FR2694384A1 - Traitement de la surface de réfractaires. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour nettoyer la surface d'une structure réfractaire à température élevée. Le procédé comprend la projection au moyen d'une lance 5 contre la dite surface d'un courant de poudre (émis par l'orifice 6) transportant des particules combustibles dans un gaz porteur contenant de l'oxygène, les particules combustibles et l'oxygène du gaz porteur réagissant dans une zone de réaction à la dite surface, et la projection simultanée sur la dite surface d'un courant de décapage comprenant de l'oxygène (émis par les orifices 8), pour décaper la dite surface dans le voisinage de la zone de réaction. Le procédé est particulièrement utile pour nettoyer une surface préalablement à sa réparation par le procédé de soudure céramique.

Description

Traitement de la surface de réfractaires La présente invention se rapporte

à un procédé pour nettoyer une structure réfractaire, en particulier en tant qu'étape dans la réparation de

structures réfractaires endommagées.

Diverses structures réfractaires, telles que des fours métallurgiques, des fours à coke et des fours de fusion de verre s'encrassent, se corrodent ou

peuvent être endommagées au cours de leur vie.

Un exemple de dommage causé à une structure réfractaire est le glissement d'un ou de plusieurs bloc(s) réfractaire(s) vis-à-vis de la structure principale avec pour résultat un profil de surface irrégulier; un autre exemple est la fissuration de la structure réfractaire Il est en général souhaitable de rétablir le profil de surface initial de la structure réfractaire, et il est également souhaitable d'éviter un nouveau glissement du ou des bloc(s) en question et de combler tout espace créé par son ou leur déplacement ou sa ou leur fissuration A cette fin, il peut être nécessaire ou souhaitable de découper toute proéminence de la structure réfractaire En variante ou en complément, il peut être nécessaire ou souhaitable de couper le bloc qui a glissé et/ou le bloc voisin pour y former une clé d'ancrage pour éviter tout nouveau glissement En variante ou en complément, il peut être utile d'élargir ou de conformer tout vide laissé par le glissement ou la fissuration ou l'insertion pour former ou insérer un bouchon

approprié.

Des dommages peuvent aussi être causés par l'érosion de la matière de la structure réfractaire L'érosion donne à la structure un profil de surface irrégulier et il est souvent souhaitable de modifier le profil de surface

avant d'effectuer une réparation de la structure.

Une structure réfractaire peut être polluée et corrodée par des matières qui y adhèrent, par exemple des scories, du verre, des résidus

minéraux, des sulfures et des sulfates.

Une structure réfractaire pourrait évidemment être nettoyée mécaniquement, par exemple par pulvérisation de gaz ou de liquide sous pression, par sablage, ou par traitement ultrasonique Dans certains cas o la matière est sublimable ou combustible, on peut obtenir ce nettoyage en utilisant une torche (dans le cas de fours à coke par exemple) Dans d'autres cas o il est nécessaire de dresser ou de rectifier la surface, on peut par exemple utiliser un disquer à tronçonner, une perceuse ou un autre outil, mais toutes ces techniques

présentent certains inconvénients pour la réparation des réfractaires qui suivra.

Pour nettoyer une structure ou un équipement réfractaire et obtenir une surface capable d'assurer une production de bonne qualité ou prête à recevoir une réparation subséquente, ropérateur devrait normalement s'approcher près de l'endroit à nettoyer, et ceci implique que cet endroit soit à une température que l'opérateur pourrait supporter pendant la durée du nettoyage Ceci, à son tour,

implique que la température de la structure réfractaire doit être abaissée en-

dessous de sa température normale de travail ou d'une température faisant partie de son cycle normal de travail Et il faut procéder au réchauffage après le nettoyage et la réparation Dans le cas de divers fours industriels, il faut éviter d'endommager le four par la contraction et la dilation de la matière réfractaire; c'est la raison pour laquelle un tel refroidissement ou un tel réchauffage doit se dérouler sur une période de plusieurs jours, ou même de quelques semaines, et

ceci représente évidemment une perte considérable de production de ce four.

