NL8503318A

NL8503318A - PROCESS FOR FORMING A REFRACTORY MASS AND LANCE FOR SPRAYING PARTICULAR, EXOTHERMALLY OXIDISABLE MATERIAL.

Info

Publication number: NL8503318A
Application number: NL8503318A
Authority: NL
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-11-30
Publication date: 1986-08-18
Also published as: GB2170122A; GB2170122B; FR2576527A1; DE3540889C2; IT1182694B; LU86174A1; DE3540889A1; JPH0820183B2; FR2576527B1; GB8502007D0; BE903712A; JPS61175476A; IT8567977A0

Description

NL 33091-Kp/dJ/cs * — fNL 33091-Kp / dJ / cs * - f

Werkwijze voor het vormen van een vuurvaste massa alsmede lans voor het spuiten van deeltjesvormig, exothermisch oxideer-baar materiaal.Method for forming a refractory mass as well as a lance for spraying particulate exothermic oxidizable material.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormen van een vuurvaste massa op een werk-oppervlak door tegen dat oppervlak een mengsel van exothermisch oxideerbare deeltjes en vuurvaste deeltjes in een verbranding-5 onderhoudend gas te spuiten, waarbij de werkwijze omvat het transporteren van het te spuiten materiaal doorgans naar een lanskop en het dechargeren van het genoemde mengsel onder zodanige omstandigheden, dat de genoemde oxideerbare deeltjes reageren met het verbranding-onderhoudende gas onder ontwikke-10 ling van hitte, waardoor tenminste de oppervlakken van de vuurvaste deeltjes waarmede deze worden gespoten, worden gesmolten om zo de genoemde vuurvaste massa te vormen.The present invention relates to a method of forming a refractory mass on a working surface by injecting a mixture of exothermically oxidizable particles and refractory particles into a combustion-sustaining gas against that surface, the method comprising transporting the material to be sprayed passes through to a lance head and decharging said mixture under conditions such that said oxidizable particles react with the combustion-sustaining gas under heat generation, thereby at least forming the surfaces of the refractory particles with which they are sprayed, are melted to form said refractory mass.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een lans voor het spuiten van deeltjes van een exothermisch 15 oxideerbaar materiaal en van deeltjes van een vuurvast materiaal in een verbranding-onderhoudend gas, welke lans is uitgerust met een kop voor het dechargeren van dergelijk deel-tjesvormig materiaal en welke geschikt is voor toepassing in een dergelijke werkwijze.The present invention also relates to a lance for spraying particles of an exothermic oxidizable material and particles of a refractory material in a combustion-sustaining gas, which lance is equipped with a head for discharging such particulate material and which is suitable for use in such a method.

20 Dergelijke in de aanhef genoemde werkwijzeazijn in het bijzonder geschikt voor het heet-herstellen van ovens en andere vuurvaste inrichtingen. Zij zijn eveneens te gebruiken bij de vorming van vuurvaste componenten, bijvoorbeeld voor het bedekken van oppervlakken van vuurvaste metalen of andere 25 vuurvaste substraten, en in het bijzonder voor de vorming van vuurvaste bekledingen op delen die speciaal gevoelig zijn voor erosie.Such method methods mentioned in the preamble are particularly suitable for the hot recovery of ovens and other refractory devices. They can also be used in the formation of refractory components, for example for covering surfaces of refractory metals or other refractory substrates, and in particular for the formation of refractory coatings on parts especially sensitive to erosion.

In het geval van het herstellen van een oven, kunnen, en worden inderdaad bij voorkeur, dergelijke werkwijzen hoofd-30 zakelijk bedreven bij de werktemperatuur van de oven. Bovendien kan in bepaalde gevallen, zoals bij het herstellen van de bovenbouw van een glassmeltoven, het herstellen worden uitgevoerd terwijl de oven nog in werking is. Het is in ieder geval wenselijk, dat enig heet-herstelwerk snel wordt voltooid om, 35 voorzover als mogelijk is, problemen welke gepaard gaan met - ~ ^ -T Λ-; ^ Cr* S ^t i - 2 -In the case of furnace restoration, such methods can, and indeed are preferably, operated at the furnace operating temperature. In addition, in certain instances, such as when repairing the superstructure of a glass melting furnace, restoration can be performed while the furnace is still operating. In any case, it is desirable that some hot recovery work be completed quickly to overcome, as far as possible, problems associated with ~ T-T; ^ Cr * S ^ t i - 2 -

f Jf J

het afkoelen en opnieuw verhitten van de te herstellen inrichting te vermijden en om het normale bedrijf zo snel mogelijk te hervatten.avoid cooling and reheating of the device to be repaired and to resume normal operation as soon as possible.

Bij uitvoerige proeven met deze werkwijzen is er een 5 probleem gebleken met betrekking tot het op betrouwbare wijze verkrijgen van een duurzame vuurvaste afzetting en er is derhalve een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek verricht naar de oorzaken van gebreken in de gevormde vuurvaste massa. In vele gevallen is gevonden, dat het afgezette vuurvaste materiaal 10 een mate van stratificatie vertoont, hetgeen blijkt uit labo-ratoriumonderzoeking van dwarsdoorsneden van de afzetting. De reden voor deze stratificatie lijkt te zijn, dat afzettingen van enige wezenlijke dikte dienen te worden opgebouwd door met een lans diverse malen het werkoppervlak te passeren en 15 dat afkoeling van het werkoppervlak, welke afkoeling plaats-' vindt tussen opeenvolgende passages, leidt tot inhomogeni-teiten in het vuurvaste materiaal aan de grens tussen de materialen, welke tijdens opeenvolgende passages zijn afgezet.Extensive tests with these methods have shown a problem with reliably obtaining a durable refractory deposit, and therefore a considerable amount of research has been conducted into the causes of defects in the refractory mass formed. In many instances, it has been found that the deposited refractory 10 exhibits a degree of stratification, as shown by laboratory studies of deposition cross-sections. The reason for this stratification seems to be that deposits of any substantial thickness have to be built up by passing the work surface several times with a lance and that cooling of the work surface, which takes place between successive passages, leads to inhomogeneity. fines in the refractory material at the boundary between the materials deposited during successive passes.

De stratificatie, welke afkomstig is van dit gebrek 20 aan homogeniteit, vormt een zwakheid in de structuur van de gevormde vuurvaste massa. Wanneer de oven in bedrijf is, zal er een thermische gradiënt zijn gedurende het herstel, zodat opeenvolgende lagen op verschillende wijze thermisch worden belast, hetgeen in verloop van tijd kan leiden tot afschilfe-25 ren van vuurvast materiaal. Dit betekent, dat het herstel of ander werk opnieuw zou moeten worden verricht. Onder bepaalde omstandigheden kunnen andere ernstige nadelen ontstaan. Bijvoorbeeld in het geval van een glassmeltoven kan er vuurvast materiaal afschilferen en in het gesmolten glas vallen en 30 daarmee de inhoud van de oven ernstig verontreinigen.The stratification arising from this lack of homogeneity creates a weakness in the structure of the refractory mass formed. When the oven is in operation, there will be a thermal gradient during recovery, so that successive layers are thermally loaded in different ways, which over time can lead to flaking of refractory material. This means that the repair or other work would have to be redone. Under certain circumstances, other serious disadvantages can arise. For example, in the case of a glass melting furnace, refractory material may flake off and fall into the molten glass, thereby seriously contaminating the contents of the furnace.

De waargenomen mate van stratificatie hangt af van het aantal passages, dat nodig is om een gegeven taak uit te voeren, en het aantal benodigde passages hangt uiteraard af van de opbouwsnelheid van het materiaal op het werkoppervlak 35 en de af te zetten hoeveelheid vuurvaste massa. Het is duidelijk, dat de hoogste theoretische opbouwsnelheid van vuurvaste massa op het werkoppervlak overeenkomt met de massa-snelheid van het dechargeren van materiaal uit de lans, zodat 8503318 .The degree of stratification observed depends on the number of passes required to perform a given task, and the number of passes required, of course, depends on the build rate of the material on the work surface 35 and the amount of refractory mass to be deposited. It is clear that the highest theoretical build rate of refractory mass on the work surface corresponds to the mass rate of material discharge from the lance, such as 8503318.

- 3 - het wenselijk is het gespoten materiaal op te brengen bij hoge massadechargeersnelheden om het aantal passages dat nodig is voor het opbouwen van een vuurvaste afzetting van een gegeven dikte te verminderen en daardoor de stratificatie te 5 doen afnemen.It is desirable to apply the sprayed material at high mass discharge rates to reduce the number of passes required to build up a refractory deposit of a given thickness and thereby reduce stratification.

Het is eenvoudig niet mogelijk de massastroomsnelheid door een gegeven mondstuk boven een bepaalde snelheid te verhogen. Indien het materiaal bij een te hoge snelheid wordt gedechargeerd, zal de lans de neiging hebben verstopt te raken 10 omdat de deeltjes buitengewoon verhit raken door wrijving tussen de deeltjes en de zijwanden van een doorlaat, langs welke de deeltjes worden getransporteerd. Dit kan resulteren in een spontane verbranding van de oxideerbare deeltjes wanneer deze in lucht of een ander zuurstof bevattend dragergas worden ge-15 transporteerd. Het verhogen van de grootte van de mondstukuit-laat boven een bepaalde grens leidt eveneens in zoverre tot problemen, dat de specifieke opbrengst van het proces, dat wil zeggen het deel van het gespoten materiaal dat als een vuurvaste massa op het werkoppervlak achterblijft, neigt af 20 te nemen. Een mogelijkereden hiervoor is, dat verhoudingsgewijs een buitengewoon grote hoeveelheid van de omgevingsat-mosfeer neigt te worden opgenomen in de spuitstraal zodat deze wordt afgekoeld en verdund.It is simply not possible to increase the mass flow rate through a given nozzle above a certain speed. If the material is discharged at too high a speed, the lance will tend to become clogged because the particles become extremely heated by friction between the particles and the side walls of a passage along which the particles are transported. This can result in a spontaneous combustion of the oxidizable particles when they are transported in air or other oxygen-containing carrier gas. Increasing the size of the nozzle outlet above a certain limit also gives rise to problems in that the specific yield of the process, i.e. the part of the sprayed material remaining on the work surface as a refractory mass, tends to decrease. 20 to take. One possible reason for this is that a relatively large amount of the ambient atmosphere tends to be incorporated into the spray jet so that it is cooled and diluted.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een 25 werkwijze te verschaffen, welke tenminste de bovengenoemde problemen gedeeltelijk wegneemt.It is an object of the present invention to provide a method which at least partially obviates the above-mentioned problems.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het vormen van een vuurvaste massa op een werkoppervlak door tegen dat oppervlak een mengsel van 30 exothermisch oxideerbare deeltjes en vuurvaste deeltjes in een verbranding-onderhoudend gas te spuiten, welke werkwijze omvat het transporteren van het te spuiten materiaal door een lans naar een lanskop en het genoemde mengsel onder zodanige omstandigheden te dechargeren, dat de genoemde oxideerbare 35 deeltjes reageren met het verbranding-onderhoudende gas onder t ontwikkeling van hitte, waardoor tenminste de oppervlakken van de vuurvaste deeltjes waarmede deze worden gespoten, worden gesmolten, om zo de genoemde vuurvaste massa te vormen, 5 ti o 0 jo f ï - 4 - met het kenmerk, dat de gemengde exothermisch oxideerbare en vuurvaste deeltjes worden gespoten in een verbranding-onder-houdend gas uit een groep van mondstukuitlaten bij een dechar-geersnelheid welke hoger is dan 50 kg per uur per vierkante 5 centimeter van het gehele mondstukuitlaatoppervlak, waarbij de mondstukuitlaten van de genoemde groep zodanig zijn gespatieerd en opgesteld, dat, in de richting van de mondstukken gezien, elk daarvan gespatieerd is van een eerste andere mond-stukuitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet 10 meer bedraagt dan drie maal de kleinste diameter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van die van de eerste andere uitlaat, en gespatieerd is van een tweede andere uitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet meer bedraagt dan acht maal de kleinste diameter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van 15 die van de tweede andere uitlaat, en dat de middelpunten van tenminste sommige van de mondstukuitlaten van de genoemde groep hoekpunten van een denkbeeldige veelhoek definiëren.According to the present invention there is provided a method of forming a refractory mass on a work surface by injecting against that surface a mixture of exothermically oxidizable particles and refractory particles into a combustion-sustaining gas, the method comprising transporting the spray to be sprayed material by decharging a lance to a lance head and said mixture under conditions such that said oxidizable particles react with the combustion-sustaining gas to generate heat, whereby at least the surfaces of the refractory particles with which they are sprayed are melted, so as to form the said refractory mass, 5 ti o 0 jo f ï - 4 - characterized in that the mixed exothermically oxidizable and refractory particles are injected into a combustion-sustaining gas from a group of nozzle outlets at a the charging rate which is higher than 50 kg per hour per square centimeter of h The entire nozzle outlet surface, the nozzle outlets of said group being spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzles, each of them is spaced from a first other nozzle outlet of said group by a distance no more than 10 than three times the smallest diameter of its own cross-section or that of the first other outlet, and spaced from a second other outlet of the said group by a distance not more than eight times the smallest diameter of its own cross-section or 15 that of the second other outlet, and that the centers of at least some of the nozzle outlets of said group define angular points of an imaginary polygon.

