LT4286B - Production of a siliceous refractory mass - Google Patents
Production of a siliceous refractory mass Download PDFInfo
- Publication number
- LT4286B LT4286B LT97-108A LT97108A LT4286B LT 4286 B LT4286 B LT 4286B LT 97108 A LT97108 A LT 97108A LT 4286 B LT4286 B LT 4286B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- particles
- refractory
- silica
- process according
- mass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Išradimas skirtas kristalinės silikatinės ugniai atsparios masės, turinčios kristobalito, gamybos būdui. Šis būdas gali būti pritaikytas gaminti masę, iš kurios gaminamos ugniai atsparios statybinės krosnių plytos ar blokai, arba atstatyti in situ, t.y. buvimo vietoje susidėvėjusi pramoninių krosnių, pavyzdžiui, stiklo gamybos krosnių, silikatinės ugniai atsparios medžiagos paviršių.The present invention relates to a process for the production of crystalline silicate refractory mass containing cristobalite. This method can be adapted to produce mass from which refractory building furnace bricks or blocks are made, or rebuilt in situ, i.e. the presence of silicate refractory surfaces on industrial furnaces such as glass furnaces.
Ugniai atsparios masės gamyboje naudojama “keraminio suvirinimo“ technologija, kurios metu kietų ugniai atsparių dalelių ir kietų degių metalo ar puslaidininkio, tokio, kaip aliuminis ir silicis, kuro dalelių mišiniu yra padengiamas atstatomasis paviršius, po to šis sluoksnis paveikiamas prisotintu deguonimi dujomis, geriausiai - grynu deguonimi, ir išsiskyrusi paviršiuje kuro reakcijos šiluma suformuoja naują, koherentinę ugniai atsparią masę.The refractory mass production process uses "ceramic welding" technology, whereby a mixture of solid refractory particles and solid flammable metal or semiconductor fuel particles, such as aluminum and silicon, is applied to the restoring surface and then exposed to oxygen-saturated gas, preferably - pure oxygen, and the surface heat of the fuel released forms a new, coherent refractory mass.
Toks “keraminis suvirinimas“ yra aprašytas GB 1 330 894 ir GB 2 170 191. Koherentinė ugniai atspari masė suformuojama paviršiuje, padengiant pastarąjį ugniai atsparių ir degių dalelių mišiniu deguonies aplinkoje. Degios dalelės yra dalelės, kurių cheminė sudėtis ir granuliometrija yra tokie, kad jos egzotermiškai reaguoja su deguonimi ir suformuoja ugniai atsparų oksidą, kartu atpalaiduodamos būtiną bent paviršiuje esančių ugniai atsparių dalelių išlydymui šilumą. Paviršius tinkamai ir saugiai padengiamas dalelėmis, naudojant deguonį kaip dalelių nešikli. Tokiu būdu padengtame dalelėmis paviršiuje suformuojama koherentinė ugniai atspari masė.Such "ceramic welding" is described in GB 1 330 894 and GB 2 170 191. A coherent refractory mass is formed on the surface by coating the latter with a mixture of refractory and flammable particles in an oxygen environment. Flammable particles are particles whose chemical composition and granulometry are such that they exothermically react with oxygen to form a refractory oxide while releasing the necessary heat to melt at least the refractory particles on the surface. The surface is properly and safely coated with particles using oxygen as the carrier for the particles. The particle-coated surface thus forms a coherent refractory mass.
Šie žinomi keraminio suvirinimo būdai gali būti panaudoti, gaminant ugniai atsparius gaminius, pavyzdžiui, tam tikros formos blokus, bet jie yra plačiausiai naudojami, formuojant dangas ar atstatant plytas ar sienas, ir ypač yra naudingi, atstatant ar sustiprinant egzistuojančias konstrukcijas, pavyzdžiui, stiklo krosnių ar aukštakrosnių sienas.These known ceramic welding techniques may be used in the manufacture of refractory products such as blocks of certain shapes, but they are most widely used in the formation of coatings or in the reconstruction of bricks or walls, and are particularly useful in rebuilding or reinforcing existing structures such as glass furnaces. or blast furnace walls.
