PL182880B1 - Sposób wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego zwłaszcza trzonu pieca przepychowego - Google Patents

Abstract

Sposób wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego, zwłaszcza trzonu ' pieca przepychowego z betonu ogniotrwałego otrzymanego na bazie kruszywa korundowego z udziałem cementu glinowego, składający się z czynności przygotowania wyłożenia oraz procesu obróbki termicznej, znamienny tym, ze stosuje się beton ogniotrwały otrzymany przez wymieszanie następujących składników: 30-40% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu 1-3 mm, 35-50% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu do 1 mm, do 10% wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 μηι i 10-30% wagowych cementu glinowego, po czym do otrzymanej mieszanki dodaje się roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego, najlepiej o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 8,5-9,2% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość miesza się, aż do uzyskania jednorodnej masy betonowej, którą wlewa się do form lub wylewa do szalunku wykonanego na trzonie pieca grzewczego, po czym zagęszczoną wibracyjnie masę betonową w formach lub w szalunku, pozostawia się, korzystnie w niezmienionych warunkach na okres około 24 godzin - od momentu zalania formy lub szalunku, a po rozformowaniu, otrzymane betonowe kształtki lub betonowy monolit suszy się przez okres około 48 godzin w temperaturze otoczenia, korzystnie w warunkach powietrzno-suchych, po czym podnosi się temperaturę do około 100°C, w której betonowe kształtki lub betonowe wyłożenie wykonane z betonowych kształtek lub w postaci betonowego monolitu, wygrzewa się przez okres około 24 godzin, z kolei podnosi się temperaturę z szybkością około 50°C na godzinę do temperatury około 600°C, w której betonowe wyłożenie ponownie wygrzewa się przez okres około 24 godzin, dalszy wzrost temperatury prowadzi się z szybkością około 50°C na godzinę, aż do osiągnięcia temperatury pracy pieca grzewczego, w której betonowe wyłożenie spieka się przez okres około 24 godzin

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego, zwłaszcza trzonu pieca przepychowego z betonu ogniotrwałego.

Z polskiego opisu patentowego nr 128 091 znany jest sposób wykonywania trzonów pieców grzewczych, takich jak piece przepychowe czy piece pokroczne, który polega na tym, że do ich wyłożenia stosuje się beton korundowy lub wysokoglinowy wiązany szkłem wodnym, w formie prefabrykatów lub w postaci monolitycznej, a następnie wygrzewa się trzony pieców do temperatury 800-1000°C. W znanym sposobie trzon pieca przepychowego o temperaturze pracy 1300°C wykłada się surowymi prefabrykatami wykonanymi techniką betonową z betonu o składzie: 100% wagowych kruszywa z korundu spiekanego o uziarnieniu do 5 mm, 2% wagowych fluorokrzemianu sodu i 17% wagowych szkła wodnego sodowego o gęstości 1,35 g/cm³, przy zastosowaniu, zależnie od konstrukcji trzonu, zaprawy korundowej zarobionej roztworem wodnym szkła wodnego sodowego lub umieszczając prefabrykaty w uchwytach metalowych, po czym wygrzewa się trzon pieca stopniowo do temperatury 1000°C przez 48 godzin i oddaje piec do eksploatacji.

182 880

Natomiast trzon pieca pokracznego o temperaturze pracy 1100°C wykonuje się z betonu w formie monolitycznej w sposób następujący. Beton o składzie: 80% wagowych palonki wysokoglinowej o zawartości 70% AI2O3 i uziarnieniu do 5 mm, 20% wagowych pyłu z korundu spiekanego, 1,5% wagowych fluorokrzemianu sodu, 14,5% wagowych szkła wodnego sodowego o gęstości 1,35 g/cm³, wylewa się do szalunku i wibruje wibratorem zanurzeniowym. Po 8 godzinach usuwa się szalunki i poddaje beton procesowi dojrzewania przez 12 godzin na powietrzu, po czym wygrzewa się trzon stopniowo do 1000°C w czasie 48 godzin i oddaje piec do eksploatacji.

