FR2480421A1

FR2480421A1 - Torch gunning metallurgical furnace linings - by supplying jet of refractory material and annular jets of oxygen and fuel at specific rates

Info

Publication number: FR2480421A1
Application number: FR8007973A
Authority: FR
Inventors: V V Antonov; E D Shtepa; A P Krivenko; A L Kurbatova; V M Chervonenko; A A Yarmal; V A Korotky; O P Rastrigin
Original assignee: DO NII CHERNOJ METALLURGII
Current assignee: DO NII CHERNOJ METALLURGII
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1981-10-16

Abstract

Torch gunning is carried out by supplying refractory material, fuel and O2 to the installation in the form of separate jets. The refractory is supplied as a central axial jet at 10-70 m/sec. the O2 is supplied as an annular jet at 50-300 m/sec., and the fuel is supplied as an outer annular jet at 5-30 m/sec. The ratio of refractory jet speed to the fuel jet speed is 2.0-7.0. The refractory material is heated and partially melted in the torch and is applied to the lining surface. Pref. the carrier gas for the refractory jet is O2. Used esp. in repairing the linings of steel making converters, ladles etc. Compared to prior art methods, the linings are 20-25% more stable, with 20% less refractory material used.

Description

La présente invention concerne le domaine de la métallurgie et a notamment pour objet un procédé de revêtement ou "gunitage" du garnissage des appareils métallurgiques par projection au jet de flamme, trouvant des applications notamment dans la remise en état du garnissage des appareils métallurgiques. The present invention relates to the field of metallurgy and in particular relates to a coating process or "guniting" of the lining of metallurgical devices by flame jet projection, finding applications in particular in the repair of the lining of metallurgical devices.

L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale à la remise en état du garnissage des appareils métallurgiques à chaud, quand la température du garnissage est plus haute que le point d'inflammation du combustible
Par exemple, la remise en état du garnissage d'un conver- tisseur est la plus efficace quand elle est exécutée tout de suite après la coulée de l'acier venant d'y tre élaboré et après la coulée de la scorie, le garnissage étant alors à une température de 1200 à 14000C.The invention can be applied with maximum efficiency to the restoration of the lining of hot metallurgical apparatus, when the temperature of the lining is higher than the ignition point of the fuel.
For example, the restoration of the lining of a converter is most effective when it is carried out immediately after the casting of the steel having just been produced there and after the casting of the slag, the lining being then at a temperature of 1200 to 14000C.

Le procédé faisant l'objet de l'invention peut être appliqué å la réfection des appareils métallurgiques de forme cylindrique, par exemple les convertisseurs, les poches de coulée. En outre le procédé peut être appliqué au gunitage des surfaces planes, dont celles au plafond, par exemple le garnissage des parois latérales et des voltes des fours d'aciéries, de réchauffage, etc
On connaît universellement des procédés de gunitage humide et semi-sec des appareils métallurgiques refroidis, avec une matière réfractaire pulvérulente humidifiée avec de l'eau, qui est projetée sur la portion de surface a' remettre en état du garnissage. La remise en état du garnissage des appareils métallurgiques par ces procédés requiert des dépenses de temps importantes.Néanmoins, le revêtement réfractaire ainsi obtenu a une durée de service courte, car, afin d'assurer la viscosité nécessaire à froid, on introduit dans la matière réfractaire des additions abaissant la réfractairité du revêtement. Par exemple pour la remise en état du garnissage des convertisseurs on ajoute à la matière réfractaire à base de magné site ou de dolomite des additions à base de silice. Les revêtements, différant en composition du garnissage de base et contenant des additions qui forment avec le réfractaire du garnissage de base des composés à point de fusion plus bas, sont doués d'une réfractairité plus basse que celle du garnissage de base, se frittent mal à ce garnissage et ont une résistance plus basse aux actions chimiques de la scorie.The process which is the subject of the invention can be applied to the repair of metallurgical apparatus of cylindrical shape, for example converters, ladles. In addition, the process can be applied to the gunning of flat surfaces, including those on the ceiling, for example the lining of the side walls and the volts of steelworks, reheating furnaces, etc.
There are universally known wet and semi-dry gunning processes for cooled metallurgical apparatus, with a powdery refractory material moistened with water, which is sprayed onto the surface portion to be restored to the lining. The restoration of the lining of metallurgical devices by these processes requires significant time expenditure. Nevertheless, the refractory lining thus obtained has a short service life because, in order to ensure the viscosity required when cold, it is introduced into the material. refractory additions lowering the refractoriness of the coating. For example, for the restoration of the lining of converters, silica-based additions are added to the refractory material based on magnesium or dolomite. The coatings, which differ in composition from the base lining and contain additions which form, with the refractory lining of the base lining, compounds with a lower melting point, are endowed with a lower refractoriness than that of the base lining, poorly sintering. to this packing and have a lower resistance to the chemical actions of the slag.

