SU821842A1

SU821842A1 - Gas-oxygen burner

Info

Publication number: SU821842A1
Application number: SU792784994A
Authority: SU
Inventors: Василий Яковлевич Конюх; Валерий Петрович Асанин; Владимир Валентинович Громцев; Геннадий Максимович Черменский; Владимир Иванович Месяц
Original assignee: Институт Газа Ан Украинской Сср
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1981-04-15

Description

Изобретение относится к обработке легированной стали и ферросплавов в расплавленном состоянии, в частности к горелкам для сжигания га- $ зов и может быть применено в плавильных печах для нагрева, расплавления и рафинирования металлов.The invention relates to the processing of alloy steel and ferroalloys in the molten state, in particular to gas burners and can be used in melting furnaces for heating, melting and refining metals.

Известна горелка для сжигания газов, состоящая из трех водоохлаждаемых корпусов со скошенными наконечниками . Между корпусами расположены кольцевые щели для подачи газов . Горелка снабжена устройством для перемещения корпусов вдоль их продольных осей, что обеспечивает 16 возможность изменениг; формы факела во время ее работы [1].Known burner for burning gases, consisting of three water-cooled buildings with beveled tips. Between the housings there are annular slots for supplying gases. The burner is equipped with a device for moving the housings along their longitudinal axes, which provides 16 the possibility of changes; the shape of the torch during its operation [1].

Недостатком известного устройст- jq ва является наличие трех перемещающихся водоохлаждаемых корпусов с самостоятельными трактами водоохлаждеаия, снижает надежность эксплуатации горелки и усложняет ее обслуживание. 25 Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является водоохлаждаемая горелка с двумя рядами периферийных сопл, входы которых рас; 3Q положены в соответствующих кольцевых полостях между трубами для подвода газов. Центральная часть горелки представляет собой тело с чашеобразной полостью, состоящей из двух эон с различным углом конусности. Выходные отверстия сопл каждого ряда расположены в соответствующей конусной зоне чашеобразной полости. Необходимая форма пламени в этой горелке достигается за счет подачи различного количества газов через отверстия каждого ряда, при этом по внутреннему ряду подается 30-70% газа. Данная горелка не имеет движущихся конструктивных элементов [2].A disadvantage of the known device is the presence of three moving water-cooled cases with independent water-cooling paths, which reduces the reliability of operation of the burner and complicates its maintenance. 25 Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a water-cooled burner with two rows of peripheral nozzles, the inputs of which are races; 3Q are laid in the respective annular cavities between the pipes for supplying gases. The central part of the burner is a body with a cup-shaped cavity consisting of two aeons with different taper angles. The outlet openings of the nozzles of each row are located in the corresponding conical zone of the cup-shaped cavity. The necessary form of flame in this burner is achieved by supplying a different amount of gas through the holes of each row, while 30-70% of the gas is supplied through the inner row. This burner does not have moving structural elements [2].

Однако наличие в центральной части горелки тела с чашеобразной полостью значительных размеров, которое охлаждается водой только с периферийной стороны, снижает стойкость горелки и срок ее службы. В процессе эксплуатации пламя садится на конусную зону полости горелки, приводит к быстрому ->ыходу ее из строя, и горелка теряет способность изменять форму пламени в нужном направлении.However, the presence in the central part of the burner of a body with a bowl-shaped cavity of significant dimensions, which is cooled by water only from the peripheral side, reduces the burner durability and its service life. During operation, the flame sits on the cone zone of the burner cavity, leading to its rapid -> failure, and the burner loses its ability to change the shape of the flame in the desired direction.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности устройства в эксплуатации.The purpose of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the device in operation.

