FI86470B - GASBRAENNARE. - Google Patents
GASBRAENNARE. Download PDFInfo
- Publication number
- FI86470B FI86470B FI870443A FI870443A FI86470B FI 86470 B FI86470 B FI 86470B FI 870443 A FI870443 A FI 870443A FI 870443 A FI870443 A FI 870443A FI 86470 B FI86470 B FI 86470B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- burner
- combustion chamber
- flame
- combustion
- furnace
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/16—Tuyéres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
- F23M2900/05021—Wall blocks adapted for burner openings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
1 864701 86470
Kaasupoltin Tämä keksintö koskee suurinopeuksisia kaasupoltti-mia, joilla on tehostettu liekin stabiliteetti. Nimenomaan 5 keksintö koskee sellaisia suurinopeuksisia kaasupolttimia, joissa liekin stabiliteettia on tehostettu laajoilla toiminta-alueilla ja joita käytetään sulatusuuneissa ja vastaavissa .This invention relates to high speed gas burners with enhanced flame stability. In particular, the invention relates to high speed gas burners in which flame stability is enhanced over a wide range of applications and which are used in melting furnaces and the like.
Teollisuuden kannalta on hyvin tärkeää, että se saa 10 käyttöönsä tehokkaan kuumennuksen ja sulatuksen takaavia polttimia, erityisesti tällä hetkellä, jolloin energiakustannukset nousevat ja polttoainevarastot ovat ehtymässä. Tähän liittyen polttimia on voitava käyttää uuneissa sekä määrällisesti pienissä että suurissa toimintaolosuh-15 teissä säilyttämällä sulatettujen metallituotteiden valmistus tällöin kaupallisesti hyväksyttävänä, toisin sanoen vapaana saastumiselta.It is very important for the industry to have 10 burners for efficient heating and defrosting, especially at a time when energy costs are rising and fuel stocks are running low. In this connection, it must be possible to use the burners in furnaces under both low and high operating conditions, while maintaining the production of molten metal products as commercially acceptable, i.e. free from contamination.
Käsiteltävän keksinnön mukaista tyyppiä olevia kaasupolttimia voidaan käyttää useissa erilaisissa uuneissa 20 tai yksiköissä, joissa vaaditaan suurta lämpötasoa. Nyt käsiteltävät kaasupolttimet on todettu tehokkaiksi sulatusuuneissa, esimerkiksi pystysuorassa sulatusuunissa, jota selostetaan ja havainnollistetaan kuvien avulla US-patenteissa 3 199 977 ja 3 366 465. Näiden patenttien mu-. 25 kaan kaasupolttimet on sijoitettu jokaiseen sivuseinämä- aukkoon ja kiinnitetty paikalleen pulteilla, jotka pitävät jokaisen poltinrungon asennuslevyn tiiviisti kiinni uunin vaipassa, niin että saadaan käytännöllisesti katsoen kaa-sutiivis kiinnitys.Gas burners of the type according to the present invention can be used in a variety of furnaces 20 or units where a high temperature level is required. The present gas burners have been found to be effective in melting furnaces, for example in a vertical melting furnace, which is described and illustrated by means of figures in U.S. Patents 3,199,977 and 3,366,465. The gas burners are placed in each side wall opening and secured in place by bolts which hold the mounting plate of each burner body tightly to the furnace jacket so as to provide a substantially gas-tight attachment.
30 Vaikea probleema poltintekniikassa, nimenomaan käy tettäessä polttimia uuneissa, esimerkiksi edellä mainittu-. . jen US-patenttien mukaisissa pystysuorissa sulatusuuneis- sa, on ollut stabiilin liekin muodostaminen laajoissa toi- t I · mintaolosuhteissa. Muodoltaan nyt käsiteltävän keksinnön 1 |· 35 mukaisessa polttimessa liekki palaa sekä polttokammion 2 86470 sisä- että ulkopuolella, ja kammion muoto rajaa liekin muodon kammiossa liekin ollessa kammion ulkopuolella pääasiassa kartiomainen. Polttimissa on tyypillisesti syty-tintanko sytytinosastossa polttokammion halkaisijan ol-5 lessa suurempi kuin sytytinosaston ulostulo. Liekki pysyy välittömästi sytytintangon myötävirtapuolella ja leviää sen ohi menevään palamattomaan seokseen. Liekkiä pidetään lisäksi yllä sen pyöreän alueen avulla, jonka olake muodostaa sytytinosan ja polttokammion yhtymäkohtaan. Näin on 10 saatu kaksi liekkirintamaa, joista toinen leviää ulos sy-tytintangosta ja toinen leviää pyöreästä, olaketyyppisestä liekinpito-osastosta.30 A difficult problem in burner technology, specifically in the use of burners in furnaces, such as those mentioned above. . in the vertical melting furnaces of the U.S. Patents, there has been the formation of a stable flame under a wide range of operating conditions. In the burner according to the present invention, the flame burns both inside and outside the combustion chamber 2 86470, and the shape of the chamber delimits the shape of the flame in the chamber, the flame being substantially conical outside the chamber. Burners typically have an igniter rod in the igniter compartment with a combustion chamber diameter greater than the outlet of the igniter compartment. The flame remains immediately downstream of the igniter and spreads into the non-combustible mixture passing by it. The flame is further maintained by the circular area whose shoulder forms at the junction of the igniter section and the combustion chamber. Thus, two flame fronts are obtained, one spreading out of the igniter bar and the other spreading out of a round, shoulder-type flame holding compartment.
Valitettavasti liekin leviäminen pyöreästä olak-keesta voi olla kuitenkin epävakaata, koska se muodostuu 15 kokonaan olakkeeseen ja muodostaa näin ollen mustan tai kylmän pisteen olakkeen tälle alueelle. Tämäntyyppinen liekki on epävakaa ja värisee ja lepattaa sekä muodostaa kuparin sulattamiseen käytettävässä pystysuunissa olakkeeseen tälle alueelle kylmän pisteen, johon voi kerääntyä 20 sulamatonta kuparia. Tämä metallin kerääntyminen poltto-kammioon ja/tai epävakaa liekki vaikuttaa haitallisesti uunin toimintaa, koska se muodostaa suleen kupariin epäpuhtauksia, niin että uuni joudutaan mahdollisesti sulkemaan puhdistusta varten. Liekin epävakaisuus on erittäin . V 25 voimakasta poltinta käynnistettäessä, kun uuni ja poltin ovat kylmiä, mutta sitä esiintyy valitettavasti myös "va-*:1 kaatilaisessa" toiminnassa.Unfortunately, however, the spread of flame from the round shoulder can be unstable because it forms completely in the shoulder and thus forms a black or cold point in this area of the shoulder. This type of flame is unstable and vibrates and flakes and forms a cold point in this area of the shoulder in the vertical furnace used for smelting copper, where 20 unmelted copper can accumulate. This accumulation of metal in the combustion chamber and / or an unstable flame adversely affects the operation of the furnace, as it forms impurities in the copper in the pen, so that the furnace may have to be closed for cleaning. The instability of the flame is very. V 25 when starting a powerful burner when the oven and burner are cold, but unfortunately it also occurs in "va - *: 1 boiler" operation.
