HRP970041A2 - Formation of a refractory repair mass - Google Patents

Formation of a refractory repair mass

Info

Publication number
HRP970041A2
HRP970041A2 HR9604344.3A HRP970041A HRP970041A2 HR P970041 A2 HRP970041 A2 HR P970041A2 HR P970041 A HRP970041 A HR P970041A HR P970041 A2 HRP970041 A2 HR P970041A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
refractory
powder mixture
ingredient
particles
powder
Prior art date
Application number
HR9604344.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Meynckens
Leon-Philippe Mottet
Original Assignee
Glaverbel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glaverbel filed Critical Glaverbel
Publication of HRP970041A2 publication Critical patent/HRP970041A2/hr
Publication of HRP970041B1 publication Critical patent/HRP970041B1/xx

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/65Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/43Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • C04B35/65Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
    • C04B35/651Thermite type sintering, e.g. combustion sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87Ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

Predmetni izum se odnosi na oblikovanje vatrostalne reparaturne mase, a posebno na oblikovanje vatrostalne reparaturne mase na površini elektrolijevanog vatrostalnog materijala.
Elektrolijevani vatrostalni materijali su oksidi određenih kontroliranih spojeva dobivenih fuzijom kod vrlo visokih temperatura, obično u električnim pećima, te lijevanjem tako proizvedenog rastaljenog materijala u kalupe. Postoji nekoliko familija elektrojilevanih vatrostalnih materijala, uključujući materijale koji sadrže cirkonij-dioksid kao što su aluminij-oksid/cirkonij-dioksid/silicij-dioksid (AZS), čija se jedna vrsta može nabaviti pod komercijalnim nazivom Zac, aluminij-oksid/cirkonij-dioksid/silicij-dioksid/krom (AZSC) i spineli poput magnezij-oksid/aluminij-oksida i krom-oksid/aluminij-oksid.
Elektrolijevani vatrostalni materijali nalaze primjenu u brojnim specijaliziranim visokotemperaturnim postupcima, na primjer kao vatrostalni blokovi za one dijelove peći koji su podvrgnuti ekstremno visokim temperaturnim radnim uvjetima. Ti uvjeti se pojavljuju na različitim točkama nadgradnje spremnika za lijevanje stakla, a posebno ekstremni uvjeti se javljaju na ''staklenoj liniji" (također poznatoj kao " linija fiuksa"), što znači na gornjoj površini rastaljenog stakla.
U blizini staklene linije je vatrostalni materijal spremnika izložen direktnom toplinskom kontaktu s najvrućim slojem tekućeg stakla i neposredno iznad toga toplinskom dodiru sa susjednom atmosferom peći. Tako i tekuća faza i susjedni plin podvrgavaju vatrostalni materijal na staklenoj liniji znatnim, ali različitim naprezanjima. Kako se razina staklene linije podiže i spušta tijekom proizvodnog procesa, vatrostalni materijal u u njezinoj blizini prolazi značajne toplinske promjene. Dodatno promjenjivim toplinskim naprezanjima uzrokovanim tim promjenama, nameću se mehanička naprezanja uslijed protjecanja tekućeg stakla kroz spremnik što dovodi do mehaničkog ribanja (trenja).
Usprkos visokoj kvaliteti elektrolijevanih vatrostalnih materijala i njihovoj izuzetnoj prikladnosti za takove namjene, kod njih usprkos tome dolazi u primjeni do znatne erozije. U skladu s tim postoji rastuća potreba za popravkom navedenih materijala kao i zahtjev da samo mjesto popravka bude otporno na ekstremne uvjete. Posebno je važna dugotrajna izdržljivost reparaturnog materijala, obzirom da se može zahtijevati kontinuiran rad peći u periodu dužem od deset godina.
Predmetni izum se bavi popravcima keramičkim zavarivanjem. "Keramičko zavarivanje" je pojam koji se počeo koristiti za postupak vatrostalnog zavarivanja prvi puta prijavljen našom GB patentnom prijavom 1330894, u kojem se smjesa vatrostalnih čestica oksida i gorivih čestica nanosi u struji plina sa sadržajem kisika na površinu materijala podloge. Gorive čestice, uobičajeno fino razdijeljeni silicij i/ili aluminij, služe kao gorivo za izgaranje s kisikom, reagirajući s popravljanom površinom jako egzotermički i razvijajući dovoljno topline izgaranja da se oblikuje koherentna vatrostalna masa. Kasnije je slijedilo mnogo patentnih prijava vezanih na keramičko zavarivanje, uključujući naše zadnje prijave GB 2110200 i GB 2170191.
