CZ291501B6 - Způsob výroby krystalické žáruvzdorné hmoty a žárovzdorná cihla vyrobená tímto způsobem - Google Patents
Způsob výroby krystalické žáruvzdorné hmoty a žárovzdorná cihla vyrobená tímto způsobem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291501B6 CZ291501B6 CZ19971509A CZ150997A CZ291501B6 CZ 291501 B6 CZ291501 B6 CZ 291501B6 CZ 19971509 A CZ19971509 A CZ 19971509A CZ 150997 A CZ150997 A CZ 150997A CZ 291501 B6 CZ291501 B6 CZ 291501B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- particles
- refractory
- solid
- silica
- silicon
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011822 basic refractory Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
- C04B35/651—Thermite type sintering, e.g. combustion sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
- F27D1/1636—Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining
- F27D1/1642—Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining using a gunning apparatus
- F27D1/1647—Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining using a gunning apparatus the projected materials being partly melted, e.g. by exothermic reactions of metals (Al, Si) with oxygen
- F27D1/1652—Flame guniting; Use of a fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
Zp sob v²roby krystalick k°emi it ruvzdorn hmoty, p°i kter m je tato ruvzdorn hmota p°ipravov na nan Üen m tuh²ch ruvzdorn²ch stic, tuh²ch spaliteln²ch stic a plynn ho kysl ku na povrch takov²m zp sobem, aby na tomto povrchu doÜlo k reakci mezi t mito spaliteln²mi sticemi a plynn²m kysl kem, a aby se reak n teplo uvolnilo na tomto povrchu tak, aby byla vytvo°ena koherentn ruvzdorn hmota, zahrnuj c cristobalit. Tyto tuh ruvzdorn stice zahrnuj oxid k°emi it² ve form k°emenn ho skla, a teplota povrchu, na kter² jsou tyto stice nan Üeny, in p°inejmenÜ m 1000 .degree.C. Ä ruvzdorn cihla t mto zp sobem vyroben vykazuje strukturu cristobalitu a hodnotu deforma n ho koeficientu T.sub.0,5.n. vyÜÜ ne 1650 .degree.C.\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby krystalické křemičité žáruvzdorné hmoty obsahující cristobalit a žáruvzdorné cihly vyrobené tímto způsobem. Postup podle vynálezu může být jednak využit například při výrobě žáruvzdorných cihel nebo tvárnic, použitelných při stavbě nebo opravě pecí, nebo může být tento postup využit při opravě opotřebeného povrchu křemičitého žáruvzdorného materiálu způsobem in-situ, například u průmyslových pecí, jako jsou sklářské pece.
Dosavadní stav techniky
Tento způsob výroby žáruvzdorné hmoty využívá techniku všeobecně známou pod označením keramické sváření, při které je směs tuhých žáruvzdorných částic a tuhých spalitelných částic kovu nebo polokovu, jako například hliníku nebo křemíku, nanesena na povrch, který má být opraven, a poté je tato směs podrobena reakci s plynem bohatým na kyslík, obvykle s čistým kyslíkem, přičemž teplo, uvolněné reakcí s těmito spalitelnými částicemi, je využito takovým způsobem, že na tomto opravovaném povrchu dojde k vytvoření koherentní žáruvzdorné hmoty.
Technika keramického sváření byla popsána v patentech Velké Británie GB 1 330 894 (Glaverbel) a GB 2 170 191 (Glaverbel), podle kterého je koherentní žáruvzdorná hmota vytvářena na povrchu tím, že se na tento povrch nanáší směs žáruvzdorných částic a spalitelných částic v přítomnosti kyslíku. Pod pojmem spalitelné částice jsou zde míněny částice, jejíchž složení a granulometrie jsou takové, že tyto částice reagují exotermním způsobem s kyslíkem za tvorby žáruvzdorného oxidu, přičemž dochází k uvolňování tepla, nezbytného pro přinejmenším povrchové roztavení nanesených žáruvzdorných částic. Nanášení částic bývá běžně a bezpečně prováděno za použití kyslíku jako nosného plynu, v němž je směs těchto částic obsažena. Tímto způsobem je vytvářena koherentní žáruvzdorná hmota na povrchu, na který jsou tyto částice nanášeny.
