NL194124C

NL194124C - Keramisch poedermengsel voor gebruik in een keramische smeltwerkwijze.

Info

Publication number: NL194124C
Application number: NL9001330A
Authority: NL
Original assignee: Glaverbel; Fosbel Internat Ltd
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 2001-07-03
Also published as: NL194124B; SE9002041D0; IL94573A0; SE470309B; LU87749A1; CN1049009A; BE1003523A4; GB2234502B; JPH0360472A; IT9067392A1; JP2941892B2; CA2017622A1; DD296747A5; AU628552B2; IN176865B; CA2017622C; ES2025449A6; GB9015724D0; ATA124490A; KR970009993B1

Description

β 1 194124

Keramisch poedermengsel voor gebruik in een keramischè smeltwerkwijze

De uitvinding heeft betrekking op een keramisch smeltpoeder, dat een mengsel is van vuurvaste en brandstofpoeders, voor gebruik in een keramische smeltwerkwijze, waarin oxiderend gas en het mengsel 5 van vuurvaste en brandstofpoeders geprojecteerd worden tegen een oppervlak en de brandstof verbrand wordt om voldoende warmte te genereren zodat het vuurvaste poeder ten minste gedeeltelijk gesmolten of zachter wordt en een coherente vuurvaste massa geleidelijk wordt opgebouwd tegen dat oppervlak.

Keramische smeltwerkwijzen zijn bruikbaar voor de vervaardiging van nieuwe vuurvaste lichamen, bijvoorbeeld lichamen van nogal gecompliceerde vormen, maar in de huidige commerciële praktijk worden 10 ze veelal gebruikt voor het bekleden of repareren van hete vuurvaste structuren, zoals smeltovens of ovens van verschillende soorten, en ze maken het mogelijk dat geërodeerde gebieden van de vuurvaste structuur (mits deze gebieden toegankelijk zijn) gerepareerd worden terwijl de structuur in wezen op zijn bedrijfs-temperatuur is en in sommige gevallen zelfs terwijl de structuur nog steeds werkend is. In ieder geval is het wenselijk dat er geen opzettelijke afkoeling van de vuurvaste structuur is van zijn normale bedrijfs-15 temperatuur. Het voorkomen van een dergelijke opzettelijke afkoeling heeft de neiging om de doelmatigheid van de keramische smeltreacties te bevorderen, vermijdt verdere schade aan de structuur tengevolge van de thermische spanningen veroorzaakt door een dergelijke afkoeling en/of door het daaropvolgende opnieuw verhitten tot bedrijfstemperatuur en helpt eveneens om de smeltoven "down time” te verminderen.

In keramische smeltreparatiewerkwijzen worden vuurvast poeder, brandstofpoeder en oxiderend gas 20 tegen de te repareren plaats geprojecteerd en de brandstof wordt zodanig verbrand, dat het vuurvaste poeder ten minste gedeeltelijk gesmolten of zachter wordt en een vuurvaste reparatiemassa wordt geleidelijk opgebouwd op de reparatieplaats. De gebruikte brandstof bestaat kenmerkend uit silicium en/of aluminium, alhoewel andere materialen zoals magnesium en zirkonium ook gebruikt kunnen worden. Het vuurvaste poeder kan zodanig gekozen worden, dat de chemische samenstelling van de reparatiemassa zo 25 dicht mogelijk overeenkomt met de samenstelling van de te repareren vuurvaste oven, hoewel het kan worden gevarieerd, bijvoorbeeld zodanig dat een bekleding van een hogere kwaliteit vuurvaste massa op de basisstructuur wordt afgezet. In de gewone praktijk wordt het brandstof- en vuurvaste poeder uit een lans geprojecteerd als een mengsel in een stroom oxiderend dragergas.

Tengevolge van de intense gegenereerde hitte bij het verbranden van brandstofpoeders bij of dichtbij het 30 oppervlak dat gerepareerd moet worden, wordt dat oppervlak eveneens zachter of gesmolten, en als resultaat wordt de reparatiemassa, welke zelf in hoge mate samengesmolten is, sterk gebonden aan de gerepareerde wand, en een in hoge mate effectieve en duurzame reparatie resulteert. Voorgaande beschrijvingen van keramische smeltreparatietechnieken zijn te vinden in de Britse octrooischriften nrs.