De beschreven uitvinding sluit niet de toepassing uit van een lans met, behalve die mondstukken welke de genoemde 20 groep vormen, één of meer andere mondstukken die niet gespatieerd en opgesteld zijn zoals gedefinieerd. Het verdient echter de voorkeur, dat de genoemde groep van mondstukken wordt gevormd door alle mondstukken die aanwezig zijn in de lans, omdat dit het vermijden van stratificatie bevordert.The described invention does not preclude the use of a lance with, except those nozzles forming the said group, one or more other nozzles that are not spaced and arranged as defined. It is preferred, however, that said group of nozzles be formed by all nozzles present in the lance, as this promotes avoidance of stratification.

25 Bij het toepassen van een werkwijze volgens de uit vinding is gevonden, dat stratificatie van een vuurvaste afzetting minder snel optreedt. Daarentegen kunnen afzettingen met een wezenlijk homogene structuur worden opgebouwd, zelfs wanneer deze een aanzienlijke dikte hebben en gevormd zijn door 30 verscheidene passages van een lans over het werkoppervlak. Derhalve lijkt het waarschijnlijk, dat de verbetering gedeeltelijk is toe te schrijven aan thermische factoren welke verbonden zijn aan de hoge dechargeersnelheden en de beschreven mondstukopstelling.When using a method according to the invention it has been found that stratification of a refractory deposit occurs less quickly. On the other hand, deposits with a substantially homogeneous structure can be built up, even if they have a considerable thickness and are formed by several passes of a lance over the working surface. Therefore, it seems likely that the improvement is due in part to thermal factors associated with the high discharge rates and the nozzle arrangement described.

35 Wanneer een heet vuurvast oppervlak wordt hersteld, dient de decharge van de lans aanvankelijk vaak tot het verhogen van de lokale temperatuur van dat oppervlak en kan het gespoten materiaal niet op geschikte wijze aan dat oppervlak u* --j \j Ό ó j o - 5 - * * hechten. Slechts dan, wanneer de temperatuur van het werk-oppervlak het juiste niveau heeft bereikt, vindt een goede aanhechting plaats. Wanneer een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast, vindt de verhitting van het 5 oppervlak sneller plaats vanwege de hoge dechargeersnelheid en de relatieve nabijheid van de verschillende straalstromen, welke voortkomen uit de verschillende mondstukuitlaten. Aangrenzende straalstromen neigen elkaar enigermate af te schermen van de omgevingsatmosfeer waardoor deze heter zullen bran-10 den. Omdat een relatief grote massa van het vuurvaste materiaal dat het werkoppervlak definieert, verhit raakt en omdat een bepaald gebied van het werkoppervlak omgeven wordt door hete straalstromen gedurende het uitvoeren van de werkwijze, heeft dat oppervlak eveneens de neiging om langzamer af te koelen en 15 derhalve heet genoeg te blijven voor, niet alleen,de geschikte aanhechting van de vuurvaste massa, maar eveneens voor het behouden van de homogeniteit van de structuur van de vuurvaste massa, welke is afgezet gedurende de opeenvolgende passages van de lans over een bepaald gebied van het werkoppervlak.35 When a hot refractory surface is restored, the discharge of the lance often initially increases the local temperature of that surface and the sprayed material cannot suitably adhere to that surface u * --j \ j Ό ó jo - Attach 5 - * *. Only then, when the temperature of the working surface has reached the correct level, good adhesion takes place. When a method according to the present invention is used, the heating of the surface takes place faster because of the high discharge rate and the relative proximity of the different jet streams emanating from the different nozzle outlets. Adjacent jet streams tend to shield each other to some extent from the ambient atmosphere, making them burn hotter. Since a relatively large mass of the refractory material defining the work surface becomes heated and because a certain area of the work surface is surrounded by hot jet streams during the operation of the process, that surface also tends to cool more slowly and therefore remain hot enough for not only the appropriate adhesion of the refractory mass, but also to maintain the homogeneity of the structure of the refractory mass deposited during successive passes of the lance over a given area of the work surface .

20 Het bereiken van dergelijke goede resultaten hangt niet kritisch af van de wijze waarop de lans over het werkoppervlak wordt geleid om de vuurvaste afzetting op te bouwen.Achieving such good results does not depend critically on how the lance is guided over the work surface to build up the refractory deposit.

Een diepe barst in een vuurvaste wand kan bijvoorbeeld worden hersteld door de lans langs de barst te bewegen om zo de volle 25 dikte van de afzetting op te bouwen tijdens het vooruitbewegen langs de barst; of de lans kan een voldoende aantal keren heen en weer over de volle lengte van de barst worden gepasseerd om de vereiste afzetting op te bouwen. Een herstel met goede kwaliteit kan op éên van deze beide manieren tot stand worden ge-30 bracht onder toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding, terwijl pogingen om met eerder bekende werkwijzen op deze manieren te werken geen vergelijkbare goede resultaten hebben opgeleverd.For example, a deep crack in a refractory wall can be repaired by moving the lance along the crack to build up the full thickness of the deposit while advancing along the crack; or the lance may be passed back and forth the full length of the crack a sufficient number of times to build up the required deposit. A good quality recovery can be accomplished in either of these ways using a method of the invention, while attempts to work with previously known methods in these ways have not yielded comparatively good results.

In de meest geprefereerde uitvoeringen van de onder-35 havige uitvinding wordt de gemiddelde gasdechargeersnelheid uit elk mondstuk van de genoemde groep aangepast, zodat deze minder dan 10% afwijkt van de gemiddelde gasdechargeersnel-heid uit elk ander mondstuk van de genoemde groep. Gevonden is, dat het uitvoeren van dit aspect een hoge opbouwsnelheid Q, " 1 1 3 -1 ' ƒ r ‘V - ** * - 6 - van de vuurvaste massa verder bevordert. Indien de uit een gegeven mondstuk voortkomende straalstroom een aanzienlijk hogere gemiddelde snelheid zou hebben dan de naburige straalstroom, zou de kans bestaan dat de stroom materiaal van de 5 naburige stroom zou opnemen. Dit zou leiden tot een te vroege ontbranding van het materiaal in de snellere spuitstroom en dit op zijn beurt zou weer leiden tot een nadelige beïnvloeding van de afzetting of de opbouwsnelheid ervan.In the most preferred embodiments of the present invention, the average gas discharging rate from each nozzle of said group is adjusted to deviate less than 10% from the average gas discharging rate from any other nozzle of said group. It has been found that performing this aspect further promotes a high build rate Q, "1 1 3 -1 'ƒ r' V - ** * - 6 - of the refractory mass. If the jet stream resulting from a given nozzle has a significantly higher average velocity than the neighboring jet stream, there would be a chance that the stream would absorb material from the neighboring stream, leading to premature ignition of the material in the faster spray stream, which in turn would result in adversely affecting the deposit or its build-up speed.

Bij voorkeur worden de mondstukken van de genoemde 10 groep zodanig gespatieerd en opgesteld, dat, in de richting van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gezien, elk van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gespatieerd is van een genoemde eerste andere mondstukuitlaat door een afstand die niet groter is dan twee maal de kleinste diameter van de 15 eigen dwarsdoorsnede of van die van de eerste andere uitlaat. Het overnemen van dit voorkeursaspect van de uitvinding bevordert de gunstige concentratie van hitte op het te bewerken oppervlak en neigt de verdunning van de uit dergelijke mondstukuitlaten voortkomende straalstromen door de omgevings-20 atmosfeer te verminderen, waardoor verder de gunstige reactie-omstandigheden in deze stromen worden bevorderd met overeenkomstige voordelen in de specifieke opbouwsnelheid van de verkregen vuurvaste massa.Preferably, the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed towards the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from said first other nozzle outlet by a distance not is greater than twice the smallest diameter of its own cross-section or that of the first other outlet. The adoption of this preferred aspect of the invention promotes the favorable concentration of heat on the surface to be processed and tends to reduce the dilution of the jet streams resulting from such nozzle outlets by the ambient atmosphere, further improving the favorable reaction conditions in these streams promoted with corresponding advantages in the specific build rate of the refractory mass obtained.

Op voordelige wijze worden de mondstukken van de ge-25 noemde groep zodanig gespatieerd en opgesteld, dat, in de richting van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gezien, elk van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gespatieerd is van elke andere mondstukuitlaat van de genoemde groep door een afstand die tenminste gelijk is aan de kleinste diameter 30 van de eigen dwarsdoorsnede of van die van de betreffende andere uitlaat. Een belangrijk voordeel van het overnemen van dit facultatieve aspect van de uitvinding is, dat de straalstromen van het materiaal, dat uit een dergelijke groep van mondstukuitlaten voortkomt, niet de neiging hebben elkaar te 35 storen gedurende hun banen naar het werkoppervlak. Dit bevordert voordelige omstandigheden voor de oxidatiereacties, welke plaatsvinden gedurende het spuiten, zodat de vorming van een vuurvaste massa met een hoge en uniforme kwaliteit --= fS ** *7 tij :J v '3 - 7 - ‘ wordt bevorderd.Advantageously, the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from every other nozzle outlet of said group by a distance at least equal to the smallest diameter 30 of its own cross-section or that of the other outlet in question. An important advantage of adopting this optional aspect of the invention is that the jet streams of the material resulting from such a group of nozzle outlets do not tend to interfere with each other during their paths to the work surface. This promotes favorable conditions for the oxidation reactions that take place during spraying, so that the formation of a refractory mass of high and uniform quality - = fS ** * 7 tide: J v '3 - 7 - "is promoted.

In bepaalde voorkeursuitvoeringen van de uitvinding wordt het genoemde deeltjesvormige mengsel gespoten uit een genoemde groep van mondstukken, waarbij de groep tenminste 5 twee, op een afstand van elkaar aangebrachte, rijen van mond-stukuitlaten bevat. Deze mondstukopstelling is geschikt voor het bestrijken van een tamelijk groot gebied van het werkopper-vlak en het is betrekkelijk gemakkelijk om de afstand tussen de rijen van mondstukuitlaten te kiezen, zodat wanneer het 10 bestreken gebied wordt vergroot, dit niet zo intens zal worden verhit. Een dergelijke opstelling is speciaal geschikt voor het vormen van afzettingen van vuurvaste materialen met relatief laag smeltpunt, zoals silica, in het bijzonder wanneer de afstand tussen de rijen van mondstukuitlaten tamelijk 15 groot is (tot aan acht maal de kleinste mondstukuitlaatdia-meter). Gevonden is, dat bij het werken bij bijzonder hoge temperaturen, een te grote concentratie van hitte, afkomstig van de reacties in het gespoten materiaal, het juist op dat oppervlak afgezette vuurvaste materiaal zodanig kan verzach-20 ten, dat het weg kan vloeien van de positie waar het was af-gezet, waardoor de specifieke opbouwsnelheid van de vuurvaste massa nadelig wordt beïnvloed. Wanneer het mengsel uit de mondstukuitlaten wordt gespoten, is gevonden, dat het voorkomen van dit verschijnsel gemakkelijk kan worden ondervan-25 gen door het kiezen van een geschikte afstand tussen de rijen van mondstukuitlaten om de smelttemperatuur van het te sproeien vuurvaste materiaal zodanig aan te passen, dat het juist afgezette materiaal voldoende visceus blijft om zijn positie te behouden. De mondstukken kunnen zodanig over het 30 werkoppervlak worden geleid, zodat een bepaald increment van het werkoppervlak eerst wordt bestreken door een straalstroom uit één rij mondstukken en vervolgens door een straalstroom uit de andere rij mondstukken, waardoor een zeer gunstige verhitting van het werkgebied wordt verkregen. Het is gebleken, 35 dat door het kiezen van een geschikte afstand tussen de rijen het juist uit één rij van straalstromen afgezette vuurvaste materiaal nog steeds tenminste gedeeltelijk gesmolten is wanneer het wordt bestreken door de volgende rij. Bijgevolg wordt $:} Ί -'· o i Ö J e - 8 - het vuurvaste materiaal uit die tweede rij afgezet op het eerder afgezette materiaal zonder klaarblijkelijk enige stratificatie. Bij wijze van voorbeeld kunnen de straalstromen worden gespoten uit mondstukken die zijn opgesteld in twee 5 rijen van elk drie mondstukken, zoals op het "zes"-vlak van een dobbelsteen: de mondstukuitlaten kunnen alle rond zijn en dezelfde diameter hebben, waarbij de omtrekken van de uitlaten van de mondstukken in elke rij op een afstand van minder dan drie keer die diameter van elkaar zijn geplaatst, terwijl de 10 rijen uiteen geplaatst kunnen zijn (mondstukuitlaatomtrek tot mondstukuitlaatomtrek) door minder dan acht maal die diameter.In certain preferred embodiments of the invention, said particulate mixture is sprayed from said group of nozzles, the group comprising at least two spaced rows of nozzle outlets spaced apart. This nozzle arrangement is suitable for covering a fairly large area of the working surface and it is relatively easy to choose the distance between the rows of nozzle outlets so that when the area covered is increased it will not be heated so intensely. Such an arrangement is especially suitable for forming deposits of relatively low melting refractories, such as silica, especially when the distance between the rows of nozzle outlets is quite large (up to eight times the smallest nozzle outlet diameter). It has been found that when operating at particularly high temperatures, an excessive concentration of heat from the reactions in the sprayed material can soften the refractory material just deposited on that surface so that it can flow away from the position where it was deposited, adversely affecting the specific rate of build-up of the refractory mass. When the mixture is ejected from the nozzle outlets, it has been found that the occurrence of this phenomenon can be easily overcome by choosing an appropriate distance between the rows of nozzle outlets to adjust the melting temperature of the refractory material to be sprayed that the properly deposited material remains sufficiently viscous to maintain its position. The nozzles can be guided over the working surface such that a certain increment of the working surface is covered first by a jet stream from one row of nozzles and then by a jet stream from the other row of nozzles, thereby obtaining a very favorable heating of the working area. It has been found that by choosing an appropriate distance between the rows, the refractory material just deposited from one row of jet streams is still at least partially melted when covered by the next row. Consequently, $:} Ί - '· o i Ö J e - 8 - the refractory material from that second row is deposited on the previously deposited material without apparent stratification. For example, the jet streams can be ejected from nozzles arranged in two rows of three nozzles each, such as on the "six" face of a die: the nozzle outlets can all be round and the same diameter, with the contours of the outlets of the nozzles in each row are spaced less than three times that diameter from each other, while the 10 rows may be spaced (nozzle outlet circumference to nozzle outlet circumference) by less than eight times that diameter.

