DE1796037B1

DE1796037B1 - Spritzmittel und Verfahren zur Trockenspritzung von Ofenauskleidungen

Info

Publication number: DE1796037B1
Application number: DE19681796037
Authority: DE
Inventors: H Wittinghofer
Original assignee: Rhebinol Fabrik Hochfeuer GmbH
Current assignee: Rhebinol Fabrik Hochfeuer GmbH
Priority date: 1968-08-21
Filing date: 1968-08-21
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2016087A1; LU59313A1; NL6912717A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spritzmittel zur Trockenspritzung der Auskleidung von metallurgischen Öfen, d. h. zur Trockenspritzung von Ofenmauerwerken, die im Falle basischer Auskleidungen aus Magnesit, Chrommagnesit, Magnesitchrom, DoIomit oder anderen basischen Baustoffen, im Fall saurer Auskleidungen aus Zirkon, Siliciumcarbid oder anderen sauren Baustoffen erstellt sind, wobei das Spritzmittel einen in seiner Zusammensetzung der Auskleidung angepaßten Grundstoff sowie Bindemittel und Flußmittel enthält. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Trockenspritzung, d. h. zum Auftragen eines Trockenspritzmittels auf Ofenauskleidungen bzw. Ofenmauerwerke.

Bei den bisher bekannten Spritzmitteln zum Ausbessern von Ofenauskleidungen handelt es sich vorwiegend um Naßspritzmittel, die in Form einer dünnflüssigen Schlämme in der Regel mittels Druckluft auf das Ofenmauerwerk aufgesprüht werden.

Ein typisches Naßspritzmittel bildet z. B. den Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 1 238 832. Hiernach besteht das Naßspritzmittel aus einem Grundstoff, dem 1 bis 5 Gewichtsprozent eines Bindemittels und gegebenenfalls auch ein gewisser Anteil eines Flußmittel beigemengt sind. Das Spritzmittel wird entweder vorab aufgeschlämmt oder im sogenannten Torkretierverfahren in trockenem Zustand einer Düse zugeleitet, in welcher Wasser in genau dosierter Menge zugegeben wird. Ein ähnliches Naßspritzverfahren zum Ausbessern von Ofenauskleidungen ist auch aus der österreichischen Patentschrift 209 791 bekannt.

Im allgemeinen weisen die bekannten Naßspritzmittel, die aus einer größeren Anzahl feuerfester Materialien, z. B. Chrommagnesit, Chromerzmagnesit, Forsterit, Mullit u. dgl., bzw. aus Zirkon, Siliciumcarbid u. dgl. zusammengesetzt sein können, besonders in verfahrenstechnischer Hinsicht beträchtliche Nachteile auf. So besteht z. B. die Gefahr, daß das Mauerwerk, d. h. die vorhandene Auskleidung der metallurgischen Öfen, zerstört oder beschädigt wird, wenn man das z. B. in Wasser verteilte Naßspritzmittel auf das heiße Mauerwerk aufträgt, dessen Temperatur je nach Art des Ofens zwischen mindestens 800⁰C und den in derartigen Öfen auftretenden Höchsttemperaturen liegen kann. Eine vorherige Abkühlung des Mauerwerkes auf Raumtemperatur scheidet in der Regel aus, weil dies zu lange Stillstandzeiten des Ofens mit sich bringt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Naßspritzmittel besteht darin, daß sie vor dem Versprühen aufgeschlämmt, d. h. in der Sprühflüssigkeit gleichmäßig verteilt werden müssen. Dieses Aufschlämmen erfordert neben dem eigentlichen Sprühaggregat zusätzliche Mischapparaturen, so daß außer der durch das Aufschlämmen bedingten, verhältnismäßig langen Vorbereitungszeit auch noch ein verhältnismäßig großer maschineller Aufwand erforderlich ist.

Normalerweise ist vor dem Versprühen der bekannten Naßspritzmittel auch noch ein Anwärmen der Schlämme notwendig, um die erforderliche Bindekraft zu erzielen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Naßspritzmittel liegt schließlich darin, daß unverbrauchte Reste des Spritzmittels nur eine begrenzte Lagerfähigkeit haben und somit keine Möglichkeit besteht, bereits aufgeschlämmtes Material zu einem späteren Zeitpunkt erneut zu verwenden.

