NL8002115A

NL8002115A - Torch gunning metallurgical furnace linings - by supplying jet of refractory material and annular jets of oxygen and fuel at specific rates

Info

Publication number: NL8002115A
Application number: NL8002115A
Authority: NL
Original assignee: Do Nii Chernoj Metallurgii
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1981-11-02

Abstract

Torch gunning is carried out by supplying refractory material, fuel and O2 to the installation in the form of separate jets. The refractory is supplied as a central axial jet at 10-70 m/sec. the O2 is supplied as an annular jet at 50-300 m/sec., and the fuel is supplied as an outer annular jet at 5-30 m/sec. The ratio of refractory jet speed to the fuel jet speed is 2.0-7.0. The refractory material is heated and partially melted in the torch and is applied to the lining surface. Pref. the carrier gas for the refractory jet is O2. Used esp. in repairing the linings of steel making converters, ladles etc. Compared to prior art methods, the linings are 20-25% more stable, with 20% less refractory material used.

Description

-ï -1- 21261/Vk/mv * ï .¼-ï -1- 21261 / Vk / mv * ï .¼

Aanvrager: Donetsky nauchno-issledovatelsky institut chernoi metallurgii Donetsk, USSR.Applicant: Donetsky nauchno-issledovatelsky institut chernoi metallurgii Donetsk, USSR.

Korte aanduiding: Werkwijze voor het repareren van de bekleding van een metallurgisch apparaat.Short designation: Method for repairing the coating of a metallurgical device.

55

De uitvinding heeft- betrekking op een werkwijze voor het repareren van een bekleding van een metallurgische eenheid door vlam-gunaiteren van de'bekleding.The invention relates to a method of repairing a coating of a metallurgical unit by flame-gunitizing the coating.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast met goed resultaat bij het warm repareren van de bekleding van een metallurgische eenheid, waarvan de temperatuur hoger is dan de verbrandingstemperatuur van brandstof. Zo kan bijvoorbeeld de bekleding van een convertor het best direct na het aftappen van staal en het verwijderen van slak worden gerepareerd, waarbij de temperatuur van de bekleding gelegen is tussen 15 1200 en 1400 °C.The method according to the invention can be used with good results in the hot repair of the coating of a metallurgical unit, the temperature of which is higher than the combustion temperature of fuel. For example, it is best to repair the converter lining immediately after tapping steel and removing slag, the coating temperature being between 1200 and 1400 ° C.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast voor het reconditioneren van metallurgische eenheden met een cylindrische vorm, zoals convertors en gietpannen om staal af te voeren. De werkwijze kan ook worden toegepast voor het onder vlamsproeien van vlakke oppervlakken 20 met inbegrip van die oppervlakken die hellend naar beneden lopen zoals bijvoorbeeld de bekleding van zijwanden en daken van hoogovens, verhittings-organen en andere typen ovens.The method according to the invention can be used for reconditioning metallurgical units of cylindrical shape, such as converters and ladles, to discharge steel. The method can also be used for flame spraying flat surfaces 20 including those that slope downward, such as, for example, the cladding of side walls and roofs of blast furnaces, heaters and other types of furnaces.

Er zijn een aantal werkwijzen bekend voor het nat en halfdroog gunniteren van afgekoelde metallurgische eenheden door het met water 2^ bevochtigen van poedervormige vuurvaste massa’s die aangebracht worden op het bekledingsoppervlak dat gerepareeerd moet worden. Het repareren door het toepassen van deze werkwijze is tijdrovend en de aanbrenging van het vuurvaste materiaal, op deze manier verkregen, heeft slechts een korte bedrijfsduur, omdat met het oog op het verzekeren van de noodzakelijke 20 koude toestandsviscositeit de vuurvaste massa wordt gemengd met toevoeg- stoffen die de vuurvastheid van het samengestelde neerslag verlagen. Wanneer bijvoorbeeld een op magnesiet- of dolomiet.gebaseerde vuurvaste massa wordt gemengd met op siliciumoxyde gebaseerde additieven zal het neergeslagen gunniteringsmiddel verschillen met betrekking tot de chemische samenstelling ^ van de basis-bekleding en bevat additieven die een combinatie vormen met het basis-bekledingsmateriaal zodat er verbindingen onstaan met lagere smeltpunten en met een vuurvastheid die lager is dan van de basis-bekleding met een onvoldoende sterke hechting met de basis-bekleding en met een on- 800 2 1 15 #· J* » -2- 21261/Vk/mv * voldoend· hoge · weerstand ten opzichte van chemische aantasting door slak, welke '.minder is dan de weerstand van de basis-bekleding.A number of methods are known for wet and semi-dry gunniting of cooled metallurgical units by wetting with water 2 powdered refractory masses to be applied to the coating surface to be repaired. Repairing by applying this method is time consuming and the application of the refractory material obtained in this way has only a short operating time, because in order to ensure the necessary cold state viscosity the refractory mass is mixed with additive. substances that reduce the refractoriness of the composite precipitate. For example, when a magnesite or dolomite-based refractory mass is mixed with silica-based additives, the precipitated awarding agent will differ with respect to the chemical composition of the base coat and will contain additives that combine with the base coat to provide compounds are formed with lower melting points and with a refractoriness lower than that of the base coat with insufficiently strong adhesion to the base coat and with an un- 800 2 1 15 # · J * »-2- 21261 / Vk / mv * sufficiently high resistance to chemical attack by slag, which is less than the resistance of the base coat.

