DE2912771A1

DE2912771A1 - Furnace lining dry-spraying process - uses broken-up and pulverised lining material

Info

Publication number: DE2912771A1
Application number: DE19792912771
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: STAHL CONSULTING GmbH
Current assignee: STAHL CONSULTING GmbH
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-09

Abstract

The dry-spraying process lines furnaces and metallurgical vessels with fireproof material, spraying solid powdery material pneumatically onto the hot lining. A material is applied contg. pulverised broken up lining material, and it is pref. magnesitic-dolomitic, contg. neutral magnesite. It can also contain 5-32% broken-out lining material and is not >6% coaldust. The broken-out material can be ground down to a max. particle size of 3 mm.

Description

"Verfahren zum Trocken-Spritzauskleidenl' "Process for dry spray lining

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocken-Spritzauskleiden von Öfen und metallurgischen Gefäßen mit feuerfestem Futter, insbesondere Konvertern und Elektroofen, bei denen eine pulverförmige feuerfeste Masse pneanatisch auf das heiße Futter gespritzt wird.The invention relates to a method of dry spray lining of furnaces and metallurgical vessels with refractory linings, especially converters and electric furnace, in which a powdery refractory mass is pneanatically applied to the hot feed is sprayed.

Um den üblicherweise sehr hohen, zumeist über 1500°C Qiegenden Betriebstemperaturen zu widerstehen, weisen metallurgische Ofen und Gefäße ein feuerfestes Mauerwerk auf. Die Beschaffenheit des feuerfesten Mauerwerks richtet sich nach der jeweiligen Temperatur- und Korrosionsbeanspruchung. So kann ein feuerfestes Ofenmauerwerk aus Silikatsteinen, oder basischen Steinen bestehen während fur Konverterfutter wegen der hohen, zumeist über 16O00C liegenden Badtemperaturen und der hohen Schlackenaggressivität üblicherweise höchstwertige Steine aus Dolomit oder Magnesit zur Verwendung kommen.About the usually very high, mostly over 1500 ° C operating temperatures To withstand, metallurgical furnaces and vessels have a refractory masonry on. The nature of the fireproof masonry depends on the respective Temperature and corrosion stress. This is how a fireproof kiln masonry can look like this Silicate stones, or basic stones, exist because of converter fodder the high bath temperatures, mostly above 16000C, and the high level of slag aggressiveness Usually the highest quality stones made of dolomite or magnesite are used.

Durch eine ständige Verbesserung der Steinqualität und eine Reihe zusätzlicher verfahren stechni scher Maßnahmen, beispielsweise die Verwendung dolomitischen Kalks für die Frischschlacke, ist es in den letzten Jahren gelungen, die Futter haltbarkeit von einigen hundert Schmelzen auf über eintausend Schmelzen zu erhöhen. Da das Neuzustellen eines Konverters wegen des erforderlichen vorherigen Abkühlens, des Futterausbrechens und des anschließenden Aufmauerns eines neuen Futters sowie des abschließenden Futterbrennens außerordentlich zeitaufwendig ist, geht das Bestreben dahin, die Futterhaltbarkeit auf mehrere tausend Schmelzen zu steigern. Das ist nur mit Hilfe einer sorgfältigen Futterpflege möglich. Hierfür hat sich das vorbeugende und reparierende Aufspritzen feuerfester Massen immer mehr eingebürgert. Dabei werden auf das Futter chemisch, hydraulisch und insbesondere keramisch abbindende Massen mit Hilfe einer Preßluftdüse naß oder trocken aufgetragen.By constantly improving the quality of the stone and a number additional procedural technical measures, for example the use of dolomitic Lime for the fresh slag, has succeeded in the past few years in the fodder to increase the shelf life of a few hundred melts to over a thousand melts. Since the relocation of a converter because of the required previous cooling, of feed eruption and the subsequent bricking up of a new one Feed and the final feed burning is extremely time-consuming, the endeavor is to keep the feed shelf life at several thousand melts increase. This is only possible with the help of careful feed care. Therefor The preventive and repairing spraying of refractory masses has become more and more popular naturalized. In doing so, the feed is chemical, hydraulic and in particular Ceramic-setting compounds applied wet or dry with the aid of a compressed air nozzle.

