WO2011029729A1 - Burner platform and burner system comprising a burner platform for an arc furnace - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a burner platform (22) for arranging a burner device (23) in an arc furnace, wherein the burner platform comprises a burner housing having a receiving device for receiving a nozzle arrangement (28) of the burner device and a cooling device for cooling the burner device, wherein the receiving device is designed as tubular inner part (39) received in a shell part (40) of the burner housing, and the cooling device comprises a flow guide device (58) implemented between the inner part and the shell part for forming a cooling flow in a flow space (53) located between the inner part and the shell part, and a burner system (20) comprising a burner platform (22) having a burner device (23), the nozzle arrangement (28) thereof being inserted into the inner part (39) of the burner housing (33) for combination with the burner platform.
Description
Brennerplattform und Brennersystem umfassend eine Brennerplattform für einen Burner platform and burner system comprising a burner platform for a
Lichtbogenofen Arc furnace
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennerplattform zur Anordnung einer Brennereinrichtung in einem Lichtbogeno fen, wobei die Brennerplattform ein Brennergehäuse mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Düsenanordnung der Brennereinrichtung und eine Kühlein- richtung zur Kühlung der Brennereinrichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Brennersystem umfassend eine derartige Brennerplattform. The present invention relates to a burner platform for arranging a burner device in an arc furnace, wherein the burner platform has a burner housing with a receiving device for receiving a nozzle arrangement of the burner device and a cooling device for cooling the burner device. Furthermore, the invention relates to a burner system comprising such a burner platform.
Lichtbogenö fen, in denen Stahlschrott zusammen mit weiteren Einsatzstoffen geschmo lzen wird, kommen bei der Herstellung von so genann- tem„Elektrostahl" zum Einsatz. Zur Erzeugung der notwendigen Electric arc furnaces in which steel scrap is blended together with other feedstocks are used in the production of so-called "electrical steel"
Schmelzenergie sind oberhalb eines Bodengefäßes des Ofens zur Aufnahme der Schmelze im Deckel eines Obergefäßes angeordnete Elektroden vorgesehen, die info lge eines zwischen den Elektroden und dem Stahlschrott gezündeten Lichtbogens abbrennen und dabei die zum Einschmelzen des Stahlschrotts notwendige Energie freisetzen. Weiterhin befinden sich in dem Lichtbogeno fen ebenfalls oberhalb des Bodengefäßes in der Regel mehrere über den Umfang des Ofengefäßes verteilt
angeordnete Brennersyteme, die zum einen der Schrottvorwärmung dienen, und zum anderen eine gezielte Beeinflussung des im Ofengefäß ablaufenden Prozesses ermöglichen. Hierzu sind die Brennersysteme regelmäßig mit einer integrierten Sauerstofflanze versehen, die in einem sogenannten Frischemodus ein Frischen der Schmelze, also eine gezielte Beaufschlagung der Schmelze mit einem Sauerstoffstrahl, ermöglichen. Dabei wird der Sauerstoffstrahl, der mit Überschallgeschwindigkeit auf die Schmelze trifft durch eine konzentrisch zum Sauerstoffstrahl ausgebildete Brennerflamme gestützt, so dass der Sauerstoffstrahl mit hoher kinetischer Energie in die S chmelze eindringen kann. Melting energy electrodes are provided above a bottom vessel of the furnace for receiving the melt in the lid of an upper vessel, the info lge burn of an ignited between the electrodes and the steel scrap arc and thereby release the necessary energy for melting the steel scrap. Furthermore, in the Lichtbogeno fen are also distributed above the bottom vessel usually several more over the circumference of the furnace vessel arranged Brennersyteme, on the one hand serve the Schrottvorwärmung, and on the other hand allow a targeted influence on the running in the furnace vessel process. For this purpose, the burner systems are regularly provided with an integrated oxygen lance, which allow in a so-called fresh mode, a refining of the melt, so a targeted exposure of the melt with an oxygen jet. In this case, the oxygen jet, which meets the melt at supersonic speed, is supported by a burner flame formed concentrically with the oxygen jet, so that the oxygen jet can penetrate into the melt with high kinetic energy.
Zur thermischen Abschirmung der zwischen den Elektroden und der Schmelze ausgebildeten Lichtbögen sowie der Schmelzenoberfläche werden regelmäßig parallel zum Einsatz der Brennersyteme so genannte „Kohlelanzen" eingesetzt, mit denen Kohlepulver auf die Schmelzen- Oberfläche aufgebracht wird zur Ausbildung einer die Schmelzenoberfläche sowie die Lichtbögen gegen das Ofengefäß abschirmenden Schaumschlacke. For thermal shielding of the arcs formed between the electrodes and the melt and the melt surface, so-called "coal lances" are used regularly parallel to the use of Brennersyteme with which coal powder is applied to the melt surface to form a melt surface and the arcs against the furnace vessel shielding foam slag.
Bei dem im Ofengefäß ablaufenden Prozess können durch die in die Schmelze eingebrachte elektrische Energie sowie zusätzliche chemische Energie aufgrund von exothermen Prozessen in der Schmelze Temperaturen bis zu 3500 °C erreicht werden, so dass trotz der thermisch isolierenden Wirkung einer auf der Schmelzenoberfläche ausgebildeten In the process taking place in the furnace vessel, temperatures up to 3500 ° C. can be achieved by the electrical energy introduced into the melt and additional chemical energy due to exothermic processes in the melt, so that despite the thermally insulating effect of a melt formed on the melt surface
Schaumschlacke die Brennersysteme einer erheblichen Temperaturbelastung ausgesetzt sind. Dies gilt umso mehr, als dass zur Erzielung einer möglichst hohen Effektivität die Brennersysteme in relativer Nähe zur Oberfläche der Schmelzenoberfläche positioniert werden und dabei aus der mit Kühleinrichtungen versehenen Ofenwandung des Ofengefäßes in den Ofenraum hervorragen. Foam slag burner systems are exposed to a significant temperature load. This is even more so than that to achieve the highest possible effectiveness, the burner systems are positioned in relative proximity to the surface of the melt surface and thereby protrude from the furnace wall provided with cooling means of the furnace vessel into the furnace chamber.
Aufgrund dieser exponierten Anordnung der Brennersysteme sind diese nicht nur, wie vorstehend ausgeführt, einer extremen Temperaturbelastung ausgesetzt, sondern darüber hinaus treten regelmäßig auch erhebli-
che mechanische Belastungen auf durch S chrottteile, die beim Chargieren des Ofengefäßes auf die Brennersysteme auftreffen können. Daher kommt dem Brennergehäuse der Brennersysteme in der betrieblichen Praxis nicht nur die Aufgabe zu, für eine Kühlung zu sorgen, sondern darüber hinaus erfüllt das Brennergehäuse auch eine mechanische Schutzfunktion. As a result of this exposed arrangement of the burner systems, they are not only subjected to an extreme temperature load, as stated above, but moreover, they also frequently occur considerably. mechanical loads on S chottteile that can impinge on the burner systems when charging the furnace vessel. Therefore, the burner housing of the burner systems in practice not only has the task of providing cooling, but moreover the burner housing also fulfills a mechanical protective function.