Er is ook een goede vlam-sproeimethode bekend die bestaat uit het aanbrengen van een vuurvast materiaal, brandstof en zuurstof op 5 een bekleding, het doen branden van de brandstof in de zuurstof waarbij de deeltjes vuurvast materiaal worden verhit tot een geplastificeerde toestand voordat deze in botsing komen met de bekleding.A good flame spray method is also known which consists of applying a refractory material, fuel and oxygen to a coating, burning the fuel in the oxygen, heating the refractory particles to a plasticized state before they are in collide with the trim.

Er is’ ook een werkwijze bekend en een inrichting voor het vlam-sproeien van een convertor-bekleding in horizontale positie. Volgens 10 deze werkwijze wordt een poedervormig vuurvast materiaal en fijn verdeelde brandstof samen toegevoegd. De stromen van het vuurvast materiaal, de brandstof en de zuurstof worden tangentiaal gericht op het bekledingoppervlak van de convertor een en ander zoals beschreven in het Duitse octrooischrift 2.200.667.There is also known a method and an apparatus for flame spraying a converter coating in a horizontal position. According to this method, a powdery refractory material and finely divided fuel are added together. The refractories, fuel and oxygen flows are directed tangentially to the coating surface of the converter as described in German Pat. No. 2,200,667.

15 De tangentiale aanbrenging * van de vlamstroom op het bekledingopppervlèk resulteert echter in een onvoldoende sterke deklaag omdat een aanzienlijke hoeveelheid van het vuurvaste materiaal mee afgevoerd wordt als stof ;door de afvoergassen, vanwege de slechte:brandstofverbran-ding, het ontstaan van een verlaagde druk in het centrum van de wervelende 20 met stof beladen gasstroom en de afzuiging van een deel van het vuurvaste materiaal in deze zone, samen met de verbrandingsgassen.However, the tangential application * of the flame flow to the coating surface results in an insufficiently strong coating because a considerable amount of the refractory material is also removed as dust; the exhaust gases, due to the poor combustion of fuel, the formation of a reduced pressure at the center of the swirling dust-laden gas stream and the extraction of some of the refractory material in this zone along with the combustion gases.

Bij de tangentiale aanbrenging van de vlam, is de afstand tussen de vlakken van de spuitstukken en het oppervlak van de bekleding te kort om de brandstof volledig te doen verbranden voordat de vlam in 25 aanraking komt met de bekleding, omdat het materiaal niet verhit is tot een geplastificèerde toestand. Daarom is het neergeslagen gunniteermateri -aal sterk gemengd met de deeltjes van het vuurvaste materiaal dat een onvoldoende hechting heeft met de basis-bekleding en met elkaar. Enkele van de niet voldoende verhitte deeltjes hechten niet aan het bekledingsopper-30 vlak en worden mee afgevoerd met de uitstromende afgassen.In the tangential application of the flame, the distance between the surfaces of the nozzles and the surface of the coating is too short to allow the fuel to burn completely before the flame comes into contact with the coating, because the material has not heated to a plasticized state. Therefore, the deposited gunnit material is strongly mixed with the refractory particles that have insufficient adhesion to the base coat and to each other. Some of the insufficiently heated particles do not adhere to the coating surface and are discharged with the effluent effluents.

Een andere bekende vlamsproeimethode bestaat uit het aanbrengen van een mengsel van een vuurvast materiaal, brandstof en zuurstof loodrecht op of schuin opzichte van het oppervlak van de bekleding.Another known flame spray method consists of applying a mixture of a refractory material, fuel and oxygen perpendicular to or at an angle to the surface of the coating.

Het vuurvaste materiaal wordt vervolgens geplastificeerd door een vlam met 35 hoge temperatuur, waarbij onzuiverheden die aanwezig zijn in het vuurvaste materiaal en de brandstof smelten zodat een vloeistoffase wordt gevormd waarbij de deeltjes van het vuurvaste materiaal in de vlam en het oppervlak van de bekleding dat gerepareeerd moet worden, worden bevochtigd. De deel- 800 2 1 15 -3- 21261/Vk/mv ,. ' % tjes van het vuurvaste materiaal dringen dan binnen in het oppervalk van de bekleding onder een hoek van ongeveer 100 graden waarbij een goede hechting wordt verzekerd van het vuurvaste materiaal met de bekleding.The refractory is then plasticized by a high temperature flame, impurities present in the refractory and the fuel melt to form a liquid phase with the refractory particles in the flame and the surface of the coating repaired must be moistened. The part- 800 2 1 15 -3- 21261 / Vk / mv,. % of the refractory material then penetrates the surface of the liner at an angle of about 100 degrees, ensuring good adhesion of the refractory material to the liner.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt in technisch opzicht 5 benaderd door een methode waarbij gunniteren met behulp van een vlam wordt uitgevoerd, bestaande uit het richten * van een brandstof, een vuurvaste materiaal en zuurstof met behulp van stromen die loodrecht staan op het oppervlak van de 'bekleding, met welke werkwijze ook een goed resultaat kan worden verkregen. Deze werkwijze wordt uitgevoerd met behulp van een 10 lans met kanalen voor het afzonderlijk toevoeren van samengeperste zuurstof en van · een mengsel van het poedervormige vuurvaste materiaal en brandstof aan de respectievelijke spuitstukken die aangebracht zijn over de omtrek van de lans. Het mengsel van vuurvast materiaal en brandstof wordt geïnjecteerd door de centrale sproeiopening terwijl zuurstof wordt toegevoerd door een ringvormig kanaal tussen de spuitstukken een en ander zoals beschreven in "Metallurg", Moskou,"Metallurgiya" Publishers, 1977, nr. 12 bladzijde 25 en 26.The method according to the invention is technically approached by a method in which flame gunnit is carried out, consisting of directing a fuel, a refractory material and oxygen by means of flows perpendicular to the surface of the coating, by whatever method a good result can be obtained. This process is performed using a lance with channels for separately supplying compressed oxygen and a mixture of the powdery refractory material and fuel to the respective nozzles disposed about the periphery of the lance. The refractory / fuel mixture is injected through the central spray orifice while oxygen is supplied through an annular channel between the nozzles as described in "Metallurg", Moscow, "Metallurgiya" Publishers, 1977, no. 12 pages 25 and 26 .

