<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
. (/1 ; v///Ol/./ & SOCT ROOIOvereenkomstig de Internationale Verdragen, wordt het recht van voorrang ingeroepen van de octrooiaanvrage Nr. 84.697 ingediend op 15 maart 1983 in het Groothertogdom Luxemburg.
EMI1.2
C C 2221/8402.
2221/8402.S I D M A R Maritieme Staalnijverheid N. V., GENT. (België).
Werkwijze voor de herstelling van vuurvaste bekledingen.
Onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor de herstelling van warme vuurvaste bekledingen, zoals gebruikt, met name, in de ovens van de metallurgie of glasnijverheid.
De hierna volgende beschrijving is, bij wijze van voorbeeld, gericht op de herstelling van de bekleding van cokesovens, maar het is duidelijk dat de uitvinding geenszins beperkt is tot deze toepassing.
Het is bekend dat de bekleding van een oven als een cokesoven tijdens de werking onderworpen wordt aan thermische en mechanische belastingen die beschadigingen meebrengen, met name door splijtvorming of afkorsting.
<Desc/Clms Page number 2>
Er werden reeds verschillende methodes voorgesteld om te trachten de beschadigde vuurvaste bekledingen te herstellen in warme toestand. Zo worden thermische beschadigingen vermeden die te wijten zijn aan de afkoeling en herverhitting der ovens.
Een eerste bekende werkwijze bestaat in het projecteren op het beschadigde deel van de bekleding van een poedervormig mengsel dat met name minstens één metaal bevat dat een warmtebestendig oxyde kan vormen, gedragen door een zuurstofstroom.
In de praktijk is deze werkwijze beperkt tot het afzetten van brandbare metaaloxydes, zoals van magnesium, aluminium, calcium, silicium.
Daarenboven, daar ze gebaseerd is op de verbranding van een met zuurstof brandbaar metaal, brengt ze een belangrijk verbruik van deze materies mee. De kostprijs van deze brandbare metalen (Al, Si, Mg) enerzijds, en van de zuurstof anderzijds, vormt een nadeel voor deze werkwijze.
Tenslotte maakt ze amper de verwezenlijking mogelijk van afzettingen bij zeer hoog debiet ; bij omvangrijke herstellingen kan de duur der werken dus lang zijn.
Er is een andere methode bekend, die bestaat in het smelten van een poedervormige vuurvaste stof in een vlam met hoge temperatuur, en dit in gesmolten staat op de te herstellen oppervlakte te spuiten.
Deze methode houdt het vormen in van een vlam die een voldoende temperatuur kan bereiken om de smelting te verzekeren van het te projecteren vuurvaste materiaal. Te dien einde houdt ze het verbruik in van een brandstof, bijvoorbeeld een gasvormige koolwaterstof met hoog warmtevermogen, en van een verbrandingsmiddel,
<Desc/Clms Page number 3>
met name zuurstof. De gebruikskosten ervan zijn dus hoog.
Anderzijds veronderstelt het bereiken van een goed resultaat, d. w. z. een correct herstelde bekleding, dat het poederdebiet zorgvuldig aangepast wordt aan de smeltkapaciteit van de brander. Deze regeling kan erg delikaat blijken en de kwaliteit van de uitgevoerde herstelling in het gedrang brengen.
Tenslotte kan de beschikbare ruimte in bepaalde ovens, in het bijzonder in cokesovens, onvoldoende zijn om de inbreng mogelijk te maken van projectietoestellen met hoog vermogen. Hieruit volgt, dat de herstellingen ook zeer lang kunnen duren.
De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor de herstelling van beschadigde vuurvaste bekledingen. Verder beoogt de uitvinding de bekendmaking van een werkwijze waardoor de herstelling van de vuurvaste bekledingen door projectie mogelijk wordt zonder gebruik van een vlam voortkomend uit de verbranding van een gasmengsel.
De werkwijze voor de herstelling van vuurvaste bekledingen, die het voorwerp is van onderhavige uitvinding, waarin op de beschadigde oppervlakte een poedervormig materiaal geprojecteerd wordt dat op hoge temperatuur is gebracht, wordt gekenmerkt door het feit dat genoemd materiaal verhit wordt door middel van een plasmabrander, en doordat het daarna op de beschadigde oppervlakte wordt gespoten.
