SE463635B - Saett vid bildning av en eldfast massa paa en yta samt anordning foer genomfoerande av saettet - Google Patents

Description

465 655 ' eller för att bilda en eldfast yta av högre kvalitet på substratet ifråga. Som oxiderbara material är det mest vanligt att använda kisel och/eller aluminiumpartiklar. ehuru partiklar av andra material såsom magnesium och zirkonium kan användas. där det är önskvärt att bibringa särskilda egenskaper på den eldfasta massa som skall bildas. Givetvis finns det andra material som skulle kunna användas. men dessa föredragas i all- mänhet i mindre utsträckning. Det har rekommenderats att använ- da oxiderbara partiklar som har en genomstnittlig kornstorlek under 50mm eller t.o.m. under 10mm (GB l 330 894 A).

Det är givetvis klart önskvärt att säkerställa tillräckligt med syre för den önskade utsträckningen av förbränningen och till- förseln av ett väsentligt överskott på syre har rekommenderats.

GB 1 330 894 A rekommenderar t.ex. att använda syre som bärgas och i de där visade exemplen. anges timmatningshastigheter av 60 kg blandade partiklar 1 1200 l syre och 30 kg blandade par- tiklar i 480 1 syre.

Det är allmänt önskvärt att den bildade eldfasta massan bör innehålla i huvudsak icke något ytterligare oxiderhart mate- rial, eftersom närvaron av sådant material vanligen avviker från kvaliteten på den eldfasta massan och medför att det icke brända materialet kommer att ha varit i stånd att lämna värme under sprutningen. så att det i det avseendet är förspillt.

Detta skulle onödigtvis öka kostnaderna på processen. Eftersom fortfarande oxiderbart material knappast kan brinna då det är begravt i den eldfasta massan som bildas, måste det brinna un- der dess flygbana eller under det att det är exponerat på ytan som sprutas. Vid drift hålles utloppsspetsen på lansen från vilket materialet sprutas. ofta på ett avstånd av ungefär 10 till 30 cm från ytan på vilket den eldfasta massan bildas och det är därmed önskvärt att det oxiderbara materialet bör brinna ganska snabbt. Sådan snabb bränning befordras av användning av mycket små oxiderbara partiklar. som är väl blandade i en syr- gasrik gasström.

Det är även önskvärt. för att befordra hållbarhet på den eld- 463 635 fasta massa som bildas. att den eldfasta massan bör vara fri från porositet. särskilt om det eldfasta materialet kommer att vara i kontakt med smältmetall under sin livslängd. Risken för att bilda en porös eldfast massa ökas då stora mängder bärgas användes.

Matning av mycket små oxiderbara partiklar väl blandade i en syrgasrik gasström är gynnsam för snabb och effektiv förbrän- ning vid utmatning från lansen: emellertid kan detta även ge upphov till förhållanden under vilka förbränning kan understöd- jas inom matarledningen som leder till lansutloppet. Detta skulle klart fördröja processen och skulle kunna leda till skada på använd apparatur. Sådan förbränning kan vid en del om- ständigheter initieras genom baktändning från lansutloppet om flamutbredningshastigheten är större än den hastighet med vilken materialet utsprutas från lansen. Risken för förbränning inom matarledningen ökas genom användningen av mycket små oxi- derbara partiklar. genom att öka viktandelen oxiderbara partik- lar i förhållande till andelen eldfasta partiklar. genom att öka andelen syre i bärgasströmmen och genom att öka diametern på matarledningen. Baktändning kan anta en relativt mild form, som endast leder till blockering av lansutloppet eller kan vara mera allvarlig och gå rakt bak till den punkt där partiklarna blandas med syrebärgasströmmen. Av detta skäl rekommenderas i GB 1 330 894 A användning av en anordning i vilken olika säker- hetsanordningar ingår såsom beskrivits i GB'l 330 895 A.

(Glaverbel).

GB 2 035 524 A föreslår att övervinna problemet med baktändning genom att blanda partikelblandningen i en bärgas. som ej under- stödjer oxidation av det oxiderbara partiklarna (luft rekommen- deras) och tillföra syre till lansen i närheten av dess utlopp.

En timmatningshastighet av 30 kg blandade partiklar i 3000 till 6000 1 luft med tillförsel av syre med en volymhastighet av 2 till 4 gånger den för luft rekommenderas och exemplifieras.

