IT9067392A1 - Procedimento di saldatura ceramica e miscela di polveri da usare in tale procedimento - Google Patents
Procedimento di saldatura ceramica e miscela di polveri da usare in tale procedimentoInfo
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Description
DESCRIZIONE
dell'Invenzione industriale avente per titolo Procedimento di saldatura ceramica e miscela di polveri da usare in tale procedimento
R I A S S U N T O
Nei procedimenti di saldatura ceramica, si proie tano contro una superficiegasossidantee unamiscela di polveri refrattarie e combustibili, e si fa brucia re combustibile per generare calore sufficiente da far sì che la polvere refrattaria fonda o si rammolli sca almeno in parte e si formi progressivamente contro
tale superficie una massa refrattaria coesiva. Per ridurre un'eventuale tendenza della massa di saldatura
a comprendere una fase refrattar di basso grado e favorire così la refrattarietà di tale massa di saldatura, la polvere combustibile è presente in percentuale non superiore al 15% in peso della miscela totale a comprende almeno due metalli scelti fra alluminio.
magnesio, cromo e zirconio: almeno la maggior parte ìn peso della polvere refrattaria consiste di uno o più fra magnesia, allumina e ossido cromico, e le proporzioni molari della silice e dell’ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refrattaria soddisfi no alla seguente espressione:
Gli elementi del combustibile possono essere presenti in forma di lega.
Questa invenzione si riferisce a un procedimento di saldatura ceramica in cui si proiettano contro uni superficie gas ossidante e una miscela di polveri refrattarie combustibili, e si brucia il combustibile per generare calore sufficiente da far fondere o rammollire almeno arzialmente la polvare refrattaria e formare progressivamente contro tale superficie una massa refrattaria coesiva. L'invenzione si riferisce anche a una miscela di polveri per saldatura ceramica comprendente polvere refrattaria e polvere combustibile, da usare in tale procedimento di saldatura ceramica.
procedimenti di saldatura ceramica sono utili per fabbricare nuovi corpi refrattari, per esempio corpi di forma piuttosto complicata ma nella pratica comme ciale corrente essi sono per lo più usati per rivestire o riparare strutture refrattarie calde, come fornaci e forni di vario tipo, e permettono di riparare aree erose della struttura refrattaria (purché tali aree siano accessibili) mentre la struttura è sostanziaimente alla sua temperatura di lavoro e in certi casi anche mentre la struttura sta ancora lavorando. In o gni caso, è desiderabile che non vi sia alcun raffreddamento deliberato della struttura refrattaria dalli sua temperatura di lavoro normale. Evitando tale rai freddamente deliberato, si tende a favorire l'efficienza delle reazioni di saldatura ceramica, si evitano ulteriori danni alla struttura dovuti alle sollecitazioni termiche indotte dal'tale raffreddamento e/o dal successivo riscaldamento alla temperatura di lavoro e inoltre si contribuisce a ridurre il tempo di inattivita del forno.
Nei procedimenti di riparazione mediante saldatura ceramica, si proiettano polvere refrattaria, polvere combustibile e gas ossidante contro il punto da riparare e si brucia i combustibile in modo che la polvere refrattaria fon da o si rammollisca almeno parzialmente e si formi progressivamente una massa di riparazione refrattaria nella zona della riparazione. Il combustibile usato consiste tipicamente di silicio e/o alluminio, sebbene si possano usare anche altri materiali come magnesio e zirconio. Si può scegliere la polvere refrattaria in modo che la composizione chimica della massa di riparazione coincida il
più possibile con la composizione del refrattario da riparare, sebbene sia possibile variarla per esempio
in modo da depositare un rivestimento di un refrattario di grado più elevato sulla struttura base. Nella prabica usuale, le polveri combustibile e refrattaria sono proiettate da una lancia come miscela in una corrente di gas di trasporto ossidante.
A causa dell'intenso calore generato alla combustione delle polveri combustibili sulla superficie da riparare o vicino ad essa, anche questa superficie si rammollisce o fonde e, come risultato, la massa di riparazione, che è essa stessa largamente fusa assieme, diventa fortemente aderente alla parete riparata, e ne deriva una riparazione altamente efficace e durevole. Descrizioni precedenti di tecniche di riparazione mediante saldatura ceramica si possono trovare nei brevetti Britannici N. 1.330.894 e 2.110.200.
