DE2424936B2

DE2424936B2 - TAP HOLE DIMENSIONS FOR BIG FURNACE

Info

Publication number: DE2424936B2
Application number: DE19742424936
Authority: DE
Inventors: Fred Warken Bove (Luxemburg)
Original assignee: TERRAC CO Ltd LONDON
Current assignee: Terres Refractaires Du Boulonnais Sa Nesles Fr
Priority date: 1973-06-06
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2424936A1; LU67749A1; JPS5021905A; FR2232596A1; BE814150A; IT1014780B; FR2232596B1; CA1023487A; AU6862874A; ES426881A1; DE2424936C3; NL7407105A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Stichiochmasse für Hochöfen, die 65-70% eines Füllstoffes, der Sand, Ton bzw. Tonerde oder ein feuerfestes Material umfaßt, 10-15% einer aus vermahlener bzw. gebrochener Kohle oder Koks gebildeten porösen Masse und ein hitzehärtbares Harz als Bindemittel enthält.This invention relates to a piercing compound for blast furnaces, which contains 65-70% of a filler, the sand, Clay or alumina or a refractory material comprises 10-15% of one of ground or crushed Contains a porous mass formed by coal or coke and a thermosetting resin as a binder.

Aus der US-PS 2 709659 ist bekannt, zur Bildung einer derartigen Stichiochmasse ein Produkt zu verwenden, das zu etwa 80% aus Ton und Ziegelmehl sowie einem Bindemittel besteht, welches entweder aus 10-12% Steinkohlenteer und 5-7% eines Aldehyds, z. B. Furfurylaidehyd, oder aus 15-25% eines mit einem sauren oder basischen Katalysator versetzten Phenolharzes gebildet ist.It is known from US Pat. No. 2,709,659 to use a product to form such a stitching compound, which consists of about 80% clay and brick dust and a binding agent, which either from 10-12% coal tar and 5-7% of an aldehyde, e.g. B. furfurylaidehyd, or from 15-25% of one with an acidic or basic catalyst mixed phenolic resin is formed.

Diese Masse härtet in dem Zylinder der Stopfmaschine unglücklicherweise sehr schnell aus. Diese muß deshalb nach jedem Abstich auseinandergenommen werden, wodurch Zeitverluste auftreten. Im ersteren Falle verbrennt außerdem der Teer, und es bilden sich in der Nähe des Stichloches schädliche Gase bzw. Dämpfe. Andererseits führt der erhebliche Prozentgehalt an leichten organischen Materialien in der Praxis zu schwerwiegenden Störungen, z. B. der Ausbildung von Spritzern, Flammen u. dgl.Unfortunately, this mass hardens very quickly in the cylinder of the tamping machine. This must must therefore be dismantled after each tapping, which results in a loss of time. In the former The trap also burns the tar, and harmful gases or gases form in the vicinity of the needle hole. Fumes. On the other hand, the considerable percentage of light organic materials leads in practice to serious disturbances, e.g. B. the formation of splashes, flames and the like.

Aus einer Veröffentlichung von Dr. Waker Horn in »Stahl und Eisen« 1961, S. 1497, ist weiterhin eine wasserfreie 3tichlochmasse bekannt, die aus einem Gemisch von 70% Tonsand, 10% Kohle oder Koks und 20% Teer bestehen. In jedem Falle dauert die Verkokung jedoch lange, es entwickelt sich eine große Menge von Teergasen, und der nicht verbrannte bzw gehärtete Teer führt zu gefährlichen Gußverunreinigungen. From a publication by Dr. Waker Horn in "Stahl und Eisen" 1961, p. 1497, is still one anhydrous 3-hole compound known, which consists of a mixture of 70% clay sand, 10% coal or coke and 20% tar. In either case, however, coking takes a long time and a large one develops Amount of tar gases, and the unburned or hardened tar leads to dangerous casting contamination.

