oxidant lances 311, 312 are mounted so that they open into the furnace space above each other and so that their respective oxidant can flow out into the furnace space at different angles either in the horizontal plane and / or in the vertical plane. This promotes even distribution of the fuel / oxidant mixture but with the possibility of maintaining a low risk of local overheating due to the added oxidant. It is preferred that the angle in the horizontal plane, in the direction of rotation 352, between the oxidant flow from each individual oxidant lance and the main longitudinal direction of the V-shaped space 303 is 10 ° or less in either direction.

Speciellt föredraget är att åtminstone en lans för oxidant 3ll, 312, 321, 322, företrädesvis alla sådana lansar, är omriktningsbara, så att det går att vinkla dess respektive ström av oxidant i horisontalplanet och/eller i vertikalpla- net, företrädesvis i. både horisontal- och vertikalplanet.It is especially preferred that at least one lance for oxidant III, 312, 321, 322, preferably all such lances, are adjustable so that it is possible to angle its respective stream of oxidant in the horizontal plane and / or in the vertical plane, preferably in both. the horizontal and vertical planes.

Detta medför att ugnen 300 kan anpassas efter skiftande och/eller driftsförutsättningar med. exempelvis olika antal olika stora göt 30l som skall värmas.This means that the oven 300 can be adapted to changing and / or operating conditions with. for example, different numbers of different sized ingots 30l to be heated.

Enligt en föredragen utföringsform används fler än en lans för oxidant i ugnen, företrädesvis i kombination med en och samma lans för bränsle, varvid. värmningseffekten i ugnen regleras under drift genom att en eller flera lansar slås till eller från, medan mängden tillfört bränsle bringas att regleras till att vid varje tidpunkt eller åtminstone över tid stökiometriskt motsvara det genom oxidanten sammantaget tillförda syret. För att minska den totala värmningseffekten i ugnen från en viss högre effektnivå till en viss där de till- lägre effektnivå kan en oxidantlans drivas pulserande, och frånslagna perioderna varieras så att den genomsnittligt Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 12 avgivna effekten blir den önskade. Dessutom eller alternativt kan en eller flera oxidantlansar helt slås från.According to a preferred embodiment, more than one lance for oxidant is used in the furnace, preferably in combination with one and the same lance for fuel, wherein. the heating effect in the furnace is regulated during operation by switching one or more lances on or off, while the amount of added fuel is adjusted to at all times or at least over time stoichiometrically correspond to the total oxygen supplied by the oxidant. To reduce the total heating power in the oven from a certain higher power level to a certain one where the lower power levels, an oxidant lance can be operated pulsating, and the switched-off periods are varied so that the average Application text doc, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 12 emitted effect becomes the desired one. In addition or alternatively, one or more oxidant lances can be completely turned off.

Det är i detta sammanhang föredraget att påbörja värmnings- förfarandet med samtliga oxidantlansar tillslagna, varvid den totala värmningseffekten är maximal. Nar ugnen har nått en viss förutbestämd driftstemperatur kan en eller flera oxi- dantlansar antingen drivas pulserande alternativt slås från.In this context, it is preferable to start the heating process with all oxidant lances switched on, the total heating effect being maximum. When the furnace has reached a certain predetermined operating temperature, one or more oxidant lances can either be driven pulsating or switched off.

Denna minskning av den totala värmningseffekten kan ske i ett eller flera steg, genom att förändra antalet tillslagna oxi- dantlansar och/eller genom att förändra tidsperioderna för en eller flera oxidantlansar som drivs pulserande.This reduction of the total heating effect can take place in one or more steps, by changing the number of turned on oxidant lances and / or by changing the time periods of one or more oxidant lances which are driven pulsating.

Därefter kan den totala värmningseffekten successivt minskas på samma sätt, under det att driftstemperaturen bibehålls i ugnen och tills dess göten har nått en önskad sluttemperatur.Thereafter, the total heating effect can be gradually reduced in the same way, while maintaining the operating temperature in the furnace and until the ingot has reached a desired final temperature.

Sedan kan den totala värmningseffekten minskas ytterligare, fortfarande på samma sätt som beskrivits ovan, så att tempe- raturjämvikt råder under en hålltid med konstant göttempera- tur.Then the total heating effect can be further reduced, still in the same way as described above, so that the temperature equilibrium prevails during a holding time with a constant casting temperature.

Under hela detta förfarande är det föredraget att, vid varje tidpunkt, åtminstone en oxidantlans drivs med full prestanda.Throughout this process, it is preferred that, at all times, at least one oxidant lance be operated at full performance.

Det är dessutom föredraget att, vid varje tidpunkt, åtminsto- ne en oxidantlans, som är den oxidantlans som mynnar högst upp i ugnen av lansarna i ett aggregat innefattande åtminsto- ne en bränslelans och åtminstone en oxidantlans, drivs med full prestanda. Speciellt föredraget är att denna åtminstone en oxidantlans drivs med de ovan angivna höga lansningshas- tigheterna. På detta sätt är det möjligt att reglera den totala värmningseffekten över ett brett effektintervall och hela tiden säkerställa fullgod konvektion och därmed tempera- turhomogenitet i hela ugnsutrymmet, inklusive i det V-formade utrymmet mellan göten.It is further preferred that, at all times, at least one oxidant lance, which is the oxidant lance that opens at the top of the furnace of the lances in an assembly comprising at least one fuel lance and at least one oxidant lance, is operated at full performance. It is especially preferred that this at least one oxidant lance is operated at the above-mentioned high launch speeds. In this way, it is possible to regulate the total heating effect over a wide power range and at all times ensure adequate convection and thus temperature homogeneity in the entire furnace space, including in the V-shaped space between the ingots.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 l3 Om en total värmningseffekt önskas som är lägre än den som erhålls när endast en oxidantlans drivs vid full prestanda är det föredraget att endast en oxidantlans drivs pulserande.Application text doc, 2010-05-04 100080EN, 10 15 20 25 30 l3 If a total heating effect is desired which is lower than that obtained when only one oxidant lance is operated at full performance, it is preferred that only one oxidant lance is operated pulsating.

