DE2106074B2

DE2106074B2 - Gasbrenner

Info

Publication number: DE2106074B2
Application number: DE19712106074
Authority: DE
Priority date: 1971-02-09
Filing date: 1971-02-09
Publication date: 1976-05-06
Also published as: DE2106074A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner für horizontale Anordnung mit einem Gas- und Oxydationsmittelmischer, der ein perforiertes Gaszufuhrrohr enthält, und mit einer konvergenten Gemischdüse, deren spaltartiger Auslaß im Querschnitt die Form einer Welle aufweist, die symmetrisch zur vertikalen Mittellinie des Brennermundes verläuft, wobei entlang der horizontalen Mittellinie im Zentrum der Wellenbögen jeweils eine Bohrung mit einer aus dem Gaszufuhrrohr gespeisten Zusatzgasdüse endet.

Mit einem für einen Kupolofen vorgesehenen Gasbrenner dieser Art gemäß dem betriebsinternen Stand der Technik der Erfinder läßt sich eine breite leuchtende Flamme erzielen, jedoch zeigte sich, daß die Verbrennung nicht gleichmäßig über die gesamte Breite der Flamme war. Obwohl für den verwendeten Mischer mit sich verengendem Querschnitt hohe Gas- und Oxydationsmitteldrucke aufgewendet wurden, kam es zu keiner vollständig gleichmäßigen Durchmischung des Brennstoffgemisches über die gesamte Breite des Brennermundes, da die Intensität der Vermischung bei den sich senkrecht kreuzenden Gas- und Oxydationsmittelstrahlen sich über die Breite des Brenners ungleichmäßig veränderte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasbrenner der eingangs erwähnten Art anzugeben, der eine gleichmäßige, intensive Durchmischung von Gas und Oxydationsmittel über die gesamte Breite des Brennermundes ohne Anwendung hoher Zuführungsdrucke und damit die Erzeugung einer gleichmäßig kurzen Flamme mit hoher Temperatur über die gesamte Breite der Gemischdüse ermöglicht.

Dies wird bei einem Gasbrenner dieser Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gaszufuhrrohr parallel zum Brennermund verläuft und auf der vom Brennermuhd abgewandten Seite, auf der die Einführungsstelle des Oxydationsmittels liegt, mit Bohrungen versehen ist, während auf der dem Brennermund zugewandten Seite Buchsen mit kalibrierten Bohrungen für Verbindungsrohre zu den Zusatzdüsen vorgesehen sind.

Diese Ausbildung des Gasbrenners ermöglicht es, Gas und Oxydationsmittel über die gesamte Breite der Gemischdüse gleichmäßig und intensiv zu durchmisehen, da der Winkel, unter dem dieGas- und Oxydationsmittelströme aufeinandertreffen, zwischen etwa 90 und 180° beträgt. Diese intensive und vollständige Durchmischung über die gesamte Breite der Gemischdüse ermöglicht es, in kurzer Flamme eine hohe Wärmekonzentration und damit eine Flammentemperatur zu erreichen, die beispielsweise in gasgefeuerten Kupolofen mit normalem Gas die für eine Überhitzung des Metallbades erforderlichen Temperatüren zu erzielen gestattet. Dies ermöglicht es, den Anwendungsbereich der mit solchen Gasbrennern versehenen Kupolofen wesentlich zu erweitern und metallurgische Reaktion durchzuführen, die bisher nicht durchführbar waren, weil entsprechende Metallbadtemperaturen mit den bekannten Gasbrennern nicht erreichbar waren.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen Gasbrenner,

Fig. 2 einen waagerechten Längsschnitt durch diesen Gasbrenner,

F i g. 3 eine stirnseitige Ansicht auf den Brennermund und

Fi g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1. Der Gasbrenner enthält einen Gas- und Oxydationsmittelmischer 1 ( Fig. 1, 2), der aus einer keilförmigen Kammer besteht, die mit einer Gemischdüse 2 zum Verbrennen des Gas-Luft-Gemisches verbunden ist. Die konvergente Gemischdüse 2 besitzt einen Auslaß 3, der im Querschnitt die Form einer Welle aufweist, wie dies insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, und Zentralöffnungen 4 in den Zentren der Wellenbögen. Der Körper der Düse 2 folgt der Wellenform des Auslasses 3, wodurch das Gewicht der Düse 2 vermindert wird und ihr Auswechseln sowie die Montage des Gasbrenners erleichtert werden.