Zur Beseitigung der zuvor genannten Nachteile isi in der DT-AS 1583172 bereits eine Stichiochmasse vorgeschlagen worden, die zu etwa 70% aus einem Gemisch von Sand und Ton besteht, und zwar in einen: Verhältnis, daß der Prozentgehalt an Aluminiumoxk von dem Eutektikum entferntgehaltcn wird. Diese Masse enthält weiterhin 10-12% gemahlene Kohle oder Koks, ein Bindemittel, das nur zu 15-17% au; flüssigem Teer besteht und dem 2-5% eines bi: 200° C thermostabilen flüssigen Harzes aus dei Gruppe der Amino- oder Phenoplaste zugesetzt sineIn order to eliminate the disadvantages mentioned above, DT-AS 1583172 already contains a number of holes has been proposed, which consists of about 70% a mixture of sand and clay, namely in one: Ratio that the percentage of aluminum oxide is removed from the eutectic. These The mass also contains 10-12% ground coal or coke, a binder that is only 15-17% au; consists of liquid tar and the 2-5% of a bi: 200 ° C thermostable liquid resin from dei Group of amino or phenoplasts added sine

sowie aus 0,5-1 % eines Abbindeverzögerers. Bei dieser Masse wurde eine rasche Verkokung in der Größenordnung von 10-15 Minuten, eine geringe Bildung von schädlichen Teerdämpfen sowie unbedeutende Ablagerungen in der Stopfmaschine, jedoch niemals Verspritzungserscheinungen des Roheisens festgestellt. as well as from 0.5-1% of a setting retarder. At this Mass became a rapid coking on the order of 10-15 minutes, little formation of harmful tar fumes and insignificant deposits in the tamping machine, but never Splashing of the pig iron was found.

Diese Beobachtungen können dadurch erklärt werden, daß die Amino- oder Phenoplaste ein Kohlenstoffskelett ausbilden, in dessen Innerem der Teer verbrannt ist.These observations can be explained by the fact that the amino or phenoplasts have a carbon skeleton train, inside of which the tar is burned.

Es ist jedoch gleichwohl noch eine starke und unangenehme Gasbildung des Steinkohlenteers im Moment des Verstopfens zu bemängeln, und zwar infolge des Umstandes, daß die überschüssige Stichlochmasse in die heiße Abstichrinne fällt. Durch diese Gase, die wegen ihres höheren Gehaltes an cancerogenen Stoffen gefährlich sind, wird das Hochofenpersonal während der Reinigung der Rinne belästigt.However, there is still strong and unpleasant gas formation in the coal tar at the moment to criticize the clogging, due to the fact that the excess tap hole mass falls into the hot tap. Through these gases, because of their higher content of carcinogenic substances dangerous, the blast furnace staff is harassed while cleaning the channel.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Stichlochmasse zu schaffen, mit der mindestens ebenso gute Ergebnisse wie mit den zuvor genannten wasserfreien Massen erreicht werden, bei der jedoch eine Belästigung durch schädliche Gase vermieden wird.The invention is therefore based on the object of creating a tap hole mass with which at least just as good results can be achieved as with the aforementioned anhydrous compositions, but with nuisance caused by harmful gases is avoided.

Dies wird bei einer Stichlochmasse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß 5-13% eines oberhalb von 200° C hitzehärtbaren Harzes mit einem Zusatz von 1-10% eines langkettigen Polymeren mit einem Siedepunkt oberhalb von 200° C sowie ein zweites Bindemittel, das einen erheblichen Gehalt an Kohlenstoff und ein erhöhtes Verkokungsvermögen aufweist und mit dem ersten Bindemittel zwischen 140 und 200° C mischbar ist, verwendet werden.In the case of a tap hole mass of the type mentioned at the outset, this is achieved according to the invention in that 5-13% of a resin that is thermosetting above 200 ° C with an addition of 1-10% of a long-chain resin Polymers with a boiling point above 200 ° C and a second binder that has a significant Has carbon content and an increased coking capacity and with the first Binder is miscible between 140 and 200 ° C, can be used.

Bei Verwendung einer derartigen Stichlochmasse treten nur noch sehr geringe Gasmengen auf, die keine Belästigung mehr bilden und deren Gefährlichkeit wesentlich reduziert ist. Es war sehr überraschend, daß man den bisher stets verwendeten Teer, der die starke Geruchsbelästigung verursacht, ohne Beeinträchtigung der Qualität der Stichlochmasse ersetzen konnte durch eine erhebliche Erhöhung des Zusatzes an hitzehärtbarem Harz, das bei der bekannten Masse nur in geringer Menge zur Modifizierung des Teeres vorgesehen war, sowie durch den Zusatz eines Polymeren und eines zweiten Bindemittels, erreichen konnte.When using such a tap hole mass, only very small amounts of gas occur, which are none Educate harassment more and the danger of which is significantly reduced. It was very surprising that the tar, which has always been used so far, which causes the strong odor nuisance, without impairment the quality of the tap hole mass could be replaced by a considerable increase in the addition of thermosetting resin, which in the case of the known compound is only used in small quantities to modify the tar was intended, as well as by the addition of a polymer and a second binder could.