Denna enda oxidantlans är i detta fall företrädesvis en oxi- dantlans som utgör den lägst mynnande oxidantlansen i ett aggregat innefattande åtminstone en bränslelans och åtminsto- där den enda lansen mynnar ovanför åtmin- ne en oxidantlans, stone en bränslelans genom vilken bränsle tillförs.This single oxidant lance in this case is preferably an oxidant lance which is the lowest opening oxidant lance in an assembly comprising at least one fuel lance and at least where the only lance opens above at least one oxidant lance, stone a fuel lance through which fuel is supplied.

För att ytterligare öka värmehomogeniteten under ett förfa- rande enligt föreliggande uppfinning är det vidare föredraget att oxidant alternerande tillförs genom olika lansar för oxidant, eller genom. olika konstellationer av lansar för oxidant. Sålunda kan en och samma totala värmningseffekt upprätthållas men med användande av alternerande oxidantlan- och minskar sar. Detta medför temperaturutjämning över tiden, risken för uppkomst av lokal överhettning i så kallade ”hot spots”.To further increase the thermal homogeneity during a process according to the present invention, it is further preferred that oxidant alternately be supplied through different lances for oxidant, or through. different constellations of oxidant lances. Thus, one and the same total heating effect can be maintained but with the use of alternating oxidant planes and reduces wounds. This entails temperature equalization over time, the risk of local overheating occurring in so-called "hot spots".

Speciellt föredraget är att konvertera en befintlig gropugn som drivs med konventionella luftbrännare till att istället drivas med hjälp av oxyfuelförbränning, genom att installera en eller flera bränslelansar och en eller flera oxidantlansar som drivs enligt det som beskrivits ovan. Genom en sådan konvertering följt av en sådan drift kan en befintlig gropugn på ett kostnadseffektivt sätt konverteras till en mer miljö- vänlig oxyfueldrift utan att för den skull få problem med bristande värmehomogenitet i ugnen.It is especially preferred to convert an existing pit furnace operated by conventional air burners to instead be operated by means of oxyfuel combustion, by installing one or more fuel lances and one or more oxidant lances operated as described above. Through such a conversion followed by such an operation, an existing pit furnace can be converted in a cost-effective manner to a more environmentally friendly oxyfuel operation without having problems with a lack of thermal homogeneity in the furnace.

Med hänvisning åter till den gropugn 200 som illustreras i figurerna 4-7 är det vidare föredraget att öka värmehomogeni- teten i ugnen 200 genom att anordna åtminstone en lans 230 för en oxidant med ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 vikt- Ansölmingstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 14 procent i en ugnsvägg, så att lansen mynnar inne i ugnen 200 och så att oxidant kan tillföras direkt till det utrymme 205 med triangulärt tvärsnitt (se figur 6) som föreligger under åtminstone ett got 201 som är lutat mot en innervägg hos gropugnen 200, mellan götet 201 och väggen. Att oxidanten kan tillföras direkt till utrymmet 205 skall tolkas som att den ström av oxidant som härrör från lansen 230 strömmar in i utrymmet 205 utan att stöta emot något hinder på vägen. Före- trädesvis mynnar lansen 230 i själva utrymmet 205, men den kan även mynna ett stycke utanför och skjuta in oxidantström- men i utrymmet 205.Referring again to the pit furnace 200 illustrated in Figures 4-7, it is further preferred to increase the thermal homogeneity of the furnace 200 by providing at least one lance 230 for an oxidant having an oxygen content of at least 85% by weight- Ansölmingstextdocx, 2010-05- 14 percent in a furnace wall, so that the lance opens inside the furnace 200 and so that oxidant can be applied directly to the space 205 of triangular cross-section (see Figure 6) which is present under at least one well 201 which is inclined against an inner wall of the pit furnace 200, between the ingot 201 and the wall. The fact that the oxidant can be supplied directly to the space 205 is to be interpreted as meaning that the stream of oxidant originating from the lance 230 flows into the space 205 without encountering any obstacle in the way. Preferably, the lance 230 opens into the space 205 itself, but it can also open some distance outside and push the oxidant stream into the space 205.

I det fall flera göt 201 finns i ugnen 200 längs med samma ugnsvägg kommer detta utrymme 205 med triangulärt tvärsnitt i allmänhet att utgöra en långsträckt, väsentligen cylinderfor- mig kropp med triangulärt tvärsnitt som är delvis separerad från den uppvärmda delen av ugnen 200. När oxyfuel används för att värma ugnen 200 är det svårt att uppnå tillräckligt hög temperatur även i utrymmet 205. Detta problem föreligger både i det fall ett eller flera göt 201 är lutade på rad längs med samma innervägg och i det fall göt är lutade mot båda motstående långsidor, såsom visas i figurerna 4-7.In the case where several ingots 201 are present in the furnace 200 along the same furnace wall, this space 205 of triangular cross-section will generally constitute an elongate, substantially cylindrical body of triangular cross-section which is partially separated from the heated part of the furnace 200. When oxyfuel used to heat the furnace 200, it is difficult to achieve a sufficiently high temperature even in the space 205. This problem exists both if one or more ingots 201 are inclined in a row along the same inner wall and if the ingots are inclined towards both opposite long sides , as shown in Figures 4-7.