Tyto postupy keramického sváření, které jsou z dosavadního stavu techniky známé, mohou být použity pro vytváření žáruvzdorných výrobků, jako například pro výrobu specificky profilovaných tvárnic, ale nejčastěji jsou používány pro vytváření vrstev, nebo pro opravy cihel nebo stěn, a zejména použitelné jsou potom při opravách nebo vyztužování již existujících žáruvzdorných konstrukcí, například u stěn pecí, používaných při výrobě skla, nebo u koksárenských pecí.
Tento způsob je zejména vhodný pro opravy povrchů nahřátých substrátů, neboť umožňuje provádět opravy opotřebených povrchů i tehdy, zůstává-li dané zařízení v zásadě při své provozní teplotě a v mnoha případech umožňuje i opravy pecí, které jako celek zůstávají v provozu. Možnost oprav při udržení pece v provozu je zejména oceňována ve sklářských a koksárenských pecích, neboť předpokládaná životnost takovéto pece bývá měřena v letech a často dosahuje až dvaceti let, s tím, že po celou tuto dobu bývá takováto pec udržována nepřetržitě v provozu.
Složení směsi pro keramické sváření bývá všeobecně voleno takovým způsobem, aby byla z této směsi získána při opravě taková hmota, která je svým chemickým složením podobná nebo blízká složení základní opravované žáruvzdorné hmoty. Tato podobnost složení potom napomáhá při zajištění vzájemné kompatibility a přilnavosti mezi nově vytvořenou hmotou a materiálem na němž je vytvářena.
I přes tuto kompatibilitu v chemickém složení mohou ovšem vznikat problémy se zajištěním dostatečné přilnavosti této hmoty, vytvořené při opravě, vůči původnímu substrátu, zejména
- 1 f pokud má být tato přilnavost udržena po dlouhou dobu. Tento problém nabývá na závažnosti zejména v případech, kdy opravený povrch je vystaven působení velmi vysokých teplot. V takovém případě je zapotřebí použít vysoce kvalitní žáruvzdornou hmotu, jako například u klenby vanové sklářské pece.
Odtrhávání materiálu, naneseného při opravě, je problém, kterému je zapotřebí se v rámci existujících možností vyhnout. Při výrobě skla je pravděpodobné, že odtržené části napadají do roztaveného skla a způsobí tak jeho nepřípustné zanesení nečistotami, které může ve svém důsledku vést až k vyřazení značných objemů roztaveného skla do odpadu.
Podstata vynálezu
Vynález se týká způsobu výroby krystalické křemičité žáruvzdorné hmoty, při kterém je tato žáruvzdorná hmota připravována nanášením plynného kyslíku, tuhých (pevných) žáruvzdorných částic, a pevných spalitelných částic, obsahujících částice křemíku, na povrch takovým způsobem, aby na tomto povrchu došlo k reakci mezi těmito spalitelnými částicemi a plynným kyslíkem, a aby se reakční teplo uvolnilo na tomto povrchu tak, aby byla vytvořena koherentní žáruvzdorná hmota obsahující cristobalit. Podstata tohoto postupu spočívá v tom, že tyto pevné žáruvzdorné částice obsahují oxid křemičitý ve formě křemenného skla, a teplota povrchu, na který jsou tyto částice nanášeny, činí přinejmenším 1000 °C.
Ve výhodném provedení tohoto postupu je následně po nanesení těchto částic výsledná žáruvzdorná hmota vypálena při teplotě minimálně 1000 °C.
Výše zmiňované pevné žáruvzdorné částice jsou tvořeny oxidem křemičitým, vykazujícím čistotu přinejmenším 95 % hmotnostních, ještě výhodněji přinejmenším 99 % hmotnostních.
