DE3427434A1

DE3427434A1 - Spruehverfahren und vorrichtung zum formen feuerfester strukturen

Info

Publication number: DE3427434A1
Application number: DE19843427434
Authority: DE
Inventors: Pierre Charleroi Deschepper; Robert Mons Plumat; Pierre Nivelles Robyn
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1985-02-07
Also published as: ES534779A0; GB2144054A; NL8402379A; AU3001884A; IT8467714A1; FR2549743A1; GB8320631D0; JPS6057185A; CA1228511A; AU561512B2; IT1179017B; ZA845809B; BE902548Q; IT8467714A0; GB2144054B; MX161715A; IN161156B; BR8403811A; ES534778A0; ES8505783A1

Description

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Sprühverfahren und Vorrichtung zum Formen feuerfester Strukturen

Die Erfindung betrifft eine Lanze zum Versprühen partikelförmigen, feuerfeste Strukturen bildenden brennbaren Materials, partikelförmigen feuerfesten Materials und eines die Verbrennung unterstützenden Gases (comburent gas). Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung mit solch einer Lanze sowie ein Sprühverfahren unter Verwendung solch einer Lanze.

Solche Lanzen sind u. a. nützlich bei der Durchführung von Sprühprozessen zum Formen von feuerfesten Massen in situ, beispielsweise unter Verwendung von Vorrichtungen, wie sie in der britischen Patentschrift 13 30 895 beschrieben sind.

In diesen Prozessen wird ein Gemisch aus feuerfeste Strukturen bildenden Partikeln und feuerfesten Partikeln gegen eine Fläche in einem Sauerstoff enthaltenden Gasstrom geschleudert. Beispiele solcher genanter feuerfester Materialien sind Partikel aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Zirko-

₃Q nium, Zirkoniumoxid und Magnesiumoxid sowie Gemische von zwei oder mehr dieser Materialien. Beispiele für feuerfeste Strukturen bildende Materialien sind Partikel des Silicium, Aluminium, Zirkoniums und Magnesiums, sowie Gemische von zwei oder mehreren dieser Materialien. Die

ο,- feuerfeste Strukturen bildenden Partikel reagieren exotherm in Anwesenheit von Sauerstoff und bilden ein entsprechendes feuerfestes Material und entwickeln Hitze, wodurch wenigstens die Oberfläche der feuerfesten Partikel, mit

denen sie besprüht werden, geschmolzen werden, so daß eine kohärente feuerfeste Masse gebildet wird.

Solche Verfahren sind besonders geeignet für die Reparatür in der Wärme von Öfen und anderen hochwarmfesten Vorrichtungen und sind besonders vorteilhaft, wo ein Nachmauern in der Wärme zu beachtlichen Problemen führt. Es ist jedoch wünschenswert, daß jede solche Reparatur so schnell wie möglich abgeschlossen wird, so daß die Stillstandszeit der in Reparatur begriffenen Anlage auf ein Minimum herabgesetzt wird. Es hat sich herausgestellt, daß bei der Verwendung bekannter Ausrüstungen für das Flammsprühen zur Bildung einer Feuerfestmasse die Geschwindigkeit, mit der eine kohärente Masse geeigneter Qualität aufgebaut werden kann, begrenzt ist. Dies ist besonders nachteilig dort, wo ein großes Reparaturvolumen erforderlich·wird.

Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es möglich macht, eine solche Feuerfestmasse schneller zu formen.

Erfindungsgemäß ist eine Lanze vorgesehen, .um partikelförmiges Feuerfestmassen bildendes brennbares Material, partikelförmiges Feuerfestmaterial sowie ein verbrennungsunterstützendes Gas zu versprühen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Lanze wenigstens einen Zuführungsdurchlaß zum' Fördern von zu versprühendem Material an einen Lanzenkopf aufweist, der über eine Vielzahl von Sprühdüsen zum Versprühen eines solchen Materials verfügt und daß die Strömungsbahn des zu versprühenden

OQ Materials sich verzweigt oder über Eck verläuft: eine becherartige Ausnehmung ist an der oder jeder Verzweigung oder Ecke angeordnet, ist anströmseitig gegen den Strömungsweg offen, um partikelförmiges Material einzufangen, welches längs dieser Strömungsbahn gefördert wird, so daß

g₅ das eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb am Ort dieser Ausnehmung bildet.