Volgens bepaalde speciaal de voorkeur verdienende uitvoeringen van de uitvinding, bevat de genoemde groep van mondstukken tenminste één mondstuk (hierna aangeduid als "binnen-15 ste mondstuk"), waarvan de uitlaat ligt binnen een genoemde denkbeeldige veelhoek waarvan de hoekpunten gedefinieerd worden door de middelpunten van de uitlaten van andere mondstukken (hierna aangeduid als "perifere mondstukken") van de genoemde groep. Een dergelijke opstelling is vooral geschikt 20 voor een relatief intense verhitting van het werkoppervlak voor de afzetting van vuurvast materiaal met een tamelijk hoog smeltpunt, bijvoorbeeld alumina, magnesia en/of zirconia.According to certain especially preferred embodiments of the invention, said group of nozzles includes at least one nozzle (hereinafter referred to as "inner-15th nozzle"), the outlet of which lies within said imaginary polygon whose vertices are defined by the centers from the outlets of other nozzles (hereinafter referred to as "peripheral nozzles") of said group. Such an arrangement is especially suitable for a relatively intense heating of the working surface for the deposition of refractory material with a fairly high melting point, for example alumina, magnesia and / or zirconia.

Wanneer een werkwijze volgens dit facultatieve voorkeursaspect van de onderhavige uitvinding wordt toegepast, 25 wordt een straalstroom van materiaal, dat uit een dergelijke ’ binnenste mondstukuitlaat is gespoten, tenminste gedeeltelijk omgeven door de uit de perifere mondstukuitlaten gespoten stromen. Gevonden is, dat de aanwezigheid van straalstromen, die voortkomen uit geschikt gespatieerde perifere mondstuk-30 uitlaten, een afschermingseffect teweeg kan brengen, dat de ontsnapping van deeltjesvormig materiaal uit de binnenste stroom (stromen) naar de omgevingsatmosfeer tegenwerkt, en dat eveneens de verdunning van een dergelijke binnenste % stroom of dergelijke binnenste stromen door de relatief koude 35 omgevingsatmosfeer tegenwerkt. Bovendien kan een gedeelte van elke perifere stroom op gelijksoortige manier worden beschermd door de binnenste stroom (stromen) tegen de ontsnapping van deeltjesvormig materiaal naar en verdunning door de omgevings- g Λ Λ a $ k°) j·' * i <V j ‘ij - 9 - atmosfeer. De mate waarin ontsnapping van deeltjesvormig materiaal en verdunning van de straalstromen worden verminderd, hangt af van de doelmatigheid van het scherm, dat door de perifere stromen wordt gevormd. De doelmatigheid van dat 5 scherm wordt bevorderd, wanneer bij voorkeur de lineaire afstand tussen de opeenvolgende perifere mondstukuitlaten niet groter is dan drie maal de kleinste diameter van één van beide opeenvolgende perifere mondstukuitlaten.When a method according to this optional preferred aspect of the present invention is used, a jet stream of material ejected from such an inner nozzle outlet is surrounded at least in part by the jets ejected from the peripheral nozzle outlets. It has been found that the presence of jet streams emanating from suitably spaced peripheral nozzle outlets can produce a shielding effect that counteracts the escape of particulate matter from the inner stream (s) into the ambient atmosphere, and also dilutes the such an inner flow or such inner flows counteracts through the relatively cold ambient atmosphere. In addition, a portion of each peripheral stream can be similarly protected by the inner stream (s) from particulate material escape to and dilution by the ambient g Λ Λ a $ k °) j · '* i <V j' ij - 9 atmosphere. The extent to which particulate matter escape and thinning of the jet streams are reduced depends on the efficiency of the screen formed by the peripheral streams. The efficiency of that screen is enhanced when preferably the linear distance between the successive peripheral nozzle outlets is not greater than three times the smallest diameter of either successive peripheral nozzle outlet.

In bepaalde voorkeursuitvoeringen van de uitvinding 10 is de lineaire afstand tussen elke perifere mondstukuitlaat en de of de meest nabijgelegen binnenste mondstukuitlaat niet groter dan drie maal de kleinste diameter van een van deze respectievelijke mondstukuitlaten. Het overnemen van dit voorkeursaspect maakt een betere en gemakkelijkere controle moge-15 lijk van de omstandigheden, onder welke de oxidatiereacties plaatsvinden gedurende het spuiten, en tevens de intense verhitting van het werkoppervlak voor de afzetting van een zeer vuurvaste massa erop waardoor een verhoogde specifieke opbouw-snelheid van de vuurvaste massa en de vorming van een vuur-20 vaste massa met een zeer hoge kwaliteit wordt verkregen.In certain preferred embodiments of the invention, the linear distance between each peripheral nozzle outlet and the or nearest inner nozzle outlet is not greater than three times the smallest diameter of any of these respective nozzle outlets. The adoption of this preferred aspect allows for a better and easier control of the conditions under which the oxidation reactions take place during spraying, as well as the intense heating of the work surface for the deposition of a highly refractory mass thereon, thereby increasing specific build-up -speed of the refractory mass and the formation of a very high quality refractory mass is obtained.

Gevonden is, dat wanneer een afzonderlijke spuitmond-stukuitlaat in grootte toeneemt tot boven een praktische grens, het uitgeworpen materiaal niet langer een goed gedefinieerde stroom vormt. In feite, heeft het materiaal de neiging uit de 25 gespoten straalstroom te ontsnappen in de omgevende atmosfeer en dat de stroom verdund raakt met die atmosfeer, met als gevolg, dat de temperatuur van de stroom wordt verlaagd - de oxidatiereacties kunnen dan ophouden zichzelf in stand te houden de specifieke snelheid van de opbouw van vuurvast 30 materiaal wordt verminderd en de gevormde vuurvaste massa is van een mindere kwaliteit.It has been found that when a separate nozzle outlet increases in size beyond a practical limit, the ejected material no longer forms a well-defined flow. In fact, the material tends to escape from the jetted jet stream into the surrounding atmosphere and the stream becomes diluted with that atmosphere, with the result that the temperature of the stream is lowered - the oxidation reactions may then cease to exist to keep the specific rate of refractory build-up is reduced and the refractory mass formed is of a lesser quality.

Het spuiten van een straalstroom uit tenminste één genoemde binnenste mondstukuitlaat heeft een verder zeer belangrijk gevolg. Omdat de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) 35 wordt (worden) afgeschermd door de perifere mondstukuitlaten kan de of elke binnenste mondstukuitlaat op geschikte wijze groter worden gemaakt dan anderszins mogelijk zou zijn, zonder een belangrijk risico van het ontsnappen van materiaal uit de •i .1 : -J « Ö - 10 - binnenste stroom (stromen) of de verdunning van een dergelijke stroom of dergelijke stromen, hetgeen ten gevolge heeft, dat het deeltjesvormige materiaal bij een grotere massasnelheid kan worden gespoten onder oplevering van een verhoogde opbouw-5 snelheid van de vuurvaste massa met hoge kwaliteit. Derhalve, is in voorkeursuitvoeringen van de uitvinding de (totale) de-chargeersnelheid uit de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) groter dan de dechargeersnelheid uit elk van de perifere mond-stukuitlaten. Bij voorkeur bedraagt het (totale) oppervlak van 10 de dwarsdoorsnede(n) van de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) tenminste 300 mm2, en optimaal bedraagt het (totale) oppervlak van de dwarsdoorsnede(n) van de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) tenminste 500 mm2, om zo hoge massa-dechargeersnelheden uit een dergelijke uitlaat of uit derge-15 lijke uitlaten mogelijk te maken.Spraying a jet stream from at least one said inner nozzle outlet has a further very important consequence. Because the inner nozzle outlet (s) 35 is (are) shielded by the peripheral nozzle outlets, the or each inner nozzle outlet can be appropriately made larger than would otherwise be possible without a significant risk of material escaping from the i. 1: -J «Ö - 10 - inner flow (s) or the dilution of such flow or s, which results in the particulate material being sprayable at a greater mass velocity to yield an increased build-up velocity of the refractory mass with high quality. Therefore, in preferred embodiments of the invention, the (total) discharge rate from the inner nozzle outlet (s) is greater than the discharge rate from each of the peripheral nozzle outlets. Preferably, the (total) area of the cross section (s) of the inner nozzle outlet (s) is at least 300mm2, and optimally, the (total) area of the cross section (s) of the inner nozzle outlet (s) is at least 500 mm2, in order to enable high mass discharge rates from such an outlet or from such outlets.

Het is het meest geschikt gebleken, dat er een enkele genoemde binnenste mondstukuitlaat aanwezig is, aangezien dit de toevoer van het te dechargeren materiaal vereenvoudigt.It has been found most suitable that a single said inner nozzle outlet is present, as this simplifies the supply of the material to be de-charged.

In de meest geprefereerde uitvoeringen van de uitvin-20 ding bedraagt het oppervlak van de dwarsdoorsnede van elke perifere mondstukuitlaat niet meer' dan 320 mm2. Spuitstraal-stromen uit perifere mondstukken met een dergelijke begrensde afmeting bij hun uitlaten, werken de naar buiten gerichte ontsnapping van deeltjesvormig materiaal uit de perifere stromen 25 tegen en tevens de verdunning van dergelijke stromen, waardoor de reactiesnelheid van de opbouw van de vuurvaste massa wordt verhoogd. Dit voordeel is bijzonder duidelijk, wanneer perifere mondstukken met een dergelijke begrensde uitlaatafmeting worden toegepast tezamen met een binnenste mondstuk met een 30 betrekkelijk grotere uitlaatafmeting. Voor een gegeven totale dechargeersnelheid van materiaal vormen de perifere straalstromen een goede afscherming voor de grotere binnenste straalstroom, en hoewel de perifere straalstromen in geringe mate verdund kunnen worden door een geringe mate van ontsnap-35 ping van materiaal uit dergelijke stromen, zal dat betreffende gedeelte ten opzichte van de totale in een bepaalde periode gedechargeerde hoeveelheid materiaal klein zijn.In the most preferred embodiments of the invention, the cross-sectional area of each peripheral nozzle outlet is no more than 320 mm 2. Spray jet streams from peripheral nozzles of such limited size at their outlets counteract the outward escape of particulate matter from the peripheral streams 25 and also dilute such streams, thereby increasing the rate of reaction of the refractory mass build-up . This advantage is particularly apparent when using peripheral nozzles with such a limited outlet size together with an inner nozzle with a relatively larger outlet size. For a given total discharge rate of material, the peripheral jet streams provide good shielding for the larger inner jet stream, and although the peripheral jet streams may be slightly diluted by a small amount of material escaping from such streams, that particular portion will relative to the total amount of material discharged in a given period is small.

Bij voorkeur wordt het genoemde deeltjesvormige mengsel gespoten uit tenminste zes mondstukuitlaten om zoPreferably said particulate mixture is sprayed from at least six nozzle outlets so as to

^ ,Λ c'; V '4 Ö ^ *> Ό 1 V^, Λ c '; V '4 Ö ^ *> Ό 1 V

- 11 - ‘ hoge massadechargeersnelheden van het te sproeien materiaal mogelijk te maken.- 11 - "enable high mass discharge rates of the material to be sprayed.

In bepaalde voorkeursuitvoeringen van de uitvinding wordt het genoemde deeltjesvormige mengsel gespoten uit ten-5 minste zes mondstukuitlaten die in hoofdzaak met gelijke radiale en hoekafstand zijn opgesteld rond een as van de lanskop. Dit bevordert de cirkelvormige symmetrie van de gespoten straalstromen rond die as, zodat de wijze waarop het materiaal wordt afgezet op het werkoppervlak niet afhangt van 10 de oriëntatie van de lans met betrekking tot de richting waarin deze over het oppervlak wordt gevoerd gedurende het spuiten.In certain preferred embodiments of the invention, said particulate mixture is sprayed from at least six nozzle outlets arranged substantially equal in radial and angular spacing about an axis of the lance head. This promotes the circular symmetry of the sprayed jet streams about that axis, so that the manner in which the material is deposited on the work surface does not depend on the orientation of the lance with respect to the direction in which it is conveyed over the surface during spraying.