Le brevet britannique GB 2 213 919-A (Glaverbel) enseigne un procédé de préparation d'une structure réfractaire qui se trouve à température élevée, dans lequel un courant de gaz comburant portant un mélange de particules, qui comprend des particules d'un ou de plusieurs élément(s) qui est ou sont oxydable(s) pour former un ou plusieurs oxyde(s) réfractaire(s) (ci-après dénommées "particules combustibles") et des particules d'oxyde réfractaire, est projeté contre l'endroit à préparer et on laisse ou on fait brûler les particules combustibles, le dit mélange comprenant un agent fondant tel que des fluorures ou des sels de métaux alcalins, dont l'action fondante est telle que, sous laction de la chaleur dégagée par la combustion des particules combustibles, la structure réfractaire se ramollit à un point tel que de la matière est enlevée ou déplacée

sous l'action mécanique de l'impact du courant.

Le procédé selon le brevet GB 2 213 919-A est utile pour simplement rectifier une structure réfractaire ou pour y percer un trou Le procédé peut être mis en oeuvre en tant qu'étape préliminaire dans certains procédés de réparation de réfractaires, et particulièrement des procédés de réparation tels que ceux qui peuvent eux-mêmes être pratiqués à ou près de la

température normale de travail de la structure réfractaire.

Une telle technique de réparation est connue sous le nom de soudure céramique Ce type de procédé est illustré par le brevet britannique N O 1 330 894 et par le brevet britannique GB 2 170 191-A (tous deux déposés au nom de Glaverbel) Dans de tels procédés de soudure céramique, une masse réfractaire cohérente est formée sur une surface par projection contre cette surface d'un mélange de particules réfractaires et de particules combustibles, avec de l'oxygène Les particules combustibles utilisées sont des particules dont la composition et la granulométrie sont telles qu'elles réagissent de manière exothermique avec l'oxygène, et il en résulte la formation d'oxyde réfractaire et la libération de la chaleur nécessaire à la fusion au moins superficielle des

particules réfractaires projetées.

Dans le procédé de soudure céramique tel qu'il est pratiqué, un mélange de particules réfractaires et de particules combustibles (la "poudre de soudure céramique") est transportée depuis un conteneur de poudre, via une conduite d'alimentation, vers une lance d'o elle est projetée contre une surface cible Le gaz qui quitte l'orifice de la lance avec la poudre de soudure céramique (le "gaz porteur") peut être de l'oxygène pur (qualité commerciale), ou il peut comprendre une proportion de gaz substantiellement inerte tel que de l'azote, ou

un autre gaz.

Nous avons découvert que, lorsqu'une structure réfractaire est traitée selon l'enseignement du brevet GB 2 213 919-A, la surface de cette structure subit une modification de composition La cause en est que toute la matière ramollie n'est pas enlevée de cette surface, et que la matière ramollie contient de la matière qui a été projetée au cours de l'opération de préparation de la surface Si on exige une surface dépourvue de matière étrangère, il est nécessaire d'adopter un autre procédé De plus, de l'agent fondant peut rester sur la surface traitée La présence d'agent fondant sur la surface de la structure réfractaire lors d'une soudure céramique subséquente peut conduire à une réparation faible et qui n'adhère pas bien à la structure réfractaire, par exemple

dans le cas de matières fortement réfractaires utilisées à haute température.

Un des objets de la présente invention est de fournir un procédé pour nettoyer une structure réfractaire qui peut être mis en oeuvre sans nécessiter d'abaisser le température en-dessous d'une température à laquelle cette structure se trouve pendant un fonctionnement normal, en évitant ainsi la nécessité de longues périodes de refroidissement et de réchauffage, sans résidu

significatif de matière étrangère.

La présente invention se rapporte à un procédé pour nettoyer la surface d'une structure réfractaire à température élevée, dans lequel on projette contre la dite surface un courant de gaz comburant comprenant des particules combustibles dans un gaz porteur contenant de l'oxygène (ci-après dénommé "courant de poudre"), et on fait ou on laisse brûler les particules combustibles dans une zone d'impact sur la dite surface (ci-après dénommée "zone de réaction"), caractérisé en ce qu'on projette simultanément ou alternativement sur la dite surface un courant de décapage comprenant de l'oxygène pour décaper la

dite surface dans le voisinage de la zone de réaction.