Höjden hos bädden 202 av glödskal varierar under drift och även över tid under flera driftscykler. Eftersom oxidantlan- sar 230, 240 som mynnar direkt i utrymmet 205 riskerar att hamna under nivån för bädden 202 när tillräckligt mycket glödskal finns på ugnsgolvet är det föredraget att anordna alla lansar som mynnar i utrymmet 205 under göten 201 på en sådan höjd att det är möjligt att övervaka glödskalnivån och tömma ugnsgolvet från glödskal innan de når upp till nivån för installerade lansars mynningar.The height of the ember bed 202 varies during operation and also over time during several operating cycles. Since oxidant lances 230, 240 which open directly into the space 205 risk falling below the level of the bed 202 when there is a sufficient amount of scale on the furnace floor, it is preferable to arrange all lances which open into the space 205 below the ingot 201 at such a height that it is possible to monitor the scale level and empty the furnace floor from the scale before reaching the level of installed lance mouths.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 15 Det är speciellt föredraget att oxidantlansarna 230, 240 är anordnade att mynna på en höjd över ugnsgolvet som är ovanför den maximala nivån för en glödskalsbädd som uppträder i ugnen vid drift. Mer specifikt är det föredraget att de är anordna- de att mynna på en höjd över ugnsgolvet av 0,5-1,0 meter.Application text doc, 2010-05-04 100080EN, 10 15 20 25 30 15 It is especially preferred that the oxidant lances 230, 240 are arranged to open at a height above the oven floor which is above the maximum level of a scale bed which occurs in the oven during operation. More specifically, it is preferred that they are arranged to open at a height above the oven floor of 0.5-1.0 meters.

Det är vidare föredraget att oxidanten från lansen 230, i likhet med den från lansarna 211, 212, tillförs vid hög has- tighet, företrädesvis vid åtminstone 100 m/s, hellre åtmin- stone ljudhastigheten, helst åtminstone mach 1,5. Med sådana höga lansningshastigheter uppnås de ovan beskrivna fördelarna i termer av temperaturhomogenitet och låg flamtemperatur med medföljande låga värden för CO och NOX. Detta är speciellt viktigt för att undvika lokal överhettning i det förhållande- vis trånga utrymmet 205 under göten 201, och medför dessutom att lansen 230 kan placeras så att den mynnar längre upp längs med ugnens 200 innervägg utan att för den skull riskera att ge upphov till lokal överhettning av göten 201 vid låga nivåer för glödskalbädden 202. Dessutom kommer den lansade höghastighetsströmmen av oxidant att suga in heta ugnsgaser i utrymmet 205 från kringliggande delar av ugnen 200, vilket ytterligare ökar värmehomogeniteten i ugnen 200 genom att fördela värmeenergi till utrymmet 205.It is further preferred that the oxidant from the lance 230, similar to that from the lances 211, 212, be applied at high speed, preferably at at least 100 m / s, more preferably at least the speed of sound, preferably at least mach 1.5. With such high launch speeds, the advantages described above are achieved in terms of temperature homogeneity and low flame temperature with accompanying low values for CO and NOX. This is especially important to avoid local overheating in the relatively narrow space 205 below the ingot 201, and also means that the lance 230 can be placed so that it opens further up along the inner wall of the furnace 200 without risking giving rise to local overheating of the ingot 201 at low levels of the scale bed 202. In addition, the launched high velocity stream of oxidant will suck hot furnace gases into the space 205 from surrounding portions of the furnace 200, further increasing the heat homogeneity of the furnace 200 by distributing heat energy to the space 205.

Föreliggande uppfinnare har upptäckt att bildandet av glöd- skal under drift tenderar att konsumera stora mängder syrgas.The present inventors have discovered that the formation of embers during operation tends to consume large amounts of oxygen.

Man har noterat att detta i vissa fall leder till syrgasbrist i förbränningsreaktionen, varvid koncentrationen CO i ugnsat- mosfären mycket snabbt kan öka kraftigt. Enligt en föredragen uppfinning utnyttjas detta fenomen genom att den huvudsakliga förbränningen, i det huvudsakliga ugnsutrymmet som utgörs av de delar av ugnen 200 som inte utgörs av utrymmet 205, konti- nuerligt regleras till att vara understökiometrisk genom att ned den sammantaget tillförda oxidanten reglera genom de Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 16 oxidantlansar 211, 212 som mynnar utanför utrymmet 205. Detta leder således till höga halter CO i ugnsatmosfären. Denna CO oxideras sedan i utrymmet 205 med hjälp av ytterligare till- förd oxidant med åtminstone 85 viktprocent syrgas, som till- förs genom oxidantlansen 230 till utrymmet 205. I och med denna ytterligare oxidation uppnås global stökiometrisk jäm- vikt i ugnen 200.It has been noted that in some cases this leads to a lack of oxygen in the combustion reaction, whereby the concentration of CO in the furnace atmosphere can increase sharply very quickly. According to a preferred invention, this phenomenon is utilized in that the main combustion, in the main furnace space which consists of the parts of the furnace 200 which does not constitute the space 205, is continuously regulated to be sub-stoichiometric by regulating down the total added oxidant by the Application text docx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 16 oxidant lances 211, 212 which open outside the space 205. This thus leads to high levels of CO in the furnace atmosphere. This CO is then oxidized in the space 205 by means of an additional supplied oxidant with at least 85% by weight of oxygen, which is supplied through the oxidant lance 230 to the space 205. With this further oxidation, global stoichiometric equilibrium in the furnace 200 is achieved.

I detta fall tillförs således inget ytterligare bränsle till utrymmet 205. Istället bringas den genom lansen 230 tillförda oxidanten att till största delen reagera med CO som bildats vid ofullständig förbränning av bränsle i ugnen 200, med hjälp av oxidant som tillförts till en del av ugnen som inte utgörs av utrymmet under götet. Därmed sker förbränningen av bränslet i två steg i ugnen 200, nämligen ett första steg då CO bildas och ett efterföljande steg då fullständig förbrän- ning till CO2 sker.Thus, in this case, no additional fuel is supplied to the space 205. Instead, the oxidant supplied through the lance 230 is caused to react for the most part with CO formed by incomplete combustion of fuel in the furnace 200, by means of oxidant supplied to a part of the furnace which does not consist of the space under the ingot. Thus, the combustion of the fuel takes place in two stages in the furnace 200, namely a first stage when CO is formed and a subsequent stage when complete combustion to CO2 takes place.