Keramičko zavarivanje se može primijeniti za oblikovanje pojedinačnih vatrostalnih blokova ili za povezivanje vatrostalnih elemenata, ali njihova najšira primjena je za in situ popravke istrošenih ili oštećenih stijenki peći poput koksnih peći, peći za proizvodnju stakla i metalurških peći. Keramičko zavarivanje je naročito prikladno za popravak vrućih površina, omogućavajući popravke dok oprema ostaje uglavnom kod svoje radne temperature i, ako je nužno, dok peć kao cjelina ostaje u pogonu.
Vrlo je uobičajena praksa u keramičkom zavarivanju da se sastav smjese za keramičko zavarivanje bira tako da se proizvede reparaturna vatrostalna masa koja ima kemijski sastav kompatibilan s i po mogućnosti sličan materijalu konstrukcije peći. Ipak, ustanovljeno je da samo usklađivanje kemijskog sastava vatrostalnog osnovnog materijala i reparaturme mase ne mora biti dovoljno da se osigura izdržljivost repariranog mjesta. Čak i uz kemijsku kompatibilnost može doći do problema u postizanju jake i trajne veze između reparaturne mase i istrošene ili oštećene vatrostalne podloge. Problem se povećava ako je popravljena površina izložena vrlo visokim temperaturama ili toplinskim promjenama.
Dakle, mora se također obratiti pozornost i na fizikalnu kompatibilnost reparaturne mase i vatrostalne podloge, naročito u odnosu na odgovarajuće stupnjeve toplinskog širenja, koje je povezano s njihovom kristaliničnošću. U našoj odgovarajućoj patentnoj prijavi GB-A-2257136, koja se odnosi na popravke površina bazirane na silicijevom spoju, poduzeti su koraci da se za vrijeme oblikovanja reparaturne mase u njoj proizvede kristalna rešetka koja je slična rešetki osnovnog vatrostalnog materijala, kako bi se izbjegao problem odvajanja oblikovane reparaturne mase od osnovnog vatrostalnog materijala. Kod takvih repariranih površina na bazi silicija, posebno je važno da se izbjegne stvaranje staklaste faze u reparaturnoj masi.
Sada je ustanovljeno da je, u slučaju elektrolijevanih materijala, karakteristika koja je nužna za osiguravanje fizikalne kompatibilnosti između popravljane površine i reparaturne mase upravo prisutnost staklaste faze.
Kao rezultat ustanovljeno je da se visokokvalitetni trajni popravci mogu izvesti na takvim neprikladnim mjestima kao što je staklena linija u spremniku za taljenje stakla osiguravanjem prisutnosti staklaste faze u reparaturnoj masi.
Dakle, u skladu s predmetnim izumom osiguran je postupak za oblikovanje koherentne vatrostalne reparaturne mase na površini elektrolijevanog vatrostalnog materijala, u kojem postupku se praškasta smjesa gorivih čestica i vatrostalnih čestica nanosi u struji plina sa sadržajem kisika na vatrostalnu površinu, a gorive čestice reagiraju s navedenom površinom na jako egzotermičan način s nanenesim kisikom i time razvijaju dovoljnu toplinu izgaranja za oblikovanje reparaturne mase, naznačen time da praškasta smjesa uključuje najmanje jedan sastojak koji povećava proizvodnju staklaste faze u reparaturnoj masi.
Ovaj izum također daje praskastu smjesu za oblikovanje koherentne vatrostalne mase na površini elektrolijevanog vatrostalnog materijala, koja smjesa uključuje gorive čestice i vatrostalne čestice za nanošenje u struji plina koja sadrži kisik na vatrostalnu površinu, pri čemu gorive čestice reagiraju s navedenom vatrostalnom površinom na jako egzotermičan način s prisutnim kisikom i time oslobađaju dovoljno topline za oblikovanje reparaturne mase, naznačeno time da praškasta smjesa uključuje barem jedan sastojaka koji pojačava stvaranje staklaste faze u reparaturnoj masi.
Predmetni izum je posebno prikladan za popravljanje elektrolijevanog cirkonij-željeznog vatrostalnog materijala, korištenjem praskaste smjese koja sadrži vatrostalne čestice sa cirkonijem.
U skladu s predmetnim izumom, praškasta smjesa koja sadrži sastojak koji pojačava proizvodnju staklaste faze u reparaturnoj masi se nanosi na površinu elektrolijevanog vatrostalnog materijala koji se popravlja. Ustanovljeno je da prisutnost staklaste faze u reparaturnoj masi pozitivno djeluje u smislu pojačavanja prianjanja reparaturne mase uz elektrolijevanu vatrostalnu površinu. Staklasta faza postoji u veznoj fazi mase i slična je staklenoj fazi koja postoji u vatrostalnom materijalu ispod površine.