La chaleur générée par la combustion de particules provoque la fusion de la surface, ou de la matière qui y adhère, et le courant de décapage

élimine la matière fondue par soufflage.

De ce fait, la présente invention procure un procédé pour nettoyer une structure réfractaire qui peut être mis en oeuvre sans aucune mesure positive pour effectuer un refroidissement substantiel et délibéré de la structure au départ de la température à laquelle elle se trouve pendant son fonctionnement normal, évitant ainsi de longues périodes de refroidissement et de réchauffage, et évitant donc ou réduisant les problèmes qui pourraient

survenir suite à la contraction ou la dilatation de la matière réfractaire.

Par "nettoyage" on entend l'enlèvement de matière présente sur la surface de la structure réfractaire, aussi bien que l'enlèvement d'une certaine proportion de la matière réfractaire elle-même, si nécessaire Dans ce sens, le terme "nettoyage" inclut aussi la "préparation" de surface Il est habituellement possible par exemple de procéder de manière telle que la structure réfractaire ne nécessite aucun refroidissement ou réchauffage passant par un point de transition sur la courbe dilatométrique de la matière qui la constitue En fait, plus la température de la structure réfractaire est élevée, plus le procédé de l'invention est efficace On préfère que la température de la surface réfractaire soit supérieure à 700 'C, et de préférence supérieure à 10000 C. Le procédé présente l'avantage particulier d'être facilement utilisable pour nettoyer des structures dont la réfractarité est assez élevée, et/ou qui sont à une température élevée qui est néanmoins assez basse vis-à-vis de la température de travail maximum tolérable pour la qualité du réfractaire qui les constitue. Différents gaz contenant de l'oxygène peuvent être projetés pour former le courant de décapage, et le choix optimal du gaz dépendra des circonstances De l'oxygène peut être utilisé en combinaison avec du dioxyde de carbone ou de l'azote pour former le gaz de décapage, mais selon une forme préférée de réalisation de l'invention, on utilise un gaz de décapage consistant principalement en oxygène On préfère utiliser de l'oxygène de qualité commerciale: un tel oxygène sera habituellement présent, car utilisé en tant que gaz porteur, et il est plus efficace pour le but poursuivi Puisque le gaz de décapage comprend de l'oxygène, il évite rétouffement de la combustion dans la zone de réaction, et ceci facilite une combustion complète des particules combustibles utilisées On conservera cependant à l'esprit le fait que le gaz porteur lui-même contient au moins suffisamment d'oxygène pour une

combustion substantiellement complète du combustible.

Le courant de poudre et le courant de décapage peuvent aisément être projetés sur la dite surface au départ d'une lance commune Le gaz peut frapper la zone de réaction elle-même, mais il est préférable que ce soit dans son voisinage Lorsque la lance est déplacée sur la surface, la zone d'impact du gaz de décapage suit de préférence immédiatement la zone de réaction De préférence, le courant de décapage comprend plusieurs courants distincts disposés autour du courant de poudre Les courants de gaz peuvent être projetés

simultanément ou en alternance.

Par exemple, si la lance est déplacée en mouvement de va-et-vient sur la surface à nettoyer, le courant de gaz de décapage qui suit le courant de poudre peut être enclenché tandis qui le courant opposé de gaz de décapage, qui précéderait le courant de poudre, est arrêté Plusieurs courants distincts peuvent être obtenus aisément en projetant le courant de décapage par une multiplicité d'orifices de la lance disposés dans le voisinage d'un ou de plusieurs

orifice(s) de projection de poudre.

Le gaz de décapage peut être projeté vers la surface de la structure réfractaire de manière continue, ou de manière intermittente, tandis que la

poudre est projetée de manière continue.

La vitesse du courant de gaz de décapage est supérieure à celle du gaz porteur L'adoption de cette caractéristique perturbe la configuration de

l'écoulement de la matière dans la zone de réaction.