1.330.894 en 2.110.200.

35 Tot dusverre is één van de meest wijdverspreide toepassingen van keramische smeltreparatiewerkwijzen geweest voor het opknappen van cokesovens, die gevormd zijn uit siliciumoxide-vuurvaste materialen. Het standaard-keramische smeltpoeder dat het meest gebruikt wordt voor de reparatie van siliciumoxide-vuurvaste ovens, omvat siliciumoxide te zamen met silicium en eventueel aluminium als brandstofpoeder. Siliciumoxide-vuurvaste ovens zijn in feite het gemakkelijkste te repareren door het ten minste gedeeltelijk 40 keramisch smelten, omdat siliciumoxide-vuurvaste ovens van een relatief laag vuurvast kwaliteitsmateriaal zijn, zodat de temperaturen (bijvoorbeeld 1800°C of meer) die in de keramische smeltreactiezone bereikt worden, gemakkelijk de vorming van een hechtende coherente reparatiemassa toestaat, en de vereisten ten aanzien van de kwaliteit van de vuurvaste massa van die reparatiemassa zijn gewoonlijk niet hoger dan die van de oorspronkelijke siliciumoxide-vuurvaste structuur.

45 "GB-2.154.228 heeft betrekking op een materiaalsamenstelling voor toepassing in een keramische smeltwerkwijze welk materiaal deeltjes van onbrandbaar vuurvast materiaal en deeltjes van een exotherm oxideerbaar materiaal bevat. De deeltjes van het exothermisch oxideerbare materiaal hebben een korrel-grootte van minder dan 50 pm en bevatten silicium en aluminium, waarbij het aluminium aanwezig is in een hoeveelheid die 12 gew.% van het totale mengsel niet overschrijdt.

50 GB-2.035.524 beschrijft een keramisch smeltpoeder volgens de aanhef en heeft betrekking op een keramische laswerkwijze en inrichting ten gebruike daarvoor, waarbij een poedermengsel van vuurvast en brandbaar materiaal wordt toegepast. In het enige genoemde voorbeeld wordt als het brandstofpoeder 31% Si-metaal en 9% A1-metaal gebruikt.”

We hebben echter gevonden dat bepaalde problemen naar voren komen bij het repareren van vuurvaste 55 ovens van betere kwaliteit of in andere gevallen wanneer de vuurvaste kwaliteitsvereisten van de keramische smeltmassa in het bijzonder stringent zijn. Voorbeelden van vuurvast materiaal van hoge kwaliteit zijn chroom-magnesiet, magnesiet-aluminiumoxide, aluminiumoxide-chroom, magnesiet-chroom, chroom, en 194124 2 magnesiet-vuurvaste massa’s, hoog-aluminiumoxide-vuurvaste massa’s, en vuurvaste massa’s die een aanzienlijke hoeveelheid zirkonium bevatten, zoals Corhart (handelsmerk) Zac (een samengesmolten aluminiumoxide-zirkoon-zirkoniumoxide-vuurvaste massa). Voor het bereiken van de vorming van een keramische smeltmassa, die een vuurvaste kwaliteit heeft en/of samenstelling welke die van dergelijke 5 vuurvaste massa’s van hoge kwaliteit benadert of ermee overeenkomt, is het niet altijd voldoende om een standaard keramisch smeltpoeder, zoals hierboven beschreven, te gebruiken.

Een bijzonder probleem dat naar voren komt in het geval van een keramische smeltreparatiemassa welke onderworpen moet worden aan zeer hoge temperaturen tijdens zijn werkzame leven, is de voorkoming van een fase in de reparatiemassa die een onvoldoende hoog verwekings- of smeltpunt heeft. Het 10 coherent zijn van een reparatiemassa, die een dergelijke fase bevat, wordt bij hoge temperaturen verminderd en zijn weerstand tegen corrosie bij hoge temperaturen is eveneens niet zo goed als gehoopt mocht worden. In het algemeen wordt een vuurvaste fase, die relatief minder fysisch bestendig is tegen hitte, ook gemakkelijker chemisch bij hoge temperaturen aangetast.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een keramisch smeltpoeder voor gebruik in een 15 keramische smeltwerkwijze te verschaffen resulterend in de vorming van een smeltmassa waarin het voorkomen van een dergelijke vuurvaste fase van lage kwaliteit gereduceerd neigt te zijn, en in sommige uitvoeringsvormen van de uitvinding zelfs voorkomen kan worden.