Der feuerfeste Füllstoff kann aus einem Gemisch von Sand, Ton bzw. Tonerde und/oder einem jeden anderen hochschmelzenden bzw. feuerfesten Produkt, z. B. aus Korund, Aluminiumoxid mit unterschiedlichen Formen, Siliciumcarbid oder -nitrid, Aluminiumnitrid oder Zirkonerde bestehen. Man kann gemäß der Erfindung diesen Füllstoff auch ersetzen durch ein Gemisch aus entgaster Kohle, Graphit oder anderen kohlenstoffhaltigen Produkten. Die poröse Masse kann z. B. aus Koks, Graphit, Kohle od.dgl. bestehen.The refractory filler can be a mixture of sand, clay and / or each of them other refractory or refractory product, e.g. B. corundum, aluminum oxide with different Forms, silicon carbide or nitride, aluminum nitride or zirconia exist. One can according to of the invention also replace this filler with a mixture of degassed carbon, graphite or others carbonaceous products. The porous mass can, for. B. from coke, graphite, coal or the like. exist.

Die Anteile der Komponenten der Stichlochmasse der Erfindung liegen zwischen den im folgenden angegebenen Zahlen, welche in beispielhafter Weise angegeben werden:
Etwa 70% Füllstoff
etwa 15% poröse Masse
13-5% hitzehärtbares Harz
1 -10% Zusatz
1 -10% zweites Bindemittel.The proportions of the components of the tap hole composition of the invention are between the numbers given below, which are given by way of example:
About 70% filler
about 15% porous mass
13-5% thermosetting resin
1 -10% addition
1 -10% second binder.

Diese Stichlochmasse bietet die folgenden Vorteile:This tap hole size offers the following advantages:

Ihre Plastizität ändert sich bei der Lagerung praktisch nicht, und zwar infolge der Abwesenheit von flüchtigen Produkten. Dadurrh werden jegliche Probleme im Moment der Injektion vermieden. Die Masse härtet nicht im Inneren der Stopfmaschine aus, wo eine Temperatur in der Größenordnung von 60-80° C herrscht.Their plasticity practically does not change on storage, due to the absence of volatile products. Dadurrh will be any problems avoided at the moment of injection. The mass does not harden inside the tamping machine, where the temperature is in the order of 60-80 ° C.

Im Gegensatz hierzu wird die Aushärtung der Masse in dem Stichloch, wo eine Temperatur von mehr als 200° herrscht, bis zu dem Punkt beschleunigt, daß man die Stopfmaschine nach 10 Minuten zurückziehen kann.In contrast, the hardening of the mass in the tap hole, where a temperature of more than 200 °, accelerated to the point that the tamping machine can be withdrawn after 10 minutes can.

Durch die chemische Aushärtung des Bindemittels wird die Ausbildung von Gastaschen vollständig vermieden. Diese Erscheinung konnte bisher bei den bekannten Massen auftreten, und zwar infolge der Verdampfung und anschließenden Crackung der Teere.The chemical hardening of the binder completely prevents the formation of gas pockets. This phenomenon could previously occur with the known masses, namely as a result of evaporation and subsequent cracking of the tars.

Die gleiche Aushärtung ermöglicht zudem infolge ihrer Geschwindigkeit eine optimale Ausbeute bei der Verkokung der organischen Materialien.The same curing also enables an optimal yield in the due to its speed Coking of the organic materials.

Aus dem zuvor genannten Grunde ergibt sich auch eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Erosionen durch die Schmelze und Schlacke.For the above reason, there is also excellent resistance to Erosion from the melt and slag.

1. Im folgenden werden erfindungsgemäß verwendbare Harze aufgeführt.1. Resins which can be used according to the invention are listed below.

a) Phenol-Formaldehyd-Harze vom Resol- oder Novolaktypa) phenol-formaldehyde resins of the resole or novolak type

Obwohl die Stichlochmasse mit den üblichen Phenol-Formaldehyd-Harzen hergestellt werden kann, werden vorzugsweise stark substituierte Phenole mit p-tert.-Butylphenol eingesetzt. Als Beispiel für den Aldehyd können Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, Crotonaldehyd sowie substituierte Derivate dieser Produkte genannte werden.Although the taphole is made with the usual phenol-formaldehyde resins strongly substituted phenols with p-tert.-butylphenol are preferred used. As an example of the aldehyde, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, crotonaldehyde can be used as well as substituted derivatives of these products are mentioned.