Finora, uno degli usi più diffusi dei procedimenti di riparazione mediante saldatura ceramica è stato per il rinnovo di forni a coke che sono formati di refrattari a base di silice. La polvere di saldatura ceramica standard usata il più delle volte per la riparazione di refrattari a base di silice comprende silice insieme a siliicio ed opzionalmente alluminio come polvere comb stibile. In effetti i refrattari a base di silice sono i più semplici da riparare mediante saldatura ceramica
almeno in parte perché sono di grado reffrattario relativamente basso, cosicchè le temperature (p. es. 1800°C o più) raggiunte nalla zona di reazione di saldatura ceramica permettono facilmente la formazione di una massa di riparazione coesiva aderente, e le esigenze in termini di grado refrattario di tale massa di riparazione non sono abitualmente superiori a quelle della struttura refrattaria originale abase di silice.
Tuttavia abbiamo trovato che sorgono certi problemi quando si riparano refrattari di grado più elevato o in altri,casi quando le esigenze di grado refratta rio della massa di saldatura ceramica sono particolarmente severe. Esempi di refrattari di grado elevato sono: refrattari a base di cromo-magnesite, magnesiteallumina, allumina-cromo, magnesite-cromo, cromo e magnesite, refrattari con elevato tenore di allumine, e refrattari contenenti un'elevata percentuale di zirconio, come il Corhart (Marchio depositato) Zac (un refrattario a base di allumina, zircone e ossido di zirconio fusi). Per ottenere la formazione di una massa di saldatura ceramica che ha un grado refrattario e/o una composizione che si avvicinano o corrispondono a quelli di tali rafrattari di grado elevato. non è sempre sufficiente usare una polvere di saldatura ceramica standard come descritto Un particolare problema che sorge nel caso di una massa di riparazione per saldatura ceramica che deve essere sottoposta a temperature molto elevate durante sua vita di lavoro è quello di evitare una fase nèlla massa di riparazione che presenti un punto di ram -mollimento o di fusione non sufficientemente alto. La coesione di una massa di riparazione contenente tale fase e danneggiata alle alte temperature e anche la sua resistenza alla corrosione alle alte temperature non è così buona come si potrebbe sperare. In generale una fase refrattaria che sia relativamente meno resistente fisicamente al calore è anche più facilmente attaccata chimicamente alle alte temperature Uno scopo di questa invenzione è quello di fornire un procedimento di saldatura ceramica, e una polvere di saldatura ceramica da usare in tale procedimento, che diano origine alla formazione di una massa di sa datura in cui la comparsa di tale fase refrattaria basso grado tende a essere ridotta e può, in certe realizzazioni dell'invenzione, anche essere evitata Secondo questa invenzione, si fornisce un procedimento di saldatura ceramica in cui si proiettano contro una superficie gas ossidante e una miscela di polveri refrattarie e combustibili e si brucia il combu stibile per generare calore sufficiente perchè la polvere refrattaria fonda o si rammol isca almeno in par te e contro tale superficie si formi progressivamente una massa refrattaria coesiva, caratterizzato dal fat to che la polvere combustibile è presente in percentuanon superiore al 15% in peso della miscela totale e comprende almeno due metalli scelti fra alluminio, magnesio, cromo e zirconio, dal fatto che almeno la maggior parte in peso della polvere refrattaria cons ste di uno o più fra magnesia , allumina e ossido cromico,e dal fatto ch le proporzioni molari della sil ce e dell'ossido di calcio eventualment presenti nella polvere refrattaria soddisfano la seguente espressione:
L'invenzione fornisce anche una polvere di saldatura ceramica, costituita da una miscela di polveri refrattarie e combustibili, da usare in un procedime to di saldatura ceramica in cui si proiettano contro una superficie gas ossidante e la miscela di polveri refrattarie e combustibili e si brucia il combustibile per generare sufficiente calore affinché la polvere refrattaria fonda o rammollisca almeno in parte e coritro tale superficie si formi progressivamente una massa refrattaria coesiva, caratterizzata dal fatto che la polvere combustibile è presente in proporzione non superiore al 15% in peso della miscela totale e comprende almeno due metalli scelti fra alluminio, magnesio, cromo e zirconio, dal fatto che almeno la maggior parte in peso della polvere refrattaria consiste di uno o più fra magnesia, allumina e ossido cromico, e dal fatto che le proporzioni molari della silice e dell'ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refratta ria soddisfano alla seguente espressione:
L'uso di tale polvere in tale procedimento dà origine a una massa di saldatura ceramica che è altamerite resistente a materiali fusi come metalli o scorie metalliche fusi e vetro fuso. Tali masse di saldatura possono presentare una buona resistenza a gas e liquidi corrosivi a temperature elevate come quelli che si incontrano nella lavorazione o produzione di acciaio, rame, alluminio, nichel e vetro, e in crogioli o altri reattori chimici esposti all'azione di fiamme. Tali masse di saldatura sono anche in grado di aderire bene a strutture base di refrattari di grado elevato.
