DE3246937A1 - FIRE-RESISTANT MOLDED PARTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents

FIRE-RESISTANT MOLDED PARTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION

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DE3246937A1 DE19823246937 DE3246937A DE3246937A1 DE 3246937 A1 DE3246937 A1 DE 3246937A1 DE 19823246937 DE19823246937 DE 19823246937 DE 3246937 A DE3246937 A DE 3246937A DE 3246937 A1 DE3246937 A1 DE 3246937A1
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Description

Andrejewski, Honice & Partner, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honice & Partner, patent attorneys in Essen

Die Erfindung betrifft feuerfeste Formteile, insbesondere derartige Formteile, welche aufgrund ihrer Verwendung eine gesteuerte Durchlässigkeit aufweisen müssen.The invention relates to refractory molded parts, in particular such molded parts, which due to their use a Must have controlled permeability.

Es gibt verschiedene Einsatzgebiete für feuerfeste Formteile, bei denen die Möglichkeit gegeben sein muß, ein Gas durch das feuerfeste Material hindurchzuleiten.' So gibt es beispielsweise sogenannte poröse Stopfen oder poröse Düsen, welche am Ende einer metallurgischen Lanze befestigt werden, und es gibt die Bettplatten bei Wirbelschichtanlagen. Bisher führte die Herstellung derartiger feuerfester Formteile entweder zu. einer ungesteuerten oder unkontrollierbaren Durchlässigkeit oder es waren äußerst kostenaufwendige technische Verfahren erforderlich, bei denen ein Brand bei hoher Temperatur erforderlich sein kann.There are different areas of application for refractory molded parts, which must be able to pass a gas through the refractory material. ' So there is, for example so-called porous plugs or porous nozzles, which are attached to the end of a metallurgical lance, and es are the bed plates in fluidized bed systems. So far, the production of such refractory molded parts either led to. uncontrolled or uncontrollable permeability or extremely costly technical processes where a high temperature fire may be required.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein durchlässiges feuerfestes Formteil zu schaffen, welches preiswert herstellbar sein soll und dennoch eine praktisch vollgesteuerte Durchlässigkeit besitzt.The object of the invention is to create a permeable, refractory molded part which can be manufactured inexpensively should be and still has a practically fully controlled permeability.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines richtungsabhängig porösen oder durchlässigen feuerfesten Formteiles ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in das feuerfeste Material Stränge aus. niedrigschmelzendem Material, mit einem vorgegebenen Durchmesser, in einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Orientierung eingebettet werden und das aus dem feuerfesten Material mit den eingebetteten Strängen anschließend geformte Formteil alsdann beiA method according to the invention for producing a direction-dependent porous or permeable refractory molding is essentially characterized in that in the refractory material made of strands. low-melting material, with a given diameter, in a given Number and be embedded in a given orientation and made of the refractory material with the embedded Strands then molded part

BADBATH

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke & Partner, patent attorneys in Essen

einer derartigen Niedertemperatur getrocknet wird, daß die Stränge aus niedrigschmelzendem.Material herausschmelzen und ein gewünschtes Maß an richtungsabhängiger Porosität oder . Durchlässigkeit im Formteil hinterlassen.such a low temperature is dried that the Melt out strands of low-melting material and a desired degree of direction-dependent porosity or. Leave permeability in the molded part.

Die Stränge aus niedrigschmelzendem Material, bei denen es sich um Einzelstränge oder Mehrfachstränge handeln kann, können einzeln im feuerfesten Material angeordnet werden oder sie können auch nach Art eines Metzwerkes oder Geflechtes miteinander verbunden werden. Dabei können diese Stränge einzeln mehrfach oder auch miteinander verbunden durch die gesamte Länge des Formteiles hindurchlaufen, sodaß ein Gas durch das Formteil in ganzer Länge hindurchgeleitet werden kann. Alternativ können die Stränge auch innerhalb des Formteiles zum Ende eines im Formteil befestigten Gaseinlaßrohres hin konvergieren.The strands of low-melting material in which there is can be single strands or multiple strands, can be arranged individually in the refractory material or they can also be in the manner of a butcher or mesh be connected to each other. These strands can be individually multiple or connected to one another by the run through the entire length of the molded part, so that a gas can be passed through the molded part in its entire length can. Alternatively, the strands can also be inside the molded part to the end of a gas inlet pipe fastened in the molded part converge towards.