Een nadeel van deze werkwijze is echter dat geen gelijkmatige verhitting wordt bewerkstelligd van het vuurvaste materiaal en het mogelijk ^ is om· de deeltjes hiervan'te doen komen tegen de bekleding met -dezelfde snelheid omdat de brandstof niet verbrandt’, op een enkel punt, maar over een bepaalde lengte . De stroomsnelheid van de brandstof is afhankelijk van het vuurvaste materiaal, en de deeltjesconcentratie en de temperatuur is niet gelijkmatig over de vlam. De gecombineerde toevoer van de ^ brandstof en het vuurvaste materiaal bewerkstelligt de opbrenging op de bekleding van 60 tot 70¾ van het toegevoerde materiaal. De rest van het vuurvaste materiaal wordt niet verhit tot een geplastificeerde toestand en teruggekaatst door de 'bekleding en als stof meegevoerd met de verbran-A drawback of this method, however, is that it does not achieve uniform heating of the refractory material and it is possible to cause its particles to hit the coating at the same rate because the fuel does not burn at a single point. but over a certain length. The flow rate of the fuel is dependent on the refractory material, and the particle concentration and temperature is not uniform over the flame. The combined supply of the fuel and the refractory material effects the coating of 60 to 70% of the supplied material. The rest of the refractory material is not heated to a plasticized state and reflected from the coating and entrained as dust with the combustion

dingsproducten. Het verkregen gunniteemeerslag op de bekleding is niet 3Dthing products. The resulting award on the coating is not 3D

sterk vanwege de insluiting van niet voldoende verhitte, vuurvaste materi-aaldeeltjes die niet samensmelten en niet smelten op de basis-bekleding en zodoende wordt de binding tussen de opgebrachte korrels verzwakt.strong because of the inclusion of insufficiently heated, refractory material particles that do not fuse and do not melt on the base coat and thus weaken the bond between the applied grains.

Verder heeft deze vlam-gunniteermethode het nadeel van onvermijdbare verliezen aan materiaal bij het begin van het gunniteren, omdat het be-^ kledingoppervlak niet is verwarmd tot het plastificeerpunt. Een vuurvast materiaal dat door vlamsproeien is opgebracht en onvoldoende is verwarmd op de basis-bekleding geeft geen voldoende sterke binding hiermee en heeft zodoende een lage sterkte.Furthermore, this flame-grouting method has the disadvantage of unavoidable losses of material at the start of the grouting, because the coating surface is not heated to the plasticizing point. A refractory material which has been applied by flame spraying and which has not been heated sufficiently on the base coating does not give a sufficiently strong bond therewith and thus has a low strength.

800 2 1 15 φ ·*.800 2 1 15 φ *.

-A- 21261/Vk/rav k %-A- 21261 / Vk / rav k%

Daarom is een van de doelstellingen volgens de uitvinding het verkrijgen van een werkwijze voor het vlam-gunniteren van een metallurgische bekledingseenheid, waarmee de eigenschappen van het aangebrachte gunniteeraateriaal worden verbeterd en zodoende de gebruiksduur van de 5 metallurgische eenheden.Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a method of flame-gunniting a metallurgical coating unit, which improves the properties of the applied gunnit material and thus the useful life of the metallurgical units.

Een andere niet minder belangrijke doelstelling volgens de uitvinding is het verbeteren van de toepassing van het vuurvaste materiaal en zodoende het verlagen van het verbruik hiervan .-.bij het gunniteren.Another no less important object according to the invention is to improve the use of the refractory material and thus to reduce its consumption during the awarding process.

Deze en andere doelstelligen worden verwezenlijkt met een 10 werkwijze volgens de uitvinding voor het vlam-gunniteren van de bekleding van een metallurgische eenheid welke werkwijze hierdoor wordt gekenmerkt dat een vuurvast materiaal , een brandstof en zuurstof worden geïnjecteerd in oven in afzonderlijke stromen,het vuurvaste materiaal wordt toegevoerd in een axiaal symmetrische centrale stroom met een snelheid tussen 15 10 en 70 raeter/seconde, zuurstof wordt teogevoerd in een ringvormige stroom aan de buitenkant van de vuurvaste materiaalstroom bij een snelheid tussen 50 en 300 meter/seconde em de brandstof wordt toegevoerd in een ringvormige stroom aan de buitenkant van de zuurstofstroom bij een snelheid van 5-30 meter/seconde, waarbij het vuurvaste materiaal wordt verhit tot een plas-20 tificerende toestand in een vlam met een hoge temperatuur en zodoende aan-gebracht op het oppervlak van de bekleding.These and other objects are achieved by a method according to the invention for flame-gunnit the coating of a metallurgical unit, which method is characterized in that a refractory material, a fuel and oxygen are injected into furnace in separate flows, the refractory material is supplied in an axially symmetric central flow at a speed between 15 and 70 raeter / second, oxygen is supplied in an annular flow on the outside of the refractory material flow at a speed between 50 and 300 meters / second and the fuel is supplied in an annular flow on the outside of the oxygen flow at a speed of 5-30 meters / second, the refractory being heated to a plasticizing state in a high temperature flame and thereby applied to the surface of the coating.

