Brenneranordnung

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Brenneranordnung insbesondere zur Beheizung, Trocknung und/oder Warmhaltung insbesondere von Verteilern einer Stranggießanlage.

Stand der Technik

In Schmelzbetrieben, wie beispielsweise in Stahlwerken mit Stranggießanlagen wird das geschmolzene flüssige Metall in der Regel mittels einer Pfanne an den Gießstand einer Stranggießanlage gebracht. Das heiße flüssige Metall wird mittels eines Verteilers, wie beispielsweise einer Verteilerrinne, zwischengepuffert, bevor es in die Kokille der Stranggießanlage einströmt. Der Verteiler dient auch dazu, dass ein laufender Wechsel der Gießpfannen durchgeführt werden kann, somit also ein Sequenzgießen des Metalls durchführbar ist.

Die Verteiler werden in der Regel zyklisch neu zugestellt und vor jeder Sequenz gegebenenfalls neu zwischenrepariert und mit einem Tauchrohr bestückt. Danach wird der Verteiler getrocknet und aufgeheizt. Zur Beheizung wird dabei ein Brenner mit fossilen Brennstoffen, wie mit Erdgas, und mit Sauerstoffträgern, wie beispielsweise mit Luft, betrieben. Dabei werden üblicher Weise im Handel erhältliche Brenner verwendet, die in einen Heizdeckel eingebaut werden.

Durch die Verwendung von handelsüblichen Brennern mit Flammenerzeugung wird ein sich schnell bewegendes Abgas erzeugt, das zur Strähnenbildung neigt und insgesamt einen geringen Anteil an Strahlungsenergie aufweist.

Durch die Flammen werden punktuelle Aufheizungen erzeugt, was zu einer lokalen überhitzung führen kann, wo die jeweilige Flamme direkt auftrifft und wobei andere Bereiche wiederum eher zu schwach erhitzt werden, wo die Flamme zu weit entfernt ist. Dadurch werden Spannungen im Verteiler verursacht, was zu Rissbildung und somit zum Ausfall der gesamten Anlage führen kann. Wei- terhin ist durch die inhomogene Erwärmung mit der Flamme die Trocknungszeit verlängert, die Standzeit des Verteilers reduziert und gleichzeitig der Energieverbrauch sehr hoch. Auch der Ausstoß an CO ₂ ist ebenfalls sehr hoch. Auch ist dadurch der Verbrauch an Ausmauerungsmaterial des Verteilers erhöht, weil es bei erhöhter Rissbildung häufiger ersetzt werden muss. Dadurch sind die Kosten für die Energiebereitstellung hoch, was die Anlage weniger wirtschaftlich macht und darüber hinaus ist der Ausstoß des Verbrennungsabgase sehr hoch und insgesamt relativ weniger umweltfreundlich, was in der letzten Zeit im Rahmen der Diskussion um den Treibhauseffekt als besonders nachteilig empfunden wird.

Solche Brenneranordnungen sind beispielsweise durch die KR 102003005373 A, die KR 1020030021728 A, die KR 1020040011716 A, die KR 1020010091068 A und die KR 09122854 A bekannt geworden.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brenneranordnung insbesondere zur Behei- zung, Trocknung und/oder Warmhaltung insbesondere von Verteilern einer

Stranggießanlage zu schaffen, die eine verbesserte Ausnutzung der eingesetz-

ten Energie, eine Reduktion des Ausstoßes von CO ₂ und eine hohe Verfügbarkeit der Anlage erreicht. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum vorteilhaften Steuern einer Brenneranordnung zu schaffen.

