DE2857321C2

DE2857321C2 - Verfahren zum Aufsprühen eines monolithischen hitzebeständigen Materials

Info

Publication number: DE2857321C2
Application number: DE19782857321
Authority: DE
Inventors: Hosaka Toyota Aichi Takuo
Original assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Current assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Priority date: 1977-12-21
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1987-05-07
Also published as: EP0009021A4; DE2857321T1; BE872935A; FR2475202A1; CA1106580A; JPS619553B2; US4442050A; JPS5485102A; FR2475202B1; EP0009021A1; MX152766A; WO1979000442A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufsprühen eines monolithischen hitzebeständigen Materials auf eine zu verkleidende Arbeitsfläche. Ein derartiges Verfahren eignet sich beispielsweise für den Bau und die Reparatur von industriellen und metallurgischen Öfen und ähnlichen feuerfesten Einrichtungen.

Üblicherweise wird das hitzebeständige Material nur beim Verkleiden der Innenseite von kleinen Anlagen wie Kaminen und Leitungen durch Sprühen aufgebracht. In der letzten Zeit besteht jedoch die Neigung, dieses Verfahren beim Bau industrieller Öfen einzusetzen, bei denen die gesamte Verkleidung durch Aufsprühen des monolithischen hitzebeständigen Materials ausgebildet wird.

Das Aufsprühen des Materials wird im allgemeinen bei Raumtemperatur durchgeführt, es besteht jedoch die Neigung, industrielle und metallurgische Öfen durch Aussprühen mit hitzebeständigem oder feuerfestem Material zu reparieren, während die Öfen noch heiß sind, da es als ungünstig angesehen wird und mit erheblichem Zeitverlust verbunden ist, wenn die Öfen zum Reparieren nur teilweise verschlissener Bereiche außer Betrieb gesetzt und abgekühlt werden müssen.

Aus der DE OS 21 12 860 ist es weiterhin bekannt, ein monolithisches hitzebeständiges Material auf eine zu verkleidende Arbeitsfläche durch Schleudern auf mechanischem Wege, beispielsweise über die Zentrifugalkraft einer Slingermaschine aufzubringen. Eine Slingermaschine hat einen komplizierten Aufbau und muß nahe an der zu verkleidenden Arbeitsfläche angebracht werden, so daß es sehr schwierig ist, eine derartige Maschine bei einem geringen zur Verfügung stehenden Platz zu verwenden. Im Gegensatz dazu ist ein Sprühverfahren unabhängig von dem zur Verfügung stehenden Platz, beispielsweise selbst zum Verkleiden der Decke eines Ofens anwendbar.

Es gibt zwei Arten von Sprühverfahren zum Aufbringen eines monolithischen hitzebeständigen Materials, nämlich das Trocken- und das Naßsprühverfahren. Beim Trockensprühverfahren wird pulverförmiges Material mittels Druckluft von einem Behälter zu einer Sprühdüse im trockenen Zustand durch eine Leitung geblasen und danach mit Wasser gemischt und versprüht. Beim Naßsprühverfahren wird das pulverförmige Material mit Wasser in einem Behälter vermischt und als Schlamm zur Düse weiterbefördert und mittels Druckluft versprüht.

Bei beiden Verfahren wird das hitzebeständige Material jedoch über Druckluft durch eine Düse versprüht, die annähernd senkrecht zur Arbeitsfläche und im Abstand von der gegenüberliegenden Arbeitsfläche angeordnet ist, damit das Material zwangsweise durch den Aufprall an der Arbeitsfläche haftet. Das hat zur Folge, daß Materialteilchen zurückgeschleudert oder vom Luftstrom mitgerissen werden können, was zu einem Materialverlust führt. Dieser Materialverlust wird besonders groß, wenn das Material auf eine senkrechte Wand oder auf eine Decke aufgebracht wird. Manchmal beträgt der Materialverlust etwa 10% des verwendeten Materials. Außerdem kann das Material, wenn es einmal mit Wasser gemischt ist, nicht wieder verwendet werden, so daß diese Art von Materialverlust als Hauptproblem bei der Weiterentwicklung des Sprühverfahrens betrachtet werden muß.

