DE2424936C3 - Tap hole dimensions for blast furnaces - Google Patents
Tap hole dimensions for blast furnacesInfo
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Description
Diese Hrfhulling betrifft eine Stichlochmasse fur Hochöfen, die (>5 70% eines Füllstoffes, der Sand, Ton b/.w. Tonerde oder ein feuerfestes Material umfaßt, 10 15% einer aus vermahlencr bzw. gebrochener Kohle oder Koks gebildeten porösen Masse und ein hit/.ehärtbares Harz als Bindemittel enthält.This hearing covers a tap hole size for Blast furnaces that (> 5 70% of a filler, the sand, Tone b / .w. Alumina or a refractory material comprises 10-15% of one of crushed or crushed Contains a porous mass formed by coal or coke and a hardenable resin as a binder.
Aus der US-PS 2 7O'K>5<J ist bekannt, zur Bildung einer derartigen Slichlochinasse 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. Fiirfurylaldehyd. oder aus 15 25% eines mit einem sauren oder basischen Katalysator versetzten Phenolhar/es gebildet ist.It is known from US Pat. No. 2,7O'K> 5 <J for formation to use a product made of about 80% clay and brick dust for such a Slichlochinasse as well as a binding agent, which consists either of 10 12% coal tar and 5 7% of an aldehyde, z. B. Firfurylaldehyd. or from 15 25% of one phenolic resin mixed with an acidic or basic catalyst 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 crsleren Falle verbrennt außerdem der Teer, und es bilden sich in der Nähe des Slichloches schädliche Gase bzw. Dämpfe. Andererseils führt der erhebliche Prozentgehalt an leichten organischen Materialien in der Pia xis zu schwerwiegenden Störungen, z. IJ. der Ausbildung von Spritzern, Flammen ti. dgl.This mass hardens in the cylinder of the tamping machine unfortunately very quickly. This must therefore be taken apart after each tapping causing time losses. In the worst case, the tar will also burn and form harmful gases or vapors in the vicinity of the sneak hole. On the other hand, the significant percentage leads on light organic materials in the Pia xis to serious disorders such. IJ. the education of splashes, flames ti. like
Aus einer Veröffentlichung von Dr. Wal.er Hon) in »Stahl und Hisen« 1(J61, S. 14(J7, ist weiterhin eine wasserfreie Stichlochmasse bekannt, die aus einem Gemisch von 70% Tonsand, 10% Kohle oder Koks und 20%; Teer bestehen, lh jedem Falle dauert die Verkokung jedoch lange, es entwickelt sich eine große Menge von Teergasen, und de ι nicht verbrannte bzw. gehärtete leer führt zu gefährlichen Gußverunreinigungen. From a publication by Dr. Wal.er Hon) in "Stahl und Hisen" 1 ( J61, p. 14 ( J7, a water-free tap hole mass is also known, which consists of a mixture of 70% clay sand, 10% coal or coke and 20% tar, lh In any case, however, the coking takes a long time, a large amount of tar gases develop, and the uncombusted or hardened empty leads to dangerous casting contamination.
Zur Beseitigung der zuvor genannten Nachteile ist in der DT-AS 1583 172 bereits eine Slichlochinasse vorgeschlagen worden, die zu etwa 70% aus einem Gemisch von Sand und'Ton besteht, und zwar in einem Verhältnis, daß der Prozentgehalt an Aluminiumoxid von dein Iuitektikum cntfcrntgchallcn wird. Diese Masse enthält wcitcrl in 10 12% gemahlene Kohle oder Koks, ein Bindemittel, das nur zu 15 17% uns flüssigem Teer besteht und dem 2 5% eines bis 20(1" C thermostabilen flüssigen Harzes aus der Gruppe der Amino oder Phenoplaste zugesetzt sindIn order to eliminate the disadvantages mentioned above, DT-AS 1583 172 already has a Slichlochinasse has been proposed, which consists of about 70% of a mixture of sand and clay, in one Ratio that the percentage of aluminum oxide is detected by the ulcer. These Mass contains wcitcrl in 10 12% ground coal or coke, a binder that only 15 17% us consists of liquid tar and the 2 5% of one up 20 (1 "C thermostable liquid resin from the group of the amino or phenoplasts are added
sowie aus 0,5 1 % eines Abbindeverzögerers. Bei dieser Masse wuriie eine rasche Verkokung in der Größenordnung von 10-15 Minuten, eine geringe Bildung von schädlichen Teerdämpfen sowie unbedeutende Ablagerungen in der Stopfmaschine, jedoch niemals Verspritzungscrscheinungen des Roheisens festgestellt. as well as from 0.5 1% of a setting retarder. At this Mass would cause rapid coking of the order of magnitude from 10-15 minutes, little education of harmful tar fumes and insignificant deposits in the tamping machine, but never Splash appearances of the pig iron were 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 cancerngenen Stoffen gefährlich sind, wird das Hochofenpersonal während der Reinigung der Rinne belästigt.However, it is still a strong and uncomfortable one To complain about gas formation of the coal tar at the moment of clogging, as a result the fact that the excess tap hole mass falls into the hot tapping channel. Through these gases that are dangerous because of their higher content of cancerngenic substances, the blast furnace staff is during annoyed cleaning the gutter.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Stichiochinasse zu schaffen, mit der mindestens ebenso gute Iirgebnisse 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 stitch with which at least equally good results can be achieved as with the anhydrous compositions mentioned above, but with nuisance caused by harmful gases is avoided.