Aus der EP 1 232 675 B l ist eine als Montage- bzw. Befestigungsanordnung bezeichnete Brennerplattform bekannt, die ein kastenförmig ausgebildetes Brennergehäuse aufweist, mit einem Gehäusekörper, in dem zur Ausbildung einer Kühleinrichtung Kühlkanäle in Form von Kühlschlangen angeordnet sind, die eine Zirkulation eines Kühlfluids im Gehäusekörper ermöglichen. Zur Anordnung des Brenners ist im Brennergehäuse eine Aufnahmeö ffnung vorgesehen, in die eine Brennereinrichtung mit einer Düsenanordnung eingesetzt ist. Bei der bekannten Brennerplattform erfolgt demnach die Kühlung des Brennersystems mittelbar über den Gehäusekörper, der seinerseits durch das im Innern des Gehäusekörpers in Kühlschlangen zirkulierende Kühlfluid gekühlt wird. From EP 1 232 675 B1 a known as assembly or mounting assembly burner platform is known which has a box-shaped burner housing, with a housing body in which cooling channels are arranged in the form of cooling coils to form a cooling device, which is a circulation of a cooling fluid allow in the housing body. For the arrangement of the burner, a Aufnahmeö opening is provided in the burner housing, in which a burner device is used with a nozzle assembly. In the known burner platform, therefore, the cooling of the burner system takes place indirectly via the housing body, which in turn is cooled by the cooling fluid circulating inside the housing body in cooling coils.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlein- richtung an einer Brennerplattform sowohl hinsichtlich der Kühlwirkung als auch hinsichtlich eines einfachen Aufbaus effektiver zu gestalten. The object of the present invention is to make the cooling device on a burner platform more effective, both with regard to the cooling effect and with regard to a simple construction.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennerp lattform mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a Brennerp platform with the features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Brennerplattform ist die Aufnahmeeinrich- tung als ein in ein Mantelteil des Brennergehäuses aufgenommenes, rohrförmiges Innenteil ausgebildet, und die Kühleinrichtung weist eine zwischen den Innenteil und dem Mantelteil ausgebildete Strömungsleiteinrichtung zur Ausbildung einer Kühlströmung in einem zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil ausgebildeten Strömungsraum auf.
Die erfindungsgemäße Brennerplattform weist demnach ein Brennergehäuse auf, dass eine unmittelbar zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil angeordnete Kühleinrichtung aufweist. Darüber hinaus ist die Kühleinrichtung durch einen Strömungsraum gebildet, der einerseits durch das Innenteil und andererseits durch das Mantelteil begrenzt wird, so dass das Innenteil und das Mantelteil j eweils selbst Bestandteil der Kühleinrichtung sind. Hierdurch wird ein im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich größerer Kühleffekt erreicht, da das im Strömungsraum geführte Kühlmedium, bei dem es sich vorzugsweise um Wasser handelt, sowohl das Innenteil als auch das Mantelteil unmittelbar beaufschlagt. In the burner platform according to the invention, the receiving device is designed as a tubular inner part accommodated in a jacket part of the burner housing, and the cooling device has a flow guiding device formed between the inner part and the jacket part for forming a cooling flow in a flow space formed between the inner part and the jacket part , The burner platform according to the invention accordingly has a burner housing that has a cooling device arranged directly between the inner part and the jacket part. In addition, the cooling device is formed by a flow space, which is bounded on the one hand by the inner part and on the other hand by the shell part, so that the inner part and the shell part in each case are themselves part of the cooling device. As a result, a considerably greater cooling effect is achieved in comparison with the prior art, since the cooling medium guided in the flow space, which is preferably water, acts on both the inner part and the jacket part directly.
Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Brennerplattform die Kühleinrichtung vergleichsweise einfach aufgebaut, da zur Ausbildung von Strömungskanälen keine Kühlschlangen oder dergleichen Rohrlei- tungssysteme notwendig sind, sonder vielmehr als Kanalwandungen die ohnehin vorhandenen Bauteiloberflächen des Innenteils bzw. des Mantelteils dienen und lediglich noch eine Strömungsleiteinrichtung in dem durch das Innenteil und das Mantelteil nach Außen begrenzten Strömungsraum angeordnet werden muss, um eine gerichtete Kühlströmung auszubilden. Moreover, in the burner platform according to the invention, the cooling device has a comparatively simple design, since no cooling coils or the like piping systems are necessary for forming flow channels, but rather serve as channel walls the already existing component surfaces of the inner part or the shell part and only one flow guide in the through the inner part and the shell part to the outside limited flow space must be arranged to form a directed cooling flow.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Strömungsleiteinrichtung wird möglich, wenn die Strömungsleiteinrichtung einen auf einer dem Mantelteil zugewandten Außenwandung des Innenteils ausgebildeten und die Außenwandung helixförmig umhüllenden Strömungssteg aufweist. Damit kann das Innenteil als Stützstruktur zur Ausbildung der Strömungsleiteinrichtung dienen, die dann mit einem Minimalaufwand durch Anordnung einen helix- oder schraubenlinienförmig auf der Außenwandung des Innenteils angeordneten Strömungssteg gebildet sein kann. A particularly advantageous embodiment of the flow-guiding device becomes possible if the flow-guiding device has a flow web formed on an outer wall of the inner part facing the casing part and helically enveloping the outer wall. Thus, the inner part can serve as a support structure for the formation of the flow guide, which can then be formed with a minimum effort by arranging a helix or helically arranged on the outer wall of the inner part flow web.
Der Strömungssteg kann unabhängig vom Innenteil oder auch einstückig, etwa mittels einer Schweißverbindung, mit dem Innenteil ausgebildet sein.
Insbesondere in dem Fall, dass das Innenteil als Formteil, beispielsweise als Gussteil, ausgebildet ist, ist es möglich, den Strömungssteg einstückig mit dem Innenteil auszubilden, so dass weder eine separate Herstellung des Strömungsstegs noch eine separate Handhabung bzw. Montage des Strömungsstegs auf dem Innenteil notwendig wird. The flow web can be formed independently of the inner part or in one piece, for example by means of a welded connection with the inner part. In particular, in the case that the inner part is formed as a molded part, for example as a cast part, it is possible to form the flow web in one piece with the inner part, so that neither a separate production of the flow web nor a separate handling or mounting of the flow web on the inner part becomes necessary.
Wenn gemäß einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform die Strömungsleiteinrichtung zur Ausbildung eines an einem Frontende des Brennergehäuses zwischen dem Mantelteil und dem Innenteil ausgebildeten, kappenförmigen Strömungsspaltes einen ringwulstartig ausgebilde- ten, auf der Außenwandung des Innenteils angeordneten Strömungsleitkörper aufweist, ist eine besonders umfassende Kühlströmung im Bereich des vergleichsweise am höchsten temperaturbeanspruchten Frontendes des Brennergehäuses möglich. If, according to a particularly preferable embodiment, the flow-guiding device has a cap-shaped flow gap formed on the outer wall of the inner part to form a cap-shaped flow gap formed between the casing part and the inner part at a front end of the burner housing, a particularly comprehensive cooling flow is in the region of comparatively the highest temperature-stressed front end of the burner housing possible.
Der Strömungsleitkörper kann einstückig zusammenhängend mit dem Strömungssteg des Innenteils oder dem Innenteil selbst ausgebildet sein, so dass der Strömungsleitkörper kein einzeln zu handhabendes bzw. zu montierendes Bauteil der Brennerplattform darstellt. The flow guide body may be integrally formed integrally with the flow web of the inner part or the inner part itself, so that the flow guide is not a component of the burner platform to be handled or assembled individually.