Quando si usa una polvere di saldatura contenente quantità apprezzabili di silice o di materiali che formano silice si osserva spesso l'occasionale perdita di grado refrattario nella massa di saldatura ceramica formata, e la si può attribuire alla formazione di una fase vetrosa nella massa di saldatura alle temperature molto alte che si possono raggiungere durante le reazioni di saldatura ceramica. Tale fase vetrosa ha spesso un punto di fusione relativamente basso, e può anche essere attaccata relativamente facilmente da materiale fuso come metalli fusi, scorie e vetro fuso, e la sue presenza abbasserebbe quindi la qualità della massa di saldatura nel suo insieme. Spesso la silice è presente in refrattari o come costituente deliberatamente aggiunto o come impurità. Adottando la presente invenzione, noi limitiamo la percentuale accettabile di silice a un valore che tende a formare una massa di saldatura refrattaria in cui tale fase vetrosa è grandemente ri dotta o evitata e il grado refrattario della massa di saldatura formata è migliorato.
Il grado refrattario della massa di saldatura for mata è migliorato se, come si preferisce, le proporzioni molari della silice e dell'ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refrattaria soddisfano all'espressione seguente: Ciò aiuta ad evitare una fase acida nella saldatura e ne migliora la resistenza alla corrosione da vetro o scorie me tallurgiche fusi
Si preferisce che la polvere refrattaria sia sostanzialmente priva di silice. Anche l'adozione di questa caratteristica contrasta la formazione di eventuali fas i vetrose a base di silice nella massa di saldatura fo mata.
Vantaggiosamente, la polvere refrattaria proiettata consiste sostanzialmente di uno o più fra ossido ii zirconio, magnesia, allumina e ossido cromico. Tali materiali sono in grado di formare masse refrattarie di grado molto elevato.
Secondo l'invenzione, la polvere combustibile conprende almeno due metalli scelti fra alluminio, magn sio, cromo e zirconio. Tali combustibili bruciano dando ossidi che sono di buona qualità refrattaria e che sono anfoteri (allumina e ossido di zirconio) o ba -sici (magnesia e ossido cromico) e di conseguenza tali combustibili contribuiranno alla formazione di una massa refrattaria che è fortemente resistente al la corrosione da vetro o scorie metallurgiche fusi.
Questa caratteristica dell'invenzione permette anche una considerevole flessibilità nella scelta degli elementi combustibili, e quindi nel prodotto a base di ossidi refrattari ottenuto per combustione di tali e lementi, cosicché la composizione della massa di saldatura refrattaria finale può essere variata, se si desidera.
Vantaggiosamente la polvere combustibile comprende alluminio insieme a uno o più fra magnesio, cromo e zirconio. L'alluminio ha caratteristiche di combustione eccellenti per gli scopi previsti ed è anche ottenibile relativamente facilmente come polvere.
Preferibilmente, nessun elemento costituisce più dell'80% in peso di detta polvere combustibile Si è trovato che ciò è vantaggioso per consentire un controllo delle condizioni in cui si verifica la combu= stione. Cosi per esempio, adottando questa caratteri stica preferita, un ingrediente principale altamente reattivo del combustibile è limitato all'80% del com bustibile totale e il resto del combustibile, almeno il 20% in peso, può essere costituito da un elemento combustibile che reagisce più lentamente per controllare lavelocitàdi combustione. Viceversa, un ingre diente principale meno attivo del combustiblle può a vere la sua velocità di reazione innalzata dall'aggiunta di almeno il 20% in peso di uno o più elementi combustibili che reagiscono più rapidamente.
Vantaggiosamente, la polvere combustibile comprende una lega che contiene almeno il 30% in peso di un metallo scelto fra alluminio,magnesi o cromo e zirco nio, il resto della lega essendo formato di almeno un lemento diverso dalmetallo scelto,elemento che è anch’esso ossi dabile per formare un ossido refrattario, L'uso di par ticell e di una lega come combustibile è particolarmente valido per regolare le condizioni in cui avviene la combustione.