Při provádění postupu podle vynálezu je ve výhodném provedení z celkové hmotnosti nanášených částic celkové množství křemíku maximálně 15 % hmotnostních. Podle dalšího výhodného provedení postupu podle vynálezu mají tyto částice křemíku maximální hodnotu středního průměru 50 pm.
Uvedené pevné žáruvzdorné částice ve výhodném provedení postupu podle vynálezu obsahují v zásadě částice s velikostí maximálně 4 milimetry.
Podle dalšího výhodného provedení postupu podle vynálezu má faktor rozsahu velikosti f(G) částic, definovaný vztahem:
ffQY-^(θ80 ~θ2ΰ) (Gg0-G20) ve kterém symbol Ggo označuje velikost 80 % zrn daného druhu a symbol G20 označuje velikost 20 % zrn daného druhu, minimálně hodnotu 1,2.
Do rozsahu předmětného vynálezu rovněž náleží žáruvzdorná cihla vyrobená tímto postupem podle vynálezu, přičemž tato cihla vykazuje strukturu cristobalitu a hodnotu deformačního koeficientu To,5 vyšší než 1650 °C.
Podle vynálezu bylo zjištěno, že vysoce žáruvzdorná hmota, která zahrnuje cristobalit, může být snadným způsobem vytvořena zpěvných částic žáruvzdorného materiálu za předpokladu, že teplota je udržována na velmi vysoké úrovni, což je postup, který bývá obvykle odmítán, a to s odůvodněním, že takovéto částice nebudou kompatibilní se základním materiálem. Materiálem,
-2 I který v provedení podle tohoto vynálezu může být nyní využit pro provádění spolehlivých oprav, je křemenné sklo.
Vysoká teplota povrchu zajišťuje inkorporování oxidu křemičitého, vytvořeného spalováním částic křemíku, do krystalické mřížky v této žáruvzdorné hmotě.
Přítomnost krystalické mřížky přináší několik výhod, souvisejících s vnitřní soudržností této žáruvzdorné hmoty, a rovněž s její adhezivní schopností, pokud je tato vyžadována, vůči povrchu, který je opravován. Vysvětlení uvedená v tomto textu, snažící se zdůvodnit jakým způsobem byly výhody získané v provedení podle vynálezu dosaženy, mají spíše charakter hypotéz. Bez ohledu na přesnost těchto hypotéz byly ovšem tyto výhody zřetelně prokázány při praktických provedeních tohoto vynálezu.
Předpokládá se, že krystalická mřížka působí jako spojovací fáze, která se rozprostírá v této žáruvzdorné hmotě. Tato mřížka vytváří spojitou, hustou strukturu, která se rozprostírá v celém objemu této hmoty, čímž zajišťuje vysokou mechanickou pevnost, pokud je tento způsob použit při opravě opotřebeného žáruvzdorného povrchu, tato krystalické mřížka se rozšiřuje do tohoto povrchu a pevně k němu přilne.
Nanášené žáruvzdorné částice mohou vykazovat strukturu, která je odlišná od struktury této spojovací fáze, přilnavost k tomuto opravovanému povrchu je ovšem v zásadě zajištěna touto spojovací fází.
Vystavení této žáruvzdorné hmoty velmi vysokým teplotám způsobem in šitu v nahřáté peci vede k transformaci této hmoty na cristobalit. V případě vytváření jednotlivých žáruvzdorných tvárnic nebo cihel, například nastřikováním do formy, je vytvořená žáruvzdorná hmota ve výhodném provedení podle vynálezu vypálena při teplotě přinejmenším 1000 °C. Vysoká teplota pece a vypálení zajišťuje transformaci zbytkové sklovité fáze na cristobalit, což je v provedení podle vynálezu zvlášť přínosné, neboť cristobalit je při vysokých teplotách stabilní.