Erwährt sei in diesem Zusammenhang auch ein aus der USA.-Patentschrift 2 968 083 bekanntes Verfahren, das man ebenfalls als Naßspritzverfahren bezeichnen kann und bei dem der Spritzpistole ein Gemisch aus Sauerstoff und Acetylen zugeführt wird. Die Teilchen der Spritzmasse werden in dem Sprühstrahl bzw. Sprühnebel so stark erhitzt, daß mindestens eine der Komponenten schmilzt, bevor die Teilchen die Ofenauskleidung erreichen. Die Zufuhr von Sauerstoff und Acetylen macht hierbei eine verhältnismäßig komplizierte und störanfällige Spritzausrüstung erforderlich. Neben Naßspritzmitteln sind aber auch Trockenspritzmittel bekannt. So beschriebt beispielsweise die deutsche Auslegeschrift 1 256 139 ein Trockenspritzmittel, welches sich aus einem feuerfesten Grundstoff, z. B. aus einer Mischung von Dolomit und Magnesit sowie etwa 10 % eines Bindemittels in Form von pulverförmigem Pech zusammensetzt. Ohne Einzelheiten zu nennen, wird auch in einem in der Zeitschrift »Feuerfestkunde«, 1960, erschienenen Referat »Spritz- und Anstrichmassen« erwähnt, daß es bekannt ist, Spritzmassen, die geringe Mengen niedrig schmelzener Flußmittel enthalten, gegebenenfallsJn trockenem Zustand auf beschädigte Stellen heißer Öfen zu spritzen.

Überraschend wurde nunmehr gefunden, daß es möglich ist, die Anbindung eines trocken versprühten Spritzmittels an eine Ofenauskleidung dadurch beträchtlich zu verbessern, daß man einem in seiner Zussmmensetzung der Ofenauskleidung angepaßten Grundstoff zwei an sich bekannte Bindemittelkomponenten sowie ein Flußmittel in bestimmten Gewichtsanteilen beimengt, wobei es aus der Fachliteratur generell als bekannt gelten darf, einen feuerfesten basischen oder sauren Grundstoff mit einem Bindemittel und einem Flußmittel zu vermischen und die Mischung in trockenem Zustand aufzusprühen.

Die Erfindung sieht ein Spritzmittel der eingangs erwähnten Art vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Bindemittel einerseits 10 bis 30, vorzugsweise 20 Gewichtsprozent einer ersten, an sich bekannten Bindemittelkomponente, wie Kunstharz, Polyäthylen, Polyester, kieselsaures Natrium (trocken), Bitumen, Teer, Asphalt, bituminöse teerartige Rückstände u. dgl., andererseits 5 bis 15, vorzugsweise 9 Gewichtsprozent einer zweiten, an sich bekannten Bindemittelkomponente, wie Bindetone, Magnesiumsulfat, Kaolin, Bentonit, Melasse (trocken) u. dgl., enthält und außerdem 0,5 bis 2. vorzugsweise 1 Gewichtsprozent des Flußmittels aufweist.

Die Art des verwendeten Grundstoffes, der einen Anteil von 60 bis 85 Gewichtsprozent des trockenen Gemisches ausmacht, bzw. die Art der Mischung aus zwei oder mehreren dieser Grundstoffe richtet sich nach der Art des Ofens bzw. der Ofenauskleidung und nach der vorgesehenen Betriebstemperatur. Die Auswahl der Grundstoffe je nach dem Verwendungszweck des Trockenspritzmittels bringt für den Fachmann keine Schwierigkeiten mit sich.

Die einen Anteil von 10 bis 30, vorzugsweise 20 Gewichtsprozent ausmachende erste Bindemittelkomponente, z. B. Kunstharz, Polyäthylen, Polyester usw., dient dazu, der trockenen Masse einen gewissen Zusammenhalt zu geben, damit sie ohne Zusatz von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit versprüht werden kann. Die Bindemittelkomponente kann aus einem einzelnen Stoff oder einer Mischung der zuvor erwähnten Stoffe bestehen.

Die einen Anteil von 5 bis 15, vorzugsweise 9 Gewichtsprozent ausmachende zweite Bindemittelkomponente, z. B. Bindeton, Kaolin usw., bewirkt, daß das Trockenspritzmittel am heißen Mauerwerk anhaftet;

I 796

sie verleiht dem Material die erforderliche Homogenität, um im Mauerwerk eine Rißbildung zu verhindern. Auch als zweite Bindemittelkomponente kann ein einzelnes Bindemittel oder eine Mischung von zwei oder mehreren der erwähnten Stoffe verwendet werden. Das gleiche gilt auch für den Flußmittelanteil, der zur Erzielung einer gleichmäßigen Sinterung und Schutzglasurbildung notwendig ist.