Naročita prednost je u tome, što se staklena faza širi i steže na isti način u reparaturnoj masi kao i u podlozi. Osim toga, u slučaju cirkonij-željeznog vatrostalnog materijala staklena faza apsorbira kako kontrakciju cirkonija (ZrO2) koja se dešava uz alotropsku transformaciju iz monocikličkog u kvadratičan oblik kod približno 1100°C, tako i ekspanziju koja se dešava u suprotnom smjeru.
Prisutnost staklene faze smanjuje poroznost reparaturne mase i zajedno s dobrom disperzijom cirkonija u njoj pojačava otpornost na koroziju.
Poboljšane reparaturne mase osiguravaju dakle povećanu pouzdanost popravaka konstrukcija (nadgradnji) peći izrađene od elektrolijevanih materijala. One su posebno interesantne za popravak peči za proizvodnju stakla čiji je radni vijek pri kraju i kod kojih konvencionalni popravak korištenjem zaštite od vatrostalnog materijala nije moguć.
Gorive čestice, koje služe kao gorivo u praskastoj smjesi, su odabrane po mogućnosti od silicija i aluminija. Njihova prosječna veličina čestica treba biti manja od 50µm, a po mogućnosti u rasponu od 5 do 15µm. Termin "prosječna veličina čestice" se ovdje koristi za promjer čestice iznad kojega 50% tež. čestica ima veći promjer, a ispod kojega 50% tež. čestica ima manji promjer. Ukupna količina gorivih čestica u praskastoj smjesi je po mogućnosti u rasponu od 8 do 15% težinskih.
Preporuča se da ukupna količina vatrostalnih čestica u praskastoj smjesi bude najmanje 70% težinskih, po mogućnosti najmanje 75% težinskih. Tako veliki udjeli pomažu da se postigne proizvodnja homogene reparaturne mase. Udio cirkomj-dioksida u praskastoj smjesi treba biti najmanje 25% tež., po mogućnosti najmanje 40% tež., tako da pomogne u postizanju svojstva toplinske otpornosti reparaturne mase. Uz sadržaj cirkonij-dioksida, praškasta smjesa može sadržavati druge vatrostalne materijale, na primjer aluminij-dioksid (glinicu) ili silicij-dioksid.
Za dobivanje vatrostalnih čestica su prikladne aluminij dioksid-cirkonij dioksid eutektične legure. Eutektične legure se lagano proizvode elektrolijevanjem. Preporučeni kemijski sastav legure je dan eutektičnim sastavom od približno 55% Al2O3 i približno 40% ZrO2. Takva legura je prikladna za popravak vatrostalnih materijala iz reda AZS 41 elektroodljevaka (približan sadržaj ZrO2 je 41% težinski), koji su posebno otporni na koroziju uzrokovanu natrij/kalcijevim staklom.
Ako se želi, prije spomenute eutektične legure se mogu koristiti u kombinaciji s dodatnim količinama vatrostalnih materijala poput aluminij-dioksida, cirkonij-dioksida i glinice.
Prosječna veličina čestica vatrostalnih oksida poput cirkonij-dioksida i aluminij-oksida (glinice), ako se primijene kao zasebne čestice, je u rasponu od 100 do 200 µm. Najveća veličina čestica silicij-dioksida korištenih kao zasebne čestice u praškastoj smjesi je u rasponu od 1.0 do 2.5 mm. Kod eutektičnih legura je najveća veličina čestica po mogućnosti između 0.8 i 1.2 mm.
Primjena eutektične legure prije spomenutog tipa omogućava postizanje AZS masa s poboljšanom disperzijomcirkonij-dioksida i glinice po cijeloj masi. Također je ustanovljeno da se čvorići (noduli) cirkonij-dioksida nalaze na granici zrnatosti eutektičnog materijala. Stoga su prednosti korištenja eutektične legure slijedeće:
- u slučaju toplinskih promjena, poboljšana disperzija spriječava lokalna naprezanja u materijalu. U masama u kojima se aluminijev oksid (kao korund, Al2O3) i cirkonij-dioksid uvode zasebno, ta naprezanja mogu dovesti do stvaranjamikro-pukotina oko korunda;
- u slučaju kontakta s rastaljenirn staklom, noduli cirkonij-dioksida daju zaštitu za cijelu eutektičnu česticu, tako da u varu nema čestica korunda koje nisu zaštićene cirkonij-dioksidom.
Sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi se dodaje u obliku čestica, čija je prosječna veličina po mogućnosti u rasponu od 100 do 500 µm. Preporučeni primjeri navedenog sastojka, koji se ovdje također naziva i "sredstvo za ostakljivanje (prelazak u staklasto stanje)", su natrijev karbonat natrijev sulfat, natrijev oksid, kalijev karbonat, kalijev sulfat i kalijev oksid. Uglavnom je navedeni sastojak prisutan u staklenoj fazi kao oksid, što se može postići bilo njegovim dodavanjem u praskastu smjesu kao oksida, ili njegovim dodavanjem u obliku soli koja stvara oksid pod egzotermičkim uvjetima na popravljanoj površini.