Wenn der Strömungsleitkörper einstückig mit dem Strömungssteg unabhängig vom Innenteil verbunden ist, ist es möglich, die Strömungsleit- einrichtung insgesamt als Modul auszubilden, so dass es bei Bedarf möglich ist, an sich identisch ausgebildete Innenteile mit unterschiedlichen Varianten der Strömungsleiteinrichtung zu kombinieren, um beispielsweise die Kühlleistung an unterschiedliche Schmelzprozesse anpassen zu können. Hinsichtlich einer minimierten Anzahl von Bauteilen des Brennergehäuses bzw. der Brennerplattform kann es auch vorteilhaft sein, die Strömungsleiteinrichtung, bestehend aus dem Strömungssteg und dem Strömungsleitkörper, zusammenhängend und einstückig mit dem Innenteil auszubilden.
Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Strömungsleitkörper mit einer Umlenkeinrichtung versehen ist, die derart ausgebildet ist, dass eine in Richtung einer Längsachse des Strömungsleitkörpers auf eine Strömungsoberfläche des Strömungsleitkörpers auftreffende Zulaufströmung in eine quer zur Längsachse gerichtete Oberflächenströmung auf der Strömungsoberfläche umgelenkt wird, ist es einerseits möglich, eine Kühlströmung möglichst direkt, also ohne große Energieverluste, bis zum Frontende des Brennergehäuses zu leiten. Andererseits kann nach der Umlenkung eine großflächige Strömungsver- teilung auf dem Strömungsleitkörper realisiert werden, um eine entsprechend großflächige Beaufschlagung des Mantelteils im Bereich des Frontendes mit dem Kühlmedium zu erzielen. If the flow guide body is integrally connected to the flow web independently of the inner part, it is possible to form the flow guide as a whole module, so that it is possible to combine if necessary identical internally formed parts with different variants of the flow, for example, the To adapt cooling capacity to different melting processes. With regard to a minimized number of components of the burner housing or the burner platform, it may also be advantageous to form the flow guide, consisting of the flow web and the flow guide, contiguous and integral with the inner part. If, according to a further advantageous embodiment, the flow guide body is provided with a deflection device which is designed such that an inlet flow impinging on a flow surface of the flow guide body in the direction of a longitudinal axis of the flow guide body is deflected onto the flow surface in a surface flow directed transversely to the longitudinal axis on the flow surface possible to direct a cooling flow as directly as possible, so without large energy losses, to the front end of the burner housing. On the other hand, after the deflection, a large-area flow distribution on the flow guide body can be realized, in order to achieve a correspondingly large-area loading of the jacket part in the region of the front end with the cooling medium.
Eine besonders einfach zu realisierende Ausgestaltung der Umlenkeinrichtung wird möglich, wenn die Umlenkeinrichtung aus einem in Rich- tung der Längsachse des Strömungsleitkörpers auf der Strömungsoberfläche des Strömungsleitkörpers angeordneten Strömungssteg gebildet ist, der in besonders einfacher Weise als ein Strömungsleitblech realisiert sein kann.. An embodiment of the deflection device that is particularly easy to implement becomes possible when the deflection device is formed from a flow web arranged on the flow surface of the flow guide body in the direction of the longitudinal axis of the flow guide body, which can be realized in a particularly simple manner as a flow guide plate.
Insbesondere in dem Fall, der vorstehend bereits erläuterten modularen Ausführung der Strömungsleiteinrichtung, bei der der Strömungssteg und der Strömungsleitkörper zusammenhängend einstückig ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, wenn das Innenteil des Brennergehäuses einstückig mit dem Mantelteil des Brennergehäuses verbunden ist, so dass zur Realisierung der Kühleinrichtung am Brennergehäuse im Wesentlichen nur noch die Strömungsleiteinrichtung in den zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil ausgebildeten Ringraum eingesetzt werden muss. In particular, in the case of the above-described modular design of the flow guide, in which the flow web and the flow guide are integrally formed integrally, it is advantageous if the inner part of the burner housing is integrally connected to the jacket part of the burner housing, so that for the realization of the cooling device On the burner housing, essentially only the flow-guiding device has to be inserted into the annular space formed between the inner part and the jacket part.
In einer Ausführungsform einer zusammenhängend einstückigen Ausbildung des Innenteils mit dem Mantelteil sind das Innenteil und das Mantelteil durch Bereiche eines einheitlichen Formteils ausgebildet, so dass das Innenteil und das Mantelteil zusammenhängend in einem einzigen Formgebungsvorgang herstellbar sind.
In einer anderen Ausführungsform sind das Innenteil und das Außenteil unabhängig voneinander hergestellte Teile , die über eine stirnseitig am Frontende des Innenteils ausgebildete, vorzugsweise als S chweißverbindung ausgebildete Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind. Wenn gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die In one embodiment of a coherent integral formation of the inner part with the shell part, the inner part and the shell part are formed by regions of a uniform molded part, so that the inner part and the shell part can be produced coherently in a single shaping operation. In another embodiment, the inner part and the outer part are independently produced parts, which are connected to each other via a front side formed on the front end of the inner part, preferably formed as S welding connection means. If according to a particularly preferred embodiment, the
Schweißverbindung zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil durch den Strömungsleitkörper abgedeckt ist, ist eine Abschirmung der Welded connection between the inner part and the shell part is covered by the flow guide, is a shield of the
Schweißverbindung vom Kühlmedium gegeben, so dass beispielsweise im Falle der Verwendung von Wasser als Kühlmedium eine Korrosion der Schweißnaht weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Welded connection given by the cooling medium, so that, for example, in the case of using water as the cooling medium corrosion of the weld can be largely excluded.
Wenn das Mantelteil des Brennergehäuses in Einbaukonfiguration der Brennerplattform parallel zur Hochachse des Innenraums des Ofengefäßes seitliche Abflachungen aufweist, kann die zu einer Chargierö ffnung im Deckel des Ofengefäßes hin gerichtete Projektionsfläche des Bren- nergehäuses minimiert werden, so dass das Risiko eines Auftreffens von Schrottteilen auf das Brennergehäuse entsprechend reduziert wird. If the jacket part of the burner housing has lateral flattenings parallel to the vertical axis of the interior of the furnace vessel, the projection area of the burner housing directed towards a charging opening in the lid of the furnace vessel can be minimized so that the risk of impacting scrap particles on the furnace housing Burner housing is reduced accordingly.
Hinsichtlich einer Minimierung der Temperaturbelastung des Brennergehäuses bzw. insbesondere des Frontendes des Brennergehäuses ist es vorteilhaft, wenn das Mantelteil an seinem in Einbaukonfiguration einer Hochachse des Innenraums des Ofengefäßes zugewandten Frontende mit einem konvexen Gehäusekopf versehen ist, so dass der durch Wärmstrahlung am Frontende entstehende Stauwärmeanteil möglichst gering ist. With regard to a minimization of the temperature load of the burner housing or in particular of the front end of the burner housing, it is advantageous if the jacket part is provided at its front end facing in the installation configuration of a vertical axis of the interior of the furnace vessel with a convex housing head, so that the heat buildup caused by heat radiation at the front end as possible is low.