Door de werkwijze volgens de uitvinding wordt het verbranden van de brandstof bewerkstelligd in een klein volume direct nabij de afvoer van de spuitstukken en de toevoer van het vuurvaste-materiaal door een 25 korte vlam met een hoge temperatuur met een snelheid die voldoende is om een snelle verhitting mogelijk te maken van het vuurvaste materiaal tot een geplastificeerde toestand en een binnendringen hiervan in de bekleding met een vereiste snelheid.By the method according to the invention, the combustion of the fuel is effected in a small volume immediately near the discharge of the nozzles and the supply of the refractory material through a short flame at a high temperature at a speed sufficient to provide a rapid allow heating of the refractory to a plasticized state and penetration into the liner at a required rate.

Het heeft voordelen om het vuurvaste materiaal onder gebruik-30 making van zuurstof te injecteren omdat dit de opwarmsnelheib van de vuur-·> vaste metaal deeltjes verhoogt. De aanwezigheid van zuurstof rond de deeltjes vuurvast materiaal zal wanneer ze worden geïnjecteerd in een vlam, gevormd met vaste brandstof en gasvormige ontledingsproducten en de oxydatie van de brandstof het verbrandingsprocédé verschuiven naar de vuurvaste materiaal-35 deeltjes. Een ander voordeel is dat de injectie van zuurstof een hogere temperatuur geeft in vergelijking met de temperatuur die ontwikkeld wordt door het injecteren van lucht.It is advantageous to inject the refractory using oxygen because it increases the heating rate of the refractory metal particles. The presence of oxygen around the refractory particles when injected into a flame formed with solid fuel and gaseous decomposition products and the oxidation of the fuel will shift the combustion process to the refractory particles. Another advantage is that the injection of oxygen gives a higher temperature compared to the temperature developed by injecting air.

Deze methode van het met een vlam gunniteren van metallur?- 800 2 1 15 -5- 21261/Vk/mv gische eenheden verbetert sterk de eigenschappen van het neergeslagen gunniteermateriaal omdat het de noodzakelijke temperatuursomstandigbeden verzekert voor de aanbrenging en het sinteren van het opgebrachte neerslag en de meevoering van het vuurvaste materaal vermindert waardoor een gro-5 tere binnendringing hiervan in het neerslag mogelijk is, hetgeen bewerkstelligd wordt door een snellere verhitting van de vuurvaste materiaal-deeltjes in de vlam en door een juiste snelheid van binnendringing van de deeltjes in de opgêbrachte laag. De opbrenging bij geschikte temperatuur bewerkstelligt dat het vuurvaste materiaal een sterke laag vormt en dat 10 een goede hechting versmelt op de basis-bekleding. Het voorverhitten van de bekleding bij het begin van het gunniteren, door het injecteren van de brandstof en zuurstof zonder vuurvast materiaal zou ook het verbruik van vuurvast materiaal verminderen. Het gebruik van brandstof en van vuurvast materiaal van verschillende ..deeltjesgrootten, bijvoorbeeld fijn 15 verdeelde brandstofdeeltjes en grotere deeltjes vuurvast materiaal intensiveert de verbranding van de brandstof, intensiveert de verhittings-snelheid van de vuurvaste materiaaldeeltjes in de vlam en geeft aan de deeltjes een hogere kinetische energie om binnen te dringen in de opgebouwde laag.This method of flame-metallurizing metallur? - 800 2 1 15 -5- 21261 / Vk / mv gic units greatly improves the properties of the deposited gunnit material because it ensures the necessary temperature conditions for the application and sintering of the deposited deposition. and reduces the entrainment of the refractory material allowing for a greater penetration thereof into the precipitate, which is accomplished by faster heating of the refractory particles in the flame and by a proper rate of penetration of the particles into the applied layer. The application at a suitable temperature causes the refractory material to form a strong layer and to ensure good adhesion to the base coat. Preheating the cladding at the start of the gunnit by injecting the fuel and oxygen without refractory would also reduce the consumption of refractory. The use of fuel and refractory materials of different particle sizes, for example finely divided fuel particles and larger refractory particles, intensifies combustion of the fuel, intensifies the heating rate of the refractory particles in the flame and gives the particles a higher kinetic energy to penetrate into the built-up layer.

20 De toepassing van de methode voor het met een vlam gunniteren van een 'bekleding van een metallurgische eenheid volgens de uitvinding geeft een 20-25% stijging van de bedrijfsduur van de deklaag.(een betere werking van de deklaag) en 20% verlaging van het verbruik van het vuurvaste materiaal in vergelijking met de werkwijze waarbij de brandstof en het 25 vuurvaste materiaal samen worden geïnjecteerd.The use of the method for flame-adorning a coating of a metallurgical unit according to the invention results in a 20-25% increase in the operating life of the coating (better performance of the coating) and a 20% reduction in the consumption of the refractory material compared to the method of injecting the fuel and refractory material together.