Le procédé le plus avancé est le procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme, consistant à projeter sur le garnissage un réfractaire, un combustible et de 1'oxygène et à faire briller le combustible dans le jet, dans l'oxygène, de façon à chauffer les particules de réfractaire dans la flamme jusqu'à la température de passage à ltétat visqueux et à appliquer les particules de réfractaire portées à cet état sur la surface du garnissage. The most advanced process is the process of gunning the lining of metallurgical apparatus with a jet of flame, consisting in spraying the lining with a refractory, a fuel and oxygen and making the fuel shine in the jet, in oxygen , so as to heat the refractory particles in the flame to the temperature of transition to the viscous state and to apply the refractory particles brought to this state on the surface of the lining.

On connart un procédé de gunitage du garnissage des convertisseurs au jet de flamme en position horizontale et un dispositif pour réaliser ce procédé. Selon ce procédé, le réfractaire et le combustible sont projetés ensemble, à l'état pulvérulent. Les jets de réfractaire, de combustible et d'oxygène sont dirigés tangentiellement à la surface du garnissage du convertisseur (brevet R.F.A. NO 2 200 667, publié le 13.C5.76, cl. C 21 C 5/44). There is a method of gunning the lining of converters with a jet of flame in a horizontal position and a device for carrying out this method. According to this process, the refractory and the fuel are sprayed together, in the pulverulent state. The refractory, fuel and oxygen jets are directed tangentially to the surface of the converter lining (R.F.A. Patent No. 2,200,667, published on 13.C5.76, cl. C 21 C 5/44).

Toutefois, quand le jet de flamme attaque la surface du garnissage tangentiellement, le revêtement obtenu est insuffisamment solide et une quantité importante de réfractaire est emportée sous la forme poussière par les produits de combustion s'échappant du convertisseur, ce qui est dû à l'organisation insatisfaisante de la combustion du combustible, à la création d'une zone de dépression au centre du flux giratoire de gaz empoussiéré et à l'aspiration dans cette zone d'une partie du réfractaire conjointement avec lesgaz. However, when the jet of flame attacks the surface of the lining tangentially, the coating obtained is insufficiently solid and a large quantity of refractory material is carried away in the dust form by the combustion products escaping from the converter, which is due to the unsatisfactory organization of fuel combustion, the creation of a vacuum zone in the center of the gyratory flow of dusty gas and the suction in this zone of part of the refractory together with the gases.

En cas d'attaque tangentielle du jet de flamme, la distance entre les nez des tuyères et la surface du garnissage est insuffisante pour le déroulement de la combustion du combustible, qui ne s'achève pas avant le léchage de la surface du garnissage par le jet de flamme; le réfractaire n'est pas chauffé jusqu'd la température de passage à l'état visqueux. Il s'ensuit l'arrivée dans le revêtement de particules réfractaires se frittant mal, tant au garnissage de base qu'entre elles e La partie de réfractaire insuffisamment chauffée dans le jet de flamme avant le léchage du garnissage ne se colle pas à la surface du garnissage et est emportée par les produits de combustion s'échappant de l'appareil. In the event of tangential attack by the jet of flame, the distance between the nozzles of the nozzles and the surface of the lining is insufficient for the fuel combustion process, which does not end before the lining surface is licked by the flame jet; the refractory is not heated to the viscous transition temperature. It follows the arrival in the coating of refractory particles sintering badly, both at the base lining and between them e The part of refractory insufficiently heated in the jet of flame before the licking of the lining does not stick to the surface of the lining and is carried away by the combustion products escaping from the appliance.

On connait aussi un procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme, consistant à débiter un mélange de réfractaire, de combustible et d'oxygène perpendiculairement ou sous un certain angle par rapport à la surface du garnissage, Dans un tel procédé de gunitage, le réfractaire se ramollit dans le jet de flamme à haute température, les impuretés se trouvant dans le réfractaire et le combustible fondent en formant une phase liquide et mouillent les particules de réfractaire dans le jet de flamme et la surface de la portion du garnissage à remettre en état, les particules de réfractaire pénètrent dans la surface du garnissage sous un angle proche de 900, de sorte que l'on obtient un soudage effectif du réfractaire au garnissage. There is also known a method of gunning the lining of metallurgical apparatus with a jet of flame, consisting in delivering a mixture of refractory, fuel and oxygen perpendicularly or at a certain angle relative to the surface of the lining. In such a method of gunning, the refractory softens in the flame jet at high temperature, the impurities in the refractory and the fuel melt forming a liquid phase and wet the refractory particles in the flame jet and the surface of the lining portion to be rehabilitated, the refractory particles penetrate into the surface of the lining at an angle close to 900, so that an effective welding of the refractory to the lining is obtained.