De uitvinding verschaft hiertoe een keramisch smeltpoeder zoals in de aanhef omschreven, met het kenmerk, dat het brandstofpoeder aanwezig is in een verhouding van niet meer dan 15 gew.% van het 20 totale mengsel en ten minste twee metalen omvat gekozen uit aluminium, magnesium, chroom en zirkonium, en dat ten minste het grootste gewichtsgedeelte van het vuurvaste poeder bestaat uit één of meer van magnesiumoxide, aluminiumoxide en chroomoxide, en dat de molaire verhoudingen van siliciumoxide en calciumoxide, aanwezig in het vuurvaste poeder (indien enig) voldoen aan de volgende uitdrukking: 25 [SiOJ % £ 0,2 + [CaO] %.

Het gebruik van een dergelijk poeder in een dergelijke werkwijze geeft aanleiding tot een keramische smeltmassa welke in hoge mate resistent is tegen gesmolten materialen, zoals gesmolten metalen en metaalslakken, en gesmolten glas. Dergelijke smeltmassa’s kunnen een goede weerstand tegen corrosieve vloeistoffen en gassen bij verhoogde temperaturen hebben, zoals men die bijvoorbeeld tegenkomt bij het 30 bewerken of vervaardigen van staal, koper, aluminium, nikkel en glas, en in smeltkroezen of andere chemische reactoren, die aan vlaminwerking zijn blootgesteld. Dergelijke smeltmassa’s zijn eveneens in staat om goed aan vuurvaste basisstructuren van hoge kwaliteit vast te hechten.

Het incidentele verlies van vuurvaste kwaliteit in de gevormde keramische smeltmassa neemt men vaak waar wanneer men een smeltpoeder gebruikt dat aanzienlijke hoeveelheden siliciumoxide of siliciumoxide-35 vormende materialen bevat, en het kan bijdragen tot de vorming van een glasachtige fase in de smeltmassa bij zeer hoge temperaturen, welke bereikt kunnen worden tijdens de keramische smeltreacties. Een dergelijke glasachtige fase heeft vaak een relatief laag smeltpunt en het kan ook relatief gemakkelijk worden aangetast door gesmolten materiaal zoals gesmolten metalen, slakken en gesmolten glas, en zijn aanwezigheid zou dus de kwaliteit van de smeltmassa als geheel verminderen. Siliciumoxide is vaak aanwezig in 40 vuurvaste massa’s, of als een opzettelijk toegevoegd bestanddeel of als een onzuiverheid. Door het toepassen van de onderhavige uitvinding beperken we de toelaatbare verhouding van siliciumoxide tot een hoeveelheid welke neigt om een vuurvaste smeltmassa te vormen, waarmee een dergelijke glasachtige fase in hoge mate gereduceerd of voorkomen wordt en de vuurvaste kwaliteit van de gevormde smeltmassa verbeterd wordt.

45 De vuurvaste kwaliteit van de gevormde smeltmassa wordt verbeterd indien, zoals de voorkeur geniet, de molaire verhoudingen van siliciumoxide en calciumoxide, aanwezig in het vuurvaste poeder, (indien enig) voldoen aan de volgende uitdrukking: [Si02] % £ [CaO] %. Dit bevordert het voorkomen van een zure fase in de smelt en verbetert zijn weerstand tegen corrosie door gesmolten glas of metallurgische slakken.

Het verdient de voorkeur dat het vuurvaste poeder in wezen vrij is van siliciumoxide. De aanneming van 50 dit kenmerk is ook in strijd met de vorming van enig op siliciumoxidegebaseerde glasachtige fase in de gevormde smeltmassa.