Uppenbart kommer ingen eld kunna fortplanta sig bakåt i en bär- gasström, som ej understödjer oxidation. Vidare genom val av något större oxiderbara partiklar. upp till l52mm förslås i 465 635 den beskrivningen att problemet med blockering av lansspetsen kan minskas. Det anges särskilt att förbränningen av blandning- en ej börjar förrän på visst avstånd från lansen, där tillräck- lig blandning av syret med de blandade partiklarna uppnås. Där- med föreligger en risk att obränt oxiderbart material kommer att ingå i den bildade eldfasta massan. Även användningen av sådana stora mängder gas 1 förhållande till mängden partiklar som användes tenderar att befordra bildning av en porös eldfast massa. ' Materialmatningshastigheter såsom anges i dessa tidigare patentbeskrivningar medför ganska låga uppbyggnadshastigheter av den eldfasta massan som skall bildas. För att uppnå en väsentlig ökning i uppbyggnadshastigheten på det eldfasta materialet är det nödvändigt att antingen använda fler än en matarledning för lansen, vilket är olämpligt, eller att öka matarledningens diameter. så att den kan upptaga större flöde av partikelblandningen. Användninen av en matarledning med större diameter tenderar även att öka risken för förbränning inom matarledningen. eftersom det är lättare för en flamma att fortplanta sig i ett rör med större diameter.

Bortsett från baktändning från lansutloppet föreligger en annan viktig potentiell anledning för förbränning inom matarledning- en. Det inses att då partiklarna bäres framåt kommer det att kollidera med varandra och med matarledningens väggar. Detta kommer att alstra värme och vid höga bärgas- och partikelhas~ tigheter. som är önskvärda för att möjliggöra snabb uppbyggnad av den eldfasta massan som bildas. kan denna värme vara till- räcklig för att framkalla spontan förbränning av de oxiderbara partiklarna. särskilt då de bäres i en ström. som är mycket rik på syre.

Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett användbart sätt. som kommer att medge höga materialmat- ningshastigheter för den snabba uppbyggnaden av ett eldfast material. under det att det samtidigt ger en acceptabel låg risk för förbränning inom matarledningen för materialet som ut- 463 635 matas .

Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt för att bilda en eldfast massa på en yta genom att från ett lansutlopp mot ytan spruta en blandning av oxiderbara partiklar och eldfasta par- tiklar i en förbränningsunderstödjande bärgas, så att vid för- bränning av de oxiderbara partiklarna tillräckligt med värme alstras för att mjuka eller smälta åtminstone ytorna på de eld- fasta partiklarna för att åstadkomma bildning av den eldfasta massan, och sättet utmärkes av att partikelblandningen själv blandas med en bärgasström innefattande en inert gas och matas utmed en ledning mot lansutloppet och syre införes i matarled- ningen vid åtmintone ett ställe därutmed och blandas med bär- gas/partikelblandningen under dess flöde mot lansutloppet innan blandningen når utloppet.

Ett sätt enligt föreliggande uppfinning möjliggör att man upp- når högre materialmatningshastigheter med mindre risk av bak- tändning eller spontan förbränning än som annars skulle före- komma och samtidigt medger det högeffektiv förbränning av det sprutade materialet så snart som det utsprutas från lansutlop- pet varvid detta bidrar till den snabba bildningen av en kom- pakt och varaktig eldfast massa, som innehåller litet eller inget obränt oxiderbart material. Den snabba bildningen av en varaktig eldfast massa är av särskilt betydelse vid reparation av eldfasta anordningar använda för metallbehandling, eftersom reparation av sådana anordningar bör utföras under tid som av- setts för att rengöra anordningen för att ej störa den normala driftcykeln för fyllning, behandling, tömning och rengöring före âterfyllning.

Jämfört med kända sätt där syre matas till lansspetsen, medges tid för det införda syret att blanda sig med partiklarna och detta är gynnsamt för effektiv förbränning såsom angetts.

