DE69203351T2 - Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse und Teilchenzusammensetzung zur Durchführung dieses Prozesses. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse und Teilchenzusammensetzung zur Durchführung dieses Prozesses.Info
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Description
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse durch Aufbringen eines Gemischs aus feuerfesten Teilchen und oxidierbaren Teilchen, die teilweise geschmolzen sind, auf eine Fläche wie auch eine Zusammensetzung eines Gemischs aus Teilchen zum Einsatz in einem solchen Verfahren.
- Diese Art Verfahren wird beispielsweise zum Verfüllen von Rissen in der Hitze in Wänden von Koksofen oder in anderen feuerfesten Wänden benutzt.
- Aus der FR-A-2 066 355 ist ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse bekannt, in dem auf eine Fläche mittels eines Sprührohrs unter Zusatz von Sauerstoff Teilchen wenigstens einer oxidierbaren Substanz aufgebracht werden, die unter Wärmeentwicklung und Reaktion mit Sauerstoff verbrennen, ebenso wie Teilchen mindestens einer anderen Substanz.
- Die oxidierbaren Teilchen und die anderen Teilchen weisen eine derartige Zusammensetzung auf, daß in Gegenwart der Verbrennungshitze sich eine kohärente feuerfeste Masse an der zu verkleidenden Fläche ausbildet.
- Die mittlere Teilchengröße beträgt wenigstens 500 um und das Gemisch der oxidierbaren Teilchen und der anderen Teilchen ist derart, daß der Gewichtsanteil der oxidierbaren Teilchen 20 bis 30 % beträgt.
- In der FR-A-2 066 355 werden verschiedene Beispiele der verwendeten Teilchen genannt, und die oxidierbaren Teilchen können körniges Silicium, körniges oder plättchenförmiges Aluminium, Magnesium oder Zirkon sein.
- Als weitere oxidierbare Substanzen können beispielsweise Calcium, Mangan und Eisen verwendet werden.
- Die weiteren Teilchen, sogenannte feuerfesten Teilchen, sind vorzugsweise Teilchen eines Metalloxids oder eines Nichtmetalloxids wie Al&sub2;O&sub3;, MgO, SiO&sub2;, ZrSiO&sub4; ebenso wie die Spinelle Al&sub2;O&sub3; und MgO oder Al&sub2;O&sub3; und Cr&sub2;O&sub3;.
- Der Nachteil der in den Beispielen der FR-A-2 066 355 verwendeten Zusammensetzungen besteht darin, daß die Teilchen von weniger als 500 um, wenn sie sich mit Sauerstoff verbinden, beim Anblasen verbrennen oder schmelzen.
- Folglich bildet sich am Ausgang des Sprührohrs ein Auswurf der aufgeblähten, d.h. zerplatzten Teilchen mit dem Aussehen von Puffmais.
- Diese Teilchen bilden dann auf der Oberfläche, auf die sie aufgebracht werden, einen porösen Schaum mit einer geringen Abriebfestigkeit. Wird eine Reparatur der Risse auch mittels eines Teilchengemischs durchgeführt, welches eine mittlere Teilchengröße von kleiner als 500 µm aufweist, hält diese nicht sehr lange und die Risse bilden sich wieder. Darüber hinaus trägt man zu einem erheblichen Materialverbrauch bei, denn die aufgeblähten Teilchen sind sehr leicht und entfliegen bevor sie auf der zu verkleidenden Oberfläche auftreffen, so daß die erreichte Ausbeute kaum 70 % beträgt.
- Sind im Gegenteil die Teilchen sehr dick, sind die aufgebrachten Körner zu schwer und erwerben nicht die erforderliche Engergie, um die Oberfläche zu erreichen, auf die sie gesprüht werden.
- Folglich fallen einige Körner auf den Boden bevor sie die Oberfläche erreichen.