Postup prováděný podle vynálezu je zejména vhodný pro použití při opravách sklářských pecí v provedení in šitu, a to vzhledem k velmi vysokým teplotám, s nimiž je možné se v těchto zařízeních setkat. Například teplota povrchu klenby nad sklářskou taviči vanou může dosahovat hodnot vyšších než 1500 °C.
Směs částic, použitá v provedení podle vynálezu, tedy směs tuhých spalitelných částic a tuhých žáruvzdorných částic, zahrnujících křemenné sklo, může být rovněž použita při opravách povrchů při teplotách nižších než 1000 °C, ovšem za předpokladu, že tato směs zahrnuje přísadu, definovanou v patentu Velké Británie č. 2 257 136 (Glaverbel).
Oxid křemičitý pro použití v provedení podle vynálezu by měl vykazovat vysokou čistotu, například by měl obsahovat přinejmenším 95 % hmotnostních čistého oxidu, ve výhodném provedení podle vynálezu by potom měl obsahovat přinejmenším 99 % hmotnostních čistého oxidu. Hmota, získaná v provedení podle vynálezu, je vysoce žáruvzdorná a omezuje možnost znečištění sklářských tavících pecí případným napadáním částí této hmoty do skla.
Ve výhodném provedení podle vynálezu je jako materiál pro pevné žáruvzdorné částice použito křemenné sklo, které je jednak snadno dostupné a navíc může být lehce získáno ve vysokém stupni čistoty.
Celkové množství křemíku není ve výhodném provedení podle vynálezu větší než 15 % hmotnostních. Je žádoucí omezit množství nezreagovaného paliva, které by mohlo zůstávat ve vytvořené žáruvzdorné hmotě, neboť přítomnost výraznějšího podílu nezreagovaného paliva v této vytvořené žáruvzdorné hmotě může zhoršit její kvalitu.
-3 1
Mezi žáruvzdornými částicemi nejsou ve výhodném provedení podle vynálezu v zásadě obsaženy žádné částice, větší než 4 milimetry, ve zvlášť výhodném provedení potom větší než 2,5 milimetru, aby tak bylo usnadněno rovnoměrné nanesení tohoto práškovitého materiálu. Faktor rozsahu velikostí f(G) těchto žáruvzdorných částic, definovaný výše, není ve výhodném provedení podle vynálezu nižší než 1,2.
Střední průměr částic křemíku je ve výhodném provedení podle vynálezu maximálně 50 pm. Rozměr, označovaný v tomto textu termínem střední průměr částic, je chápán tak, že 50 % hmotnostních těchto částic vykazuje menší rozměr než je tento střední rozměr. Hodnota Ggo znamená, že 80 % hmotnostních částic (zrn) daného druhu projde sítem o dané velikosti oka, neboli znamená velikost oka, kterým projde 80 % hmotnostních částic (zrn) daného druhu. Hodnota Ggo tedy znamená, že 80 % hmotnostních má velikost menší nebo stejnou, než je tato hodnota. Podobně hodnota G2o.
Teplota tání žáruvzdorné hmoty, získané v provedení podle vynálezu, se blíží teplotě tání čistého oxidu křemičitého. Cihly, vyrobené postupem podle vynálezu, vykazují strukturu cristobalitu a dále vykazují, podle ISO Standardu R1893, hodnotu deformačního koeficientu To,5 vyšší než 1650 °C. Ve srovnání s touto uvedenou hodnotou činí hodnota deformačního koeficientu T0,s pro běžné cihly, tvořené oxidem křemičitým a vyrobené obvyklým postupem, přibližně 1550 °C. Žáruvzdorné cihly, tvořené především stabilizovaným tuhým roztokem cristobalitu (to znamená oxidem křemičitým, v němž je část atomů křemíku nahrazena atomy hliníku s atomy vápníku nebo vápníku plus dalšími kationty), vyrobené podle patentu US 4 073 655 (Owens-Illinois, lne.) odskelněním skla, jsou vhodné pro použití při teplotách, dosahujících až přibližně 1250 °C.