Non è necessario che la miscela di polveri proiettata sia completamente priva di silicio per evitare o ridurre la formazione di fasi silicee vetrose o acidiche di grado relativamente basso. In certe circostanzenella polvere combustibile può essere presente silicio Invero, bbiamo trovato che l'uso dei silicio come costituente del combustibile può presentare vantaggi nelstabilizzare il modo in cui le reazioni di saldatura ceramica procedono. Pertanto, in certe forme preferite di realizzazione dell'invenzione, in detto combustibi -le è presente silicio sotto forma di una lega di silicio con almeno uno tra alluminio, magnesio, cromo e zirconio. L'uso di silicio come costituente di una legapuò avere effetti favorevoli sulla velocità a cui si verificano le reazioni di combustione durante l'esecuzione del procedimento secondo l'invenzione. Per esempio, il silicio in una lega con magnesio può avere l' effetto di moderare la velocità a cui brucia il magnesio che è fortemente attivo. Inoltre, poiché una lega è una miscela intima dei suoi costituenti viene favorita l'intima unione dei prodotti della reazione, e ciò contribuisce a impedire al silicio di formare even tuali fasi vetrose o acidiche distinte nella massa di saldatura refrattaria formata.
In altre forme preferite di realizzazione dell'invenzione, sempre allo scopo di contribuire ad evitare diindurre una fase vetrosa o acidicasilicea nella massa di saldatura formata, si preferisce che la quantità molare del silicio eventualmente presente nella miscela non superi l'eventuale quantità molare dello zirconio. A titolo di esempio la polvere refrattaria potrebbe contenere una certa quantità di ortosilicato di zirconio (zircone) che è un ingrediente refrattario di grado elevato assai accettabile. In alternativa in aggiunta, la polvere, combustibile potrebbe contenere una certa quantità di silicio elementare che potrebbe combinarsi con lo zirconio presente nella miscela (o come zirconio elementare o come ossido di zirconio) per formare zircone, senza indurre una fase acidica nella massa di saldatura formata.
Così, in certe forme preferite di realizzazione dell'invenzione, detto combustibile incorpora silicio elementare sotto forma di particelle che hanno una d mensione media dei grani inferiore a 10 micrometri, preferibi lmente inferiore a 5 micrometri, e la miscela comprende particelle di ossido di zirconio con dimensioni dei grani inferiori a 150 micrometri,, tali particelle di ossido di zirconio essendo presenti in una quantità molare che è almeno uguale alla quantità molare del silicio elementare nella miscela. Abbiamo trovato che l'-
uso di questa caratteristica opzionale dell'invenzion favorisce la formazione di zircone (ortosilicato di zirconio) nella massa di saldatura formata come risultato delle reazioni di saldatura ceramica, cosicché tale massa è sostanzialmente priva di silice comè tale e il rischio di formare una fase refrattaria vetrosa di grado basso è piccolo. In questo modo, si possono ottenere i vantaggi derivanti dall'uso di silicio come combustibile senz incorrere anche negli svantaggi dovuti all'incorporazioe di un'eventuale fase ad dica vetrosa nella massa di saldatura.
In altre forme preferite di realizzazione dell'invenzione, la polvere combustibile proiettata è sostan zialmente priva di silicio. L'adozione di questa caratteristica eviterà la formazione di eventuali fasi vetrose a base di silice nella massa di saldatura formata.
In certe forme preferite di realizzazione dell'invenzione, la polvere combustibile proiettata comprende magnesio e alluminio. L'ossidazione di alluminio e magnesio in proporzioni opportune può generare abbondan te calore per l'esecuzione dei procedimento secondo l invenzione, è dà origine alla formazione di ossidi re frattari che possono essere incorporati in una massa di saldatura altamente refrattaria Preferibi lmente, la polvere combustibile proiettata comprende, in peso, più alluminio che magnesio: per esempio, l alluminio può essere presente nel combusti bile in quantità molare doppia del magnesio. Ciò favorisce la formazione di spinello (alluminato di magnesio nella massa di saldatura. Lo spinello è un materiale refrattario di grado elevato molto utile.
