CS255114B1 - Žérovzdomý materiál - Google Patents

Abstract

Řešení se týká žárovzdorného materiálu, zejména pro vyzdívky pecí pro výpal cementářského slínku. Očelem řešení je snížit opotřebování vyzdívky, její hmotnost a zlepšit její izolační vlastnosti. Účelu je dosaženo materiálem, který je tvořen granáliemi portlandského slínku s obsahem dikalcium silikátu pod 10 %, tmelenými portlandským cementem. Materiál se vyrobí tak, že se nejprve připraví směs, jejímž kamenivem je slínek a pojivém portlandský cement, která se po zatuhnutí cementu vypálí na teplotu 1 400 až 1 600 °C.

Description

Vynález se týká žárovzdorného mateiálu, zejména pro vyzdívky pecí pro výpal cementářského slínku.

Pro vyzdivání oementářských pecí se používá cihel nebo tvárnic ze žárovzdornýoh .materiálů na bázi oxidu hlinitého nebo hořečnatého a v některých případech i žárobetonů na bázi silikátů nebo hlinitanových cementů. Výroba těchto materiálů je velmi náročná na kvalitu výchozích surovin a energii při jejich zpracování a je proto značně nákladná. Tyto žárovzdorné materiály mají vysoké objemové hmotnosti a s tím související poměrně vysoké tepelné vodivosti. Značná hmotnost hotových vyzdívek představuje velké zatížení především rotačních pecí. Při provozu těchto pecí je pak nezbytně třeba vytvořeni nálepku dostatečné tloušEky a dostatečně velkého teplotního spádu mezi povrchem pece a vnitřním povrchem nálepku, aby izoterma vzniku taveniny suroviny ležela ve vrstvě nálepku. Jakmile se totiž tato izoterma dostane do vrstvy vyzdívky, dojde k odpadnutí vytvořeného nálepku během provozu a k narušení vyzdívky. K odpadnutí nálepku od vyzdívky dochází poměrně snadno, neboE při vysokých teplotách je vzhledem k rozdílnému charakteru obou materiálů soudržnost nálepku a vyzdívky snížená. Jakékoliv narušení vnitřního povrchu vyzdívek znamená sníženi jejich životnosti a-tedy nárůst nákladů na jejich údržbu.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny použitím žárovzdorného materiálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen granáliemi portlandského slínku vybrané granulometrické frakce s obsahem dikalcium silikátu pod 10 %, tmelenými portlandským cementem. Materiál se vyrobí tak, že nejprve se připraví směs ze slínku vytříděné granulometrické frakce jako kameniva a portlandského cementu jako pojivá, směs se odformuje a po zatuhnutí cementu se vypálí na teplotu 1 400 až 1 600 °C.

Výhodou materiálu podle vynálezu je, že přeměnou cementového pojivá slínkových granálií při výpalu zpět na slínek homogenní materiál stejného fázového složení s materiálem vypalovaným v peci. Tato shoda vlastnosti znamená trvalou a samovolnou obnovu vyzdívky ve slínovacím pásmu, kde vlivem výše uvedené heterogenity stávajících vyzdívek a nálepků slínku docházelo k nejčastějším poruchám. Ve slinovacím pásmu se totiž reakcí povrchové vrstvy se surovinou vytvoří souvislá slínková vrstva a postupným narůstáním nálepku se izoterma vzniku taveniny posune do nálepku, tato vrstva zatuhne a zaručí dokonalé.držení vyzdívky. Na vnitřní stěně pece se tak vytvoří stejnorodá vrstva slínku, schopná samovolné a trvalé obnovy i po mimořádných vzestupech teploty slinovacího pásma, kdy dochází k poškození tradičních vyzdívek. Mimo slinovací pásmo nedochází ke vzniku taveniny ve vyzdívce, ani k vzniku nálepku, a proto původní povrch vyzdívky zůstává nezměněn. Oproti dosavadním vyzdívkovým materiálům se nová vyzdívka vyznačuje nižší objemovou hmotností a tepelnou vodivostí. Hodnoty těchto parametrů závisí na poměru kameniva a pojivá ve směsi. Důsledkem je pak nižší hmotnost rotační pece a snížení tepelných ztrát při výpalu slínku. Významnou předností nového materiálu je pak nižší cena surovin a podstatně nižší energetická náročnost výroby ve srovnáni s dosavadními materiály vyzdívek.

Vynález bude dále objasněn na příkladu jeho praktického provedení.

Z portlandského slínku se sycením vápnem 100 t a sníženým obsahem fází mezerní slínkové hmoty v rozsahu 14 až 20 » byly vytříděny frakce 4 až 15 sm, se zbytku byl vyroben cement. Vytříděná frakce slínkových granálií byla smíchána s kalí z vyrobeného cementu a směs byla zvibrována do forem. Po zatvrdnutí cementu byly tvárnice vypáleny při teplotě 1 500 °C s prodlevou 2 hodiny. Tlm došlo k plné obnově slínkové struktury tmelící složky a ke stabilizaci smrštění. Hotový materiál vykazoval objemovou hmotnost 2 400 kg.m ³ a tepelnou vodivost 0,71 W.m^-1.K^-1. Pro srovnání obvykle používané materiály pro vyzdívky cementářskýoh

-3 -1 -1 pecí, šamot či magnezit, vykazují hodnoty 2 000 až 2 900 kg.m a 0,76 až 4,54 W.m .K Hodnoty tepelné vodivosti klasických materiálů se a teplotou mění a při teplotě slinovacího pásma 1 500 °C dosahují u šamotu hodnot 1,23 W.m“^.K“³ a magnezitu 1,57 W.m^-1.K^-1. Materiál dle vynálezu při téže teplotě má tepelnou vodivost okolo 0,92 W.m ³.K ³.

Připravenou směs ze slínku a cementového pojivá lze též formovat obdobně jako žárobeton přímo do potřebného tvaru a po zatvrdnutí dokončené vyzdívky vypálit přímo v peci.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zárovzdorný materiál, zejména pro vyzdívky pecí pro výpal cementářského slínku, vyznačující se tím, že je tvořen granáliemi portlandského slínku vybrané granulometrické frakce s obsahem dikalcium silikátu pod 10 %, tmelenými portlandským cementem.
2. 2. Způsob výroby žárovzdorného materiálu podle bodu 1, vyznačující se tím, že se nejprve připraví směs, jejímž kamenivem je slínek a pojivém portlandský cement, a tato směs se po zatuhnutí cementu vypálí na teplotu 1 400 až 1 600 °C.