Wiadomo również, że do budowy trzonów pieców grzewczych stosuje się bloki korundowo-cyrkonowe lub bloki mulitowo-cyrkonowe. Tworzywa te charakteryzują się wysoką odpornością na działanie wysokiej temperatury i są odporne na działanie czynników agresywnych w wysokich temperaturach. Wyroby te sąjednak bardzo drogie ponieważ otrzymywane są w wyniku skomplikowanej i energochłonnej technologii.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego, zwłaszcza trzonu pieca przepychowego z materiałów ogniotrwałych tańszych od bloków topionych korundowo-cyrkonowych lub mulitowo-cyrkonowych, ale zapewniającego wysokie własności użytkowe w temperaturze pracy pieca grzewczego, przede wszystkim wysoką wytrzymałość mechaniczną i wysoką odporność na ścieranie oraz dobrą odporność na działanie czynników agresywnych w wysokich temperaturach.

Cel ten osiągnięto przez wykonanie ogniotrwałego wyłożenia sposobem według wynalazku.

W rozwiązaniu według wynalazku sposób wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego, zwłaszcza trzonu pieca przepychowego, polega na tym, że stosuje się beton ogniotrwały otrzymany przez wymieszanie następujących składników: 30-40% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu 13 mm, 35-50% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu do 1 mm, do 10 % wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm i 10-30% wagowych cementu glinowego, po czym do otrzymanej mieszanki dodaje się roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego, najlepiej o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 8,5-9,2% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość miesza się, aż do uzyskania jednorodnej masy betonowej, którą wlewa się do form lub wylewa do szalunku wykonanego na trzonie pieca grzewczego, po czym zagęszczoną wibracyjnie masę betonową w formach lub w szalunku, pozostawia się, korzystnie w niezmienionych warunkach, na okres około 24 godzin - od momentu zalania formy lub szalunku, a po rozformowaniu, otrzymane betonowe kształtki lub betonowy monolit suszy się przez okres około 48 godzin w temperaturze otoczenia, korzystnie w warunkach powietrznosuchych, po czym podnosi się temperaturę do około 100 °C, w której betonowe kształtki lub betonowe wyłożenie wykonane z kształtek lub w postaci betonowego monolitu, wygrzewa się przez okres około 24 godzin, z kolei podnosi się temperaturę z szybkością około 50°C na godzinę do temperatury około 600°C, w której betonowe wyłożenie ogniotrwałe ponownie wygrzewa się przez okres około 24 godzin, dalszy wzrost temperatury prowadzi się z szybkością około 50°C na godzinę, aż do osiągnięcia temperatury pracy pieca grzewczego, w której betonowe wyłożenie spieka się przez okres około 24 godzin.

W sposobie według wynalazku stosuje się korund topiony i/lub spiekany, korzystnie o zawartości AI2 O3 nie mniejszej niż 99%. Korzystne jest stosowanie pyłu andaluzytowego najlepiej o zawartości 57-63% AI2 O3. W sposobie według wynalazku spiekanie betonowego wyłożenia trzonu pieca przepychowego prowadzi się w temperaturze, korzystnie nie przekraczającej 1300°C.

Zaletą sposobu według wynalazku jest otrzymanie korzystnego pod względem ekonomicznym ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego o wysokich własnościach termomechanicznych i wysokiej odporności na działanie czynników agresywnych w wysokiej temperaturze pracy pieca grzewczego. Ogniotrwałe wyłożenie wykonane sposobem według wynalazku wykazuje wysoką odporność na korozyjne działanie zgorzeliny walcowniczej z wygrzewanego w piecu przepychowym wsadu.

182 880

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w następujących przykładach wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca przepychowego pracującego w temperaturze do 1300°C.