Šis būdas ypač tinka karšto posluoksnio paviršiaus atstatymui. Galima atstatyti susidėvėjusius paviršius, nekeičiant įrenginio darbinės temperatūros, o dažnai - net nestabdant krosnies. Tokia galimybė rekonstruoti veikiančią krosnį ypač naudinga stiklo gamyboje ir aukštakrosnėse, nes projektinis krosnies tarnavimo laikas matuojamas metais, dažniausiai jis siekia 20 metų. Visą ši laiką krosnis veikia nepertraukiamai.This method is particularly suitable for the rebuilding of a hot sublayer surface. It is possible to repair worn surfaces without changing the operating temperature of the unit, and often without stopping the furnace. Such an opportunity to reconstruct a functioning furnace is particularly useful in glass making and blast furnaces, as the design life of the furnace is measured in years, usually up to 20 years. All this time, the furnace operates continuously.
Keraminio suvirinimo mišinio sudėtis parinkta taip, kad būtų gauta atstatomoji masė, turinti panašią kaip ir pagrindinis ugniai atsparus sluoksnis cheminę sudėtį. Taip užtikrinamas naujos medžiagos suderinamumas su pagrindine medžiaga, virš kurios ji yra formuojama, bei patikimas sukibimas tarp jų.The composition of the ceramic welding compound was chosen to give a restorative mass having a chemical composition similar to that of the main refractory layer. This ensures that the new material is compatible with the underlying material on which it is formed and provides a reliable bond between them.
Tačiau net ir parinkus panašią cheminę sudėtį gali iškilti problemų, susijusių su patikimu atstatomosios masės sukibimu su posluoksniu. Problema tampa dar aktualesnė, jei atstatytasis paviršius yra veikiamas labai aukštų temperatūrų, kaip, pavyzdžiui, stiklo rezervuaro skliautas. Šiuo atveju yra būtina aukšto iygio ugniai atspari medžiaga.However, even with a similar chemical composition, there may be problems with the reliable bonding of the recovery mass to the sublayer. The problem becomes even more acute if the restored surface is exposed to very high temperatures, such as a glass tank vault. In this case a high level of refractory material is required.
Negalima skaldyti atstatomosios masės. Stiklo gamybos pramonėje atskilęs masės gabaliukas gali įkristi į išlydytą stiklą ir suformuoti nepageidaujamas priemaišas, dėl kurių gali tekti keisti visą išlydyto stiklo Įkrovą.Do not split the repair mass. In the glass manufacturing industry, a broken piece of pulp may fall into the molten glass and form an unwanted impurity that may require a change in the full charge of the molten glass.
Buvo rasta, kad gali būti lengvai suformuotos turinčios kristobalito ypatingai atsparios ugniai masės iš kietos ugniai atsparių makrodalelių medžiagos, kuri tradiciškai buvo laikoma nesuderinama su pagrindo medžiaga. Ši medžiaga, kuri, remiantis šiuo išradimu, dabar gali būti sėkmingai naudojama atstatymui, yra skaidrus stiklas.It has been found that cristobalite-containing highly refractory masses of solid refractory macroparticulate material, which has traditionally been considered incompatible with the substrate, can be readily formed. This material, which according to the present invention can now be successfully used for reconstruction, is clear glass.
Šiame išradime aprašytas kristalinės silikatinės ugniai atsparios masės gamybos būdas, nukreipiant dujinį deguonį, kietas ugniai atsparias daleles ir kietas degias daleles, turinčias silicio dalelių, į paviršių tokiu būdu, kad įvyktų reakcija tarp degių dalelių ir dujinio deguonies, atpalaiduojanti ir atiduodanti šilumą paviršiui ir tuo būdu suformuojanti koherentinę ugniai atsparią masę, turinčią kristobalito, besiskiriantis tuo, kad Į kietų ugniai atsparių dalelių sudėti įeina silicio dioksidas skaidraus stiklo pavidalu ir kad paviršius, Į kurį jos yra nukreipiamos, įkaitinamas mažiausiai iki 1000°C temperatūros.The present invention relates to a process for producing a crystalline silicate refractory mass by directing gaseous oxygen, solid refractory particles and solid combustible particles containing silicon particles to a surface such that a reaction between the flammable particles and the gaseous oxygen occurs to release and thereby heat the surface. forming a coherent refractory mass containing crystobalite, characterized in that the solid refractory particles contain silica in the form of clear glass and that the target surface is heated to a temperature of at least 1000 ° C.