Met voordeel bevat het geprojecteerde vuurvaste poeder in wezen één of meer van zirkoniumoxide, magnesiumoxide, aluminiumoxide en chroomoxide. Dergelijke materialen zijn in staat tot het vormen van vuurvaste massa’s van een zeer hoge kwaliteit.

55 In overeenstemming met de uitvinding omvat het brandstofpoeder ten minste twee metalen, gekozen uit aluminium, magnesium, chroom en zirkonium. Dergelijke brandstoffen verbranden om oxiden te geven, die een goede vuurvaste kwaliteit hebben en die of amfoter zijn (aluminiumoxide en zirkoniumoxide) of basisch 3 194124 zijn (magnesiumoxide of chroomoxide), en dienovereenkomstig zullen dergelijke brandstoffen bijdragen tot de vorming van een vuurvaste massa, die in hoge mate resistent is tegen corrosie door gesmolten glas of metallurgische slakken. Dit kenmerk verschaft ook een aanmerkelijke flexibiliteit in de keuze van brandstofelementen, en aldus in het vuurvaste oxideproduct, dat verkregen wordt bij verbranding van die elementen, 5 zodat de samenstelling van de uiteindelijk gevormde vuurvaste smeltmassa, indien gewenst, kan worden gevarieerd.

Met voordeel omvat het brandstofpoeder aluminium te zamen met één of meer van magnesium, chroom en zirkonium. Aluminium heeft uitstekende verbrandingseigenschappen voor het beoogde doel, en het is ook relatief gemakkelijk als poeder verkrijgbaar.

10 Bij voorkeur vormt geen enkel element meer dan 80 gew.% van het genoemde brandstofpoeder. Dit is voordelig gebleken voor het beheersen van de omstandigheden waaronder de verbranding plaatsvindt. Dus is bijvoorbeeld bij de aanneming van dit voorkeurskenmerk een in hoge mate reactief brandstof-hoofdbestanddeel beperkt tot 80% van de totale brandstof en het overgebleven deel van de brandstof, ten minste 20 gew.%, kan gevormd zijn door een brandstofelement, dat langzamer reageert teneinde de 15 verbrandingssnelheid te beheersen. Omgekeerd kan de reactiesnelheid van een minder actief hoofd-brandstofbestanddeel verhoogd worden door de toevoeging van ten minste 20 gew.% van één of meer brandstofelementen, die sneller reageren.

Met voordeel omvat het brandstofpoeder een legering die ten minste 30 gew.% van een metaal omvat, gekozen uit aluminium, magnesium, chroom en zirkonium, waarbij de balans van de legering gevormd wordt 20 door ten minste één element anders dan een dergelijk gekozen metaal, welk element ook oxideerbaar is teneinde een vuurvaste oxide te vormen. Het gebruik van deeltjes van een legering als brandstof is in het bijzonder waardevol bij het reguleren van de omstandigheden waaronder de verbranding plaatsvindt.

Het geprojecteerde mengsel van poeders hoeft niet noodzakelijkerwijs geheel vrij te zijn van silicium, teneinde de vorming te voorkomen of te reduceren van zure of glasachtige siliciumbevattende fasen van 25 relatief lage kwaliteit. Onder sommige omstandigheden kan silicium aanwezig zijn in het brandstofpoeder. Inderdaad hebben we gevonden dat het gebruik van silicium als een brandstofbestanddeel voordelen kan hebben bij het stabiliseren van de wijze waarop de keramische smeltreacties voortgaan. In sommige voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding is daarom silicium aanwezig in de genoemde brandstof in de vorm van een legering van silicium met ten minste één van aluminium, magnesium, chroom en zirkonium.

30 Het gebruik van silicium als een legeringsbestanddeel kan een gunstig effect hebben op de snelheid waarbij de verbrandingsreacties plaatsvinden tijdens het uitvoeren van de werkwijze van de uitvinding. Bijvoorbeeld kan silicium in een legering met magnesium het effect hebben van het tempereren van de snelheid waarbij het in hoge mate actieve magnesium verbrandt. Verder wordt het innig vermengen van de reactieproducten bevorderd, omdat een legering een innig mengsel van zijn bestanddelen is, en dit pleit tegen het silicium, 35 dat aanleiding kan geven tot enig aparte zure of glasachtige fase binnen de gevormde vuurvaste smeltmassa.