Le gaz de décapage est de préférence froid L'emploi d'un gaz froid projeté en direction de la zone de réaction qui demande normalement une température aussi élevée que possible pour fondre la matière réfractaire, est surprenant: on pourrait s'attendre à ce que le gaz froid provoque la solidification

de la matière fondue plutôt que son enlèvement.

En addition au gaz de décapage, un courant de poudre comprenant des particules combustibles dans un gaz porteur comprenant de

l'oxygène est projeté sur la surface de la structure réfractaire.

On peut utiliser différents éléments en tant que combustible, particulièrement des éléments capables de produire des oxydes réfractaires, pour supprimer le risque d'altérer les propriétés réfractaires de la surface traitée Le combustible peut de ce fait être choisi parmi le magnésium et le zirconium, mais on préfère que les dites particules combustibles comprennent des particules d'aluminium et/ou de silicium, puisque ces éléments offrent un bon compromis entre l'efficacité, la commodité et la sécurité d'utilisation et le prix On préfère particulièrement utiliser un mélange de particules d'aluminium et de silicium, de

préférence un mélange dans lequel il y a plus de silicium que d'aluminium.

L'aluminium que est plus facilement inflammable sert à maintenir une zone de réaction dans laquelle le silicium brûle et la combinaison des chaleurs générées peut être suffisante pour les buts poursuivis Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, les particules combustibles sont constituées d'une matière qui réagit avec l'oxygène sur la dite surface pour former un oxyde réfractaire d'une composition chimique correspondant à celle de la structure

réfractaire.

La granulométrie des particules transportées dans le courant de gaz comburant a un effet très important sur la manière dont les réactions de combustion se déroulent pendant le nettoyage de la structure réfractaire On a trouvé qu'il est souhaitable d'utiliser des particules combustibles finement

divisées.

De préférence, la dimension moyenne des particules combustibles n'est pas supérieure à 50 pm, et avantageusement, au moins 80 % en poids des dites particules combustibles ont une dimension de grain inférieure à 50 pm De préférence,la dimension moyenne des dites particules combustibles n'est pas supérieure à 30 pm, et pour des résultats optimaux, au moins 80 % en poids des

dites partivules combustibles ont une dimension de grain inférieure à 30 pm.

L'expression "dimension moyenne des particules" est utilisée ici, de manière conventionnelle dans la technique de soudure céramique, pour désigner une dimension telle que 50 % (en poids) des particules ont une dimension

inférieure à cette moyenne.

Le courant de poudre contient habituellement des particules additionnelles aux particules combustibles Ces particules seront généralement des particules d'oxyde réfractaire La présence de ces autres particules augmente la masse fluide et facilite son écoulement, spécialement si des agents fondants sont présents Les autres particules peuvent aussi augmenter l'effet d'érosion mécanique de l'impact du courant de poudre sur la structure réfractaire Ceci permet aussi d'utiliser un mélange de poudres qui est similaire à la composition de la poudre qui sera utilisée dans une opération de soudure céramique subséquente Le choix des particules d'oxyde réfractaire présentes dans le mélange projeté n'est pas particulièrement critique, puisqu'elles sont entièrement enlevées par le gaz de décapage Pour ces raisons, on choisit de préférence une

matière qui sera utilisée dans une opération de soudure céramique ultérieure.

réduisanr ainsi le nombre de matières premières Afin d'éviter les problèmes qui pourraient survenir en raison des différences de dilatation (ou de la contraction) thermique à l'interface entre la structure réfractaire et le dépôt de soudure, il est en général souhaitable que les compositions de la surface de la structure et du dépôt de soudure soient à peu près chimiquement similaires Ceci procure aussi la compatibilité chimique entre le dépôt et la structure Afin de favoriser l'adhérence et la compatibilité, on préfère que les dites particules d'oxyde

réfractaire comprennent des particules du/des constituant(s) princi-

pal/principaux de la structure réfractaire au moins.

Dans des formes préférées de réalisation du procédé selon rinvention, les particules réfractaires sont choisies parmi des oxydes d'au moins

un des éléments suivants: aluminium, chrome, magnésium, silicium et zirconium.