Deze en andere doelstelligen en verkregen resultaten volgens de uitvinding zullen duidelijker worden uit een uitvoeringsvorm hiervan die hieronder nader zal worden beschreven waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin een lans is aangegeven voor het uitvoeren 30 van de beschreven werkwijze , waarmee het vlam-gunniteren kan worden uitgevoerd.These and other objects and results obtained according to the invention will become more apparent from an embodiment thereof which will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which a lance is indicated for carrying out the described method with which the flame-gunnitizing can be performed.

De werkwijze volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld worden bewerkstelligd met behulp van een lans zoals in de tekening is vermeld.The method according to the invention can for instance be effected with the aid of a lance as stated in the drawing.

De lans bestaat uit een centrale leiding 1 voor het toevoeren 35 van vuurvast materiaal in een zuurstofstroom, een leiding 2 , een ringvormig kanaal dat gevormd is tudsen leiding 2 en leiding 1 en waardoor zuurstof wordt toegevoerd, een leiding 3, een ringvormig kanaal dat gevormd is tussen leiding 3 en leiding 2 en waarmee brandstof wordt toege- 8002 1 15 -6- 21261/Vk/mv Η* voerd, leidingen 4 en 5 die kanalen vormen voor het toevoeren en afvoeren van koelwater, centrale buisstukken 6 voor het toevoeren van het vuurvaste materiaal, spuitstukken 7 die met de centrale spuitstukken 6 kanalen vormen voor het toevoeren van zuurstof en spuitstukken 8 die met de spuitstukken 7 kanalen vormen voor het toevoeren van de brandstof Het eindvlak van de 5 lans is thermisch· geïsoleerd met behulp van aangebrachte vuurvaste massa 9. De werkwijze volgens de uitvinding kan als volgt worden uitgevoerd.The lance consists of a central conduit 1 for supplying refractory material in an oxygen stream, a conduit 2, an annular channel which is formed between conduit 2 and conduit 1 and through which oxygen is supplied, a conduit 3, an annular channel which is formed between pipe 3 and pipe 2 and with which fuel is supplied 8002 1 15 -6- 21261 / Vk / mv Η *, pipes 4 and 5 which form channels for the supply and removal of cooling water, central pipe pieces 6 for supplying the refractory material, nozzles 7 forming with the central nozzles 6 channels for the supply of oxygen and nozzles 8 with the nozzles forming 7 channels for supplying the fuel The end face of the 5 lance is thermally insulated by means of applied refractory mass 9. The method according to the invention can be carried out as follows.

De·fijngemaakte brandstof wordt toegevoerd via het ringvormige kanaal tussen de leidingen 2 en 3 en via het ringvormige kanaal tussen w de spuitstukken 7 en '8 met een uitstroorasnelheid van 5 tot 30 meter/seconde. 10 Zuurstof wordt toegevoerd via het ringvormige kanaal tussen de leidingen 2 en 1 en via het ringvormige kanaal tussen de spuitstukken 6 en 7 met een uitstroomsnelheid van 50-300 meter/seconde, terwijl het vuurvaste materiaal wordt toegevoerd via de centrale leiding 1 en via het centrale rspuitstuk 6 met een uitstroomsnelheid van 10-70 meter/seconde.The comminuted fuel is supplied through the annular channel between lines 2 and 3 and through the annular channel between the nozzles 7 and 8 at an emission shaft speed of 5 to 30 meters / second. Oxygen is supplied through the annular channel between lines 2 and 1 and through the annular channel between nozzles 6 and 7 with an outflow velocity of 50-300 meters / second, while the refractory material is supplied through central line 1 and through the central nozzle 6 with an outflow velocity of 10-70 meters / second.

^ De buitenste lagen van de ringvormige 'twee-fasenstroom van 'de brandstof worden vertraagd en ontbrand doordat ze in contact worden gebracht met de gassen van de ovenunit ((laboratory). Zuurstof wordt geïnjecteerd in de nu ontbrande brandstofstroom. Een aanzienlijk verschil in de snelheid van de zuurstof en de brandstof resulteert in een snelle menging en een ?o bijna onmiddellijke verbranding van de brandstof.^ The outer layers of the annular 'two-phase flow' of the fuel are retarded and ignited by being brought into contact with the gases from the furnace unit ((laboratory). Oxygen is injected into the now ignited fuel flow. A significant difference in the speed of oxygen and fuel results in rapid mixing and almost instantaneous combustion of the fuel.

De verbranding wordt volledig voordat de vlam in contact komt met de bekleding, waarbij het vuurvaste materiaal kan worden verhit tot een plastificerende toestand in een vlam met een hoge temperatuur voordat het in contact komt met de bekleding.Combustion becomes complete before the flame comes in contact with the liner, whereby the refractory material can be heated to a plasticizing state in a high temperature flame before it contacts the liner.