Zoals is vermeld, heeft de onderhavige uitvinding eveneens betrekking op een lans voor het spuiten van deeltjes 15 van exothermisch oxideerbaar materiaal en deeltjes van vuurvast materiaal in een verbranding-onderhoudend gas.As mentioned, the present invention also relates to a lance for spraying particles of exothermic oxidizable material and particles of refractory material into a combustion-sustaining gas.

Het is tevens een doel van de onderhavige uitvinding een dergelijke lans te verschaffen, welke een snelle opbouw van een vuurvaste massa met hoge kwaliteit mogelijk maakt.It is also an object of the present invention to provide such a lance which allows a rapid build-up of a high quality refractory mass.

20 Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvin ding tevens een lans voor het spuiten van deeltjes van exothermisch oxideerbaar materiaal en deeltjes van vuurvast materiaal in een verbranding-onderhoudend gas, waarbij de lans een kop voor het dechargeren van dergelijk deeltjesvormig 25 materiaal omvat, met het kenmerk, dat een dergelijke lanskop een groep van mondstukken bevat, waarvan de uitlaten zodanig gespatieerd en opgesteld zijn, dat, in de richting van de mondstukuitlaten gezien, elk daarvan gespatieerd is van een eerste andere mondstukuitlaat van de genoemde groep door een 30 afstand die niet groter is dan drie maal de kleinste diameter van de eigen dwarsdoorsnede of van die van die eerste andere uitlaat, en gespatieerd is van een tweede andere uitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet groter is dan acht maal de kleinste diameter van de eigen dwarsdoorsnede of 35 van die van die tweede andere uitlaat, en zodat de middelpunten van de uitlaten van tenminste sommige mondstukken van de genoemde groep de hoekpunten van een denkbeeldige veelhoek definiëren.Accordingly, the present invention also provides a lance for injecting particles of exothermic oxidizable material and particles of refractory material into a combustion-sustaining gas, the lance comprising a head for decharging such particulate material, characterized in that such a lance head includes a group of nozzles, the outlets of which are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets, each of them is spaced from a first other nozzle outlet of said group by a distance no greater then three times the smallest diameter of its own cross-section or that of that first other outlet, and is spaced from a second other outlet of the said group by a distance not greater than eight times the smallest diameter of its own cross-section, or from that of the second other outlet, and so that the centers of the outlets of at least so Mouthpieces of said group define the vertices of an imaginary polygon.

V j J 'i - 12 -V j J 'i - 12 -

Een uitvoeringsvorm van de lanskop, welke is uitgerust met een binnen deze definitie vallende groep van mondstukken, is beschreven met betrekking tot fig. 1 en 2 van de beschrijving bij de overeenkomstige Britse octrooiaanvrage 5 83 20 631, welke gepubliceerd wordt onder No. GB 2.144.054.An embodiment of the lance head, which is equipped with a group of nozzles falling within this definition, is described with reference to Figures 1 and 2 of the description of the corresponding British patent application 5 83 20 631, which is published under no. GB 2,144,054.

De onderhavige aanvrage bevat geen conclusie met betrekking tot een lans welke een kop heeft zoals in die figuren is getekend .The present application does not contain a claim regarding a lance having a head as shown in those figures.

De onderhavige uitvinding verschaft tevens een lans 10 voor het spuiten van deeltjes van exothermisch oxideerbaar materiaal en deeltjes van vuurvast materiaal in. een verbran-ding-onderhoudend gas, waarbij de lans een kop voor het dechargeren van een dergelijk deeltjesvormig materiaal bevat, met het kenmerk, dat een dergelijke lanskop een groep van 15 mondstukken bevat waarvan de uitlaten zodanig gespatieerd en opgesteld zijn, dat, in de richting van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gezien, elk daarvan gespatieerd is van een eerste andere mondstukuitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet groter is dan drie. keer de kleinste dia-20 meter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van die van die eerste andere uitlaat, en gespatieerd is van een tweede andere uitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet groter is dan acht maal de kleinste diameter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van die van die tweede andere uitlaat, en zodat 25 de middelpunten van de uitlaten van tenminste sommige mondstukken van de genoemde groep de hoekpunten van een denkbeeldige veelhoek definiëren en waarbij de genoemde lans voorzien is van tenminste drie longitudinale toevoerkanalen welke leiden naar de genoemde kop.The present invention also provides a lance 10 for injecting particles of exothermic oxidizable material and refractory particles. a combustion-sustaining gas, the lance containing a head for discharging such a particulate material, characterized in that such a lance head contains a group of 15 nozzles, the outlets of which are spaced and arranged such that, in the viewed towards the nozzle outlets of said group, each of which is spaced from a first other nozzle outlet of said group by a distance not greater than three. times the smallest dia-20 meters of its own cross-section or that of that first other outlet, and spaced from a second other outlet of the said group by a distance not greater than eight times the smallest diameter of its own cross-section or from that of said second other outlet, and so that the centers of the outlets of at least some nozzles of said group define the vertices of an imaginary polygon and wherein said lance is provided with at least three longitudinal feed channels leading to said head.

30 Een volgens de onderhavige uitvinding geconstrueerde lans is bijzonder geschikt voor de geconcentreerde afzetting van vuurvast materiaal bij hoge volumesnelheden. Krachtens het aantal mondstukken in de genoemde groep en de ruimtelijke opstelling ervan is, voor een bepaalde individuele mondstuk-35 dechargeersnelheid, een snelle opbouw van vuurvaste massa met een goede kwaliteit en duurzaamheid mogelijk. In combinatie met de aanwezigheid van afzonderlijke toevoerkanalen, kan een afzonderlijke controle van de toevoer door deze kanalen worden : 'Ö 's --J J i ύ - 13 - bereikt, zodat een goede verdeling van de toevoer, zoals tussen de verschillende mondstukken, kan worden verkregen en waardoor ook een controlemaatregel voor de stroming door de ondergroepen van mondstukken of door de afzonderlijke mond-5 stukken mogelijk wordt.A lance constructed in accordance with the present invention is particularly suitable for the concentrated deposition of refractory material at high volume rates. Due to the number of nozzles in said group and their spatial arrangement, for a given individual nozzle discharge rate, rapid build-up of refractory mass of good quality and durability is possible. In combination with the presence of separate supply channels, a separate control of the supply through these channels can be achieved: 'Ö' s --JJ i ύ - 13 - to achieve a good distribution of the supply, such as between the different nozzles. and which also allows a control measure for the flow through the sub-groups of nozzles or through the individual nozzles.

Onder gegeven bedrijfsomstandigheden maakt een genoemde lans de vorming van vuurvaste massa’s met een hogere kwaliteit mogelijk dan de eerder bekende lansen, en de genoemde lans is veelzijdiger dan de eerder bekende lansen voor 10 het gebruik in werkwijzen waarmee deze verenigbaar is.Under given operating conditions, said lance allows for the formation of higher quality refractory masses than the previously known lances, and said lance is more versatile than the previously known lances for use in methods with which it is compatible.

Verrassenderwijs is gevonden, dat door toepassing van een lans volgens de uitvinding afzettingen met een wezenlijk homogene structuur kunnen worden opgebouwd, zelfs wanneer deze een aanzienlijke dikte hebben en gevormd zijn door 15 verschillende passages van de lans over een werkoppervlak. In het bijzonder lijkt stratificatie van een vuurvaste afzetting minder snel voor te komen.Surprisingly, it has been found that by using a lance according to the invention, deposits with an essentially homogeneous structure can be built up, even if they have a considerable thickness and are formed by 15 different passes of the lance over a working surface. In particular, stratification of a refractory deposit appears to be less likely to occur.

Een dergelijke lans kan bijvoorbeeld worden toegepast bij het uitvoeren van een werkwijze zoals eerder werd ge-20 definieerd. De lansconstructie vergemakkelijkt de uitvoering van de werkwijze van de uitvinding in hoge mate. De beschreven opstelling verzekert, dat de mondstukuitlaten op een afstand van elkaar zijn aangebracht, hetgeen vereist is voor het uitvoeren van die werkwijze met de daarbij horende voordelen.Such a lance can be used, for example, when carrying out a method as previously defined. The lance construction greatly facilitates the implementation of the method of the invention. The described arrangement ensures that the nozzle outlets are spaced apart, which is required for performing that method with the associated advantages.

25 De beschreven uitvinding sluit geen lans uit, welke, behalve de mondstukken die de genoemde groep vormen, een of meer andere mondstukken heeft die niet gespatieerd en opgesteld zijn zoals is beschreven. Het verdient echter de voorkeur, dat de genoemde groep van mondstukken is gevormd door 30 alle in de lans aanwezige mondstukken, aangezien dit bij gebruik het vermijden van stratificatie bevordert.The described invention does not exclude a lance which, except for the nozzles forming the said group, has one or more other nozzles that are not spaced and arranged as described. It is preferred, however, that said group of nozzles be formed by all nozzles present in the lance, since this promotes avoidance of stratification when used.

Bij voorkeur is er een onafhankelijk toevoerkanaal voor elk van het aantal genoemde spuitmondstukken. Het overnemen van dit voorkeursaspect van de uitvinding neemt de nood-35 zaak weg voor een distributiekamer voor de toevoer van de afzonderlijke mondstukken, waardoor de kans op onregelmatigheden in de stroming naar die mondstukken is verminderd. Het gebruik van een dergelijke distributiekamer brengt ook met zich mee, Λ *» ' a.. .-· ; Λ '· ·; '3 - 14 - dat de te spuiten zeer schurende deeltjes één of meer tamelijk plotselinge veranderingen in richting ondergaan in een dergelijke kamer, hetgeen leidt tot een snelle slijtage van de lans veroorzaakt door de hoge snelheden van die deeltjes.Preferably, there is an independent feed channel for each of the plurality of said nozzles. The adoption of this preferred aspect of the invention eliminates the need for a distribution chamber for the supply of the individual nozzles, thereby reducing the likelihood of flow irregularities to those nozzles. The use of such a distribution room also entails, Λ * »'a .. .- ·; Λ '· ·; 3-14, that the highly abrasive particles to be sprayed undergo one or more fairly sudden changes in direction in such a chamber, resulting in rapid lance wear caused by the high speeds of those particles.

5 Bij voorkeur wordt een middel verschaft voor de on afhankelijke regulering van de materiaalstroom door tenminste sommige van dergelijke kanalen. Het toepassen, van dit voorkeur saspect maakt het mogelijk om de gemiddelde snelheden van tenminste sommige van de straalstromen, welke uit de mondstuk-10 uitlaten voortkomen, onafhankelijk te controleren. Zoals is vermeld, bevordert het aanpassen van de gemiddelde gasdechar-geersnelheid van elk van de straalstromen tot een afwijking van minder dan 10% van de gemiddelde gasdechargeersnelheid van elke andere van het genoemde aantal straalstromen een 15 hoge specifieke opbouwsnelheid van de vuurvaste massa en de kwaliteit van die massa.Preferably, a means is provided for the independent regulation of the material flow through at least some such channels. The application of this preferred aspect makes it possible to independently control the average velocities of at least some of the jet streams emanating from the nozzle outlets. As mentioned, adjusting the average gas discharging rate of each of the jet streams to a deviation of less than 10% from the average gas discharging rate of any other of said number of jet streams promotes a high specific rate of refractory mass and quality of that mass.

Bij voorkeur zijn de mondstukken van de genoemde groep zodanig gespatieerd en opgesteld, dat, in de richting van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gezien, elk van 20 de mondstukuitlaten van de genoemde groep gespatieerd is van een genoemde eerste andere mondstukuitlaat van de genoemde groep door een afstand die niet groter is dan twee keer de kleinste diameter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van die van die eerste andere uitlaat. De toepassing van dit voor-25 keursaspect heeft tot gevolg, dat de mondstukuitlaten op een kleinere afstand van elkaar zijn aangebracht, waardoor bij het gebruik, bijvoorbeeld in een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, er een grotere concentratie van hitte op het te bewerken oppervlak en een verminderde verdunning van 30 de uit de mondstukuitlaten voortkomende straalstromen door de omgevingsatmosfeer zal zijn, hetgeen gunstige gevolgen heeft voor de specifieke opbouwsnelheid van de verkregen vuurvaste massa.Preferably, the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed towards the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from said first other nozzle outlet of said group by a distance no greater than twice the smallest diameter of its own cross-section or that of that first other outlet. The application of this preferred aspect results in the nozzle outlets being spaced at a smaller distance from each other, so that when used, for example in a method of the present invention, there is a greater concentration of heat on the surface to be machined and there will be a reduced dilution of the jet streams emerging from the nozzle outlets through the ambient atmosphere, which has beneficial consequences for the specific build rate of the refractory mass obtained.

