DE2921714A1 - Spritzfaehiges, feuerfestes material - Google Patents
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Description
* 2 a MAl 1979
Shinagawa Refractories Co. Ltd.
"Spritzfähiges, feuerfestes Material"
909849/0765
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein spritzfähiges feuerfestes
Material für die Verwendung bei der Verstärkung und/oder Ausbesserung eines Stahlofens, wie z.B. eines Konverters, eines
elektrischen Ofens oder eines Schmelztiegels, und insbesondere
auf ein spritzfähiges feuerfestes Material, das zum heißen Bespritzen eines Konverters geeignet ist.
In jüngster Zeit werden die industriellen Öfen ständig stärkeren Beanspruchungen ausgesetzt; sie werden immer größer,
es werden immer mehr Zuschläge verwendet, der Durchsatz wird ständig erhöht usw.
Die Betriebsbedingungen werden durch die Eigenschaften der feuerfesten Auskleidung der industriellen Öfen bestimmt.
Ein Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer der Auskleidung und zur Erhöhung des betrieblichen Nutzens besteht
darin, einen Ofen zu verstärken und/oder zu reparieren, indem man ihn heiß mit feuerfesten Materialien an den Stellen
bespritzt, die bereits beschädigt sind oder denen eine Beschädigung droht.
Vorzugsweise sollten solche spritzfähigen feuerfesten Materialien
ein hohes Sintervermögen besitzen, nachdem sie auf beschädigte Teile gespritzt worden sind. Außerdem sollten
diese Materialien die richtige Viskosität besitzen und beim Spritzen möglichst wenig zurückgeschleudert werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird nunmehr ein spritzfähiges feuerfestes Material mit diesen erwünschten Eigenschaften
zur Verfügung gestellt. Dieses Material besteht aus Teilchen mit einem Durchmesser von 1 - IO mm und wird dadurch
hergestellt, daß ein geschmolzenes flüssiges Pech mit einem Erweichungspunkt über 100 C mit feuerfesten anorga-
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nischen feinen Teilchen gemischt wird, wobei deren Anteil am Gesamtgewicht im Bereich von 5-85 Gew.-% liegt, worauf
das Gemisch erhärten gelassen wird.
Die Erfindung wird nunmehr näher beschrieben.
Für das spritzfähige feuerfeste Material wird entweder Erdölpech
oder Kohlenpech verwendet. Dabei ist es wichtig, daß das verwendete Pech einen Erweichungspunkt über 1OO° c und
vorzugsweise über 120 C aufweist. Feuerfeste Materialien, die mit einem Pech mit einem Erweichungspunkt unter 100 C
hergestellt werden, schmelzen aufgrund der Ofenhitze in einer kurzen Zeit, so daß das feuerfeste Material vor einem
Sintern von der Wandung davonrinnt.
Die erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien werden im allgemeinen
in Mischung mit einem Aggregat verwendet, wie das weiter unten beschrieben wird. Wegen der Klebrigkeit dieser
feuerfesten Materialien kann ein solches Mischen jedoch schwierig sein.