b) Furanharzeb) furan resins

c) Derivate des Furfurylalkohol,c) derivatives of furfuryl alcohol,

d) Derivate des Furfurylaldehyds, allein oder in Kombination mit Furfurylalkohol,d) derivatives of furfuryl aldehyde, alone or in combination with furfuryl alcohol,

e) einfache oder komplexe Aminoplaste, wobei der Aldehyd einer der obengenannten und der Harnstoff durch seine Derivate ersetzt sein kann,e) simple or complex aminoplasts, the aldehyde being one of the abovementioned and the urea can be replaced by its derivatives,

f) pflanzliche Harze, z. B. Kautschukextrakte,f) vegetable resins, e.g. B. rubber extracts,

g) Polyurethan- und Polyesterharze oderg) polyurethane and polyester resins or

h) allgemein sämtliche hitzehärtbaren Harze, die bei Umgebungstemperatur in flüssiger oder fester Form vorliegen, wobei die einzige Einschränkung die Löslichkeit und/ oder die Mischbarkeit des hitzehärtbaren Harzes in dem Zusatz und die Thermostabilität bis 200° C ist.h) generally all thermosetting resins which are liquid at ambient temperature or solid form, the only limitation being solubility and / or the miscibility of the thermosetting resin in the additive and the thermal stability up to 200 ° C.

2. Der Zusatz wird vorzugsweise aus der Gruppe der langkettigen Polymeren ausgewählt, die einen Kohlenstoffgehalt aufweisen, der so groß wie möglich ist. Hierbei werden hydrierte Derivate den oxydierten Derivaten der Kohlenstoffverbindungen vorgezogen.2. The additive is preferably selected from the group of long-chain polymers, the one Have as great a carbon content as possible. Here are hydrogenated derivatives preferred to the oxidized derivatives of carbon compounds.

Vorzugsweise wird die Anwesenheit von Halogen-, Schwefel- oder Sulfongruppen und allgemein eines jeglichen substituierten Derivats, das bei hohen Temperaturen zur Bildung giftiger Gase führen kann, vermieden.
Der Zusatz kann aus den in der folgenden Aufstellung genannten ausgewählt werden,
a) Langkettige gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Paraffine und Deri-Preferably the presence of halogen, sulfur or sulphone groups and generally any substituted derivative which can lead to the formation of toxic gases at high temperatures is avoided.
The addition can be selected from those listed in the following list,
a) Long-chain saturated or unsaturated hydrocarbons, paraffins and derivatives

vate derselben,father of the same,

b) synthetische thermoplastische Harze, ζ. Β. nicht katalysierte Epoxide und Polyepoxide, b) synthetic thermoplastic resins, ζ. Β. non-catalyzed epoxides and polyepoxides,

Polyäther,Polyether,

Vinyl- und Propargylester,
' Cumaronharze (Benzofuranharze),
Indenharze,
nicht halogenierte Vinylpolymere,Vinyl and propargyl esters,
'' Coumarone resins (benzofuran resins),
Indene resins,
non-halogenated vinyl polymers,

c) natürliche thermoplastische Harze,c) natural thermoplastic resins,

rl) natürliche und synthetische Elastomere und/oder Derivate derselben,rl) natural and synthetic elastomers and / or derivatives thereof,

e) öle natürlicher Herkunft, z. B.e) oils of natural origin, e.g. B.

Ricinusöl.
Leinöl,
Sojaöl u. dgl.,Castor oil.
Linseed oil,
Soybean oil and the like,

f) Öle aus Petroleum bzw. Erdöl und/oder Derivate derselben,f) oils from petroleum or petroleum and / or derivatives thereof,

g) Cellulosederivate (Acetat, Acetopropionat, Acetobutyrat, Propionat, Butyrat, Äthyloder Methylcellulose od. dgl.).g) Cellulose derivatives (acetate, acetopropionate, acetobutyrate, propionate, butyrate, ethyl or Methyl cellulose or the like).

Das zweite Bindemittel ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:The second binder is characterized by the following features:

Einen festen Aggregatzustand bei 20° C,A solid state of aggregation at 20 ° C,

einen hohen Kohlenstoffgehalt,a high carbon content,

ein erhöhtes Verkokungsvermögen,an increased coking capacity,

einen Schmelzpunkt oberhalb von 140° C sowie einen Gehalt an flüchtigen Materialien, der bei 300° C kleiner als IU% ist.a melting point above 140 ° C and a content of volatile materials that is at 300 ° C is less than IU%.