Auf eine Ausgestaltung von separaten Befestigungselementen zur Befestigung der Brennerplattform an der Ofenwandung kann weitestgehend verzichtet werden, wenn das Mantelteil zur Befestigung der Brennerplattform dient. An embodiment of separate fastening elements for fastening the burner platform to the furnace wall can largely be dispensed with if the jacket part serves for fastening the burner platform.
Hierzu erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn das Mantelteil an seinem dem Frontende gegenüberliegenden Befestigungsende mit einem Befestigungsflansch versehen ist. Je nach Flächenausdehnung von
Flanschrandbereichen können diese auch als Basis zur Befestigung von weiteren Anbauteilen an die Brennerplattform dienen. For this purpose, it proves to be particularly advantageous if the casing part is provided at its front end opposite the fastening end with a mounting flange. Depending on the surface area of Flange edge areas can also serve as a basis for attaching additional attachments to the burner platform.
Wenn das Mantelteil in seinem Mantelkörper eine in Richtung der Längsachse des Mantelteils ausgerichtete Aufnahmebohrung zur Aufnahme eines Kohlerohrs aufweist, kann die Brennerplattform neben der Aufnahme der Brennereinrichtung noch zusätzlich zur Anordnung des Kohlerohrs dienen. If the jacket part has a receiving bore aligned in the direction of the longitudinal axis of the jacket part for receiving a carbon tube in its jacket body, the burner platform can additionally serve for the arrangement of the coal tube in addition to the receptacle of the burner device.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Aufnahmebohrung weist diese am Befestigungsende des Mantelteils eine Klemmeinrichtung zur axialen Fixierung des Kohlerohrs in der Aufnahmebohrung auf. In a particularly preferred embodiment of the receiving bore, this has at the attachment end of the shell part on a clamping device for the axial fixation of the coal tube in the receiving bore.
Das erfindungsgemäße Brennersystem weist die Merkmale des Anspruchs 20 auf. The burner system according to the invention has the features of claim 20.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Brennersystems bildet das Innenteil mit der Düsenanordnung der Brennereinrichtung eine zusätzliche Ringdüse. In a particularly advantageous embodiment of the burner system, the inner part with the nozzle arrangement of the burner device forms an additional annular nozzle.
Besonders einfach kann die Ringdüse realisiert werden, wenn nach dem Einsetzen des Düsenanordnung in das Innenteil eine Innenwandung des Innenteils und eine Außenwandung eines Düsenrohrs der Düsenanordnung die Ringdüse bilden. The annular nozzle can be realized in a particularly simple manner if, after insertion of the nozzle arrangement into the inner part, an inner wall of the inner part and an outer wall of a nozzle tube of the nozzle arrangement form the annular nozzle.
Nachfo lgend wird anhand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der Brennerplattform bzw. eines Brennersystems näher erläutert. Nachfo ling is explained in detail with reference to the drawing, a preferred embodiment of the burner platform or a burner system.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung eines Ofengefäßes eines Lichtbogeno fens mit einem in die Ofenwand eingesetzten Brennersystem;
Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Brennersystem in Einzeldarstellung mit einer in eine Brennerplattform eingesetzten Brennereinrichtung; Figure 1 is a partial sectional view of a furnace vessel of a Lichtbogeno fens with a burner system inserted into the furnace wall. FIG. 2 shows the burner system shown in FIG. 1 in a single representation with a burner device inserted into a burner platform; FIG.
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Befestigungsende der Brennerplattform; Fig. 3 is a plan view of a mounting end of the burner platform;
Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Brennerplattform in Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf IV-IV in Fig. 3 ; FIG. 4 shows the burner platform illustrated in FIG. 3 in a sectional view according to section line IV-IV in FIG. 3; FIG.
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Brennerplattform Fig. 5 shows another embodiment of a burner platform
Explo sionsdarstellung. Fig. 1 zeigt ein Ofengefäß 10 eines Lichtbogeno fens 1 1 , das in einem mit einer feuerfesten Ausmauerung 12 versehenen Bodengefäß 13 eine Schmelze 14 aufnimmt, die auf ihrer Schmelzenoberfläche 15 von Schlacke 16 bedeckt ist. Explo sion representation. Fig. 1 shows a furnace vessel 10 of a Lichtbogeno fens 1 1, which receives in a provided with a refractory lining 12 bottom vessel 13, a melt 14, which is covered on its melt surface 15 of slag 16.
Auf dem Bodengefäß 13 befindet sich ein Obergefäß 17, in dessen Ofenwandung 1 8 eine Vielzahl von paneelenartig ausgebildeten Kühleinrichtungen 19 angeordnet sind, die auch als„Panels" bezeichnet werden. Die Kühleinrichtungen 19 umfassen in der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Kühlschlangen 20. On the bottom vessel 13 there is an upper vessel 17, in the furnace wall 18 of which are arranged a multiplicity of panel-like cooling devices 19, which are also referred to as "panels." The cooling devices 19 comprise a plurality of cooling coils 20 in the present embodiment.
In einem durch einen Stufenrand 49 ausgebildeten Übergangsbereich vom Bodengefäß 13 zum Obergefäß 17 befinden sich über den Umfang des Ofengefäßes 10 verteilt und oberhalb der Schmelze 14 angeordnet eine Mehrzahl von Brennersystemen 20, von denen in Fig. 1 ein Brennersystem 20 dargestellt ist. Wie insbesondere aus Fig. 1 zu entnehmen ist, befindet sich das Brennersystem 20 in unmittelbarer Nachbarschaft zur Schmelzenoberfläche 15 angeordnet und bildet mit seiner Längsachse 21 einen Winkel, der im vorliegenden Fall etwa 45 ° beträgt. In a transition region formed by a step edge 49 from the bottom vessel 13 to the upper vessel 17 are distributed over the circumference of the furnace vessel 10 and above the melt 14 arranged a plurality of burner systems 20, of which in Fig. 1, a burner system 20 is shown. As can be seen in particular from Fig. 1, the burner system 20 is disposed in the immediate vicinity of the melt surface 15 and forms with its longitudinal axis 21 at an angle which is about 45 ° in the present case.
In dieser exponierten Anordnung des Brennersystems 20 ist das Brennersystem 20 bzw. eine in einer Brennerplattform 22 des Brennersystems 20
aufgenommene Brennereinrichtung 23 einer starken thermischen Belastung ausgesetzt, die einerseits durch die Abstrahlwärme der Schmelze 14 und andererseits durch einen zwischen einer im Obergefäß 17 angeordneten Elektrode 24 und der Schmelzenoberfläche 15 gezündeten Lichtbogen 25 erzeugt wird. Darüber hinaus ist das Brennersystem 20 auch einer erheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt durch Schrottteile 26, die durch eine in einem hier nicht dargestellten Deckel des Obergefäßes 17 ausgebildete Chargierö ffnung in einen Innenraum 80 des Ofengefäßes 10 chargiert werden. Dabei kommt es in der Praxis immer wieder vor, dass das Brennersystem 20 von Schrottteilen 26 getroffen wird. In this exposed arrangement of the burner system 20, the burner system 20 or in a burner platform 22 of the burner system 20 recorded burner device 23 exposed to a strong thermal load, which is generated on the one hand by the heat of radiation of the melt 14 and on the other hand by a between the upper vessel 17 disposed electrode 24 and the melt surface 15 ignited arc 25. In addition, the burner system 20 is also exposed to a considerable mechanical stress by scrap parts 26, which are charged by an opening in a not shown here lid of the upper vessel 17 Chargierö opening into an interior 80 of the furnace vessel 10. In practice it happens again and again that the burner system 20 is hit by scrap parts 26.