Dies wird bei einer Stichlochmasse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch ei reicht, daß 5 13% eines oberhalb von 200° C hitzehärtbaren 1 larzes mit einem Zusatz von 1 10% eines langkettigen Polymeren mit einem Siedepunkt oberhalb von 200" C sowie ein /weites Bindemittel, das einen erheblichen Gehalt an Kohlenstoff und ein erhöhtes Veikokungsverinögen aufweist und mit dem ersten Bindemittel zwischen 140 und 200" C: mischbar ist, verwendet werden.In the case of a tap hole size, this is the one mentioned at the beginning Type according to the invention in that it is sufficient that 5 13% of a heat-curable above 200 ° C 1 larzes with an addition of 1 10% of a long chain Polymers with a boiling point above 200 "C and a / far binder that has a significant Content of carbon and an increased Veikokungsverinögen has and with the first Binder between 140 and 200 "C: is miscible, 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 Gcruchsbelästigimg verursacht, ohne Beeinträchtigung der Qualität der Stichlochmasse ersetzen konnte durch eine erhebliche E-rhöhung des Zusatzes auhitzehärtbareni 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 Gcruchsbelästigimg, without impairment the quality of the tap hole mass could be replaced by a considerable increase in the addition thermosetting resin used in the known mass only a small amount was intended to modify the tar, as well as through the addition of a polymer and a second binder.
Der feuerfeste Füllstoff kann aus einem Gemisch von Sand, Ton bzw. Tonerde und/oder einem jeden anderen hochschmelzenden bzw. feuerfesten Produkt, /.. I). aus Korund, Aluminiumoxid mit unterschiedlichen Formen, Siliciumcarbid oder -nitrid. Aluminiumnitrid oder Zirkonerde bestehen. Man kann gemäß ilerF.rfindungdiesen Füllstoff auch ersetzen durch ein Gemisch aus entgaster Kohle, Graphit oder anderen kohlenstoffhaltigen Produkten. Die poröse Masse kann/.. H. aus Koks, Graphit, Kohle od.dgl. bestehen.The refractory filler can consist of a mixture of sand, clay or alumina and / or any other high-melting or refractory product, / .. I). made of corundum, aluminum oxide with different shapes, silicon carbide or nitride. Aluminum nitride or zirconia exist. According to the invention, this filler can also be replaced by a mixture of degassed carbon, graphite or other carbon-containing products. The porous mass can / .. H. made of coke, graphite, coal or the like. exist.
Die Anteile der Komponente) der Stichlochmasse der Erfindung liegen zwischen den im folgenden angegebenen
Zahlen, welche in beispielhafter Weise angegeben werden:
Etwa 70% Füllstoff
clwii 15 % poröse Masse
13 5% hitzehärtbares Harz
1 10% Zusatz
I 10%; zweites Bindemittel.The proportions of component) of the tap hole mass of the invention are between the numbers given below, which are given by way of example:
About 70% filler
clwii 15% porous mass
13 5% thermosetting resin
1 10% addition
I 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. Dadurch werden jegliche Probleme im Moment der Injektion vermieden. Die Masse härtet nicht im Inneren der Stopfmaschine aus, wo eine Temperatur in der Größenordnung von (i0 K!)° C herrscht.Their plasticity practically changes during storage not due to the absence of volatile products. This will cause 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 (i0 K!) ° 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 K) Minuten zurückziehen kann.In contrast, the hardening of the mass in the tap hole, where a temperature of more than 200 ° prevails, accelerated to the point that the tamping machine can be withdrawn after K) 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.