In andere voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding, opnieuw teneinde de voorkoming te bevorderen van het induceren van een siliciumbevattende zure of glasachtige fase in de gevormde smeltmassa, verdient het de voorkeur dat de molaire hoeveelheid van silicium (indien enig) aanwezig in het mengsel niet 40 meer is dan de molaire verhouding (indien enig) van zirkonium. Bij wijze van voorbeeld zou het vuurvaste poeder een gedeelte aan zirkoniumorthosilicaat (zirkon) kunnen bevatten, dat een zeer acceptabel vuurvast bestanddeel van hoge kwaliteit is. Alternatief, of bovendien, zou het brandstofpoeder een gedeelte elementair silicium kunnen bevatten, dat zich in het mengsel met zirkonium zou kunnen verbinden (of als elementair zirkonium of als zirkoniumoxide) teneinde zirkon te vormen, zonder een zure fase in de 45 gevormde smeltmassa te induceren.

Dus in sommige van dergelijke voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding omvat de genoemde brandstof elementair silicium in de vorm van deeltjes met een gemiddelde korrelgrootte van minder dan 10 micrometer, bij voorkeur minder dan 5 micrometer, en het mengsel omvat zirkoniumoxidedeeltjes met korrelgrootten beneden 150 micrometer, waarbij dergelijke zirkoniumoxidedeeltjes aanwezig zijn in een 50 molaire verhouding, welke ten minste gelijk is aan de molaire verhouding van elementair silicium in het mengsel. We hebben gevonden dat het gebruik maken van dit optische kenmerk van de uitvinding de vorming van zirkon bevordert (zirkoniumorthosilicaat) in de gevormde smeltmassa als resultaat van de keramische smeltreacties, zodat de massa op zichzelf in wezen vrij is van siliciumoxide, en het risico van het vormen van een glasachtige vuurvaste fase van lage kwaliteit klein is. Op deze wijze kunnen de 55 voordelen van het gebruiken van silicium als brandstof worden bereikt zonder eveneens de nadelen van het inbouwen van een mogelijke glasachtige zure fase van siliciumoxide in de smeltmassa mee te nemen.

In andere voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding is het geprojecteerde brandstofpoeder in wezen 194124 4 vrij van silicium. De aanneming van dit kenmerk zal de vorming voorkomen van enig op siliciumoxide· gebaseerde glasachtige fase in de gevormde smeltmassa.

In sommige voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding omvat het geprojecteerde brandstofpoeder magnesium en aluminium. De oxidatie van aluminium en magnesium in geschikte verhoudingen kan 5 voldoende warmte genereren voor de uitvoer van de werkwijze van de uitvinding en geeft aanleiding tot de vorming van vuurvaste oxiden die ingebouwd kunnen worden in een in hoge mate vuurvaste smeltmassa.

Bij voorkeur omvat het geprojecteerde brandstofpoeder, op basis van het gewicht, meer aluminium dan magnesium, bijvoorbeeld kan aluminium aanwezig zijn in de brandstof in een molaire verhouding van ongeveer twee keer die van magnesium. Dit bevordert de vorming van spinel (magnesiumaluminaat) in de 10 smeltmassa. Spinel is een zeer bruikbaar vuurvast materiaal van hoge kwaliteit.

Met voordeel wordt magnesium ingebouwd in het geprojecteerde brandstofpoeder in de vorm van een magnesium/aluminiumlegering. Het gebruik van een verpoederde legering van deze metalen in plaats van een mengsel van poeders bevordert verder de vorming van spinel eerder dan de afzonderlijke oxiden als resultaat van de keramische smeltreacties. De samenstelling van de legering kan worden gevarieerd, of 15 toevoegingen van aanvullend aluminium of magnesium kunnen worden bewerkstelligd teneinde de relatieve verhoudingen van aluminium en magnesium in het brandstofpoeder, zoals gewenst, te regelen.