En alternativ utföringsform visas i figurerna 8-10, vari en separat lans 331 för bränsle tillför ytterligare bränsle, förutom det bränsle som tillförs genom lansarna 310, 320 till det V-formade utrymmet 203 och till resten av ugnsutrymmet, till utrymmet 305 (se figur 9), med vilket bränsle den genom lansen 330 tillförda oxidanten bringas att reagera. I detta fall krävs inte en nedreglering av tillförd oxidant till det övriga utrymmet i ugnen för att uppnå en understökiometrisk förbränning.An alternative embodiment is shown in Figures 8-10, in which a separate lance 331 for fuel supplies additional fuel, in addition to the fuel supplied through the lances 310, 320 to the V-shaped space 203 and to the rest of the furnace space, to the space 305 (see Figure 9), with which fuel the oxidant supplied by the lance 330 is reacted. In this case, a down-regulation of the supplied oxidant to the rest of the space in the furnace is not required to achieve an understochiometric combustion.

Enligt en föredragen utföringsform anordnas fler än en lans för oxidant i utrymmet 205, 305. I figurerna 4-7 är således, förutom lansen 230, även en motsvarande lans 230 anordnad i motsatt kortände av ugnen 200 så att den mynnar i utrymmet 205 under de göt 201 som är lutade mot motsatt långsida av I detta fall, ugnen. där åtminstone två göt 201 som skall Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 l7 värmas är lutade mot varsin av respektive första och andra motstående innerväggar hos gropugnen 200, så att ett respek- tive utrymme 205 med triangulärt tvärsnitt bildas under varje respektive got, är det i allmänhet föredraget att åtminstone en respektive lans 230, 240 för oxidant med ett syrgasinne- håll av åtminstone 85 viktprocent syrgas är anordnad i en respektive ugnsvägg så att den mynnar inne i ugnen 200 och så att oxidant kan tillföras till respektive utrymme 205, och att lansarna 230, 240 dessutom är anordnade att mynna i var- sin motstående ugnsvägg och riktade så att strömmarna av oxidant tillsammans ger upphov till en cirkulerande ström- ningsrörelse i ugnen 200. I figur 7 kommer således den cirku- lerande strömningsrörelsen att, utgående från lansen 240, löpa i riktningen 250 till den motsatta kortänden, vinkelrätt bort mot mynningen hos lansen 230, därefter tillbaka till den första kortsidan och slutligen vinkelrätt åter till mynningen för lansen 240. Ett sådant arrangemang medför en god värmeho- mogenitet i hela utrymmet 205 under samtliga i 'ugnen 200 anordnade göt.According to a preferred embodiment, more than one lance for oxidant is arranged in the space 205, 305. Thus, in Figures 4-7, in addition to the lance 230, a corresponding lance 230 is also arranged in the opposite short end of the furnace 200 so that it opens into the space 205 below the ingots 201 which are inclined towards the opposite long side of In this case, the furnace. where at least two ingots 201 to be heated are inclined towards each of the respective first and second opposite inner walls of the pit furnace 200, so that a respective space 205 of triangular cross-section is formed. during each respective casting, it is generally preferred that at least one respective lance 230, 240 for oxidant having an oxygen content of at least 85% by weight oxygen is arranged in a respective kiln wall so that it opens inside the kiln 200 and so that oxidant can be supplied to the respective space 205, and that the lances 230, 240 are further arranged to open into opposite oven walls and directed so that the currents of oxidant together give rise to a circulating flow movement in the furnace 200. In Fig. 7, the circulating causing the flow movement to, starting from the lance 240, run in the direction 250 to the opposite short end, perpendicular to the mouth of the lance 230, then back to the f first short side and finally perpendicular back to the mouth of the lance 240. Such an arrangement results in a good thermal homogeneity in the entire space 205 under all the ingots arranged in the furnace 200.

I :figurelnia 8-10 illustreras ett motsvarande arrangemang innefattande oxidantlansar 330 respektive 340. I detta fall visas även den föredragna med inte nödvändiga utformningen 34l som används i kombina- 340. med en respektive bränslelans 33l, tion med vardera oxidantlans 330, Det som sagts ovan beträffande alternerande drift med flera olika oxidantlansar för ökande temperaturhomogenitet gäller även drift av lansarna 230, 240, 330, 340. Således är det möjligt att driva exempelvis lansarna 230, 240 alternerande, så att först den ena 230, sedan den andra 240, därefter åter den ena 230 lansen drivs, under det att den lans som vid varje tidpunkt inte drivs är frånslagen. Det är även möjligt och föredraget att utföra sådan alternerande drift innefat- Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 18 tande både oxidantlansar 230, 240, 330, 340 som. mynnar i utrymmet 205, 305 såväl som oxidantlansar 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321, 322 som mynnar i utrymmet 203, 303. Med ett sådant driftssätt kan temperaturhomogeniteten maximeras over tiden, och lokal överhettning kan undvikas, på ett sätt som enkelt kan anpassas till aktuella driftsförutsättningarna.Figures 8 to 10 illustrate a corresponding arrangement comprising oxidant lances 330 and 340, respectively. In this case, the preferred non-essential design 341 used in combination 340 is also shown, with a respective fuel lance 331, with each oxidant lance 330. above regarding alternating operation with several different oxidant lances for increasing temperature homogeneity also applies to operation of the lances 230, 240, 330, 340. Thus it is possible to drive for example the lances 230, 240 alternately, so that first one 230, then the other 240, then again one of the 230 lances is operated, while the lance which is not operated at any time is switched off. It is also possible and preferred to perform such alternating operation including both oxidant lances 230, 240, 330, 340 as well. openings in the space 205, 305 as well as oxidant lances 211, 212, 221, 222, 311, 312, 321, 322 which open into the space 203, 303. With such an operating mode the temperature homogeneity can be maximized over time, and local overheating can be avoided, on a ways that can be easily adapted to the current operating conditions.