Givetvis betyder detta att baktändning eller spontan förbrän- ning kan under vissa omständigheter förekomma i matarledningen mellan den punkt där syre införes och lansens utlopp. Emeller- tid behöver bärgasströmmen inne i vilken partiklarna från 465 655 början blandas ej innehålla allt det syre som erfordras för förbränning av de oxiderbara partiklarna och som resultat kommer förbränning mindre sannolikt att äga rum i matarledning- en uppströms om en punkt. där syre införes. Även gashastigheten i den uppströmsdelen av matarledningen kan minskas för en given partikelmatningshastighet. Sålunda kan sättet lätt utföras på ett sådant sätt att den mest känsliga och dyrbara delen av er- forderlig utrustning. nämligen anordningen där partiklarna blandas med bärgasströmmen. bevaras från skada. Även kan varje baktändning eller spontan förbränning. som förekommer avbrytas genom att stänga av syretillförseln.

Vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen innefattar bärgasströmmen en inert gas. Andelen sådan inert gas i strömmen kan lätt justeras för att ge en låg risk för baktändning eller spontan förbränning i matarledningen uppströms om den punkt där syre införes. under det att samtidigt man medger effektiv för- bränning vid sprutning. Sådan inert gas omfattar företrädesvis kväve. Kväve är billigt och lätt tillgängligt och i vissa ut- föringsformer av uppfinningen. består bärgasen in i vilken par» tiklarna blandas väsentligen helt av kväve. Det är emellertid ej alls nödvändigt för bästa genomförandet av sättet enligt uppfinningen att bärgasen in i vilken partiklarna först blandas skulle vara fri från syre. Vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen omfattar sådan bärgas faktiskt en andel syre eftersom detta erfordrar mindre inert gas att inbegripas i den sprutade blandningen och kommer sålunda att ge en anledning till bildning av en eldfast produkt med förbättrad kvalitet.

Sålunda är det lämpligt att införa den inerta gasen kväve som en beståndsdel i luft. Det föredrages att den inerta gasen bör utgöra åtminstone 30 volymprocent av bärgasströmmen i vilken partiklarna blandas. En särskild rekommenderad bärgasströmsam- mansättning (före införandet av syre) är 50 volymprocent syre och 50 volymprocent luft (dvs ca 60 t syre och 40 t kväve).

Liknande fördelar kan ges genom att använda en gas som ej. strikt. är inert. utan som icke desto mindre har förbrännings- dämpande egenskaper: t.ex. koldioxid kan användas för att minska eller eliminera varje förmåga hos bärgasen att under- , en 463 635 stödja förbränning. då den först blandas med partiklarna. stället eller ställena där syre införes i härgasströmmen har ett viktigt samband med den utsträckning vid vilken det kan blanda sig med partikelblandningen under dess transport utmed återstående längden på flödesvägen mot lansutloppet (eller det närmaste utloppet om det finns flera sådana på olika ställen utmed lansen). Man finner att en tillräcklig blandningsgrad för effektiv förbränning av de sprutade partiklarna kan ske inom en återstående flödesväglängd av mindre än l meter. men för att befordra sådan blandning. föredrager man att det förekommer ett sådant införande av syre i matarledningen och åtminstone 1 meter från lansutloppet.

För att minska risken för spontan förbränning inom matarled- ningenQ är det önskvärt att åtminstone en del av det syre som skall införas i matarledningen. införes så långt nedströms som möjligt. i överensstämmande med att medge tillräcklig åter- stående flödesväg för att blandning skall äga rum. För det första tenderar detta att minska längden på matarledningen i vilken förbränning av de oxiderbara partiklarna kan understöd- jas eller kan understödjas lätt av gasen inom den ledningen.

För det andra lägger man märke till att i praktiken kommer hränsleledningen ej att vara rätlinjig mellan det område där partiklarna inbegripes i bärgasen och lansen. I anordningen som vanligen användes för sätt av detta slag till vilket uppfin- ningen hänför sig. transporteras blandningen av partiklar till lansen utmed en böjlig matarslang. Det är uppenbart att frik- tionsvärmen kommer att särskilt alstras vid eventuella krökar. särskilt vid skarpa krökar i matarledningen. Man föredrager således att introduktionen av syrgas i matarledningen sker vid eller omedelbart före lansens anslutningsände.

En ytterligare viktig fördel med att tillföra åtminstone del av syre till matarledningen så långt nedströms som möjligt. i överensstämmelse med att medge tillräcklig kvarvarande flödes- väg för att blandningen skall äga rum är följande. I praktiken är det vanligtvis ej lämpligt att höja trycket med vilket gasen 463 655 tillföres över en given nivå och därmed kommer det totala tryckfallet utmed matarledningen att vara begränsat. Genom att flytta en punkt där syre införes utmed matarlinjen i nedströms riktning, är det möjligt för ett givet totalt tryckfall utmed ledningen att öka massflödeshastigheten utmed ledningen och bidraga till en ökning i uppbyggnadshastigheten av det eldfasta materialet.

Vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen införes syre i matarledningen vid åtminstone två ställen på avstånd från varandra därutmed. Detta medger en ytterligare reglerings- parameter så att en god kompromiss kan uppnås mellan att befordra blandning å ena sidan och att minska riskerna och verkningarna av en baktändning och spontan förbränning och befordra höga flödeshastigheter å andra sidan.

I de mest föredragna utföringsformerna av uppfinningen införes syret i en sådan matarledning intill dess vägg. för att från början bilda ett hölje mellan partiklarna och matarledningens vägg. Givetvis kommer syret i det höljet att snart blanda in sig i huvudströmmen av bärgas. men det ger en partiell barriär mot kollision mellan partikelströmmen och matarledningens vägg just nedanför införingspunkten för syret varigenom friktions- värmet minskas. som kommer att alstras och motverka spontan förbränning i matarledningen.

Sådant syre kan införas genom en serie separata munstycken. som är fördelade över en omkrets på matarledningen. men man före- drager att syret införes i matarledninqen 1 en ringformig ström. eftersom detta ger ett mera enhetligt gashölje.

Hed fördel införes syret i sådan matarledning i en zon där led- ningen ökar i tvärsektionsarea. Införandet av detta föredragna valfria särdrag i uppfinningen möjliggör att syre. som skall införas i bärgasströmmen kan införas där utan att skapa betydande baktryck i matarledningen såsom skulle kunna föror- saka avbrott i partikelflödet. Införandet av detta särdrag med- ger även att syre kan införas 1 matarledningen parallellt med 463 635 matningens riktning och detta föredrages emedan det tenderar att befordrar flödet av partikelblandningen i bärgasströmmen.

Vid de mest föredragna utföringsformerna av uppfinningen in- föres partiklarna i bärgasen i en venturianordning. Detta är ett mycket enkelt sätt att införa partiklarna på ett jämt och väl reglerat sätt. Användningen av en venturianordning för detta ändamål möjliggör kontinuerlig matning av partiklarna in i bärgasströmmen och kräver ej användning av en behållare under tryck för dessa partiklar.

Det har nämnts att eventuell baktändning eller spontan förbrän- ning. som kan förekomma under genomförandet av uppfinningens sätt. kan stoppas genom att stänga av syretillförseln. Det finns andra sätt att stoppa sådan förbränning och det kan ligga under manuell reglering. Det finns emellertid särskilda säker- hetsfördelar i utföringsformer av uppfinningen där förbränning- en inom matarledningen stoppas automatiskt och det föredrages därmed att en plötslig ökning i baktrycket i matarledningen. som antyder en förbränning inom eller en blockering av matar- ledningen användes för att avbryta matning av partiklarna utmed matarledningen till lansutloppet. I en del sådana utförings- former. användes sådan ökning i trycket att separera matarled- ningen. Detta kommer klart att avsluta matningen till lansut- loppet och det kan göras på ett extremt enkelt sätt genom att i matarledningen inbegripa en kopplingsdetalj. som utgör en tät glidpassning med en sektion av matarledningen. Motståndet mot separation mellan sådan kopplingsdetalj och en ledningssektion kan lätt anordnas att vara tillräcklig för att tillåta normal drift under det att den är möjlig att övervinnas vid någon väsentlig ökning av trycket i ledningen beroende på förbränning inom ledningen eller blockering av densamma. Sådan separation kan självt användas och användes företrädesvis för att stoppa införsel av partikelblandningen i bärgasströmmen och/eller stänga av gasströmmen in i vilken partiklarna införes, för att förhindra spill av använda material. Sådan separation kan t.ex. bringas att bryta en elektrisk reglerkrets. 465 655 1° Alternativt eller dessutom föredrages det att en plötslig ök- ning i baktrycket i matarledningen, som indikerar förbränning inom eller blockering av matarledningen användes för att initiera införandet av inert gas i matarledningen. Sådant in- förande av inert gas har en tendens att kväva varje förbränning i matarledningen och denna verkan förbättras då, såsom det föredrages en sådan ökning i tryck användes för att initiera införandet av inert gas i matarledningen som ersättning för införandet av syre.