u) Phenol-Formaldehyd-Harze vom Rcsol- oder Novolaktypu) phenol-formaldehyde resins from Rcsol- or novolak type
Obwohl die Stichlochmasse mit den üblichen Phenol-Formaldehyd-llarzen hergestellt werden kann, werden vorzugsweise stark substituierte Phenole mit p-tert.-Butylphenol eingesetzt. Als Beispiel für den Aldehyd können Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, C'ro tonaldehyd sowie substituierte Derivate dieser Produkte genannte werdenAlthough the tap hole 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, C'ro tonaldehyde and substituted derivatives of these products are mentioned
b) Furanharzeb) furan resins
c) Derivate des Furfurylalkohol,c) derivatives of furfuryl alcohol,
d) Derivate lies Furfuryluldehyds, allein oder in Kombination mit Furfurylalkohol,d) derivatives read furfuryluldehyds, 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 Thermostabiliiät 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 thermostability 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 Anwesenheil von Halo gen-, Schwefel- oder Sulfidgruppen und allgemein
eines jeglichen substituierten Derivats, das bei hohen Temperaturen zur Bildung giftiger
(iase fuhren kann, vermieten.
Der Zusatz kann aus den in der folgenden Aufstellung genannten ausgewählt werden,
a) Langkettige gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Paraffine und Deri-The presence of halogen, sulfur or sulfide groups and generally any substituted derivative which can lead to the formation of toxic (iase) at high temperatures is preferred.
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,
li) synthetische thermoplastische Harze, z. B. nicht katalysierte Epoxide und Polyepoxide, li) synthetic thermoplastic resins, e.g. B. non-catalyzed epoxides and polyepoxides,
Polyäther,Polyether,
Vinyl- und Propargylester,
Cumaronharze (Benzofuranharzc),
Indcnharzc,
nicht halogenierte Vinylpolymere,Vinyl and propargyl esters,
Coumarone resins (benzofuran resin),
Indian Resin,
non-halogenated vinyl polymers,
c) natürliche thermoplastische Harze,c) natural thermoplastic resins,
d) natürliche und synthetische Elastomere und/oder Derivate derselben,d) natural and synthetic elastomers and / or derivatives thereof,
e) Öle natürücher 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, Acciopropionat, Acetobutyrat, Propionat, Bulyrat, Älhyl- oder Methylcellulose od. dgl.).g) cellulose derivatives (acetate, acciopropionate, Acetobutyrate, propionate, bulyrate, ethyl or methyl cellulose or the like).
3. Das zweite Bindemittel ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:
Einen festen Aggregatzustand bei 2()c C,
einen hohen Kohlenstoffgehalt,
ein erhöhtes Verkokungsvermögen,
einen Schmelzpunkt oberhalb von 140' (.' sowie einen Gehalt an flüchtigen Materialien, der bei
3(M)' C kleiner als 1(1% ist.3. The second binder is characterized by the following features:
A solid state of matter at 2 () c C,
a high carbon content,
an increased coking capacity,
a melting point above 140 '(.' and a content of volatile materials which at 3 (M) 'C is less than 1 (1%.
Das zweite Bindemittel kann unter den Polymeren mit hohem Kondensationsgrad oder den Rückständen bei der Erdöldestillation ausgezahlt werden.The second binder can be among the polymers with a high degree of condensation or the residues are paid out 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 Kohlenstoff skelctt 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 by sintering or coking can form a carbon skeleton, 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.
Beispiel 1
30% Ton
37% SandExample 1 30% 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
30% Sand
25% Ton30% sand
25% clay
5% Petroleumpech (Destillairuckstand) 15% vermahlener Koks
10% Korund5% petroleum pitch (distillate residue) 15% ground coke
10% corundum
9% Furanharz9% furan resin
(i% flüssiges Cumaronharz(i% liquid coumarone resin
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TERRES REFRACTAIRES DU BOULONNAIS S.A., NESLES, FR |
|
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: HUEBNER, H., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8960 KEMPTEN |