Le procédé le plus proche de celui de la présente invention tant par sa substance technique que par le résultat obtenu est le procédé de gunitage au jet de flamme consistant à débiter des jets de combustible, réfractaire et oxygène perpendiculairement à la surface du garnissage. The process closest to that of the present invention both in terms of its technical substance and in terms of the result obtained is the flame jet guniting process consisting in discharging jets of fuel, refractory and oxygen perpendicular to the surface of the lining.

Ce procédé de gunitage au jet de flamme est réalisé à l'aide d'une lance comportant des canaux pour l'amenée séparée de l'oxygène comprimé et du mélange pulvérulent de réfractaire et de combustible à des tuyères respectives, situées le long de la paroi de la lance. Le mélange de réfractaire et de combustible est débité par une tuyère centrale, tandis que l'oxygène est débité par un canal annulaire entre les tuyères (Revue "Metallurg". Moscou,
Editions "Metallurgia". 1977, NO 12 p. 25,26).This flame jet gunning process is carried out using a lance comprising channels for the separate supply of compressed oxygen and the powdery mixture of refractory and fuel to respective nozzles, located along the wall of the lance. The mixture of refractory and fuel is delivered by a central nozzle, while the oxygen is delivered by an annular channel between the nozzles (Revue "Metallurg". Moscow,
"Metallurgia" editions. 1977, NO 12 p. 25.26).

Toutefois, ce procédé n'assure pas un chauffage uniforme de toutes les particules de réfractaire dans la flamme et leur pénétration dans la surface du garnissage à une même vitesse, par suite de l'allongement de la zone de combustion, de la dépendance de la vitesse de sortie du combustible vis-à-vis de celle du réfractaire et de l'irrégularité des champs de concentration et de température dans la section transversale du jet de flamme. Dans le cas d'un débit conjugué de combustible et de réfractaire, la quantité de réfractaire déposée sur le garnissage s'élève à 60-70% de la quantité débitée.Le reste du réfractaire n'est pas chauffé dans la flamme jusqu'à la température de passage du réfractaire à l'état visqueux et il est emporté sous la forme de poussière par les produits de combustion s'échappant de l'appareil.Lerevêtement formé sur la surface du garnissage n'a pas une grande résistance mécanique par suite de l'arrivée dans sa masse de particules de réfractaire insuffisamment chauffées, qui ne se frittent ni entre elles, ni au garnissage de base, et affaiblissent les liaisons entre les grains du revêtement.En outre, le procédé considéré de gunitage au jet de flamme provoque des pertes inévitables de réfractaire au début du gunitage, quand la surface du garnissage n'est pas encore portée à la température de passage à l'étatvisqueux. Le revêtement déposé sur un garnissage insuffisamment chauffé se fritte mal à celui-ci et a une résistance mécanique faible. However, this method does not ensure uniform heating of all the refractory particles in the flame and their penetration into the surface of the lining at the same speed, due to the elongation of the combustion zone, the dependence of the fuel exit speed vis-à-vis that of the refractory and the irregularity of the concentration and temperature fields in the cross section of the flame jet. In the case of a combined flow of fuel and refractory, the quantity of refractory deposited on the lining amounts to 60-70% of the quantity delivered. The rest of the refractory is not heated in the flame until the temperature of passage of the refractory in the viscous state and it is carried away in the form of dust by the combustion products escaping from the device. The coating formed on the surface of the lining does not have a high mechanical resistance as a result of the arrival in its mass of insufficiently heated refractory particles, which do not sinter between themselves, or at the base lining, and weaken the connections between the grains of the coating. In addition, the process considered of gunning with the jet of flame causes inevitable losses of refractory at the start of gunning, when the surface of the lining is not yet brought to the temperature of transition to the viscous state. The coating deposited on an insufficiently heated lining sintered badly with it and has a low mechanical resistance.

On s'est donc proposé de créer un procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme qui permettrait d'améliorer la qualité du revEte- ment déposé et, par conséquent, d'accroitre la durée de service du garnissage des appareils métallurgiques, ainsi que d'augmenter le degré d'utilisation du réfractaire, ce qui abaisserait la consommation de réfractaire pour le gunitage. It has therefore been proposed to create a process of gunning the lining of metallurgical apparatus with a jet of flame which would make it possible to improve the quality of the coating deposited and, consequently, to increase the service life of the lining of metallurgical apparatus. , as well as increasing the degree of use of the refractory, which would lower the consumption of refractory for the gunning.

