CZ279335B6 - Prášková směs pro opravárenskou hmotu žáruvzdorných vyzdívek hutnických agregátů - Google Patents

Abstract

Směs obsahuje v % hmotnosti 19 až 32 % reaktivních exotermicky okysličitelných látek, tvořených ze 7 až 12 % částicemi hliníku o zrnění do 20 .mi.m a z 12 až 20 % částicemi křemíku o zrnění do 250 .mi.m. Současně obsahuje 24 až 41 % reaktivních okysličovacích látek tvořených směsí částic oxidu manganatého MnO, oxidu manganičitého MnO.sub.2.n., oxidů železnatého a železitého FeO + Fe.sub.2.n.O.sub.3.n. a oxidu chromitého Cr.sub.2.n.O.sub.3.n., zbytek do 100 % plnivo, tvořené zejména oxidem křemičitým SiO.sub.2 .n.o dvou jemnostech zrnění jednak do 250 .mi.m v podílu 3 až 10 % z celkové hmotnosti práškové směsi a jednak 500 až 1000 .mi.m v podílu 9 až 23 % z celkové hmotnosti práškové směsi a směsí částic oxidu vápenětého CaO + oxidu hlinitého Al.sub.2.n.O.sub.3 .n.+ oxidu hořečnatého MgO + oxidu titaničitého TiO.sub.2.n. a popřípadě částic oxidů alkalických kovů. ŕ

Description

Vynález se týká práškové směsi pro opravárenskou hmotu žárovzdorných vyzdívek hutnických agregátů, zejména komor koksárenských baterií a hutnických pecí, v oblasti horkých oprav.

Dosavadní stav techniky

Je známá prášková směs pro opravu žárovzdorných vyzdívek hutnických pecí 'a koksárenských baterií podle patentu DE 20 53 420 C2, obsahující exotermicky okysličitelné kovové částice křemíku, hliníku, hořčíku a zirkonia a dále plnivo, tvořené nereaktivními částicemi, které se nezúčastňují exotermických reakcí. Tato prášková směs se aplikuje na poškozenou vyzdívku nanášením v proudu oxidačního plynu, který v důsledku vnějšího přívodu tepla vzplane a hořením v něm se nacházejících reaktivních částic vzniká na poškozené vyzdívce keramická hmota.

V patentu DE 32 43 668 Al je popsána prášková směs, sestávající z exotermicky okysličitelných částic hliníku a křemíku a z plniva, tvořeného nereaktivními částicemi. Celkový obsah křemíku a hliníku ve směsi je maximálně 20 % hmot., z toho jednotlivě činí maximální obsah hliníku 12 % hmot. a maximální obsah křemíku 15 % hmot. Zrnění reaktivních okysličitelných látek je do 100 μιη, výhodně do 50 μιη. Plnivo obsahuje nereaktivní částice oxidu křemičitého SiO₂, oxidu hořečnatého MgO, oxidu zirkoničitého ZrO₂, oxidu hlinitého A1₂O₃, sillimanitu Al₂O₃.SiO₂, mullitu 3 A1₂O₃.2 SiO₂, nebo zirkonu, o zrnění do směs se nanáší na poškozenou vyzdívku v proudu tepla pro vzplanutí nanášené práškové směsi je agregátu, ohřátá na 1 000 až 1 400 °C. Hořením a křemíku v proudu plynného kyslíku vznikají s ostatními složkami práškové

500 μιη. Prášková kyslíku. Zdrojem vyzdívka pecního částic hliníku jejich oxidy, které se protavují směsi a při dopadu na poškozenou vyzdívku vytvářejí nataveniny žárovzdorné hmoty.

Podstatným nedostatkem při využití těchto práškových směsí je značná spotřeba plynného kyslíku. Kromě nákladů na práškovou směs, to znamená ještě další náklady na vlastní energetické médium, jehož zajištěni bývá v podmínkách samostatné koksovny velmi obtížné. Krom toho, při teplotě nižší než 1 000 °C, hoření hliníku a křemíku a vznik žárovzdorné opravárenské hmoty má méně optimální režim. V důsledku toho dochází ke značným ztrátám nezreagované směsi vzhledem k nižší přilnavosti k opravované vyzdívce a zpětnému odrazu od jejího povrchu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje prášková směs pro opravárenskou hmotu žárovzdorných vyzdívek hutnických agregátů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 19 až 32 % hmot, reaktivních exotermicky okysličitelných látek tvořených částicemi