Vantaggiosamente, il magnesio è ncorporato nell polvere combustibile proiettata sotto forma di lega magnesio/alluminio. L'uso di una lega in polvere di questi metalli invece di una miscela di polveri favorisc ulteriormente la formazione di spinello piuttosto che degli ossidi separati,come risultato delle reazioni saldatura ceramica. Si può variare la composizione della lega, o si possono fare aggiunte di alluminio o ma gnesio supplementari per regolare le proporzioni rela tive di alluminio e magnesio nella polvere combustibi le come desiderato.
In altre forme preferite di realizzazione dell'in venzione, la polvere combustibile proiettata comprende cromo e alluminio. Tali polveri combustibili sono utili per la formazione di masse di saldatura refrattarie con elevato tenore di cromo e, vantaggiosamente, tale polvere combustibile proiettata comprende, in peso, più cromo che alluminio
Preferibilmente, almeno il 60%, e in certe forme di relizzazione almeno il 90% in peso della polvere combustibile proiettata ha una dimensione dei grani inferiore a 30 micrometri. Ciò favorisce la combustione rapida ed efficace della polvere combustibile per formare una massa di saldatura refrattaria coesiva.
Il procedimento dell'invenzione porta benefici particolari quando è applicato per il trattamento di refrattari che sono essi stessi di carattere basico piu tosto che acido e, dì conseguenza, si preferisce che il procedimento sia usato per la riparazione di una struttura fatta di materiale refrattario basico.
Si descriveranno ora a solo titolo di esempio varie polveri di saldatura ceramica specifiche secondo l'invenzione.
Esempio 1
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i materiali seguenti:
Magnesia 82% Lega Mg/Al 5%
Ossido di Zirconio 10. Grani di Al 3
La magnesia usata aveva dimensioni dei grani fino a 2 mm. L'ossido di zirconio aveva dimensioni dei grani inferiori a 150 micrometr La lega Mg/Αl conteneva un 30% nominale in peso di magnesio e il 70% di alluminio, con dimensioni dei grani inferiori a 100 micrometri e una dimensione media dei grani di 42 micrometri circa e l'alluminio era sotto forma di grani aventi una dimensione massima nominale di 45 micrometri .
La magnesia usata aveva una purezza del 99% in peso. Essa conteneva lo 0.8% in peso di ossido di calcio e lo 0,05% in peso di silice. Il rapporto molare tra nella magnesia era quindi 1:17.4.
Un'altra composizione di magnesia adatta all'uso ha una purezza del 98% in peso. Essa contiene lo 0,6% in peso di ossido di calcio e lo 0,5% in peso di silice. Il rapporto molare tra e CaO in questa composizione di magnesia è quindi 1:1,28.
Tale polvere può essere proiettata a una portata di 1 - 2 tonnellate/ora da una lancia ben nota in sé nella tecnica di saldatura ceramica usando ossigeno come gas di trasporto per la riparazione di un con vertitore per acciaio fatto di refrattario basico a base di magnesia, il sito della riparazione essendo a una temperatura di 1400°C immediatamente prima di tale proiezione.
Esempio 2
Una polvere di saldatura ceramica comprende in peso i segmenti costituenti:
Magnesia 82% Grani di Al 3% Ossido di Zirconio 10 Fiocchi di Al 3,5
Grani dì Mg 1,5
La magnesia, l'ossido di zirconio e i grani di allu-
minio avevano dimensioni dei grani come date nell'Esempio 1. La composizione della magnesia era una di quelle date nell'esempio 1. Il magnesio aveva una dimensione massima nominale di circa 75 micrometri e una dimensione me dia dei grani inferiore a 45 micrometri. I fiocchi di alluminio avevano una superficie specifica (misurata mediante permeametria di Griffin) superiore a 7000 cm2/g.
Tale polvere può essere proiettata come descritto nell'esempio 1 per ripararare un convertitore per a ciaio formato di refrattario a base di magnesia e cromo , il sito della riparazione essendo a una temperatura di 1400°C immediatamente prima di tale proiezione .
Esempio 3
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti:
Ossido cromico 82% Lega Mg/Al 5 Ossido di zirconio 10 Grani di Al 3 L'ossido cromico aveva dimensioni dei grani fino a 2 mm. Gli altri materiali erano come specificato nel l'esempio 1.
L'ossido cromico era sostanzialmente privo di silice, semplici tracce essendo trovate all'analisi.