In andere voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding omvat het geprojecteerde brandstofpoeder chroom en aluminium. Dergelijke brandstofpoeders zijn bruikbaar voor de vorming van vuurvaste smelt-massa’s met een hoog chroomgehalte, en voordeligerwijs omvat een dergelijk geprojecteerd brandstof-20 poeder, op basis van gewicht, meer chroom dan aluminium.

Bij voorkeur heeft ten minste 60 gew.% en in sommige uitvoeringsvormen ten minste 90 gew.% van het geprojecteerde brandstofpoeder een korrelgrootte beneden 50 micrometer. Dit bevordert snelle en effectieve verbranding van het brandstofpoeder voor de vorming van een coherente vuurvaste smeltmassa.

De werkwijze van de uitvinding is in het bijzonder voordelig wanneer het toegepast wordt voor de 25 behandeling van vuurvaste ovens, die zelf een basisch karakter in plaats van een zuur karakter hebben, en dienovereenkomstig verdient het de voorkeur dat de werkwijze gebruikt wordt voor de reparatie van een structuur, die gebouwd is van een vuurvast basisch materiaal.

Verschillende specifieke keramische smeltpoeders overeenkomstig de uitvinding zullen nu bij wijze van voorbeeld worden beschreven.

30

Voorbeeld I

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Magnesiumoxide 82% Mg/AMegering 5%

Zirkoniumoxide 10% Al-korrels 3% 35

Het gebruikte magnesiumoxide had korrelgrootten tot aan 2 mm. Het zirkoniumoxide had korrelgrootten beneden 150 micrometer. De Mg/AI-legering bevatte een nominale 30 gew.% magnesium en 70 gew.% aluminium, met korrelgrootten beneden 100 micrometer en een gemiddelde korrelgrootte van ongeveer 42 micrometer, en het aluminium was in de vorm van korrels met een nominale maximale grootte van 45 40 micrometer.

Het gebruikte magnesiumoxide had een zuiverheid van 99 gew.%. Het bevatte 0,8 gew.% calciumoxide, en 0,05 gew.% siliciumoxide. De molaire verhouding van Si02 tot CaO in het magnesiumoxide was derhalve 1:17,4.

Een andere voor gebruik geschikte magnesiumoxidesamenstelling had een zuiverheid van 98 gew.%.

45 Het bevat 0,6 gew.% calciumoxide, en 0,5 gew.% siliciumoxide. De molaire verhouding van Si02 tot CaO in deze magnesiumoxidesamenstelling is derhalve 1:1,28.

Een dergelijk poeder kan met een snelheid van 1 tot 2 ton per uur van een lans worden geprojecteerd, zoals op zich welbekend op het gebied van de keramische smelttechniek, onder het toepassen van zuurstof als dragergas voor de reparatie van een staalconvertor, die gevormd is van basisch magnesiumoxide-50 vuurvast materiaal, waarbij de reparatieplaats een temperatuur heeft van 1400°C, onmiddeilijk voorafgaand aan een dergelijke projectie.

5 194124

Voorbeeld 2

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Magnesiumoxide 82% Al-korrels 3%

Zirkoniumoxide 10% Al-schilfer 3,5% 5 Mg-korrels 1,5%

De magnesiumoxide·, zirkoniumoxide- en aluminiumkorrels hadden korrelgrootten zoals in voorbeeld 1 weergegeven. De samenstelling van het magnesiumoxide was één van die in voorbeeld 1 weergegeven.

Het magnesium had een nominale maximale grootte van ongeveer 75 micrometer en een gemiddelde 10 korrelgrootte van minder dan 45 micrometer. De aluminiumschilfer had een specifiek oppervlak (gemeten door middel van Griffin-permeametrie) van meer dan 7.000 cm2/g.

Een dergelijk poeder kan worden geprojecteerd zoals in voorbeeld 1 beschreven voor de reparatie van een staalconvertor, gevormd uit magnesiumoxide-chroom-vuurvast materiaal, waarbij de reparatieplaats een temperatuur heeft van 1400°C, onmiddellijk voorafgaand aan een dergelijke projectie.