Volgens een variante van de uitvindingswerkijze wordt het poedervormige vuurvaste materiaal in suspensie gebracht in een gas, dit gas dat het materiaal in suspensie bevat wordt door een plasmabrander geleid om het op de gewenste temperatuur te brengen, en het materiaal wordt warm op de te herstellen oppervlakte geprojecteerd.
<Desc/Clms Page number 4>
volgens een andere variante van de werkwijze van de uitvinding, wordt het poedervormige vuurvaste materiaal in een warme gasstroom gebracht die van een plasmabrander komt en op de te herstellen oppervlakte gericht is.
De werkwijze der uitvinding biedt als voordeel, het gebruik mogelijk te maken van verschillende types plasmagene, oxyderende, neutrale of reducerende gassen, volgens de aard van het af te zetten materiaal.
Onder de materialen die door het procédé kunnen afgezet worden, kunnen de oxydes aangehaald worden zoals kiezel of aluinaarde, evenals de carbides, zoals siliciumcarbide.
Volgens de uitvinding is het eveneens mogelijk door projectie materialen af te zetten waarvan de smelttemperatuur bijzonder hoog is, zoals zirconoxyde.
In het bijzondere geval van de cokesovens wordt de plasmabrander voordelig gemaneuvreerd door een arm die zich uitstrekt binnen in de ovencel. De toepassing van deze operatie wordt vergemakkelijkt door de werkwijze van de uitvinding, omwille van het verminderde gewicht en volume van de plasmabrander in vergelijking met de gasbranders.
Volgens een interessante modaliteit van toepassing, wordt de plasmabrander bewogen door middel van minstens één gearticuleerde arm.
Nog steeds volgens de uitvinding wordt een cokesovenbatterij uitgerust met minstens één gelede arm, gemonteerd op een beweegbaar karretje langs de ovenbatterij, waardoor de yerschil- lende cellen van de batterij bediend kunnen worden.
<Desc/Clms Page number 5>
De werkwijze van de uitvinding is bijzonder interessant gebleken voor de herstelling van de vuurvaste bekleding van de cellen van cokesovens, waarin de beschikbare ruimte beperkt is en het gebruik niet mogelijk maakt van grote projectieapparaten.
In dit opzicht biedt de werkwijze van de uitvinding talrijke voordelen in vergelijking met vroegeren werkwijzen.
Ze maakt in het bijzonder mogelijk hoge vermogens te bereiken, waardoor zeer omvangrijke materiaaldebieten kunnen gebruikt worden, wat de duur van de herstellingen gevoelig vermindert.
Bovendien kan de plasmabrander gemakkelijk geregeld of gemoduleerd worden naargelang van de kwaliteit of het debiet van het af te zetten materiaal.
Ze biedt eveneens een grote regelsoepelheid van de door het plasma bereikte temperatuur, evenals de mogelijkheid deze temperatuur precies te regelen.
Tenslotte laat ze toe de gewenste temperaturen te bereiken in zeer gelokaliseerde zones. Ze verzekert dus een preciesere herstelling van de beschadigde zones van de bekledingen, terwijl de beschadigingsrisico's door oververhitting der aangrenzende onbeschadigde delen verminderen.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
. (/ 1; v /// Ol /./ & SOCT ROOIO Pursuant to the International Treaties, the priority right of Patent Application No. 84,697 is filed on March 15, 1983 in the Grand Duchy of Luxembourg.
EMI1.2
C C 2221/8402.
2221 / 8402.S I D M A R Maritime Steel Industry N.V., GHENT. (Belgium).
Method for the repair of refractory linings.
The present invention relates to a method for the repair of hot refractory linings, as used, in particular, in the furnaces of the metallurgy or glass industry.
The following description is, by way of example, aimed at repairing the coke oven coating, but it is clear that the invention is by no means limited to this application.
It is known that the furnace coating such as a coke oven is subjected to thermal and mechanical stresses during operation which cause damage, particularly by splitting or scaling.