Tämä probleema on ollut erittäin vakava kuilu-uuni-tekniikassa pyrittäessä suunnittelemaan sellainen uuni, 30 esimerkiksi kohtuullisen kapasiteetin omaava uuni, toisin sanoen sen kapasiteetti on alle 20 pientonnia tunnissa . . (STPH), jota voidaan hidastaa suhteessa 2,1:1 liekin py- *./ syessä polttimessa vakaana. "Hidastaminen" merkitsee täs- sä käytettynä uunin sulatusnopeuden alentamista vähentä-*:· 35 mällä polttimiin syötetyn polttoaineen ja hapen muodosta- 3 86470 man seoksen määrää. Kun uunille suunniteltu maksimikapa-siteetti on 20 STPH ja hidastussuhde on 2,5:1, uunin kapasiteetti on vain noin 8 STPH, toisin sanoen 20/2,5 = 8. Jotta uuni saadaan toimimaan hyvin näin laajalla toiminta-5 alueella, polttimen on pidettävä liekki vakaana myös hi-dastusalueella. Jos liekki on epävakaa alhaisella toimintanopeudella, sulanut kupari saastuu, metallia kerääntyy polttokammioon ja syntyy myös muita ongelmia.This problem has been very serious in shaft furnace technology in an attempt to design such a furnace, for example a furnace of reasonable capacity, i.e. with a capacity of less than 20 small tons per hour. . (STPH), which can be decelerated in a ratio of 2.1: 1 in the flame. "Deceleration" as used herein means reducing the rate of melting of the furnace by reducing the amount of fuel and oxygen formed in the burners by forming a mixture of 3 86470 man. When the maximum capacity designed for the furnace is 20 STPH and the deceleration ratio is 2.5: 1, the furnace capacity is only about 8 STPH, i.e. 20 / 2.5 = 8. In order for the furnace to work well over such a wide operating range, the burner must keep the flame stable also in the retardation range. If the flame is unstable at low operating speeds, molten copper will become contaminated, metal will accumulate in the combustion chamber, and other problems will also arise.
Pienitehoisissa uuneissa on esimerkiksi käytetty 10 perinteisesti vain yhtä riviä uunin kehälle sijoitettuja polttimia, koska toisen poltin rivin on ajateltu muodostavan enemmän sulatuskapasiteettia kuin tarvitaan, jolloin syntyy ongelmia hidastettaessa uunin sulatusnopeutta eikä voida välttää metallin "painumista pohjaan" ja jäähtymistä 15 uunissa. Pienissä uuneissa lämmön saaminen jakautumaan tasaisesti yhdestä poltinrivistä on ollut vaikea probleema. Näissä yksirivisissä uuneissa metallia voi maksimikuumen-nusnopeuksia käytettäessä jäädä helposti poltinrivin yläpuolelle, jolloin syntyy metallin riippumisongelmia, kun 20 sulamaton panos ei laskeudukaan suuren halkaisijan omaavasta uunin yläosasta sen halkaisijaltaan pienempään alaosaan. Tällainen ilmiö muodostaa metalliin suuria happi-tasoja ja epätasaisia lämpötiloja sekä aiheuttaa uunin "vinkumista". Lisäksi syntyy "onteloilmiö", jolla tarkoi-25 tetaan metallipanoksen puuttumista uunin alaosasta ja joka ·:* johtuu mainitusta lämmön epätasaisesta jakautumisesta, ;· sekä tulenkestomateriaalien ylikuumenemistä, suuria vaih- teluita sulan metallin lämpötiloissa ja myös suuria vaihteluita uunista tulevassa metallivirtauksessa, kun käyte-30 tään suurinta tai melkein suurinta lämmönsyöttöä. Kaksirivisissä uuneissa ja myös yksirivisissä uuneissa pitkäaikainen hidastus voi aiheuttaa metallin "pehmenemistä” '· *· poltttoaineen syötön laskiessa, jolloin lämmönsyöttö vä- *.* * henee ja aiheuttaa mahdollisesti metallin painumista poh- 35 jaan uunissa.For example, in low power furnaces, 10 traditionally only one row of burners placed on the circumference of the furnace has been used because the second burner row is thought to provide more melting capacity than needed, causing problems slowing down the furnace melting rate and avoiding metal sinking and cooling in the furnace. In small furnaces, getting the heat evenly distributed from a single row of burners has been a difficult problem. In these single-row furnaces, at maximum heating rates, the metal can easily remain above the burner row, creating metal suspension problems when the indigestible charge does not descend from the large diameter top of the furnace to its smaller diameter lower part. Such a phenomenon creates high oxygen levels and uneven temperatures in the metal and causes the furnace to "whine". In addition, a "cavity phenomenon" arises, meaning the absence of a metal charge at the bottom of the furnace, which: * is due to said uneven heat distribution, and the overheating of refractory materials, large variations in molten metal temperatures and 30 maximum or almost maximum heat input. In double-row furnaces, and also in single-row furnaces, prolonged deceleration can cause the metal to "soften" as the fuel supply decreases, thereby reducing the heat supply and possibly causing the metal to sink to the bottom of the furnace.
4 864704,86470
Keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan suurinopeuksinen kaasupoltin, jolla on tehostettu liekin stabiliteetti laajalla toiminta-alueella. Tähän tavoitteeseen päästään kaasupolttimella, jolla saadaan noin 2,5:1 hidas-5 tuskapasiteetti liekin pysyessä vakaana ja palamisen tapahtuessa tasaisesti ja täydellisesti tällä alueella ja joka käsittää sekoitusosaston happea sisältävän kaasuvir-ran ja polttoainevirran yhdistämistä varten, liekinpito-osaston, jonka ulostulokohdan halkaisija on D polttoai- Γ 10 neen ja hapen muodostaman seoksen sytyttämiseksi ja viereisen polttokammion palamisen pitämiseksi yllä ja palamisen tehostamiseksi, polttokammion ollessa muodostettu tulenkestävästä poltinlaatasta ja sen ollessa muodoltaan pääasiassa lieriömäinen ja sen halkaisijan ollessa Dg, 15 tehollisen pituuden Lg ja poltinlaatan kokonaispituuden LT, ja jolle keksinnön mukaan on tunnusomaista, että polt-timen mitat on korreloitu, jolloin Dg/Dp on noin 1,35 - 1,70 ja LE/Dg on noin 1,2 - 3,7.It is an object of the invention to provide a high speed gas burner with enhanced flame stability over a wide operating range. This object is achieved by a gas burner having a slow-flame capacity of about 2.5: 1 with a stable flame and uniform and complete combustion in this range, comprising a mixing section for combining the oxygen-containing gas stream and the fuel stream, a flame-retaining section having an outlet diameter of D to ignite a mixture of fuel and oxygen and to maintain and enhance combustion of an adjacent combustion chamber, the combustion chamber being formed of a refractory burner plate and having a substantially cylindrical shape and having a diameter of Dg, 15 effective length Lg and a burner plate is characterized in that the burner dimensions are correlated, with a Dg / Dp of about 1.35 to 1.70 and a LE / Dg of about 1.2 to 3.7.