Bewährt hat sich für die Futterpflege während des laufenden Betriebs angesichts der hohen Temperaturen insbesondere das Trockenspritzen, bei dem eine Spritzmasse mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5% zur UnterdrUckung der Staubentwicklung pneumatisch einer Mischdüse zugeführt und dort mit etwa 7 bis 10% Wasser angefeuchtet wird. Ein sorgfältiges Einstellen der Massefeuchtigkeit ist von wesentlicher Bedeutung, weil zu feuchte Spritzmassen von der Futteroberfläche ablaufen oder zu viel Wasserdampf bilden und bei zu trockenen Spritzmassen die Rückprallverluste zu groß sind.Has proven itself for feed care during ongoing operations In view of the high temperatures, especially dry spraying, in which one Injection molding compound with a moisture content of about 5% to suppress the development of dust pneumatically fed to a mixing nozzle and moistened there with about 7 to 10% water will. Careful adjustment of the mass moisture is essential, because spray masses that are too moist run off the forage surface or too much water vapor and the rebound losses are too great if the gunning mixes are too dry.

Um die nicht zu vermeidenden Rückprallverluste möglichst gering zu halten, ist es aus der deutschen Auslegeschrift 22 00 667 bekannt, die Spritzmasse mit um die Konverterlängsachse kreisender Düse tangential auf die Futteroberfläche zu spritzen.In order to minimize the rebound losses that cannot be avoided hold, it is known from the German Auslegeschrift 22 00 667, the injection molding compound with the nozzle rotating around the longitudinal axis of the converter tangentially onto the feed surface to squirt.

Des weiteren ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 25 002 bekannt, bei um die Längsachse rotierendem Konverter die Spritzmasse tangential mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Oberflächenzone entsprechenden Geschwindigkeit aufzuspritzen. Das kann mit Hilfe eines Brenners bzw. einer Flamme rund Zusatzbrennstoff geschehen, um ein möglichst rasches Versintern der Masseteilchen an der Futteroberfläche zu erreichen.It is also from the German Offenlegungsschrift 22 25 002 known, with the converter rotating around the longitudinal axis, the spray compound is tangential with one corresponding to the peripheral speed of the respective surface zone Splash speed. This can be done with the help of a burner or a flame around additional fuel to sinter the mass particles as quickly as possible to be reached at the feed surface.

Abgesehen von den vorerwähnten mechanischen Maßnahmen kommt dem Anfangshaftvermögen und der Geschwindigkeit, mit der an die Stelle der Adhäsion die Kohäsion der Spritzmasse tritt, eine entscheidende Bedeutung zu. Dies gilt insbesondere für das Spritzen ruhender Futter, bei dem die haftungserhöhende Wirkung der Zentrifugalkraft beispielsweise eines rotierenden Konverters entfällt.Apart from the mechanical measures mentioned above, there is the initial adhesion and the speed with which the cohesion of the injection molding compound takes place at the point of adhesion becomes of crucial importance. This is especially true for spraying resting chuck, for which the adhesion-increasing effect of centrifugal force, for example a rotating converter is not required.