La solution consiste en ce que, dans le procédé de revêtement ou gunitage du garnissage des appareils métallurgiques par projection au jet de flamme, comprenant l'amenée d'un réfractaire, d'un cnmbustible et d'oxygène, le chauffage et la fusion superficielle du réfractaire dans un jet de flamme à haute température et l'application des particules de réfractaire sur la surface du garnissage, d'après l'invention le réfractaire, le combustible et l'oxygène soeit amenés en jets séparés, le réfractaire étant amené en un jet central axisymétrique à une vitesse de 10 à 70 m/s, oxygène, en un jet annulaire extérieur par rapport au jet de réfractaire, à une vitesse de 50 à 300 m/s, et le oombustible, en un jet annulaire extérieur par flpport au et d'oxygène, å une vitesse de 5 à 30 m/s
Le procédé conforme à l'invention prévoit la combustion du combustible dans un volume de dimensions limitées, au voisinage immédiat des sections de sortie des tuyères, et l'amenée du réfractaire à travers un jet de flamme court à haute température, à des vitesses telles que soient assurés son chauffage rapide jusqu'à la tempéra turne de passage à a ;;;at visqueux et sa pénétration dans la couche superficielle du garnissage à la vitesse c-cessaire. The solution consists in that, in the coating or gunning process of the lining of metallurgical apparatuses by flame jet projection, comprising the supply of a refractory, of a combustible and of oxygen, the heating and the surface fusion of the refractory in a jet of flame at high temperature and the application of the particles of refractory on the surface of the lining, according to the invention the refractory, the fuel and the oxygen are brought in separate jets, the refractory being brought in an axisymmetric central jet at a speed of 10 to 70 m / s, oxygen, in an external annular jet relative to the refractory jet, at a speed of 50 to 300 m / s, and the fuel, in an external annular jet by oxygen and oxygen support, at a speed of 5 to 30 m / s
The process according to the invention provides for the combustion of the fuel in a volume of limited dimensions, in the immediate vicinity of the outlet sections of the nozzles, and the supply of the refractory material through a short jet of flame at high temperature, at such speeds that its rapid heating to the temperature at transition to a ;;; viscous and its penetration into the surface layer of the lining at the c-necessary speed are ensured.

Il est avantageux d'amener le réfractaire à a ide d'oxygène. Ceci contribue a l'accélération du chauffage des particules de réfractaire. La présence d'oxygène autour des particules de réfractaire lors de leur pénétration dans le jet de flamme, contenant du combustible solide et des produits gazeux résultant de la décomposition et de l'oxy dation du combustible, provoque un décalage de la combustion directement vers les particules de réfractaire. En outre, la température qui est alors produite est plus élevée que celle obtenue dans le cas de l'amenée du réfractaire à l'aide d'air comprimé. It is advantageous to bring the refractory to the aid of oxygen. This contributes to the acceleration of the heating of the refractory particles. The presence of oxygen around the refractory particles during their penetration into the flame jet, containing solid fuel and gaseous products resulting from the decomposition and oxidation of the fuel, causes a shift of the combustion directly towards the refractory particles. In addition, the temperature which is then produced is higher than that obtained in the case of the supply of the refractory using compressed air.

Un tel procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme permet d'améliorer notablement la qualité du revêtement, car il assure le régime de température nécessaire lors de l'application et du frittage du revêtement et permet de diminuer la quantité de réfractaire emportée vers l'extérieur grâce à la meilleure pénétration de ses particules dans le revêtement, ce qui est conditionné tant par le chauffageplus rapiàe des particules de réfractaire, que par l'obtention de la vitesse nécessaire de pénétration des particules dans le revttement. Le revêtement appliqué à une température appropriée se présente sous la forme d'une couche résistante solidement frittée au garnissage de base.Le préchauffage du garnissage au début de ltopération, par arenée du combustible et de l'oxygène sans réfractaire, permet aussi de diminuer la consommation de réfractaire. Such a process of gunning the lining of metallurgical apparatus with a jet of flame makes it possible to improve the quality of the coating appreciably, because it ensures the temperature regime necessary during the application and sintering of the coating and makes it possible to reduce the quantity of refractory carried outwards thanks to the better penetration of its particles into the coating, which is conditioned both by the more rapid heating of the refractory particles, and by obtaining the necessary speed of penetration of the particles in the coating. The coating applied at an appropriate temperature is in the form of a resistant layer solidly sintered to the base lining. Preheating the lining at the start of operation, by supplying fuel and oxygen without refractory, also makes it possible to reduce the refractory consumption.

=-emp1oi de ombustible et de réfractaire de compositions granulométriques différentes, par exemple de combustible finement broye et de réfractaire sous forme de particules plus grosses, permet d'intensifier la combustion du css ustible, d'accélérer le chauffage des particules de réfractaire dans le jet de flamme et de transmettre aux particules de réfractaire une énergie cinétique telle que sa aleur soit plus grande lors de la pénétration dans le revêtement. = -emp1oi ombustible and refractory of different particle size compositions, for example finely ground fuel and refractory in the form of larger particles, can intensify the combustion of ustible css, accelerate the heating of refractory particles in the jet of flame and transmit to the refractory particles a kinetic energy such that its alue is greater during penetration into the coating.