Količina gore spomenutog sredstva za ostakljivanje je po mogućnosti između 2 i 10% težinskih praskašte smjese.
Staklena faza kao ona u reparaturnoj masi obično je silikatna faza, iako ona alternativno može biti oblikovana jednim ili više oksida bora ili fosfora.
Kada gorive čestice uključuju čestice silicija, proizvod egzotermne reakcije s kisikom uključuje silicij-dioksid koji je ugrađen u reparaturnu masu i može pomoći u stvaranju staklene faze u njoj.
Alternativno ili dodatno sredstvo za ostakljivanje pruža silicijev dioksid primijenjen u količini iznad količine teorijski potrebne kao vatrostalni sastojak praskaste smjese. Najveća veličina čestica silicijevog dioksida se preporuča u rasponu od 1.0 do 2.5 mm.
U jednoj izvedbi ovog izuma, oblikovanje reparaturne mase iz praskaste smjese ("prva praškasta smjesa") koja uključuje najmanje jedan sastojak koji pojačava stvaranje staklene faze u njoj dovodi do stvaranja daljnje koherentne vatrostalne reparaturne mase. U toj izvedbi, reparaturna masa koja se primjenjuje u skladu s ovim izumom služi kao osnovni sloj na materijalu koji se popravlja. Daljnja koherentna vatrostalna masa čini dakle slijedeći sloj, tvoreći sendvič reparaturnih slojeva na elektrolijevanoj vatrostalnoj površini. Osnovni sloj sadrži staklenu fazu, ali drugi sloj sadrži malo, ili ne sadrži staklenu fazu. Praškasta smjesa korištena za oblikovanje dodatnog sloja bi trebala sadržati malo, ili uopće ne sadržati sredstvo za ostakljivanje.
U daljnjem tekstu će predmetni izum biti opisan pomoću primjera koji ga ni u kom slučaju ne ograničavaju:
Primjer 1
Izvršen je popravak blokova spremnika na strani taljenja peći za taljenje stakla, bez hlađenja peći. Blokovi su bile visoko vatrostalne elektrolijevane “Zać” cigle na bazi aluminij-oksida i cirkonij dioksida, sa slijedećim sastavom u težinskom omjeru: 50% aluminij-oksid, 33% cirkonij-dioksid, 16% silicij-dioksid i približno 1% natrijev oksid. Blokovi su bili jako erodirani, posebno na mjestu površine kupke rastaljenog stakla gdje je došlo do "korozije linije fluksa". Kako bi se omogućio pristup toj površini radi popravka, razina rastaljenog stakla je snižena za približno 100 mm.
U svrhu provođenja popravka, na vrući blok spremnika je usmjerena struja kisika koji je nosio praskaš tu smjesu niže navedenog sastava (težinskih %), korištenjem viška silicijevog dioksida kao sredstva za ostakljivanje u reparaturnoj masi koja se trebala oblikovati:
[image]
Gorive čestice silicija i aluminija su imale nazivnu najveću dimenziju ispod 45 µm. Prosječna veličina čestica silicija je bila 6 µm Prosječna veličina čestica aluminija je bila 5 µm. Prosječna veličina čestica cirkonij-dioksida je bila 150 µm, a aluminij-oksida 100 µm. Najveća veličina čestica silicij-dioksid a je bila 2 µm.
Smjesa čestica disperziranih u nosivom plinu je bila prskana pomoću sapnice. Blok je bio na temperaturi od približno 1500°C. Smjesa je prskana s protočnom količinom od 30 kg/h, uz količinu kisika kao nosivog plina od 30 Nm3/h. Prskanje je nastavljeno sve dok se na bloku nije oformio sloj vatrostalne reparaturne mase debljine od približno 5 mm.
Drugi reparaturni sloj je nanijet nakon što je dovršen prvi reparaturni sloj. U ovom slučaju je struja praha za oblikovanje drugog sloja modificirana u odnosu na sastav korišten za prvi sloj, kako slijedi (težinskih %):
[image]
Druga praskasta smjesa je bila prskana pod istim uvjetima kao prva praskasta smjesa sve dok se preko prvog sloja nije oblikovao slijedeći sloj vatrostalne reparaturne mase, do takove ukupne debljine da je vatrostalna reparaturna masa nadomjestila onaj dio bloka koji je bio erodiran, kako bi se bloku vratio njegov originalni profil.
Peč za proizvodnju stakla s ugrađenim repariranim blokom je bila korištena pod normalnim uvjetima i ustanovljeno je da je popravak dulje trajao nego kod slično oštećenog bloka popravljenog pomoću smjese praha u kojoj je bila stalna razina silicij-dioksida.
Primjer 2