-1CZ 279335 B6 hliníku a křemíku, 24 až 41 % hmot. reaktivních okysličovacích látek obsahujících částice oxidu manganatého MnO, oxidu manganičitého MnO₂, oxidu železnatého FeO, oxidu železitého Fe₂O₃ a oxidu chromítého Cr₂O₃ a 18 až 45 % hmot, plniva tvořeného částicemi nereaktivních látek. Obsah částic hliníku tvoří 7 až 12 % hmot, práškové směsi a má zrnění do 20 μιη, výhodně 5 až 7 μιη, přičemž obsah částic křemíku tvoří 12 až 20 % hmot, práškové směsi a má zrnění do 250 μιη. Reaktivní okysličovací látky jsou tvořeny částicemi o zrnění do 250 μιη oxidu manganatého MnO v množství 1,5 až 5 % hmot, oxidu manganičitého MnO₂ v množství 15 až 27 % hmot., směsí oxidů železnatého a železitého FeO + Fe₂O₃ v množství 1,5 až 10 % hmot, a oxidu chromítého Cr₂O₃ v množství 1 až 5 % hmot, práškové směsi. Plnivo obsahuje výhodně 9 až 23 % hmot, oxidu křemičitého SiO₂ o zrnění 500 až 1 000 μιη a 3 až 10 % hmot.oxidu křemičitého SiO₂ o zrnění do 250 μιη. Dále obsahuje 6 až 12 % hmot, směsi částic o zrnění do 250 μιη oxidu vápenatého CaO, oxidu hlinitého A1₂O₃, oxidu hořečnatého MgO a oxidu titaničitého TiO₂, kde obsah každého z oxidů jednotlivě nepřesahuje 4 % hmot, práškové směsi a dále ještě popřípadě obsahuje částice o zrnění do 250 μιη oxidu draselného a oxidu sodného K₂O + Na₂O v celkovém obsahu do 2 % hmot, práškové směsi.

Hlavní výhodou práškové směsi podle vynálezu je, že kyslík potřebný pro exotermickou oxidaci částic hliníku a křemíku je dodáván směsí v kompaktní formě na úkor pevných složek práškové směsi. Částice hliníku a křemíku se okysličují zejména kyslíkem vázaným v oxidech práškové směsi, díky čemuž značně poklesne celková spotřeba plynného kyslíku. Jako dopravní médium při použití práškové směsi podle vynálezu tedy postačí pouze stlačený vzduch, což umožňuje snižování nákladů na energetické médium a nákladů na jeho zajištění.

Prášková směs podle vynálezu zajišťuje efektivní režim předávání tepla, což způsobuje rychlé a plné roztavení částic směsi, její pevné natavení na povrch vyzdívky a sníženi ztrát práškové směsi zpětným odrazem od povrchu opravované vyzdívky v jejích chladnějších místech.

Vzájemné poměrné obsahy okysličitelných látek, okysličovacích látek a plniva zajišťují nejvýhodnější podmínky použití práškové směsi při horkých opravách, jak z pohledu dostatečného roztavení a viskozity vznikající opravárenské žárovzdorné hmoty, tak také z hlediska její žárovzdornosti, přilnavosti k povrchu vyzdívky a pevnosti. Jemné podíly částeček hliníku a oxidů manganu zajišťují vysokou reakční schopnost a vzplanutí v proudu dopravního vzduchu již při teplotách 750 až 800 °C. To umožňuje využít pro zapálení práškové směsi jednoduché technické prostředky s nižší tepelnou kapacitou, například plynový hořák o výkonu 25 až 35 kW. Díky přesně stanovenému poměru oxidů železa, vápníku a alkalických kovů je zajištěna potřebná viskozita vznikající taveniny opravárenské . žárovzdorné hmoty.a její výborná přilnavost k povrchu opravované vyzdívky.