Przykład I

Na wykonanie ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca przepychowego w postaci betonowego monolitu przygotowano następujący zestaw suchych składników:

35% wagowych korundu topionego o uziarnieniu 1-3 mm,

40% wagowych korundu topionego o uziarnieniu do 1 mma,

5°% wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm,

20% wagowych cementu glinowego (Górkal 70).

Składniki dodawano kolejno, porcjami do betoniarki, po czym cały zestaw mieszano przez około 10 minut. Następnie do otrzymanej mieszanki dodano roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 9% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość mieszano. Jednorodną masę betonową uzyskano po około 7 minutach mieszania. Następnie tak przygotowaną masę betonową wylano do szalunku wykonanego bezpośrednio na trzonie pieca przepychowego i poddano zagęszczeniu stosując wibratory zanurzeniowe. Po czym zagęszczoną masę betonową pozostawiono w niezmienionych warunkach na okres 24 godzin - od momentu zalania szalunku masą betonową. Po czym szalunek rozebrano, a otrzymany betonowy monolit suszono w warunkach powietrzno-suchych przez okres 48 godzin. Następnie w piecu przepychowym podniesiono temperaturę do 100°C, w której betonowy monolit wygrzewano przez okres 24 godzin, z kolei podnoszono temperaturę z szybkością 50°C na godzinę do temperatury 600°C, w której betonowe wyłożenie ponownie wygrzewano przez okres 24 godzin. Dalszy wzrost temperatury prowadzono z szybkością 50°C na godzinę, aż do osiągnięcia temperatury pracy pieca przepychowego - 1300°C, w której betonowe wyłożenie spiekano przez okres 24 godzin, po czym oddano piec do eksploatacji.

Przykład II

Na wykonanie ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca przepychowego w postaci betonowego monolitu przygotowano następujący zestaw suchych składników:

37,5% wagowych korundu spiekanego o uziarnieniu 1-3 mm,

40,0% wagowych korundu spiekanego o uziarnieniu do 1 mm.

5,0% wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm,

17,5% wagowych cementu glinowego (Górkal 70).

Składniki dodawano kolejno, porcjami do betoniarki, po czym cały zestaw mieszano przez około 10 minut. Następnie do otrzymanej mieszanki dodano roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 9% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość mieszano. Jednorodną masę betonową uzyskano po około 7 minutach mieszania. Po czym zachowując kolejność czynności opisanych w przykładzie I postępowano identycznie.

Przykład lii

Na wykonanie ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca przepychowego z betonowych kształtek przygotowano taki sam zestaw składników jak podano w przykładzie I, a to:

35% wagowych korundu topionego o uziarnieniu 13 mmi,

40% wagowych korundu topionego o uziarnieniu do 1 mm.

5% wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm,

20% wagowych cementu glinowego (Górkal 70).

Składniki dodawano kolejno, porcjami do betoniarki, po czym cały zestaw mieszano przez około 10 minut. Następnie do otrzymanej mieszanki dodano roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 9% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość mieszano. Jednorodną masę betonową uzyskano po około 7 minutach mieszania. Następnie tak przygotowaną masę betonową rozlano do form metalowych i zagęszczano na wytrząsarce wibracyjnej przez okres około 2 minut. Po czym zagęszczoną masę betonową, pozostawiono w niezmienionych warunkach na okres 24 godzin - od momentu zalania form masą betonową. Następnie formy rozebrano, a otrzymane

182 880 betonowe kształtki suszono w warunkach powietrzno-suchych przez okres 48 godzin, po czym wyłożono nimi trzon pieca przepychowego stosując zaprawę i zasypkę korundową. Następnie w piecu przepychowym podniesiono temperaturę do 100°C, w której betonowe wyłożenie wygrzewano przez okres 24 godzin, z kolei podnoszono temperaturę z szybkością 50°C na godzinę do temperatury do 600°C, w której betonowe wyłożenie ponownie wygrzewano przez okres 24 godzin. Dalszy wzrost temperatury prowadzono z szybkością 50°C na godzinę, aż do osiągnięcia temperatury pracy pieca przepychowego - 1300°C, w której betonowe wyłożenie spiekano przez okres 24 godzin, po czym oddano piec do eksploatacji.

