CS240632B1

CS240632B1 - Metallurgical mass, especially for gunning

Info

Publication number: CS240632B1
Application number: CS843953A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Sevcik; Otakar Lahner; Zbysek Bilek
Original assignee: Frantisek Sevcik; Otakar Lahner; Zbysek Bilek
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS395384A1

Abstract

Hutná hmota, zejména k torkretování, řeší otázku snížení odpadu při torkretaci, zvýšeni přilnavosti prakticky ke všem podkladním materiálům a zvýšení produktivity práce při opravách pecí. Podstata spočívá v tom, že hmota sestává z 60 až 84 % hmot. hutného kameniva a 16 až 40 % hmot. vodního skla.Dense mass, especially for shotcrete, solves the issue of reducing waste during shotcrete, increasing adhesion to practically all base materials and increasing labor productivity during furnace repairs. The essence is that the mass consists of 60 to 84% by weight of dense aggregate and 16 to 40% by weight of water glass.

Description

Vynález se týká hutné hmoty, zejména k torkretování. Hmotu lze použít pro vyzdívky průmyslových pecí a jiných tepelně technických agregátů. Hmota je zvláště vhodná zejména pro opravy opotřebovaných či poškozených vyzdívek.The invention relates to a dense material, especially for shotcrete. The material can be used for linings of industrial furnaces and other thermal engineering units. The material is particularly suitable for repairing worn or damaged linings.

V současné době se k provádění vyzdívek a jejich oprav používají hmoty obsahující cementy, portlandské nebo hlinitanové, které vytvářejí hydraulickou vazbu. Nevýhodou těchto hmot je sníženi jejich pevnosti při prvém ohřevu vlivem dehydratace cementů, jejich nízká přilnavost k podkladu při nanášeni, zejména torkretováním, i při tvrdnutí. Při nanášení těchto hmot torkretováním je také poměrně značný odpad odrazem. Při opravách vyzdívek je také nutno čekat prakticky do úplného vychladnutí agregátu. S hmotami s hydraulickou vazbou totiž nelze pracovat při vyšších teplotách. Přitom hmoty vyžadují poměrně dlouhou dobu tuhnuti a tvrdnutí, čímž vznikají, zejména u oprav, časové ztráty v provozu. Natorkretované hmoty je také třeba ošetřovat vlhčením, které zajistí proběhnutí hydratace, a tím i výslednou pevnost. Nevýhodou těchto hmot je také jejich poměrně vysoká cena a krátká skladovací doba předmíchaných směsí vzhledem k možné hydrataci cementů vlivem vlhkosti prostředí.Currently, materials containing Portland or aluminate cements, which create a hydraulic bond, are used for lining and their repairs. The disadvantage of these materials is the reduction of their strength during the first heating due to the dehydration of the cements, their low adhesion to the substrate during application, especially by shotcrete, and during hardening. When applying these materials by shotcrete, there is also a relatively significant waste due to rebound. When repairing linings, it is also necessary to wait practically until the aggregate has completely cooled down. Hydraulically bound materials cannot be worked with at higher temperatures. At the same time, the materials require a relatively long time to set and harden, which results in time losses in operation, especially in repairs. The shotcreted materials also need to be treated with moistening, which ensures hydration and thus the resulting strength. The disadvantage of these materials is also their relatively high price and the short storage time of pre-mixed mixtures due to the possible hydration of cements due to environmental humidity.

Uvedené nedostatky odstraňuje hutná hmota, zejména k torkretování, která sestává z kameniva, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tato hmota sestává z 60 až 84 % hmot. hutného kameniva a 16 až 40 % hmot. vodního skla. Toto vodní sklo, jehož optimální množství činí 20 až 35 % hmot., může být výhodně sodné. Hutné kamenivo může s výhodou sestávat ze šamotové a/nebo lupkové drtě a maximálně 10 % hmot. křemičitého úletu, příp. z pěnošamotové drtě a maximálně 15 % hmot. křemičitého úletu. Tato šamotová a/nebo lupková drř má poměr jemných frakcí od 0,01 ao 0,2 mm k hrubým frakcím od 0,2 do 4 mm, 1 : 2 až 1 : 3. Pěnošamotová drř pak sestává z frakcí od 4 do 8 mm, od 2 do 4 mm a od 0,2 do 2 mm, jejichž vzájemný poměr činí 1 : 1 až 1 : 2.The above-mentioned shortcomings are eliminated by a dense mass, especially for shotcrete, which consists of aggregates, according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that this mass consists of 60 to 84% by weight of dense aggregates and 16 to 40% by weight of water glass. This water glass, the optimal amount of which is 20 to 35% by weight, can preferably be sodium. The dense aggregate can preferably consist of fireclay and/or shale crushed stone and a maximum of 10% by weight of silica fume, or of foamed fireclay crushed stone and a maximum of 15% by weight of silica fume. This fireclay and/or shale gravel has a ratio of fine fractions from 0.01 and 0.2 mm to coarse fractions from 0.2 to 4 mm, 1:2 to 1:3. Foam fireclay gravel then consists of fractions from 4 to 8 mm, from 2 to 4 mm and from 0.2 to 2 mm, the ratio of which is 1:1 to 1:2.