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-ΧΙ Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Versprühen partikelförmigen Feuerfeststrukturen bildenden bennbaren Materials, partikelförmigen Feuerfestmaterials sowie eines Verbrennung unterstützenden Gases gegen eine Fläche, so daß bei Verbrennung eine kohärente Feuerfestmasse auf dieser Oberfläche geformt wird. Hierbei zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß der Sprühvorgang unter Verwendung einer Lanze mit wenigstens einem Zuführungsdurchgang durchgeführt wird, längs dessen das zu ver- sprühende Material an einen Lanzenkopf gefördert wird, von dem das Material durch eine Vielzahl von Sprühdüsen ausgeworfen wird, und daß der Strömungsweg des zu versprühenden Materials sich verzweigt oder über Eck geht und daß eine becherartige Ausnehmung an der oder jeder Zweigleitung oder Ecke, offen gegen den anströmseitigen Strömungsweg ist, um partikelförmiges Material einzufangen, das längs des Strömungsweges gefördert wird, so daß das eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb am Ort dieser Ausnehmung bildet.

Bisher hatten die allgemein verwendeten Lanzenköpfe eine einzige Düse für den Auswurf des versprühten Materials. Für eine gegebene Größe der Düsenöffnung gibt es eine Maximalgeschwindigkeit, mit der das zu versprühende Material ausgeworfen wird; entsprechend gibt es eine Maximalgeschwindigkeit des Aufbaus der durch Sprühen geformten Feuerfestmasse. Es wäre natürlich möglich, die Auswurfrate des versprühten Materials zu erhöhen, indem man eine größere Düse verwendet. Wenn jedoch die Sprühdüsenöffnung

ο« in der Größe über eine praktische Grenze hinaus vergrößert wird, so stellt sich heraus, daß das ausgeworfene Material nicht länger einen wohldefinierten Strom bildet, die resultierende Feuerfestmasse ist von geringerer Qualität; die Reaktionsausbeute kann vermindert werden; die Reaktion kann unterbrochen werden.

Es hat sich herausgestellt, daß durch Verwendung einer Vielzahl von Sprühdüsen das versprühte Material in

benachbarten, gut definierten Strömen ausgeworfen werden kann, so daß eine kohärente Feuerfestmasse hoher Qualität schneller als bisher geformt werden kann.

Es sei denn allerdings, die vieldüsige Lanze sei lediglich ein Bündel gerader Lanzen, so wird man erkennen, daß die Strömungsbahn des im Sprühvorgang befindlichen Materials sich verzweigen muß oder eine Ecke umströmen muß. Somit wird das zu versprühende partikelförmige Material gezwungen, gegen die Wandung des Strömungskanals an diesem Ort aufzutreffen. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß Beispiele für solche, durch die Lanzen zu versprühenden Feuerfestmaterialien nach der Erfindung Partikel von Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Zirkonium, Zirkoniumoxid und Magnesiumoxid sind. Es ist bekannt, daß diese Materialien hoch abrasiv sind; Sandblastechniken zum Abschleifen von Oberflächen sind allgemein bekannt. Es ist somit klar, daß eine sehr hohe Gefahr des Abschleifens an jeder solcher Zweigleitung oder Ecke im Strömungsweg des zu versprühenden Materials vorhanden wäre. Es hat sich herausgestellt, daß durch Anordnen einer becherartigen Ausnehmung an einer solchen Zweigleitung oder Ecke diese Gefahr erheblich vermindert werden kann, da das in solch einer Ausnehmung eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb der Durchgangswandung an diesem Ort bildet.

Nach gewissen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

existiert wenigstens ein Zuführungsdurchlaß der sämtliche

dieser Sprühdüsen beaufschlagt. Dies vereinfacht die Kongo struktion der Lanze.