Das herkömmliche Sprühverfahren hat noch die folgenden Nachteile. Das zurückgeschleuderte Material verteilt sich als Staub und beeinträchtigt dementsprechend den Arbeitsplatz. Da das Material auf der Arbeitsfläche Schicht für Schicht zur Ausbildung der Verkleidung aufgesprüht wird, schält sich die Verkleidung leicht ab, wenn sie eine bestimmte Dicke überschreitet. Die Grenze für diese Dicke beträgt etwa 100 bis 120 mm. Damit ist die Verwendung des Sprühverfahrens wegen der begrenzten Dicke der Verkleidungsschicht bisher lediglich auf Reparaturen von örtlich abgetragenen Bereichen beschränkt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Staubentwicklung und die Materialverluste so gering wie möglich gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu verkleidende Arbeitsfläche von einem Abschirmelement mit Öffnungen umgeben wird, deren Größe so gewählt ist, daß Luft entweichen kann, aber keine Teilchen des hitzebeständigen Materials beim Aufsprühen hindurchgehen können, wobei das Abschirmelement in einem Abstand von der Arbeitsfläche angeordnet wird, der annähernd der geforderten Stärke der zu bildenden Verkleidung entspricht, und das hitzebeständige Material in den Raum zwischen der Arbeitsfläche und dem Abschirmelement über eine Düse gesprüht wird, die in diesem Raum parallel oder etwas geneigt zur Arbeitsfläche angeordnet wird.