Takto volené složení kameniva zaručuje nízký odpad odrazem při torkretaci a současně zaručuje vázání alkálií, které obsahuje vodní sklo, a tím vyšší teploty použití. Naopak při nižších teplotách aplikace se hmota s výhodou může dále skládat z 0,8 % hmot. fluorokřemičitanu sodného.The composition of the aggregate chosen in this way guarantees low waste due to rebound during shotcrete and at the same time guarantees the binding of alkalis contained in the water glass, and thus higher temperatures of use. Conversely, at lower application temperatures, the mass can advantageously also consist of 0.8% by weight of sodium fluorosilicate.

Výhodou hutné hmoty podle vynálezu, jejíž pórovitosť činí do 45 %, je vysoká přilnavost hmoty prakticky ke všem podkladním materiálům, která se ani po výpalu nesnižuje. Také pevnost se ohřevem nesnižuje, naopak se vesměs zvyšuje. Další výhodou je nižší odpad při nanášení torkretováním. Při opravách pecí není nutné čekat do úplného vychladnutí, ale je možné pracovat i při teplotách 60 až 80 °C i vyšších, přičemž je možné vyzdívku ihned vysoušet a vypalovat. Během tuhnutí není třeba tyto hmoty nijak ošetřovat. Nezanedbatelnou výhodou je také poměrně nízká pořizovací cena a prakticky neomezená skladovací doba předmíchaných směsí.The advantage of the dense material according to the invention, whose porosity is up to 45%, is the high adhesion of the material to practically all base materials, which does not decrease even after firing. The strength is also not reduced by heating, on the contrary, it generally increases. Another advantage is lower waste when applying by shotcrete. When repairing furnaces, it is not necessary to wait until they have completely cooled down, but it is possible to work even at temperatures of 60 to 80 °C and higher, and it is possible to dry and fire the lining immediately. There is no need to treat these materials during solidification. A significant advantage is also the relatively low purchase price and practically unlimited storage time of pre-mixed mixtures.

Teplota, ve které může hmota pracovat, je maximálně 1 050 °C. Odolává kyselému prostředí a vyznačuje se vysokou otěruvzdorností. Není vhodná k použití na zařízeních, u kterých nastává změna teploty.The temperature at which the material can work is a maximum of 1,050 °C. It is resistant to acidic environments and is characterized by high abrasion resistance. It is not suitable for use on devices where temperature changes occur.

Vynález je dále blíže popsán na příkladech provedení.The invention is further described in more detail with reference to exemplary embodiments.

Příklad 1Example 1

Torkretovací hmota sestává z 55 % hmot. šamotové drtě o velikosti částic 0,2 až 4 mm, % hmot. šamotové drtě o velikostí částic 0,01 až 0,2 mm, 4 % hmot. křemičitého úletu a 21 % hmot. sodného vodního skla hustoty 1 290 kg.mThe shotcrete material consists of 55% by weight of fireclay crushed stone with a particle size of 0.2 to 4 mm, % by weight of fireclay crushed stone with a particle size of 0.01 to 0.2 mm, 4% by weight of silica fume and 21% by weight of sodium water glass with a density of 1,290 kg.m

Hmota byla použita při opravě kruhové cihlářské pece, která pracuje při teplotě 950 až 980 °C s velmi dobrým výsledkem. Poškozená vyzdívka pece byla očištěna od prachu a na tento podklad byla torkretováním nanesena vrstva 3 až 10 cm podle míry opotřebení, a to na nevychladnutý podklad při teplotě asi 60 °C.The material was used in the repair of a circular brick kiln, which operates at a temperature of 950 to 980 °C, with very good results. The damaged kiln lining was cleaned of dust and a layer of 3 to 10 cm was applied to this substrate by shotcrete, depending on the degree of wear, on a non-cooled substrate at a temperature of about 60 °C.