De préférence, la dimension maximum des dites particules d'oxyde réfractaire n'est pas supérieure à 4 mm, et avantageusement, au moins 80 % en poids des dites particules d'oxyde réfractaire ont une dimension inférieure à

2 mm.

La quantité optimale de particules combustibles à incorporer dans le mélange de particules dépendra des conditions opératoires Pour une température de travail du réfractaire donnée, il est généralement souhaitable d'incorporer d'autant plus de combustible que le degré de réfractarité de la matière est élevé De même, pour un réfractaire donné, il est souhaitable d'incorporer d'autant plus de combustible que la température de travail sur l'endroit à nettoyer est basse Généralement, le mélange utilisé pour le nettoyage a une teneur en combustible plus élevée qu'un mélange utilisé pour une

opération de soudure céramique.

Avantageusement, le courant de poudre comprend au moins 20 % en poids de particules combustibles, sur base de son contenu en matières solides Ceci représente un compromis satisfaisant entre la quantité de combustible à incorporer et la durée pendant laquelle il faut appliquer la zone de réaction sur l'endroit que l'on nettoie On notera évidemment qu'une quantité plus grande de combustible peut être nécessaire pour opérer à plus basse température, pour des matières plus réfractaires, et que moins de combustible peut être nécessaire pour opérer à plus haute température, pour des matières

moins réfractaires.

En général, on a trouvé que pour obtenir un nettoyage satisfaisant, il suffit d'incorporer du combustible dans le mélange projeté dans des quantités allant jusqu'à 30 % en poids Avantageusement, les dites particules combustibles sont présentes en une proportion qui ne dépasse pas 30 % en poids du mélange de particules projeté Ceci présente l'avantage d'être économique, puisque les particules combustibles consituent la partie la plus coûteuse des particules projetées On a également trouvé que l'incorporation de quantités excessives de particules combustibles peut augmenter de manière injustifiée le risque que la

réaction générée se propage en retour le long de l'équipement de projection.

Le mélange de poudre peut contenir des particules autres que du combustible ou de la matière réfractaire, par exemple des peroxydes ou un

fondant et en particulier des fondants selon le brevet GB 2 213 919-A cité ci-

dessus Ceci est avantageux si on doit et nettoyer et surfacer.

Une lance convenant à l'utilisation du procédé selon l'invention comprend un ou plusieurs orifice(s) de distribution de poudre, de même qu'un ou plusieurs orifice(s) pour le gaz de décapage, de manière à projeter le gaz de décapage dans une direction substantiellement parallèle au(x) courant(s) de poudre Dans une forme de réalisation préférée, un certain nombre d'orifices de sortie du gaz de décapage distincts sont positionnés de manière à produire des courants de gaz de décapage distincts disposés au voisinage du courant de poudre Grâce à cette caractéristique, le gaz de décapage atteint la surface de la structure réfractaire dans le voisinage de la zone de réaction Au fur et à mesure que la lance s'est déplacée au-dessus de la surface de la structure réfractaire, le

gaz de décapage nettoie la surface qui a été chauffée dans la zone de réaction.

Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, les courants de gaz sont déchargés par une lance qui est refroidie par circulation de fluide Le refroidissement peut être facilement obtenu en pourvoyant la lance d'une chemise d'eau La chemise d'eau peut être disposée de manière à entourer un ou plusieurs tube(s) central/centraux transportant le courant de poudre, tout en étant entourée par un ou plusieurs passage(s) pour le transport du gaz de décapage En variante, ou en complément, une chemise d'eau peut entourer tous les tubes de déchargement de la lance Dans les deux cas, la température du gaz de décapage sera, en général, et si on considère la réparation de fours qui se trouvent substantiellement à leur température de travail, considérablement plus basse que la température ambiante à l'intérieur du four, et il peut être à une

température grosso modo similaire à celle du gaz porteur.

La lance pouvant être utilisée dans le procédé de l'invention est simple et permet de former facilement un courant de décapage dans le voisinage de la zone d'impact du courant de gaz porteur et de poudre projeté depuis

l'orifice de sortie de poudre.