Fig. 2 zeigt das Brennersystem 20 in einer Einzeldarstellung mit einer Brennereinrichtung 23 , die einen Anschlusskopf 27 sowie eine daran anschließend angeordnete Düsenanordnung 28 mit einer Mehrzahl von konzentrisch angeordneten Düsenrohren 77, 78 aufweist. Der Anschluss- köpf 27 weist mehrere Gasanschlüsse auf, die an die Düsenanordnung 28 angeschlo ssen sind und insbesondere einen zentralen Primärsauerstoffan- schluss 29, einen Brenngasanschluss 30 und einen Sekundärsauerstoffan- schluss 3 1 umfassen. FIG. 2 shows the burner system 20 in a single representation with a burner device 23, which has a connection head 27 and a nozzle arrangement 28 arranged thereon with a plurality of concentrically arranged nozzle tubes 77, 78. The connection head 27 has a plurality of gas connections, which are connected to the nozzle arrangement 28 and in particular comprise a central primary oxygen connection 29, a fuel gas connection 30 and a secondary oxygen connection 3 1.
Zusätzlich zu der Brennereinrichtung 23 umfasst das in Fig. 2 dargestell- te Brennersystem 20 ebenfalls in der Brennerplattform 22 aufgenommen ein Kohlerohr 32, das in einer in einem Brennergehäuse 33 der Brennerplattform 22 ausgebildeten Aufnahmebohrung 34 aufgenommen ist. Um eine axiale Verstellbarkeit des Kohlerohrs 32 in Richtung der Längsachse 21 des Brennersystems 20 zu ermöglichen, befindet sich an einer Einführö ffnung 35 der Aufnahmebohrung 34 eine lösbare Klemmeinrichtung 36. In addition to the burner device 23, the burner system 20 shown in FIG. 2 likewise comprises a carbon tube 32 accommodated in the burner platform 22, which is accommodated in a receiving bore 34 formed in a burner housing 33 of the burner platform 22. In order to allow axial adjustability of the coal tube 32 in the direction of the longitudinal axis 21 of the burner system 20, located at a Einführö opening 35 of the receiving bore 34, a releasable clamping device 36th
Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Brennerplattform 22 ohne die darin eingesetzte Brennereinrichtung 23 in Draufsicht. FIG. 3 shows the burner platform 22 shown in FIG. 2 without the burner device 23 inserted therein in plan view.
In der in Fig. 4 dargestellten Schnittdarstellung der Brennerplattform 22 ist zu erkennen, dass deren wesentliche Hauptbestandteile ein Innenteil
39 und ein den Innenteil 39 umhüllender Mantelteil 40 sind. Der Innenteil 39 dient im Wesentlichen als Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der in Fig. 4 angedeuteten Düsenanordnung 28 der Brennereinrichtung 23 , derart, dass durch Anlage eines Brenneroberteils 79 der Brennerein- richtung 23 gegen eine Einführö ffnung 37 des Innenteils 39 die Düsenanordnung 28 im Innenteil 39 bzw. in der Brennerplattform 22 positioniert ist. In the sectional view of the burner platform 22 shown in FIG. 4, it can be seen that its essential main components are an inner part 39 and an inner part 39 enveloping shell portion 40. The inner part 39 essentially serves as a receiving device for receiving the nozzle arrangement 28 of the burner device 23, as shown in FIG. 4, such that the nozzle arrangement 28 in the inner part 39 or by a nozzle 37 of the inner part 39 is abutted by abutment of a burner upper part 79 of the burner device 23 . is positioned in the burner platform 22.
Das Mantelteil 40 weist einen annähernd zylindrisch ausgebildeten Mantelkörper 41 auf, der an seinem Frontende 42 mit Ausbildung eines abgerundeten Gehäusekopfs 43 einen nach innen gerichteten Anschlussflansch 44 aufweist. An seinem dem Frontende 42 gegenüberliegenden Befestigungsende 45 weist der Mantelteil 40 eine entsprechend der gewünschten Ausrichtung der Längsachse 21 des Brennersystems 20 bzw. der Brennerplattform 22 zur Schmelzenoberflächen 15 (siehe Fig. 1) eine geneigt zur Längsachse 21 am Mantelkörper 4 1 ausgebildeten Befestigungsflansch 46 auf. The jacket part 40 has an approximately cylindrical jacket body 41, which has an inwardly directed flange 44 at its front end 42 with the formation of a rounded housing head 43. At its fastening end 45 opposite the front end 42, the jacket part 40 has a fastening flange 46, which is inclined relative to the longitudinal axis 21 on the shell body 4 1, corresponding to the desired alignment of the longitudinal axis 21 of the burner system 20 and the burner platform 22 to the melt surfaces 15 (see FIG. 1) ,
Wie der Darstellung in Fig. 4 zu entnehmen ist, ermöglicht der Befestigungsflansch 46 eine Befestigung der Brennerplattform 22 auf einer Außenseite 38 der Ofenwandung 1 8 des Ofengefäßes 10, derart, dass der Mantelteil 40 mit seinem Frontende 42 in gewünschter Weise in denAs can be seen in the illustration in Fig. 4, the mounting flange 46 allows attachment of the burner platform 22 on an outer side 38 of the furnace wall 1 8 of the furnace vessel 10, such that the jacket portion 40 with its front end 42 in the desired manner in the
Innenraum 80 des Ofengefäßes 10 hineinragt (Fig. 1) . Dabei stützt sich das Mantelteil 40 im vorliegenden Fall noch zusätzlich mit einem an einer Unterseite 47 des Mantelkörpers 41 ausgebildeten Stützkörper 48 auf dem Stufenrand 49 ab. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ausbildung des aus dem Innenteil 39 und dem Mantelteil 40 zusammengesetzten Brennergehäuses 33 vermittels einer Schweißverbindung 50, die den nach innen gerichteten Anschlussflansch 44 stirnseitig mit einem Stirnende 5 1 des rohrförmigen Innenteils 39 verbindet. Durch die Verbin- dung des Innenteils 39 mit dem Mantelteil 40 wird ein zum Frontende 42 des Mantelteils 40 durch den Gehäusekopf 43 begrenzter und am Be-
festigungsende 45 des Mantelteils 40 bzw. der Befestigungsplattform 22 durch einen ringförmigen Deckel 52 begrenzter Strömungsraum 53 gebildet, der, wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, einen Interior 80 of the furnace vessel 10 protrudes (Fig. 1). In this case, the jacket part 40 in the present case is additionally supported on the step edge 49 by a supporting body 48 formed on an underside 47 of the jacket body 41. In the embodiment shown in FIG. 4, the formation of the burner housing 33 composed of the inner part 39 and the casing part 40 takes place by means of a welded connection 50, which connects the inwardly directed connection flange 44 with a front end 5 1 of the tubular inner part 39. Through the connection of the inner part 39 with the casing part 40, a front end 42 of the casing part 40 is limited by the casing head 43 and at the festungsende 45 of the shell portion 40 and the mounting platform 22 formed by an annular cover 52 limited flow space 53 which, as can be seen in particular in FIG. 3, a
Zulaufstutzen 54 zur Zuführung eines Kühlmediums in den Strömungs- räum 53 und einen Ablaufstutzen 55 zum Ablauf eines Kühlmediums aus dem Strömungsraum 53 aufweist. Wie Fig. 3 ferner zeigt, kann der Ablaufstutzen 55 unmittelbar am Deckel 52 ausgebildet sein. Der Zulaufstutzen 54 ist im vorliegenden Fall an einem Deckel 56 vorgesehen, der einen im Mantelkörper ausgebildeten Zulaufkanal 57 verschließt (Fig. 4) . Inlet nozzle 54 for supplying a cooling medium in the flow space 53 and a drain port 55 for the discharge of a cooling medium from the flow chamber 53 has. As further shown in FIG. 3, the outlet connection 55 can be formed directly on the cover 52. In the present case, the inlet connection 54 is provided on a cover 56 which closes off an inlet channel 57 formed in the jacket body (FIG. 4).