Keksinnön mukaisen polttimen etuihin kuuluvat muun 20 muassa laattojen käyttöiän pidentyminen ja polttokammiossa olevien "kylmien" pisteiden aiheuttaman sulan metallin saastumisen minimointi.Advantages of the burner according to the invention include, inter alia, prolonging the service life of the tiles and minimizing the contamination of the molten metal caused by the "cold" points in the combustion chamber.
GB-patenttijulkaisussa 850 907 ja edellämainitussa US-patentissa 2 806 517 esitetään kaasupolttimia, joissa V 25 on sekoitusosa, liekinpito-osasto ja viereinen polttokam-*:· mio. Kuitenkaan kummassakaan julkaisussa ei esitetä kriit- ·; tisiä suhteita D-./D-, ja D^/D^, jotka ovat välttämättömiäGB Patent 850,907 and the aforementioned U.S. Patent 2,806,517 disclose gas burners in which V 25 has a mixing section, a flame retention section and an adjacent combustion chamber. However, neither publication presents a critical ·; ratios D-./D-, and D ^ / D ^, which are necessary
.... Oi1 Cl O.... Oi1 Cl O
liekin stabiilisuuden parantamiseksi. Näiden julkaisujen : mukaisissa polttimissa ei myöskään sekoiteta ilmaa ja . 30 polttoainetta sekoituskammioissa ennen polttokammiota, vaan pikemminkin polttokammiossa.to improve flame stability. The burners according to these publications: also do not mix air and. 30 fuel in mixing chambers before the combustion chamber, but rather in the combustion chamber.
Keksinnön mukaisen polttimen "tehollinen pituus" L·,,, on laattaverhouksen pituus mitattuna polttokammion ja ··· C< liekinpito-osaston ("olakkeen") leikkauspisteestä kammion -·* 35 vastakkaiseen päähän. Halkaisijan Dg on pääasiassa vakio 5 86470 koko kammion osalla. Kammio koostuu ulommasta tulenkesto-laattaverhouksesta, jossa on mieluimmin lähinnä pyöreät aukot sen kummassakin päässä polttokaasujen sisääntulokoh-taa (Dp) ja ulostulokohtaa (Dg) varten ja joka on tehty 5 tavallisesti jostakin sopivasta, korkeaa lämpötilaa kestävästä tulenkestomateriaalista, mieluimmin SiC:stä. Poltto-kammion tehtävänä on polttaa pääasiassa kokonaan sinne tuleva polttoainekaasu ja happea sisältävä kaasu pitämällä jatkuvasti yllä etukäteen määrätyn lämpötilan pääasiassa 10 tasainen lämpötilagradientti, mieluimmin noin 550° C, kammion tehollisella pituudella. Tällaiseen suorituskykyyn päästään suunnittelemalla kammio useiden tärkeiden suhteiden perusteella: (1) polttokammion halkaisijan Dg suhde viereisen liekin-15 pito-osaston ulostulokohdan halkaisijaan Dp on noin 1,35 - 1,70, mieluimmin noin 1,43; ja (2) tehollisen pituuden Lg suhde polttokammion halkaisijaan Dg on noin 1,2 - noin 3,70, mieluimmin noin 1,56 tai 3,00. Eräässä suositettavassa suoritusmuodossa poltinyk- 20 sikön rakenne ohjaa polttokammion laatan kokonaispituuden L_ suhdetta kammion "teholliseen pituuteen" L_,, toisin 1 El sanoen kammion laattaverhouksen pituuteen mitattuna polttokammion ja liekinpito-osaston leikkauspisteestä kammion ulostulopäähän, niin että se on noin 1,20 - noin 2,00 ja ! 25 mieluummin noin 1,47.The "effective length" L · ,,, of the burner according to the invention is the length of the slab cladding measured from the point of intersection of the combustion chamber and the flame retention compartment ("shoulder") to the opposite end of the chamber. The diameter Dg is essentially constant at 5,86470 for the entire chamber portion. The chamber consists of an outer refractory tile cladding, preferably with substantially circular openings at each end for the flue gas inlet (Dp) and outlet (Dg), and is usually made of a suitable high temperature resistant refractory material. The function of the combustion chamber is to burn substantially all of the incoming fuel gas and oxygen-containing gas by continuously maintaining a predetermined temperature at a substantially constant temperature gradient, preferably about 550 ° C, over the effective length of the chamber. Such performance is achieved by designing the chamber based on several important ratios: (1) the ratio of the diameter Dg of the combustion chamber to the diameter Dp of the outlet of the adjacent flame-15 holding compartment is about 1.35 to 1.70, preferably about 1.43; and (2) the ratio of the effective length Lg to the combustion chamber diameter Dg is about 1.2 to about 3.70, preferably about 1.56 or 3.00. In a preferred embodiment, the structure of the burner unit controls the ratio of the total length L_ of the combustion chamber plate to the "effective length" L_ of the chamber, i.e. the length of the chamber plate cladding as measured from the intersection of the combustion chamber and , 00 and! 25 preferably about 1.47.
Vaikka nyt selostetaankin polttimia, joissa on se-·· koitusosasto 50, alan asiantuntijat ymmärtävät, että polt- toaine ja ilma voidaan sekoittaa myös polttimen ulkopuolella ja siirtää sytytysosaston tai liekinpito-osaston 51 30 kautta polttokammioon 52. Tällä tavoin järjestettyinä nyt käsiteltävät polttimet toimivat sitten samalla tavalla, . . toisin sanoen niillä saadaan vakaa liekki laajalla toimin- '· " ta-alueella.Although burners with a mixing compartment 50 will now be described, those skilled in the art will appreciate that fuel and air may also be mixed outside the burner and transferred through the ignition compartment or flame retention compartment 51 30 to the combustion chamber 52. The burners now arranged in the same way, . . in other words, they provide a stable flame over a wide operating range.
Tämän keksinnön mukainen poltin soveltuu erittäin -·· 35 hyvin pienitehoiseen, pystysuoraan kuilu-uuniin, toisin 6 86470 sanoen sellaiseen uuniin, joka sulattaa alle 20 STPH metallia, nimenomaan kuparia, mainitun uunin käsittäessä pääasiassa lieriön muotoisen, tulenkestotiilillä vuoratun kammion, jossa on useita kehän suuntaan toisistaan eril-5 leen sijoitettuja polttimia uunin alapään ympärillä, jokaisen polttimen ollessa tarkoitettu syöttämään riittävä määrä energiaa, tavallisesti noin 0,7 - noin 1,8 x 10^ BTU/hr 10^BTU/hr = 293 kW. Nämä uunit on suunniteltu niin, että ne takaavat lämmön tehokkaan jakautumisen alaslaskeu-10 tuvan kiinteän syöttöpanoksen, toisin sanoen mieluimmin kuparikatodien ja -romun, sulattamiseksi tasaisesti aiheuttamatta uunin tukkeutumista ja metallin jäähtymistä. Suurempia polttimia on edullista käyttää suuritehoisemmille uuneille.The burner according to the present invention is suitable for a very low power vertical shaft furnace, i.e. a furnace which melts less than 20 STPH of metal, in particular copper, said furnace comprising a substantially cylindrical chamber with a plurality of circumferential bricks. burners spaced apart in the direction around the lower end of the furnace, each burner being intended to supply a sufficient amount of energy, usually about 0.7 to about 1.8 x 10 3 BTU / hr 10 ^ BTU / hr = 293 kW. These furnaces are designed to ensure an efficient distribution of heat to evenly melt the solid feed feed, i.e. preferably copper cathodes and scrap, without causing the furnace to clog and cool the metal. Larger burners are preferably used for higher power furnaces.