Izvršen je popravak blokova spremnika peči za taljenje stakla. Blokovi su bili tipa AZS 41 (41% ZrO2), koji je dobro poznat po njegovoj visokoj otpornosti na rastaljeno staklo. U ovom slučaju smjesa praha je imala slijedeći sastav, uključujući kao sredstvo za ostakljivanje natrijev karbonat s veličinom čestica u granicama od 100-500 µm, te uključujući kao vatrostalne čestice cirkonij-dioksid s veličinom čestica 125-250 µm i jednu elektrolijevanu eutektičnu leguru s česticama većim od 300 µm, od čega više od 40% u rasponu od 350-425 µm i manje od 30% u rasponu od425-500 µm. Legura je sadržavala, u težinskim omjerima, 55% AL2O3, 40% ZrO2 i male količine TiO2, Fe2O3, HfO2 i Na2O. Silicij i aluminij koji su korišteni kao gorivo su imali prosječnu veličinu čestica od 10 µm.
[image]
Smjesa je nanošena na površinu kod temperature od 1450°C i u količini od 55 kg/h u struji kisika od 27 Nm3/h. Analiza uzoraka reparaturne mase uzetih mikrosondom je dala rezultate navedene u slijedećim tabelama:
Tabela 1
[image]
Tabela 2
[image]
Ustanovljeno je da reparaturna masa ima krivulju ekspanzije koja se približava onoj od elektroiijevanih AZS materijala.
Dodatno dobrom podudaranju između ukupne ekspanzije reparaturnog materijala i vatrostalnog materijala, uzorci su također pokazali, što je vrlo važno, kompatibilnu ekspanziju u veznoj fazi reparaturne mase i materijala podloge. Ta kompatibilnost omogućava postizanje dobre veze između materijala vara i samog vatrostalnog materijala, čak i nakon hlađenja na okolnu temperaturu.
Primjer pokazuje sposobnost u skladu s ovim izumom da se stvori vezna faza sa svojstvima sličnim onima vatrostalne podloge, osiguravajući time dobru vezu između reparaturnog materijala i vatrostalnog materijala.
Primjer 3
U varijaciji postupka iz Primjera 2, praškasta smjesa je zamijenjena slijedećom, a postupak popravka je proveden kako je opisano u Primjeru 2, što je dalo slične dobre rezultate.
[image]
Primjer 4
U slijedećoj varijaciji postupka iz Primjera 2, praskasta smjesa je zamijenjena slijedećom i korištena je za postupak popravka na AZS vatrostalnom materijalu, ponovno postižući dobre rezultate.
[image]
U daljnjoj varijaciji smjesa iz Primjera 2 je korištena uz dobar rezultat za popravak na spinel (aluminij-oksid/cirkonij-dioksid) spoju MONOFRAX-E®. Smjesa iz Primjera 2 je na sličan način korištena uz dobar rezultat za popravak jednog elektrolijevanog materijala tipa AZSC.
Primjer 5
Izvršen je popravak blokova spremnika s vrlo visokim sadržajem cirkonij-dioksida (95% ZrO2, 5% veznog sredstva), korištenjem praskaste smjese sa slijedećim sastavo, u težinskom omjeru:
[image]
Veličina čestica stabiliziranog cirkonij-dioksida je bila u rasponu od 125-250 µm, a ona natrijevog karbonata kao sredstva za ostakljivanje u rasponu od 100-500 µm. Silicij i aluminij su svaki imali prosječnu veličinu čestica od 10 µm.
Smjesa je nanošena s protočnom količinom od 55 kg/h u struji kisika od 27 Nm3/h na površinu koja je bila na temperaturi od 1450°C. Time je na površini oblikovana koherentna vatrostalna masa koja na nju dobro prianjala. Masa je bila otporna na koroziju kao i vatrostalna podloga, što je čini vrlo prikladnom za popravke vatrostalnih materijala izloženih korozivnom staklu kao što je olovno staklo u tvornici kristalnog stakla.
U varijanti ovog primjera je stabilizirani cirkonij-dioksid zamijenjen u smjesi čistim cirkonij-dioksidom (baddeleyite), uz slične rezultate u pogledu kvalitete nanijete vatrostalne mase. Te smjese s visokim sadržajem cirkonij-dioksida se mogu koristiti za oblikovanje koroziono otpornog premaza na AZS vatrostalnim materijalima s niskim sadržajem cirkonij-dioksida, na primjer za zaštitu protiv korozije kod peći za proizvodnju stakla s gorivom na bazi kisika.
Sastav zaštitnog sloja se može, ako je potrebno, progresivno modificirati kroz debljinu oblikovane mase, povećavanjem sadržaja cirkonij-dioksida u svakom slijedećem koraku reparaturnog postupka.
Primjeri pokazuju kako se predmetni izum može koristiti za oblikovanje vatrostalnih masa s visokim sadržajem cirkonij-dioksida (većim od 80% ZrO2), što jednostavno nije moguće s praškastim smjesama koje ne sadrže sredstvo za ostakljivanje. U odsutnosti sredstva za ostakljivanje oblikovana masa je jako fluidna i pokazuje sklonost eksplodiranju nakon hlađenja.