Aukštos paviršiaus temperatūros dėka silicis, susiformavęs silicio dioksido dalelių degimo proceso metu, įterpiamas į kristalinę gardelę ugniai atsparioje masėje.Due to the high surface temperature, the silicon formed during the combustion of the silica particles is embedded in a crystalline lattice in the refractory mass.
Kristalinė gardelė pagerina ugniai atsparios masės vidini sukibimą ir jos savybę prikibti prie atstatomojo paviršiaus. Visi šie paaiškinimai yra tik hipotezės lygyje, tačiau išradimo privalumai yra akivaizdūs praktikoje.The crystal lattice improves the internal adhesion of the refractory mass and its ability to adhere to the restoring surface. All of these explanations are purely hypothetical, but the advantages of the invention are obvious in practice.
Manoma, kad kristalinė gardelė veikia kaip ugniai atsparios masės rišiklis. Gardelė sutankina ir suriša masės struktūrą, pasižyminčią dideliu mechaniniu stiprumu. Jei procesas naudojamas atstatyti susidėvėjusi ugniai atsparų paviršių, kristalinė gardelė padengia paviršių ir prikimba prie jo.The crystalline lattice is believed to act as a binder for the refractory mass. The grid compactes and binds the mass structure with high mechanical strength. If the process is used to rebuild a worn refractory surface, the crystal lattice covers and adheres to the surface.
Ugniai atsparių dalelių, dengiančių atstatomą paviršių, struktūra gali skirtis nuo rišiklio fazės. Prikibimą prie paviršiaus užtikrina rišiklio fazė.The structure of refractory particles covering the restorable surface may differ from the binder phase. The adhesion to the surface is ensured by the binder phase.
Ugniai atspari masė, paveikta pačioje krosnyje esančia aukšta temperatūra, transformuojasi i kristobalitą. Tuo atveju, jei formuojama atskira ugniai atspari plyta ar blokas, išliejant masę i ruošini, suformuota ugniai atspari masė išdeginama mažiausiai 1000°C temperatūroje. Aukšta krosnies temperatūra ir išdeginimas transformuoja likutinę stiklo fazę Į kristobalitą.The refractory mass, which is exposed to the high temperature of the furnace itself, is transformed into cristobalite. In the case of a single refractory brick or block, the formed refractory mass shall be fired at a temperature of at least 1000 ° C by pouring the mass from the workpiece. High furnace temperatures and scorching transform the residual glass phase into cristobalite.
Šis išradime aprašytasis būdas ypač gerai tinka remontuoti stiklo gamybos krosnis in situ, t.y. buvimo vietoje, nes jose visuomet būna labai aukštos temperatūros. Pavyzdžiui, skliauto paviršiaus temperatūra virš stiklo lydymo rezervuaro gali būti didesnė nei 1500°C.The method described in the present invention is particularly suitable for in situ repair of glass-making furnaces, i.e. because they always have very high temperatures. For example, the surface temperature of the vault above the glass melt tank may be higher than 1500 ° C.
Dalelių mišinys, kuri sudaro kietos degios dalelės ir kietos ugniai atspariai dalelės, turinčios skaidraus stiklo, gali būti panaudotos paviršių atstatymui žemesnėje nei 1000°C temperatūroje, jei mišinyje yra priedo, paminėto patentinėje paraiškoje GB 2 257 136.A mixture of particles consisting of solid flammable particles and solid refractory particles having clear glass can be used for surface restoration at temperatures below 1000 ° C provided that the mixture contains the additive mentioned in GB 2 257 136.