Nach anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfaßt diese Lanze eine Vielzahl von Zuführungsdurchgängen, die je eine solche Düse speisen. Dieses vorzugsweise O₅ Merkmal zeitigt Vorteile in der Kühlung der Zuführungsdurchgänge, wie später dargelegt werden wird.

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_ο " ' 3Λ27434 -Χι Vorzugsweise sind die Sprühdüsen außer Ausrichtung mit dem oder einem solchen Zuführungsdurchgang angeordnet; der Lanzenkopf umfaßt ein Becherelement, das bezüglich einem solchen Zuführungsdurchgang ausgerichtet oder gegen einen solchen offen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß partikelförmiges Material über einen größeren Bereich versprüht werden kann, als sonst möglich gewesen wäre.

Vorzugsweise umfaßt dieser Lanzenkopf diese Sprühdüsen, IQ deren Enden unterschiedlich gegen die Mitte des Lanzenkopfes unter Abstand angeordnet sind. Wird das versprühte Material aus den Düsen ausgeworfen, deren Enden unterschiedlich im Abstand von der Mitte des Lanzenkopfes stehen, so wird es möglich, das Material über einen relajc tiv großen Bereich der zu reparierenden Oberfläche zu versprühen, während sichergestellt wird, daß die Wege der verschiedenen Sprühströme im wesentlichen über die gleiche Länge verfügen. Dies trägt zur Bildung einer kohärenten Masse gleichförmiger Qualität bei.

Vorteilhaft haben die Düsen im wesentlichen parallele Achsen. Ein Versprühen des Materials in Strömen, die über im wesentlichen parallele Achsen verfugen, führt zu Vorteilen in der Art und Weise, wie während der Verbrennung ₂g entwickelte Wärme konzentriert wird und wie das versprühte Material sich anschickt, eine kohärente Feuerfestmasse zu bilden.

Nach gewissen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung _or. sind die Sprühdüsen mit ihren Achsen unter einem Winkel zur Achse der Lanze angeordnet. Beispielsweise können solche Achsen unter einem rechten Winkel zur Achse der Lanze liegen. Solche Ausführungsformen sind in Fällen nützlich, wo eine Reparatur in einer Feuerfestkammer mit einer Abmessung durchgeführt werden soll, die geringer als die Länge der Lanze ist, beispielsweise bei der Reparatur des Inneren eines Fuchses oder eines Kamins.

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Vorteilhaft ist der Lanzenkopf symmetrisch um eine durch seine Mitte gehende Achse, so daß das versprühte Material aus dem Lanzenkopf in Strömen ausgeworfen wird, die über eine gemeinsame Symmetrieachse verfügen.

Nach den bevorzugtesten Ausführungsformen der Erfindung ist der Lanzenschaft mit einem Kühlmantel versehen; die Lanze wird während des Sprühvorgangs gekühlt. Hierdurch wird die Gefahr eines Flammenrückschlags vermindert; auch wird jede Gefahr herabgesetzt, daß das partikelförmige versprühte Material, während es sich noch in der Lanze befindet, schmelzflüssig oder weich in einem solchen Ausmaß wird, daß der Lanzenkopf verstopft.

Solch ein Kühlmantel ist vorteilhaft ein Gegenstromkühlmantel; zweckmäßig umfaßt er wenigstens drei konzentrische Kühldurchlässe, die für den Kühlmittelstrom in abwechselnden Richtungen zwischen einem Durchgang und dem nächsten angeordnet sind.