15

Voorbeeld 3

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Chroomoxide 82% Mg/AI-legering 5%

Zirkoniumoxide 10% Al-korrels 3% 20

Het chroomoxide had korrelgrootten van tot en met 2 mm. De andere materialen waren zoals in voorbeeld 1 gespecificeerd.

Het chroomoxide was in wezen vrij van siliciumoxide en de kleinste sporen werden bij analyse gevonden. Een dergelijk poeder kan met een snelheid van 150 tot 200 kg/uur van een lans worden geprojecteerd, 25 op een wijze die op zichzelf bekend is in de keramische smelttechniek, onder het toepassen van zuurstof als dragergas, voor de reparatie van een koperconvertor, gevormd uit magnesiumoxide-chroom-vuurvast materiaal, waarbij de reparatieplaats een temperatuur heeft van 1100°C, onmiddellijk voorafgaand aan een dergelijke projectie.

30 Voorbeeld 4

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Chroomoxide 82% Al-korrels 3%

Zirkoniumoxide 10% Al-schilfer 3,5%

Mg-korrels 1,5% 35

Het chroomoxide was zoals in voorbeeld 3 gespecificeerd. De andere materialen waren zoals in voorbeeld 2 gespecificeerd.

Een dergelijk poeder kan met een snelheid van 150 tot 200 kg/uur van een lans worden geprojecteerd, op een op zich in de keramische smelttechniek bekende wijze, onder het toepassen van zuurstof als 40 dragergas, voor de reparatie van een staal-ontgassingssproeikop, gevormd uit magnesiumoxide-chroom-vuurvast materiaal, waarbij de reparatieplaats een temperatuur heeft van 1100°C, onmiddellijk voorafgaand aan een dergelijke projectie.

In een variant van dit voorbeeld werd het magnesium vervangen door zirkonium met een gemiddelde deeltjesgrootte van ongeveer 10 tot 15 micrometer, waarbij alle gewenste voorzorgen werden genomen met 45 betrekking tot de welbekende hoge reactiviteit van zirkonium.

Voorbeeld 5

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Chroomoxide 90% Cr 8% 50 Al-schilfer 2%

Het chroom was in de vorm van korrels met een nominale maximale korrelgrootte van ongeveer 100 micrometer en een gemiddelde korrelgrootte van tussen 25 en 30 micrometer. Het chroomoxide was zoals in voorbeeld 3 gespecificeerd. De aluminiumschilfer had een specifiek oppervlak (gemeten met behulp van 55 een Griffin-permeametrie) van meer dan 7000 cm2/g.

Een dergelijk poeder kan met een snelheid van 40 kg/uur van een lans worden geprojecteerd, op een op zich in de keramische smelttechniek bekende wijze, onder het toepassen van zuurstof als dragergas, voor ' 194124 6 de reparatie van Corhart (handelsmerk) Zac (samengesmolten aluminiumoxide-zirkon-zirkoniumoxide)-vuurvaste blokken, die geplaatst zijn op het niveau van het oppervlak van de smelt in een glassmeltoven, waarbij de reparatieplaats een temperatuur heeft van 1500°C tot 1600°C, onmiddellijk voorafgaand aan een dergelijke projectie.

5 Het poeder is eveneens geschikt voor de reparatie van een chroom-vuurvast materiaal (dat wil zeggen een vuurvast materiaal dat meer dan 25% chroomoxide en minder dan 25% magnesiumoxide bevat), opnieuw gelokaliseerd op het niveau van het oppervlak van de smelt in een glassmeltoven.

10 Voorbeeld 6

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Magnesiummoxide 72% Al-korrels 3%

Zirkoniumoxide 10% Mg/AI-legering 5%

Koolstof 10% 15

De koolstof was cokes met een gemiddelde diameter van ongeveer 1,25 mm. De andere materialen waren zoals in voorbeeld 1 gespecificeerd. Een dergelijk poeder kan worden geprojecteerd zoals in voorbeeld 1 beschreven voor de reparatie van een staalconvertor, gevormd uit een magnesiumoxide-koolstofvuurvast materiaal.