Das niedrigschmelzende Material der Stränge kann eine niedrigschmelzende Legierung sein, doch wird vorzugsweise ein niedrigschmlezender Kunststoff wie ein organisches Polymer, z.B. Polyäthylen oder Polypropylen verwendet.The low melting point material of the strands can be a low melting point Be alloy, but preferably a low melting plastic such as an organic polymer, e.g. Polyethylene or polypropylene used.

Die Erfindung erlaubt daher die Verwendung von ungebrannten feuerfesten Produkten mit hoher Dichte, welche einem speziellen Einsatz entsprechend speziell ausgewählt werden können. So können Tone oder Lehm, gebrannt und ungebrannt, ebenso verwendet werden sie Andalusit, Bauxit, Masse mit hohem Aluminiumoxidgehalt, Aluminiumoxid (Tonerde), Alumosilikate, MuIlit, Zirkonerde, Zirkoniurnsilikat, Magnesia, Chrom, DolomitThe invention therefore allows the use of unfired refractory products with high density, which can be specially selected according to a specific application. So can clays or loam, fired and unfired, as well they are used andalusite, bauxite, mass with high Aluminum oxide content, aluminum oxide (clay), aluminosilicates, Mulit, zircon earth, zirconium silicate, magnesia, chrome, dolomite

Andrejewski, Honke & Partner, Patenfanwäite in EssenAndrejewski, Honke & Partner, godparents in Essen

-found deren Mischungen. Vorzugsweise wird ein Tieftemperaturbinder verwendet wie ein hydraulischer Binder oder ein chemisch erhärtender Binder, 2.B. Kalziumaluminat-Bindemittel oder eines einer Anzahl von chemischen Bindemittelsystemen wie Phosphatsalze oder alkalische Silikatbinder. -fo and their mixtures. A low-temperature binder is preferably used, such as a hydraulic binder or a chemically hardening binder, 2.B. Calcium aluminate binders or one of a number of chemical binder systems such as phosphate salts or alkaline silicate binders.

Das richtungsabhängig poröse oder durchlässige feuerfeste Formteil kann als Lanze oder als Düse für eine Lanze dienen. Es kann auch irgendein Gußblock sein,, wo richtungsabhängige Porosität oder Durchlässigkeit gefordert wird, wobei diese Blöcke mit Metall, z.B. Draht oder Stahlfasern, verstärkt sein können.The directionally porous or permeable refractory The molded part can serve as a lance or a nozzle for a lance. It can also be any ingot, where direction-dependent Porosity or permeability is required, with these Blocks can be reinforced with metal, e.g. wire or steel fibers.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert; es zeigtThe invention is described below with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in detail; it shows

Fig.l eine Draufsicht auf eine Düse für eine-metallurgische Lanze; ■ ·Fig.l is a plan view of a nozzle for a metallurgical Lance; ■ ·

Fig.2 einen Schnitt durch.Fig.l längs der Linie H-II; undFIG. 2 shows a section through FIG. 1 along the line H-II; and

Fig.3 ein Metallrohr der Düse mit Kunststoffsträngen vor der Einbettung in das. feuerfeste Material der Düse.Fig. 3 a metal tube of the nozzle with plastic strands in front embedding in the refractory material of the nozzle.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Düse 1, die am Ende einer metallurgischen Lanze (nicht dargestellt) befestigt werden soll, besitzt einen Körper 2, der aus einem feuerfesten Beton hergestellt ist, welcher zu 70-faO Gew.-% ausThe nozzle illustrated in Figures 1 and 2 1 (not shown) at the end of a metallurgical lance is to be mounted, has a body 2 which is made of a refractory concrete, which is 70-FAO wt -.% Of