-2CZ 279335 B6

A

Příklad provedení vynálezu

Pro opravu dinasových bloků ve zdivu koksárenské komory na krajních topných kanálcích, zvláště za obkladovými deskami, byla použita prášková směs podle vynálezu následujícího složení:

Reaktivní exotermicky	hliník Al	9 %	5	μιη
okysličitelné složky	křemík Si	16 %	250	μιη
Reaktivní okysličovací	oxid manganatý	4,5 %	250	μιη

složky:

oxid manganičitý	23,0 %	250 μιη
směs oxid železnatý
FeO + oxid železitý Fe2°3	3,8 %	250 μιη
oxid chromitý Cr2°3	3,0 %	50 μπι

Nereaktivní složky:	oxid křemičitý Si°2	17,0%	500 až 1 000
			μπι
	oxid křemičitý
	sio2	13,0 %	250 μιη

oxid vápenatý

CaO 3,0% 250 μιη oxid hlinitý

Al2°3	3,4	%	250	μιη
směs	oxid	hořečnatý
	MgO	+
	oxid	titaničitý	3,0	%	250	μιη
	tío2
směs	oxid	draselný
	K2°	+	1,3	%	250	μιη
	oxid	sodný
	Na2O

Prášková směs byla vysušena při teplotě 100 °C na obsah zbytkové vlhkosti 2 %. Takto upravená prášková směs byla pomocí pneumatického dávkovače proudem stlačeného vzduchu vrhána na povrch poškozeného zdivá. Nejnižší naměřená teplota zdivá v místě poškození byla 600 °C

Na konec trubky pneumatického dávkovače byl namontován propan - butanový hořák, který byl použit výhradně k zapálení práškové směsi vystupující z dávkovače. Hoření práškové směsi a její roztavení probíhalo v celém prostoru od okraje hořáku až k povrchu zdivá, na kterém se tvořila natavenina opravárenské hmoty prakticky beze ztrát.

-3CZ 279335 B6

Při spotřebě práškové směsi 60 kg.h^-1 spotřeboval hořák s vnějším míšením 2,5 až 3,0 m³.h^-1 propan-butanu a 12,5 až 15 m³.h^-1 kyslíku.

Natavenina vzniklé žárovzdorné opravárenské hmoty zůstala pevná a stálá.

Claims (6)

1. Prášková směs pro opravárenskou hmotu žárovzdorných vyzdívek hutnických agregátů, vyznačující se tím, že obsahuje 19 až 32 % hmot, reaktivních exotermicky okysličitelných látek tvořených ze 7 až 12 % z celkové hmot. práškové směsi částicemi hliníku a z 12 až 20 % z celkové hmot, práškové směsi částicemi křemíku a současně obsahuje 24 až 41 % hmot, reaktivních okysličovacích látek tvořených směsí částic oxidu manganatého MnO, oxidu manganičitého MnO₂, oxidu železnatého FeO, oxidu železitého Fe₂O₃ a oxidu chromitého Cr₂O₃ a současně ještě obsahuje 18 až 45 % hmot, plniva, tvořeného částicemi nereaktivních látek, zahrnujících zejména oxid křemičitý SiO₂, oxid vápenatý CaO, oxid hlinitý A1₂O₃, oxid hořečnatý MgO a oxid titaničitý TiO₂, s příměsí od stopových množství do 2 % hmot, oxidů alkalických kovů.

2. Prášková směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že částice hliníku mají zrnění do 20 μιη a částice křemíku mají zrnění do 250 μιη.

3. Prášková směs podle nároků la2, vyznačující se tím, že částice reaktivních okysličovacích látek mají zrnění do 250 μιη při obsahu oxidu manganatého MnO 1,5 až 5,0 % hmot., oxidu manganičitého MnO₂ 15 až 27 % hmot., celkovém obsahu oxidu železnatého FeO a oxidu železitého Fe₂O₃ 1,5 až 10 % hmot, a oxidu chromitého 1 až 5 % hmot.

4. Prášková směs podle nároků laž 3, vyznačující se tím, že obsah oxidu křemičitého SiO₂ o zrnění 500 až 1 000 μιη činí 9 až 23 % z celkové hmot, práškové směsi, přičemž podíl oxidu křemičitého SiO₂ o zrnění do 250 μπι činí 3 až 10 % z celkové hmot, práškové směsi.

5. Prášková směs podle .nároků laž 4, vyznačující se tím, že celkový obsah oxidu vápenatého CaO, oxidu hlinitého A1₂O₃, oxidu hořečnatého MgO a oxidu titaničitého TiO₂ činí 6 až 12 % z celkové hmot, práškové směsi, přičemž maximální obsahy každého z oxidů jednotlivě činí 4 % z celkové hmot, práškové směsi, při zrnění částic do 250 μιη.

6. Prášková směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že oxidy alkalických kovů zahrnují oxid draselný K₂O a oxid sodný Na₂0, při zrnění částic do 250 μιη.