Tale polvere può essere proiettata a una portata di 150 - 200 Kg/h da una lancia ben nota in sé nella tecnica di saldatura ceramica usando ossigeno come gas di trasporto, per riparare un convertitore per rame formato di refrattario a base di magnesia e cromo, il sito della riparazione essendo a una temperatura di 1100°C immediatamente prima di tale proiezione.
Esempio 4 Una polvere di saldatura ceramica comprende in peso, i seguenti costitu enti:
Ossido cromico 82% Grani di Al 3 Ossido di zirconio 10 Fiocchi di Al 3,5 Grani di Mg 1,5 L'ossido cromico era come specificato nell'esempio Gli altri materiali erano come specificato nell'esempio 2.
Tale polvere può essere proiettata a una portata di 150 - 200 Kg/h da una lancia ben nota in sé nella tecnica di saldatura ceramica usando ossigeno come gas di trasporto, per riparare un ugello di degassifìcazione dell'acciaio formato di refrattario a base di magnesia e cromo, il sito della riparazione essendo a una temperatura di 1100°C immediatamente prima di tale roiezione
In una variante di questo esempio , si sostituì i magnesio con zirconio avente una dimensione media dei grani di circa 10 - 15 micrometri, prendendo tutte precauzioni desiderate per tener conto della ben not elevata reattività dello zirconio.
Esempio 5
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti:
Ossido cromico 90% Cr 8
Fiocchi di Al
Il cromo era sotto forma di grani aventi una dimensione massima nominale dei grani di circa 100 micrometri, e una dimensione media dei grani fra 25 e 30 micrometri. L'ossido cromico era come specificate nell'esempio 3. I fiocchi di Al avevano una superficìe specifica (misurata mediante permeametria di Griffin) superiore a 7000 cm /g.
Tale polvere può essere proiettata a una portata di 40 Kg/h da una lancia ben nota in sé nella tecnica di saldatura ceramica usando ossigeno come gas di trasporto, per la riparazione di blocchi refrattari di Corhart (Marchio depositato) Zac (allumina - zircone ossido di zirconio fusi) posti al livello della supe ficie della massa fusa in un forno di fusione del ve -tro , il sito della riparazione essendo a una temperatura tra 1500°C e 1600°C immediatamente prima di tale proie zione
La polvere è altrettanto adatta per riparare un refrattario al cromo (cioè un refrattario contenente più del 25% di ossido cromico e meno del 25% di magn sia) posto anch'esso al livello della superficie del la fusione in un forno di fusione del vetro.
Esempio 6
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti:
Magnesia 72% Grani di Al 3% Ossido di zirconio 10 Lega Mg/Al
Carbonio 10
Il carbonio era coke avente un diametro medio di circa 1,25 mm. Gli altri materiali erano come specificato nell'esempio 1. Tale polvere può essere proiettata come descritto nell'esempio 1 per riparare un convertitore per acciaio formato di refrattario a base di magnesia e carbonio.
Esempio 7
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti
Magnesia 82% Si 2% Ossido di Zirconio 10 Mg .
Fiocchi di Al Il silicio era sotto forma di grani aventi una dimensione media dei grani di 4 micrometri. L'ossido d zirconio aveva una dimensione massima nominale dei grani di 150 micrometri. Gli altri materiali erano come specificato in esempi precedenti. Tale polvere può essere proiettata a una portata di 150Kg/h per la riparazione di una siviera per acciaio di refrattario basi co a base di magnesia.
Esempio 8 Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti:
Allumina 92% Mg 2%
Grani di Al
L'allumina usata era allumina elettrofusa contenente, in peso, il 99,6.% di Essa conteneva lo 0,05% di CaO e lo 0,02% di Il rapporto molare tra e CaO in questa allumina è quindi 1;2,68.
L'allumina aveva una dimensione massima nominale dei grani di 700 micrometri, e l'alluminio e il magnesio avevano dimensioni dei grani come specificato nell'Esempio 2. Tale polvere può essere usata come specificato nell'Esempio 5 per riparare blocchi refrattari di Corhart (Marchio depositato) Zac in un forno a vasca per la fusione del vetro sotto il livello della superficie di lavoro della fusione, dopo che la vasca era stata parzialmente svuotata per dare accesso al sito della riparazione.