Enligt en föredragen utföringsform mäts temperaturen i ugnen med hjälp av i sig konventionella temperaturgivare (inte visade) på olika ställen där lokal överhettning kan befaras, och den alternerande driften styrs ut så att värmningseffek- ten minskar på ställen där den uppmätta temperaturen är så hög' att överhettning' riskeras, dvs. är högre än ett visst förutbestämt värde som beror på det värmda materialet.According to a preferred embodiment, the temperature in the oven is measured by means of conventional temperature sensors (not shown) in different places where local overheating can be feared, and the alternating operation is controlled so that the heating effect is reduced in places where the measured temperature is so high. that overheating 'is at risk, ie. is higher than a certain predetermined value due to the heated material.

På grund. av det ovan sagda beträffande glödskalbildningens konsumtion av syrgas är det, för att kontrollera koncentra- tionen CO i ugnen, dessutom föredraget att mäta syrgasnivån i ugnen under drift, exempelvis med hjälp av en eller flera i sig konventionella lambdasonder, och att baserat på detta mätvärde eller dessa mätvärden reglera den genom oxidantlan- 330, 305, 311, sarna 230, 222, 312, 240, 340, 205, 211, 212, 221, 321 tillförda mängden syre så att syrgaskoncentrationen i ugnen hålls väsentligen konstant. Regleringen kan exempel- vis ske genom kontinuerlig styrning av tillförseln av oxidant genom en eller flera oxidantlansar eller genom att driva en eller flera oxidantlansar pulserande med lämpliga förhållan- den mellan tillslagen tid och frånslagen tid. Detta medför dels att mängden CO i avgaserna kan kontrolleras till önskade låga nivåer, dels till att en eventuell efterförbränning i utrymmet 205, 305 kan optimeras.Because. of the above concerning the consumption of oxygen in the scale, in order to control the concentration of CO in the furnace, it is also preferable to measure the oxygen level in the furnace during operation, for example by means of one or more conventional lambda probes, and that based on this measurement value or these measured values regulate the amount of oxygen supplied by the oxidant plants 330, 305, 311, sensors 230, 222, 312, 240, 340, 205, 211, 212, 221, 321 so that the oxygen concentration in the furnace is kept substantially constant. The control can take place, for example, by continuously controlling the supply of oxidant through one or more oxidant lances or by driving one or more oxidant lances pulsating with suitable ratios between on time and off time. This means partly that the amount of CO in the exhaust gases can be controlled to desired low levels, and partly that a possible afterburning in the space 205, 305 can be optimized.

Ovan har föredragna utföringsformer beskrivits. Emellertid är det uppenbart för fackmannen att många förändringar kan göras Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 l9 av de beskrivna utföringsformerna utan att frångå uppfinning- ens tanke.Preferred embodiments have been described above. However, it will be apparent to those skilled in the art that many changes may be made to the described embodiments without departing from the spirit of the invention.

Exempelvis kan en oxyfuelförbränning enligt föreliggande uppfinning användas som komplement till en eller flera i en gropugn befintliga luftbrännare, för att öka den maximala kapaciteten för gropugnen eller för att kunna minska effekten för luftbrännarna med bibehållen kapacitet med mindre negati- va miljökonsekvenser.For example, an oxyfuel combustion according to the present invention can be used as a complement to one or more air burners in a pit furnace, to increase the maximum capacity of the pit furnace or to be able to reduce the effect on the air burners with maintained capacity with less negative environmental consequences.

Vidare kan de i figurerna 4-10 illustrerade, ovan beskrivna lansarna för oxidant och bränsle anordnas i andra konstella- för att tioner. Fler oxidantlansar kan exempelvis anordnas värma speciellt svårtillgängliga utrymmen och/eller skapa ytterligare turbulens i ugnen, beroende på de faktiska driftsbetingelserna. Lansarna som mynnar i det V-formade utrymmet behöver inte vara centralt anordnade i nämnda utrym- me, utan kan exempelvis vara anordnade med deras respektive mynningar något förskjutna i horisontalplanet. I detta läge är det föredraget att den resulterande nedåtriktade strömmen av oxidant skär genom ett område till vilket bränsle tillförs i det V-formade utrymmet. Dessutom kan fler bränslelansar användas i varje aggregat eller grupp, alternativt på andra ställen i ugnen så att bränsle tillförs till ett ställe vil- ket skärs av en eller flera höghastighetsströmmar av oxidant.Furthermore, the lances for oxidant and fuel illustrated in Figures 4-10 can be arranged in other constellations. More oxidant lances can, for example, be arranged to heat particularly difficult-to-access spaces and / or create additional turbulence in the furnace, depending on the actual operating conditions. The lances which open into the V-shaped space do not have to be centrally arranged in said space, but can for instance be arranged with their respective orifices slightly offset in the horizontal plane. In this position, it is preferred that the resulting downward flow of oxidant intersects through an area to which fuel is supplied in the V-shaped space. In addition, more fuel lances can be used in each unit or group, alternatively in other places in the furnace so that fuel is supplied to a place which is cut by one or more high-speed streams of oxidant.

Det är slutligen möjligt att anordna en oxidantlans på låg höjd i vart och ett av hörnen i ugnen, så att oxidant till- förs från båda hållen in i utrymmet under göten längs med båda långsidorna i ugnen.Finally, it is possible to arrange an oxidant lance at a low height in each of the corners of the furnace, so that oxidant is supplied from both sides into the space under the ingot along both long sides of the furnace.

Därför skall uppfinningen inte vara begränsad av de beskrivna utföringsformerna, utan kan varieras inom ramen för de bifo- gade kraven.Therefore, the invention should not be limited by the described embodiments, but may be varied within the scope of the appended claims.

Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE,Application text document, 2010-05-04 100080SE,

Claims (14)

10 15 20 25 30 20 P A T E N T K R A V10 15 20 25 30 20 P A T E N T K R A V 1. l. Förfarande för att öka värmehomogeniteten i en gropugn (200;300) i vilken. åtminstone två göt (20l;30l) som skall värmas bringas att vara lutade mot varsin av respektive för- sta och andra motstående innervåggar hos gropugnen (200;300) så att göten (20l;30l) bildar ett långsträckt utrymme (203;303) med V-format tvärsnitt mellan sig sett längs med den första och andra väggen, k ä n n e t e c k n a t a v att åtminstone en separat lans (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) för en oxidant med ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 vikt- procent syrgas o<:h åtïninstone en lans (2l0,220;3l0,320) separat för bränsle bringas att vara anordnade i en ugnsvägg så att de mynnar inne i ugnen (200;300) på avstånd från varandra och så att oxidant respektive bränsle bringas att kunna tillföras till nämnda V-formade utrymme (203;303) och där förbrännas, o c h a v a t t lansen (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) för oxidant bringas att vara anordnad att mynna ovamiföif bränslelansens (2l0,220;3l0,320) mynning samt att vara riktad så att oxidan- ten strömmar snett nedåt och längs med nämnda V-formade ut- rymmes (203;303) längdriktning.1. A process for increasing the thermal homogeneity of a pit furnace (200; 300) in which. at least two ingots (20l; 30l) to be heated are caused to be inclined to each of the respective first and second opposite inner walls of the pit furnace (200; 300) so that the ingot (20l; 30l) forms an elongate space (203; 303) with a V-shaped cross-section seen along the first and second walls, characterized in that at least one separate lance (211, 212, 221, 222; 311, 3112, 321, 322) for an oxidant having an oxygen content of at least 85 weight percent oxygen and at least one lance (2110,220; 3110,320) separately for fuel are arranged to be arranged in a furnace wall so that they open inside the furnace (200; 300) at a distance from each other and so that oxidant the respective fuel is caused to be supplied to said V-shaped space (203; 303) and there is burned, and the lance (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for oxidant is arranged to open above the fuel lance of the fuel lance. (2l0,220; 3l0,320) estuary and to be directed so that the oxidant flows obliquely downwards and along the the longitudinal direction of the V-shaped space (203; 303) is accommodated. 2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a V att lansen (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) för oxidant bringas att vara anordnad att mynna ovanför samtliga tillför- selställen (2l0,220;3l0,320) för bränsle som är anordnade i s ä m m a. u g n s Xr ä g g i_ vilken lansen (2ll,2l2,22l,222;3ll,312,32l,322) för oxidant bringas att mynna.2. A method according to claim 1, characterized in that the lance (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for oxidant is arranged to open above all supply points (2110, 220; 310, 320) for fuel arranged in the case of furnace Xr ä gg in which the lance (211, 212,22l, 222; 311, 312,32l, 322) for oxidant is caused to open. 3. Förfarande enligt krav IL eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att oxidanten bringas att tillföras vid en hastighet av åtminstone 100 m/s. Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 35 2l3. A method according to claim IL or 2, characterized in that the oxidant is applied at a speed of at least 100 m / s. Application text document, 2010-05-04 100080SE, 10 15 20 25 30 35 2l 4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att oxidanten bringas att tillföras vid en hastighet av åt- minstone ljudhastigheten.4. A method according to claim 3, characterized in that the oxidant is applied at a rate of at least the speed of sound. 5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä11r1e - t e c k n a t att lansen för oxidant (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) a v respektive bränsle (2lO,220;3lO,320) bringas att vara riktad så att de respekti- ve strömmarna möts i det V-formade utrymmet (203;303).A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lance of oxidant (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) of the respective fuel (210, 220; 3010, 320) is directed so that the respective currents meet in the V-shaped space (203; 303). 6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ärln e - t e c k n a t att lansen (2ll,2l2,22l,222;3ll,312,32l,322) aV för oxidant bringas att vara monterad så att oxidanten strömmar ut i ugnsutrymmet med en vinkel av mellan O och 20° i förhållande till horisontal- planet.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lance (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) aV of oxidant is caused to be mounted so that the oxidant flows out into the furnace space at an angle of between 0 and 20 ° in relation to the horizontal plane. 7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att lansen (211,212,22l,222;3ll,3l2,321,322) för oxidant bringas att vara monterad. så att oxidanten strömmar ut i ugnsutrymmet med en vinkel av mellan 3 och 5° i förhållande till horisontalplanet.7. A method according to claim 6, characterized in that the lance (211,212,22l, 222; 311, 3l2,321,322) for oxidant is caused to be mounted. so that the oxidant flows out into the furnace space at an angle of between 3 and 5 ° relative to the horizontal plane. 8. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä11n.e - t e c k n a t a v att lansen (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) för oxidant bringas att vara omriktningsbar, så att det går att reglera vinkeln förr dess ström av oxidant både i horisontal- och vertikalplanet beroende på driftsförutsåttningarna.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lance (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for oxidant is made to be adjustable, so that it is possible to adjust the angle before flow of oxidant in both the horizontal and vertical planes depending on the operating conditions. 9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä11n.e - t e c k n a t a v att åtminstone två lansar (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) för oxidant bringas att vara monterade så att de mynnar i ugnsutrymmet ovanför var- andra och så att lansarnas (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE,9. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least two lances (211, 212, 221, 222; 311, 312, 321, 322) for oxidant are brought to be mounted so that they open into the furnace space above each - and so that the lances (2ll, 2l2,22l, 222; 3ll, 3l2,32l, 322) 10. 