Das zweite Bindemittel kann unter den Polymeren mit hohem Kondensationsgrad oder den Rückständen bei der Erdöldestillation ausgewählt werden.The second binder can be among the polymers with a high degree of condensation or the residues be selected in the case of petroleum distillation.

Das zweite Bindemittel kann teilweise oder vollständig durch eine Form des Kohlenstoffs, die in der Hitze durch Sintern oder Verkokung ein Kohlenstoffskelett ausbilden kann, z. B. durch Graphit, ersetzt werden.The second binder may be partially or fully supported by some form of the carbon found in the Heat can form a carbon skeleton by sintering or coking, e.g. B. replaced by graphite will.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

example 1

30% Ton
37% Sand30% clay
37% sand

7% Pech
12% poröse vermahlene Fettkohle 9% Phenol/Formaldehyd-Harz 5% flüssiges Polyepoxidharz7% bad luck
12% porous ground coal 9% phenol / formaldehyde resin 5% liquid polyepoxy resin

Beispiel 2 30% Sand
25% TonExample 2 30% sand
25% clay

5% Petroleumpech (Destillatrückstand) 15% vermahlener Koks
10% Korund 5% petroleum pitch (distillate residue) 15% ground coke
10% corundum

9% Furanharz9% furan resin

6% flüssiges Cumaronharz6% liquid coumarone resin

Claims

Patent claims:

1. Tap hole mass for blast furnaces, which comprises 65-70% of a filler comprising sand, clay or alumina or a refractory material, 10-1 5% of a porous mass formed from ground or crushed coal or coke and a thermosetting resin as a binder contains, characterized in that 5-13% of a thermosetting resin above 200 ° C with an addition of 1-10% of a long-chain polymer with a boiling point above 200 ° C and a second binder, which has a significant content of carbon and an increased Has coking capacity and is miscible with the first binder between 140 and 200 "C, can be used.

2. taphole compound according to claim 1, characterized in that the thermosetting resin is a Is phenol-formaldehyde resin.

3. tap hole composition according to claim 1 or 2, characterized in that the thermosetting resin is a p-tert-butylphenol.

4. tap hole composition according to claim 1, characterized in that the thermosetting resin from Furan resin is.

5. taphole compound according to claim 1, characterized in that the thermosetting resin is a is simple or complex aminoplast.

6. taphole compound according to claim 1, characterized in that the thermosetting resin is a Is polyurethane or polyester resin.

7. Stichiochmasse according to claim 1, characterized characterized in that the additive to the heat-resistant resin is a long-chain saturated or is unsaturated hydrocarbon.

8. tap hole compound according to claim 1, characterized in that the additive is a thermoplastic Resin is.

9. tap hole mass according to claim 1 and 8, characterized in that the addition is not a is catalyzed epoxy.

10. tap hole compound according to claim 1 and 8, characterized in that the additive is a polyester is.

11. taphole material according to claim 1 and 8, characterized characterized in that the additive is a coumarone or indene resin.

12. taphole material according to claim 1 and 8, characterized in that the addition is not a halogenated vinyl polymer.

13. tap hole compound according to claim 1 and 8, characterized in that the additive is an elastomer is.

14. tap hole mass according to claim 1 and 8, characterized in that the addition of one Ül of natural origin or a mineral oil and / or derivatives thereof.

15. Stichiochmasse according to claim 1 and 8, characterized in that the additive is a cellulose derivative ^. B. an acetate, acetopropionate or butyrate or ethyl or methyl cellulose is.

16. Stichiochstoff according to claim 1 and 8, characterized in that the second binder is a pitch or petroleum distillation residue.

17. Stichiochstoff according to claim 1 and 8, characterized in that the second binder

is a coal tar pitch.

18. Stichiochmasse according to claim 1 and 8, characterized characterized in that the second binder is a solid coumaron type resin.

19. Slichlochstoff according to claim 1, characterized in that the second binder for Part or all of it is replaced by a form of carbon which is heated by sintering or Coking forms a carbon skeleton.

20. Stichiochmasse according to claim 1 and 8, characterized in that the refractory filler is replaced by a mixture of degassed coal, graphite or other carbon content ^: gene products.

21. Stichiochstoff according to claim 1 and 8, characterized in that the refractory filler Corundum, aluminum oxide with different shapes, silicon carbide or nitride, aluminum nitride or contains zirconia.