Fig. 4 zeigt, daß in dem ringförmig ausgebildeten Strömungsraum 53 eine Strömungsleiteinrichtung 58 angeordnet ist, die einen helixförmig um eine Strömungsoberfläche 59 des Innenteils 39 umlaufend ausgebildeten Strömungssteg 60 sowie einen zum Frontende 42 des Mantelkör- pers 41 hin anschließend an den Strömungssteg 60 angeordneten Strömungsleitkörper 61 aufweist. Der Strömungsleitkörper 61 ist ringwulst- artig ausgebildet und befindet sich ebenfalls auf der Strömungsoberfläche 59 des Innenteils 39 angeordnet. Durch den helixförmig verlaufenden Strömungssteg 60 wird im Zusammenwirken mit der Strömungsoberflä- che 59 des Innenteils 39 und einer durch die Innenwandung des Mantelkörpers 41 gebildete Strömungsoberfläche 62 des Mantelteils 40 ein sich helixförmig über die Strömungsoberfläche 59 des Innenteils 39 erstreckender Strömungskanal 63 ausgebildet. Zwischen dem Strömungsleitkörper 61 und der Strömungsoberfläche 62 des Mantelkörpers 41 im Bereich des Gehäusekopfs 43 wird ein kappenförmiger Strömungsspalt 64 ausgebildet, mit der Fo lge, dass sich das Kühlmedium im Bereich des Gehäusekopfs 43 im Wesentlichen flächig auf der durch die Strömungsoberfläche 62 gebildeten Innenseite des Gehäusekopfs 43 verteilt. FIG. 4 shows that a flow-guiding device 58 is arranged in the annular flow space 53, the flow web 60 running helically around a flow surface 59 of the inner part 39 and a flow-guiding body arranged downstream of the flow web 60 toward the front end 42 of the shell body 41 61 has. The flow guide body 61 is designed in the manner of a ring-bead and is likewise arranged on the flow surface 59 of the inner part 39. As a result of the helically extending flow web 60, in cooperation with the flow surface 59 of the inner part 39 and a flow surface 62 of the shell part 40 formed by the inner wall of the shell body 41, a flow channel 63 extending helically over the flow surface 59 of the inner part 39 is formed. Between the flow guide 61 and the flow surface 62 of the sheath body 41 in the region of the housing head 43, a cap-shaped flow gap 64 is formed, with the Fo lge that the cooling medium in the region of the housing head 43 is substantially flat on the formed by the flow surface 62 inside the housing head 43 distributed.
Um im Strömungsspalt 64 zwischen dem Strömungsleitkörper 61 und dem Gehäusekopf 43 zur Verbesserung der Wärmeabfuhr durch dasIn the flow gap 64 between the flow guide 61 and the housing head 43 to improve the heat dissipation through the
Kühlmedium die Ausbildung einer turbulenten Strömung des Kühlmedi-
ums zu unterstützen, kann die Strömungsoberfläche 62 des Gehäusekopfs 43 und/oder die Oberfläche des Strömungsleitkörpers 61 strukturiert ausgebildet sein. Cooling medium the formation of a turbulent flow of the cooling medium In order to assist, the flow surface 62 of the housing head 43 and / or the surface of the flow guide 61 may be structured.
Wie Fig. 4 zeigt, wird eine Zulaufströmung 70 des Kühlmediums zum Gehäusekopf 43 auf mö glichst kurzem Wege durch den sich gradlinig vom Zulaufstutzen 54 zum Gehäusekopf 43 hin erstreckenden Zulaufkanal 57 geleitet (siehe auch Fig. 3) . Dort verteilt sich das zuströmende Kühlmedium in dem zwischen dem Strömungsleitkörper 61 und dem Gehäusekopf 43 ausgebildeten kappenförmigen Strömungsspalt 64 und bildet eine Oberflächenströmung 71 aus. Um eine energetisch möglichst verlustfreie Umlenkung bzw. Überführung der den Strömungsleitkörper 61 im Wesentlichen flächig umgebenden Oberflächenströmung 71 in eine im Strömungskanal 64 ausgebildete Helixströmung 74 zu ermö glichen, ist in einem Strömungsübergangsbereich 65 zwischen dem Strömungs- leitkörper 61 und dem Strömungssteg 60 ein Strömungsleitblech 66 vorgesehen. As shown in FIG. 4, an inflow flow 70 of the cooling medium to the housing head 43 is routed to the shortest possible paths through the inlet channel 57 extending straight from the inlet connection 54 to the housing head 43 (see also FIG. 3). There, the inflowing cooling medium is distributed in the cap-shaped flow gap 64 formed between the flow guide body 61 and the housing head 43 and forms a surface flow 71. In order to enable energetically loss-free diversion or transfer of the surface flow 71 surrounding the flow guide body 61 substantially into a helix flow 74 formed in the flow channel 64, a flow guide plate 66 is provided in a flow transition region 65 between the flow guide body 61 and the flow web 60 ,
Zum verbesserten Korrosionsschutz der Schweißverbindung 50 ist zwischen dem Gehäusekopf 43 und dem Anschlussflansch 44 eine die Schweißverbindung 50 abschirmende Dichtungsanordnung 88 vorgese- hen. For improved corrosion protection of the welded connection 50, a seal arrangement 88 is provided between the housing head 43 and the connecting flange 44 to shield the welded connection 50.
Weiterhin ist Fig. 4 zu entnehmen, dass eine Innenwandung 82 des Innenteils 39 im Zusammenwirken mit einer Außenwandung 83 des äußeren Düsenrohrs 78 zur Ausbildung einer zusätzlichen Ringdüse 84 des Brennersystems 20 genutzt werden kann, um durch eine zusätzlichen Medienanschluß 85 beispielsweise ein weiteres technisches Gas der Schmelze zuführen zu können, ohne dass hierzu eine Änderung der Düsenanordnung 28 vorgenommen werden müsste. Furthermore, Fig. 4 it can be seen that an inner wall 82 of the inner part 39 in cooperation with an outer wall 83 of the outer nozzle tube 78 can be used to form an additional annular nozzle 84 of the burner system 20, by an additional media connection 85, for example, another technical gas of To be able to supply melt without a change of the nozzle assembly 28 would have to be made for this purpose.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Explo sionsdarstellung eine leicht abgewandelt zu der in Fig. 4 dargestellten Brennerplattform 22 ausgebil- dete Brennerplattform 67, wobei die Abweichung bzw. Abwandlung
gegenüber der Brennerplattform 22 sich hierbei im Wesentlichen darauf beschränkt, dass die Brennerplattform 67 ein Mantelteil 8 1 aufweist, das einen als S chweiß flansch ausgebildeten Befestigungsflansch 69 unabhängig von einem Mantelkörper 68 aufweist, so dass zur Ausbildung des Mantelteils 8 1 der Befestigungsflansch 69 und der Mantelkörper 68 miteinander verschweißt werden. FIG. 5 shows, in a perspective exploded view, a burner platform 67 designed slightly modified from the burner platform 22 shown in FIG. 4, wherein the deviation or modification relative to the burner platform 22 is essentially limited to the fact that the burner platform 67 has a jacket part 8 1, which has a flange 38 formed as a welding flange regardless of a jacket body 68, so that for the formation of the shell part 8 1 of the mounting flange 69 and the Sheath body 68 are welded together.