Příklady provedení vynálezu
Postup podle vynálezu bude v dalším blíže vysvětlen pomocí konkrétních příkladů, které jsou pouze ilustrativní a neomezují nijak rozsah vynálezu.
Příklad 1
Směs (vyjádřená v hmotnostních procentech), zahrnující 88 % částic křemenného skla, vykazujících obsah čistého oxidu křemičitého 99,7%, a 12% částic křemíku, byla nanesena v proudu komerčně čistého kyslíku na klenbu sklářské pece tak, aby na této klenbě byla vytvořena žáruvzdorná hmota. Teplota této klenby činila přibližně 1600 °C. Maximální velikost částic tohoto křemenného skla byla 2 milimetry. Hodnota Ggo činila 950 pm a hodnota G2o činila 225 pm, s tím, že faktor rozsahu velikostí f(G) vykazoval hodnotu 1,23. Střední průměr částic křemíku byl menší než 45 pm a velikost specifického povrchu se pohybovala v rozmezí od 2500 cm2/g do 8000cm2/g, po šesti dnech byl vzorek vytvořené hmoty odebrán na analýzu, přičemž byly zjištěny následující vlastnosti:
Teplota tání
Struktura
T0,5(ISO R1893)
1723 °C cristobalit téměř 1700 °C * * Nejkvalitnější komerčně dostupné cihly, které bývají obvykle používány v této části klenby (Hepworth Refractories HEPSIL SV high purity silica bricks) vykazují hodnotu To,5 1640 °C.
Příklad 2
Práškovitá směs stejného složení jako v příkladu 1 byla v proudu komerčně čistého kyslíku nanesena do formy tak, aby byla vytvořena cihla. Tato forma byla před nanesením této práškovité směsi předehřátá na teplotu 1600 °C. Poté co byla tato cihla zformována, byla udržována po dobu šesti dnů při teplotě 1450 °C. Tato cihla byla poté podrobena analýze, přičemž byly zjištěny stejné hodnoty teploty tání, struktury, a koeficientu T0,s jako ve vzorku z příkladu 1.
Cihly vyrobené podle příkladu 1 mohou být použity přímo a bez nutnosti dalších speciálních opatření při opravě poškozené klenby sklářské pece, přičemž v případě potřeby může být použito dodatečné sváření. Jakýkoli jiný typ cihly, tvořené krystalickým oxidem křemičitým, umístěný za stejných podmínek bez takových opatření, jako je pečlivé předehřátí, by okamžitě podléhal rozsáhlému praskání.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (5)
1. Způsob výroby krystalické křemičité žáruvzdorné hmoty, při kterém je tato žáruvzdorná hmota připravována nanášením plynného kyslíku, tuhých žáruvzdorných částic, a tuhých spalitelných částic, zahrnujících částice křemíku, na povrch takovým způsobem, aby na tomto povrchu došlo k reakci mezi těmito spalitelnými částicemi a plynným kyslíkem, a aby se reakční teplo uvolnilo na tomto povrchu tak, aby byla vytvořena koherentní žáruvzdorná hmota, zahrnující cristobalit, vyznačujícíse tím, že tyto tuhé žáruvzdorné částice zahrnují oxid křemičitý ve formě křemenného skla, a teplota povrchu, na který se tyto částice nanáší, činí přinejmenším 1000 °C.
- 2(θ80 ~ θ2θ) ( (Gg0-G20)
-5f ve kterém symbol G80 označuje velikost 80 % zrn daného druhu a symbol G20 označuje velikost
20 % zrn daného druhu, má minimálně hodnotu 1,2.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že následně po nanesení těchto částic se výsledná žáruvzdorná hmota vypaluje při teplotě minimálně 1000 °C.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tuhé žáruvzdorné částice jsou tvořeny oxidem křemičitým, vykazujícím čistotu přinejmenším 95 % hmotnostních.
4. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tuhé žáruvzdorné částice jsou tvořeny oxidem křemičitým, vykazujícím čistotu přinejmenším 99 % hmotnostních.
5. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že z celkové hmotnosti nanášených částic je celkové množství křemíku maximálně 15 % hmotnostních.
6. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že částice křemíku mají maximální hodnotu středního průměru 50 pm.
7. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tuhé žáruvzdorné částice obsahují v zásadě částice s velikostí maximálně 4 milimetry.
8. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že faktor rozsahu velikostí f(G) částic, definovaný vztahem:
5 9. Žáruvzdorná cihla vyrobená způsobem podle kteréhokoli z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že vykazuje strukturu cristobalitu a hodnotu deformačního koeficientu To 5 vyšší než 1650 °C.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9423984A GB9423984D0 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Process for making a crystalline siliceous refractory mass |
| GBGB9425927.2A GB9425927D0 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Process for making a crystalline siliceous refractory mass |
| PCT/BE1995/000108 WO1996016917A1 (en) | 1994-11-28 | 1995-11-23 | Production of a siliceous refractory mass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ150997A3 CZ150997A3 (en) | 1997-09-17 |
| CZ291501B6 true CZ291501B6 (cs) | 2003-03-12 |
Family
ID=26306053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19971509A CZ291501B6 (cs) | 1994-11-28 | 1995-11-23 | Způsob výroby krystalické žáruvzdorné hmoty a žárovzdorná cihla vyrobená tímto způsobem |
Country Status (33)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5780114A (cs) |
| EP (1) | EP0794930B1 (cs) |
| JP (1) | JP3086704B2 (cs) |
| KR (1) | KR100399676B1 (cs) |
| CN (1) | CN1074393C (cs) |
| AR (1) | AR000122A1 (cs) |
| AT (1) | ATE181313T1 (cs) |
| AU (1) | AU690373B2 (cs) |
| BR (1) | BR9510074A (cs) |
| CA (1) | CA2205894C (cs) |
| CO (1) | CO4440529A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ291501B6 (cs) |
| DE (1) | DE69510369T2 (cs) |
| EE (1) | EE03346B1 (cs) |
| EG (1) | EG20683A (cs) |
| ES (1) | ES2132733T3 (cs) |
| FI (1) | FI972180A (cs) |
| GR (1) | GR3031206T3 (cs) |
| HR (1) | HRP950552B1 (cs) |
| HU (1) | HU224060B1 (cs) |
| IL (1) | IL116143A (cs) |
| IN (1) | IN192556B (cs) |
| LV (1) | LV11948B (cs) |
| MY (1) | MY112016A (cs) |
| PL (1) | PL180722B1 (cs) |
| RO (1) | RO115156B1 (cs) |
| RU (1) | RU2141929C1 (cs) |
| SI (1) | SI9520143A (cs) |
| SK (1) | SK281531B6 (cs) |
| TR (1) | TR199501507A2 (cs) |
| TW (1) | TW371651B (cs) |
| WO (1) | WO1996016917A1 (cs) |
| YU (1) | YU49005B (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ297828B6 (cs) * | 2006-03-09 | 2007-04-04 | Famo - Servis, Spol. S R. O. | Prásková smes pro horké opravy zdiva koksárenských komor |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2548959A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-09-15 | George Jay Lichtblau | Process and apparatus for highway marking |
| US6969214B2 (en) * | 2004-02-06 | 2005-11-29 | George Jay Lichtblau | Process and apparatus for highway marking |
| US7449068B2 (en) | 2004-09-23 | 2008-11-11 | Gjl Patents, Llc | Flame spraying process and apparatus |
| US20070113781A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Lichtblau George J | Flame spraying process and apparatus |
| US20070116865A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | Lichtblau George J | Process and apparatus for highway marking |
| US20070116516A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | Lichtblau George J | Process and apparatus for highway marking |
| KR101788275B1 (ko) | 2011-08-04 | 2017-10-19 | 주식회사 인텍 | 세라믹 용접재 조성물 |