Silicio dioksidas, naudojamas šiame išradime, turi būti labai grynas, jo grynumas (svorio dalimis) turi siekti mažiausiai 95%, geriausiu atveju - 99% gryno oksido. Gauta masė yra ypatingai atspari ugniai ir sumažina stiklo gamybos rezervuaro užteršimo riziką, jei kokia masės dalis Įkristų Į stiklą.The silica used in the present invention must be highly pure, having a purity (by weight) of at least 95%, preferably 99% pure oxide. The resulting mass is extremely flame-retardant and reduces the risk of contamination of the glass production tank should any part of the mass fall into the glass.
Šiame būde naudojamas skaidrus stiklas yra pusiau kieta ugniai atspari medžiaga, kuriai pirmenybė teikiama dėl to. kad ji yra lengvai gaunama ir jos grynumo laipsnis gali būti labai didelis.Transparent glass used in this process is a semi-solid refractory material and is therefore preferred. that it is readily available and that its degree of purity can be very high.
Pageidautina, kad bendras silicio kiekis svorio dalimis neviršytų 15%, Taip apribojamas nesureagavusio kuro likutis suformuotoje ugniai atsparioje masėje, nes didesnė nesureagavusio kuro dalis suformuotoje ugniai atsparioje masėje gali pabloginti jos kokybę.Preferably, the total silicon content by weight does not exceed 15%. This limits the amount of unreacted fuel in the formed refractory mass, since a higher proportion of unreacted fuel in the formed refractory mass may impair its quality.
Pageidautina, kad ugniai atsparių dalelių dydis neviršytų 4 mm, dar geriau 2,5 mm. Tuomet yra lengviau tolygiai padengti paviršių milteliais. Taip pat pageidautina, kad ugniai atsparių dalelių granuliometrinis sklaidos koeficientas f(G) būti} ne mažesnis nei 1.2. Šis koeficientas f(G) priklauso nuo dalelių rūšies ir išreiškiamas formule:Preferably, the size of the refractory particles does not exceed 4 mm, more preferably 2.5 mm. It is then easier to coat the surface evenly with powder. It is also desirable for the refractory particles to have a particle size distribution f (G) of not less than 1.2. This coefficient f (G) depends on the type of particle and is expressed by the formula:
2(Gso - G?o) f(G)=............... >2 (Gso - G? O) f (G) = ...............>
(Gso + G?o) kur Ggo išreiškia tos rūšies dalelių 80% grūdėtumą, o G20 - 20% grūdėtumą.(Gso + G? O) where Ggo expresses a grain size of 80% for that species and G20 represents a grain size of 20%.
Pageidautina, kad silicio dalelių skersmens vidurkis neviršytų 50 pm. Terminas “vidutinis dalelių skersmuo reiškia, kad 50% dalelių turi mažesni dydi, nei šis vidurkis.The average diameter of the silicon particles should preferably not exceed 50 µm. The term "average particle diameter" means that 50% of the particles have a size smaller than this average.
Masės, gautos pagal ši išradimą, lydymosi taškas priartėja prie gryno silicio dioksido lydymosi taško. Plytos, pagamintos pagal ši išradimą, turi kristobalito struktūrą ir deformavimosi koeficientą T0.5 pagal ISO standartą R1893 didesni nei 1650°C. Tai prilygsta paprastų silicio dioksido plytų, pagamintų įprastų būdu, T0.5, kuris siekia apie 1550uC. Ugniai atsparios plytos, susidedančios daugiausia iš stabilizuoto smarkiai kristobalizuoto kieto tirpalo (t.y. silicio dioksido, kuriame dalis Si pakeista Al su Ca ar Ca plius kiti katijonai), pagamintos, rekristalizuojant stiklą pagal US patentą 4 073 655, yra tinkamos naudoti iki 1250°C temperatūros.The melting point of the mass obtained according to the invention approaches the melting point of pure silica. The bricks produced according to the present invention have a cristobalite structure and a deformation coefficient T0.5 of ISO R1893 greater than 1650 ° C. This equates to T0.5 of ordinary silica bricks manufactured in the conventional manner, which reaches about 1550 u C. Refractory bricks consisting mainly of a stabilized, highly crystallized solid solution (ie silica in which Si is replaced by Al with Ca or Ca plus others) cations) prepared by recrystallization of glass according to U.S. Patent 4,073,655 are suitable for use at temperatures up to 1250 ° C.