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Andregewsi«, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenAndregewsi «, Honke & Partner, patent attorneys in Essen

tafeliger Tonerde, zu 10-20 Gew.-$ aus geschmolzener Tonerde, zu 5-15 Gew.-% aus Bindemittel mit hohem Aluminiumoxidgehalt und bis zu 5 Gew.-^ aus Stahlfasern besteht'. Dieser Körper 2 ist um ein hohles Metallrohr j5 gegossen, dessen äußeres, aus dem Gußkörper herausragt und· ein Gewinde -4 aufweist, mit dem das Ganze mit einer Lanze verschraubt werden kann»tafeliger alumina, 10-20 wt .- $ of fused alumina, 5-15 wt -.% of binder with high alumina and up to 5 wt .- ^ steel fibers'. This body 2 is cast around a hollow metal tube j5, the outside of which protrudes from the cast body and · has a thread -4 with which the whole can be screwed to a lance »

Wie Fig. j5 zeigt, trägt das Metallrohr > ursprünglich ein im allgemeinen konisch geformtes Kunststoffgeflecht 5* z.B. aus Polyäthylen, welches in der Bohrung am einen Ende des Rohres 3 befestigt ist. Dieses Kunststoffgeflecht 5 wird zusammen mit dem Rohr 3 mit dem feuerfesten Material umgössen.As Fig. J5 shows, the metal pipe carries> originally a generally conically shaped plastic mesh 5 *, for example Polyethylene which is fastened in the bore at one end of the tube 3. This plastic braid 5 is put together with the pipe 3 encased with the refractory material.

Nach dem Guß läßt man das feuerfeste Material abbinden und trocknet das Ganze dann bei annähernd 2Ö0°C. Bei dieser Temperatur schmilzt das Kunststoffgeflecht 5 aus und hinterläßt eine Anzahl von richtungsabhängigen Poren oder Kanälen 6, die sich von der Bohrung des Rohres 3 bis zur Stirnfläche des feuerfesten Körpers erstrecken..Diese· Poren oder Kanäle haben einen gesteuerten Durchmesser, der. durch den Durchmesser der das Geflecht 5 bildenden Stränge bestimmt wird.After casting, the refractory material is allowed to set and The whole thing then dries at approximately 20 ° C. At this temperature, the plastic mesh 5 melts and leaves behind a number of direction-dependent pores or channels 6, which extend from the bore of the tube 3 to the end face of the refractory body. These · pores or channels have a controlled diameter that is. is determined by the diameter of the strands forming the braid 5.

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Claims (1)