Das erfindungsgemäße Trockenspritzmittel kann ohne Gefahr für das Ofenmauerwerk bzw. die Ofenauskleidung auf sehr heißes Mauerwerk aufgetragen werden. Gegenüber den bekannten Naßspritzmitteln entfällt das Aufschlämmen, was sowohl hinsichtlich der hierfür erforderlichen Zeit als auch hinsichtlich der notwendigen Apparaturen beträchtliche Vorteile mit sich bringt. Auch das bisher zur Erzielung einer ausreichenden Bindekraft notwendige Anwärmen des Spritzmittels kommt in Fortfall. Die Lagerfähigkeit des Trockenspritzmittels ist praktisch unbegrenzt, so daß auch nicht aufgebrauchte Reste zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder verwendet werden können.

Die hohe Bindekraft des erfindungsgemäßen Trokkenspritzmittels trägt einem dringenden Bedürfnis bei der Strahlenerzeugung Rechnung, da nunmehr die Möglichkeit besteht, die Auskleidung metallurgischer Öfen in einfacher und zweckmäßiger Weise mit einem Überzug zu versehen oder beschädigte Stellen auszubessern, wodurch die die Standzeit der Auskleidung bzw. Ofenmauer und somit auch die Anzahl der Chargen, die mit einer Auskleidung verarbeitet werden können, beträchtlich erhöhen läßt.

Das erfindungsgemäße Spritzmittel hat vorzugsweise einen Kornaufbau von 0 bis 3 mm, wobei der Grundstoff bzw. die Grundstoffmischung teilweise mehlig ist und teilweise eine Mischkorngröße bis zu 3 mm hat.

Das Verfahren zum Auftragen des Spritzmittels ist gemäß Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzmittel auf das eine Mindesttemperatur von 800° C aufweisende Ofenmauerwerk trocken aufgetragen, d. h. trocken aufgesprüht bzw. aufgespritzt wird. Das Auftragen des erfindungsgemäßen Spritzmittels auf das Ofenmauerwerk bzw. die Auskleidung kann aber auch bei höchsten Temperaturen erfolgen, die beim Betrieb des Ofens auftreten. Es besteht demnach die Möglichkeit, das Trockenspritzmittel während des Betriebes aufzutragen, was vorzugsweise mit Hilfe von Druckluft geschieht.

Claims

Patentansprüche:

1. Spritzmittel zur Trockenspritzung der Auskleidung von metallurgischen öfen, welches einen in seiner Zusammensetzung der Auskleidung angepaßten Grundstoff sowie Bindemittel und Flußmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel einerseits 10 bis 30, vorzugsweise 20 Gewichtsprozent einer ersten, an sich bekannten Bindemittelkomponente, wie Kunstharz, Polyäthylen, Polyester, kieselsaures Natrium (trocken), Bitumen, Teer, Asphalt, bituminöse teerartige Rückstände u. dgl., andererseits 5 bis 15, vorzugsweise 9 Gewichtsprozent einer zweiten, an sich bekannten Bindemittelkomponente, wie Bindetone, Magnesiumsulfat, Kaolin, Bentonit, Melasse (trocken) u. dgl., enthält und außerdem 0,5 bis 2, vorzugsweise 1 Gewichtsprozent des Flußmittels aufweist.

2. Spritzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Kornaufbau von 0 bis 3 mm hat.

3. Spritzmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundstoff bzw. die Grundstoffmischung teilweise mehlig (nach DIN 70) ist und teilweise eine Mischkorngröße bis zu 3 mm hat.

4. Spritzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Flußmittel eine Mischung aus zwei oder mehreren der folgenden Stoffe enthält: Kalkhydrat, Glasmehl, Aluminiumoxyd, Kieselsäure, Kieselfluornatrium, Titansäure, Natriumsulfat, Borsäure u. dgl.

5. Spritzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Bindemittelkomponente aus zwei oder mehreren der im Anspruch 1 angeführten Bindemittel zusammensetzt.

6. Spritzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Bindemittelkomponente aus zwei oder mehreren der im Anspruch 1 angeführten Bindemittel zusammensetzt.

7. Verfahren zum Auftragen eines Spritzmittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzmittel auf das eine Mindesttemperatur von 800⁰C aufweisende Ofenmauerwerk trocken aufgetragen, d. h. aufgesprüht bzw. aufgespritzt wird.