Der Lanzenkopf umfaßt vorzugsweise wenigstens drei Sprühdüsen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Sprühvorrichtung mit einer Lanze der vorbeschriebenen Art sowie mit Einrichtungen zum Zuführen partikelförmigen Materials an diese über ein Venturirohr für den oder jeden Zuführungsdurchgang, längs dessen partikelförmiges Material gefördert werden soll. Die Verwendung eines Venturirohrs auf diese Weise vermeidet jede Notwendigkeit, einen Speicherbehälter für das partikelförmige Material mit dem Trägergas unter Druck zu setzen, welches verwendet wird, um es längs

des . oder eines Zuführungsdurchgangs oder Kanals zu fördern. Es ergibt sich der weitere Vorteil, daß am Ausgang aus diesem Speicherbehälter vorgesehen sein kann, daß das partikelförmige Material unter subatmosphärischem Druck steht. Dies ist vom Sicherheitsstandpunk, für den Fall, daß ein Flammenrückschlag eintreten sollte, wichtig.

-Τι Vorteilhaft ist ein einziger Aufgabebehälter zum Zuführen partikelförmigen Materials an den oder jeden Zuführungsdurchgang vorgesehen, so daß dieses brennbare Material und dieses Feuerfestmaterial der Lanze von einem gemeinsamen Aufgabebehälter zugeführt werden. Dies vereinfacht die erforderliche Vorrichtung,

Aus Sicherheitsgründen bevorzugt man, daß diese Feuerfestpartikel wenigstens 80 Gew.-% des partikelförmigen versprühten Materials bilden.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen ist

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Lanzenkopf am

fernen Ende einer Lanze;

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeig

ten Lanzenkopfs;

Fig. 3A und 3B jeweils Seiten- und Stirnansichten eines

zweiten Lanzenkopfs;

Fig. 4A und 4B jeweils Seiten- und Stirnansichten

eines dritten Lanzenkopfs;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine zweite Lanze;

und die

Fig. 6, 7 und 8 Anordnungen zum Speisen einer Lanze mit

dem zu versprühenden Material.

Nach Fig. 1 umfaßt eine Lanze 1 zum Versprühen partikelförmigen Feuerfestmaterial bildenden brennbaren Ma-terials, partikelförmigen Feuerfestmaterials sowie eines die Verbrennung unterstützenden Gases (comburent gas) zwei Speisekanäle 2, 3 zum Fördern des zu versprühenden Materias an einen Lanzenkopf, der allgemein bei 4 angegeben ist. gg Der Lanzenkopf 4 umfaßt eine Vielzahl von Sprühdüsen 15 zum Versprühen dieses Materials. Tatsächlich hat der Lanzenkopf 6 solche Düsen, wie in Fig. 2 gezeigt.

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* Beim Versprühen partikelförmigen Feuerfeststrukturen bildenden Brennstoffmaterials, partikelförmigen Feuerfestmaterials sowie eines die Verbrennung unterstützenden Gases, hat sich herausgestellt, daß zur Bildung einer Feuerfestmasse hoher Qualität es für die Verbrennung des Feuerfeststrukturen bildenden Materials notwendig wird, geschmeidig bzw. glatt und regelmäßig vorzugehen. Es hat sich herausgestellt, daß die Verwendung einer Düse, die durch eine einzige breite Bohrung gebildet ist, diesen Forderungen wegen der Turbulenz zuwiderläuft, die an einem Grenzbereich zwischen dem Sprühstrahl und der umgebenden Atmosphäre auftritt.

Bei der gezeigten Anordnung beaufschlagt jeder der Speisedurchgänge 2, 3 sämtliche Düsen 5 über eine Mischkammer im Lanzenkopf 4.

Die Sprühdüsen 5 sind außer Ausrichtung mit den Speisekanälen 2, 3 angeordnet, so daß der Strömungsweg des versprühten Materials sich verzweigt und somit eine Richtungsänderung innerhalb des Lanzenkopfes erfährt. Nach einem wichtigen Merkmal der Erfindung umfaßt der Lanzenkopf 4 eine becherartige Ausnehmung, die nach dieser Ausführungsform durch ein Becherelement 7 gebildet ist, das ausge- richtet und offen gegen einen der Speisekanäle, in diesem Fall den ersten Speisekanal 2, ist. Das Becherelement 7 ist auf dem Ende einer Säule 8 angeordnet, die konzentrisch zu einem zweiten Becherelement 9 ist, welches ausgerichtet auf und offen ist gegen den anderen bei 3 angegebenen Zuführungskanal. Dies hat zur Folge, daß, wenn partikelförmiges Material zunächst dem Lanzenkopf 4 längs eines oder beiderSpeisekanäle 2, 3 zugeführt wird, dieses Material sich in dem oder den jeweiligen Bechern in Ausrichtung mit dem oder den Speisekanälen sammelt, so daß weiteres Material direkt auf vorher gesammeltes Material und nicht auf irgendeinen Teil des Lanzenkopfes 4 auf trifft. Das gesaimelte Material bildet eine extrem wirkungsvolle Schranke gegen Abrieb des Lanzenkopfes