15 20 25 30 35 22 respektive oxidant kan strömma ut i ugnsutrymmet med olika vinklar i horisontalplanet och/eller vertikalplanet. lO. Förfararmka enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t a V att lansar (2l2,222;3l2,322) för oxidant som mynnar förhål- landevis längre upp bringas att vara anordnade så att sådana lansars respektive oxidant kan strömma ut i ugnsutrymmet med en vinkel i förhållande till horisontalplanet som. är lika stor eller förhållandevis större jämfört med oxidantströmmar (2ll,22l;3ll,32l) från lansar som mynnar förhållandevis läng- re ned. k ä n n e t e c k n a t (200;300)10. each oxidant can flow out into the furnace space at different angles in the horizontal plane and / or the vertical plane. lO. The method arm according to claim 9, characterized in that lances (212,222; 312,322) for oxidant which open relatively further up are arranged so that the respective oxidant of such lances can flow out into the furnace space at an angle relative to the horizontal plane as. is equal to or relatively larger compared to oxidant streams (2ll, 22l; 3ll, 32l) from lances that open relatively further down. k ä n n e t e c k n a t (200; 300) 11. ll. Förfarande enligt krav 9 eller lO, a V att vårmningseffekten i ugnen under drift bringas att regleras genom att dels en eller flera lansar (2ll,2l2,22l,222;3ll,312,32l,322) för oxidant slås till eller från, dels att mängden tillfört bränsle bringas att regleras till att stökiometriskt motsvara det genom oxidanten samman- taget tillförda syret. k ä n n e t e c k - (200;300)11. ll. Method according to claim 9 or 10, a V that the heating effect in the furnace during operation is caused to be regulated by switching on or off one or more lances (211, 212,22l, 222; 311, 312,32l, 322) for oxidant, and partly that the amount of added fuel is adjusted to stoichiometrically correspond to the oxygen supplied by the oxidant in total. k ä n n e t e c k - (200; 300) 12. Förfarande enligt något av krav 9-ll, n a t a v att värmehomogeniteten i ugnen bringas att ytterligare ökas under drift genom att alternerande till- olika lansar föra oxidant (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) genom för oxidant eller konstel- lationer av lansar för oxidant.A method according to any one of claims 9-11, in that the thermal homogeneity in the furnace is caused to be further increased during operation by alternating different lances passing oxidant (211, 212,221, 222; 311, 312,321, 322) through for oxidant or constellations of oxidant lances. 13. l3. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä11n.e - t e c k n a t a v att syrgasnivån i ugnen (200;300) bringas att mätas, exempelvis med hjälp av en eller flera lambdason- d e r , o c h a t t d e t l a n s e n (2ll,2l2,22l,222;3ll,3l2,32l,322) a v g e n o m för oxidant tillförda syret under drift regleras så att syrgaskoncentrationen i ugnen (200;300) hålls väsentligen konstant. Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE, 10 15 2313. l3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxygen level in the furnace (200; 300) is caused to be measured, for example by means of one or more lambda probes, and that the lance (211, 212,221, 222; 311, 312) , 321, 322) is controlled by the oxygen supplied to the oxidant during operation so that the oxygen concentration in the furnace (200; 300) is kept substantially constant. Application text document, 2010-05-04 100080SE, 10 15 23 14. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä11n.e - tecknat av att en första grupp av lansar (2lO,2ll,2l2;3lO,3ll,312) bestående av åtminstone en lans för oxidant med ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 viktsprocent samt åtminstone en lans för bränsle år anordnade att mynna i (200;300), (220,22l,222;320,32l,322) en kortsida i ugnen av att ytterligare en grupp av lansar bestående av åtminstone en lans för oxidant med ett syrgasinnehåll av åtminstone 85 viktsprocent samt åtminstone en lans för brånsle år anordnade (200;300), att mynna i en motstående kortsida i ugnen och av att samtliga lansar i. den första gruppen bringas att vara anordnade att mynna på en höjd över ugnsgolvet som år mellan 0,9 och 1,5 meter ovanför den nivå över ugnsgolvet vid vilken den lagst mynnande lansen i_ den andra gruppen bringas att mynna. Ansökningstextdocx, 2010-05-04 100080SE,A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a first group of lances (2010, 211, 212; 3110, 311, 312) consisting of at least one lance for oxidant with an oxygen content of at least 85% by weight and at least one lance for fuel is arranged to open in (200; 300), (220,22l, 222; 320,32l, 322) a short side in the furnace of a further group of lances consisting of at least one lance for oxidant with an oxygen content of at least 85% by weight and at least one lance for fuel years arranged (200; 300), to open in an opposite short side in the furnace and by all lances in. the first group is brought to be arranged to open at a height above the furnace floor which is between 0.9 and 1.5 meters above the level above the furnace floor at which the lowest opening lance in the second group is caused to open. Application text document, 2010-05-04 100080SE,
SE1050442A 2010-05-04 2010-05-04 Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven SE1050442A1 (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050442A SE1050442A1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven
PCT/EP2011/002205 WO2011138013A1 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
BR112012028075A BR112012028075A2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 method to increase temperature homogeneity in a well furnace
PL11717505T PL2566990T3 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
UAA201213834A UA107834C2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
CN201180022218.1A CN102869796B (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing temperature homogeneity in pit furnace
RU2012151837/02A RU2586384C2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method of increasing temperature homogeneity in heating furnace
AU2011250262A AU2011250262B2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
JP2013508395A JP5769796B2 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method to improve temperature uniformity in pit furnace
KR1020127028924A KR20130075736A (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
US13/695,630 US20130209948A1 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace
EP11717505.9A EP2566990B1 (en) 2010-05-04 2011-05-03 Method for increasing the temperature homogeneity in a pit furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050442A SE1050442A1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE534084C2 SE534084C2 (en) 2011-04-26
SE1050442A1 true SE1050442A1 (en) 2011-04-26