Andrejewski, Honke & PartnerAndrejewski, Honke & Partner PatentanwältePatent attorneys Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Kar! Gerhard MaschPhysicist Dr. Walter Andrejewski Graduate engineer Dr.-Ing. Manfred Honke graduate physicist Dr. Kar! Gerhard Masch Anwaltsakte:Attorney's file: 59 750/Ti-th59 750 / Ti-th 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Posrf. 100254 16." Dezember 19824300 Essen 1, Theaterplatz 3, Posrf. 100254 16th "December 1982 Patent- undPatent and Gebrauchsmusterhilfsanmeldung GR-STEIN REFRACTORIES LIMITED Genefax House, Tapton Park Road, Sheffield, SlO 3FJ, EnglandUtility model auxiliary registration GR-STEIN REFRACTORIES LIMITED Genefax House, Tapton Park Road, Sheffield, SlO 3FJ, England Feuerfeste Formteile und Verfahren zu ihrer Herstellung.Refractory moldings and processes for their manufacture. Patentansprüche:Patent claims: 1> Feuerfestes Formteil mit richtungsabhängiger Porosität oder Durchlässigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Reihe von durch Schmelzung von in das Formteil eingebetteten Strängen aus niedrigschmelzendem Material beim Trocknungsvorgang des Formteiles entstandenen, in einer gewünschten Richtung verlaufenden Poren oder Kanälen (6) aufweist.1> Refractory molded part with direction-dependent porosity or Permeability, characterized that there is a series of strands of low-melting material embedded in the molding by melting during the drying process of the molded part has pores or channels (6) running in a desired direction. Andrejewslci, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenAndrejewslci, Honke & Partner, patent attorneys in Essen — 2 —- 2 - 2. Verfahren zur Herstellung eines richtungsabhängig porösen oder durchlässigen feuerfesten Formteiles, dadurch gekennzeichnet, daß in das feuerfeste Material Stränge aus niedrigschmelzendem Material mit einem vorgegebenen Durchmesser, in einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Orientierung eingebettet werden und das aus dem feuerfesten Material mit den eingebetteten Strängen anschließend geformte Formteil alsdann bei einer derartigen Niedertemperatur getrocknet wird, daß die Stränge aus niedrigschmelzendem Material herausschmelzen und ein gewünschtes Maß an richtungsabhängiger Porosität oder Durchlässigkeit im Formteil hinterlassen.2. Process for the production of a directionally porous or permeable refractory molding, characterized in that that in the refractory material strands of low-melting material with a predetermined diameter, in a predetermined number and in a predetermined orientation are embedded and made of the refractory material molded part subsequently formed with the embedded strands is then dried at such a low temperature, that the strands of low-melting material melt out and a desired degree of direction-dependent porosity or leave permeability in the molded part. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus Einzelsträngen oder einzeln im feuerfesten Material angeordneten Mehrfachsträngen bestehen.3 · The method according to claim 2, characterized in that the strands consist of single strands or multiple strands arranged individually in the refractory material. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge, in Einzel- oder Mehrfachsträngen, nach Art eines Netzwerkes miteinander verbunden sind.4. The method according to claim 2, characterized in that the strands, in single or multiple strands, in the manner of a Network are interconnected. 5· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge sich vorn einen Ende des Formteiles zum gegenüberligenden Ende erstrecken und dadurch ein Gasstrom durch das gesamte Formteil hindurchführbar ist.5 · Method according to one of claims 2 to 4, characterized characterized in that the strands are forward one end of the molding extend to the opposite end and thereby a gas flow can be passed through the entire molded part. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge derart im Formteil angeordnet werden, daß sie innerhalb des Formteiles zu einer Stelle konvergieren, an welcher das Ausströmende eines im Formteil befestigten Gaseinlaßrohres liegt.6. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized characterized in that the strands are arranged in the molding in such a way that they converge to a point within the molding, on which the outflow end of a gas inlet pipe fixed in the molded part lies. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke & Partner, patent attorneys in Essen 7· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus einer niedrigschmelzenden Legierung hergestellt werden.7 · Method according to one of claims 2 to 6, characterized characterized in that the strands consist of a low melting point Alloy can be made. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus Kunststoff mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt werden.6. The method according to any one of claims 2 to 6, characterized characterized in that the strands are made of low melting point plastic. 9· Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis l>, dadurch gekennzeichnet, daß das Porrr.teil aus ungebranntem feuerfestem Material hergestellt wird. 9 · Method according to one of claims 2 to l>, characterized characterized in that the Porrr.teil is made of unfired refractory material. 10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß dem feuerfesten Material ein Bindemittel für niedrige Temperaturen beigemischt wird.10. The method according to claim 9 *, characterized in that a binder for low temperatures is added to the refractory material. 11. Lanzendüse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem vorzugsweise zylindrischen feuerfesten Formteil (2) besteht, in welchem ein mit dem vorderen Ende einer Lanze verbindbares Rohrstück (3) mit einem in seinem Ausströmende befestigten, im allgemeinen konisch verlaufenden Netzwerk (5) aus niedrigschmelzendem Strangmaterial koaxial eingebettet ist und dieses Netzwerk bei der Trocknung des Formteiles unter Aussparung einer Anzahl von Gasdurchlässen (6) herausgeschmolzen ist, welche von der Bohrung des Rohrstückes zur Stirnfläche des Formteiles verlaufen.11. lance nozzle, characterized in that it consists of a preferably cylindrical refractory molded part (2), in which one can be connected to the front end of a lance Pipe section (3) is coaxially embedded with a generally conical network (5) of low-melting strand material fastened in its outlet end and this The network has melted out during the drying of the molded part, leaving out a number of gas passages (6), which run from the bore of the pipe section to the end face of the molded part. ~BAD ORlGIIMAL~ BAD ORlGIIMAL
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