Die Aufgabe bezüglich der Brenneranordnung wird gelöst mit einer Brenneran- Ordnung insbesondere zur Beheizung, Trocknung und/oder Warmhaltung insbesondere von einem Verteiler einer Stranggießanlage, mit einer flächigen Anordnung von zumindest einem Brenner, wobei der oder die Brenner als Porenbrenner ausgebildet ist oder sind.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Porenbrenner Porenbrennerseg- mente aufweist. Dabei kann der Porenbrenner ein Segment aufweisen oder eine Mehrzahl von Segmenten, die miteinander verbunden sind oder die zumindest bis auf eine geringe Fuge zwischen den Segmenten benachbart angeordnet sind. Die verbundenen Segmente sind erfindungsgemäß mittels Verbin- dungsmitteln verbunden und/oder derart beispielsweise mittels eines Rahmens gehalten, dass ein einheitlicher Brenner durch die benachbarte Anordnung der Segmente erreicht ist. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Porenbrennersegmente des Porenbrenners flächig in benachbarten Reihen angeordnet sind.

Zur Versorgung mit Brennstoff und mit einem Sauerstoffträger ist es zweckmäßig, wenn die Porenbrennersegmente jeweils mittels Zuleitungen mit Brennstoff und/oder mit einem Sauerstoffträger versorgt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest einzelne der Zuleitungen über eine gemeinsame Versorgungs- leitung mit Brennstoff und/oder mit einem Sauerstoffträger versorgt werden. Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn ein Gebläse zur Versorgung des Sauerstoffträgers über die Zuleitungen vorgesehen ist. Dadurch wird mittels des Gebläses ein Sauerstoffträger, wie beispielsweise Luft, durch die Zuleitungen zu den Segmenten gefördert.

Zur Handhabung der Brenneranordnung ist es vorteilhaft, wenn die Porenbren- neranordnung von einer verschwenkbaren Halterung oder einem Schwenkarm gehalten sind, der mittels eines Gelenks verschwenkbar ausgebildet ist. Dabei kann es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn das Gebläse ebenfalls von der Halterung oder dem Schwenkarm gehalten ist, und somit auch das Gebläse verschwenkbar angeordnet ist.

Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer Brenneranordnung, wobei in Abhängigkeit der gewünschten Heizungsintensität bzw. Heizleistung Porenbrennersegmente zugeschaltet und/oder abgeschaltet werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn Segmente zu- oder abgeschaltet werden, die zumindest abwechselnd in Reihen oder die beispielsweise in einem Schachbrettmuster angeordnet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfmdungsgemäßen Brenneranordnung zur Beheizung, Trocknung und/oder Warmhaltung eines Verteilers, und

Fig. 2 eine Aufsicht einer Brenneranordnung nach Figur 1.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Ansicht einer Brenneranordnung 1 insbesondere zur Beheizung, Trocknung und/oder zur Warmhaltung von Verteilern insbesondere von einer Stranggießanlage. Die Brenneranordnung 1 weist dabei einen Bren- ner 2 auf, der an einer Halterung 3 aufgenommen ist und der mittels der Halte- rung 3 mit Schwenklager 4 verschwenkbar ausgebildet ist. Die Halterung bildet also einen Schwenkarm. Dabei kann der Brenner über dem Verteiler 5 liegen, wie in einer Heizposition 8, und diesen Beheizen oder der Brenner kann nach oben geklappt werden, in eine Parkposition 9, so dass er im Wesentlichen senkrecht steht und der Verteiler für weitere Arbeiten im Wesentlichen frei zugänglich ist. Zwischen diesen Positionen ist der Schwenkarm beispielsweise mittels einer Hydraulik oder mittels Druckluft betätig verschwenkbar.

Der Brenner 2 ist dabei erfindungsgemäß als Porenbrenner 10 ausgebildet. Der Porenbrenner 10 weist dabei die vorteilhafte Eigenschaft auf, dass er als Gasbrenner eine Verbrennung eines Gas-Luft-Gemischs in einer porösen Struktur oder Zelle erlaubt, die quasi oder völlig ohne die Ausbildung einer offenen Flamme auskommt. Als Resultat wird eine flammenlose, volumetrische Verbrennung des Gas-Luft-Gemischs erreicht. Dabei wird somit eine Verbren- nung in der porösen Struktur erreicht, so dass nach dem Einleiten des Gas-Luft- Gemischs als Reaktionsprodukt ein Abgasstrom ausgangsseitig erzeugt wird.