Toliau išradimas iliustruojamas keliais pavyzdžiais. Tačiau reikia pabrėžti, kad išradimas nėra apribotas konkrečiais kiekiais ir procedūromis, aprašytomis juose.The invention is further illustrated by several examples. It should be noted, however, that the invention is not limited to the specific amounts and procedures described therein.
PavyzdysAn example
Mišinys, kuri sudaro (svorio dalimis) 88% skaidraus stiklo dalelių, turinčių 99.7% grynumo silicio dioksido, ir 12% silicio dalelių, buvo nukreiptas gryno techninio deguonies srovėje į stiklo gamybos rezervuaro skliautą, siekiant suformuoti jo paviršiuje ugniai atsparią masę. Skliauto temperatūra siekė apie 16()0°C. Maksimalus skaidraus stiklo dalelės dydis buvo 2 mm. Jo Gso buvo 950 pm, G?d - 225 pm, todėl dalelių granuliometrinis sklaidos koeficientas f(G) sudarė 1,23.A mixture of 88% (by weight) of 88% clear glass particles containing 99.7% pure silica and 12% silica particles was subjected to a stream of pure technical oxygen into the vault of the glass production tank to form a refractory mass on its surface. The temperature of the vault was about 16 () 0 ° C. The maximum clear glass particle size was 2 mm. It had a G 50 of 950 µm and a G? D of 225 µm, resulting in a particle size distribution f (G) of 1.23.
Silicio dalelių vidutinis skersmuo siekė mažiau nei 45 pm, o lyginamasis paviršiaus plotas - tarp 2500 ir 8000 cm2/g. Po šešių dienų suformuotos masės bandinys buvo išimtas analizei, kurios metu buvo nustatytos sekančios ypatybės:The silicon particles had an average diameter of less than 45 µm and a comparative surface area between 2500 and 8000 cm 2 / g. After six days, the specimen was removed for analysis, which revealed the following properties:
Lydymosi taškas 1723°CMelting point 1723 ° C
Struktūra kristobalitasStructure Cristobalite
To.5 (ISO R1893) beveik 1700°C* * Plačiausiai naudojamų, Įeinančių i skliauto sudėtį, pramoninių plytų (ugniai atsparios “HEPSEL S V” labai švaraus silicio dioksido plytos) T0.5 lygus apie 1640°C.To.5 (ISO R1893) nearly 1700 ° C * * T0.5 for most widely used industrial bricks (refractory HEPSEL S V High Pure Silica) is approximately 1640 ° C.
PavyzdysAn example
Miltelių, turinčių tokią pačią sudėtį, kaip 1 Pavyzdyje, mišinys buvo nukreiptas pramoninio gryno deguonies srovėje i ruošinį taip, kad būtų suformuota plyta. Ruošinys buvo iš anksto įkaitintas iki 1600°C temperatūros. Suformavus plytą, ji buvo išlaikyta 1450uC temperatūroje 6 dienas. Po to buvo atlikta plytos analizė ir rasta, kad jos lydymosi taškas, struktūra ir T0.5 atitinka duomenis, gautus 1 Pavyzdyje paminėto bandinio analizės metu.A mixture of powders having the same composition as in Example 1 was directed into the workpiece in a stream of pure pure oxygen to form a brick. The workpiece was preheated to 1600 ° C. Once formed, the brick was maintained at 1450 u C for 6 days. The brick was then analyzed and found to have a melting point, a structure and T0.5 consistent with the data obtained from the analysis of the sample mentioned in Example 1.