Certaines formes préférées de réalisation de la lance sont principalement destinées à de l'entretien à petite et moyenne échelle, ou à des situations o de grandes surfaces doivent être nettoyées, mais o le temps disponible pour le nettoyage n'est pas critique: les particules sont projetées à partir d'une lance ayant un seul orifice de sortie de gaz porteur de diamètre compris entre 8 mm et 25 mm La surface de la section de tels orifices sera donc comprise entre 50 et 500 mm 2 De telles lances sont capables de projeter des quantités de poudre allant de 30 à 300 kg/h, et peuvent dès lors être également utilisées pour de la soudure céramique dans les mêmes conditions, en ajustant la composition de la poudre L/les orifice(s) du/des courant(s) de gaz de décapage a/ont de préférence un diamètre compris entre 5 et 10 mm, moins que le

diamètre de l'orifice du courant de poudre.

D'autres formes préférées de réalisation de la lance sont principalement destinées à des réparations à grande échelle qui doivent être effectuées en un temps court Les particules sont projetées au départ d'une lance dont la surface de la section de lorifice de sortie de gaz porteur est comprise entre 300 et 2300 mm 2 De telles lances sont capables de projeter des quantités de poudre allant jusque 1000 kg/h, ou même davantage et peuvent également être utilisées pour de la soudure céramique Au lieu de plusieurs courants de gaz de décapage distincts, on peut utiliser un courant de gaz de décapage ayant la

forme d'un arc de cercle autour du courant de poudre.

Le gaz de décapage peut être délivré par des orifices disposés sur une ligne parallèle à une ligne d'orifices de distribution de courants de poudre, la

lance a alors une structure en peigne pour traiter de grandes surfaces.

Cependant, de préférence, le gaz de décapage est libéré par plusieurs orifices de pulvérisation disposés autour d'un orifice central de distribution de poudre Cette

disposition est plus simple et plus légère.

La lance peut être droite ou, en variante, on peut lui donner une

forme particulière facilitant une utilisation dans des endroits confinés.

La présente invention se rapporte également à un procédé de soudure céramique dans lequel une masse réfractaire cohérente est formée sur et adhère à une structure réfractaire dans une zone de soudure, par projection d'un courant de poudre portant un mélange de particules qui comprend des particules combustibles et des particules d'oxyde réfractaire contre la zone de soudure et dans lequel on fait ou on laisse brûler les particules combustibles de manière à fondre ou ramollir au moins les surfaces des particules d'oxyde réfractaire, de manière à former une masse réfractaire cohérente adhérant à la dite structure, caractérisé en ce que, dans une étape de traitement préliminaire,

on nettoie la zone de soudure par un procédé tel que décrit ci-dessus.

En général, il est recommandé de projeter les particules en présence d'une concentration élevée en oxygène, par exemple en utilisant de l'oxygène de qualité commerciale en tant que gaz porteur En raison des températures très élevées dans la zone de réaction de soudure céramique, on peut obtenir une fusion ou un ramollissement suffisant des particules réfractaires, et il est donc possible de former une masse réfractaire très cohérente de bonne réfractarité. Un avantage particulier des procédés de soudure céramique est qu'ils peuvent être mis en oeuvre sur une structure réfractaire qui se trouve à sa température de fonctionnement élevée normale Ceci présente les avantages évidents de réduire au maximum le temps mort de la réparation de la structure, ainsi que les problèmes dûs à la contraction et à la dilatation thermiques du réfractaire Souder à une température proche de la température de travail de la structure réfractaire est également avantageux pour la qualité de la soudure formée Les réactions de soudure tendent à ramollir ou fondre la surface de la structure, de sorte qu'une bonne liaison est faite entre la surface que l'on traite et

la masse réfractaire nouvellement formée.

En fait, il est particulièrement pratique que le mélange de particules projeté dans l'étape de soudure céramique ait substantiellement la même composition que celui projeté dans l'étape de nettoyage du réfractaire, sauf que dans l'étape de soudure céramique la teneur en combustibles est moindre Par exemple, le mélange de particules à projeter dans l'étape de nettoyage du réfractaire peut être réalisé simplement en ajoutant une quantité supplémentaire appropriée de combustible à une quantité de mélange de particules ayant la même composition que le mélange qui sera utilisé dans

l'étape de soudure céramique.