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durch das versprühte partikelförmige Material.

Die Lanze 1 ist mit zwei Speisekanälen 2, 3 versehen, so daß das brennbare, die Feuerfestmasse bildende Material dem Lanzenkopf getrennt von einem Teil des die Verbrennung unterstützenden Gases als Sicherheitsmaßnahme zugeführt werden kann, um so soweit wie möglich einen Flammenrüekschlag zu reduzieren. Bei einem typischen Verfahren umfaßt das partikelförmige versprühte Material bis zu 20 Gew.-% brennbares Feuerfestmasse bildendes Material, wie Silicium und/oder Aluminium und als Rest Feuerfestpartikel. In diesem Fall könnten die Brennstoffpartikel längs des ersten zentralen Speisekanals 2 unter Verwendung eines Gemisches aus Stickstoff und Sauerstoff wie Luft als Trägergas gefördert werden, während die Feuerfestpartikel längs des zweiten äußeren Speisekanals 3 unter Verwendung von Sauerstoff als Trägergas gefördert werden. Nach einer alternativen Anordnung, die ebenfalls vorteilhaft vom Sicherheitsstandpunkt aus ist, können sämtliche Partikel als Gemisch längs des äußeren Speisekanals 3 in einem Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff gefördert werden, während die Ausgleichsmenge an gefordertem Sauerstoff längs des mittigen Speisekanals 2 zugeführt wird.

In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des Lanzenkopfes sind, wie genauer Fig. 2 zeigt, sechs Sprühdüsen 5 in einem regelmäßigen Hexagon angeordnet, dessen Mitte sich auf der Achse der Lanze und seines Kopfes befindet.

Die Ausführungsform des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Lanzenk'opfes ist speziell so ausgelegt, um bei hoher Geschwindigkeit bzw. bei hohem Durchsatz eine Feuerfestmasse zu bilden, die in kleinem Bereich konzentriert wird.

Die Fig. 3A und 3B zeigen einen modifizierten Lanzenkopf zum Versprühen von Material über einen größeren Bereich.

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Nach den Fig. 3A und 3B stehen sechs Rohre 10 vom Lanzenkopf anstelle der Düsen 5 der Fig. 1 vor. Ein Rohr-T-Stück 11 ist an jedem dieser Rohre 10 über ein Ende seines horizontalen Arms befestigt, so daß der vertikale Arm des T radial nach außen von der Mitte der Fläche des Lanzenkopfes vorsteht. Das andere Ende des horizontalen Arms des T-Stücks ist durch einen Stopfen 12 derart verschlossen, daß ein blinder Hohlraum in dieser Zweigleitung des horizontalen Arms belassen ist. Bei der Benutzung wird dieser Hohlraum mit partikelformigem Material gefüllt, welches dazu dient, den Stopfen 12 gegen Erosion durch das versprühte Material zu schützen, und zwar in der gleichen Weise, wie die Stirnfläche des Lanzenkopfs durch die in Fig. 1 gezeigten Becherelemente 7 und 9 geschützt ist.

In die vertikalen Arme der abwechselnden T-Stücke sind jeweils Rohre 13 kurzen Radius und Rohre 14 längeren Radius eingeschraubt. Eine Düse 15 ist am Ende • jedes Radiusrohrs 13, 14 über ein T-Stück 16 in der gleichchen Weise befestigt, wie die Radiusrohre mit den Rohren 10 verbunden sind.