Voordeligerwijs zijn de mondstukken van de genoemde 35 groep zodanig gespatieerd en opgesteld, dat, in de richting van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gezien, elk van de mondstukuitlaten van de genoemde groep gespatieerd is van * elke andere mondstukuitlaat van de genoemde groep door een af- 3 * i.; ;_J - 'ï £ - 15 - stand die tenminste gelijk is aan de kleinste diameter van zijn eigen dwarsdoorsnede of van die van de betreffende andere uitlaat. Een belangrijk voordeel voor het toepassen van dit facultatieve aspect van de uitvinding is, dat de uit een der-5 gelijke groep van mondstukuitlaten voortkomende straalstromen van materiaal gedurende het bedrijf geen neiging hebben elkaar te verstoren tijdens het afleggen van hun banen alvorens zij het werkoppervlak bereiken. Dit bevordert de gunstige omstandigheden voor de oxidatiereacties, welke gedurende het spuiten 10 plaatsvinden, waardoor tevens de vorming van een vuurvaste massa met een hoge en uniforme kwaliteit wordt bevorderd.Advantageously, the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from each other nozzle outlet of said group. - 3 * i .; Position at least equal to the smallest diameter of its own cross-section or that of the other outlet in question. An important advantage of applying this optional aspect of the invention is that the jet streams of material resulting from such a group of nozzle outlets do not tend to interfere with each other during operation in trajectories before they reach the work surface . This promotes the favorable conditions for the oxidation reactions which take place during the spraying 10, thereby also promoting the formation of a refractory mass of a high and uniform quality.

Bij voorkeur omvat een genoemde groep van mondstukken mondstukken die zijn opgesteld in tenminste twee gespatieerde rijen. Dit is een zeer eenvoudige mondstukopstelling en dit 15 vergemakkelijkt de constructie van lansen met diverse verschillende afstanden tussen de mondstukuitlaten die geschikt zijn voor het spuiten van verschillende typen van vuurvaste deeltjes.Preferably, said group of nozzles comprises nozzles arranged in at least two spaced rows. This is a very simple nozzle arrangement and this facilitates the construction of lances with various different distances between the nozzle outlets suitable for spraying different types of refractory particles.

In bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvin-20 ding omvat de genoemde groep van mondstukken tenminste één mondstuk (aangeduid als "binnenste mondstuk"), waarvan de uitlaat binnen een genoemde denkbeeldige veelhoek ligt, waarvan de hoekpunten worden gedefinieerd door de middelpunten van de uitlaten van de andere mondstukken (aangeduid als "perifere 25 mondstukken") van de genoemde groep. Tijdens het gebruik maakt de toepassing van dit voorkeursaspect mogelijk, dat materiaal zodanig uit dergelijke mondstukken kan worden gespoten, dat er een gunstige hoge concentratie van hitte op het werkoppervlak ontstaat, hetgeen in het bijzonder geschikt is voor de afzet-30 ting van zeer vuurvast materiaal, bijvoorbeeld alumina, magnesia en/of zirconia.In certain preferred embodiments of the invention, said group of nozzles comprises at least one nozzle (referred to as "inner nozzle"), the outlet of which lies within said imaginary polygon, the vertices of which are defined by the centers of the outlets of the other nozzles (referred to as "peripheral nozzles") from said group. In use, the application of this preferred aspect allows material to be sprayed from such nozzles in such a way that a favorable high concentration of heat is generated on the work surface, which is particularly suitable for the deposition of highly refractory material , for example alumina, magnesia and / or zirconia.

Bij het bedrijven van een lans volgens dit facultatieve voorkeursaspect van de onderhavige uitvinding is een straalstroom van materiaal, dat uit een dergelijke binnenste 35 mondstukuitlaat is gespoten, tenminste gedeeltelijk omgeven door de uit de perifere mondstukuitlaten gespoten stromen. Gevonden is, dat de aanwezigheid van straalstromen, die afkomstig zijn van geschikt gespatieerde perifere mondstukuitlaten,In operating a lance according to this optional preferred aspect of the present invention, a jet stream of material ejected from such an inner nozzle outlet is at least partially surrounded by the streams ejected from the peripheral nozzle outlets. It has been found that the presence of jet streams emanating from suitably spaced peripheral nozzle outlets

V 0 i UV 0 i U

- 16 - een afschermingseffect verschaft dat de ontsnapping van deel-tj esvormig materiaal uit de binnenste stroom (stromen) naar de omgevingsatmosfeer tegenwerkt, alsmede de verdunning van een dergelijke binnenste stroom of dergelijke binnenste stro-5 men door de relatief koude omgevingsatmosfeer. Bovendien kan een gedeelte van elke perifere stroom op gelijksoortige wijze worden afgeschermd door de binnenste stroom (stromen) tegen de ontsnapping van deeltjesvormig materiaal naar en verdunning door de omgevingsatmosfeer. De mate waarin ontsnapping van 10 deeltjesvormig materiaal en verdunning van de straalstromen worden verminderd, hangt af van de doelmatigheid van de afscherming, welke door de perifere stromen wordt gevormd. De doelmatigheid van die afscherming wordt bevorderd wanneer, bij voorkeur, de lineaire afstand tussen opeenvolgende peri-15 fere mondstukuitlaten niet groter is dan drie maal de kleinste diameter van één van de opeenvolgende perifere mondstukuitlaten.Provides a shielding effect that counteracts the escape of particulate material from the inner stream (s) to the ambient atmosphere, as well as the dilution of such inner stream or such inner streams by the relatively cold ambient atmosphere. In addition, a portion of each peripheral stream can be similarly shielded by the inner stream (s) from particulate material escape to and dilution by the ambient atmosphere. The degree to which particulate material escape and thinning of the jet streams are reduced depends on the effectiveness of the shielding formed by the peripheral streams. The effectiveness of that shielding is enhanced when, preferably, the linear distance between successive peripheral nozzle outlets is no greater than three times the smallest diameter of one of the successive peripheral nozzle outlets.

In bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding bedraagt de lineaire afstand tussen elke perifere 20 mondstukuitlaat en de of de meest nabijgelegen binnenste mond-stukuitlaat niet meer dan drie maal de kleinste diameter van één van de betreffende mondstukuitlaten. De toepassing van dit voorkeursaspect maakt een betere en gemakkelijkere controle mogelijk van de omstandigheden waaronder de oxiderende reac-25. ties plaatsvinden gedurende het gebruik van de lans, waarbij een intense verhitting van het werkoppervlak wordt verkregen voor de afzetting van een zeer vuurvaste massa daarop, zodat een verhoogde specifieke opbouwsnelheid van de vuurvaste massa en de vorming van een vuurvaste massa met een zeer hoge 30 kwaliteit mogelijk is.In certain preferred embodiments of the invention, the linear distance between each peripheral nozzle outlet and the or nearest inner nozzle outlet is no more than three times the smallest diameter of one of the respective nozzle outlets. The use of this preferred aspect allows a better and easier control of the conditions under which the oxidizing reac-25. Tions take place during the use of the lance, whereby an intense heating of the working surface is obtained for the deposition of a very refractory mass thereon, so that an increased specific build-up speed of the refractory mass and the formation of a refractory mass of a very high quality is possible.

Bij voorkeur is het (totale) oppervlak van de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) groter dan het oppervlak van elk van de perifere mondstukuitlaten. Behalve de mogelijkheid tot een verhoogde massadechargeersnelheid van het gespoten 35 materiaal zonder ontsnapping van het materiaal uit, of verdunning door de omgevingsatmosfeer van, de uit het binnenste mondstuk of de binnenste mondstukken gespoten materiaalstroom, dankzij het eerder beschreven afschermingseffect, vereenvou- '£ ij J .' '3 - 17 - digt de toepassing van dit facultatieve aspect eveneens in hoge mate de constructie van een lans met een gegeven maximale potentiële massadechargeersnelheid. Eén van de factoren welke de maximale potentiële massadechargeersnelheid uit een mond-5 stuk regelt, is het uitlaatoppervlak ervan, zodat een enkel mondstuk, waarvan de uitlaat een gegeven diameter heeft, doelmatig kan worden vervangen door bijvoorbeeld vier mondstukken die elk een diameter hebben welke de helft is ten opzichte van de diameter van de afzonderlijke uitlaat. Voor een gegeven 10 potentiële dechargeersnelheid kan het aantal mondstukken, dat is opgenomen in de lans, dus aanzienlijk worden verminderd om zo de constructie gemakkelijker te maken.Preferably, the (total) area of the inner nozzle outlet (s) is greater than the area of each of the peripheral nozzle outlets. In addition to the possibility of an increased mass discharging rate of the sprayed material without escaping the material from, or dilution by, the ambient atmosphere of the material stream sprayed from the inner nozzle or inner nozzles, due to the shielding effect previously described, it is simplified. . " The use of this optional aspect also greatly implies the construction of a lance with a given maximum potential mass discharging rate. One of the factors controlling the maximum potential mass discharging rate from a nozzle is its outlet surface, so that a single nozzle, the outlet of which has a given diameter, can be effectively replaced by, for example, four nozzles each having a diameter which is half relative to the diameter of the individual outlet. Thus, for a given potential discharge rate, the number of nozzles contained in the lance can be significantly reduced to make construction easier.

Voordeligerwijs is het (totale) oppervlak van de binnenste mondstukuitlaat (-uitlaten) tenminste 300 mm2, en 15 optimaal is een dergelijk oppervlak tenminste 500 mm2, waardoor hoge massadechargeersnelheden uit een dergelijke uitlaat of uit dergelijke uitlaten mogelijk wordt.Advantageously, the (total) surface of the inner nozzle outlet (s) is at least 300 mm 2, and optimally such a surface is at least 500 mm 2, enabling high mass discharge rates from such an outlet or from such outlets.

Het verdient de voorkeur, dat er een enkele genoemde binnenste mondstukuitlaat is, aangezien dit de constructie 20 van een genoemde lans vereenvoudigt.It is preferred that there be a single said inner nozzle outlet as this simplifies the construction of said lance.

In de meest geprefereerde uitvoeringsvormen van de uitvinding is het oppervlak van de dwarsdoorsnede van elke perifere mondstukuitlaat niet groter dan 320 mm2. Dit heeft het voordeel, dat de afmeting van de daarbij gespoten straal-25 stromen wordt begrensd tot een grootte die de buitenwaarts gerichte ontsnapping van deeltjesvormig materiaal uit die perifere stromen en de verdunning van dergelijke stromen tegenwerkt, zodat de opbouwsnelheid van de vuurvaste massa in verhouding tot de massasnelheid, waarbij het materiaal uit 30 de lans wordt gesproeid, wordt verhoogd. Dit voordeel blijkt vooral, wanneer perifere mondstukken met een dergelijke begrensde uitlaatafmeting aanwezig zijn tezamen met een binnenste mondstuk met een tamelijk grotere afmeting. Voor een gegeven totale dechargeersnelheid van het materiaal vormen de perifere 35 straalstromen een goede afscherming voor de grotere binnenste straalstroom.In the most preferred embodiments of the invention, the cross-sectional area of each peripheral nozzle outlet is not greater than 320mm2. This has the advantage that the size of the jet streams sprayed therewith is limited to a size which counteracts the outwardly directed escape of particulate matter from those peripheral streams and the dilution of such streams, so that the rate of build-up of the refractory mass is in proportion until the mass velocity at which the material is sprayed from the lance is increased. This advantage is especially apparent when peripheral nozzles with such a limited outlet size are provided together with an inner nozzle with a rather larger size. For a given total discharge rate of the material, the peripheral jet streams provide good shielding for the larger inner jet stream.

Bij voorkeur omvat de genoemde lans tenminste zes mondstukken, zodat hoge massadechargeersnelheden van het te O V 5 3 . - *V j ' - 18 - sproeien materiaal mogelijk worden.Preferably, said lance comprises at least six nozzles, so that high mass discharging rates of the material are used. - * V j '- 18 - spraying material become possible.

In bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding omvat de genoemde lans tenminste zes mondstukken die in wezen met gelijke radiale en hoekafstanden zijn opgesteld rond 5 een as van de lanskop. Dit bevordert de cirkelvormige symmetrie van de gespoten straalstromen rond die as, zodat de wijze waarop het materiaal op het werkoppervlak wordt afgezet niet afhangt van de oriëntatie van de lans met betrekking tot de richting, waarin deze over dat oppervlak wordt gevoerd ge-10 durende het spuiten.In certain preferred embodiments of the invention, said lance comprises at least six nozzles arranged substantially equal radial and angular distances about an axis of the lance head. This promotes the circular symmetry of the sprayed jet streams about that axis, so that the manner in which the material is deposited on the work surface does not depend on the orientation of the lance with respect to the direction in which it is fed over that surface during the spray.

Vier voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden hierna slechts bij wijze van voorbeeld beschreven met betrekking tot de bijgaande schematische tekeningen.Four preferred embodiments of the present invention are described below by way of example only with respect to the accompanying schematic drawings.

15 Fig. 1 is een dwarsdoorsnede door een eerste uit voeringsvorm van een lanssteel, over lijn I-I van fig. 2.FIG. 1 is a cross section through a first embodiment of a lance stem, taken along line I-I of FIG. 2.

Fig. 2 toont het kopuiteinde van een lans in dwarsdoorsnede, waarbij de lanssteel een doorsnede is over lijn II-II van fig. 1 en de kop van de lans wordt getoond in een 20 vlakke dwarsdoorsnede.Fig. 2 shows the head end of a lance in cross section, the lance stem being a section along line II-II of FIG. 1 and the head of the lance being shown in a flat cross section.

Fig. 3 is een eindaanzicht van de in fig. 2 getoonde lanskop.Fig. 3 is an end view of the lance head shown in FIG. 2.

Fig. 4 en 5 zijn gedeeltelijk weggebroken langsdoor-sneden met daarin weergegeven dwarsdoorsneden van twee verdere 25 uitvoeringsvormen van een lans volgens de onderhavige uitvinding.Fig. 4 and 5 are partly broken away longitudinal sections with cross sections shown therein of two further embodiments of a lance according to the present invention.