Im Übrigen stimmt die Brennerplattform 67 hinsichtlich ihrer Ausführung im Wesentlichen mit der bereits ausführlich insbesondere Bezug nehmend auf Fig. 4 beschriebenen Brennerplattform 22 überein, so dass für die mit der Brennerplattform 67 übereinstimmenden Teile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet werden. Incidentally, the burner platform 67 is substantially identical in its execution with the burner platform 22 already described in detail with particular reference to FIG. 4, so that corresponding reference numerals are used for the parts matching the burner platform 67.
Fig. 5 verdeutlicht noch einmal den zuvor bereits unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläuterten Strömungsverlauf ausgehend von dem Zulaufstutzen 54 bis zum Ablaufstutzen 55. Nach dem Auftreffen der tangentialen Zulauf- Strömung 70 auf eine Rückseite 72 des am Strömungsleitkörper 61 angeordneten Strömungsleitblechs 66 wird die Zulaufströmung 70 auf eine in Fig. 5 rückwärtige Hemisphäre des Strömungsleitkörpers 61 umgelenkt und erreicht als im Wesentlichen zylindrisch umlaufende Oberflächenströmung 71 die in Fig. 5 vordere Hemisphäre des Strö- mungsleitkörpers 61 um dann nach Auftreffen auf eine Frontseite 73 des Strömungsleitblechs 66 in die Helixströmung 74 umgelenkt zu werden. Um einen größeren Strömungsquerschnitt im Übergang zur Helixströmung 74 zu ermöglichen, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen der Frontseite 73 des Strömungsleitblechs 66 und dem Strö- mungsleitkörper 61 ein zusätzlicher Strömungsspalt 86 ausgebildet. Die Helixströmung 74 erreicht schließ lich am Befestigungsenede 45 der Brennerplattform 67 den Ablaufstutzen 55 . FIG. 5 once again illustrates the flow profile explained above with reference to FIG. 4, starting from the inlet connection 54 to the outlet connection 55. After the tangential inlet flow 70 strikes a rear side 72 of the flow guide plate 66 arranged on the flow guide body 61, the inlet flow becomes 70 is deflected to a rearwardly in FIG. 5 hemisphere of the flow guide 61 and reaches as a substantially cylindrical circumferential surface flow 71 in Fig. 5 front hemisphere of the Radungsleitkörpers 61 then deflected after hitting a front side 73 of the Strömungsleitblechs 66 in the helical flow 74 to become. In order to allow a larger flow cross section in the transition to the helical flow 74, an additional flow gap 86 is formed in the present embodiment between the front side 73 of the flow baffle 66 and the flow guide 61. The helical flow 74 finally reaches the Befestigungsenede 45 of the burner platform 67, the discharge nozzle 55th
Wie Fig. 5 ferner zeigt, ist der Mantelkörper 68 auf seiner Oberseite 75 mit einer hier durch Längsrillen ausgebildeten Oberflächenstruktur 76 versehen, die eine besonders gute Haftung zu einem bei Bedarf auf die Oberseite 75 aufzutragende feuerfesten Schutzmaterial ermöglicht.
Ferner ist der Mantelkör er 68 seitlich zu seiner hinsichtlich einer mechanischen Beanspruchung exponiert angeordneten Oberseite mit Abflachungen versehen, die für eine verkleinerte Projektionsfläche in Chargierrichtung sorgen und somit die Wahrscheinlichkeit, dass Schrott- teile 26 beim Chargieren den Mantelkörper 68 treffen, reduzieren.
As shown in FIG. 5 further shows, the jacket body 68 is provided on its upper side 75 with a surface structure 76 formed here by longitudinal grooves, which allows a particularly good adhesion to a fireproof protective material to be applied to the top surface 75 if necessary. Further, the Mantelkör 68 is laterally provided to its exposed to a mechanical stress arranged upper side with flats, which ensure a reduced projection surface in the charging direction and thus reduce the likelihood that scrap parts 26 when charging the jacket body 68, reduce.
Claims
Brennerplattform (22, 67) zur Anordnung einer Brennereinrichtung (23) in einem Lichtbogenofen (11), wobei die Brennerplattform ein Brennergehäuse (33) mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Düsenanordnung (28) der Brennereinrichtung und eine Kühleinrichtung zur Kühlung der Brennereinrichtung aufweist, Burner platform (22, 67) for arranging a burner device (23) in an electric arc furnace (11), the burner platform having a burner housing (33) with a receiving device for receiving a nozzle arrangement (28) of the burner device and a cooling device for cooling the burner device,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Aufnahmeeinrichtung als ein in ein Mantelteil (40, 81) des Brennergehäuses aufgenommenes, rohrförmiges Innenteil (39) ausgebildet ist, und dass die Kühleinrichtung eine zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil ausgebildete Strömungsleiteinrichtung (58) zur Ausbildung einer Kühlströmung in einem zwischen dem Innenteil und dem Mantelteil ausgebildeten Strömungsraum (53) aufweist. in that the receiving device is designed as a tubular inner part (39) accommodated in a jacket part (40, 81) of the burner housing, and in that the cooling device has a flow guiding device (58) formed between the inner part and the jacket part for forming a cooling flow in one between the inner part and the shell part formed flow space (53).
Brennerplattform nach Anspruch 1, Burner platform according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Strömungsleiteinrichtung (58) einen auf einer dem Mantelteil zugewandten Außenwandung des Innenteils (39) ausgebildeten und die Außenwandung helixförmig umhüllenden Strömungssteg (60) aufweist. the flow guiding device (58) has a flow web (60) which is formed on an outer wall of the inner part (39) facing the casing part and helically envelops the outer wall.
3. Brennerplattform nach Anspruch 1 oder 2, 3. burner platform according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Strömungssteg (60) einstückig mit dem Innenteil (39) ausgebildet ist. the flow web (60) is formed integrally with the inner part (39).
Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Burner platform according to one of the preceding claims, characterized
dass die Strömungsleiteinrichtung (58) zur Ausbildung eines an einem Frontende (42) des Brennergehäuses (33) zwischen dem Mantelteil (40, 81) und dem Innenteil (39) angeordneten, kappenförmigen Strömungsspaltes (64) einen ringwulstartig ausgebildeten, auf der Außenwandung des Innenteils angeordneten Strömungsleitkörper (61) aufweist. in that the flow-guiding device (58) has a cap-shaped flow gap (64) arranged on the front wall (42) of the burner housing (33) between the casing part (40, 81) and the inner part (39) and formed on the outer wall of the inner part having arranged flow guide (61).