Die Anordnung ermöglicht es, Material in Richtung der Achse der Lanze über einen größeren Bereich als die Anordnung zu versprühen, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Manchmal ist es wünschenswert, Material aus den Düsen zu versprühen, die mit ihren Achsen unter einem Winkel zur Achse der Lanze, beispielsweise zur Reparatur von Füchsen, Schornsteinen oder.anderen schmalen Durchgängen angeordnet sind. Ein zu diesem Zweck ausgebildeter Lanzenkopf ist in den'Fig. 4A und 4B gezeigt. Nach diesen Figuren ist ein Lanzenkopf, der wieder bei 4 bezeichnet ist, mit einer Gruppe von sechs Ejektorrohren 10 versehen. Ein Rohr-T-Stück 11 ist an einem dieser Rohre 10, genau

QQ wie mit Bezug auf die Fig. 3A und 3B beschrieben, angebracht; das Anschlußstück seinerseits trägt eine bei 17 gezeigte Sprühdüse. Die anderen Ejektorrohre 10 tragen Geradrohranchlußstücke 18, an denen Verlängerungsrohrel9 verschiedener Länge befestigt sind. Eine weitere Sprühdüse

17 ist am Endes jedes Verlängerungsrohres 19 durch ein T-Stück 11 befestigt, und zwar in der gleichen Weise, wie die Radiusrohre 13, 14 der Fig. 3A und 3B mit den Rohren verbunden sind.
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Fig. 5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform einer Lanze 20 in Längs- und Querschnitt. Die Lanze 20 umfaßt eine regelmäßige hexagonale Anordnung von sechs Speisekanälen 21, die durch Flossen 22 zwischen zwei konzentrischen Rohren 23, 24 gehalten sind. Ein drittes Rohr 25 umgibt die beiden konzentrischen Rohre 23, 24 und ist konzentrisch zu diesen und bildet zusammen mit diesen Rohren einen Kühlmantel, der die Gruppe von Speisekanälen 21 umgibt. Eine Kühlmitteleinlaß-Sammelleitung 26 ist am nahen Ende 27 der Lanze 20 vorgesehen und steht mit dem Raum zwischen den beiden konzentrischen Rohren 23, 24 in Verbindung, so daß Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in direktem Kontakt mit den Speisekanälen 21 vom nahen Ende 27 der Lanze an ihr entferntes Ende oder das Kopfende 28 strömen kann. Die Anordnung am Kopfende 28 der Lanze ist derart, daß das Kühlmittel zum nahen Ende im Gegenstrom innerhalb des inneren konzentrischen Rohres 23 an einen zentralen Kühlmittelauslaß 29 und zwischen die beiden äußeren konzentrischen Rohre 24, 25 an eine Auslaßsammelleitung 30 strömen kann. Die Kopfenden der Speisekanäle 21 können mit Sprühdüsen in der in den Fig. 3 und 4 erläuterten Weise versehen sein.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung zum Zuführen partikelförmigen zu versprühenden Materials an eine Lanze, beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Lanze 1. Das gewünschte Gemisch aus zu versprühendem Material wird in einen einzigen Behälter 31 mit einer offenen konischen Basis 32 gegeben," der ein von einem Motor 34 in Drehung versetztes Paddel 33 enthält. Eine Platte 35 wird von der Motorantriebswelle 36 unterhalb der Öffnung an der Basis des Behälters getragen; eine Rakel 37 ist an der Außenseite der Behälterbasis angeordnet, um Material von dieser Platte abzukratzen, so