Fig. 6 en 7 zijn respectievelijk een eindaanzicht en een dwarsdoorsnedeaanzicht van een vierde uitvoeringsvorm van een lans volgens de onderhavige uitvinding.Fig. 6 and 7 are, respectively, an end view and a cross-sectional view of a fourth embodiment of a lance according to the present invention.

30 Fig. 8 is een schematisch eindaanzicht dat overeen komt met fig. 6.FIG. 8 is a schematic end view corresponding to FIG. 6.

In fig. 1 en 2 omvat een langssteel 1 binnenste, middelste en buitenste concentrische buizen 2, 3 en 4 respectievelijk, die aan één uiteinde trechtervormig verwijden ten-35 einde een deel van de kop 5 van de lans te vormen. De binnenste buis 2 definieert een toevoerkanaal 6 voor het toevoeren van deeltjesvormig materiaal in een dragergas naar de kop 5.In Figs. 1 and 2, a longitudinal stem 1 includes inner, middle and outer concentric tubes 2, 3 and 4, respectively, which flare at one end to form part of the head 5 of the lance. The inner tube 2 defines a supply channel 6 for supplying particulate material in a carrier gas to the head 5.

De binnenste en middelste buizen 2 en 3 worden gescheiden ge- 1 1¾The inner and middle tubes 2 and 3 are separated 1 1¾

'W >» " J'W> »" J

- 19 - * houden door een aantal kleinere toevoerkanalen 7 voor de levering van extra zuurstof naar de kop 5. De kleinere toevoerbuizen 7 kunnen zijn gelast tussen de binnenste en middelste buizen 2 en 3, desgewenst via lichamen (niet getoond) 5 waarbij de lassen (en lichamen indien aanwezig) continu of onderbroken kunnen zijn over de lengte van de steel 1. De middelste en buitenste buizen 3 en 4 worden gescheiden gehouden door lichamen 8 welke daartussen kunnen zijn gelast.- 19 - * holding by a number of smaller supply channels 7 to supply additional oxygen to the head 5. The smaller supply tubes 7 may be welded between the inner and middle tubes 2 and 3, optionally through bodies (not shown) 5 with the welds (and bodies if present) may be continuous or interrupted along the length of the stem 1. The middle and outer tubes 3 and 4 are kept separate by bodies 8 which may be welded between them.

Zoals weergegeven in fig. 2 hebben de kleinere toe-10 voerbuizen 7 uiteinden 9 die uitsteken in het trechtervormige gedeelte van de kop 5 van de lans en waarvan de uitlaten 10 zijn opgenomen in een mengkamer 11. In praktijk wordt de lans gevoed met deeltjes van vuurvast materiaal zoals silica, alumina, zircoon, zirconia, magnesia of een mengsel van twee 15 of meer van deze materialen tezamen met deeltjes van exother-misch oxideerbaar materiaal zoals deeltjes van silicium, aluminium, zirconium, magnesium of een mengsel van twee of meer van deze materialen in lucht, met zuurstof verrijkte lucht of zuurstof als dragergas via het centrale toevoerkanaal 6, ter-20 wijl extra zuurstof door elk van de kleinere toevoerbuizen 7 wordt aangevoerd. De kans op vlamterugslag door het centrale toevoerkanaal 6 kan laag worden gehouden door gebruik te maken van alleen lucht als het dragergas, omdat lucht alleen nauwelijks de verbranding van de oxideerbare materialen in de 25 betreffende mengsels zal onderhouden, vooral bij redelijk lage temperaturen. De trechtervormige uiteinden van de binnenste en buitenste buizen 2, 4 zijn gebrugd door een ringvormig af-sluitorgaan 12, en het trechtervormige uiteinde van de middelste buis 3 strekt zich uit tot kort voor dat afsluitlichaam.As shown in Fig. 2, the smaller feed tubes 7 have ends 9 which protrude into the funnel-shaped part of the head 5 of the lance and whose outlets 10 are accommodated in a mixing chamber 11. In practice, the lance is fed with particles of refractory material such as silica, alumina, zircon, zirconia, magnesia or a mixture of two or more of these materials together with particles of exothermic oxidizable material such as particles of silicon, aluminum, zirconium, magnesium or a mixture of two or more of these materials in air, oxygen-enriched air or oxygen as carrier gas through the central supply channel 6, while additional oxygen is supplied through each of the smaller supply tubes 7. The risk of flashback through the central feed channel 6 can be kept low by using only air as the carrier gas, because air alone will hardly sustain combustion of the oxidizable materials in the respective mixtures, especially at fairly low temperatures. The funnel-shaped ends of the inner and outer tubes 2, 4 are bridged by an annular closure member 12, and the funnel-shaped end of the center tube 3 extends shortly before that closure body.

30 Teneinde de temperatuur van de lans op een redelijk laag niveau te houden, kan derhalve een koelmiddel worden rondgevoerd door de ruimtes tussen de binnenste en middelste buizen 2, 3 enerzijds en de middelste en buitenste buizen anderzijds.Therefore, in order to keep the temperature of the lance at a reasonably low level, a coolant can be circulated through the spaces between the inner and middle tubes 2, 3 on the one hand and the middle and outer tubes on the other.

Bij wijze van voorbeeld kan men water laten stromen in de 35 richting van de lanskop 5 tussen de binnenste en middelste buizen 2,3 zodat dit terugstroomt naar de staart van de lans tussen de middelste en buitenste buizen 3, 4, waardoor een tegenstroomkoelmantel wordt gevormd.For example, water can be flowed in the direction of the lance head 5 between the inner and middle tubes 2,3 so that it flows back to the tail of the lance between the middle and outer tubes 3, 4, thereby forming a counterflow cooling jacket .

n -? -"» ~ 9 ,3 - * . - · - - 20 -n -? - "» ~ 9, 3 - *. - · - - 20 -

Een plugorgaan 13 (fig. 2 en 3) is in de draad 14 in de kop 5 van de lans geschroefd teneinde een groep van mondstukken voor het spuiten te definiëren. Het plugorgaan 13 omvat een ring met acht mondstukken 15. De middelpunten van 5 de uitlaten van de mondstukken 15 vormen dan de hoekpunten van een achthoek.A plug member 13 (Figures 2 and 3) is threaded into the wire 14 in the lance head 5 to define a group of nozzles for spraying. The plug member 13 comprises a ring with eight nozzles 15. The centers of the outlets of the nozzles 15 then form the vertices of an octagon.

De uitlaten 10 van de kleinere toevoerbuizen 7 zijn elk naar één van de mondstukken 15 gericht en elk van die toevoerbuizen is voorzien van een reguleerkraan zoals is weerge-10 geven bij 16. Deze opstelling maakt een onafhankelijke controle van de dechargeersnelheid uit elke mondstukuitlaat mogelijk.The outlets 10 of the smaller supply tubes 7 are each directed to one of the nozzles 15 and each of those supply tubes is provided with a regulating valve as shown at 16. This arrangement allows independent control of the discharge rate from each nozzle outlet.

In een bijzonder praktisch voorbeeld heeft elk mondstuk 15 een uitlaatdiameter van 20 mm, waarbij de afstand tus-15 sen het middelpunt ervan en het middelpunt O van het voorvlak van de lanskop 5 65 mm bedraagt. De afstand tussen de middelpunten ervan is ca. 50,3 mm, zodat de lineaire afstand S tussen de uitlaten van de opeenvolgende perifere mondstukken ca.In a particularly practical example, each nozzle 15 has an outlet diameter of 20 mm, the distance between its center and the center O of the front surface of the lance head being 65 mm. The distance between their centers is approx. 50.3 mm, so that the linear distance S between the outlets of the successive peripheral nozzles is approx.

30,3 mm bedraagt en elke mondstukuitlaat dienovereenkomstig 20 gescheiden is van de twee andere uitlaten door een afstand, welke ca. gelijk is aan 1,5 maal hun gewone diameter.30.3 mm and each nozzle outlet is accordingly separated from the other two outlets by a distance approximately equal to 1.5 times their regular diameter.

Een centraal gedeelte van de plug 13 is uitgehold en kan gevuld zijn met asbest of een ander hittebestendig materiaal 17 ten behoeve van hitte-isolerende doeleinden.A central portion of the plug 13 is hollowed out and may be filled with asbestos or other heat resistant material 17 for heat insulating purposes.

25 Elk van de fig. 4 en 5 toont de twee uiteinden van een lans in een longitudinale doorsnede, waarbij de dwarsdoorsnede van de lanssteel getoond is in het midden van elke figuur. In deze fig. is elk mondstuk afzonderlijk gevoed door zijn eigen toevoerbuis. In het geval van elk mondstuk en zijn 30 bijbehorende toevoerbuis, vallen de middelpunten ervan samen en zijn hun afmetingen dezelfde, zodat de opstelling van de mondstukken in eindaanzicht van de lanskop gemakkelijk kan worden afgeleid van de corresponderende lanssteeldwarsdoor-snede. Bijgevolg definieert een binnenste buis 2 van elke 35 lanssteel een toevoerkanaal 6, dat in ieder geval verloopt in een binnenste mondstuk 18. Een aantal, zes, kleinere toevoerbuizen 7 zijn getoond, terwijl elke toevoerbuis één mondstuk 15 uit de ring van perifere mondstukken voedt, welke ring hetEach of Figs. 4 and 5 shows the two ends of a lance in a longitudinal section, the cross section of the lance stem being shown in the center of each figure. In this Figure, each nozzle is fed separately by its own supply tube. In the case of each nozzle and its associated supply tube, their centers coincide and their dimensions are the same, so that the arrangement of the nozzles in end view of the lance head can be easily derived from the corresponding lance stem cross section. Consequently, an inner tube 2 of each lance stem defines a feed channel 6, which at least extends into an inner nozzle 18. A number of six smaller feed tubes 7 are shown, while each feed tube feeds one nozzle 15 from the ring of peripheral nozzles, what ring it

M 0 ;. ;i JM 0;. i J

'fcr t.y -J "v 4 - 21 - binnenste mondstuk 18 omgeeft.fcr t.y -J "v 4 - 21 - inner mouthpiece 18 surrounds.

De lanssteel van de uitvoeringsvorm van fig. 4, evenals die van fig. 1 en 2, omvat middelste en buitenste buizen 3,4 die concentrisch zijn ten opzichte van de binnenste buis 5 2, waarbij deze weer een tegenstroomafkoelmantel vormen voor de lanssteel. Het kopuiteinde van de buitenste buis 4 is afgesloten door een afsluitplaat 12, door welke de mondstukken 15, 18 uitsteken, en de middelste buis 3 is open aan zijn uiteinde bij de kop. Aan het staartuiteinde van de lanssteel is de 10 buitenste buis afgesloten door een afsluitorgaan 19 waardoor de verschillende toevoerbuizen 2, 7 en het staartuiteinde van de middelste buis 3 uitsteken, en waarbij de middelste buis 3 zelf is afgesloten door een afsluitorgaan 20 waardoor de verschillende toevoerbuizen 2, 7 uitsteken. Koelmiddelinlaten 21 15 zijn aanwezig aan het staartuiteinde van de middelste buis 3 en het staartuiteinde van de buitenste buis 4 is uitgerust met koelmiddeluitlaten 22, zodat een koelvloeistof zoals water kan worden heengevoerd tussen de binnenste en middelste buizen 2, 3 in contact met alle toevoerbuizen 2, 7 en vervolgens terug 20 naar beneden tussen de middelste en buitenste buizen 3, 4. De kleinere toevoerbuizen 7 zijn op een plaats tussen de binnenste en middelste buizen 2, 3 bevestigd door organen 8.The lance stem of the embodiment of Fig. 4, as well as that of Figs. 1 and 2, includes middle and outer tubes 3,4 which are concentric with the inner tube 52, again forming a countercurrent cooling jacket for the lance stem. The head end of the outer tube 4 is closed by a closure plate 12 through which the nozzles 15, 18 protrude, and the middle tube 3 is open at its end at the head. At the tail end of the lance stem, the outer tube is closed by a sealing member 19 through which the different supply tubes 2, 7 and the tail end of the middle tube 3 protrude, and the middle tube 3 itself is closed by a sealing member 20 through which the different supply tubes 2, 7. Coolant inlets 21 15 are provided at the tail end of the center tube 3 and the tail end of the outer tube 4 is equipped with coolant outlets 22 so that a coolant such as water can be passed between the inner and middle tubes 2, 3 in contact with all supply tubes 2 , 7 and then back down between the middle and outer tubes 3, 4. The smaller supply tubes 7 are fixed in place between the inner and middle tubes 2, 3 by members 8.

Uit de doorsnede, welke getoond is in het middelpunt van fig. 4, kan gemakkelijk worden afgeleid, dat de middel-25 punten van de uitlaten van de perifere mondstukken 15 een denkbeeldige veelhoek 23 definiëren, in dit geval een regelmatige zeshoek.From the cross-section shown at the center of Figure 4, it can easily be deduced that the centers of the outlets of the peripheral nozzles 15 define an imaginary polygon 23, in this case a regular hexagon.