Föreliggande uppfinning utsträcker sig till anordning lämplig att använda för att genomföra sättet såsom ovan beskrivits och därmed avses en anordning för att bilda en eldfast massa på en yta genom att mot den ytan spruta en blandning av oxiderbara partiklar och eldfasta partiklar i en förbränningsunderhållande bärgas, så att vid förbränning av de oxiderbara partiklarna tillräcklig värme alstras för att mjuka eller smälta åtminstone ytorna på de eldfasta partiklarna för att åstadkomma bildning av den eldfasta massan. vilken anordning omfattar anordningar för att blanda partiklarna med en bärgasström och en matarled- ning för att transportera bärgasen och de medbringade partik- larna till ett lansutlopp. från vilket de skall sprutas. och anordningen utmärkes av att anordningar finnes för att införa syre i bärgas/partikelblandningen via ett eller flera munstyc- ken in i ledningen nedströms om sådan blandningsanordning och åtminstone l meter från lansens utlopp.genom åtminstone ett ringformigt syreinförselmunstycke Detta är en mycket enkel anordning för att genomföra ett sätt såsom här beskrivits. Inom lämpligt val av bärgasström kan var- je väsentlig risk för förbränning inom ledningen begränsas till den delen av matarledningen, som ligger nedströms om syrein- förse1munstycket(na) så att den mest känsliga och dyrbara delen av utrustningen som erfordras, nämligen den där partiklarna blandas med bärgasströmmen, bevaras från skador. Samtidigt återstår en tillräcklig mängd av flödesvägen för syret så att det blir ordentligt blandat med bärgasströmmen och partiklarna för att så befordra effektiv förbränning vid utsprutning från lansutloppet. Varje förbränning inom ledningen, som sker kan 463 11 även stoppas genom att stänga av syretillförseln.

Företrädesvis finns ett syreinförselmunstycke i matarledningen vid eller omedelbart före lansens anslutningsände. Detta medger en enkel kontruktion av lans under det att man uppskjuter in- förandet av åtminstone del av syreinförseln i bärgaslpartikel- blandningen.

Vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen. är syre- införselmunstycken anordnade vid åtminstone två ställen på av- stånd från varandra utmed matarledningen. Detta ökar anord- ningens användbarhet vad beträffar syremängder som kan införas vid de olika ställena och därmed bidraga till säkerhet och effektivitet hos anordningen.

Med fördel är sådant införselmunstycke(n) fördelat(de) över en omkrets på matardelningen vid åtminstone ett ställe utmed den- samma. Genom att använda detta särdrag kan syret införas i matarledningen för att så bilda ett gashölje mellan partiklarna och matarledningens vägg.-Givetvis kommer syret i det höljet snart att blanda sig in i bärgashuvudströmmen. men det ger en partiell barriär mot kollison mellan strömmen av partiklar och matarledningen just nedanför syreinförselstället. varigenom friktionsvärmet minskas som kommer att alstras och motverkar spontan förbränning i matarledningen.

Företrädesvis finns åtminstone ett ringformigt syreinförselmun- stycke. eftersom detta befordrar bildningen av ett mera jämt gashölje. vid föredragna utföringsformer av anordningen enligt uppfin- ningen är åtminstone ett syreinförselmunstycke anordnat i matarledningen i en zon där sådan matarledning ökar i tvärsek- tionsarea. Detta medger sådan syreinförsel utan att skapa något väsentligt baktryck i matarledningen. såsom skulle kunna sanno- likt avbryta partikelflödet utmed matarledningen till lansen.

Användningen av detta särdrag tenderar även att förlänga gas- höljet. som kan bildas såsom omnämnts ovan och därmed öka det 465 635 12 erbjudna skyddet mot spontan förbränning inom matarledningen.

Syreinförselmunstycket eller åtminstone ett sådant munstycke är med fördel inriktat axiellt med matarledningen. Detta föredra- ges emedan det medför ett flöde av infört syre. som tenderar att befordra partikelflödet i bärgasströmmen.

Anordning för att blanda partiklarna med en bärgas omfattar företrädesvis en venturianordning. Detta är en enkel anordning. som möjliggör att partiklarna blandas med bärgasströmmen på ett jämt och reglerat sätt. Användningen av en venturianordning för detta ändamål möjliggör kontinuerlig matning av partiklarna in i bärgasströmmen och kräver ej användning av en behållare under tryck för partiklarna.