Um die Rückprallverluste gering zu halten und das Haftvermögen zu erhöhen, ist es bekannt, spezielle Bindemittel, insbesondere Wasserglas und Alkalimetallphosphate zu verwenden. Wasserglas besitzt jedoch ein sich mit zunehmender Temperatur verschlechterndes Haftvermögen und unterliegt über 1000 0C einer Volumenänderung, die häufig zum Abblättern der Spritzschicht führt. Die Alkalimetallphosphate hingegen besitzen eine verhältnismäßig geringe Aushärtegeschwindigkeit undjum Teil auch einen zu geringen Schmelzpunkt0 In jedem Falle geht die Bindekraft infolge der hohen Temperaturen rasch verlqren, so daß es entscheidend darauf ankommt, daß es möglichst bald zu einer keramischen Bindung der Spritzmasseteilchen untereinander und mit dem darunter befindlichen Futter bmmt. Wie rasch das der Fall ist, hängt im Einzelfall von der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur der Spritzmasse, bei den üblichen magnesitischen Spritzmassen ab.In order to keep the rebound losses low and the adhesion to increase, it is known to use special binders, especially water glass and alkali metal phosphates to use. However, water glass has a deterioration with increasing temperature Adhesion and is subject to a change in volume above 1000 0C, which often leads to peeling the spray layer leads. The alkali metal phosphates, however, have a relatively slow curing speed and partly too low a melting point0 In any case, the binding force is quickly lost due to the high temperatures, so that it is crucial that there is a ceramic as soon as possible Binding of the spray mass particles with one another and with the one below Lining bmmt. How quickly this is the case depends on the softening or melting temperature of the injection molding compound, in the case of the usual magnesitic injection molding compounds away.

Die Spritzmassen müssen mithin zwei einander widerstreitenden Forderungen genügen; im Hinblick auf eine hohe Haltbarkeit sollten sie minen hohen Schmelzpunkt besitzen, während in Anbetracht der Rückprallverluste, eines schnellen Versinterns und hoher Auskleidungsgeschwindigkeiten ein niedrigerer Erweichungs-bzw. Schmelzpunkt günstig ist. Das gilt insbesondere für diejenigen Futterzonen - beispielsweise oberhalb der Drehzapfen eines Konverters -, die nicht mit einer die Spritzmasse aufnehmenden und deren Haftung verbessernden Schlackenschicht versehen sind; Solche Schlackenschichten entstehen beim Kippen eines Konverters und dessen Entleeren nur in bestimmten Bereichen des Futters.The gunning mixes therefore have to meet two conflicting requirements suffice; In order to have a long shelf life, they should have a high melting point possess rapid sintering while considering the rebound losses and high lining speeds a lower softening or. Melting point is cheap. This applies in particular to those feeding zones - for example above the pivot of a converter - which is not with a receiving the spray compound and their adhesion-improving slag layer are provided; Such layers of slag arise when a converter is tilted and emptied only in certain areas of the feed.

Der durch das Haftvermögen und die Abbindezeit bedingten Spritzgeschwindigkeit kommt eine entscheidende Bedeutung zu, weil das Spritzen eine Betriebsunterbrechung darstellt, die mit zunehmendem Fassungsvermögen des jeweiligen metallurgischen Gefäßes einen nicht unerheblichen Produktionsausfall mit sich bringt. Hinzu kommt die mit der Spritzdauer zunehmende Beanspruchung der Spritzdüse durch die hohe Ofen- bzw. Konvertertemperatur. Es kommt daher entscheidend darauf an, in möglichst kurzer Zeit eine möglichst dicke und fest haftende Spritzschicht auf das Futter aufzutragen, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trocken-Spritzverfahren zu schaffen, das bei verhältnismäßig geringen Rückprallverlusten ein Auftragen hoher zeitlicher Spritzmassemengen erlaubt und ohne die Gefahr von Abblätterungen rasch eine Spritzauskleidung gegebenenfalls großer Schichtdicke sowie hoher Haftfestigkeit und Haltbarkeit ergibt. Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, eine keramisch aktivierte Spritzmasse zu verwenden.The injection speed due to the adhesive strength and the setting time is of crucial importance because spraying is an interruption of operations represents that with increasing capacity of the respective metallurgical vessel brings with it a not inconsiderable loss of production. In addition comes with the spraying time, increasing stress on the spray nozzle due to the high oven resp. Converter temperature. It is therefore crucial to do it in the shortest possible time Time to apply a thick and firmly adhering spray layer to the lining, The invention is therefore based on the object of creating a dry spraying process, That is, with relatively low rebound losses, a high application of time A spray lining quickly and without the risk of flaking off is possible possibly large layer thickness as well as high adhesive strength and durability. The solution to this problem is based on the idea of a ceramic-activated injection compound to use.