- Wegen ihrer Größe und ihres erheblichen Gewichts haftet ein Teil der Körner, die die auszubessernde Oberfläche erreicht haben, nicht daran und rutscht entlang dieser Oberfläche, bis sie auf den Boden fallen.
- Die Ausbeute der zu großen Teilchen ist deshalb gleichermaßen im Bereich von 70 %.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu Herstellung einer feuerfesten Masse auf einer Oberfläche und eine Zusammensetzung eines Teilchengemischs bereitzustellen, dessen Verteilung derart ist, daß solche Nachteile vermieden werden können.
- Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse auf einer Oberfläche und eine Zusammensetzung eines Teilchengemischs, welches das Vermeiden dieser Nachteile erlaubt. Die Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zu Herstellung einer feuerfesten Masse auf einer Oberfläche, in dem ein Gemisch aus feuerfesten, teilweise geschmolzenen Teilchen auf eine Oberfläche geschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklassen der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit einem Durchgang von 80 % und von 20 % unter 0,8 liegt.
- Gemäß weiteren Eigenschaften der Erfindung
- - ist die Kornklasse der oxidierbaren Teilchen und der feuerfesten Teilchen mit einem Durchgang von 80 % unter 2 mm,
- - ist die Kornklasse von oxidierbaren Teilchen und von feuerfesten Teilchen mit einem Siebdurchgang von 80 % unter 1,2 mm,
- - ist die Kornklasse von oxidierbaren Teilchen und von feuerfesten Teilchen mit einem Siebdurchgang von 20 % unter 500 um,
- - ist die Kornklasse von oxidierbaren Teilchen und von feuerfesten Teilchen mit einem Siebdurchgang von 100 % unter 2,5 mm.
- Gegenstand der Erfindung ist auch eine Zusammensetzung eines Gemischs feuerfester Teilchen und oxidierbarer Teilchen zum Zwecke des Aufwerfens auf eine Oberfläche um eine feuerfeste Masse herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklassen der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit einem Durchgang von 80 % und von 20 % unter 0,8 liegt.
- Die Eigenschaften und Vorteile werden im Laufe der folgenden beispielhaften Beschreibung offensichtlich, die sich auf die Zeichnung bezieht, welche den Verlauf der Kornverteilung der Teilchen gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse auf einer Oberfläche besteht in dem Aufwerfen eines Gemischs aus feuerfesten Teilchen und oxidierbaren, teilweise geschmolzenen Teilchen auf diese Oberfläche, wobei der Faktor der Kornverteilung f(G) der Kornklassen der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit einem Durchgang von 80 % (D80) und von 20 % (D20) unter 0,8 liegt, nämlich
- f(G) = 2(D80 - D20)/D80 + D20 < 0,8
- Die Kornklasse eines Durchgangs von 80 % (D80) der oxidierbaren Teilchen und der feuerfesten Teilchen liegt unter 2 mm, vorzugsweise unter 1,2 mm.
- Die Fraktion mit einem Durchgang von 20 % (D20) der oxidierbaren und der feuerfesten Teilchen liegt unter 500 um.
- Die Fraktion mit einem Durchgang von 100 % (D20) der oxidierbaren und der feuerfesten Teilchen liegt unter 2,5 mm.
- Das Teilchengemisch wird auf eine Fläche mit einem Sprührohr mit Hilfe von Sauerstoff aufgeworfen. Die oxidierbaren Teilchen verbrennen unter Wärmeentwicklung, in dem sie sich mit Sauerstoff verbinden.
- Die oxidierbaren Teilchen und die feuerfesten Teilchen haben eine derartige Zusammensetzung, daß in Gegenwart der Verbrennungswärme sich eine kohärente feuerfeste Masse auf der zu verkleidenden Oberfläche ausbildet.
- Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Zusammensetzung eines Gemischs auffeuerfesten Teilchen und oxidierbaren Teilchen, in der der Faktor der Kornverteilung f(G) der Kornklassen der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit einem Durchgang von 80 % (D80) und 20 % (D20) unter 0,8 liegt.