Der Sauerstoffträger, wie beispielsweise die Luft, wird beispielsweise mittels eines Gebläses 6 in den Porenbrenner 10 eingeblasen. Dabei wird der Sauer- stoffträger durch das Gebläse angesaugt und über Versorgungskanäle oder Versorgungszuleitungen 7 dem als Porenbrenner 10 ausgebildeten Brenner zugeführt.

Der in Figur 2 dargestellte Porenbrenner 10 ist vorteilhaft aus mehreren Seg- menten des Porenbrenners zusammengesetzt. Die einzelnen Segmente

11 ,12,13 sind dazu im Wesentlichen flächig angeordnet und weisen eine Ver-

bindung zu zumindest einer Zuleitung 14,15 auf, mittels welcher der Brennstoff und/oder der Sauerstoffträger dem jeweiligen Segment zugeführt wird. Dabei kann, wie oben dargestellt, die Luft oder der Sauerstoffträger über ein Gebläse in die Porenbrennersegmente eingebracht werden. Auch kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel eine Zuleitung für ein Brennstoff-Luft-Gemisch vorge- sehen sein.

Die flächig angeordneten Segmente sind dazu vorteilhaft mit geringem Fugenabstand nebeneinander angeordnet, so dass eine mehrreihige flächige Anordnung der Porenbrennersegmente vorgesehen ist. Dazu können die Porenbren- nersegmente mittels Haltemitteln, wie beispielsweise in einem Halterahmen, gehalten sein, welcher mit dem Schwenkarm verbunden ist, so dass die flächige Anordnung der Porenbrennersegmente mit dem Schwenkarm gemeinsam verschwenkt werden kann.

Der Porenbrenner erzeugt einen heißen Abgasstrom und dazu auch Wärmestrahlung, welche auf den Verteiler gerichtet werden, um diesen zu heizen, zu trocknen, zu erwärmen oder auf der Temperatur zu temperieren. Dabei tritt das heiße Abgas in den Innenraum oder die Oberfläche des Verteilers auf, was eine homogene Temperaturverteilung bewirkt und somit einer Strähnenbildung ent- gegenwirkt. Dadurch, dass aber auch ein hoher Anteil der Energie in Strahlung umgesetzt wird, kann der Verteiler ebenfalls sehr effektiv beheizt werden.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Porenbrenners als im Wesentlichen flächige Anordnung, wobei die Anordnung aus einzelnen Segmenten von Porenbrennern zusammengesetzt ist. Dadurch kann vorteilhaft gesteuert vorgegangen werden, dass einzelne Segmente oder Reihen von Segmenten unabhängig von einander zu- oder abgeschaltet werden oder einzelne Segmente unabhängig voneinander zu- oder abgeschaltet werden.

Dabei können je nach vorzunehmender Heizungsintensität bzw. Heizleistung alle Porenbrennersegmente zugeschaltet werden oder einzelne der Segmente

abgeschaltet werden. Vorteilhaft kann es sein, wenn Segmente zu- oder abgeschaltet werden, die zumindest abwechselnd in Zeilen verteilt sind. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn Segmente abwechselnd zu- oder abgeschaltet werden, die schachbrettartig angeordnet sind, so dass nur ein Bruchteil der Segmente betrieben werden.

Bezugszeichenliste

1 Brenneranordnung

2 Brenner

3 Halterung, Schwenkarm

4 Schwenklager

5 Verteiler

6 Gebläse

7 Versorgungskanäle oder Versorgungsleitung

8 Heizposition

9 Parkposition

10 Porenbrenner

11 Segment

12 Segment

13 Segment

14 Zuleitung

15 Zuleitung