CZ297828B6

CZ297828B6 - Prásková smes pro horké opravy zdiva koksárenských komor

Info

Publication number: CZ297828B6
Application number: CZ20060153A
Authority: CZ
Inventors: Shuliko@Sergey
Original assignee: Famo - Servis, Spol. S R. O.
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2007-04-04
Also published as: CZ2006153A3

Abstract

Prásková smes obsahuje jako záruvzdorné cástice 75 az 82 % hmotn. mletého dinasu a 1 az 2 % hmotn. Al.sub.2.n.O.sub.3.n., jako aktivní spalitelné cástice obsahuje 11 az 21 % hmotn Si v krystalické forme, a krome toho obsahuje i 2 az 7 % hmotn. CaF.sub.2.n. a/nebo CaCO.sub.3.n. nebo prípadne jiné vápenaté anorganické soli. S výhodou je obsazena prímes 0,5 az 1 % hmotn. Fe.sub.2.n.O.sub.3.n., prípadne FeO. Optimální zrnitost kremíku je do 200 .mi.m. 30 az 60 % hmotn. obsazeného dinasu má optimálne zrnitost do 0,5 mm a ostatní cástice ve smesi do1,5 mm.

Description

Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor

Oblast techniky

Vynález se týká složení práškové směsi, vhodné pro provádění oprav zdivá koksárenských komor za horka.

Dosavadní stav techniky

Opravy zdivá koksárenských komor se provádějí metodou keramického svařování, při níž se používají práškové směsi na bázi spalitelných částic a žáruvzdorných částic, jež se nanášejí za horka v proudu kyslíku na defekty zdivá. Složení směsi pro podmínky koksárenských komor s dinasovým zdivém je dosud nedosaženo, protože známé směsi neposkytují optimální podmínky pro provedení opravy a její kvalitu.

Například prášková směs známá z patentu DE 2053420 C2 obsahuje nejméně jednu okysličovanou aktivní komponentu, jejíž slučování s kyslíkem probíhá formou hoření jako exotermická reakce, přičemž dochází k uvolňování velkého množství tepla. Aktivní komponenta se při podávání smíchává s neoxidujícími žáruvzdornými látkami. Jako aktivní komponenta se používá hliník, hořčík, křemík a/nebo zirkonium, a to samostatně nebo ve směsi navzájem, při zrnitosti do 10 μιη a v množství 20 až 30% hmotn. Jako žáruvzdornou komponentu tato prášková směs obsahuje částice oxidů hliníku, hořčíku, křemíku a zirkonia, částice aluminiumsilikátů a částice zirkonu (ZrSiO₄), vždy o zrnitosti do 500 μιη a v množství celkem 70 až 80 % hmotn. celkové hmotnosti práškové směsi. Prášková směs se natiyskává v proudu kyslíku na žáruvzdorné zdivo, které je předehřáto na teplotu nad 1000 °C, přičemž dochází k přitahování žáruvzdorné hmoty vznikající na základě hoření práškové směsi a její roztavení.

Směs podle patentu GB 2035524 obsahuje jako aktivní komponentu hliník, křemík a hořčík, kupříkladu jako 31 % metalického křemíku a 9 % hliníku a jako žáruvzdornou komponentu obsahuje 60 % hmotn. oxidu křemičitého (SiO₂) ve formě mletého dinasu. Velikost částic křemíku a hliníku je do 1 mm, dinasu do 0,8 mm. Uvedená prášková směs se natryskává na opravované místo v proudu stlačeného vzduchu, ke kterému se na výstupu z torkvetovací hubice dodává kyslík.

Prášková směs podle patentu CZ 289860 obsahuje 80 až 95 % hmotn. částic žáruvzdorného materiálu, obsahujícího oxid hliníku (A1₂O₃) a/nebo hořčíku (MgO), přičemž jako aktivní komponenta je použito 5 až 20 % hmotn. částic hliníku, hořčíku a/nebo křemíku, a to samostatně, nebo ve směsi. Doplňkově prášková směs obsahuje do 10 % hmotn. karbid křemíku (SiC).