- Die Klasse der oxidierbaren Teilchen und der feuerfesten Teilchen mit einem Durchgang von 80 % (D80) liegt unter 2 mm, vorzugsweise unter 1,2 mm.
- Die Klasse der oxidierbaren Teilchen und der feuerfesten Teilchen mit einem Durchgang von 20 % (D20) liegt vorzugsweise unter 500 µm.
- In dem Ausführungsbeispiel, dessen Korngrößenverteilung in der Figur 1 gezeigt ist, enthält die verwendete Zusammensetzung 20 % oxidierbare Teilchen, die ausschließlich aus Silicium bestehen, und die feuerfesten Teilchen sind Siliciumoxide, die durch Grobzerkleinerung von Ziegein mit einer verringerten Oberflächengüte erhalten werden.
- Der Faktor der Kornverteilung f(G) ist gleich 0,66.
- Wie dem Kurvenverlauf in der Figur zu entnehmen ist, ist die Klasse mit einem Durchgang von 80 % (D80) gleich 1,2 mm und die Fraktion mit einem Durchgang von 20 % (D20) gleich 600 µm.
- Somit hat die Zusammensetzung eine derartige Kornverteilung, daß man einen Kornhauptanteil (60 %) hat, dessen Größe zwischen 0,6 und 1,2 mm liegt, einige kleinere Körner (20 %), deren Größe unter 0,6 mm liegt, und einige Grobkörner (20 %), deren Größe größer als 1,2 mm ist, alle bleiben unter 2,5 mm.
- Mit einer derartigen Zusammensetzung erzeugt man im Moment des Aufsprühens einen Nebel, der 20 % feine Körner enthält, die vollständig unter der Einwirkung des Sauerstoffs schmelzen und sich aufblähen, 20 % Grobkörner, die nur an der Oberfläche schmelzen und 60 % ideal geschmolzene Körner. Folglich reißen die groben Körner die feinen Körner mit und die durch diese Körner entwickelte Energie überträgt sich an der zu verkleidenden Oberfläche auf die groben Körner und erlaubt deren Attesion.
- Tatsächlich wirkt das Feinkorn als Klebemittel für die groben Körner. Die so bearbeitete feuerfeste Masse ist sehr homogen und weißt eine hohe Abriebfestigkeit auf. Die Ausbeute des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt mehr als 90 %.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Masse
auf einer Fläche, in dem ein Gemisch aus feuerfesten
Teilchen und oxidierbaren, teilweise geschmolzenen
Teilchen aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Faktor der Kornverteilung der Kornklasse der
feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit
einem Durchgang von 80 % und von 20 % unter 0,8 liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklasse
der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen
mit einem Durchgang von 80 % unter 2 mm liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklasse
der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen
mit einem Durchgang von 80 % unter 1,2 mm liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklasse der
feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit
einem Durchgang von 20 % unter 500 µm liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faktor der Kornverteilung der Kornklasse der
feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren Teilchen mit
einem Durchgang von 100 % unter 2,5 mm liegt.
6. Zusammensetzung eines Gemischs aus feuerfesten
Teilchen und oxidierbaren Teilchen zum Aufbringen auf
eine Fläche zur Bildung einer feuerfesten Masse, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der
Kornklasse der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren
Teilchen mit einem Durchgang von 80 % und von 20 % unter
0,8 liegt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der
Kornklasse der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren
Teilchen mit einem Durchgang von 80 % unter 2 mm liegt.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der
Kornklasse der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren
Teilchen mit einem Durchgang von 80 % unter 1,2 mm liegt.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der
Kornklasse der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren
Teilchen mit einem Durchgang von 20 % unter 500 µm
liegt.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faktor der Kornverteilung der
Kornklasse der feuerfesten Teilchen und der oxidierbaren
Teilchen mit einem Durchgang von 100 % unter 2,5 mm
liegt.
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