Des formes préférées de réalisation de l'invention seront maintenant décrites plus en détail, et à titre d'exemple seulement, en se référant au dessin annexé, dans lequel: La figure 1 est une coupe schématique partielle d'une lance de projection destinée à être utilisée dans le procédé de l'invention; et La figure 2 est une vue de l'extrémité de sortie de la lance

représentée à la figure 1.

Dans les figures, la tête de pulvérisation 4 de la lance 5 comprend un orifice central 6 pour projeter le courant de poudre comprenant les particules combustibles dispersées dans le gaz porteur Au lieu d'un orifice central unique 6, la lance peut comprendre un groupe de plusieurs orifices de projection du courant de poudre Une lance comprenant un groupe d'orifices de ce type est décrite et revendiquée par exemple dans le brevet britannique 2 170 122 de Glaverbel La tête de lance 4 comprend également, selon l'invention, des il moyens pour projeter du gaz dedécapage Dans la forme de réalisation représentée dans les figures, les moyens pour projeter du gaz de décapage comprennent quatre orifices 8 qui, ensemble, entourent l'orifice central 6 pour projeter quatre courants de gaz de décapage substantiellement distincts Le mélange de particules, dispersé dans le gaz porteur, est introduit via le tube d'alimentation 10 et l'oxygène pour le jet de gaz de décapage via le tube 11 La lance 5 comprend aussi une chemise d'eau extérieure 12 avec une entrée et une

sortie d'eau de refroidissement.

EXEMPLE 1

Dans un four de fusion de verre, il faut réparer un bloc plat en matière réfractaire zirconifère telle que du "Zac" Le réfractaire zirconifère a une composition approximative en poids de 10-15 % de silice, 40-55 % d'alumine et 3045 % de zircone Ce bloc a été fortement corrodé et nécessite un nettoyage

avant réparation -

On prépare une composition de nettoyage constituée d'un mélange de particules comme suit (parties en poids): Si 15 Al 10 Zircone stabilisée 30 Alumine a (corindon) 45 Les particules combustibles de silicium et d'aluminium ont une dimension nominale maximum inférieure à 45 pm La dimension moyenne des particules de silicium est 6 pm La dimension moyenne des particules d'aluminium est 5 pm La dimension moyenne des particules de zircone est

150 pm, et celle des particules d'alumine est 100 Pm.

Le mélange de particules dispersé dans le gaz oxydant est projeté par la lance 5 représentée à la figure 1 Le bloc plat est à une température

d'environ 1400 'C Le mélange est introduit via le tube d'alimentation 10.

L'orifice central de distribution de poudre 6 est circulaire et a un diamètre de 12,5 mm Le mélange est projeté à raison de 30 kg/h avec de l'oxygène en tant que gaz oxydant sous un débit de 30 Nm 3/h Le courant de gaz porteur comprenant le mélange de particules et le gaz oxydant atteint la surface à traiter en une zone d'impact Selon l'invention cette surface subit également rimpact de jets de gaz de décapage qui atteignent la surface à des endroits situés dans le voisinage et autour de la zone d'impact du courant de poudre Dans cet exemple, les jets de gaz de décapage sont formés par de l'oxygène projeté par les orifices 8 sous une pression de 10 bars Les quatre orifices 8 ont chacun une section circulaire et un diamètre de 5 mm Le processus démarre par la projection du courant de poudre et des quatre courants d'oxygène de décapage sur la surface de la zone à nettoyer et ensuite par la projection intermittente de

l'oxygène seul, afin d'égaliser la surface.

Après avoir nettoyé la structure réfractaire de cette manière, on modifie le courant de poudre en réduisant sa teneur en aluminium à 4 % en poids, la teneur en silicium à 8 % en poids et en augmentant d'autant les teneurs en zircone et en alumine Le courant d'oxygène de décapage est arrêté La structure est alors réparée par soudure céramique comme on le souhaite Dès lors, le nettoyage de la structure réfractaire et la soudure céramique peuvent être obtenus au moyen de la même lance et, en fait, sans devoir retirer la lance du

four entre ces étapes.