daß es in eine Rinne 38 fällt, die zu einem Venturi 39 führt, Gas wird wieder längs einer Leitung 40 zum Venturi 39 geführt und zieht partikelförmiges zu versprühendes Material in eine flexible Förderleitung 41, die vom Venturi 39 zur Lanze 1 führt, aus der das Material in den äußeren Speisekanal 3 (Fig. 1) tritt. Eine zweite flexible Leitung 42 ist vorgesehen, um Sauerstoff dem mittigen Speisekanal 2 der Lanze 1 zuzuführen. Wenn genügend Sauerstoff für eine wirksame Verbrennung längs der zweiten flexiblen Leitung 42 und dem mittigen Speisekanal 2 der Lanze 1 zugeführt werden kann, kann partikelförmiges Material an dem Venturirohr 39 in einem Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff, beispielsweise Luft, mitgerissen werden.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, in der das die Feuerfestmasse bildende Material sowie das zu versprühende Feuerfestmaterial in der Lanze getrennt gefördert werden. Feuerfestbildendes Material, z. B. Aluminium- und/oder Siliciumpartikel sind in einem Behälter ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten enthalten, der jedoch mit einem Deckel 43 versehen ist und der unter Druck setzbar ist, wobei Luft oder ein anderes Stickstoff-Sauerstoff enthaltendes Gemisch zum Transport des brennbaren Materials von dem Auslaß 38 zu einer flexiblen Leitung 41 den zentralen Speisekanal 2 der Lanze 1 speist. Gewünschtenfalls kann natürlich dieses unter Druck stehende Speisesystem ersetzt werden durch ein Venturi-Speisesystem, wie es mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben wurde. Feuerfestmaterial befindet sich in einem zweiten Aufgabebehälter 44 mit konischer Basis 45 und einem durch einen Motor 47 in Drehung versetzbares Paddel 46.

Die konische Basis 45 des Aufgabebehälters endet in einem Speiserohr 48, das eine Schnecke 49 enthält, die dazu dient, das Material in einen Sauerstoffstrom einzuführen, der den äußeren Speisekanal 3 der Lanze 1 über eine flexible Leitung 50 speist. Erneut läßt sich diese Schneckenförderung ersetzen durch eine mit Bezug auf Fig. beschriebene Venturi-Speisung.

Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform eines hier mit 51 bezeichneten Aufgabebehälters 51, der mit sechs unteren konischen Teilen 52 versehen ist, die ein Venturi 53 speisen, sowie einer flexiblen Speiseleitung 54, um zu versprühendes Material einer Lanze, beispielsweise vom in Fig. 5 gezeigten Typ zuzufördern. Jede solche Speiseleitung 54 kann mit einem in dieser Fig. gezeigten Speise kanal 21 verbunden sein.

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Claims

Patentansprüche

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Lanze zum Versprühen partikelformigen brennbaren Materials zur Bildung von Feuerfestmassen, partikelformigen feuerfesten Materials sowie eines die Verbrennung unterstützenden Gases, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze wenigstens einen Speisekanal zum Fördern zu versprühenden Materials an einen Lanzenkopf umfaßt, der eine Vielzahl von Sprühdüsen zum Versprühen dieses Materials aufweist und daß die Strömungsbahn des zu versprühenden Materials sich verzweigt oder über Eck geführt ist und daß eine becherartige Ausnehmung an der oder jeder Zweigleitung oder Ecke vorgesehen ist, die offen gegen den anströmseitigen Strömungsweg ist, um ■ partxkelformiges Material einzufangen, das längs der