Plytos, pagamintos pagal 2 Pavyzdį, gali būti panaudotos be išankstinių atsargumo priemonių stiklo krosnių susidėvėjusiam skliautui atstatyti, jei reikalingas papildomas suvirinimas. Bet kuri kitos rūšies kristalinė silikatinė plyta, patalpinta į panašias sąlygas be išankstinių atsargumo priemonių, tokių, kaip rūpestingas išankstinis įkaitinimas, suskils.Bricks made in accordance with Example 2 can be used without prior precautions to rebuild a worn glass furnace vault if additional welding is required. Any other type of crystalline silica brick placed under similar conditions without precautionary measures such as careful preheating will decay.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9423984A GB9423984D0 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Process for making a crystalline siliceous refractory mass |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT97108A LT97108A (en) | 1997-10-27 |
LT4286B true LT4286B (en) | 1998-01-26 |
Family
ID=10765086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT97-108A LT4286B (en) | 1994-11-28 | 1997-06-20 | Production of a siliceous refractory mass |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
GB (1) | GB9423984D0 (en) |
LT (1) | LT4286B (en) |
ZA (1) | ZA9510040B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1330894A (en) | 1969-11-04 | 1973-09-19 | Glaverbel | Process and apparatus for forming refractories |
US4073655A (en) | 1976-10-22 | 1978-02-14 | Owens-Illinois, Inc. | Glasses, thermally stable high (beta)-cristobalite glass-ceramics and method |
GB2170191A (en) | 1985-01-26 | 1986-07-30 | Glaverbel | Forming refractory masses |
GB2257136A (en) | 1991-07-03 | 1993-01-06 | Glaverbel | Forming coherent refractory masses |
-
1994
- 1994-11-28 GB GB9423984A patent/GB9423984D0/en active Pending
-
1995
- 1995-11-27 ZA ZA9510040A patent/ZA9510040B/en unknown
-
1997
- 1997-06-20 LT LT97-108A patent/LT4286B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1330894A (en) | 1969-11-04 | 1973-09-19 | Glaverbel | Process and apparatus for forming refractories |
US4073655A (en) | 1976-10-22 | 1978-02-14 | Owens-Illinois, Inc. | Glasses, thermally stable high (beta)-cristobalite glass-ceramics and method |
GB2170191A (en) | 1985-01-26 | 1986-07-30 | Glaverbel | Forming refractory masses |
GB2257136A (en) | 1991-07-03 | 1993-01-06 | Glaverbel | Forming coherent refractory masses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9423984D0 (en) | 1995-01-11 |
ZA9510040B (en) | 1996-06-04 |
LT97108A (en) | 1997-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4567103A (en) | Carbonaceous articles having oxidation prohibitive coatings thereon | |
KR910006896B1 (en) | Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses | |
JPS5899162A (en) | Manufacture of refractory assembly | |
KR101543751B1 (en) | Bsas powder | |
JP2002511833A (en) | Painted articles and manufacturing method | |
RU2154044C2 (en) | Method of forming refractory repair paste and powder mix | |
JP3086704B2 (en) | Manufacturing method of siliceous refractory materials | |
CZ242198A3 (en) | Process of making cohesive refractory material for repairs and powder mixture for performing the process | |
LT4286B (en) | Production of a siliceous refractory mass | |
EP0577735B1 (en) | Mixture of chemical substances for producing a refractory composition, method for the preparation of said composition and use thereof | |
US6322622B1 (en) | Flame-spraying powdery repair mixture | |
JP2989790B2 (en) | Coke oven | |
US2889229A (en) | Process for the manufacture of fire resistant material containing silicates | |
US8501650B2 (en) | Dry mix for treating refractory substrates and process using same | |
MXPA97003791A (en) | Production of a siliceous refractory mass | |
Weaver et al. | Development of Cordierite Coatings for Low Thermal Expansion Refractory Concretes | |
JP2001048661A (en) | Mortar reinforcer for repairing high temperature furnace brick, high temperature furnace brick repairing material and method for repairing high temperature furnace brick | |
JPS60108388A (en) | Carbonaceous product having antioxidant coating | |
TH25314A (en) | Silica Refractory Production | |
TH15078B (en) | Silica Refractory Production | |
JPS6335435A (en) | Quickly meltable glaze for ceramic tile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC9A | Transfer of patents |
Free format text: 20020813 * FOSBEL INTELLECTUAL AG,CH |
|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20041123 |