Claims (29)

1. Postupak za oblikovanje koherentne reparaturne mase na površini elektrolijevanog vatrostalnog materijala, u kojem postupku se praškasta smjesa gorivih čestica i vatrostalnih čestica nanosi u plinskoj struji sa sadržajem kisika na vatrostalnu površinu, a gorive čestice reagiraju na navedenoj površini na jako egzotermičan način s prisutnim kisikom i time oslobađaju dovoljno topline izgaranja da se oblikuje reparaturna masa, naznačen time, da praškasta smjesa uključuje najmanje jedan sastojak koji pojačava proizvodnju staklene faze u reparaturnoj masi.
2. Postupak prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time, da je ukupna količina čestica vatrostalnog oksida najmanje 70% težinskih.
3. Postupak prema patentnom zahtjevu 1 ili 2, naznačen time, da površina koja se popravlja je elektrolijevanicirkonij-željezni vatrostalni materijal, a praškasta smjesa sadrži vatrostalne čestice sa sadržajem cirkonij-dioksida.
4. Postupak prema patentnom zahtjevu 3, naznačen time, da je ukupna količina vatrostalnih čestica sa sadržajem cirkonij-dioksida poput onih u praškastoj smjesi najmanje 40% težinskih.
5. Postupak prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time, da je prosječna veličina čestica vatrostalnog oksida u rasponu od 100 do 200 µm.
6. Postupak prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 1 do 4, naznačen time, da je barem dio vatrostalnih čestica dobiven od aluminij-oksid/cirkonij-dioksid eutektične legure.
7. Postupak prema patentnom zahtjevu 6, naznačen time, da legura ima sastav približno 55% Al2O3 i približno 40% ZrO2 težinskih.
8. Postupak prema patentnom zahtjevu 6 ili 7, naznačen time, da je najveća veličina čestice eutektične legure u rasponu 0.8 do 1.2 mm.
9. Postupak prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 6 do 7, naznačen time, da se eutektična legura koristi u kombinaciji s dodatnim količinama drugih vatrostalnih materijala.
10. Postupak prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time, da sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi ima prosječnu veličinu čestica u rasponu od 100 do 500 µm.
11. Postupak prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time, da je sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze izabran od natrijevog karbonata, natrijevog sulfata, natrijevog oksida, kalijevog karbonata, kalijevog sulfata i kalijevog oksida.
12. Postupak prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time, da je sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi prisutan u količini od 2 do 10% težinskih praskaste smjese.
13. Postupak prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 1 do 9 ili 11 do 12, naznačen time, da sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi uključuje kao vatrostalni sastojak praskaste smjese silicij-dioksid korišten u količini većoj od teorijski potrebne.
14. Postupak prema patentnom zahtjevu 13, naznačen time, da je najveća veličina čestica silicij-dioksida u rasponu od 1.0 do 2.5 mm.
15. Postupak prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačen time, da nakon oblikovanja reparaturne mase iz praskaste smjese ("prva praškasta smjesa") koja uključuje najmanje jedan sastojak za pojačavanje stvaranja staklene faze u toj masi, slijedi oblikovanje na navedenoj reparaturnoj masi koherentne vatrostalne reparaturne mase iz praskaste smjese koja ne sadrži sastojak za pojačavanje stvaranja staklene faze, ili sadrži manje navedenog sastojka od prve praskaste smjese.
16. Praškasta smjesa za oblikovanje koherentne vatrostalne reparaturne mase na površini elektrolijevanog vatrostalnog materijala, koja smjesa uključuje gorive čestice i vatrostalne čestice za nanošenje na vatrostalnu površinu u plinskoj struji sa sadržajem kisika, pri čemu gorive čestice reagiraju na navedenoj površini na jako egzotermičan način s prisutnim kisikom, oslobađajući time dovoljno topline izgaranja za oblikovanje reparaturne mase, naznačena time, da praškasta smjesa uključuje najmanje jedan sastojak koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi.
17. Praškasta smjesa prema patentnom zahtjevu 16, naznačena time, da je ukupna količina čestica vatrostalnog oksida najmanje 70% težinskih.
18. Praškasta smjesa prema patentnim zahtjevima 16 ili 17, naznačena time, da je površina koja se popravlja jedan elektrolijevani cirkonij-željezni vatrostalni materijal, a praškasta smjesa sadrži vatrostalne čestice sa sadržajemcirkonij-dioksida.
19. Praškasta smjesa prema patentnom zahtjevu 18, naznačena time, da je ukupna količina vatrostalnih čestica sa sadržajem cirkonij-dioksida poput onih u praškastoj smjesi najmanje 40% težinskih.
20. Praškasta smjesa prema patentnim zahtjevima 16 ili 17, naznačena time, da je površina koja se popravlja jedan elektrolijevani čir konij-željezni vatrostalni materijal, a praškasta smjesa sadrži vatrostalne čestice sa sadržajemcirkonij-dioksida.
21. Praškasta smjesa prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 16 do 19, naznačena time, da je barem dio vatrostalnih čestica dobiven od aluminij-oksid/cirkonij-dioksid eutektične legure.
22. Praškasta smjesa prema patentnom zahtjevu 21, naznačena time, da legura ima sastav približno 55% Al2O3 i približno 40% ZrO2 težinskih.
23. Praškasta smjesa prema patentnom zahtjevu 21 ili 22, naznačena time, da je najveća veličina čestica eutektične legure u rasponu od 0.8 do 1.2 mm
24. Praškasta smjesa prema bilo kojem od patentnih zahtjeva 21 do 23, naznačena time, da se eutektična legura koristi u kombinaciji s dodatnim količinama drugih vatrostalnih materijala.
25. Praškasta smjesa prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time, da sastojak praha koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi ima prosječnu veličinu čestica u rasponu od 100 do 500 µm.
26. Praškasta smjesa prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time, da praškasti sastojak koji pojačava stvaranje staklene faze je odabran između natrijevog karbonata, natrijevog sulfata, natrijevog oksida kalijevog karbonata, kalijevog sulfata i kalijevog oksida.
27. Praškasta smjesa prema bilo kojem od prethodnih patentnih zahtjeva, naznačena time, da je praškasti sastojak koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi prisutan u količini raspona od 2 do 10% težinskih praskaste smjese.
28. Praškasta smjesa prema patentnim zahtjevima 16 do 24 ili 26 do 27, naznačena time, da praškasti sastojak koji pojačava stvaranje staklene faze u reparaturnoj masi uključuje silicij-dioksid korišten kao vatrostalni sastojak praskaste smjese i to u količini većoj od teorijski potrebne.
29. Praškasta smjesa prema patentnom zahtjevu 28, naznačena time, da je najveća veličina čestica silicij-dioksida u rasponu od 1.0 do 2.5 mm.
HR970041A 1996-02-01 1997-01-23 Formation of a refractory repair mass HRP970041B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9604344.3A GB9604344D0 (en) 1996-02-01 1996-02-01 Formation of a refractory repair mass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HRP970041A2 true HRP970041A2 (en) 1998-04-30
HRP970041B1 HRP970041B1 (en) 2002-02-28