20

Voorbeeld 7

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Magnesiummoxide 82% Si 2%

Zirkoniumoxide 10% Mg 4% 25 Al-schilfer 2%

Het silicium was in de vorm van korrels met een gemiddelde deeltjesgrootte van 4 micrometer. Het zirkoniumoxide had een nominale maximale korrelgrootte van 150 micrometer. De andere materialen waren zoals in de voorgaande voorbeelden gespecificeerd. Een dergelijk poeder kan met een snelheid van 150 30 kg/uur worden geprojecteerd voor de reparatie van een magnesiumoxide-basisch-vuurvast staalgietpan.

Voorbeeld 8

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Aluminiummoxide 92% Mg 2% 35 Al-korrels 6%

Het gebruikte aluminiumoxide was een elektro-gegoten aluminiumoxide dat op gewichtsbasis 99,6% Al203 bevatte. Het bevatte 0,05% CaO, en 0,02% Si02. De molaire verhouding van Si02 tot CaO in dit aluminiumoxide is derhalve 1:2,68.

40 Het aluminiumoxide had een nominale maximale korrelgrootte van 700 micrometer en het aluminium en magnesium hadden korrelgrootten zoals in voorbeeld 2 gespecificeerd. Een dergelijk poeder kan gebruikt worden zoals in voorbeeld 5 beschreven voor de reparatie van Corhart (handelsmerk) Zac-vuurvaste blokken in een glassmelttankoven, onder het werkoppervlakniveau van de smelt nadat de tank gedeeltelijk is afgelaten teneinde toegang te geven tot de reparatieplaats.

45 In een variant van dit voorbeeld werd het elektro-gegoten aluminiumoxide vervangen door plaatjes gemaakt van aluminiumoxide.

De gebruikte aluminiumoxideplaatjes hadden een nominale maximale korrelgrootte van 2 mm, en bevatten 99,5 gew.% Al203. Het bevatte 0,073 mol% CaO, en 0,085 mol% Si02. De molaire verhouding Si02 tot CaO in dit aluminiumoxide was dienovereenkomstig 1:0,86, hoewel het duidelijk voldoet aan de 50 uitdrukking: [SiO^/o S 0,2 -t- [CaO]%.

Voorbeeld 9

Een keramisch smeltpoeder omvat, op gewichtsbasis, het volgende:

Magnesiummoxide 80% Mg/Si-legering 2% 55 Zirkoniumoxide 10% Mg/AI-legering 5%

Claims

15 Conclusies

1. Keramisch smeltpoeder, dat een mengsel is van vuurvaste en brandstofpoeders, voor gebruik in een keramische smeltwerkwijze, waarin oxiderend gas en het mengsel van vuurvaste en brandstofpoeders geprojecteerd worden tegen een oppervlak en de brandstof verbrand wordt om voldoende warmte te 20 genereren zodat het vuurvaste poeder ten minste gedeeltelijk gesmolten of zachter wordt en een coherente vuurvaste massa geleidelijk wordt opgebouwd tegen dat oppervlak, met het kenmerk, dat het brandstof-poeder aanwezig is in een verhouding van niet meer dan 15 gew.% van het totale mengsel en ten minste twee metalen omvat gekozen uit aluminium, magnesium, chroom en zirkonium, en dat ten minste het grootste gewichtsgedeelte van het vuurvaste poeder bestaat uit één of meer van magnesiumoxide, 25 aluminiumoxide en chroomoxide, en dat de molaire verhoudingen van siliciumoxide en calciumoxide aanwezig in het vuurvaste poeder (indien enig) voldoen aan de volgende uitdrukking: [SiCy % < 0,2 + [CaO] %.

2. Keramisch smeltpoeder volgens conclusie 1, waarin de molaire verhoudingen van siliciumoxide en calciumoxide, welke in het vuurvaste poeder aanwezig zijn (indien enig) voldoen aan de volgende uitdruk- 30 king: [Si02] % < [CaO] %.

3. Keramisch smeltpoeder volgens conclusie 1 of 2, waarin het vuurvaste poeder in wezen vrij is van siliciumoxide.