D-8000 Mumien 2

Isartorplatz θ

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D-8000 München 26

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,. Strömungsbahn gefördert wird, wobei das eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb am Ort dieser Ausnehmung bildet.
2. Lanze nach Anspruch 1, dadurch gekennkzeichnet, daß wenigstens dieser eine Speisekanal sämtliche Sprühdüsen beaufschlagt.
3. Lanze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsenaußer Ausrichtung mit dem oder einem solchen Speisekana: angeordnet sind und daß der Lanzenkopf ein Becherelement aufweist, das in Ausrichtung zu dem Speisekanal steht und gegen diesenoffen ist.
4. Lanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze eine Vielzahl von Speisekanälen aufweist, von denen jeder eine solche Sprühdüse speist.
5. Lanze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenkopf diese Sprühdüsen umfaßt, deren Enden unterschiedlich im Abstand zur Mitte des Lanzenkopfes angeordnet sind.
6. Lanze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen über im" wesentlichen parallele Achsen verfügen.
7. Lanze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen mit ihren Achsen unter einem Winkel zur Lanzenachse angeordnet sind.
8. Lanze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenkopf symmetrisch um eine Achse durch ihre Mitte ist.
9. Lanze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenschaft mit einem Kühlmantel versehen ist.
10. Lanze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel ein Gegenstromkühlmantel ist.
11. Lanze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel wenigstens drei konzentrische Kühlkanäle aufweist, die zur Kühlmittelströmung in wechselnden Richtungen, beispielsweise zwischen einem Kanal und dem nächsten angeordnet sind.
12. Lanze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Lanzenkopf wenigstens drei Sprühdüsen umfaßt.
13. Sprühvorrichtung mit einer Lanze nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Zuführen partikelförmigen Materials an diese über ein Venturi-Rohr für den oder jenen Strömungskanal, längs dessen partikelförmiges Material gefördert werden soll.
14. Sprühvorrichtung mit einer Lanze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen einzigen Aufgabebehälter zum Zuführen partikelförmigen Materials an den oder jeden Speisekanal.
15. Verfahren zum Versprühen partikelförmigen, eine

Feuerfestmasse bildenden brennbaren Materials, partikelförmigen Feuerfestmaterials und eines die Verbrennung unterstützendes Gases gegen eine Fläche, derart, daß bei Verbrennung eine kohärente Feuerfestmasse auf dieser Fläche gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Versprühen unter Verwendung einer Lanze mit wenigstens einem Speisekanal durchgeführt wird, längs dessen das zu versprühende Material zu einem Lanzenkopf gefördert wird, von dem das Material durch eine Vielzahl von Sprühdüsen ausgeworfen wird und daß der Strömungsweg des zu versprühenden Materials sich verzweigt oder über Eck geführt ist; und daß eine

becherartige Ausnehmung an der oder jeder Verzweigung oder Ecke vorgesehen ist und gegen den anströmseitigen Strömungsweg offen ist, um partikelförmiges Material einzufangen, das längs der Strömungsbahn gefördert wird, wobei das eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb am Ort dieser Ausnehmung bildet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zu versprühendes Material an sämtliche Sprühdüsen

IQ über wenigstens einen gemeinsamen Speisekanal gefördert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg des versprühten Materials eine

2g abrupte Richtungsänderung im Lanzenkopf erfährt und daß ein Becherelement im Lanzenkopf angeordnet wird, um das partikelförmige längs des oder jedes Speisekanals geförderte Material einzufangen, wobei das eingefangene Material selbst eine Schranke gegen Abrieb

2Q am Ort der Richtungsänderung bildet.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das partikelförmige zu versprühende Material an jede dieser Düse längs eines unterschiedlichen Speiseng kanal.s gefördert wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das versprühte Material aus den Düsen ausgeworfen wird, deren Endendifferentiell unter

_n Abstand zur Mitte des Lanzenkopfs angeordnet sind.

OU i
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in Strömen mit im wesentlichen parallelen Achsen versprüht wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,

daß die Achsen unter einem Winkel zur Achse der Lanze liegen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das versprühte Material aus dem Lanzenkopf in Strömen ausgeworfen wird, die über eine gemeinsame Symmetrieachse verfügen.
23. Verfahren nach Anspruch 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß während des Sprühens die Lanze gekühlt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das versprühte Material aus wenigstens drei Sprühdüsen ausgeworfen wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekenzeichnet, daß partikelförmiges Material an die Lanze über ein Venturi-Rohr für den oder jeden Speisekanal zugeführt wird, längs dessen partikelförmiges Material gefördert wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß dieses brennbare Material und

dieses Feuerfestmaterial der Lanze von einem gemeinsamen Aufgabebehälter aus zugeführt werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß diese Feuerfestpartikel wenigstens 80 Gew.-% des versprühten partikelformigen Materials bilden.