Det föredrages särskilt att anordningar finnes som reagerar på en plötslig ökning av baktrycket i matarledningen. som indike- rar förbränning inom eller blockering i matarledningen. för att avbryta matning av partiklarna utmed matarledningen till lans- utloppet. Detta medför säkerhetsfördelar vid drift eftersom det ger en anordning för att automatiskt avbryta förbränning inom ledningen. Avbrott i partikelmatningen kan åstadkommas genom att avbryta allt flöde utmed matarledningen eller genom att stoppa mätningen av partikelblandningen in i bärgasen.

Vid en del föredragna utföringsformer av uppfinningen är sådana tryckkänsliga anordningar verksamma för att avskilja matarled- ningen. Detta kommer att avbryta all matning av partiklarna till lansutloppet och det kan göras på ett extremt enkelt sätt.

Sådana tryckkänsliga anordningar omfattar företrädesvis en första rördel. glidbar inom en andra och anordningar för att utöva ett erforderligt klämtryck mellan sådana delar för att motstå separation därav till dess trycket inom matarledningen ökar tillräckligt för att åstadkomma sådan separation. Anord- ning kan t.ex. vara sådan att den inbegriper i matarledningen med en anslutningsdelalj. som utgör en tät glidpassning med en del av matarledningen. Motståndet mot separation av en sådan anslutningsdetalj och ledningssektion kan lätt anordnas att 465 655 13 vara tillräcklig för att upptaga normal drift under det att den kan övervinnas genom någon väsentlig höjning av trycket i led- ningen beroende på förbränning inom ledningen eller blockering av densamma.

Alternativt eller dessutom föredrages det att anordningen inne- fattar en inert gaskälla och att anordningar finnes som reage- rar på en plötslig ökning i baktryck i matarledningen. antydan- de förbränning inom eller blockering av matarledningen. att ansluta sådan källa till matarledningen och i sådana utförings- former föredrages det att sådana tryckkänsliga anordningar är verksamma för att avstänga införandet av syret till matarled- ningen och att ansluta sådan inert gaskälla till matarledningen via syreinförselmunstycket eller via åtminstone ett sådant syreinförselmunstycke. På detta sätt kan bärgasen göras icke förbränningsunderstödjande antingen genom att minska syretill- förseln eller öka tillförseln av inert gas (eller båda) så att den sålunda modifierade bärgasen ej kommer att underhålla för- bränning inom matarledningen.

En föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mera i detalj med hänvisning till de bifogade schematiska ritningarna där: Fig. 1 visar schematisk en utföringsform av anordning för att mata partikelformat material utmed en matarlinje till en lans.

Fig. 2 en tvärsektionsvy av en matarledninganslutnings- detalj i vilken anordning ingår för att införa komplementerande gas till matarledningen.

Fig. 3 en tvärsektion av en del av en matarledningsanslut- ningsdetalj inbegripande en säkerhetsavstängning och Fig. 4 visar slutligen schematiskt en tvärsektion av en utföringsform av en lans.

I fig. 1 visas en lans l med ett utlopp 0 för att mot en yta spruta en blandning av oxiderbara partiklar och eldfasta par- tiklar i en förbränningsunderhållande bärgas, så att vid för- bränning av de oxiderbara partiklarna, tillräcklig värme ut- 465 655 14 vecklas för att mjuka eller smälta åtminstone ytorna på de eld- fasta partiklarna för att åstadkomma bildning av en eldfast massa på den ytan. Den önskade blandningen av partiklar 2. som skall sprutas placeras i en förrådsficka 3 med en öppen konisk botten 4 och innehållande en paddel 5 som är roterbar omkring en vertikal axel 6. En plåt 7 uppbäres av axeln 6 under förrådsfickans bottenöppning 4 och en avskrapare 8 är anordnad på utsidan om förrådsfickans botten för att skrapa material från plattan så att det faller ned i en störtränna 9. som leder till en venturianordning 10. En bärgasström matas utmed led- ningen ll till venturianordningen 10 för att draga kornformigt material. som skall sprutas in i en böjlig slangsektion 12. som leder från venturianordningen 10 mot en matarledningsanslutning 13. en andra böjlig slangsektion 14 och lansen 1. En syrgas- källa 15 finnes och denna är ansluten via en ventil 16 och en böjlig tillsatsgastillförselslang 17 till anslutningsdetaljen 13. så att syre kan införas i bärgas/partikelblandningen i matarledningen 12. 13. 14. 1 innan den när lansutloppet 0. Även ansluten till ventilen 16 är en källa 18 för en inert gas såsom kväve. vilken selektivt kan matas till anslutningen 13 istället för syret från källan 15. om omständigheterna så skulle kräva. vid en variant av denna utföringsform uteslutes den andra slangsektionen 14 och anslutningen 13 är fäst direkt till lansens l anslutningsände.