Bezüglich der feuerfesten anorganischen feinen Teilchen, die den anderen Bestandteil des erfindungsgemäßen feuerfesten Materials
bilden, werden solche mit einer geringen Wärmeausdehnung und -kontraktion bevorzugt. Es brauchen keine speziellen
Teilchen verwendet werden. Beispielsweise sollen.gebrannter Ton, Hochofenasche, Flugasche, Dolomitklinker, Magnesiaklinker
usw. verwendet werden. Dolomitklinker und Magnesiaklinker werden jedoch bevorzugt. Diese anorganischen
feinen Teilchen können eine einheitliche Natur aufweisen. Es kann sich aber auch um Gemische aus zwei oder mehr Arten
handeln. Die feuerfesten anorganischen feinen Teilchen werden normalerweise mit einem mittleren Teilchendurchmesser von
35 - 325 mesh (0,500-0,044 mm) verwendet. In diesem Fall wird es bevorzugt, im Hinblick auf die Sinterfähigkeit Teilchen
mit unterschiedlichen Teilchendurchmessern zu verwenden. Ins-
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besondere wird es bevorzugt, 40 - 5O Gew.-% Teilchen mit
einer Größe von weniger als 35 mesh (0,5 mm) und mehr als 150 mesh (0,099 mm), 20 - 50 Gew.-% Teilchen mit einer Größe
von weniger als 150 mesh (O,O99 mm) und mehr als 325 mesh
(O,044 mm) und IO - 3O Gew.-% Teilchen mit einer Größe von
weniger als 325 mesh (0,044 mm) zu verwenden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen spritzfähigen feuerfesten
Materialien wird das geschmolzene Pech mit den feuerfesten anorganischen feinen Teilchen gemischt,, worauf das
Gemisch verfestigen gelassen wird. Dabei wird die Korngröße des feuerfesten Materials entsprechend beeinflußt. In diesem
Fall ist es jedoch erwünscht, daß das Mischverhältnis der feuerfesten anorganischen feinen Teilchen zum Gesamtgewicht
aus Pech und anorganischen feuerfesten feinen Teilchen im Bereich von 5-85 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 4O
bis 60 Gew.-% liegt und daß der mittlere Teilchendurchmesser des feuerfesten Materials auf einen Wert im Bereich von 1 mm
und vorzugsweise im Bereich von 3-7 mm eingestellt wird. Damit das spritzfähige Material möglichst wenig zurückspringt
und somit die Verluste geringgehalten werden, reicht es aus, daß das spritzfähige Material eine die Viskosität steigernde
Komponente enthält. Wenn das feuerfeste Material mit einem Injektor gespritzt wird, dann ist es erforderlich, daß das
feuerfeste Material eine geeignete Masse aufweist, so daß es beim Auftreffen auf die zu reparierende Wandung eine ausreichende
Geschwindigkeit innerhalb eines Bereichs, in dem ein möglichst geringes Zurückspringen stattfindet, aufweist.
Studien haben gezeigt, daß durch eine richtige Auswahl des Mischverhältnisses der feuerfesten anorganischen feinen Teilchen
aus den oben genannten Bereichen und durch die Einstellung des oben genannten durchschnittlichen Teilchendurchmessers
des feuerfesten Materials selbst, diese Bedingungen
erfüllt werden und es möglich ist, ein spritzfähiges feuerfestes Material zu erzielen, das geringe Rückspritzverluste
zeigt. Ein spezielles Verfahren zur Herstellung des erfin-
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— D —
dungsgemäßen feuerfesten Materials besteht darin. Pech zu
schmelzen und mit einer vorbestimmten Menge der feuerfesten anorganischen feinen Teilchen zu versetzen und das erhaltene
Gemisch durch eine Lochplatte mit geeignetem Lochdurchmesser in Wasser tropfen zu lassen, wodurch das Gemisch aushärtet.
Das Gemisch kann aber auch in eine Flockenform mit geeigneter Dicke gehärtet werden, worauf es gebrochen wird,
und Teilchen mit einem vorbestimmten mittleren Teilchendurchmesser ausgesiebt werden.
Die erfindungsgemäßen spritzfähigen feuerfesten Materialien
können alleine verwendet werden, jedoch werden sie im allgemeinen in Mischung mit einem Aggregat verwendet. Das Aggregat
unterliegt keinerlei Beschränkungen. Es werden solche Aggregate verwendet, die üblicherweise beim Spritzen von
feuerfesten Materialien zur Verwendung gelangen. Vorzugsweise werden feuerfeste anorganische feine Teilchen verwendet,
die eine Komponente der erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien darstellen, wobei auch hier wiederum Teilchen aus
Dolomitklinker und Magnesiaklinker bevorzugt werden. Der Anteil des Aggregats beträgt das 0,5 - 5fache, vorzugsweise
das 1 - 3fache des Gewichts des erfindungsgemäßen feuerfesten Materials. Normalerweise wird ein Aggregat mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von weniger als 10 mm verwendet. Durch eine Kombination von verschiedenen Teilchendurchmessern
kann jedoch die Sinterfähigkeit gesteigert werden. Insbesondere machen die Teilchen mit 1-10 mm und vorzugsweise
3-7 mm 3O - 7O Gew.-% aus, wobei der Rest eine
Teilchengröße von weniger als 28 mesh (0,638 mm) besitzt.