Przykład IV

Na wykonanie ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca przepychowego z betonowych kształtek przygotowano taki sam zestaw składników jak podano w przykładzie II, a to:

37,5% wagowych korundu spiekanego o uziarnieniu 1-3 mm,

40,0% wagowych korundu spiekanego o uziarnieniu do 1 mm,

5,0% wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm,

17,5% wagowych cementu glinowego (Górkal 70).

Składniki dodawano kolejno, porcjami do betoniarki, po czym cały zestaw mieszano przez około 10 minut. Następnie do otrzymanej mieszanki dodano roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 9% wagowych w przeliczeniu na 100% suchych składników mieszanki i ponownie całość mieszano. Jednorodną masę betonową uzyskano po około 7 minutach mieszania. Po czym zachowując kolejność czynności opisanych w przykładzie III postępowano identycznie.

W przykładach I-IV stosowano korund topiony i/lub spiekany, o zawartości AI2O3 nie mniejszej niż 99% i pył andaluzytowy o zawartości 57-63% AI2O3.

W sposobie według wynalazku korund topiony można stosować zamiennie z korundem spiekanym lub łącznie. Sposobem według wynalazku można również wygrzewać betonowe kształtki poza piecem w temperaturze do około 100°C przez okres około 24 godzin, ale jest to proces mniej ekonomiczny.

182 880

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wykonania ogniotrwałego wyłożenia trzonu pieca grzewczego, zwłaszcza trzonu pieca przepychowego z betonu ogniotrwałego otrzymanego na bazie kruszywa korundowego z udziałem cementu glinowego, składający się z czynności przygotowania wyłożenia oraz procesu obróbki termicznej, znamienny tym, że stosuje się beton ogniotrwały otrzymany przez wymieszanie następujących składników: 30-40% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu 13 mm, 35-50% wagowych korundu topionego i/lub spiekanego o uziarnieniu do 1 mm, do 10 % wagowych pyłu andaluzytowego o uziarnieniu do 60 pm i 10-30% wagowych cementu glinowego, po czym do otrzymanej mieszanki dodaje się roztworu soli sodowej kwasu ortofosforowego, najlepiej o stężeniu 0,5-1,3%, w ilości 8,5-9,2% wagowych w przeliczeniu na 100 % suchych składników mieszanki i ponownie całość miesza się, aż do uzyskania jednorodnej masy betonowej, którą wlewa się do form lub wylewa do szalunku wykonanego na trzonie pieca grzewczego, po czym zagęszczoną wibracyjnie masę betonową w formach lub w szalunku, pozostawia się, korzystnie w niezmienionych warunkach na okres około 24 godzin - od momentu zalania formy lub szalunku, a po rozformowaniu, otrzymane betonowe kształtki lub betonowy monolit suszy się przez okres około 48 godzin w temperaturze otoczenia, korzystnie w warunkach powietrzno-suchych, po czym podnosi się temperaturę do około 100 °C, w której betonowe kształtki lub betonowe wyłożenie wykonane z betonowych kształtek lub w postaci betonowego monolitu, wygrzewa się przez okres około 24 godzin, z kolei podnosi się temperaturę z szybkością około 50°C na godzinę do temperatury około 600°C, w której betonowe wyłożenie ponownie wygrzewa się przez okres około 24 godzin, dalszy wzrost temperatury prowadzi się z szybkością około 50°C na godzinę, aż do osiągnięcia temperatury pracy pieca grzewczego, w której betonowe wyłożenie spieka się przez okres około 24 godzin.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się korund topiony i/lub spiekany, korzystnie o zawartości AI2 O3 nie mniejszej niż 99%.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się pył andaluzytowy, korzystnie o zawartości 57-63% AI2O3.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spiekanie betonowego wyłożenia trzonu pieca grzewczego prowadzi się w temperaturze, korzystnie nie przekraczającej 1300°C.