| LU92340B1 (fr) * | 2013-12-19 | 2015-06-22 | Fib Services Intellectual Sa | Composition pulvérulante à base de silice poreuse pour soudure céramique et son procédé d'obtention |
| LU92339B1 (fr) * | 2013-12-19 | 2015-06-22 | Fib Services Intellectual Sa | Composition siliceuse et procédé d'obtention |
| KR101663204B1 (ko) | 2015-02-24 | 2016-10-07 | 주식회사 금강알씨 | 내화보수재의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 내화보수재 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1420284A (en) * | 1921-12-05 | 1922-06-20 | Pomilio Brothers Corp | Refractory silica brick and process of manufacture |
| US1969750A (en) * | 1931-11-06 | 1934-08-14 | Gen Refractories Co | Silica brick |
| US2741822A (en) * | 1951-01-29 | 1956-04-17 | Carborundum Co | Preparation of refractory products |
| US2901367A (en) * | 1956-09-10 | 1959-08-25 | Bethlehem Steel Corp | Low fired silica brick |
| BE757466A (cs) * | 1969-11-04 | 1971-04-14 | Glaverbel | |
| US4073655A (en) * | 1976-10-22 | 1978-02-14 | Owens-Illinois, Inc. | Glasses, thermally stable high (beta)-cristobalite glass-ceramics and method |
| GB2138927B (en) * | 1983-02-18 | 1986-09-03 | Glaverbel | Adding to silica refractory structures |
| JPS6158867A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-26 | 住友金属工業株式会社 | 炉壁補修用高シリカ質溶射材料 |
| GB2170191B (en) * | 1985-01-26 | 1988-08-24 | Glaverbel | Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses |
| DE3705002A1 (de) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Otto Feuerfest Gmbh | Silikastein sowie verfahren zu seiner herstellung |
| US4818729A (en) * | 1987-10-13 | 1989-04-04 | Aluminum Company Of America | Process for preparing stabilized high cristobalite |
| GB8729418D0 (en) * | 1987-12-17 | 1988-02-03 | Glaverbel | Surface treatment of refractories |
| DE3908124A1 (de) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Didier Werke Ag | Verfahren zur herstellung von silikasteinen mit erhoehter rohdichte |
| JPH0696469B2 (ja) * | 1991-06-26 | 1994-11-30 | 品川白煉瓦株式会社 | 珪石れんがの製造方法 |
| LU87969A1 (fr) * | 1991-07-03 | 1993-02-15 | Glaverbel | Procede et melange destine a former une masse refractaire coherente sur une surface |
| RU2001036C1 (ru) * | 1992-01-30 | 1993-10-15 | Научно-внедренческое малое государственное предпри тие "Мак" | Смесь дл керамической наплавки огнеупорной футеровки |
| RU2003017C1 (ru) * | 1992-07-20 | 1993-11-15 | Научно-внедренческое малое государственное предпри тие "Мак" | Кремнеземиста смесь дл керамической наплавки |
| JP3168445B2 (ja) * | 1993-06-04 | 2001-05-21 | 黒崎播磨株式会社 | 緻密質けい石れんが |
-
1995
- 1995-11-09 HR HR9425927.2A patent/HRP950552B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-11-10 MY MYPI95003419A patent/MY112016A/en unknown
- 1995-11-13 AR AR33421595A patent/AR000122A1/es unknown
- 1995-11-17 CO CO95054434A patent/CO4440529A1/es unknown
- 1995-11-23 ES ES95936902T patent/ES2132733T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-23 KR KR1019970702952A patent/KR100399676B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 AT AT95936902T patent/ATE181313T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 SK SK643-97A patent/SK281531B6/sk unknown
- 1995-11-23 EP EP95936902A patent/EP0794930B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-23 AU AU38998/95A patent/AU690373B2/en not_active Expired
- 1995-11-23 BR BR9510074A patent/BR9510074A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 WO PCT/BE1995/000108 patent/WO1996016917A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-11-23 RU RU97110773/03A patent/RU2141929C1/ru active