15 Muita polttimia, joilla taataan liekin stabiliteet ti laajoilla toiminta-alueilla, käytetään tämän keksinnön mukaan 50 x 10^ BTU/hr tai tätä suuremmille energiataso!1- 5 6 le, mieluimmin noin 2 x 10 - noin 20 x 10 , esim. 30 x 10^ BTU/hr. Suositettava alue on 0,7 - 10 x 10^ BTU/hr tai 20 5 x 106 BTU/hr.Other burners which guarantee flame stability over a wide operating range are used according to the present invention for energy levels of 50 x 10 6 BTU / hr or higher, preferably about 2 x 10 to about 20 x 10, e.g. x 10 ^ BTU / hr. The recommended range is 0.7 to 10 x 10 3 BTU / hr or 20 to 5 x 106 BTU / hr.
Piirustuksissa kuvio 1 on suurennettu pystyleikkaus ja esittää poltinyksikköä, kuvio 2 on leikkaus keksinnön yhteydessä käytet- «t · V 25 tävästä suositettavasta polttokammiosta, *:1 kuvio 3 esittää kuilusulatusuunin laitteistoa, *:1 kuvio 4 on pystyleikkaus uunista ja kuviossa 3 esi- ·“'· tetyn poistoputken osasta osan poltinyksiköistä ja poltto aineen syöttöputkistosta ollessa jätetty pois.In the drawings, Fig. 1 is an enlarged vertical section showing a burner unit, Fig. 2 is a section of a preferred combustion chamber for use in connection with the invention, *: 1 Fig. 3 shows a shaft melting furnace apparatus, *: 1 Fig. 4 is a vertical section of a furnace, and Fig. 3 “'· Part of the exhaust pipe with some of the burner units and the fuel supply piping excluded.
30 Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, poltinrunko 3 kä sittää sekoitusosaston 50 polttoainevirran ja happea si-. . sältävän kaasuvirran (ilmavirran) yhdistämiseksi, niin että saadaan yhtenäinen virta, ja tämän yhtenäisen virran ' syöttämiseksi liekinpito-osastoon 51. Poltinrunko on va- ·;· 35 rustettu myös polttokammio-osastolla 52, joka esitetään • · · · · • · ·As can be seen from Figure 1, the burner body 3 comprises a fuel flow of the mixing compartment 50 and oxygen oxygen. . to connect a gas stream (air stream) to provide a uniform flow, and to supply this uniform flow to the flame retention compartment 51. The burner body 35 is also provided with a combustion chamber compartment 52 shown in • · · · · • · ·
7 8 6 4 7 O7 8 6 4 7 O
tarkemmin kuviossa 2 ja on asennettu laippaan 53 liekin-pito-osaston 51 olaketta vasten. Sytytintanko 58 voi olla sijoitettu kurkkuun ja tavanomainen sähkösytytystulppa 59 mainitun yhtenäisen virran sytyttämistä varten on asennet-5 tu osaston 51 sivuun sytytystulpan sisäpään ollessa lähellä tankoa 58. Kurkun ja tangon 58 yhdistelmä on erittäin edullinen yhtenäisen virran palamisen pitämiseksi yllä polttokammiossa 52, varsinkin suurilla polttoainenopeuk-silla. Osasto 51 on varustettu myös aukoilla 69 ja 70 10 näytteiden ottamiseksi yhtenäisestä virrasta.in more detail in Figure 2 and is mounted on the flange 53 against the shoulder of the flame holding compartment 51. The igniter rod 58 may be located in the throat and a conventional electric spark plug 59 for igniting said uniform current is mounted on the side of the compartment 51 with the inner end of the spark plug close to the rod 58. The combination of throat and rod 58 is highly preferred to maintain uniform current combustion. for. Compartment 51 is also provided with openings 69 and 70 10 for sampling a uniform stream.
Osastossa 50 on pyöreä jakoputkisto-osa 60, holkki 61, taiveosa 62, aukkolevy 63 ja tarkkailuaukko 64, joka on varustettu läpinäkyvällä tarkkailuosalla 65. Holkki 61, joka liittyy olakkeeseen 66 ja osaston 50 vasempaan pää-15 hän, toimii yhdessä pyöreän osan 60 kanssa ja muodostaa jakoputken, joka syöttää pienemmän kahdesta toisiinsa yhdistettävästä virrasta (tavallisesti polttoainevirran) putkesta 36 aukkojen 67 läpi yhdyskammioon 68; aukkojen 67 koko ja jakautuminen hoikin kehän osalle valitaan ohjaa-20 maan polttoaineen syöttämistä kammioon. Suurempi virta tulee kammioon 68 putkesta 29 levyssä 63 olevan aukon ja taiveosan 62 kautta.The compartment 50 has a circular manifold portion 60, a sleeve 61, a bend portion 62, an orifice plate 63 and an observation opening 64 provided with a transparent observation portion 65. The sleeve 61 associated with the shoulder 66 and the left end 15 of the compartment 50 cooperates with the circular portion 60 and forming a manifold that feeds the smaller of the two interconnectable streams (usually the fuel stream) from the tubes 36 through the openings 67 into the connecting chamber 68; the size and distribution of the openings 67 on the circumferential portion of the sleeve is selected to control the supply of fuel to the chamber. The greater current enters the chamber 68 from the tube 29 through the opening in the plate 63 and the bend portion 62.
Poltinrunkoa käytettäessä kahdesta toisiinsa yhdistettävästä virrasta suurempi virta johdetaan poltinrunkoon 25 yhdyskammioon johtavaan taiveosaan tulevan aukon kautta ja virran tarkka koostumus määrätään US-patentissa nro 3 199 977 julkistetulla tavalla.When a burner body is used, the greater of the two interconnected currents is conducted to the burner body 25 through an opening in the bending portion leading to the connecting chamber, and the exact composition of the stream is determined as disclosed in U.S. Patent No. 3,199,977.
Kuvio 2 esittää yksityiskohtaisesti polttimen polt-tokammion 52 suositettavaa rakennetta, kun se on kiinni-30 tetty paikalleen tulenkestouunin seinämään 5. Kaasumai- : " sesta polttoaineesta ja ilmasta koostuva yhtenäinen virta menee liekinpito-osaston 51 kautta sytytintangon 58 ohi, jolloin sytytystulppa 59 tai jokin muu tehokas sytytys-:*·.· laite sytyttää seoksen, ja tulee sitten polttimen poltto- 35 kammioon 52.Figure 2 shows in detail the preferred structure of the burner combustion chamber 52 when fixed in place on the wall 5 of the refractory furnace. A uniform stream of gaseous fuel and air passes through the flame retaining compartment 51 past the spark plug 58, with the spark plug 59 or one other efficient ignition -: * ·. · the device ignites the mixture, and then enters the burner combustion chamber 52.