Llefficacité d'remploi du procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme faisant l'objet de l'invention consiste en un accroissement de sa tenue, c'-est-à-dire une amélioration de la qualité du revêtement de 20 à 25%, et en un abaissement de la cbnsommation de réfractaire de 20% comparativement au procédé dans lequel le combustible et le réfractaire sont débités en conjugaison. The efficiency of use of the process of gunning the lining of metallurgical apparatuses with a jet of flame which is the subject of the invention consists in an increase in its resistance, that is to say an improvement in the quality of the coating of 20 to 25%, and a reduction in refractory consumption of 20% compared to the process in which the fuel and the refractory are delivered in conjugation.

Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un mode de réalisation non limitatif, avec référence au dessin unique annexé qui représente une lance pour la réalisation du procédé de gunitage du garnissage des appareils métallurgiques au jet de flamme. In what follows, the invention is explained by the description of a nonlimiting embodiment, with reference to the single appended drawing which represents a lance for carrying out the process of gunning of the lining of metallurgical apparatuses with a jet of flame.

Le procédé faisant l'objet de l'invention peut être réalisé, par exemple, à l'aide d'une lance dont la conception est expliquée par le dessin donnant sa vue d'ensemble. The process which is the subject of the invention can be carried out, for example, using a lance, the design of which is explained by the drawing giving its overall view.

Le lance se compose d'un tube central 1, servant à injecter le réfractaire dans le jet d'oxygène, d'un tube 2, le canal annulaire formé entre ce tube 2 et le tube 1 servant à débiter l'oxygène, d'un tube 3, le canal annulaire formé entre ce tube 3 et le tube 2 servant a' débiter le combustible, de tubes 4 et 5, formant des canaux annulaires pour l'amenée et l'évacuation de l'eau de refroidissement, de tuyères centrales 6 pour injecter le réfractaire, de tuyères 7 formant avec les tuyères centrales 6 des canaux d'amenée de l'oxygène, et de tuyères 8 formant avec les tuyères 7 des canaux d'amenée du combustible. Le bout de la lance est isolé thermiquement par un bourrage réfractaire 9. The lance consists of a central tube 1, used to inject the refractory into the oxygen jet, of a tube 2, the annular channel formed between this tube 2 and the tube 1 used to deliver the oxygen, a tube 3, the annular channel formed between this tube 3 and the tube 2 serving to deliver the fuel, of tubes 4 and 5, forming annular channels for the supply and evacuation of the cooling water, from nozzles central units 6 for injecting the refractory, nozzles 7 forming with the central nozzles 6 oxygen supply channels, and nozzles 8 forming with the nozzles 7 fuel supply channels. The end of the lance is thermally insulated by a refractory packing 9.

Le procédé faisant l'objet de l'invention est réalisé de la façon suivante. The process which is the subject of the invention is carried out as follows.

Le combustible finement divisé est débité par le canal annulaire entre les tubes 2 et 3 et le canal annulaire entre les tuyères 7 et 8, avec une vitesse de sortie de 5 è 30 m/s. The finely divided fuel is delivered through the annular channel between the tubes 2 and 3 and the annular channel between the nozzles 7 and 8, with an outlet speed of 5 to 30 m / s.

L oxygène est débité par le canal annulaire entre les tubes 2 et 1 et par le canal annulaire entre les tuyères 6 et 7, avec une vitessede sortie de 50 à 300 m/s. Oxygen is delivered by the annular channel between the tubes 2 and 1 and by the annular channel between the nozzles 6 and 7, with an output speed of 50 to 300 m / s.

Le réfractaire est débité par le tube central 1 et par la tuyère centrale 6, avec une vitesse de sortie de 10 a' 70 m/s.The refractory is delivered by the central tube 1 and by the central nozzle 6, with an exit speed of 10 to 70 m / s.

Les couches extérieures du jet biphasique annulaire de combustible sont freinées et enflammées par le contact avec les gaz du laboratoire de l'appareil métallurgique. The outer layers of the annular two-phase jet of fuel are braked and ignited by contact with gases from the laboratory of the metallurgical apparatus.

Le jet d'oxygène aspire par effet d1injection le jet de combustible enflammé. La forte différence entre les vitesses de l'oxygène et du combustible provoque un brassage rapide des constituants et la combustion pratiquement instantanée du combustible.The oxygen jet sucks in the injected fuel jet. The large difference between the oxygen and fuel velocities causes rapid mixing of the constituents and the almost instantaneous combustion of the fuel.

La combustion s'achève avant que le jet de flamme ne frappe le garnissage. Le jet de réfractaire transperce le jet de flamme à haute température, le réfractaire s'échauffe, fond superficiellement et pénètre dans le revêtement. Combustion ends before the flame jet hits the lining. The refractory jet pierces the jet of flame at high temperature, the refractory heats up, melts on the surface and penetrates into the coating.