Die erfindungsgemäßen spritzfähigen feuerfesten Materialien
werden auf solche Teile gespritzt, die beschädigt sind oder denen eine Beschädigung droht, wobei übliche Verfahren verwendet
werden, wie z.B. Verfahren, die mit einem Injektor ausgeführt werden. Die erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien
und die spritzfähigen Materialien, bei denen diese mit einem Aggregat gemischt sind, zeigen die Eigenschaft, daß
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sie nur verhältnismäßig geringfügig zurückspritzen.
Die erfindungsgemäßen feuerfesten Materialien eignen sich
besonders zum heißen Spritzen, sie können aber auch kalt gespritzt werden, wenn Binder, wie z.B. Wasserglas, verwendet
werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
1 Gew.-Teil geschmolzenes Pech mit einer Temperatur von 240° C,
dessen Erweichungspunkt 12O° C betrug, wurde mit 1,2 Gew.-Teilen feinen Dolomitteilchen gemischt, die zu 45 Gew.-% eine
Teilchengröße von 35 - 15O mesh (O,5 - O,O99 mm), zu 35 Gew.-%
eine Teilchengröße von 150 - 325 mesh (0,099 - O,O44 mm) und
zu 2O Gew.-% eine Teilchengröße von weniger als 325 mesh
(O,044 mm) aufwiesen. Das erhaltene Gemisch wurde durch eine
Lochplatte mit Löchern eines Durchmessers von 5 mm unter Rühren in Wasser getropft, wodurch ein erfindungsgemäßes spritzfähiges
feuerfestes Material erhalten wurde. Dieses Material wurde aus einem Abstand von 1,0 m durch ein herkömmliches Verfahren
auf eine vertikal stehende Platte mit 12OO C aufgespritzt. Etwa 9O % blieben haften.
Zum Vergleich wurde ein ähnlicher Versuch mit einem herkömmlichen Material ausgeführt, dessen feuerfester Anteil zu
60 Gew.-% aus Magnesiaklinker mit einer Teilchengröße von
6-20 mesh (2,82-0,84 mm) und zu 4O Gew.-% aus Magnesiaklinker
mit einer Teilchengröße von 48 mesh (O,318 mm) bestand
und zusätzlich 4,5 Gew.-% fein pulverisierten Phosphatbinder und 3,O Gew.-% feines Kalkpulver enthielt. Die Haftung
dieses Produkts betrug nur 80 - 85 %.
Weiterhin wurde ein feuerfestes Material mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von O,5 mm gemäß Beispiel 1 her-
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gestellt. Die Haftung lag im Bereich von 75 - 80 %.
Gemäß Beispiel 1 wurde ein Versuch mit einem Gemisch aus 3 Gew.-Teilen des in Beispiel 1 verwendeten feuerfesten Materials
und 7 Gew.-Teilen Dolomitklinker (bestehend zu 30 Gew.-% aus groben Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5-3 mm und
zu 7O Gew.-% aus feinen Teilchen mit einem Durchmesser von
weniger als 0,3 mm) ausgeführt. Die Haftung des Gemische war
90 %.
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Claims (5)
- PATENTANSPRÜ CH E\ΐΛ Spritzfähiges feuerfestes Material mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 - IO mm, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Pech mit einem Erweichungspunkt über 100° C in Mischung mit feuerfesten anorganischen feinen Teilchen besteht, deren Anteil vom Gesamtgewicht 5-85 Gew.-% ausma cht.
- 2. Spritzfähiges feuerfestes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß'der Anteil der feuerfesten anorganischen feinen Teilchen vom Gesamtgewicht 40 - 60 Gew.-% ausmacht.
- 3. Spritzfähiges feuerfestes Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teilchendurchmesser der feuerfesten anorganischen Teilchen im Bereich von 35 - 325 mesh liegt.
- 4. Spritzfähiges feuerfestes Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten anorganischen feinen Teilchen folgende Teilchendurchmesserverteilung aufweisen:weniger als 35 mesh und 4Q _ 5Q mehr als 15 mesh:weniger als 150 mesh und _mehr als 325 mesh: ZO ~ bOweniger als 325 mesh: 10 - 3O Gew.-%
- 5. Spritzfähiges feuerfestes Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die' feuerfesten anorganischen feinen Teilchen aus Dolomitklinker und/oder Magnesiaklinker bestehen.909849/0765
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