Im einzelnen besteht die Erfindung darin, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß eine zerkleinerten Futterausbruch, insbesondere artgleichen Futterausbruch, enthaltende Spritzmasse aufgetragen wird. Versuche haben nämlich gezeigt, daß sich zerkleinerter Futterausbruch, was Haftvermögen und keramische Abbindezeit anbetrifft, wesentlich günstiger verhält als die üblichen Spritzmassen aus jungfräulichem Material.In detail, the invention consists in that in a method of the type mentioned at the outset, according to the invention, a comminuted feed eruption, in particular identical feed outbreak, containing spray compound is applied. Have attempts namely shown that crushed feed spill, what adhesiveness and ceramic As far as setting time is concerned, behaves much more favorably than the usual gunning mixes made of virgin material.

Das mag darauf zurückzuführen sein, daß der keramische Futterausbruch Infiltrationsstoffe, insbesondere Eisenoxydul enthält.This may be due to the fact that the ceramic lining eruption Contains infiltration substances, in particular iron oxide.

Diese Infiltrationsstoffe dürften nach dem Aufspritzen der Masse flußmittelartig als Sinterbeschleuniger wirken und zum raschen Entstehen einer festen keramischen Bindung führen, ohne daß dies auf Kosten der Futterhaltbarkeit geht. Vielmehr zeichnet sich eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgetragene Spritzauskleidung durch eine besonders gute Haltbarkeit auf, die dadurch bedingt sein könnte, daß die Spritzschicht sehr dicht ist und ihr Aufnahmevermögen für Infiltrationsstoffe wie Eisenoxydul infolge des Ausbruchanteils wesentlich geringer ist als bei Spritzauskleidungen auf Basis jungfräulicher Feuerfeststoffe.These infiltration substances should be like a flux after the mass has been sprayed on act as a sintering accelerator and for the rapid emergence of a solid ceramic Lead binding without this being at the expense of the forage shelf life. Rather, it draws one applied by the method according to the invention Spray lining by a particularly good shelf life, which could be due to the fact that the spray layer is very dense and its absorption capacity for infiltration substances how iron oxide is significantly lower than with spray linings due to the breakout rate based on virgin refractory materials.

Eine Rolle könnte hier auch die Tatsache spielen, daß es sich bei Konverterausbruch üblicherweise um teergebundene und demgemäß den Crack-Kohlenstoff des Teers enthaltende Steine handelt. Gleichwohl kann die Spritzmasse auch zusätzlich noch bis 6%, vorzugsweise 2 bis 4% Kohlenstoff enthalten, um die Masse schon auf dem kurzen Weg zwischen der Spritzdüse und dem Futter bei der Kohlenstoffverbrennung weiter aufzuschließen.The fact that it is at Converter breakout usually around tar-bound and accordingly the cracked carbon of the tar containing stones. At the same time, the injection compound can also be used in addition still contain up to 6%, preferably 2 to 4% carbon to the mass already the short path between the spray nozzle and the feed when burning carbon to unlock further.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß Ofen- und Konverterausbruch preisgünstig zur Verfügung stehen und deren Wiederverwendung naturgemäß zu einer geringeren Umweltbelastung führt. Hinzu kommt die außerordentlich gute Verarbeitbarkeit des Ausbruchs bzw. einer ausbruchhaltigen Spritzmasse.Another advantage of the method according to the invention is that that furnace and converter breakout are available inexpensively and their reuse naturally leads to a lower environmental impact. Then there is the extraordinary good workability of the breakout or a spray compound containing breakouts.

Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren sind magnesitisch-dolomitische Spritzmassen mit artgleichem dolomitischem Konverterausbruch. Weich der Ausbruchanteil in der Spritzmasse nur 5 bis 32% auszumachen braucht und vorzugsweise 15 bis 20% beträgt, teilen sich das hohe Haftvermögen und die kurze Abbindezeit des keramischen Ausbruchmaterials der ganzen Masse mit. Das erlaubt Teilchengrößen bis 3 oder 4 mm, obgleich es bekannt ist, daß die Rückprallverluste herkömmlicher Spritzmassen insbesondere zum Beginn des Spritzauskleidens bei Teilchengrößen von 3 mm bisku 30% und mehr betragen können. Vorzugsweise beträgt die Teilchengröße jedoch 0,5 bis 1,0 mm.Magnesitic-dolomitic are particularly suitable for the process according to the invention Gunning mixes with a dolomitic converter eruption of the same species. Soft the breakout portion only needs to make up 5 to 32% in the injection compound and preferably 15 to 20% share the high adhesive strength and the short setting time of the ceramic Excavated material from the whole mass. This allows particle sizes up to 3 or 4 mm, although it is known that the rebound losses of conventional molding compounds especially at the beginning of the spray lining with particle sizes of 3 mm bisku 30% and more. However, the particle size is preferably 0.5 up to 1.0 mm.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es beispielsweise gelungen, auf das aus Dolomit/Magnesitsteinen bestehende feuerfeste Futter eines Elektroofens mit einer üblichen Horizontal-Spritzdüse innerhalb von drei Minuten bei einer Fördergeschwindigkeit eine mehrere Zentimeter dicke Spritzschicht aufzutragen. Die Spritzmasse besaß folgende Zusammensetzung: 74% Magnesiumoxyd 20% Kalziumoxyd Rest Eisenoxyd und andere Oxyde.With the method according to the invention it has been possible, for example, to on the refractory lining of an electric furnace made of dolomite / magnesite bricks with a conventional horizontal spray nozzle within three minutes at one conveying speed Apply a spray layer several centimeters thick. The injection molding compound had the following Composition: 74% magnesium oxide 20% calcium oxide, remainder iron oxide and other oxides.

Vorzugsweise besteht die Spritzmasse aus dolomitischem oder dolomitisch-magnesitischem Ausbruch und jungfräulichem magnetischem Material, da der Magnesit eine hohe Feuerfestigkeit, jedoch ein schlechtes Haftvermögen besitzt. Der dolomitische Ausbruch gleicht jedoch das schlechte Haftvermögen des Magnesits mehr als aus, so daß sich insgesamt eine Spritzauskleidung hoher Haltbarkeit ergibt.The injection compound preferably consists of dolomitic or dolomitic-magnesitic Eruption and virgin magnetic material, since the magnesite has high fire resistance, however, has poor adhesiveness. However, the dolomitic eruption is the same the poor adhesiveness of the magnesite more than from, so that a total of one Spray lining gives high durability.

Die Rückprallverluste waren mit 5% trotz der Teilchengröße von 0,5 bis 3,0 mm sehr gering. Abblätterungen konnten trotz der verIzä1tnismäßig großen Schichtdicke nicht beobachtet werden.The rebound losses were 5% despite the particle size of 0.5 up to 3.0 mm very small. Flaking could occur in spite of the historically large Layer thickness can not be observed.

Mit Ii7fe des ständig angewandten vorbeugenden und reparierenden Spritzens kann die Lebensdauer auf über 1000 Schmelzen verbesser werden.With the constant use of preventive and repair spraying the service life can be improved to over 1000 melts.

Claims

Claims: 1. Method for dry spray lining of ovens and metallurgical vessels with refractory lining, in; special converters, at which a powdery solid mass is pneumatically injected onto the hot feed, D a d u r c h e k e nn n n n e i c h n e t that a shredded feed eruption containing spray compound is applied.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the spray compound contains the same type of feed eruption.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h e t that a magnesitic-dolomitic injection compound is sprayed on.

4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, that the gunning mass from dolomitic or dolomitic-magnesitic eruption and external magnesite material.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, d a d u r c h e k e nn n n e i c h n e t that the spray mass 5 to 3256 feed eruption contains.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, d a d It is noted that the spray compound contains up to 6% coal dust.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, d a d It is indicated that the feed eruption was reduced to a particle size is ground by a maximum of 3 mm.