Указанная цель достигается тем, что периферийные сопла разных групп расположены с чередованием и имеют выход в центральное сопло,а оси их выходных сечений расположены в одной плоскости, отстоящей от среза центрального сопла на расстоянии 0,055-1,15 его диаметра, причем угол наклона периферийных сопл к оси горелки составляет в одной группе 3575°, а в другой 10-32-°.This goal is achieved by the fact that the peripheral nozzles of different groups are alternating and have access to the Central nozzle, and the axis of their output sections are located in the same plane, spaced from the cut of the central nozzle at a distance of 0.055-1.15 of its diameter, and the angle of inclination of the peripheral nozzles to the axis of the burner in one group is 3575 °, and in the other 10-32- °.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид;на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.In FIG. 1 shows the proposed device, a General view; figure 2 section aa in figure 1.

Газокислородная горелка состоит из концентрично расположенных трубOxygen burner consists of concentric pipes

1-5, образующих тракты подвода и отвода охлаждающей воды, подачи первичного и вторичного газов, а также окис лителя. В нижней части трубы соединяются, образуя головку горелки. Головка находится в рабочем пространстве печи при нагреве материала или погружена в. расплав в случае его ^рафинирования. Труба 1 соединяется с трубой 5, образуя совместно с трубой 4 тракты для подвода и отвода охлаждающей зоны. Труба 4 соединена с трубой 2 в нижней части, а с трубой 3 выше, образуя полость для разме щения сопл 6 между соединением труб 2 и 3 с трубой 4, и сопл 7 выше соединения труб 3 и 4. В годовике имеются два ряда сопл б и 7, входные отверстия которых расположены соответственно в кольцевых щелях между соединением труб 2 и 3 с трубой 4 и между трубами.3 и 4. Выходные отверстия этих сопл расположены по образующей трубы 5 в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Труба 5 своей нижней частью образует центральное сопло' 8 для подачи окислителя. Количество сопл 6 и 7 в ряду составляет не менее трех и одинаково в каждом ряду. При этом сопла каждого ряда на выходе чередуются между собой (на фиг.2). Сопла б и 7 имеют различный наклон к оси горелки. Сопла 6 обеспечивают получение широкого факела и угол (ct) их наклона к вертикальной оси составляет 75-35 . При угле наклона свыше 75°, струи из сопл 6 не втягиваются струей окислителя из сопла 8, что не позволяет получить сплошной широкий факел. При наклоне сопл б под углом менее 35° не образуется широкого факела, так как струи газа быстро втягиваются в струю окислителя из сопла 8. Угол наклона сопл 7 к оси горелки равняется 32-10°. Назначение сопл 7 образовывать узкий и длинный факел. Если угол превышает 32°, то струи из этих сопл начинают отклоняться от продольной оси горелки. Нижний предел угла β определяется из конструктивных соображений и сложности выполнения сопла 7 с углом наклона менее 10 °. Расстояние h от среза головки до плоскости равняется (0,055-1,15) d, где d - диаметр сопла 8. При расстоянии меньше 0,055 d. струя из сопла 6 взаимодействует с близлежащей стенкой сопла 8 и факел деформируется, не образуя достаточную ширину. При расстоянии больше 1,15 d струя из сопла б теряет дальнобойность, взаимодействует с противолежащей стенкой сопла „8 и в этом случае также не образуется широкого факела.1-5, forming paths for supplying and discharging cooling water, supplying primary and secondary gases, as well as an oxidizing agent. In the lower part of the pipe are connected, forming the head of the burner. The head is in the working space of the furnace when the material is heated or immersed in. melt in case of its refinement. The pipe 1 is connected to the pipe 5, forming, together with the pipe 4, paths for supplying and removing the cooling zone. The pipe 4 is connected to the pipe 2 in the lower part, and to the pipe 3 above, forming a cavity for accommodating nozzles 6 between the connection of pipes 2 and 3 with pipe 4, and nozzles 7 above the connection of pipes 3 and 4. In the yearbook there are two rows of nozzles b and 7, the inlet openings of which are located respectively in the annular slots between the connection of the pipes 2 and 3 with the pipe 4 and between the pipes 3 and 4. The outlet openings of these nozzles are located along the generatrix of the pipe 5 in a plane perpendicular to the axis of the pipe. The pipe 5 with its lower part forms a central nozzle '8 for supplying the oxidizing agent. The number of nozzles 6 and 7 in a row is at least three and the same in each row. In this case, the nozzles of each row at the exit alternate with each other (in figure 2). Nozzles b and 7 have a different inclination to the axis of the burner. Nozzles 6 provide a wide torch and the angle (ct) of their inclination to the vertical axis is 75-35. When the angle of inclination is greater than 75 °, the jets from the nozzles 6 are not drawn in by the oxidizing jet from the nozzles 8, which does not allow to obtain a continuous wide torch. When the nozzles are tilted at an angle of less than 35 °, a wide plume does not form, since the gas jets are quickly drawn into the oxidizer stream from the nozzle 8. The angle of inclination of the nozzles 7 to the axis of the burner is 32-10 °. The purpose of the nozzles 7 is to form a narrow and long torch. If the angle exceeds 32 °, then the jets from these nozzles begin to deviate from the longitudinal axis of the burner. The lower limit of the angle β is determined from design considerations and the complexity of the nozzle 7 with an inclination angle of less than 10 °. The distance h from the cut of the head to the plane is (0,055-1,15) d, where d is the diameter of the nozzle 8. At a distance of less than 0,055 d. the jet from the nozzle 6 interacts with the adjacent wall of the nozzle 8 and the torch is deformed without forming a sufficient width. At a distance greater than 1.15 d, the jet from nozzle b loses its range, interacts with the opposite wall of nozzle No. 8, and in this case also a wide plume does not form.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Окислитель подается по центральной трубе 5 через сопло 8.Газообразное топливо разбивается на две части, одна часть которого (газ I) подается по кольцевой щели между трубами 2 и 3 и подводится к сопламThe oxidizing agent is fed through the central pipe 5 through the nozzle 8. The gaseous fuel is divided into two parts, one part of which (gas I) is supplied through the annular gap between the pipes 2 and 3 and is supplied to the nozzles