β 86470β 86470
Polttokammio 52 on mieluimmin pääasiassa kokonaan lieriömäinen ja alkaa "olakkeesta" 99, jonka polttokammion 52 ja viereisen liekinpito-osaston 51 yhtymäkohta muodostaa, sekä ulottuu poistokanavan 96 alkupäähän (mittaetäi-5 syys 94), jossa palavat polttoainekaasut tulevat uuniin ja sulattavat metallipanoksen. Kammio 52 on esitetty muodostetuksi poltinlaatasta 49, joka on tehty mieluimmin pii-karbidista, ja ohuesta lieriöhokkista 90, joka on mitoitettu etukäteen yhtenäiseksi, tavallisesti noin 1/2" vah-10 vaksi, ja valmistettu kovasta, tiheästä, kulutuskestävästä tulenkestomateriaalista, mieluimmin SiCrstä, joka pystyy kestämään jatkuvasti 550° C lämpötilaa. Vaikka keksinnön päärakenteessa suositetaankin käytettäväksi irrotettavaa SiC-holkkia, voidaan luultavasti päästä samanlaisiin tu-15 loksiin, jos koko poltinlaattarakenne ja holkki valetaan yhtenä kappaleena tai vastaavana edellyttäen, että rakenne vastaa seuraavassa selostettavia suhteita ja mittoja. Hoikin käyttö helpottaa syöpyneiden tai kuluneiden osien vaihtamista uusiin ja tekee myös mahdolliseksi muutokset 20 polttokammion mitoitukseen, mikäli toiminnan halutaan tapahtuvan erilaisilla tonnitasoilla. Hoikin "etukäteen määrätyllä mitoituksella" tarkoitetaan hoikin seinämän tiettyä, pääasiassa yhtenäistä vahvuutta. Holkki on keksitty aksiaalisesti kammion reiän halkaisijaan 92 nähden ja 25 kiinnitetty, mieluimmin oksidiliitoksena, viereiseen tu- .. . lenkestolaattaan 49.Preferably, the combustion chamber 52 is substantially completely cylindrical and begins at the "shoulder" 99 formed by the junction of the combustion chamber 52 and the adjacent flame retention compartment 51 and extends to the beginning of the exhaust passage 96 (gauge 5 to 94) where combustible fuel gases enter the furnace and melt the metal charge. The chamber 52 is shown formed of a burner plate 49, preferably made of silicon carbide, and a thin cylindrical shock 90, pre-sized to be uniform, usually about 1/2 "strong, and made of a hard, dense, wear-resistant refractory material, preferably SiCr. capable of withstanding a continuous temperature of 550 ° C. Although the use of a removable SiC sleeve is preferred in the main structure of the invention, similar results can probably be obtained if the entire burner plate structure and sleeve are cast in one piece or the like, provided the structure conforms to the proportions and dimensions described below. the use facilitates the replacement of corroded or worn parts with new ones and also allows for changes in the sizing of the 20 combustion chambers if the operation is to take place at different tonnage levels. "Pre-determined sizing" of a sleeve means a specific, mainly The sleeve is invented axially with respect to the diameter of the chamber hole 92 and is attached, preferably as an oxide joint, to an adjacent support. to the running plate 49.
' ; On todettu, että poltinta voidaan käyttää tietyllä toiminta-alueella, kun hoikin 90 käsittävä poltinlaatta 49 on mitoitettu niin, että se vastaa useita tärkeitä kam-30 mion parametrejä, nimittäin : '·· (1) polttokammion halkaisijan 95 (Dg) suhde liekinpito- : : : osaston ulostulokohdan halkaisijaan 97 (Dp.) ja (2) "tehollisen pituuden" (L ) suhde hoikin halkaisijaan Λ.: 35 Erään suositettavan rakenteen mukaan poltin on 9 86470 suunniteltu niin, että se vastaa kokonaislaattapituuden (LT) 100 suhdetta, kun mainittu pituus on mitattu kammion keskiviivaa pitkin laatan alkupäästä tietyn tason leikkauspisteeseen polttokammion laatan 49 ulostulopinnassa, 5 polttokammion "teholliseen pituuteen" (L_.) 94, toisin sa-'; It has been found that the burner can be used in a certain operating range when the burner plate 49 comprising the sleeve 90 is dimensioned to correspond to several important chamber parameters, namely: '·· (1) the ratio of the combustion chamber diameter 95 (Dg) to the flame retention ::: the ratio of the compartment outlet diameter 97 (Dp.) and (2) the "effective length" (L) to the diameter of the sleeve Λ .: 35 when said length is measured along the center line of the chamber from the beginning of the slab to the intersection of a certain plane at the exit surface of the combustion chamber plate 49, to the "effective length" (L_.) 94 of the combustion chamber, i.e.
Ei noen laattaverhouksen pituuteen mitattuna sen ja liekinpi-toosaston (olakkeen 99) leikkauspisteestä holkkiverhouksen päähän kammion ulostulossa. Syitä juuri näiden parametrien ja suhteiden merkitykseen ei tunneta täysin, mutta seuraa-10 vat teoriat on esitetty, vaikka keksinnön tekijät eivät haluakaan olla niihin sidottuja.No soot to the length of the slab cladding as measured from its point of intersection with the flame retardant compartment (shoulder 99) to the end of the sleeve cladding at the outlet of the chamber. The reasons for the significance of these parameters and relationships are not fully known, but the following theories have been presented, although the inventors do not wish to be bound by them.
Tämän rakennesuhteen Dg/Dp tehtävänä on ohjata polttoaineseoksen suurentumisastetta, kun se tulee ulos liekinpito-osastosta ja siirtyy polttokammioon. Tämä oh-15 jattu suurentuminen mahdollistaa syttymisen ja liekin asettumisen olakkeesecn, jonka liekinpito-osasto ja polt-tokammio-osasto muodostavat. Aikaisemmissa polttimissa pa-lamisreaktiot tapahtuivat usein vasta noin kammion puolivälissä, minkä uskotaan johtuneen suurinopeuksisen polt-20 toainevirran äkillisestä huomattavasta suurentumisesta sen tullessa polttokammioon. Yllättäen on todettu, että syty-tinosastoon nähden oikein mitoitetulla polttokammiolla (Dg/Dp) voidaan saada aikaan ja pitää yllä "stabiili" liekki, jolloin polttimen sulatuskapasiteetti pysyy opti-25 maalisena ja saadaan liekki, joka sulattaa metallin ensi-sijaisesti konvektiomekanismin avulla.The function of this structural ratio Dg / Dp is to control the degree of expansion of the fuel mixture as it exits the flame retention compartment and enters the combustion chamber. This continued enlargement allows ignition and flame to settle on the shoulder formed by the flame retention compartment and the combustion chamber compartment. In previous burners, combustion reactions often occurred only about halfway through the chamber, which is believed to be due to a sudden significant increase in the high velocity fuel flow as it entered the combustion chamber. Surprisingly, it has been found that a combustion chamber (Dg / Dp) correctly dimensioned with respect to the igniter compartment can produce and maintain a "stable" flame, whereby the melting capacity of the burner remains optimum and a flame is obtained which melts the metal primarily by a convection mechanism.
