PT1357094E

PT1357094E - Material refractário para fornos da indústria cimenteira e respectiva utilização.

Info

Publication number: PT1357094E
Application number: PT01902426T
Authority: PT
Inventors: Pedro Fajardo Sola
Original assignee: Pedro Fajardo Sola
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2009-12-18
Also published as: DK1357094T3; CA2435576C; US20040087430A1; ES2334882T3; ATE438599T1; DE60139505D1; SK9312003A3; WO2002059057A1; EP1357094A1; JP2004520257A; MXPA03006733A; CA2435576A1; EP1357094B1

Description

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MATERIAL REFRATÁRIO PARA FORNOS DA INDUSTRIA DO CEMENTO E SUA UTILIZAÇÃO

DÉSCRICÃO A invenção que se protege nessa Patente, consiste en um material refratário para fornos da industria do cemento e sua utilização.

Se trata, por tanto, de um material aplicável aos recubrimentos interiorés dos fornos da industria do cemento, assim como a sua distribuição localizada en determinadas zonas do mesmo en orden a sua capacidade refratária. O uso de materiais refratários é ampliamente conhecido na industria do cemento para o recubrimento interior dos fornos que elaboran tal produto, com objeto de soportar as altas temperaturas de trabalho, que alcança en algumas zonas en torno aos 1.500 graus centígrados, e seus conseguintes reaçõés físico-químicas.Sem embargo, as diversas composiçõés dos materiais refratários implicam tambén distintos graus de dureza e résistencia a sua deformação que causada, entre otros fatores, por as diferentes temperaturas dos fornos en zonas diferentes de um mesmo forno. A tal efeito, com a presente invenção se consegue um material refratário de maior dureza e résistencia aos ja empregados

Na atualidade, ja se conhece e são utilizados diversos materiais refratários; mas todos eles apresentam inconvenientes tanto operativos como funcionais, especialmente com respeito a sua deformação progressiva pelas altas temperaturas dos fornos, como por seu rompimento e fendas; com o qual o uso dos meios ja désenvolvidos aprésentam sempre certas limitações frente a invenção que se apresenta, en base as suas vantagens técnicas e económicas. Assim, são ja conhecidas como materiais refratários, a incorporação de crisolé para a fabricação de vidros, o cal, a sílice, o cromo, a magnetita, o óxido de alumínio, e os vidros silicoaluminosos ( F.H. Norton, Refratários, primera edição espanhola da editora Blume do ano 1972 ), o 2 tambén as patenté japonesas ns JP11230679 sobre o jogo da porosidade nos tijolos refratários, a ns JP11130485 como painéis prefabricados, o ns JP11201649 como texturas de vidro, o tambén en relação a disposição de formas dos materiais destaca a patente europea nQ EP0911594 e alemã DE19729582 de tijolos prefabricados, todas elas como anterioridades próximas a invenção que se apresenta, mas genéricas e imprecisas com respeito a mesma e muitas vezes destinadas para a industria do aço; invenção todas das que resultam composições químicas o formas o bem não aplicadas para a especificidade da industria do cemento, o bem não detalhadas e insuficientemente determinadas en relação para a que se descreve. A patente espanhola de DIDIER-WERKE nQ ES-A-8607892 é tambén uma patente relacionada. Ja é conhecido o uso de Andaluzite e de Carbeto de Silício para a patente espanhola ES-A-8607892 (1984), mas o Carbeto de Silício somente pode estar presente en um porcentagem en peso de 1-15 (preferivelmente de 2 a 10 % en peso ), o que implica uma limitação técnica.E a Andaluzite se usa en quantidade de 10% en peso o maiores.e sempre acrescetando sulfato de bário e fluoruro de cálcio para conseguir Celsian durante o cozimento .Assim, nos fornos de cemento é necessário emplegar o uso de Carbeto de Silico en maiores quantidades, o qual resolve o problema técnico para a presente invenção com a adição de argila.

Esta patente centraliza sua invenção en um material refratário destinado a fornos de metais fundidos, e no de cemento, e ainda que inclui en sua composição Carbeto de Silício e Andaluzite, não contém argila. Sua formulação se baseia en feldespato de bário e um ligante químico, com o qual impede aumentar a porcentagem de Carbeto de Silício en más de um 15% por incompatibilidade química. 3

Em conclusão, ja que é necessário aumentar consideravelmente os porcentagens de Carbeto de Silício, se queremos obter um elevado choque térmico, gran résistencia para a abrasão e ao ataque químico, qualidades imprescindível para fazer frente adequadamente para as agréssões continuas pelas que se ve submetido o material refratário no forno de cemento; este aumento de Carbeto de Silício só é possível se emprega argila como ligante-fumdente. Estas são as vantagens que mostra a invenção que se solicita.

Estas carências se corrigem com a composição química da invenção -um neosilicato como a Andaluzite AI2Si05, um sólido cristalino como o Carbeto de Silício SiC, e uma rocha pelítica de silicatos hidroalumínicos como a argila -com a qual supera as limitações antes marcadas e acrescenta sua operatividade e rendimiento, e ademáis aprésenta en sua aplicação uns elementos que favorecen significativamente seu uso nos fornos da industria de cemento.