Bij het begin ,van de gunniteerbewerking wordt de vlam geïnjecteerd met brandstof en zuurstof en over het oppervlak van de bekleding bewogen cm dit te verwarmen tot de vereiste temperaturen, waarna het vuurvaste materiaal wordt aangebracht en de lage stroomsnelheden van de boand-stof en zuurstof worden verhoogd, zodat het vuurvaste materiaal’in de vlam 30 wordt verhoogd tot een bepaalde temperatuur. De vlamstroom die nu gevormd wordt met de brandstof , het vuurvaste materiaal en zuurstof wordt roterend bewogen over het oppervlak van de bekleding over een bepaald patroon om het vuurvaste materiaal aan te brengen, hetgeen lokaal kan gebeuren op de uitgesleten plaatsen van de bekleding of gelijkmatig over het gehele oppervlak 3-* hiervan. Wanneer eenmaal de gespecificeerde dikte van het door gunniteren aangebrachte neerslag is bewerkstelligd wordt de toevoer .van de componenten beëindigd behalve het water, waarbij de kanalen voor het toevoeren van de 800 2 1 15 <" Λ -7- 21261/Vk/mv k -% brandstof wordenleeggeblazen met lucht en de lans uit de oveneenheid wordt genomen.At the beginning of the awarding operation, the flame is injected with fuel and oxygen and moved over the surface of the coating to heat it to the required temperatures, after which the refractory is applied and the low flow rates of the fuel and oxygen are added. increased, so that the refractory material in the flame 30 is raised to a certain temperature. The flame stream now formed with the fuel, refractory material and oxygen is rotated across the surface of the coating over a given pattern to apply the refractory material, which may be done locally at the worn places of the coating or evenly over the entire surface 3- * of this. Once the specified thickness of the deposition deposited by gunnitization has been achieved, the supply of the components is terminated except for the water, the channels for supplying the 800 2 1 15 <-7-221261 / Vk / mv k - % fuel are blown with air and the lance is removed from the oven unit.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.The invention will be further elucidated by means of the following examples.

5 Voorbeeld IExample I

Een convertor van 350 ton (BOF) werd onderworpen aan een reparatie bij verhoogde temperatuur. De binnendiameter van de convertor was 8,5 gieter. De bekleding bestond uit met teer gebonden magnesiet.A 350 ton (BOF) converter was subjected to an elevated temperature repair. The inner diameter of the converter was 8.5 watering can. The coating consisted of tar-bonded magnesite.

Het gunniteren werd bewerkstelligd met poedervormig magne- 10 siet, met een deeltjesgrootte kleiner <rdan 0,5 mm waarbij het magiesiet 3 werd meegevoerd door : zuurstof. Het zuurstofverbruik hiervoor was 1 m per 100 kg magnesiet.The awarding was effected with powdered magnetite, with a particle size of less than 0.5 mm, the magicite being entrained by oxygen. The oxygen consumption for this was 1 m per 100 kg of magnesite.

De brandstof bestond uit poedervormige cokes, welke fracties niet groter waren dan 0,1 mm, welke cokes meegevoerd werd door samenge- 3 15 perste lucht, waarvan het verbruik 1 m per 100 kg cokes bedroeg.The fuel consisted of powdered coke, which fractions did not exceed 0.1 mm, which coke was entrained by compressed air, the consumption of which was 1 m per 100 kg of coke.

De temperatuur van het oppervlak van de bekleding bij het begin van het gunniteren was 1300 °C.The temperature of the surface of the coating at the start of gunnitization was 1300 ° C.

Eerst werd water toegevoerd om de lans af te koelen en de lans werd vervolgens in de convertor aangebracht. De bekleding van de convertor 20 werd vanuit het centrum gegunniteerd door het roteren van de lans over de longitudinale as, waarbij de vlam loodrecht werd gericht op het oppervlak van de bekleding. Toen de lans eenmaal in de convertor was gebracht werd de brandstof toegevoerd met een snelheid van 150 kg/minuut en de zuur- 3 stof met 230 m /minuut, waarbij de uitstroomsnelheden van de brandstof en 25 de zuurstof ongeveer respectievelijk 10 en 250 meter/seconde bedroegen.Water was first supplied to cool the lance and the lance was then placed in the converter. The coating of the converter 20 was gun-ed from the center by rotating the lance about the longitudinal axis, directing the flame perpendicular to the surface of the coating. Once the lance was introduced into the converter, the fuel was fed at a rate of 150 kg / minute and the oxygen at 230 m / minute, with the outflow rates of the fuel and oxygen approximately 10 and 250 meters / minute, respectively. second.

De bekleding werd gelijkmatig verhit gedurende ongeveer 2 minuten om een temperatuur te bereiken van ongeveer 1700 °C op het oppervlak hiervan, hetgeen een goede hechting verzekert van de magnesietdeeltjes op het oppervlak van de bekleding. Toen de temperatuur de bovenvermelde waarde had 30 bereikt werd magnesiet toegevoerd in een hoeveelheid van 500 kg/minuut bij een uitstroomsnelheid van ongeveer 40 meter/seconde en het verbruik van de brandstof werd verhoogd tot 200 kg/minuut, waarbij de uitstroomsnelheid van de brandstof vervolgens werd verhoogd tot 13,5 meter/seconde. Het zuur- 3 stofverbruik bleef ongewijzigd en ongeveer gelijk aan 230 m /minuut. De 35 verbruikte hoeveelheden en de uitstroomsnelheden verzekeren een binnendrin-gingssnelheid van de vuurvaste materiaaldeeltjes in het bekledingsoppervlak van ongeveer 8 meter/seconde. Een hogere fijnheid aan brandstofdeeltjes, in vergelijking met die van het vuurvaste materiaal maakt het mogelijk om de 8002 1 15 -8- 21261/Vk/mv .% brandstof te verbranden over een lengte van 1/4 tot 1/3 van het rechte gedeelte van de vlam, waarbij de lengte van het gedeelte waarin een hoge temperatuur heerst in de vlam wordt verhoogd, de verhitting van de magnesiet-deeltjes wordt geïntensiveerd en wordt verhoogd, de verhitting van de mag-5 nesietdeeltjes wordt geïntensiveerd en het temperatuurspatroon gelijkmatig wordt verbeterd over de vlam. Met name wordt alle magnesiet gelijkmatig verhit in de vlam tot een temperatuur tussen 1750 en 1800 °C, waardoor de binnendringingsdiepte hiervan in de bekleding wordt verhoogd.The coating was heated uniformly for about 2 minutes to reach a temperature of about 1700 ° C on its surface, ensuring good adhesion of the magnesite particles to the surface of the coating. When the temperature reached the above-mentioned value, magnesite was fed in an amount of 500 kg / minute at an outflow rate of about 40 meters / second and the fuel consumption was increased to 200 kg / minute, the outflow rate of the fuel then was increased to 13.5 meters / second. The oxygen consumption remained unchanged and approximately equal to 230 m / minute. The amounts consumed and the outflow rates ensure a penetration rate of the refractory material particles into the coating surface of about 8 meters / second. A higher fineness of fuel particles, compared to that of the refractory, makes it possible to burn the 8002 1 15 -8- 21261 / Vk / mv.% Fuel over a length of 1/4 to 1/3 of the straight section of the flame, increasing the length of the high temperature portion in the flame, intensifying and increasing the heating of the magnesite particles, intensifying the heating of the magnesium particles and evenly improving the temperature pattern about the flame. In particular, all magnesite is heated uniformly in the flame to a temperature between 1750 and 1800 ° C, increasing its penetration depth into the coating.