<Desc / Clms Page number 2>
Several methods have already been proposed to attempt to restore the damaged refractory linings in a hot condition. This avoids thermal damage due to the cooling and reheating of the ovens.
A first known method consists in projecting onto the damaged part of the coating a powdered mixture, which in particular contains at least one metal which can form a heat-resistant oxide, carried by an oxygen flow.
In practice, this method is limited to the deposition of flammable metal oxides, such as of magnesium, aluminum, calcium, silicon.
In addition, since it is based on the combustion of an oxygen-flammable metal, it involves significant consumption of these materials. The cost of these flammable metals (Al, Si, Mg) on the one hand, and of the oxygen on the other, is a drawback for this method.
Finally, it barely allows the creation of deposits at very high flow rates; with major repairs, the duration of the work can therefore be long.
Another method is known which consists in melting a powdered refractory material in a high temperature flame and spraying it in a molten state on the surface to be restored.
This method involves forming a flame that can reach a temperature sufficient to ensure the melting of the refractory material to be projected. To this end it includes the consumption of a fuel, for example a gaseous hydrocarbon of high heat capacity, and of a combustion agent,
<Desc / Clms Page number 3>
especially oxygen. The running costs are therefore high.
On the other hand, achieving a good result presupposes d. w. z. a correctly restored coating, that the powder flow rate is carefully adjusted to the melting capacity of the burner. This arrangement can prove to be very delicate and compromise the quality of the repairs carried out.
Finally, the space available in certain furnaces, especially in coke ovens, may be insufficient to allow the input of high-power projection equipment. It follows that the repairs can also take a very long time.
The present invention relates to a method of repairing damaged refractory linings. Furthermore, the invention contemplates the disclosure of a method which allows the restoration of the refractory linings by projection without the use of a flame resulting from the combustion of a gas mixture.
The method for the repair of refractory linings, which is the object of the present invention, in which a powdered material which has been brought to a high temperature is projected onto the damaged surface, is characterized by the fact that said material is heated by means of a plasma burner, and because it is then sprayed on the damaged surface.
According to a variant of the inventive method, the powdery refractory material is slurried in a gas, this gas containing the slurry material is passed through a plasma torch to bring it to the desired temperature, and the material is warmed on the surface to be recovered projected.
<Desc / Clms Page number 4>
according to another variant of the method of the invention, the powdery refractory material is introduced into a hot gas stream coming from a plasma burner and directed to the surface to be restored.
The method of the invention offers the advantage of enabling the use of different types of plasma gene, oxidizing, neutral or reducing gases, depending on the nature of the material to be deposited.
Among the materials that can be deposited by the process, the oxides can be mentioned such as pebble or alumina, as well as the carbides, such as silicon carbide.
According to the invention it is also possible to deposit by projection materials the melting temperature of which is particularly high, such as zirconoxide.
In the particular case of the coke ovens, the plasma burner is advantageously maneuvered through an arm extending inside the furnace cell. The use of this operation is facilitated by the method of the invention because of the reduced weight and volume of the plasma burner compared to the gas burners.
According to an interesting modality of application, the plasma torch is moved by means of at least one articulated arm.
Still in accordance with the invention, a coke oven battery is equipped with at least one articulated arm mounted on a movable cart along the oven battery, allowing the battery's different cells to be operated.
<Desc / Clms Page number 5>
The process of the invention has proven to be of particular interest for the restoration of the refractory lining of the coke oven cells, in which the available space is limited and does not allow the use of large projection equipment.
In this regard, the method of the invention offers numerous advantages over earlier methods.
In particular, it makes it possible to achieve high powers, so that very large material flow rates can be used, which considerably reduces the duration of the repairs.
In addition, the plasma burner can be easily controlled or modulated according to the quality or flow rate of the material to be deposited.
It also offers great control flexibility of the temperature reached by the plasma, as well as the possibility of precisely controlling this temperature.
Finally, it allows to reach the desired temperatures in very localized zones. It thus ensures a more precise repair of the damaged areas of the coverings, while reducing the damage risks due to overheating of the adjacent undamaged parts.