Au début de l'opération de gunitage, on admet dans le jet de flamme le combustible et l'oxygène, et, par déplacement du jet de flamme sur la surface du garnissage, on la porte à la température requise. Ensuite on admet le réfractaire et on augmente le débit de combustible et d'oxygène, de façon à assurer le chauffage du réfractaire dans le jet de flamme jusqu'à la température requise. Le jet de flamme, alimenté en combustible, réfractaire et oxygène, est déplacé suivant la surface du garnissage dans un ordre déterminé, de façon à appliquer le revêtement réfractaire soit localement, sur les portions les plus usées du garnissage, soit sur toute la surface en couche uniforme, soit encore d'une manière combinée pour obtenir des surépaisseurs locales et une couche uniforme sur toute la surface.Après l'application d'un revêtement d'épaisseur requise, on coupe l'admission de tous les constituants (la circulation d'eau restant établie) on souffle le canal de débit du combustible avec de l'air et on retire la lance de l'appareil. At the start of the gunning operation, fuel and oxygen are admitted into the flame jet and, by displacement of the flame jet on the surface of the lining, it is brought to the required temperature. Then the refractory is admitted and the flow of fuel and oxygen is increased, so as to ensure the heating of the refractory in the jet of flame to the required temperature. The jet of flame, supplied with fuel, refractory and oxygen, is displaced along the surface of the lining in a determined order, so as to apply the refractory lining either locally, on the most worn portions of the lining, or on the entire surface in uniform layer, or again in a combined way to obtain local thicknesses and a uniform layer over the entire surface. After the application of a coating of required thickness, the admission of all the components is cut (the circulation of water remaining established) the fuel flow channel is blown with air and the lance is removed from the appliance.

Pour une meilleure compréhension du procédé faisant l'objet de l'invention, on donne ci-après des exemples de réalisation concrets mais non limitatifs. For a better understanding of the process which is the subject of the invention, examples of concrete but non-limiting embodiments are given below.

Exemple 1
Soit à remettre en état un convertisseur de 350 t.Example 1
Or to refurbish a 350 t converter.

Le diamètre intérieur du convertisseur est de 8,5 m. Son garnissage est en magnésite au brai. The inside diameter of the converter is 8.5 m. Its lining is in magnesite in pitch.

Le gunitage est exécuté avec de la magnésite en poudre à grosseur de grains ne dépassant pas 0,5 mm. La magnésite est véhiculée par de l'oxygène, le débit d'oxygène pour le transport pneumatique étant de 1 m3 par 100 kg de magnésite. Gunning is carried out with powdered magnesite with a grain size not exceeding 0.5 mm. Magnesite is transported by oxygen, the oxygen flow rate for pneumatic transport being 1 m3 per 100 kg of magnesite.

Le combustible utilisé est un coke finement broyé de grosseur non supérieure à 0,1 mm; le coke est véhiculé par de l'air comprimé, le débit d'air pour le transport pneumatique étant de 1 m3 par 100 kg de coke. The fuel used is a finely ground coke no larger than 0.1 mm; the coke is transported by compressed air, the air flow rate for pneumatic transport being 1 m3 per 100 kg of coke.

La température de la surface intérieure du garnissage au début de l'opération-de gunitage est de 13000C. The temperature of the interior surface of the lining at the start of the gunning operation is 13000C.

Avant de commencer le gunitage, on admet l'eau pour le refroidissement de la lance et on introduit la lance dans le convertisseur. Le gunitage est exécuté à partir du centre du convertisseur, par rotation de la lance autour de son axe longitudinal, le jet de flamme étant orienté perpendiculairement à la surface du garnissage. Before starting the gunning, we admit water for cooling the lance and we introduce the lance in the converter. The gunning is carried out from the center of the converter, by rotation of the lance around its longitudinal axis, the jet of flame being oriented perpendicular to the surface of the lining.

Après introduction de la lance dans le convertisseur on admet le combustible à raison de 150 kg/mn, sa vitesse de sortie étant de 10 m/s, et l'on admet l'oxygène, à raison de 230 m3/mn, sa vitesse de sortie étant de 250 m/s.After introducing the lance into the converter, the fuel is admitted at the rate of 150 kg / min, its exit speed being 10 m / s, and oxygen is admitted, at the rate of 230 m3 / min, its speed the output being 250 m / s.

Pendant 2 mn on préchauffe uniformément la surface intérieure du garnissage jusqu'à une température de 17000C, à laquelle la magnésite se colle à la surface du garnissage.For 2 minutes, the interior surface of the lining is uniformly preheated to a temperature of 17000C, at which the magnesite sticks to the surface of the lining.

La température prescrite atteinte, on admet la magnésite, à raison de 500 kg/sn, sa vitesse de sortie étant de 40 m/s, et on augmente le débit de combustible jusqu'S 200 kg/mn, sa vitesse de sortie s'accroissant alors jusqu'à 13,5 m/s. On ne modifie pas le débit d'oxygène, que l'on maintent à 230 m3/mn. Ces débits et ces vitesses assurent une vitesse de pénétration des particules de réfractaire dans la surface du garnissage égale à 8 m/s.Once the prescribed temperature has been reached, we accept magnesite, at a rate of 500 kg / sn, its outlet speed being 40 m / s, and the fuel flow rate is increased up to 200 kg / min, its outlet speed then increasing. up to 13.5 m / s. The oxygen flow rate is not changed, which is maintained at 230 m3 / min. These flow rates and these speeds ensure a speed of penetration of the refractory particles into the surface of the lining equal to 8 m / s.