Family

ID=10789656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR970041A HRP970041B1 (en) 1996-02-01 1997-01-23 Formation of a refractory repair mass

Country Status (26)

Country Link
US (1) US6372288B1 (hr)
EP (1) EP0877719B1 (hr)
JP (1) JP2001502285A (hr)
KR (1) KR19990082077A (hr)
CN (1) CN1082497C (hr)
AR (1) AR005508A1 (hr)
AU (1) AU717310B2 (hr)
BR (1) BR9707484A (hr)
CA (1) CA2244743A1 (hr)
CO (1) CO5060548A1 (hr)
CZ (1) CZ242198A3 (hr)
DE (1) DE69732479D1 (hr)
EG (1) EG22058A (hr)
GB (1) GB9604344D0 (hr)
HR (1) HRP970041B1 (hr)
HU (1) HUP9901498A3 (hr)
ID (1) ID15850A (hr)
IL (1) IL125430A (hr)
PL (1) PL186409B1 (hr)
RU (1) RU2173308C2 (hr)
SI (1) SI9720014B (hr)
TR (1) TR199801467T2 (hr)
TW (1) TW348213B (hr)
WO (1) WO1997028099A1 (hr)
YU (1) YU3897A (hr)
ZA (1) ZA97814B (hr)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2778910A1 (fr) * 1998-05-19 1999-11-26 Saint Gobain Isover Four, notamment a verre, utilisation et procede utilisant le four
AR028415A1 (es) 2000-05-24 2003-05-07 Fosbel Intellectual Ag Procedimiento para formar una capa vetrea sobre una superficie refractaria
JP2007520655A (ja) * 2004-02-06 2007-07-26 リヒトブラウ,ジョージ,ジェイ 道路に標識する方法及びそのための装置
US6969214B2 (en) * 2004-02-06 2005-11-29 George Jay Lichtblau Process and apparatus for highway marking
US7449068B2 (en) * 2004-09-23 2008-11-11 Gjl Patents, Llc Flame spraying process and apparatus
US20070113781A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Lichtblau George J Flame spraying process and apparatus
US20070116865A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Lichtblau George J Process and apparatus for highway marking
US20070116516A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Lichtblau George J Process and apparatus for highway marking
CZ297828B6 (cs) * 2006-03-09 2007-04-04 Famo - Servis, Spol. S R. O. Prásková smes pro horké opravy zdiva koksárenských komor
JP4586823B2 (ja) * 2007-06-21 2010-11-24 トヨタ自動車株式会社 成膜方法、伝熱部材、パワーモジュール、車両用インバータ、及び車両
EP2168935A1 (de) 2008-09-29 2010-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Materialzusammensetzung zur Herstellung eines Feuerfestwerkstoffes sowie ihre Verwendung und Feuerfestformkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung
EA035245B9 (ru) * 2015-03-09 2020-06-05 Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропен Неформованный продукт для ремонта стеклоплавильных печей
RU2641336C1 (ru) * 2017-02-06 2018-01-17 Юлия Алексеевна Щепочкина Стекловидное покрытие
FR3079829B1 (fr) * 2018-04-10 2021-07-16 Saint Gobain Ct Recherches Piece a nez isolee
CN114249607A (zh) * 2021-09-26 2022-03-29 河南省瑞泰科实业集团有限公司 一种熔铸氧化锆耐火制品及制备方法和应用