Todo ele contribui a dar uns resultados en orden a qualidade refratária junto com su resistência para a alteração de sua forma onde se incorpora a invenção ( ja seja en configuração geométricas como os tijolos o configuração sem forma como a argamassa ) e sua disposição dentro dos fornos, que não se dão nos meios ja conhecidos.

Com referencia a invenção que se descreve, procede a uma combinação de elementos químicos por razão de suas propiedadés físicas - a Andaluzite AI2Si05 por su baixa porosidade e baixa condutividade térmica e sua capacidade refratária, o Carbeto de Silício SiC por su resistência para a oxidação e para a abrasão e ao mesmo tempo, ser altamente refratário, e a Argila por suas características plásticas -. 4

Esta combinação tripartida de compostos sólidos cristalinos constituídos por silicio pode ser confeccionada com carácter variável en porcentagem en peso por cada substancia, com o fim de buscar um maior o menor grau de conductividade térmica segúndo o déstino e função do material refratário ao largo do forno.

Em soma, o résultado conseguido pela combinação de elementos permite obter uma vantagem técnica com um producto de maior dureza e de maior résistencia para a deformação pelo calor do interior dos fornos na produção do cemento e por as reações físico-químicas que sofre, e da que derivar notável vantagens económicas, contribui que com a nova invenção se reduze o número dos ciclos de paradas dos fornos para seu mantenimento e seu consiguente réstitução do material desgastado en cada periodo de trabalho, assim como tambén implica ademáis das mencionadas melhoras técnicas e económicas, a uma vantagem no processo produtivo para os fornos más frecuentes e extendidos - os de tipo rotatorio - ja que a função do material distribuído en seu interior para o avance do clínquer do cemento en fase de elaboração como são as chamadas retenção e zonas perfiladas ou os resfriadores satélites - com formas éscalonadas e bocas de entrada elípticas, respectivamente - conseguen uma maior resistência e dureza, e por tanto, uma maior eficacia ao manter seu desenho.

Para uma melhor comprensão das características generais anteriormente mencionadas, se acompanhão uns desenhos para a presente invenção os quais exponen como se especifica a continuação:

Figura 1: Projeção de perfil de um forno rotativo para a industria do cemento com resfriadores satélites, en um conjunto formado por um intercambiador de calor ( 1 ) e uma zona de calcinação ( 2 ), zona de seguridade ( 3 ), zona de transição ( 4 ), zona de sinterização ( 5 ), zona de saida ( 6 ), resfriadores ( 7 ), cabeça de forno ( 8 ), e lança queimador de chama ( 9 ). 5

Figura 2: Projeção de perfil de um forno rotativo para a industria do cemento com resfriadorés de grelha, en um conjunto formado por um intercambiador de calor ( 1 ) e uma zona de calcinação ( 2 ), zona de seguridade ( 3 ), zona de transição ( 4 ), zona de sinterização ( 5 ), zona de saida ( 6 ), resfriadores (7 ), cabeça de forno (8 ) e lança queimador de chama ( 9 ). O material refratário pode ser realizado e disposto da seguinte maneira:

Em relação a os componentés químicos, um porcentagem en peso de Andaluzite AI2Si05 entre um 10-80 %, um porcentagem en peso de Carbeto de Silício SiC entre um 10 - 80 % e um porcentagem en peso de argila entre um 10-15 %.

Sendo preferente uma composição media dos siguintes valores que se ilustran:

Porcentagem en peso

Andaluzite AI2Si05: 55 % Carbeto de Silício SiC: 35 % Argila: 10 %

Tambén pode ser empregada a Caulinita AI2Si205 (OH)4 en substitução da Andaluzite em iguais porcentagens por suas vantagens de índole económico. E en relação a sua disposição nos fornos, nas zonas de utilização de éste material refratário são: a zona de calcinação (2), a zona de seguridade (3), a zona de transição (4), a zona de saida (6) e nos resfriadores (7).

Claims

6 REIVINDICAÇÕES 1. - Material refratário para fornos da industria do cemento e sua utilização para uma resistência a deformação térmica e fisico-química caracterizada pelo fato de que sua composição química comprende a combinação de um porcentagem en peso de Andaluzite AI2Si05 entre um 10 -80 %, um porcentagem en peso de Carbeto de Silício SiC entre um 10-80 % e um porcentagem en peso de argila entre um 10-15 %.
2. - Material refratário para fornos da industria do cemento e sua utilização para uma resistência a deformação térmica e fisico-química caracterizado pelo fato de que sua composição química comprende a combinação de um porcentagem en peso de Caulinita AI2Si205 (OH)4 entre um 10-80 %, um porcentagem en peso de Carbeto de Silício SiC entre um 10 - 80 % e um porcentagem en peso de argila entre um 10-15 %.
3. - Utilização do material refratário segundo a Reivindicação 1, ou a Reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que sua disposição nos fornos, nas zonas de utilização de éste material refratário são: a zona de calcinação (2), a zona de seguridade (3), a zona de transição (4), a zona de saida (6) e nos resfriadores (7).