Fig. 2 visar mera detaljerat anslutningen 13 och det sätt på vilket den kan anslutas till matarledningen. antingen mellan de böjliga slangsektionerna 12 och 14 eller till lansens 1 anslut- ningsände. Anslutningen 13 omfattar en yttre hylsa 19 till vilken ett gängat rör 20 är svetsat för anslutning till till- satsgastillförselledningen 17. Hylsan 19 är invändigt gängad 20 i en ände för att mottaga en ände 22 av en hussning 23. vars andra ände 24 passar in i slangsektionen 12. som leder från venturianordningen 10, där partiklarna blandas in i bärgas» strömmen. Den andra änden 24 på bussningen har en avsmalnande inre yta för att befordra jämnt materialflöde från slangen och genom anslutningen 13. Den böjliga slangen 12 kan fästas till 465 635 den andra änden 24 av bussningen på något önskat sätt. Upp- strömsänden av en inre hylsa 25 är fäst inom den gängade änden 22 på bussningen 23 för att så begränsa med den yttre hylsan 19 ett ringformigt utrymme 26. som står i förbindelse med anslut- ningsröret 20 via ett hål 27 i den yttre hylsan 19. Den inre ytan på den inre hylsan 25 är i huvudsak en jämn fortsättning av den inre ytan på den avsmalnande inre ytan i bussning 23. återigen för att befordra jämnt flöde. Vid nedströmsändan pâ den inre hylsan ökar den inre ytan på hur anslutningen 13. som begränsar flödespassagen för de partiklar som skall sprutas, i diameter och tvärsektionsarea över en zon 28 för att ge jämn övergång till den inre ytan på den nedströms anordnade böjliga slangsektionen 14. Inom denna zon 28 med ökande tvärsektions- area slutar det ringformiga utrymmet 26 i ett ringformigt mun- stycke 29. som är uppriktat koaxiellt med anslutningen 13.

Detta medger syre att införas i bärgasströmmen utan att skapa något betydande baktryck i matarledningen såsom skulle kunna förorsaka avbrott i partikelflödet och detta har även en ten- dens att befordra partikelblandningens flöde i bärgasströmmen.

Vidare genom att använda sig av denna konstruktion kan syre in- föras i matarledningen så att det liksom bildar ett hölje mellan partiklarna och matarledningens vägg. Givetvis kommer syret i det höljet snart att blanda sig med bärgasens huvud- ström. men det ger en partiell barriär mot kollision mellan partikelströmmen och matarledningen just nedströms om syrets införsel. för att minska friktionsvärmen. som kommer att alstras och därmed hindra spontan förbränning i matarledningen.

Nedströmsänden på den yttre hylsan 19 är utvändigt gängad vid för att uppta en krage 31 inne i vilken den nedströms böj- liga slangsektionen 14 eller lansen 1 utgör en skjutpassning och en flexibel 0-ring 32 omgivande den matarledningssektionen tvingas mot kragen 31 och slangsektionen 14 eller lansen 1 medelst en klämring 33. Nedströms böjliga matarledningssek- tionen 14 eller lansen 1 fästes till anslutningen 13 genom de klämkrafter som uttövas av 0-ringen 32. Klämkrafterna som ut- övas av 0-ringen 32 kan justeras så att någon plötslig och tillräcklig ökning i baktryck i matarledningen. iom skulle an- 46 '7 3 få 9.4 63 16 tyda förbränning eller blockering av matarledningen eller lans- utloppet kommer att_förorsaka separering mellan matarledningen och skarven mellan anslutningen 13 och nedströms matarlednings- sektionen som utgöres av slangen 14 eller lansen 1 och sålunda avbryta matning av partiklarna till lansens utlopp. Alternativt kan dessa klämkrafter vara sådana att de säkerställer kvarhål- lande av nedströmsmatarledningssektionen som utgöres av slangen 14 eller lansen 1.