EXEMPLE 2

Dans un four de production d'aluminium, un courant de poudre comprenant 30 % d'aluminium et 70 % d'alumine est utilisé pour nettoyer une structure réfractaire alumineuse à 1000 'C Les autres conditions sont telles que

décrites dans l'exemple 1.

EXEMPLE 3

Dans cet exemple, un convertisseur d'acier est traité pendant le court délai entre deux charges La structure réfractaire est formée de matière basique (Mg O) On utilise une lance à grande ouverture La diamètre de l'orifice de déchargement du courant de poudre a 37,5 mm et la lance est capable de

distribuer 1 tonne de poudre à lheure La surface du réfractaire est à 1400 'C.

Le nettoyage consiste à fondre et à enlever la scorie.

La composition de poudre est la suivante: Mg O 2 mm maximum 75 % Si 45 pm maximum 15 % AI 45 pm maximum 10 % Le gaz de décapage est de l'oxygène distribué sous une pression de 10 bars par plusieurs orifices de 5 mm de diamètre qui sont disposés de manière à former un profil d'écoulement unique plat Ensuite, la surface nettoyée est réparée au moyen de la même lance (sans gaz de décapage), en utilisant la composition de poudre suivante: Mg O 82 % Zr O 2 10 % Alliage Mg/AI 5 %

AI 3 %

tel que décrite dans le brevet britannique 2 234 502-A (Glaverbel et Fosbel International Ltd)

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Procédé pour nettoyer la surface d'une structure réfractaire à température élevée, dans lequel on projette contre la dite surface un courant de gaz comburant comprenant des particules combustibles dans un gaz porteur contenant de l'oxygène (ci-après dénommé "courant de poudre"), et on fait ou on laisse brûler les particules combustibles dans une zone d'impact sur la dite surface (ci-après dénommée "zone de réaction"), caractérisé en ce qu'on projette simultanément ou alternativement sur la dite surface un courant de décapage comprenant de l'oxygène pour décaper la dite surface dans le voisinage de la

zone de réaction.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la

température de la dite surface est supérieure à 700 'C.

3 Procédé selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse du courant de décapage est supérieure à celle du courant de poudre. 4 Procédé selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le courant de décapage comprend plusieurs courants distincts disposés

autour du courant de poudre.

Procédé selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que le courant de décapage est délivré sous une pression d'au moins 7 bars 6 Procédé selon l'une des revendication 1 à 5, caractérisé en ce

que le courant de décapage est froid.

7 Procédé selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce

que le courant de poudre comprend en outre des particules d'oxyde réfractaire.

8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le courant de poudre comprend au moins 20 % en poids de particules

combustibles, sur base de son contenu en matières solides.

9 Procédé selon l'une des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que les particules combustibles sont constituées d'une matière capable de réagir avec l'oxygène sur la dite surface pour former un oxyde réfractaire de

composition chimique correspondant à celle de la structure réfractaire.

Procédé selon l'une des revendication 1 à 9, caractérisé en ce

que le mélange de poudre contient un agent fondant.

11 Procédé selon l'une des revendication 1 à 10, caractérisé en

ce que le courant de décapage consiste principalement en oxygène.

12 Procédé selon l'une des revendication 1 à 11, caractérisé en ce que le courant de poudre et la courant de décapage sont projetés en direction

de la dite surface à partir d'une lance commune.

13 Procédé de soudure céramique dans lequel une masse réfractaire cohérente est formée sur et adhère à une structure réfractaire dans une zone de soudure, par projection d'un courant de poudre portant un mélange de particules qui comprend des particules combustibles et des particules d'oxyde réfractaire contre la zone de soudure et dans lequel on fait ou on laisse brûler les particules combustibles de manière à fondre ou ramollir au moins les surfaces des particules d'oxyde réfractaire, de manière à former une masse réfractaire cohérente adhérant à la dite structure, caractérisé en ce que, dans une étape de traitement préliminaire, on nettoie la zone de soudure par un procédé selon

l'une des revendications 1 à 12.