Het koelsysteem van de lans, dat getoond is in fig. 5, verschilt in geringe mate van dat van fig. 4. In fig. 5 is ' 30 een buitenste buis 4 van de lanssteel weergegeven, maar geen middelste buis. Zoals eerder het geval was, is de buitenste buis 4 aan zijn kopuiteinde afgesloten door een afsluitplaat 12, waardoor de mondstukken 15, 18 uitsteken. Tussen de binnenste en buitenste buizen 2,4 zijn een aantal buizen 24 met 35 open uiteinden aangebracht, die afwisselend met de kleinere toevoerbuizen 7 zijn opgesteld. Aan het staartuiteinde van de lanssteel strekken deze buizen 24 zich uit in een afsluitdoos 25, die het staartuiteinde van de buitenste buis 4 afsluit en T* 7 ; =t -i * .. . v - .» '.j - 22 - waardoor de verschillende toevoerbuizen 2, 7 uitsteken. De afsluitdoos 25 is voorzien van koelmiddelinlaten 21, zodat koelmiddel door de buizen 24 kan worden omhooggevoerd en vervolgens terug naar beneden tussen de binnenste en buitenste 5 buizen 2, 4 in contact met alle toevoerbuizen 2, 7 teneinde de koelmiddeluitlaten 22 aan de staart van de buitenste buis 4 te verlaten. De kleinere toevoerbuizen 7 zijn bevestigd aan de buitenste buis 4 door korte organen 8, zodat koelmiddel kan circuleren tussen de toevoerbuizen en de buitenste buis over 10 het grootste gedeelte van hun lengtes teneinde het afkoelen te bevorderen.The lance cooling system shown in FIG. 5 differs slightly from that of FIG. 4. In FIG. 5, an outer tube 4 of the lance stem is shown, but not a center tube. As was previously the case, the outer tube 4 is closed at its head end by a sealing plate 12 through which the nozzles 15, 18 protrude. A number of open-ended tubes 24 are arranged between the inner and outer tubes 2,4, which are arranged alternately with the smaller feed tubes 7. At the tail end of the lance stem, these tubes 24 extend into a sealing box 25 which seals the tail end of the outer tube 4 and T * 7; = t -i * ... v -. » through which the various supply tubes 2, 7 protrude. The sealing box 25 is provided with coolant inlets 21, so that coolant can be carried up through the tubes 24 and then back down between the inner and outer tubes 2, 4 in contact with all supply tubes 2, 7 so as to coolant outlets 22 at the tail of the leave outer tube 4. The smaller supply tubes 7 are attached to the outer tube 4 by short members 8, so that coolant can circulate between the supply tubes and the outer tube over most of their lengths to aid cooling.

In specifieke praktische voorbeelden van lansen die geconstrueerd zijn volgens fig. 4 of 5, kunnen de middelste toevoerbuis en het binnenste mondstuk 18 een diameter hebben 15 van 30 mm, terwijl elk van de kleinere buitenste toevoerbuizen 7 en mondstukken 15 een diameter heeft van 16 mm. De middelpunten van de perifere mondstukken 15 zijn aangebracht op een afstand van 40 mm van het middelpunt van het binnenste mondstuk 18 en dit is gelijk aan de lineaire afstand tussen de 20 middelpunten . van de perifere mondstukken, zodat de afstand tussen hun uitlaten 24 mm bedraagt. De uitlaten van de perifere mondstukken zijn gespatieerd door 17 mm van de binnenste mondstukuitlaat. De verschillende toevoerbuizen kunnen worden gevoed met hetzelfde spuitmengsel uit een gebruikelijke bron 25 of uit verschillende bronnen. Een reguleerkraan voor de stro-mingscontrole (niet getoond) is bij voorkeur aangebracht in het stroompad dat leidt naar elk van de mondstukken 15, 18.In specific practical examples of lances constructed according to Figs. 4 or 5, the center supply tube and inner nozzle 18 may have a diameter of 30 mm, while each of the smaller outer supply tubes 7 and nozzles 15 may have a diameter of 16 mm . The centers of the peripheral nozzles 15 are arranged at a distance of 40 mm from the center of the inner nozzle 18 and this is equal to the linear distance between the 20 centers. of the peripheral nozzles, so that the distance between their outlets is 24 mm. The outlets of the peripheral nozzles are spaced by 17 mm from the inner nozzle outlet. The different supply tubes can be fed with the same spray mixture from a conventional source or from different sources. A flow control regulator tap (not shown) is preferably located in the flow path leading to each of the nozzles 15, 18.

Een dergelijke kraan kan zijn opgenomen in de lans zelf of kan een deel vormen van het apparaat, dat wordt gebruikt voor 30 het voeden van de lans met het te spuiten materiaal.Such a tap can be included in the lance itself or it can form part of the device used for feeding the lance with the material to be sprayed.

Fig. 6 en 7 tonen een verdere vorm van een lans met een steel 1 en een kop 5. De lans omvat een buis 26 met een rechthoekige doorsnede welke zes toevoerbuizen 27 bevat voor het toevoeren van deeltjesvormig materiaal in lucht als 35 dragergas naar zes mondstukken 28 welke zijn opgesteld in twee rijen van drie. De mondstukken 28 hebben een grotere diameter dan hun toevoerbuizen 27 teneinde de stroom van extra zuurstof op te nemen, welke afzonderlijk aan de kop 5 q i'I··;: i - 23 - van de lans wordt toegevoerd via een centrale zuurstoftoevoer-lijn 29, die een verdeelorgaan 30 voedt, waardoor de mondstukken 28 aan de kop van de lans worden gevoed. De buis 26 van de lanssteel is afgesloten door platen 31, 32 respectievelijk 5 aan de kop- en staartuiteinden ervan, en dit bevat tevens een paar geopende buizen 33, waardoor een koelmiddel zoals water kan worden toegevoerd naar de lans om vervolgens teruggevoerd te worden door de lans in contact met de toevoerbuizen 27 na de uitlaatbuizen 34. Opdat de mondstukuitlaat-10 snelheid uit elk mondstuk onafhankelijk kan worden ingesteld, is bij voorkeur een reguleerkraan voor de stromingscontrole (niet weergegeven) aangebracht in het stroompad dat leidt naar elk van de mondstukken 28. Een dergelijke kraan kan zijn opgenomen in de lans zelf of kan een deel vormen van het appa-15 raat, dat wordt gebruikt voor het voeden van de lans met het te spuiten materiaal.Fig. 6 and 7 show a further shape of a lance with a stem 1 and a head 5. The lance comprises a tube 26 of rectangular cross section containing six supply tubes 27 for supplying particulate material in air as carrier gas to six nozzles 28 which are arranged in two rows of three. The nozzles 28 are larger in diameter than their supply tubes 27 to accommodate the flow of additional oxygen, which is supplied separately to the head of the lance through a central oxygen supply line 29, which feeds a distributor 30 through which the nozzles 28 are fed at the head of the lance. The lance stem tube 26 is closed by plates 31, 32 and 5 respectively at its head and tail ends, and it also includes a pair of opened tubes 33 through which a coolant such as water can be supplied to the lance and then returned by the lance in contact with the feed tubes 27 after the outlet tubes 34. In order for the nozzle outlet speed to be independently adjustable from each nozzle, a flow control regulator (not shown) is preferably provided in the flow path leading to each of the nozzles. 28. Such a tap may be included in the lance itself or may form part of the apparatus used to feed the lance with the material to be sprayed.

Fig. 8 is een schematische weergave van een eindaan-zicht van de lanskop, illustrerende dat de middelpunten van de uitlaten van de vier hoekmondstukken 28 een denkbeeldige 20 veelhoek 23 definiëren, in dit geval uiteraard een rechthoek. Aangezien elke rij van mondstukken recht is, zal het duidelijk zijn, dat de middelpunten van de uitlaten van de middelste mondstukken 28 van elke rij liggen op de tegenovergestelde zijden van die rechthoek, zodat deze de rechthoek tevens be-25 grenzen. In een specifieke praktische uitvoeringsvorm hebben alle mondstukken 28 een uitlaatdiameter van 13 mm. De uitlaten van de mondstukken in elke rij van drie zijn gescheiden door een afstand van 17 mm en de uitlaten in de twee rijen zijn gespatieerd door een afstand S2 van 47 mm.Fig. 8 is a schematic representation of an end view of the lance head, illustrating that the centers of the outlets of the four corner nozzles 28 define an imaginary polygon 23, in this case, of course, a rectangle. Since each row of nozzles is straight, it will be appreciated that the centers of the outlets of the middle nozzles 28 of each row are on the opposite sides of that rectangle so that they also define the rectangle. In a specific practical embodiment, all nozzles 28 have an outlet diameter of 13 mm. The outlets of the nozzles in each row of three are separated by a distance of 17 mm and the outlets in the two rows are spaced by a distance S2 of 47 mm.

30 In een modificatie van de in fig. 6-8 getoonde uit voeringsvorm hebben de toevoerbuizen 27 dezelfde diameter als hun overeenkomstige mondstukken 28, en zijn de zuurstoftoevoerlijn 29 en het verdeelorgaan 30 achterwege gelaten.In a modification of the embodiment shown in Figs. 6-8, the feed tubes 27 have the same diameter as their corresponding nozzles 28, and the oxygen supply line 29 and distributor 30 are omitted.

Een lans volgens de uitvinding dient bij gebruik te 35 worden gevoed met een geschikt mengsel van deeltjesvormig materiaal in een verbranding-onderhoudend draaggas. Evenals bij de bekende werkwijzen kan de toevoersnelheid van het draaggas een belangrijke invloed op de verkregen resultaten uitoefenen, maar een dergelijke toevoersnelheid kan gemakke- '* --y „ j ΛA lance according to the invention should be fed with a suitable mixture of particulate material in a combustion-sustaining carrier gas when used. As in the known processes, the feed rate of the carrier gas can exert an important influence on the results obtained, but such a feed rate can easily be achieved.

v* ,· " . Vv *, · ". V

- 24 - lijk worden gekozen door deskundigen op het vakgebied in afhankelijkheid van bekende criteria. Het is voldoende om hier aan te geven, dat zuurstof dient te worden toegevoerd met een hoeveelheid welke eerder een overmaat is ten opzichte van 5 de stoechiometrische vereisten, bijvoorbeeld het dubbele van het vereiste.- 24 - chosen by experts in the field depending on known criteria. Suffice it to indicate here that oxygen should be supplied in an amount which is rather an excess of the stoichiometric requirements, for example double the requirement.

Hieronder volgens verschillende voorbeelden van de uitvinding.Below according to various examples of the invention.

VOORBEELD IEXAMPLE I

10 Een aantal barsten van in wezen dezelfde afmeting en vorm werden kunstmatig gevormd in een ovenwand welke gevormd is van silicablokken, hoofdzakelijk in de tridymietvorm. Deze barsten werden hersteld terwijl de wand een 'temperatuur had van 1150°C door het spuiten van een startmengsel, bestaande 15 uit 87% silica, 12% silicium en 1% aluminium (% in gewicht), dat werd aangevoerd met een snelheid van 360 kg/uur in zuurstof als dragergas, waarbij een lans werd gebruikt waarvan de zes mondstukuitlaten waren opgesteld zoals is weergegeven in fig. 8. Het gebruikte silica bestond uit 3 gew.delen cristo-20 balliet en 2 gew.delen tridymiet met korrelgroottes tussen 100 μπι en 2 mm. De silicium- en aluminiumdeeltjes hadden elk een gemiddelde korrelgrootte kleiner dan 10 μπι, waarbij het silicium een specifiek oppervlak had van 4000 cm2/g en het aluminium een specifiek oppervlak van 6000 cm2/g.· In elk geval 25 waren alle mondstukken cirkelvormig en hadden deze een uit-laatopening van 12 mm. De totale mondstukuitlaatoppervlakte was bijgevolg 6,78 cm2 en de materiaaldechargeersnelheid bedroeg 53 kg per uur per cm2 van het totale mondstukuitlaat-gebied.A number of cracks of substantially the same size and shape were artificially formed in an oven wall formed of silica blocks, mainly in the tridymite form. These cracks were repaired while the wall had a temperature of 1150 ° C by spraying a starting mixture consisting of 87% silica, 12% silicon and 1% aluminum (% by weight), which was fed at a rate of 360 kg / hr in oxygen as the carrier gas using a lance whose six nozzle outlets were arranged as shown in Fig. 8. The silica used consisted of 3 parts by weight cristo-20 ballite and 2 parts by weight tridymite with grain sizes between 100 μπι and 2 mm. The silicon and aluminum particles each had an average grain size of less than 10 μπι, the silicon having a specific surface area of 4000 cm2 / g and the aluminum having a specific surface area of 6000 cm2 / g. In any case, all nozzles were circular and had this an outlet of 12 mm. The total nozzle outlet area was therefore 6.78 cm2 and the material discharge rate was 53 kg per hour per cm2 of the total nozzle outlet area.

30 Elk van deze barsten werd hersteld met een andere lans. De ruimtelijke opstelling van de mondstukuitlaten van de vijf lansen A-E is vermeld in de volgende tabel A, welke eveneens de totale massa geeft van deeltjesvormig materiaal dat gedechargeerd dient te worden teneinde in hoofdzaak de-35 zelfde massa van vuurvast materiaal af te zetten om elk herstel tot stand te brengen, tezamen met een aanduiding van het resultaat in termen van de kwaliteit van het herstel.30 Each of these cracks was repaired with a different lance. The spatial arrangement of the nozzle outlets of the five lances AE is shown in the following Table A, which also gives the total mass of particulate material which must be discharged in order to deposit substantially the same mass of refractory material for each recovery together with an indication of the result in terms of the quality of the recovery.