De toepassing van magnesiet met een hogere „deeltjesgrootte 10 dan de brandstof bewerkstelligt dat de magnesietdeeltjes een grotere kinetische energie hebben en zodoende wordt de binnendringingsdiepte hiervan in de bekleding verhoogd. Het verbranden van de brandstof met een tekort aan zuurstof resulteert in het feit dat koolstof geïntroduceerd wordt in het gunniteerneerslag zoals cokesresten en deze worden gebonden aan de mag-15 nesietdeeltjes. De opbouw van het neerslag komt zodoende nagenoeg overeen met de chemische samenstelling van de basis-bekleding, waardoor een sterkere hechting wordt bewerkstelligd ten opzichte van de basis-bekleding. Een gelijkmatige. voorverwarming van de bekleding en toevoer van de magnesietdeeltjes aan de op te bouwen laag, welke .unagenoeg verhit worden tot dezelfde 20 temperatuur als de bekleding, zal resulteren in een sterk gebonden opgebrachte -laag. De duurzaamheid van de opgebouwde laag met een gelijke dikte steeg met 4 tot 5 verhittingscycli, hetgeen overeenkomt met een verbetering van de opgebrachte laag met 20¾. Tot ongeveer 90%, hetgeen ongeveer 20% meer is dan volgens -een bekende werkwijze , worden de magnesietdeeltjes 25 toegevoerd aan de bekleding. Het gunniteren werd gestopt nadat de laag een bepaalde dikte had verkregen óp het bekledingsoppervlak. De tijdsduur voor het repareren van een 350-ton convertor door het vlamsproeien bij verhoogde temperatuur bedroeg ongeveer 5 tot 8 minuten.The use of magnesite with a particle size higher than the fuel causes the magnesite particles to have a greater kinetic energy and thus the penetration depth thereof into the coating is increased. Burning the oxygen deficient fuel results in carbon being introduced into the guns precipitates such as coke residues and these are bound to the magnesium particles. The build-up of the precipitate thus substantially corresponds to the chemical composition of the base coat, whereby stronger adhesion is achieved with respect to the base coat. An even one. preheating of the coating and supply of the magnesite particles to the build-up layer, which are substantially heated to the same temperature as the coating, will result in a highly bonded applied coat. The durability of the built-up layer of equal thickness increased by 4 to 5 heating cycles, which corresponds to an improvement of the applied layer by 20¾. Up to about 90%, which is about 20% more than by a known method, the magnesite particles 25 are supplied to the coating. The awarding was stopped after the layer had obtained a certain thickness on the coating surface. The time to repair a 350-ton converter by flame spraying at elevated temperature was about 5 to 8 minutes.

Voorbeeld IIExample II

30 Een convertor van 50 ton (BOF) werd bij verhoogde temperatuur gerepareeerd. De binnendiameter van de convertor bedroeg 2,8 meter . De bekleding was samengesteld uit metteer'gebonden magnesiet.A 50 ton converter (BOF) was repaired at elevated temperature. The inner diameter of the converter was 2.8 meters. The coating was composed of tar-bonded magnesite.

Het gunniteren werd bewerkstelligd met een poedervormig magnesiet met een deeltjesgrootte die niet meer is dan 0,2 mm. De magnesiet-35 deeltjes werden meegevoerd met zuurstof, waarvan het verbruik 1 bedroeg per 100 kg magnesiet.The awarding was effected with a powdered magnesite with a particle size not more than 0.2 mm. The magnesite particles were entrained with oxygen, the consumption of which was 1 per 100 kg of magnesite.

De brandstof bestond uit fijngemaakte cokes met een deeltjesgrootte die niet meer was dan 0,08 mm, welke cokes werd meegevoerd door 800 2 1 15 -9- 21261/Vk/mv fi .% 3 samengeperste lucht waarvan het verbruik 1 m per 100 kg cokes. isThe fuel consisted of comminuted coke with a particle size not more than 0.08 mm, which was carried by 800 2 1 15 -9- 21261 / Vk / mv fi.% 3 compressed air, the consumption of which was 1 m per 100 kg coke. is

De temperatuur van het oppervlak van de bekleding bij het begin van het gunniteren was 1200 °C.The temperature of the surface of the coating at the start of gunnitization was 1200 ° C.