! Vakaan liekin pitäminen yllä onkin erittäin toivot- tavaa, koska pitkä, epävakaa liekki on ominaista poltto-aineen ja hapen suhteellisen alhaiselle palamisasteelle. 30 Tällainen epävakaa liekki aiheuttaa nimittäin suuremman kuparimäärän kerääntymisen kammioon ja kuparin happipitoi-·,· · suuden lisääntymisen ei-toivotuille tasoille. Sen sijaan lyhyt, vakaa liekki on merkkinä kammiossa tapahtuvasta lähinnä täydellisestä palamisesta. Lisäseurauksena epä-35 täydellisestä palamisesta on tulenkestolaatan lämpötilo- ίο 86470 jen huomattava vaihtelu ja myös tulenkestorakenteen epätasainen kuluminen, jolloin laatan käyttöikä lyhenee.! Maintaining a stable flame is therefore highly desirable because a long, unstable flame is characterized by a relatively low rate of combustion of fuel and oxygen. 30 Such an unstable flame causes a greater amount of copper to accumulate in the chamber and an increase in the oxygen content of the copper to undesired levels. Instead, a short, stable flame is a sign of near-complete combustion in the chamber. An additional consequence of incomplete combustion is the considerable variation of the temperature of the refractory plate and also the uneven wear of the refractory structure, which shortens the service life of the plate.
On todettu, että suositettava polttokammion halkaisijan ja liekinpito-osaston ulostulokohdan halkaisijan 5 suhde (Dg/D^ on noin 1,35 - 1,70 ja mieluimmin noin 1,40 -1,45, esimerkiksi 1,43.It has been found that the preferred ratio of the diameter of the combustion chamber to the diameter of the outlet of the flame retention compartment 5 (Dg / D 2 is about 1.35 to 1.70 and preferably about 1.40 to 1.45, for example 1.43).
Polttokammion tehollisen pituuden L£ suhteen kammion hoikin halkaisijaan Dg on myös todettu olevan tärkeä polttimen suoritusparametri. Tämän uskotaan johtuvan sii-10 tä, että tällä suhteella polttokammiolle saadaan sopiva geometria, mikä tehostaa palamista ja pitää seinämät kuumina koko tällä pituudella. Tämän suhteen on todettu riippuvan polttimen käyttöenergia-alueesta (BTU/hr), niin että yleensä kasvavat käyttöenergia-alueet vaativat pienempiä 15 suhteita. Näin ollen noin 1,2 - 3,7 suuruista aluetta voidaan soveltaa keksintöön ja parhaisiin tuloksiin päästään, kun suhde (Lg/Dg) on noin 1,85 - 3,70 ja mieluimmin noin 2,5 - 3,5, esimerkiksi 3,0, kooltaan sellaisille poltti-mille, jotka ovat pienempiä kuin noin 10 x 10^ BTU/hr, 20 esimerkiksi noin 0,5 x 10^ - 4 x 10^ BTU/hr. Suuremmille polttimille, esimerkiksi noin 10 x 10^ BTU/hr suuremmille, suhteeksi suositetaan noin 1,2 - 1,7, esimerkiksi noin 1,3 - 1,6.The ratio of the effective length L £ of the combustion chamber to the diameter Dg of the chamber sleeve has also been found to be an important burner performance parameter. This is believed to be due to the fact that this ratio provides a suitable geometry for the combustion chamber, which enhances combustion and keeps the walls hot throughout this length. In this respect, it has been found to depend on the operating energy range (BTU / hr) of the burner, so that generally increasing operating energy ranges require lower ratios. Thus, a range of about 1.2 to 3.7 can be applied to the invention and the best results are obtained when the ratio (Lg / Dg) is about 1.85 to 3.70 and preferably about 2.5 to 3.5, for example 3, 0, for burners smaller than about 10 x 10 4 BTU / hr, for example about 0.5 x 10 4 to 4 x 10 3 BTU / hr. For larger burners, for example larger than about 10 x 10 4 BTU / hr, a ratio of about 1.2 to 1.7, for example about 1.3 to 1.6, is recommended.
Polttokammiolaatan kokonaislaattapituuden (LT) suh-25 de "teholliseen pituuteen" L_, eli (L /L_), määrittää pää- O ib asiassa sen, millä hoikin pituudella tietylle polttimelle ; saadaan toivottu tulos. Parhaisiin tuloksiin on päästy, kun edellä mainittu suhde on noin 1,20 - 2,00 tulenkesto-laatan suositettavan pituuden ollessa noin 11" ja laattaan 30 liittyvän SiC-holkin pituuden ollessa noin 6 - 9", mieluimmin noin 7,5", jolloin suhde on 1,47.The ratio of the total slab length (LT) of the combustion chamber plate (LT) to the "effective length" L_, i.e. (L / L_), mainly determines the length of the sleeve for a given burner; the desired result is obtained. The best results are obtained when the above ratio is about 1.20 to 2.00 with the preferred length of the refractory slab being about 11 "and the length of the SiC sleeve associated with the slab 30 being about 6 to 9", preferably about 7.5 ", where the ratio is 1.47.
Alan asiantuntijat tietävät, että De:n, D_:n, L„:nThose skilled in the art know that De, D_, L „
o r Eo r E
ja LT:n absoluuttiset arvot vaihtelevat halutusta poltin-koosta (BTU/hr) riippuen edellyttäen, että tässä mainitut 35 suhteet pidetään yllä. Yleensä mitä suurempi polttimen 1 ·and the absolute values of LT will vary depending on the desired burner size (BTU / hr) provided that the ratios mentioned herein are maintained. In general, the larger the burner 1 ·
11 8647G11 8647G
BTU-teho on, sitä suurempia arvot D_, D„, L„ ia Lm ovat.The BTU power is, the larger the values D_, D „, L„ and Lm are.
b Γ Ct 1 Järjestelmän toinen tärkeä parametri on se nopeus, jolla polttokaasut menevät kammion läpi. On yllättävää, että parhaisiin tuloksiin päästään, kun ulos tulevien kaa-5 sujen nopeus on noin kaksi kertaa suurempi kuin aikaisemmissa polttimissa esiintyvät kaasun nopeudet. Tämän uskotaan johtuvan niistä tuloksista, jotka on saatu polttimen mittojen korreloimisesta edellä mainittujen suhteiden mukaan ja polttoainekaasujen tehostuneesta palamisesta.b Γ Ct 1 Another important parameter of the system is the speed at which the combustion gases pass through the chamber. Surprisingly, the best results are obtained when the velocity of the outgoing gases is about twice as high as the gas velocities present in previous burners. This is believed to be due to the results obtained from the correlation of the burner dimensions according to the above ratios and the enhanced combustion of the fuel gases.
10 Näin ollen polttimen mittojen korrelointi keksin nön mukaisesti oikealla tavalla mitoitetun polttokammion saamiseksi aikaan on osaltaan parantanut liekin stabiliteettia, kun hidastussuhde on noin 2,5:1, jolloin epäpuhtaustasot laskevat sulassa kuparissa ja polttokammion ku-15 luminen vähenee tuntuvasti.Thus, correlating the dimensions of the burner according to the invention to obtain a properly sized combustion chamber has contributed to improved flame stability at a deceleration ratio of about 2.5: 1, whereby impurity levels decrease in molten copper and combustion chamber wear is significantly reduced.