V patentu CZ 291501 (WO 96/016917) je popsán způsob výroby krystalické křemičité žáruvzdorné hmoty, při kterém se v proudu plynného kyslíku na povrch nanáší při teplotě nejméně 1000 °C prášková směs, obsahující tuhé žáruvzdorné částice a tuhé spalitelné částice tak, aby na povrchu probíhala exotermická reakce mezi kyslíkem a spalitelnými částicemi, přičemž se na povrchu vytváří koherentní žáruvzdorná hmota o struktuře krystobalitu. Jako tuhé žáruvzdorné částice je použit oxid křemičitý ve formě křemenného skla. Jako tuhé spalitelné částice je použit křemík v množství do 15 % hmotn. práškové směsi a o velikosti zrn do 50 μιη. Žáruvzdorné částice mají velikost do 4 mm.

Všechny výše uvedené směsi a metody vytváření žáruvzdorné hmoty mají nevýhodu vtom, že jsou použitelné při teplotě nad 1000 °C. Proto jsou problematické v podmínkách oprav koksárenských komor, kde je nutno opravy provádět při dočasné odstávce v provozu. Vzhledem ke konstrukčnímu uspořádání těchto komor, může totiž během oprav docházet ke změně teploty zdivá a následkem odstávky může zdivo lokálně dosahovat i nižších teplot, cca 600 až 700 °C. Zejména v okrajových částech zdivá, v topných vertikálech nacházejících se nejblíže koksárenským dveřím, během opravy velmi rychle klesá teplota. Při nižší teplotě se pak špatně zapaluje

-1 CZ 297828 B6 prášková směs a tavenina nepřilne dostatečně kvalitně ke zdivu. To má za následek nízkou kvalitu opravy a krátkou životnost opravovaného místa.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře vynález. Je vyřešena nová prášková směs vhodná pro horké opravy zdivá koksárenských komor, vytvořená za účelem podávání v proudu kyslíku na místo opravy a zahrnující jak žáruvzdorné částice, tak také spalitelné aktivní částice. Nová prášková směs podle vynálezu obsahuje jako žáruvzdorné částice oxid křemičitý ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn. a oxid hlinitý v množství 1 až 2 % hmotn. a jako aktivní spalitelné částice obsahuje křemík v množství 11 až 21 % hmotn. přičemž tato prášková směs nadto obsahuje i příměs některé vápenaté anorganické soli, a to v množství 2 až 7 % hmotn. vše uvažováno vůči celkové hmotnosti práškové směsi.

Do práškové směsi pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle vynálezu je s výhodou jako vápenatá anorganická zvolen fluorid vápenatý nebo uhličitan vápenatý.

Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor s výhodou sestává z oxidu křemičitého ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn., oxidu hlinitého v množství 1 až 2 % hmotn., křemíku, nejlépe krystalického, v množství 11 až 21 % hmotn a fluoridu vápenatého nebo uhličitanu vápenatého v množství 2 až 7 % hmotn. S výhodo mají použité částice křemíku zrnitost do 200 pm. Dinas s výhodo zahrnuje podíl 30 až 60 % hmotn., uvažováno vzhledem k celkové hmotnosti obsaženého dinasu, o zrnitosti do 0,5 mm a ostatní částice ve směsi mají s výhodou zrnitost do 1,5 mm.

S další výhodou může prášková směs obsahovat také oxid železa v množství do 1 % hmotn., nejlépe v množství 0,5 až 1 % hmotn. Jako oxid železa je použit nejlépe oxid železitý.

Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle předchozího odstavce pak optimálně sestává z oxidu křemičitého ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn., oxidu hlinitého v množství 1 až 2% hmotn., křemíku, nejlépe krystalického, v množství 11 až 21 % hmotn., fluoridu vápenatého nebo uhličitanu vápenatého v množství 2 až 7 % hmotn. a z oxidu železitého v množství 0,5 až 1 % hmotn. S výhodou mají použité částice křemíku zrnitost do 200 pm. 30 až 60 % hmotn. obsažených částic dinasu, uvažováno vůči celkovému množství obsaženého dinasu, má s výhodou zrnitost od 0,5 mm a ostatní částice ve směsi mají s výhodou zrnitost do 1,5 mm.