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298842A (en) 1963-03-22 1967-01-17 Du Pont Process for preparing hollow refractory particles
GB1064402A (en) 1963-05-31 1967-04-05 Artemas De Forest Holden Refractory furnace wall coating
BE757466A (hr) 1969-11-04 1971-04-14 Glaverbel
GB2154228B (en) 1981-11-25 1986-04-23 Glaverbel Composition of matter for use in forming refractory masses in situ
US4489022A (en) 1981-11-25 1984-12-18 Glaverbel Forming coherent refractory masses
GB2170191B (en) 1985-01-26 1988-08-24 Glaverbel Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses
GB8729418D0 (en) 1987-12-17 1988-02-03 Glaverbel Surface treatment of refractories
US5202090A (en) 1988-07-26 1993-04-13 Glaverbel Apparatus for ceramic repair
LU87550A1 (fr) 1989-06-30 1991-02-18 Glaverbel Procede de formation d'une masse refractaire sur une surface et melange de particules destine a ce procede
LU87602A1 (fr) 1989-10-05 1991-05-07 Glaverbel Procede de formation d'une masse refractaire et lance de projection d'un melange de particules
LU87969A1 (fr) 1991-07-03 1993-02-15 Glaverbel Procede et melange destine a former une masse refractaire coherente sur une surface
BE1008047A3 (fr) 1994-02-25 1996-01-03 Fib Services Sa Procede de reparation et/ou de construction partielle a chaud d'installations industrielles comprenant une structure en materiaux refractaires et element prefabrique utilise.

Also Published As

Publication number Publication date
BR9707484A (pt) 1999-04-06
WO1997028099A1 (en) 1997-08-07
ZA97814B (en) 1997-07-31
CN1082497C (zh) 2002-04-10
YU3897A (sh) 1999-06-15
AR005508A1 (es) 1999-06-23
PL186409B1 (pl) 2004-01-30
CO5060548A1 (es) 2001-07-30
HUP9901498A3 (en) 2000-03-28
SI9720014B (en) 2001-12-31
EG22058A (en) 2002-06-30
HUP9901498A2 (hu) 1999-08-30
CA2244743A1 (en) 1997-08-07
AU1537297A (en) 1997-08-22
PL328129A1 (en) 1999-01-18
KR19990082077A (ko) 1999-11-15
CN1210506A (zh) 1999-03-10
AU717310B2 (en) 2000-03-23
ID15850A (id) 1997-08-14
HRP970041B1 (en) 2002-02-28
US6372288B1 (en) 2002-04-16
EP0877719A1 (en) 1998-11-18
DE69732479D1 (de) 2005-03-17
IL125430A (en) 2001-04-30
JP2001502285A (ja) 2001-02-20
SI9720014A (sl) 1998-12-31
IL125430A0 (en) 1999-03-12
EP0877719B1 (en) 2005-02-09
CZ242198A3 (cs) 1998-12-16
RU2173308C2 (ru) 2001-09-10
TR199801467T2 (xx) 1998-10-21
TW348213B (en) 1998-12-21
GB9604344D0 (en) 1996-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HRP970041A2 (en) Formation of a refractory repair mass
JP2010530353A (ja) Azs耐火性組成物
US5928717A (en) Process for forming a refractory repair mass
KR970009993B1 (ko) 세라믹 용접 방법 및 이에 사용하기 위한 분말 혼합물
HRP950552A2 (en) Production of a siliceous refractory mass
US5506181A (en) Refractory for use in casting operations
US5401698A (en) Ceramic welding powder mixture
US3831918A (en) Heat insulating durable tuyere
CA2136660C (en) A method and powder mixture for repairing oxide based refractory bodies
EP1222982B1 (en) Lining for ladles, tundishes and similar receptacles used in the iron and steel industry
US5700309A (en) Method and powder mixture for repairing oxide based refractory bodies
JPS6158867A (ja) 炉壁補修用高シリカ質溶射材料
US20220388910A1 (en) CaO-ZrO2 Composition, Method for Producing CaO-ZrO2 Composition, and CaO-ZrO2-Containing Refractory Material and Casting Nozzle
JPH04305068A (ja) 溶射用耐火粉末
GB2284415A (en) Repairing oxide based refractory bodies
GB2314326A (en) Formation of a refractory repair mass
JPH0437030B2 (hr)
JPS6325280A (ja) Al↓2O↓3・SiO↓2・Li↓2O系低膨張性溶射材料
Chemeris et al. Composition and erosion of Gunite coatings and the technology of converter guniting
JPS6212675A (ja) 断熱耐火物
JPH10287465A (ja) 塩基性煉瓦およびその製造方法
Da Costa e Silva Refractories in vacuum induction melting
JPS5836986A (ja) 高耐火性溶射層被覆耐火物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
B1PR Patent granted
PPPP Transfer of rights

Owner name: FOSBEL INTELLECTUAL AG, CH

ODRP Renewal fee for the maintenance of a patent

Payment date: 20021206

Year of fee payment: 7

PBON Lapse due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20040124