Während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Luft in dem versprühten Material durch die Öffnungen im Abdeckelement entweichen kann, bleiben die Materialteilchen innerhalb des Abdeckelementes, und zwar im Raum zur Ausbildung der Verkleidung. Die Teilchen des versprühten Materials sammeln sich somit an der Arbeitsfläche noch im haftfähigen Zustand und tragen daher zur Bildung der Verkleidungsschicht bei.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit nicht nur der Materialverlust so gering wie möglich gehalten, sondern ist es weiterhin möglich, daß der Arbeitsplatz und die Arbeitsumgebung wesentlich sauberer gehalten werden können, als es bisher der Fall ist, da eine Staubbildung durch zurückprallende Materialteilchen vermieden wird. Weiterhin kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Verkleidungsschicht mit größerer Stärke ausgebildet werden, da ein Ablösen der Verkleidung vermieden wird, wie es später noch im einzelnen erläutert wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Abschirmelement ein Drahtnetz verwandt.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Teil einer feuerfesten Einrichtung beispielsweise eines Ofens.
An einem Abschnitt 1 eines Mauerwerkes eines Ofens befindet sich eine Arbeitsfläche 1&min;, die mit einem hitzebeständigen bzw. feuerfesten Material verkleidet werden soll. Die Arbeitsfläche 1&min; wird mit einem Abdeckelement 2 umgeben, das Öffnungen 2&min; zum Entweichen der Luft aufweist. Das Abdeckelement kann ein Drahtgeflecht, Drahtgitter oder Drahtnetz sein.
Das Abdeckelement 2 wird in einem bestimmten Abstand von der Arbeitsfläche 1&min; zur Ausbildung eines Raumes Aangeordnet, der etwa der geforderten Dicke der Verkleidung entspricht. Das Material wird in den Raum A über eine Düse 3 gesprüht, die so angeordnet wird, daß sie parallel zur Arbeitsfläche 1&min; liegt oder dazu etwas geneigt ist. Das versprühte Material 4 sammelt sich allmählich im Raum A von der Bodenfläche B des Mauerwerkes 1 ausgehend an. Aufgrund der Filterwirkung des Abdeckelementes 2 werden der Materialverlust und der Teil des Materials wesentlich verringert, der als Staub zurückprallt. Das versprühte Material sammelt sich innerhalb des Abdeckelementes 2 und im Raum A, wobei die Materialteilchen im klebrigen oder haftfähigen Zustand aneinander und innerhalb kurzer Zeit an der Arbeitsfläche haften. Auf diese Weise wird die Verkleidung der Arbeitsfläche 1&min; gebildet.
Das Auftreten von Grenzflächen zwischen Verkleidungsschichten kann verhindert werden, wobei selbst dann, wenn eine solche Grenzfläche auftreten sollte, diese senkrecht zur Arbeitsfläche 1&min; und nicht parallel dazu verläuft, wie es bei dem bekannten Sprühverfahren der Fall ist, da die Sprührichtung gleichfalls parallel zur Arbeitsfläche 1&min; liegt. Die Gefahr, daß sich die Verkleidung ablöst, ist daher wesentlich geringer, so daß sich eine feste und starre Verkleidungsschicht ergibt.
Wenn an einer senkrechten Wand gearbeitet werden muß, ohne daß eine Bodenfläche vorhanden ist, kann ein Abdeckelement mit einer größeren Maschenzahl bzw. kleineren Öffnungen oder eine Platte vorgesehen werden, die die sich bildende Verkleidungsschicht trägt. Wenn die Wand verhältnismäßig hoch ist, kann das Abdeckelement mit fortschreitendem Sprühverfahren nach oben verlängert oder auch mit der Düse nach oben bewegt werden.
Als Abdeckelemente können Drahtgeflechte, Drahtnetze, Drahtgitter und dgl. aus Metall, Kunststoff oder Holz verwendet werden. Es können gleichfalls geeignete Abstützungen zum Abstützen des Abdeckelementes vorgesehen werden.
Das Abdeckelement kann an der Arbeitsfläche bzw. an dem zu verkleidenden Bereich befestigt und nach der Fertigstellung der Verkleidung wieder abgenommen werden. In manchen Fällen kann das Abdeckelement am Arbeitsplatz belassen werden, so daß es beim nachfolgenden Betrieb des Ofens schmilzt oder verbrennt. Es ist auch möglich, das Abdeckelement mit der Düse an der Arbeitsfläche entlang zu bewegen.
Die Größe der Öffnungen im Abdeckelement wird entsprechend der Viskosität des versprühten Materials, dem Sprühdruck und dgl. innerhalb eines Bereiches von etwa 5 bis 100 mm gewählt. Übermäßig große Öffnungen können zu einem verstärkten Materialverlust führen, wobei dann, wenn die Öffnungen zu klein sind, die Haftung des Materials an der Arbeitsfläche beeinträchtigt wird, da die Luft nur schwer entweichen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Materialverlust so gering wie möglich gehalten wird, und daß die Arbeitsumgebung dadurch verbessert wird, daß praktisch kein Material mehr in die Arbeitsumgebung zurückprallt. Eine Verkleidung mit der erforderlichen Stärke kann leicht durch einen einfachen Arbeitsvorgang mit einer Vorrichtung mit sehr einfachem Aufbau erzielt werden. Dabei kann aufgrund dieses einfachen Arbeitsvorganges auch in einer heißen Arbeitsumgebung gearbeitet werden. Eine Verkleidung der gewünschten Form kann durch die Verwendung eines entsprechenden Abdeckelementes erhalten werden. Das Gewicht des Abdeckelementes ist dabei relativ gering, so daß dieses Element entsprechend einfach gehandhabt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Aufsprühen eines monolithischen hitzebeständigen Materials auf eine zu verkleidende Arbeitsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verkleidende Arbeitsfläche von einem Abschirmelement mit Öffnungen umgeben wird, deren Größe so gewählt ist, daß Luft entweichen kann, jedoch keine Teilchen des hitzebeständigen Materials beim Aufsprühen hindurchgehen können, wobei das Abschirmelement in einem Abstand von der Arbeitsfläche angeordnet wird, der annähernd der geforderten Stärke der zu bildenden Verkleidung entspricht, und das hitzebeständige Material in den Raum zwischen der Arbeitsfläche und dem Abschirmelement über eine Düse gesprüht wird, die in diesem Raum parallel oder etwas geneigt zur Arbeitsfläche angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement ein Drahtnetz ist.