In una variante di questo esempio, l'allumina elettrofusa era sostituita da allumina tabulare L'allumina tabulare usata aveva una dimensione massima nominale dei grani di 2 mm e conteneva, in peso, il 99,5 % di Essa conteneva lo 0,073 mol % di CaO e lo 0,085 mol% di SiO2. Il rapporto molare tra SiO2 e CaO in questa allumina era quindi 1:0,86, anche se esso chiaramente soddisfa all'espressione
Esempio 9
Una polvere di saldatura ceramica comprende, in peso, i seguenti costituenti:
M agnesia 80% Lega Mg/Si 5% Ossido di zirconio 10 Lega Mg/Al 5 La lega magnesio/silicio conteneva proporzioni in peso uguali dei due elementi e aveva una dimensione media dei granidicirca 40micrometri.Glialtrima terialierano come specificatonell'esempio 1.Tale polverepuò essereproiettatacomedescrittonell'esempio1 perriparare unaparete refrattaria formata un refrattario basico a base di magnesia.
Esempi 10 16
In varianti degli esempi 1-4, 6, 7 e 9 si sostituì l'ossido di zirconio con allumina tabulare come descritto nell'esempio 8 In varianti degli esempi 1, 3, 6, 9, 10, 12, 14 e 16 la lega contenente il 30% di magnesio e il 70% di alluminio aveva una dimensione massima dei grani non superiore a 75 micrometri e una dimensione media dei grani inferiore, a 45 micrometri. In altre varianti ancora, la lega conteneva, pesi uguali di magnesio e al -luminio.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1 - Procedimento di saldatura ceramica in cu s proiettano contro una superficie gas ossidante e una miscela di polveri refrattarie e combustibili e si rucia il combustibile per generare calore sufficiente perché la polvere refrattaria fonda o rammollisca al meno in parte e contro tale superficie si formi progressivamente una massa refrattaria coesiva, caratterizzato dal fatto che la polvere combustibile è presente in proporzione non superiore al 15% in peso della misce la totale e comprende almeno due metalli scelti fra alluminio, magnesio, cromo e zirconio, dal fatto che almeno la maggior parte in peso della polvere refrat arla consiste di uno o più fra magnesia, allumina e ossido cromico, e dal fatto che le proporzioni molari della silice e dell'ossido di calcio eventualmente resenti nella polvere refrattaria soddisfano alla seguente espressione:
- 2. - Procedimento di saldatura ceramica secondo la riv. 1, in cui le proporzioni molari della silice e dell'ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refrattaria soddisfano alla seguente espressione:
- 3. - Procedimento di saldatura ceramica secondo la riv. 1 o 2, in cui là polvere refrattaria è sostanzialmente priva di silice.
- 4. - Procedimento di saldatura ceramica secondo ina qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la polvere refrattaria proiettata consiste sostanzialmente di uno o più fra ossido di zirconio, magnesia allumina e ossido cromico.
- 5. Procedimento di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la polvere combustibile comprende alluminio insieme a uno o più fra magnesio, cromo e zirconio. 6. - Procedimento di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui nessun elemento costituisce più dell'80% in peso di detta polvere combustibile. — Procedimento di saldatura ceramica secondo u- na qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la polvere combustibile comprende una lega che contiene almeno il 30% in peso di un metallo scelto, fra alluminio magnesio, cromo e zirconio, il resto della lega essendo formato da almenoun elemento diverso metallo scelto, elemento che è anch'esso ossidabile per formare un ossido refrattario. 8.-Procedimento di saldatura ceramica secondouna qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ilsilicio eventualmentepresente in detto combustibile è sottoformadiuna lega disiliciocon almenouno tra alluminio magnesio,cromo e zirconio. 9.-Procedimento disaldatura ceramica secondouna qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui laquantitàmolare del silicioeventualmentepresente nella miscela proiettata non supera l'eventuale quantità mólare dello zirconio calcolato come zirconio elementare. 10.-Procedimento di saldaturaceramica secondo la riv.9,in cuidetto combustibile incorpora silicioelementare sotto formadiparticelle aventiunadimensionemedia deigrani inferiore a 10 micrometri, ribilmente inferiore a 5micrometri e lamiscela comprende particelle di ossido di zirconio con dimensioni dei grandi inferiori a 150 micrometri, taliparticelle di ossido di zirconio essendo presenti in una quantità molare che èalmeno uguale alla quantità molare del silicio elementare nella miscela. 11. - Procedimento di saldatura ceramica secondo unaqualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la polvere combustibile proiettata è sostanzialmente priva di silicio. 12. - Procedimento di saldatura ceramica,secondo ma qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la polvere combustibile proiettata comprende magnesio e alluminio. 