Brennerplattform nach Anspruch 4, Burner platform according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Strömungsleitkörper (61) einstückig mit dem Strömungssteg (60) oder dem Innenteil (39) ausgebildet ist. the flow guide body (61) is formed integrally with the flow web (60) or the inner part (39).
Brennerplattform nach Anspruch 4 oder 5, Burner platform according to claim 4 or 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Strömungsleitkörper (61) mit einer Umlenkeinrichtung versehen ist, die derart ausgebildet ist, dass eine in Richtung einer Längsachse des Strömungsleitkörpers auf eine Strömungsoberfläche des Strömungsleitkörpers auftreffende Zulaufströmung (70) in eine quer zur Längsachse gerichtete Oberflächenströmung (71) auf der Strömungsoberfläche umgelenkt wird. the flow guide body (61) is provided with a deflection device which is designed in such a way that an inlet flow (70) striking a flow surface of the flow guide body in the direction of a longitudinal axis of the flow guide body is deflected on the flow surface in a surface flow (71) directed transversely to the longitudinal axis ,
7. Brennerplattform nach Anspruch 6, 7. burner platform according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Umlenkeinrichtung aus einem in Richtung der Längsachse des Strömungsleitkörpers (61) auf der Strömungsoberfläche des Strömungsleitkörpers angeordneten Strömungssteg gebildet ist. the deflection device is formed from a flow web arranged in the direction of the longitudinal axis of the flow guide body (61) on the flow surface of the flow guide body.
8. Brennerplattform nach Anspruch 7, 8. burner platform according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Strömungssteg durch ein Strömungsleitblech (66) gebildet ist. the flow web is formed by a flow guide plate (66).
9. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, 9. burner platform according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Innenteil (39) einstückig mit dem Mantelteil (40, 81) verbunden ist. in that the inner part (39) is integrally connected to the casing part (40, 81).
10. Brennerplattform nach Anspruchs 9, 10. burner platform according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Innenteil und das Mantelteil durch Bereiche eines einheitlichen Formteils gebildet sind. the inner part and the jacket part are formed by regions of a uniform molded part.
11. Brennerplattform nach Anspruch 9, 11. burner platform according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Innenteil (39) und das Mantelteil (40, 81) voneinander unabhängig hergestellte Teile sind, die über eine stirnseitig am Frontende des Innenteils ausgebildete Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind. in that the inner part (39) and the casing part (40, 81) are parts which are produced independently of one another and which are connected to one another via a connecting device formed on the front side on the front end of the inner part.
12. Brennerplattform nach Anspruch 11, 12. burner platform according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Verbindungseinrichtung als Schweißverbindung (50) ausgebildet ist. in that the connecting device is designed as a welded connection (50).
13. Brennerplattform nach Anspruch 12, 13. burner platform according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schweißverbindung (50) zwischen dem Innenteil (39) und dem Mantelteil (40, 81) durch den Strömungsleitkörper (61) abgedeckt ist. in that the welded connection (50) between the inner part (39) and the jacket part (40, 81) is covered by the flow guide body (61).
14. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, 14. Burner platform according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Mantelteil (40, 81) in Einbaukonfiguration der Brennerplattform (22, 67) parallel zur Hochachse eines Innenraums (80) des O- fengefäßes (10) seitliche Abflachungen (87) aufweist. the shell part (40, 81) has side flattenings (87) parallel to the vertical axis of an interior (80) of the furnace vessel (10) in the installation configuration of the burner platform (22, 67).
15. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, 15. Burner platform according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Mantelteil (40, 81) auf seiner in Einbaukonfiguration einer Hochachse eines Innenraums (80) des Ofengefäßes (10) zugewandten Oberseite (75) mit einer Oberflächenstruktur (76) versehen ist. the shell part (40, 81) is provided with a surface structure (76) on its upper side (75) which faces in the installation configuration of a vertical axis of an inner space (80) of the furnace vessel (10).
16. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, 16. burner platform according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Mantelteil (40, 81) an seinem in Einbaukonfiguration einer Hochachse eines Innenraums (80) des Ofengefäßes (10) zugewandten Frontende (42) mit einem konvexen Gehäusekopf (43) versehen ist. the shell part (40, 81) is provided with a convex housing head (43) at its front end (42) which faces in a configuration of installation of a vertical axis of an interior space (80) of the furnace vessel (10).
17. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 17. Burner platform according to one of the preceding claims, characterized in that
dass das Mantelteil (40, 81) zur Befestigung der Brennerplattform (22, 67) an einer Ofenwandung (18) dient. the shell part (40, 81) serves to fasten the burner platform (22, 67) to a furnace wall (18).
18. Brennerplattform nach Anspruch 17, 18. burner platform according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Mantelteil (40, 81) an seinem dem Frontende (42) gegenüberliegendem Befestigungsende (45) mit einem Befestigungsflansch (46) versehen ist. the shell part (40, 81) is provided with a fastening flange (46) at its fastening end (45) opposite the front end (42).
19. Brennerplattform nach einem der vorangehenden Ansprüche, 19. burner platform according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Mantelteil (40, 81) in einem Mantelkörper (41) eine in Richtung der Längsachse des Mantelteils ausgerichtete Aufnahmebohrung (34) zur Aufnahme eines Kohlerohrs (32) aufweist. the casing part (40, 81) has a receiving bore (34) aligned in the direction of the longitudinal axis of the casing part for receiving a carbon tube (32) in a casing body (41).
20. Brennerplattform nach Anspruch 19, 20. burner platform according to claim 19,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Aufnahmebohrung am Befestigungsende (45) des Mantelteils (40, 81) mit einer Klemmeinrichtung (36) zur axialen Fixierung des Kohlerohrs (32) in der Aufnahmebohrung versehen ist. in that the receiving bore at the attachment end (45) of the jacket part (40, 81) is provided with a clamping device (36) for axially fixing the carbon tube (32) in the receiving bore.
Brennersystem (20) umfassend eine Brennerplattform (22, 67) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19 mit einer Brennereinrichtung (23), die zur Kombination mit der Brennerplattform mit ihrer Düsenanordnung (28) in das Innenteil (39) des Brennergehäuses (33) eingesetzt ist. Brennersystem nach Anspruch 21, Burner system (20) comprising a burner platform (22, 67) according to one or more of claims 1 to 19 with a burner device (23) which, for combination with the burner platform with its nozzle arrangement (28) in the inner part (39) of the burner housing (33 ) is used. Burner system according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Innenteil (39) mit der Düsenanordnung (28) der Brennereinrichtung (23) eine zusätzliche Ringdüse (84) bildet. in that the inner part (39) forms an additional annular nozzle (84) with the nozzle arrangement (28) of the burner device (23).
Brennersystem nach Anspruch 22, Burner system according to claim 22,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Ringdüse (84) nach Einsetzen der Düsenanordnung (28) in das Innenteil (39) durch eine Innenwandung (82) des Innenteils und eine Außenwandung (83) eines Düsenrohrs (77) der Düsenanordnung gebildet wird. in that, after insertion of the nozzle arrangement (28) into the inner part (39), the annular nozzle (84) is formed by an inner wall (82) of the inner part and an outer wall (83) of a nozzle tube (77) of the nozzle arrangement.
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