Tato prášková směs umožňuje provádět opravy zdivá koksárenských komor i při teplotě 650 až 700 °C. Zabezpečuje jak možnost optimálního nanesení opravárenského materiálu na defekty zdivá, tak i optimální svařitelnost mezi naneseným materiálem a hmotou zdivá.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příkladem provedení vynálezu je prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor, která má následující složení:

	% hmotn.	velikost částic
Dinas	37,5	do 0,05 mm
	37,5	do 1,5 mm
AI2O3	1	do 1,5 mm
CaF₂	5	do 1,5 mm

-2CZ 297828 B6

Si krystalický 18 do 100 pm

Fe₂O₃ 1 do 1,5 mm

Tato hmota byla natryskávána v proudu kyslíku na defekty zdivá koksárenské komory. Teplota zdivá v zóně opravy byl během opravy v rozmezí 1050 až 600 °C. Nejvyšší uvedenou teplotu mělo zdivo v komoře na začátku opravy, nejnižší uvedená teplota byla na konci opravy naměřena v oblasti krajních vertikálů, nacházejících se v blízkosti dveří komory. V celé zóně opravy bylo dosaženo toho, že natryskávaná hmota byla nanesena rovnoměrně a dobře přilnula ke keramické struktuře poškozeného zdivá. Na místě opravy se vytvořila kompaktní přivařená vrstva naneseného materiálu o struktuře, umožňující opětný dlouhodobý provoz komory po opravě.

Příklad 2

Jiným příkladem provedení vynálezu je prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor, která má následující složení:

velikost částic % hmotn.

Dinas	32,8 49,2	do 0,5 mm do 1,5 mm
A1₂O₃	2	do 1,0 mm
CaF₂	2,5	do 1,0 mm
CaCO₃	2	do 1,0 mm
Si krystalický	11	do 80 pm
Fe₂O₃	0,5	do 1,0 mm

Příklad 3

Dalším příkladem provedení vynálezu je prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor, která má následující složení:

% hmotn.

velikost částic

Dinas48,3

32,2

A1₂O₃1

CaF₂3

Si krystalický 15 Fe₂O₃0,5 do 0,5 mm do 1,5 mm do 1,5 mm do 1,5 mm do 200 pm do 1,5 mm

Tato směs byla použita stejným způsobem, jako směs podle prvního příkladu. Dosažené výsledky byly optimální.

Příklad 4

	% hmotn.	velikost částic
Dinas	22,5	do 0,5 mm
	52,5	do 1,5 mm
A1₂O₃	1	do 1,5 mm
CaCO₃	3	do 1,5 mm
Si krystalický	21	do 200 pm

-3CZ 297828 B6

Tato směs byla použita stejným způsobem, jako směs podle prvního příkladu. Dosažený výsledek bylo možno vyhodnotit jako dobrý, a to podstatně lepší, než při použití stávajících směsí.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor, vytvořená za účelem podávání v proudu kyslíku na místo opravy, kde tato prášková směs zahrnuje žáruvzdorné částice a spalitelné aktivní částice, vyznačující se tím, že jako žáruvzdorné částice obsahuje oxid křemičitý ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn. a oxid hlinitý v množství 1 až 2 % hmotn., a jako aktivní spalitelné částice obsahuje křemík v množství 11 až 21 % hmotn., přičemž tato prášková směs nadto obsahuje i příměs některé vápenaté anorganické soli, a to v množství 2 až 7 % hmotn.
2. Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako vápenatá anorganická sůl je použit fluorid vápenatý nebo uhličitan vápenatý.
3. Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle nároků la2, vyznačující se tím, že sestává z oxidu křemičitého ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn., oxidu hlinitého v množství 1 až 2 % hmotn., krystalického křemíku v množství 11 až 21 % hmotn. a fluoridu vápenatého nebo uhličitanu vápenatého v množství 2 až 7 % hmotn., přičemž částice křemíku mají zrnitost do 200 pm, 30 až 60 % hmotn. obsažených částic dinasu má zrnitost do 0,5 mm a ostatní částice ve směsi mají zrnitost do 1,5 mm.
4. Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že obsahuje také oxid železa, a to v množství 0,5 až 1 % hmotn., s výhodou oxid železitý.
5. Prášková směs pro horké opravy zdivá koksárenských komor podle nároku 4, vyznačující se tím, že sestává z oxidu křemičitého ve formě mletého dinasu v množství 75 až 82 % hmotn., oxidu hlinitého v množství 1 až 2 % hmotn., krystalického křemíku v množství 11 až 21 % hmotn., fluoridu vápenatého nebo uhličitanu vápenatého v množství 2 až 7 % hmotn. a oxidu železitého v množství 0,5 až 1 % hmotn., přičemž částice křemíku mají zrnitost do 200 pm, 30 až 60 % hmotn. obsažených částic dinasu má zrnitost do 0,5 mm a ostatní částice ve směsi mají zrnitost do 1,5 mm.