Natorkretovaná část tuhla a tvrdla prakticky současně s ohřevem na teplotu 60 °c. Již za 24 hodin bylo možno pokračovat v práci pece bez speciálního vysušování, opravená vyzdívka pracuje již 6 měsíců bez závad. Zkouškami byly zjištěny následující mechanické vlastnosti:The shotcreted part of the brick and the indenter were heated to a temperature of 60 °C practically simultaneously. After 24 hours, it was possible to continue the operation of the furnace without special drying, the repaired lining has been operating without defects for 6 months. The following mechanical properties were determined by the tests:

Objemová vlastnost po vysuš Volume property after drying ení ing 1 1 680 680 kg.m kg.m Pevnost v tlaku po vysušení Compressive strength after drying 8 8 MPa MPa po výpalu 800 °C/4 after firing 800 °C/4 hodiny hours . 8 . 8 MPa MPa Odolnost proti deformaci v Resistance to deformation in žáru při heat at zatížení 0,2 MPa load 0.2 MPa T T 06 06 950 950 T T 20 20 1 150 1,150 Dálkové změny po výpalu na Distant changes after firing on 800 °C 800°C - - 0,1 % 0.1%

Příklad 2Example 2

Torkretovací hmota sestává z 20,5 % hmot. pěnošamotové drti velikosti částic 4 až 8 mm,The shotcrete material consists of 20.5% by weight of foamed chamotte crushed stone with a particle size of 4 to 8 mm,

17,5 % hmot. pěnošamotové drti o velikosti částic 2 až 4 mm, 22 % hmot. pěnošamotové drti o velikosti částic 0,2 až 2 mm, 10 % hmot, křemičitého úletu a 30 % hmot. sodného vodního skla hustoty 1 290 kg.m \17.5% by weight of foamed fireclay crushed stone with a particle size of 2 to 4 mm, 22% by weight of foamed fireclay crushed stone with a particle size of 0.2 to 2 mm, 10% by weight of silica fume and 30% by weight of sodium water glass with a density of 1,290 kg.m \

Hmota byla použita při zkušební torkretaci za normální teploty, a to s přídavkemThe material was used in test shotcreting at normal temperature, with the addition of

2,5 % hmot. fluorokřemičitanu sodného. Podkladem byl plech se soustavou ocelových kotev. Natorkretovaná vrstva v tloušřce 8 až 10 cm zatvrdla do 24 hodin a pak byla vysušena a vypálena při teplotě 1 050 °C.2.5% by weight of sodium fluorosilicate. The substrate was a sheet metal with a system of steel anchors. The 8 to 10 cm thick shotcrete layer hardened within 24 hours and was then dried and fired at a temperature of 1,050 °C.

Potom byly zkouškami zjištěný následující mechanické vlastnosti:Then, the following mechanical properties were determined by testing:

Objemová hmotnost po vysušení Pevnost po vysušení po výpalu na 800 °C/4 hodiny Odolnost proti deformaci v žáru při zatížení 0,2 MPaDensity after drying Strength after drying after firing at 800 °C/4 hours Resistance to heat deformation at a load of 0.2 MPa

Dálkové změny po výpalu na 800 °CLong-term changes after firing at 800 °C

520 kg.m ^J6 MPa 6 MPa520 kg.m ^J 6 MPa 6 MPa

T 06 980 °CT 06 980 °C

T 20 1 120 °CT20 1 120 °C

- 0,2 %- 0.2%

Claims

A dense mass, in particular for shotcreting, consisting of aggregates, characterized in that it consists of 6.0 to 84% by weight. % of compacted aggregate which contains chamotte and / or shale crumb with a fine fraction ratio of from 0.01 to 0.2 mm coarse fractions of from 0.2 to 4 mm 1: 2 to 1: 3 and a maximum of 10% by weight. % siliceous drift and / or foam-grit formed from fractions 4 to 8 mm, 2 to 4, and 0.2 to 2 mm with a ratio of 1: 1 to 1: 2 to each other and a maximum of 15% by weight. and from 16 to 40 wt. water glass, preferably sodium

The second composition according to Claim 1, characterized in ¹ that it consists of 20-35% by weight. water glass. ³

3. The composition according to claim 1, further comprising from 0.3 to 4% by weight. sodium fluorosilicate.