6. Вторая - (газ II) проходит по кольцевой части между трубами 3 и 4 к соплам 7. Разный наклон сопл 6 и 7 позволяет изменять форму факела в нужном направлении. Наклон сопл 7к оси горелки небольшой, если газ подавать в горелку только через эти сопла, то его струи вместе со струей окислителя, выходящей из сопла 8, образуют .острый факел, вытянутый вдоль оси горелки. Такой факел воздействует на ограниченную поверхность нагреваемого материала, но с концентрированным тепловым потоком. Регулированием распределения количества газа между соплами 6 и 7 достигается необходимая форма факела. Вода для охлаждения головки подается по полости между трубами 4 и 5 и отводится по кольцевой щели между трубами 1 и 2.6. The second - (gas II) passes along the annular part between the pipes 3 and 4 to the nozzles 7. The different inclination of the nozzles 6 and 7 allows you to change the shape of the torch in the desired direction. The inclination of the nozzles 7k of the axis of the burner is small, if gas is supplied to the burner only through these nozzles, then its jets, together with the oxidizing jet coming out of the nozzle 8, form a sharp torch elongated along the axis of the burner. Such a torch acts on a limited surface of the heated material, but with a concentrated heat flow. By adjusting the distribution of the amount of gas between the nozzles 6 and 7, the necessary shape of the torch is achieved. Water for cooling the head is supplied through the cavity between the pipes 4 and 5 and is discharged along the annular gap between the pipes 1 and 2.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить стойкость горелки и обеспечить регулирование формы факела без применения подвижных конструктивных элементов сложной конфигурации .The proposed device allows to increase the resistance of the burner and to provide regulation of the shape of the torch without the use of moving structural elements of complex configuration.

Claims

1. US patent number 3725040, class. 75-60. publish 1974.

2. The patent of Austria 446497, cl. F 23 D 15/00, published 1974.

7 fJ f 7