Kuviot 3 ja 4 esittävät yksikköä, jossa on pystysuora kuilusulatusuuni 1, kouru 2 ja asianomaiset putket, joilla syötetään polttoainetta ja happea sisältävää kaasua (ilmaa) lukuisiin polttimiin 3, jotka on sijoitettu 20 kahteen kehän suuntaiseen riviin. Kuten kuviosta 4 käy selville, uunin 1 sivuseinämät ja pohja on varustettu tu-lenkestovuorauksella 5, jonka ympärillä on vaippa 6, joka on valmistettu sopivasta metallista, mieluimmin teräksestä, ja koottu asianmukaisella tavalla hitsaamalla, niin 25 että on saatu kaasutiivis vaippa. Uunin sivuseinämissä on useita aukkoja 7 polttimia 3 varten. Kuten kuviossa 4 esitetään, uunin alemmat sivuseinämät 8 kallistuvat sisäänpäin, ja uunin pohja 9 kallistuu kouruun 2 johtavaa pois-toaukkoa 10 päin.Figures 3 and 4 show a unit with a vertical shaft melting furnace 1, a chute 2 and corresponding pipes for supplying fuel and oxygen-containing gas (air) to a plurality of burners 3 arranged in two circumferential rows. As can be seen from Figure 4, the side walls and the bottom of the furnace 1 are provided with a refractory lining 5 surrounded by a jacket 6 made of a suitable metal, preferably steel, and assembled in a suitable manner by welding to give a gas-tight jacket. The side walls of the furnace have several openings 7 for the burners 3. As shown in Fig. 4, the lower side walls 8 of the furnace are inclined inwards, and the bottom 9 of the furnace is inclined towards the outlet 10 leading to the trough 2.
30 Kuvion 3 esittämällä tavalla puhaltimesta 11 tule va ilma menee halutulla ylipaineella putkea 12 pitkin sää-töventtiiliin 13, joka syöttää ilman jakoputkiin 14, joista se syötetään halutulla ylipaineella eri polttimiin 3 eristetyillä putkilla. Sopivasta lähteestä syötetty kaasu-.·:1. 35 mainen polttoaine virtaa halutulla ylipaineella putkea 15 i2 86 4 70 pitkin, joka on kuumennin 16, johon syötetään lämpöä polttoaineen esikuumentamiseksi sopivalla tavalla, esimerkiksi lämmönvaihtimellä, jossa käytetään joko sähkökuumennusta tai kuumia palamistuotteita. Esikuumennettu polttoaine 5 menee sitten eristettyjen putkien ja säätöventtiilien 16A kautta eri polttimiin 3, jotka voi olla myös eristetty lämpöhäviön estämiseksi. Polttimet 3 on sijoitettu sivu-seinämässä oleviin aukkoihin ja ne pysyvät paikallaan niissä pulttien 17 avulla, jotka pitävät jokaisen poltti-10 men asennuslevyn 18 tiiviisti vaippaa 6 vasten, niin että saadaan käytännöllisesti katsoen kaasutiivis kiinnitys. Tällainen kiinnitys ja polttimien suljettu rakenne yhdessä melkein täydellisesti uunin ulkopuolella olevan ilman pääsemisen sinne polttimen aukoista. Kuten jo edellä mainit-15 tiin, useita polttimia on sijoitettu uunin seinämään jokaisen polttimen ollessa tällöin mieluimmin etukäteen määrätyllä etäisyydellä muihin uunin ympärillä oleviin polttimiin nähden.As shown in Fig. 3, the air coming from the fan 11 enters the control valve 13 at the desired overpressure along the pipe 12, which supplies the air to the manifolds 14, from which it is supplied at the desired overpressure to the different burners 3 by insulated pipes. Gas supplied from a suitable source ·: 1. The ground fuel flows at the desired overpressure along a pipe 15 i2 86 4 70 which is a heater 16 to which heat is supplied to heat the fuel in a suitable manner, for example by a heat exchanger using either electric heating or hot combustion products. The preheated fuel 5 then passes through insulated pipes and control valves 16A to various burners 3, which may also be insulated to prevent heat loss. The burners 3 are located in the openings in the side wall and are held in place by bolts 17 which hold each mounting plate 18 of the burner 10 tightly against the jacket 6, so that a virtually gas-tight fastening is obtained. Such a fixation and the closed structure of the burners together almost completely allow air outside the furnace to enter it through the burner openings. As already mentioned above, a plurality of burners are arranged in the wall of the furnace, each burner being preferably at a predetermined distance from the other burners around the furnace.
Yksityiskohdat esimerkkinä olevasta pystysuorasta 20 kuilusulatusuunista ja polttimesta esitetään US-patentis-sa nro 3 199 977, jonka sisältö kuuluu tähän viitteenä.Details of an exemplary vertical shaft melting furnace and burner are set forth in U.S. Patent No. 3,199,977, the contents of which are incorporated herein by reference.
Keksinnön mukainen suositettava, suurinopeuksinen poltinrakenne esitetään kuviossa 2 ja sillä on seuraavat mitat. Polttimien polttokammiolaatat 49 ovat neliön muo-25 toisia, ja niiden sivujen pituus on 9". Polttimien polt-·.·.·. tokammiolaatan 49 hoikin halkaisija Ds on noin 2,5", lie- kinpito-osaston 51 ulostuloaukon halkaisija D„ on noin Γ 1,75" ja suhde Dg/DF on noin 1,43. Poltin on yhtenäisen kaasuvirran sytyttämiseksi varustettu sähkösytytystulpal-30 la 59 ja sytytintangolla 58, joka edistää yhtenäisen virran palamista polttokammiossa 52. Tehollinen pituus L_ ·.·.· mitattuna liekinpito-osaston 51 päästä polttokammiolaatan 49 päähän on noin 7,5". Laatan pituus LT on noin 11", jol-: loin Lm/T_ = 1,47. Tehollisen pituuden L„ suhde hoikin * · X £j h :11: 35 halkaisijaan Dg, eli LE/Dg = 3,00. Tällä polttimella saa- · · • · • · i3 86470 daan vakaa liekki hidastussuhteen ollessa noin 2,5:1 US-patentissa nro 3 199 977 selostettua tyyppiä olevassa pystysuorassa sulatusuunissa, jonka rakenteellinen sulatus-kapasiteetti on noin 20 STPH.A preferred high speed burner structure according to the invention is shown in Figure 2 and has the following dimensions. The burner chamber plates 49 of the burners are square in shape and have a side length of 9 ". The diameter Ds of the sleeve of the burner chamber chamber plate 49 is about 2.5", the outlet diameter D "of the flame compartment 51 is about Γ 1.75 "and the ratio Dg / DF is about 1.43. To burn a uniform gas flow, the burner is equipped with an electric spark plug 30a 59 and a igniter rod 58 which promotes the combustion of a uniform current in the combustion chamber 52. Effective length L_ ·. ·. · measured flame retention from the end of the compartment 51 to the end of the combustion chamber plate 49 is about 7.5 ". The length LT of the slab is about 11 ", where Lm / T_ = 1.47. The ratio of the effective length L„ to the diameter Dg of the sleeve * · X £ jh: 11: 35, i.e. LE / Dg = 3.00. A stable flame is obtained at a retardation ratio of about 2.5: 1 in a vertical melting furnace of the type described in U.S. Patent No. 3,199,977 having a structural melting capacity of about 20 STPH.