J \e>' *V * V* - 25 -J \ e> '* V * V * - 25 -

TABEL ATABLE A

Afstand Afstand Gedechar- Resultaat in rij tussen geerde rijen massa mm S2 mm kg A 18 48 8 Vrij van stratificatie 5 B 18 84 8,5 Geen waarneembare stratificatie C* 18 100* 9 Geringe stratificatie D* 40* 84 9 Nu en dan stratificatie E* 50* 100* 10 Aanzienlijke stratificatie * Niet volgens de uitvinding.Distance Distance De-charged Result in row between honed rows mass mm S2 mm kg A 18 48 8 Free from stratification 5 B 18 84 8.5 No observable stratification C * 18 100 * 9 Minor stratification D * 40 * 84 9 Occasional stratification E * 50 * 100 * 10 Significant stratification * Not according to the invention.

10 Dit voorbeeld verklaart, dat niet alleen het werken volgens de onderhavige uitvinding leidt tot de vorming van een vuurvaste massa met een hogere kwaliteit, zoals is aangetoond door het gemis aan stratificatie, maar eveneens, en zeer verrassend, dat dit resultaat wordt bereikt met een besparing 15 van het materiaal dat gedechargeerd dient te worden teneinde een gebrek met een gegeven afmeting te herstellen.This example explains that not only does the operation of the present invention result in the formation of a higher quality refractory mass, as demonstrated by the lack of stratification, but also, and very surprisingly, that this result is achieved with a saving 15 of the material to be discharged in order to repair a defect of a given size.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Uniforme lagen van vuurvast materiaal werden afgezet in dezelfde dikte op elektro-gegoten Corhart Zac (Handels-20 merk)-blokken (vervaardigd van zirconia, alumina en silica) door het spuiten van een uitgangsmengsel, terwijl de oppervlak-behandelde blokken een temperatuur hadden van ca. 1200°C.Uniform layers of refractory were deposited in the same thickness on electro-cast Corhart Zac (Trade-20 brand) blocks (made of zirconia, alumina and silica) by spraying a starting mixture, while the surface-treated blocks were at a temperature of approx. 1200 ° C.

De gebruikte uitgangsmengsels werden samengesteld uit 35 gew.% zirconia en 53 gew.% alumina in bijmenging met 25 silicium en aluminium, waarbij het siliciumgehalte van de mengsels 8% en het aluminiumgehalte 4% bedroegen. De uitgangs-mengsels werden bij verschillende snelheden gespoten, in afhankelijkheid van de gebruikte lans, in stromen van zuurstof als draaggas.The starting mixtures used were composed of 35 wt% zirconia and 53 wt% alumina in admixture with silicon and aluminum, the silicon content of the blends being 8% and the aluminum content being 4%. The starting mixtures were injected at different speeds, depending on the lance used, in streams of oxygen as a carrier gas.

30 De alumina- en zirconiadeeltjes hadden een korrel- grootte tussen 50-500 urn en de silicium- en aluminiumdeeltjes hadden de respectievelijke korrelgroottes, welke zijn vermeld in voorbeeld I.The alumina and zirconia particles had a grain size between 50-500 µm and the silicon and aluminum particles had the respective grain sizes listed in Example I.

Diverse lansen werden geconstrueerd volgens fig. 4.Various lances were constructed according to Fig. 4.

35 In de volgende tabel B stelt 015 de uitlaatdiameter van elk *1C ,·% -w „ , - 26 - van de perifere mondstukken 15 voor, en 018 de uitlaatdiameter van het binnenste mondstuk 18: S15 stelt de ruimte voor tussen de uitlaten van de opeenvolgende perifere mondstukken 15 (vergelijk afstand S in fig. 3), en S15—18 de afstand tussen 5 de uitlaten van elk van de perifere mondstukken 15 het binnenste mondstuk 18.35 In the following table B, 015 represents the outlet diameter of each * 1C,% -w „, - 26 - of the peripheral nozzles 15, and 018 represents the outlet diameter of the inner nozzle 18: S15 represents the space between the outlets of the successive peripheral nozzles 15 (compare distance S in FIG. 3), and S15-18 the distance between the outlets of each of the peripheral nozzles 15 and the inner nozzle 18.

TABEL BTABLE B

015 018 S15 S15-18 Dechargeer- Gebruikte Resultaat snelheid massa mm mm mm mm kg/uur .cm2 kg_ _ 10 16 16 24 24 53,3 35 Uitstekend 16 30 24 17 52,3 40 Uitstekend 16 16 48 48 53,3 38 Bevredigend 16 30 65* 58* 52,3 50 Stratificatie * Niet volgens de uitvinding.015 018 S15 S15-18 Discharge- Used Result speed mass mm mm mm mm kg / hour .cm2 kg_ _ 10 16 16 24 24 53.3 35 Excellent 16 30 24 17 52.3 40 Excellent 16 16 48 48 53.3 38 Satisfactory 16 30 65 * 58 * 52.3 50 Stratification * Not according to the invention.

15 De totale dechargeersnelheid van de deeltjes uit de lansen met een binnenstel mondstukuitlaat van 16 mm in diameter bedroeg 750 kg/uur, terwijl die van de lansen met een binnenste mondstukuitlaat van 30 mm in diameter 1000 kg/uur bedroeg.The total discharge rate of the particles from the lances with an inner nozzle outlet of 16 mm in diameter was 750 kg / hour, while that of the lances with an inner nozzle outlet of 30 mm in diameter was 1000 kg / hour.

20 Dit voorbeeld illustreert tevens, dat het werken volgens de onderhavige uitvinding leidt tot de vorming van een vuurvaste massa met een hogere kwaliteit tezamen met een besparing van materiaal dat gedechargeerd dient te worden om een bepaalde hoeveelheid vuurvast materiaal af te zetten.This example also illustrates that the operation of the present invention results in the formation of a higher quality refractory mass together with a saving of material which must be discharged to deposit a certain amount of refractory.

25 A ···* *·· *V A Λ25 A ··· * * ·· * V A Λ

ï \ '. .1 '1 · Hï \ '. .1 '1H

c-J 'V J Vc-J 'V J V

Claims

A method for forming a refractory mass on a work surface by spraying a mixture of exothermically oxidizable particles and refractory particles against a surface in a combustion-sustaining gas, the method comprising transporting the material to be sprayed by lance to a lance head and to charge said mixture under conditions such that said oxidizable particles react with the combustion-sustaining gas under heat development to do at least the surfaces of the refractory particles with which they are sprayed melting, so as to form said refractory mass, characterized in that the mixed exothermically oxidizable and refractory particles are injected into a combustion-sustaining gas from a group of nozzle-15 outlets at a discharge rate greater than 50 kg per hour per square cm of the total nozzle outlet area, the nozzle outlets of the said the group is spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each is spaced from a first other nozzle outlet of said group by a distance not greater than three times the smallest diameter of its own cross-section or that of that first other outlet, and spaced from a second other outlet of said group by a distance no greater than eight times the smallest diameter of its own cross-section or that of the second other outlet, and so that the centers of at least some of the nozzle outlets of said group define the vertices of an imaginary polygon.

A method according to claim 1, characterized in that said group of nozzles is formed by all nozzles present in the lance.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the average gas discharge rate from each nozzle of said group is adjusted so that it does not deviate by more than 10% from the average gas discharge rate of any other nozzle of said group.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the nozzles of the said group are spaced and arranged in such a way that, in viewed from the direction of the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from said first other nozzle outlet 5 by a distance no greater than twice the smallest diameter of its own cross section or that of that first other exhaust.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from any other nozzle outlet of said group by a distance at least equal to the smallest diameter of its own cross-section or from that of the other outlet in question.

6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said particulate mixture is sprayed from said group of nozzles, said group comprising at least two rows of nozzle outlets spaced apart.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a group of nozzles is used, comprising at least one nozzle (hereinafter referred to as "inner nozzle"), the outlet of which lies within a said imaginary polygon, of which the vertices are defined by the centers of the outlets of other nozzles (hereinafter referred to as "peripheral nozzles") of said group.

Method according to claim 7, characterized in that a linear distance is applied between the successive peripheral nozzle outlets, which is not greater than three times the smallest diameter of one of the successive peripheral nozzle outlets.

A method according to claim 7 or 8, characterized in that a linear distance is applied between each peripheral nozzle outlet and the or nearest inner nozzle outlet, which is not greater than three times the smallest diameter of one of said nozzle-λ λ rr - · 1 λ - · «MO gi 3 * - 29 - exhausts.

10. Method according to any one of claims 7-9, characterized in that a (total) discharge rate from the inner nozzle outlet (s) is used, which is greater than the discharge rate from each of the peripheral nozzle outlets.

Method according to any one of claims 7-10, characterized in that a (total) cross-sectional area (s) of the inner nozzle outlet (s) 10 is used, which is at least 300 mm2

Method according to claim 11, characterized in that a (total) cross-sectional area (s) of the inner nozzle outlet (s) is used, which is at least 500 mm 2.

A method according to any one of claims 7-12, characterized in that a single said inner nozzle outlet is used.

Method according to any one of claims 7-13, characterized in that a cross-sectional area of each peripheral nozzle outlet is used, which is not larger than 320 mm 2.

15. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said particulate mixture is sprayed from at least six nozzle outlets.

16. A method according to claim 15, characterized in that said particulate mixture is sprayed from at least six nozzle outlets, which are arranged substantially equal in radial and angular distance from an axis of the lance head.

17. Object of the disclaimer herein, a lance for spraying particles of exothermic oxidizable material and particles of refractory material into a combustion-sustaining gas, the lance comprising a head for decharging such particulate material, characterized in that such a lance comprises a group of nozzles, the outlets of which are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of them is spaced from p: 'S # -' - J 4 o - 30 - a first other nozzle outlet of said group by a distance no greater than three times the smallest diameter of its own cross-section or of that first other outlet, and spaced from a second other outlet. of the said group by a distance not greater than eight times the smallest diameter of its own cross-section or that of that second other outlet, and so that the centers of the outlets of at least some nozzles of said group define the vertices of an imaginary polygon.

18. Lance for spraying particles of exothermic oxidizable material and particles of refractory material into a combustion-sustaining gas, the lance comprising a head for de-charging such particulate material, characterized in that such a lance head comprises a group of includes nozzles, the outlets of which are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of them is spaced from a first other nozzle outlet of said group by a distance no greater than three times the smallest diameter of its own cross-section or of that first other outlet, and spaced from a second other outlet of the said group by a distance not greater than eight times the smallest diameter of its own cross-section or that of that second other outlet, and such that the centers of the outlets of at least some nozzles of said growth p define vertices of an imaginary polygon, and wherein said lance is provided with at least three longitudinal feed channels leading to said head.

Lance according to claims 17 or 18, characterized in that said group of nozzles is formed by all nozzles present in the lance.

20. Lance according to any one of claims 17-19, characterized in that a separate supply channel is provided for each of a number of said spray nozzles.

Lance according to claim 20, characterized in that a means is provided for the independent regulation of the flow of material through at least some f *. ·> · * • Ίι · «? ^ ΰ C v 0 i <3 - 31 - * of such channels.

Lance according to any one of claims 17-21, characterized in that the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of the nozzle outlets of said group is spaced from said first other nozzle outlet of said group by a distance no greater than twice the smallest diameter of its own cross-section or from that first other outlet.

Lance according to any one of claims 17-22, characterized in that the nozzles of said group are spaced and arranged such that, viewed in the direction of the nozzle outlets of said group, each of the 15 nozzle outlets of said group is spaced from any other nozzle outlet of said group by a distance at least equal to the smallest diameter of its own cross-section or from that of the other outlet in question.

Lance according to any one of claims 17-23, characterized in that said group of nozzles comprises nozzles arranged in at least two rows spaced apart.

25. Lance according to any one of claims 17-23, characterized in that said group of nozzles comprises at least one nozzle (hereinafter referred to as "inner nozzle"), the outlet of which lies within said imaginary polygon, the vertices of which are defined by the centers of the outlets of other nozzles (hereinafter referred to as "peripheral nozzles") of said group.

26. Lance according to claim 25, characterized in that the linear distance between the successive peripheral nozzle outlets is no greater than three times the smallest diameter of one of said successive peripheral nozzle outlets.

Lance according to claims 25 or 26, characterized in that the linear distance between each peripheral nozzle outlet and the or nearest inner nozzle outlet is not greater than three times the smallest diameter • r * v. » i, "" - 32 - from one of those respective nozzle outlets.

28. Lance according to any one of claims 25-27, characterized in that the (total) area of the inner nozzle outlet (s) is larger than the area of each of the peripheral nozzle outlets.

Lance according to any one of claims 25-28, characterized in that the (total) surface area of the inner nozzle outlet (s) is at least 300 mm2.

30. Lance according to claim 29, characterized in that the (total) surface of the inner nozzle outlet (s) is at least 500 mm 2.

Lance according to any one of claims 25-30, characterized in that a single said inner nozzle outlet is provided.

Lance according to any one of claims 25-31, characterized in that the cross-sectional area of each peripheral nozzle outlet does not exceed 320 mm 2.

33. Lance according to any one of claims 17-32, characterized in that said lance comprises at least six nozzles 20.

Lance according to claim 33, characterized in that said lance contains at least six nozzles, which are arranged substantially equal in radial and angular distance around an axis of the lance head. I.?? Wf A J% ·. j '' J -J ί V