L'utilisation d'un combustible de granulométrie plus fine que celle du réfractaire permet d'assurer sa combustion dans la zone s'étendant jusqu'à environ 1/4 à 1/3 de la portion droite du jet de flamme. Il s'ensuit une augmentation de la longueur de la partie à haute température du jet de flamme, l'intensification du chauffage des particules de magnésite et l'amélioration de l'uniformité du champ de température dans la section transversale du jet de flamme.The use of a fuel of finer particle size than that of the refractory makes it possible to ensure its combustion in the zone extending up to approximately 1/4 to 1/3 of the right portion of the jet of flame. This results in an increase in the length of the high temperature part of the flame jet, the intensification of the heating of the magnesite particles and the improvement of the uniformity of the temperature field in the cross section of the flame jet.

Pratiquement toute la magnésite s'échauffe uniformément dans la flamme jusqu'à une température de 1750 à 1800"C, ce qui augmente sa pénétration dans le revêtement.Almost all of the magnesite heats up uniformly in the flame to a temperature of 1750 to 1800 "C, which increases its penetration into the coating.

L'utilisation d'une magnésite de granulométrie plus grosse permet d'augmenter l'énergie cinétique des particules de magnésite à l'instant de l'impact sur la surface du garnissage et, par cela même d'accrottre la pénétration de la magné site dans le revêtement. The use of a magnesite of larger particle size makes it possible to increase the kinetic energy of the particles of magnesite at the instant of impact on the surface of the lining and, by this same to increase the penetration of the magnet site in the coating.

La combustion du coke dans le jet de flamme avec manque d'oxygène provoque l'apport de carbone au revêtement. The combustion of coke in the flame jet with lack of oxygen causes the supply of carbon to the coating.

Le résidu de coke constitue un liant pour les grains de magnésite. Le revêtement ainsi appliqué a une composition se rapprochant de celle du garnissage de base, ce qui améliore son frittage au garnissage de base.The coke residue forms a binder for the magnesite grains. The coating thus applied has a composition approaching that of the base lining, which improves its sintering on the base lining.

Le préchauffage uniforme du garnissage et la projection dans le revêtement de particules de magnésite chauffées pratiquement à la même-température, assure la formation d'un revêtement résistant, uniformément fritté. The uniform preheating of the lining and the projection into the coating of magnesite particles heated to practically the same temperature, ensures the formation of a resistant coating, uniformly sintered.

La tenue d'un revêtement d'épaisseur uniforme passe de 4 à 5 coulées, c'est-à-dire que la qualité du revêtement augmente de 20%. La quantité de magnésite pénétrant dans le revêtement atteint jusqu'à 90%, c'est-à-dire qu'elle est d'environ 20% plus élevée qu'en cas d'emploi du procédé connu. Le gunitage s'achève quand la couche déposée étteint l'épaisseur requise. La durée d'une opération de gunitage d'un convertisseur de 350 t, préchauffage du garnissage compris, est de 5 à 8 mn.The holding of a coating of uniform thickness increases from 4 to 5 castings, that is to say that the quality of the coating increases by 20%. The quantity of magnesite entering the coating reaches up to 90%, that is to say that it is approximately 20% higher than when the known method is used. The gunning ends when the deposited layer reaches the required thickness. The duration of a gunning operation of a 350 t converter, including preheating of the lining, is 5 to 8 min.

Exemple 2
Soit à remettre en état un convertisseur de 50 t.Example 2
Or to refurbish a 50 t converter.

Le diamètre intérieur du convertisseur est de 2,8 m. Son garnissage est en magnésite au brai. The inside diameter of the converter is 2.8 m. Its packing is in magnesite in pitch.

Le gunitage est exécuté avec de la magnésite en poudre à grosseur de grains ne dépassant pas 0,2 mm. La magnésite est véhiculée par de l'oxygène, le débit d'oxygène pour le transport pneumatique étant de 1 m3 par 100 kg de magnésite. The gunning is carried out with powdered magnesite with a grain size not exceeding 0.2 mm. Magnesite is transported by oxygen, the oxygen flow rate for pneumatic transport being 1 m3 per 100 kg of magnesite.

Le combustible utilisé est un coke finement broyé de grosseur non supérieure à 0,08 mm; le coke est véhiculé par de l'air comprimé, le débit d'air pour le transport pneumatique étant de 1 m3 par 100 kg de coke. The fuel used is a finely ground coke no larger than 0.08 mm; the coke is transported by compressed air, the air flow rate for pneumatic transport being 1 m3 per 100 kg of coke.