13. - Procedimento di saldatura ceramica secondo la riv. 12, in cui la polvere combustibile proiettata comprende, in peso, più alluminio che magnesio. 14. - Procedimento di saldatura ceramica secondo la riv. 12 o 13, in cui il magnesio è incorporato nella polvere combustibile proiettata sotto forma di lega magnesio/alluminio. 15. - Procedimento di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la polvere,combustibile proiettata comprende cromo e alluminio. 16. - Procedimento di saldatura ceramica secondo la riv. 15, in cui la polvere combustibile protettata comprende, in peso, più cromo che alluminio. 17. - Procedimento di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, usato per riparare una struttura fatta di materiale refratta rio basico. Polvere di saldatura ceramica costituita una miscela di polveri refrattarie e combustibili, da usare in un procedimento di saldatura ceramica in cui si proiettano contro una superficie gas ossidante e la miscela di polveri refrattarie e combustibili e si brucia il combustibile per generare sufficiente calore finchè la polvere refrattaria fonda o rammollisca almeno in parte e contro tale superficie si formi progressivamente una massa refrattaria coesiva, caratterizz ta dal fatto che la polvere combustibile è presente in proporzione non superiore al 15% in peso della miscela totale e comprende almeno due metalli scelti fra alluminio, magnesio, cromo e zirconio, dal fatto che almeo la maggior parte in peso della polvere refrattaria consiste di uno o più fra magnesia, allumina e ossido cromico, e dal fatto che le proporzioni molari della silice e dell'ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refrattaria soddisfano alla seguente espressione:- Polvere di saldatura ceramica secondo,la riv 18, in cui le proporzioni molari della silice e dall' ossido di calcio eventualmente presenti nella polvere refrattaria soddisfano alla seguente espressione: _ _ 20.- Polvere di saldatura ceramica secondo la riv. 18 o 19, in cui la polvere refrattaria è sostanzialmente priva di silice. 21. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 20 in cui la polvere refrattaria proiettata consiste sostanzialmente di uno o più fra ossido di zirconio, magnesia, allumina e ossido cromico. 22. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 21, in cui la polvere combustibile comprende alluminio insieme a u no o più fra magnesio cromo e zirconio. 23. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 22, in cui nessun elemento costituisce più dell'80% in peso di det ta polvere combustibile. 24. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 23, in cui la polvere combustibile comprende una lega che contiene almeno il 30% in peso di un metallo scelto fra alluminio, magnesio, cromo e zirconio, il resto della lega essendo formato da ameno un elemento diverso dal metallo scelto, elemento che è anch esso ossidabile per formare un ossido refrattario. 25. -Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 24, in cui il silicio eventualmente presente in detto combustibile è sotto forma di una lega di silicio con almeno uno fra alluminio magnesio, cromo e zirconio. 26. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 25, in cui la quantità molare del silicio eventualmente presente nella miscela proiettata non supera l'eventuale quantit molare dello zirconio, calcolato come zirconio ele mentare. 27.- Polvere di saldatura ceramica secondo la riv. 26, in cui detto combustibile incorpora silicio elementare sotto forma di particelle aventi una dimensione media dei grani inferiore a 10 micrometri, preferibilmente inferiore a 5 micrometri e la miscela comprende particelle di ossido di zirconio aventi dimensioni dei grani inferiori a 150 micrometri, tali particelle di ossido di zirconio essendo presenti in una quantità molare che è almeno uguale alla quantità molare di silicio elementare nella miscela. 28. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qual siasi delle rivendicazioni da 18 a 24 in cui la polvere combustibile proiettata è sostanzialmente pria di silicio 29. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 28, in cui la olvere combustibile proiettata comprende magnesio e alluminio . 30. - Polvere di saldatura ceramica secondo la ri 29, in cui la polvere combustibile proiettata comprende , in peso, più alluminio che magnesio. 31. - Polvere di saldatura ceramica secondo la ri 29 o 30, in cui il magnesio è incorporato nella polve re combustibile proiettata sotto forma di lega magnesio/alluminio . 32. - Polvere di saldatura ceramica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 28, in cui la olvere combustibile proiettata comprende cromo e alluminio 33. - Polvere di saldatura ceramica secondo la riv. 32, in cui la polvere combustibile proiettata comprende, in peso, più cromo che alluminio.
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