5 Kuviossa 2 esitetyssä keksinnön mukaisessa suuri tehoisessa polttimessa, jonka teho on yli 10 x 10^ BTU/hr, hoikin halkaisija Dg on noin 10 1/4", ulostulokohdan halkaisija D_ noin 7,5", tehollinen pituus L„ noin 16" ja r L· laatan pituus L_ noin 23 3/16". Suhde De/D_ on 1,37, L-VD-, 1 or h. o 10 on 1,56 ja L^/L- on 1,45. Polttimella saadaan vakaa liek- 1 Ci ki noin 2,5:1 hidastussuhteella.In the high power burner of the invention shown in Figure 2, having a power of more than 10 x 10 3 BTU / hr, a sleeve diameter Dg of about 10 1/4 ", an outlet diameter D_ of about 7.5", an effective length L "of about 16" and r L · plate length L_ about 23 3/16 ". The ratio De / D_ is 1.37, L-VD-, 1 or h. O 10 is 1.56 and L 1 / L- is 1.45. The burner provides a stable flame with a deceleration ratio of about 2.5: 1.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US8501039 | 1985-06-03 | ||
PCT/US1985/001039 WO1986007436A1 (en) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | Gas burner |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI870443A0 FI870443A0 (en) | 1987-02-02 |
FI870443A FI870443A (en) | 1987-02-02 |
FI86470B true FI86470B (en) | 1992-05-15 |
FI86470C FI86470C (en) | 1992-08-25 |
Family
ID=22188709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI870443A FI86470C (en) | 1985-06-03 | 1987-02-02 | GASBRAENNARE. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0229048B1 (en) |
JP (1) | JPS62503115A (en) |
KR (1) | KR930007447B1 (en) |
AT (1) | ATE58221T1 (en) |
AU (1) | AU573863B2 (en) |
BG (1) | BG47799A3 (en) |
BR (1) | BR8507221A (en) |
DE (1) | DE3580486D1 (en) |
FI (1) | FI86470C (en) |
NO (1) | NO870410L (en) |
WO (1) | WO1986007436A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5256058A (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-26 | Combustion Tec, Inc. | Method and apparatus for oxy-fuel heating with lowered NOx in high temperature corrosive environments |
US5199866A (en) * | 1992-03-30 | 1993-04-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adjustable momentum self-cooled oxy/fuel burner for heating in high temperature environments |
US5547368A (en) * | 1993-03-01 | 1996-08-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and device for combustion-enhanced atomization and vaporization of liquid fuels |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2806517A (en) * | 1950-11-16 | 1957-09-17 | Shell Dev | Oil atomizing double vortex burner |
US2839128A (en) * | 1953-03-25 | 1958-06-17 | Thermal Res And Engineering Co | Burner |
GB850907A (en) * | 1959-03-05 | 1960-10-12 | Tulifa Verken Ab | An improved burner tube for oil burner units |
BE633958A (en) * | 1962-06-22 | |||
US3299940A (en) * | 1963-06-22 | 1967-01-24 | American Smelting Refining | Burner structure |
US4120639A (en) * | 1977-06-30 | 1978-10-17 | Midland-Ross Corporation | High momentum burners |
JPS5414028A (en) * | 1977-07-01 | 1979-02-01 | Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd | Low nox burner |
JPS5752496A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Washing machine |
JPS5826489A (en) * | 1981-08-11 | 1983-02-16 | 松下電器産業株式会社 | High frequency heater |
-
1985
- 1985-06-03 KR KR1019870700096A patent/KR930007447B1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-06-03 WO PCT/US1985/001039 patent/WO1986007436A1/en active IP Right Grant
- 1985-06-03 JP JP60502824A patent/JPS62503115A/en active Pending
- 1985-06-03 DE DE8585903118T patent/DE3580486D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-03 EP EP85903118A patent/EP0229048B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-03 AT AT85903118T patent/ATE58221T1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-06-03 BR BR8507221A patent/BR8507221A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-06-03 AU AU44963/85A patent/AU573863B2/en not_active Ceased
-
1987
- 1987-02-02 BG BG78296A patent/BG47799A3/en unknown
- 1987-02-02 FI FI870443A patent/FI86470C/en not_active IP Right Cessation
- 1987-02-02 NO NO87870410A patent/NO870410L/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG47799A3 (en) | 1990-09-14 |
AU573863B2 (en) | 1988-06-23 |
EP0229048B1 (en) | 1990-11-07 |
DE3580486D1 (en) | 1990-12-13 |
ATE58221T1 (en) | 1990-11-15 |
JPS62503115A (en) | 1987-12-10 |
NO870410L (en) | 1987-02-02 |
KR880700213A (en) | 1988-02-20 |
FI870443A0 (en) | 1987-02-02 |
WO1986007436A1 (en) | 1986-12-18 |
EP0229048A4 (en) | 1989-01-24 |
KR930007447B1 (en) | 1993-08-11 |
FI86470C (en) | 1992-08-25 |
BR8507221A (en) | 1987-08-04 |
EP0229048A1 (en) | 1987-07-22 |
FI870443A (en) | 1987-02-02 |
AU4496385A (en) | 1987-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3459867A (en) | Direct arc furnace | |
EP0436793B1 (en) | Oxygen-fuel burner | |
US5346524A (en) | Oxygen/fuel firing of furnaces with massive, low velocity, turbulent flames | |
US4556384A (en) | Burner for pulverized coal | |
US2855033A (en) | Industrial gas burner | |
NO166671B (en) | OBSERVING FLAMES AND BURNS. | |
US4154571A (en) | Premix gas burner assembly | |
US4536152A (en) | High-velocity gas burners | |
FI86470B (en) | GASBRAENNARE. | |
RU158400U1 (en) | Incendiary horn of an agglomeration machine | |
FR2429983A1 (en) | CONTINUOUS METAL MELTING OVEN | |
RU32862U1 (en) | Gas-burner | |
US4362293A (en) | Cupola | |
EP0598532A1 (en) | Gas burner | |
US4411617A (en) | Burners for soaking pit furnaces | |
CA1227411A (en) | Gas burner | |
RU2340855C1 (en) | Method of hydrocarbon fuel burning in cupola furnace | |
CA1123332A (en) | Burners for soaking pit furnaces, soaking pit furnaces including such burners and methods of supplying heat to soaking pit furnaces | |
US2794629A (en) | Burner support for open hearth furnaces | |
RU2280829C1 (en) | Aluminum melting furnace | |
SU1399362A1 (en) | Method of heating furnace | |
RU2075693C1 (en) | Fantail hearth burner | |
SU1500812A1 (en) | Continuous furnace for rendering liquid waste harmless | |
SU954758A2 (en) | Nozzle | |
RU1658704C (en) | Method for heating batch-type furnace for applying low-melting metal coatings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: ASARCO INCORPORATED |