Die Form des sich verengenden Teils des Gas- und Oxydationsmittelmischers 1 ist der Form des Körpers der Gemischdüse 2 angenähert (Fig. 4). Hierdurch wird der Widerstand beim Durchströmen des Gas-Luft-Gemisches vermindert und der Druck des zugeführten Gases und des Oxydationsmittels kann gering gehalten werden. An der Wand des Gas- und Oxydationsmittelmischers 1 ist ein Stutzen 5 befestigt, über den das Oxydationsmittel in den Mischer 1 geleitet wird. In dem Gas- und Oxydationsmittelmischer 1 ist unbeweglich ein perforiertes Gaszufuhrrohr 6 parallel zum Brennermund befestigt, über das das Gas auf den Gas- und Oxydationsmittelmischer 1 und die Zentralöffnungen 4 verteilt wird. Auf der vom Brennermund abgewandten Seite des Gaszufuhrrohres 6 ist dieses mit einer Anzahl von Bohrungen 7 versehen, deren Durchmesser in Abhängigkeit von der Brennerleistung gewählt wird.

Auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. der dem Brennermund zugewandten Seite, sind auf das Gaszufuhrrohr 6 Buchsen 8 mit kalibrierten Bohrungen 9 aufgesetzt.

In die Buchsen 8 sind Verbindungsrohre 10 eingeschraubt, an deren Enden Zusatzgasdüsen 11 angeordnet sind, welche in die Zentralöffnungen 4 der Gemischdüse 2 ragen.

Die Gemischdüse 2 ist durch Keile 13 am Mantel 12 eines (nicht weiter abgebildeten) Kupolofens und der Gas- und Oxydationsmittelmischer 1 ist durch an seinem Flansch 15 angreifende Schrauben 14 befestigt.

Über einen Stutzen 16 wird Gas zur Mitte des

Gaszufuhrrohres 6 geleitet.

Der Gasbrenner arbeitet wie folgt. Der über den Stutzen 16 zugeleitete Gasstrom gelangt in das Gaszufuhrrohr 6, von dort strömt Gas über die Bohrungen 7 in den Mischer 1, wo es mit dem gleichzeitig über den Stutzen 5 zuströmenden Oxydationsmittel intensiv durchmischt wird. Außerdem strömt Gas in die Bohrungen 9 der Buchsen 8.

Das erhaltene Gas-Luft-Gemisch wird in den sich verengenden Teil des Gas- und Oxydationsmittelmischers 1 geleitet, von wo es über den wellenförmigen

Auslaß 3 der Gemischdüse 2 in den (nicht dargestellten) Kupolofenschacht gelangt. Dort verbrennt das Gemisch unter Bildung einer kurzer Flamme mit hoher Temperatur. ,

Der Teil des Gases, welcher aus dem Gaszufuhrrohr 6 in die Buchsen 8 strömt, gelangt über die Verbindungsrohre 10 und die Zusatzgasdüsen 11 in den Bereich der im Kupolofenschacht brennenden Flamme, wobei das Gas in rußartigen Kohlenstoff und Wasserstoff zerlegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Gasbrenner für horizontale Anordnung mit einem Gas- und Oxydationsmittelmischer, der ein perforiertes Gaszufuhrrohr enthält, und mit einer konvergenten Gemischdüse, deren spaltartiger Auslaß im Querschnitt die Form einer Welle aufweist, die symmetrisch zur vertikalen Mittellinie des Brennermundes verläuft, wobei entlang der horizontalen Mittellinie im Zentrum der Wellenbögen jeweils eine Bohrung mit einer aus dem Gaszufuhrrohr gespeisten Zusatzgasdüse endet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszufuhrrohr (6) parallel zum Brennermund verläuft und auf der vom Brennermund abgewandten Seite, auf der die Einführungsstelle des Oxydationsmittels liegt, mit Bohrungen (7) versehen ist, während auf der dem Brennermund zugewandten Seite Buchsen (8) mit kalibrierten Bohrungen (9) für Verbindungsrohre (10) zu den Zusatzgasdüsen (11) vorgesehen sind.