- 1995-11-23 CA CA002205894A patent/CA2205894C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-23 CN CN95196483A patent/CN1074393C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-23 CZ CZ19971509A patent/CZ291501B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 HU HU9702113A patent/HU224060B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 DE DE69510369T patent/DE69510369T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-23 RO RO97-00885A patent/RO115156B1/ro unknown
- 1995-11-23 PL PL95320345A patent/PL180722B1/pl unknown
- 1995-11-23 SI SI9520143A patent/SI9520143A/sl not_active IP Right Cessation
- 1995-11-23 US US08/849,305 patent/US5780114A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-23 JP JP08517964A patent/JP3086704B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-23 EE EE9700118A patent/EE03346B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-11-24 IN IN2163DE1995 patent/IN192556B/en unknown
- 1995-11-26 EG EG98195A patent/EG20683A/xx active
- 1995-11-27 IL IL11614395A patent/IL116143A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-11-27 YU YU74795A patent/YU49005B/sh unknown
- 1995-11-28 TW TW084112659A patent/TW371651B/zh active
- 1995-11-28 TR TR95/01507A patent/TR199501507A2/xx unknown
-
1997
- 1997-05-22 FI FI972180A patent/FI972180A/fi not_active IP Right Cessation
- 1997-06-25 LV LVP-97-127A patent/LV11948B/en unknown
-
1999
- 1999-09-15 GR GR990402301T patent/GR3031206T3/el unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ297828B6 (cs) * | 2006-03-09 | 2007-04-04 | Famo - Servis, Spol. S R. O. | Prásková smes pro horké opravy zdiva koksárenských komor |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ291501B6 (cs) | Způsob výroby krystalické žáruvzdorné hmoty a žárovzdorná cihla vyrobená tímto způsobem | |
| UA81278C2 (en) | Vessel for holding a silicon and method for its making | |
| US3634111A (en) | Glass-ceramic cements comprising silicon carbide | |
| RU2154044C2 (ru) | Способ образования огнеупорной ремонтной массы и порошковая смесь | |
| AU2005303131B2 (en) | Fire brick for bottom portion of float bath and method for production thereof | |
| Zaid et al. | Effect of sintering on crystallization and structural properties of soda lime silica glass | |
| EP0010834A1 (en) | Method of sintering beta-alumina ceramic bodies, encapsulation chamber for use in such a method, and method of manufacturing such a chamber | |
| CZ242198A3 (cs) | Způsob vytváření soudržné žáruvzdorné hmoty pro opravy a prášková směs k provádění tohoto způsobu | |
| JPH01249634A (ja) | 導電性ガラスおよびその製造方法 | |
| Barbieri et al. | Nucleation and Crystal Growth of a MgO–CaO–Al2O3–SiO2Glass with Added Steel Fly Ash | |
| EP0577735B1 (fr) | Melange de substances chimiques pour la formation d'une composition refractaire, procede de preparation et procede d'utilisation de cette composition | |
| AU2008270261B2 (en) | Dry mix for treating refractory substrates and process using same | |
| MXPA97003791A (en) | Production of a siliceous refractory mass | |
| LT4286B (lt) | Silikatinės ugniai atsparios masės gamybos būdas | |
| Weaver et al. | Development of Cordierite Coatings for Low Thermal Expansion Refractory Concretes | |
| JPH0135780B2 (cs) | ||
| JP2768624B2 (ja) | 耐熱性シリカ質発泡体及びその製造方法 | |
| JPH0324433B2 (cs) | ||
| CZ300602B6 (cs) | Nanokrystalický kompozitní materiál na bázi Al203 - ZrO2 - SiO2 a zpusob jeho prípravy | |
| TH15078B (th) | การผลิตวัสดุทนไฟประเภทซิลิกา | |
| JPH05262579A (ja) | 施釉セメントモルタル製品及びその製造方法 | |
| TH25314A (th) | การผลิตวัสดุทนไฟประเภทซิลิกา | |
| JPS5973449A (ja) | 低温封着ガラス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20041123 |