Family

ID=43899686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050442A SE1050442A1 (en) 2010-05-04 2010-05-04 Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20130209948A1 (en)
EP (1) EP2566990B1 (en)
JP (1) JP5769796B2 (en)
KR (1) KR20130075736A (en)
CN (1) CN102869796B (en)
AU (1) AU2011250262B2 (en)
BR (1) BR112012028075A2 (en)
PL (1) PL2566990T3 (en)
RU (1) RU2586384C2 (en)
SE (1) SE1050442A1 (en)
UA (1) UA107834C2 (en)
WO (1) WO2011138013A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637199C1 (en) * 2017-02-01 2017-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Recuperative soaking pit
EP3412999B1 (en) * 2017-06-06 2019-11-20 Linde Aktiengesellschaft Method and device for heating a furnace
CN107723437B (en) * 2017-09-27 2024-01-23 河南中原特钢装备制造有限公司 Special furnace for bar destressing

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2638334A (en) * 1948-01-29 1953-05-12 Jones John Frederick Robert Furnace for the heat treatment of materials
DE1016731B (en) * 1953-11-16 1957-10-03 Brockmann & Bundt Ind Ofenbau Oven for warming upright blocks
DE958657C (en) * 1953-12-22 1957-02-21 Westofen G M B H Deep rolling mill for slabs and blocks
DE977053C (en) * 1954-01-19 1965-01-07 Ofu Ofenbau Union G M B H Procedure for heating round ovens and round ovens to carry out the procedure
US2849221A (en) * 1955-04-06 1958-08-26 Surface Combustion Corp Heat treating furnace
US2983499A (en) * 1957-12-04 1961-05-09 United States Steel Corp Method and apparatus for heating ingots
US3198855A (en) * 1962-04-24 1965-08-03 Loftus Engineering Corp Method of operating soaking pits
US3588062A (en) * 1969-05-01 1971-06-28 Harold L Lloyd Top-fired ingot soaking pit and cover therefor
DE1947391A1 (en) * 1969-09-19 1971-03-25 Koppers Wistra Ofenbau Gmbh Deep oven
US3690636A (en) * 1970-12-03 1972-09-12 United States Steel Corp Recuperative furnaces
CA978366A (en) * 1972-10-13 1975-11-25 Sydney Steel Corporation Operation of a blast furnace
JPS5343366B2 (en) * 1973-12-11 1978-11-18
GB1487385A (en) * 1974-07-26 1977-09-28 British Steel Corp Furnace heating
US4480992A (en) * 1981-10-17 1984-11-06 Sanken Sangyo Kabushiki Kaisha Method of heating a furnace
FR2598438A1 (en) * 1984-12-28 1987-11-13 Creusot Loire Device for reheating products in soaking pits
JPH04176825A (en) * 1990-11-09 1992-06-24 Daido Steel Co Ltd Method for operating one side firing soaking furnace
EP0754912B1 (en) * 1995-07-17 2004-06-09 L'air Liquide, S.A. à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Combustion process and apparatus therefor containing separate injection of fuel and oxidant streams
JPH10237532A (en) * 1997-02-24 1998-09-08 Kawaden Co Ltd Oxygen blowing device for electric furnace
US6113386A (en) * 1998-10-09 2000-09-05 North American Manufacturing Company Method and apparatus for uniformly heating a furnace
FR2784449B1 (en) * 1998-10-13 2000-12-29 Stein Heurtey FLUID FUEL BURNER, PARTICULARLY FOR OVENS FOR HEATING STEEL PRODUCTS
WO2002027236A2 (en) * 2000-09-27 2002-04-04 L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methods and apparatus for combustion in high volatiles environments
FR2853959B1 (en) * 2003-04-18 2005-06-24 Stein Heurtey METHOD FOR CONTROLLING THE HOMOGENEITY OF PRODUCT TEMPERATURE IN A STEEL HEATING FURNACE, AND A HEATING FURNACE
SE531957C2 (en) * 2006-06-09 2009-09-15 Aga Ab Method for launching oxygen in an industrial furnace with conventional burner
DE102008049316B3 (en) * 2008-09-29 2010-07-01 Uhde Gmbh Air dosing system for secondary air in coke ovens and method for dosing secondary air in a coke oven
SE534717C2 (en) * 2010-05-04 2011-11-29 Linde Ag Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven

Also Published As

Publication number Publication date
PL2566990T3 (en) 2016-01-29
RU2012151837A (en) 2014-06-10
JP2013540250A (en) 2013-10-31
JP5769796B2 (en) 2015-08-26
EP2566990B1 (en) 2015-09-02
SE534084C2 (en) 2011-04-26
KR20130075736A (en) 2013-07-05
CN102869796A (en) 2013-01-09
BR112012028075A2 (en) 2016-08-02
UA107834C2 (en) 2015-02-25
WO2011138013A1 (en) 2011-11-10
CN102869796B (en) 2014-04-09
AU2011250262A1 (en) 2012-10-25
RU2586384C2 (en) 2016-06-10
AU2011250262B2 (en) 2014-01-09
US20130209948A1 (en) 2013-08-15
EP2566990A1 (en) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2222473T3 (en) METHOD OF COMBINING OXIDIZING AND FUEL IN AN OXY-FUEL BURNER THAT HAS COAXIAL OUTLETS FOR FUEL AND OXIDIZER.
CN106024984B (en) One kind drying sintering furnace and drying sintering method
JP6397308B2 (en) Incineration plant
CN105003911B (en) The nitric oxide production device of removing in a kind of biomass combustion furnace and stove
SE531957C2 (en) Method for launching oxygen in an industrial furnace with conventional burner
SE1050442A1 (en) Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven
JP2009264663A (en) Economizer and boiler
SE532339C2 (en) Burner method and apparatus
SE534717C2 (en) Process for increasing the heat homogeneity in a pit oven
SE535197C2 (en) Procedure for combustion in an industrial furnace
EP2762777A1 (en) Boiler
CN201424495Y (en) Open-fire heating furnace for steel wire heat treatment
CN102491654A (en) Hot-air circulation lime kiln
CN102721068A (en) Method for controlling air supply system of water-cooling reciprocating multistage hydraulic mechanical grate furnace
EP1759148B1 (en) A plant for heating by combustion of a solid fuel
SE532338C2 (en) Method and apparatus for combustion of solid phase fuel
Lukacs MANAGING GAS FLOW FOR OPTIMUM FIRING CONTROL
CN102721069A (en) Method for controlling fire grate of water-cooling reciprocating multistage hydraulic mechanical grate furnace
JP4903083B2 (en) Combustion control method for regenerative burner furnace
EP2295859B1 (en) Waste incineration plant with introduction of cooling gas
CN116042240A (en) System capable of reducing coke burning loss in dry quenching process
US79514A (en) Frederick sulter
JP2007119577A (en) Method for removing deposited carbon of carbonization chamber of coke oven