La température de la surface intérieure du garnissage au début de l'opération de gunitage est de 12000C. The temperature of the interior surface of the lining at the start of the gunning operation is 12000C.

Etant donné que la distance entre la lance et la surface du garnissage dans un convertisseur de 50 t est de plus de deux fois plus petite que dans un convertisseur de 350 t (cas de l'exemple 1), les débits de constituants, leurs vitesses de sortie et les dimensions des tuyères sont choisis de façon à assurer la combustion du combustible dans la zone s'étendant sur 1/3 à 1/2 de la longueur de la portion droite du jet de flamme, le chauffage uniforme des particules de réfractaire dans les limites de la portion droite du jet de flamme et leur pénétration dans la surface du garnissage à la vitesse nécessaire. Après introduction de la lance dans le convertisseur on admet le combustible, à raison de 50 kg/mn, sa vitesse de sortie étant de 5 m/s, et l'on admet l'oxygène à raison de 30 m3/mn, sa vitesse de sortie étant de 70 m/s.Pendant 2 mn on préchauffe uniformément la surface intérieure du garnissage jusqu'à une température de 17000C. Puis on admet la magnésite à raison de 170 kg/mn, sa vitesse de sortie étant de 15 m/s, et on augmente le débit de combustible jusqu'd 70 kg/mn, sa vitesse de sortie augmente tant alors jusqu'à 7 m/s. On ne modifie pas le débit d'oxygène, que l'on maintient à 80 m3/mn. Ces débits et ces vitesses des constituants assurent une vitesse de pénétration des particules de réfractaire dans le garnissage égale à 7 m/s. Dans cet exemple le combustible et la magnésite employés ont une finesse plus grande que dans l'exemple 1 afin d'accélérer la combustion et d'assurer le chauffage des particules de magnésite dans le jet de flamme jusqu'à la température requise. En modifiant ainsi les débits des constituants et leurs vitesses de sortie de façon à les adapter au convertisseur de 50 t, on obtient les mêmes résultats que pour le convertisseur de 350 t décrit à l'exemple 1. Dans ce cas, la quantité de magnésite pénétrant dans le revêtement va jusqu'à 85%.Since the distance between the lance and the surface of the lining in a 50 t converter is more than twice as small as in a 350 t converter (case of Example 1), the component flows, their speeds outlet and the dimensions of the nozzles are chosen so as to ensure the combustion of the fuel in the zone extending over 1/3 to 1/2 of the length of the straight portion of the flame jet, the uniform heating of the refractory particles within the limits of the straight portion of the flame jet and their penetration into the lining surface at the required speed. After inserting the lance into the converter, the fuel is admitted at the rate of 50 kg / min, its exit speed being 5 m / s, and oxygen is admitted at the rate of 30 m3 / min, its speed outlet speed being 70 m / s. For 2 minutes, the interior surface of the lining is uniformly preheated to a temperature of 17000C. Then we admit the magnesite at a rate of 170 kg / min, its exit speed being 15 m / s, and the fuel flow is increased up to 70 kg / min, its exit speed increases so much up to 7 m / s. The oxygen flow rate is not changed, which is maintained at 80 m3 / min. These flow rates and these speeds of the constituents ensure a speed of penetration of the refractory particles into the lining equal to 7 m / s. In this example, the fuel and the magnesite used have a greater fineness than in example 1 in order to accelerate the combustion and to ensure the heating of the particles of magnesite in the jet of flame to the required temperature. By thus modifying the flow rates of the constituents and their output speeds so as to adapt them to the 50 t converter, the same results are obtained as for the 350 t converter described in example 1. In this case, the quantity of magnesite penetrating the coating goes up to 85%.

Le gunitage s'achève après l'application d'une couche d'épaisseur prescrite, 4 à 6 mn après le début de 1 'opération. The gunning ends after the application of a layer of prescribed thickness, 4 to 6 minutes after the start of the operation.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are executed according to the spirit and implemented in the context of protection as claimed.

Claims

1.- Method of coating or "guniting" of the lining of metallurgical apparatus by projection with a jet of flame, of the type comprising the supply of a refractory, a fuel and oxygen, the heating and the surface fusion of the refractory in a jet of flame at high temperature and the application of the particles of refractory to the surface of the lining, characterized in that the refractory, the fuel and the oxygen are brought in separate jets, the refractory being brought in a central axisymmetric jet at a speed of 10 to 70 m / s; ; oxygen, in an external annular jet with respect to the refractory jet re, at a speed of 50 to 300 m / s, and fuel, in an external annular jet with respect to the jet of oxygen9 at a speed of 5 to 30 m / s .

2.- Method according to claim 1 characterized in that the refractory is brought with the aid of oxygen.

3.- metallurgical apparatus, such as for example a converter, characterized in that its lining is treated in accordance with the process which is the subject of one of claims 1 and 2.