Eerst werd water toegevoerd om de lans af te koelen en de 5 lans werd vervolgens in de convertor aangebracht. Het gunniteren werd bewerkstelligd vanuit het centrum van' de convertor door de lans te roteren over de longitudinale as, waarbij de vlam loodrecht gericht was op het be-kledingoppervlak. Wanneer de afstand tussen de lans en het bekledingsopper-vlak in de convertor van 50 ton 2 keer zo groot was als die in een conver-10 tor vgn 350 ton (in vergelijking met voorbeeld I) was het verbruik van de uitgangsstoffen , de uitstroomshelheden en de dimensies van de buisstukken ingesteld op een zodanige wijze dat de brandstof verbrand werd over 1/3 tot 1/2 van de lengte van het rechte gedeelte van de vlam, om de magnesiet-deeltjes gelijkmatig te verhitten in het rechte gedeelte van de vlam en ^ om te verzekeren dat de binnendringing in de bekleding plaats had met de vereiste snelheid. Toen de lans eenmaal in de convertor was aangebracht werd de brandstoftoevoer verhoogd tot 50 kg/rainuut en de uitstroomsnelheid tot ongeveer 5 meter/seconde terwijl de zuurstoftoevoer werd verhoogd tot 80 m /minuut en de uitstroomsnelheid tot ongeveer 70 meter/seconde. Het bekle- 20 dingsoppervlak werd gelijkmatig verhit gedurende ongeveer 2 minuten ter bewerkstelliging van een temperatuur van 1700 °C. Vervolgens werd magnesiet toegevoerd met een snelheid van 170 kg/minuut en de uitstroomsnelheid was ongeveer 15 meter/seconde en het verbruik van brandstof werd verhoogd tot 70 kg/minuut en de uitstroomsnelheid hiervan tot ongeveer 7 ipeter/seconde.Water was first supplied to cool the lance and the lance was then placed in the converter. Gunniting was accomplished from the center of the converter by rotating the lance about the longitudinal axis with the flame directed perpendicular to the coating surface. When the distance between the lance and the coating surface in the 50-ton converter was twice as great as that in a converter of 350 tons (compared to Example I), the consumption of the raw materials, the effluent rates and the dimensions of the pipe pieces adjusted in such a way that the fuel was burned about 1/3 to 1/2 of the length of the straight section of the flame, to heat the magnesite particles evenly in the straight section of the flame and ^ to ensure that penetration into the coating occurred at the required rate. Once the lance was placed in the converter, the fuel supply was increased to 50 kg / second and the outflow rate to about 5 meters / second while the oxygen supply was increased to 80 m / minute and the outflow speed to about 70 meters / second. The coating surface was heated uniformly for about 2 minutes to achieve a temperature of 1700 ° C. Magnesite was then fed at a rate of 170 kg / minute and the outflow rate was about 15 meters / second and the fuel consumption was increased to 70 kg / minute and its outflow rate to about 7 ipeter / second.

pc 3 J Het zuurstofverbruik bleef onveranderd op een niveau van 80 ra /minuut.pc 3 J The oxygen consumption remained unchanged at a level of 80 ra / minute.

Deze verbruikssnelheden en afvoersnelheden van de stoffen verzekerden de binnen dringinssfielheitt * * de magnesietdeeltjes in de bekleding van ongeveer 7 meter/seconde. Met het oog op het verhogen van de verbrandigssnelheid en om een gelijkmatige verhitting te verzekeren van de magnesietdeeltjes in 30 de vlam tot de aangegeven temperatuur waren de brandstof deeltjes en de magnesietdeeltjes in dit voorbeeld fijner dan die : in voorbeeld I. Een juiste instelling van het verbruik van de componenten en de uitstroomsneïheden, bewerkstelligd voor de convertor van 50 ton^ gaven dezelfde resultaten als voor de convertor van 350 ton, beschreven in voorbeeld I. In dit voorbeeld 35 werd tot 85 % van de magnesietdeeltjes teruggevonden in de opgebouwde laag. Het gunniteren werd gestopt nadat de laag de gewenste dikte had verkregen, hetgeen bereikt werd na een tijdsduur van 4 tot 16 minuten.These consumption rates and discharge rates of the fabrics ensured the magnesite particles in the coating at approximately 7 meters / second within the penetration system. In order to increase the burning rate and to ensure uniform heating of the magnesite particles in the flame to the indicated temperature, the fuel particles and the magnesite particles in this example were finer than those in Example I. Correct setting of the consumption of the components and the outflow rates effected for the 50 ton converter gave the same results as for the 350 ton converter described in Example 1. In this Example 35, up to 85% of the magnesite particles were recovered in the built-up layer. The awarding was stopped after the layer had obtained the desired thickness, which was achieved after a period of 4 to 16 minutes.

800 2 1 15 -conclusies-800 2 1 15 - conclusions -

Claims

1. Method for repairing a coating of a metallurgical unit by flame-gunning the coating, characterized in that a refractory material, a fuel and oxygen are injected into an oven in separate streams, the refractory material supplied in an axially symmetrical central strut at a speed between 10 and 70 meters / second, oxygen is supplied in an annular flow on the outside of the refractory material flow at a speed between 10 50 and 300 meters / second and the fuel is supplied in a annular flow on the outside of the oxygen flow at a speed of 5-30 meters / second, the refractory being heated to a plasticizing state in a flame at a high temperature and thus applied to the surface of the coating. 15

A method according to claim 1, characterized in that the refractory material is entrained by oxygen. 800 2 1 15