I det senare fallet kan en separering av matarledningen vid händelse av en plötslig och tillräcklig ökning i baktrycket säkerställas genom att inbegripa en ytterligare anslutning t.ex. såsom visas i fig. 3.

I fig. 3 kapas en matarledningsslangsektion såsom 12 eller 14 på ett ställe där man önskar införa en anslutning allmänt be- tecknad med 34 för den automatiska isärkopplingen av matarled- ningen vid uppträdande av ett oväntat övertryck 1 den ledning- en. De två kapade ändarna på matarledningsslangsektionerna placeras i mot varandra stötande ände mot ände förhållande vid inom anslutningsstycke 36 av vilket endast en del visas. En 0-ring 37 omger en del av matarledningen 12. 14 och kan tvingas till ingrepp med den matarledningsdelen medelst en krage 38. som kan skruvas på en första gänga 39 på anslutningsstycke 36 för att uttöva det önskade klämtrycket. En kvarhållande krage 40 är fastgjord till matarledningsslangsektionen och en hur 41 som omger den slangsektionen och som är perforerad med ett flertal hål 42 kan skruvas på en andra gänga 43 på anslutnings- stycket 36 för att omge de två kragarna. Buren 41 har tillräck- lig längd för att änden på matarledningsslangsektionen skall gå ut ur anslutningsstycke 36. Om trycket i matarledningen 12. 14. 1 stiger tillräckligt för att övervinna klämverkan från O-ringen 37 kommer änden på matarledningsslangsektionen att glida ut ur anslutningsstycket 36. men kommer att hållas fånget i buren genom ingrepp av den kvarhållande kragen 40 med änden på buren 41. Bärgas kan utträda ur matarledningen genom hålen 42 i buren och matníngen av materialet med matarledningen kom- mer att upphöra. För att förhindra något utträde av flammor 463 6.55 17 genom dessa hål 42 under det att dock medge utträde av gas. kan buren 41 om så önskas vara omgiven av ett lager stenull eller liknande flambeständigt gasgenomträngligt material. Anslutning- en kan vara symmetrisk omkring den kapade änden 35 på matarled- ningsslangsektionen 12. 14 eller alternativt kan den andra matarledningsdelen vara säkert fästad till anslutningsstycke 36 på något annat sätt. som ej visas. vid en variant. som ej är visad. utgöres anslutningsstycke 36 av en ändanslutning till lansen l. som utgör del av matarledningen till lansutloppet 0. från vilket materialet skall sprutas.

Fig. 4 visar en utföringsform av en lans 1 med ett utlopp O för sprutning av en partikelblandning i en bärgas. Lansen 1 har en första anslutning 43, som leder snett i dess anslutningsände 44 i en vinkel av 40° mot lansens axel vid den visade utförings- formen för att ansluta en matarslang. i vilken den önskade blandningen av partiklar transporteras i en bärgas. Denna bär- gas kan omfatta syre. en inert gas eller en blandning av syre och inert gas. Genom anslutningsänden 44 till lansen 1 är en kompletterande mataranslutning 45 för tillförseln av syre med en hastighet tillräcklig för att bringa den totala mängden syre som matas utmed lansen till dess utlopp 0 upp till en mängd. som leder till en effektiv förbränning av de oxiderbara partik- larna i blandningen som matas genom anslutningen 43. Vid den visade utföringsformen har lansen en total längd från anslut- ningsänden 44 till utloppet 0 på 3 meter och den komplemente- rande mataranslutninen 45 tränger in ungefär 75 cm in i lansen.

Den återstående längden av matarledningen inom lansen 1 är tillräcklig för att säkerställa mycket god blandning av syret som införes genom tillsatsmataranslutningen 45 med partiklarna och den primära bärgasen innan det när lansutloppet 0.

Olika exempel på uppfinningen följer nedan.

En beläggning bildas på en ugnsvägg bestående av block av basiskt eldfast material. under det att temperaturen befanns 465 635 18 sig vid en temperatur över l000° genom att spruta en blandning av partiklar bestående av 92 % magnesiumoxid. 4 t kisel och 4 8 aluminium (vikt-1) utmatad i en bärgas med användning av en lans. Magnesiumoxiden som användes hade en kornstorlek mellan l00mm och 2 mm. Kisel- och aluminiumpartiklarna hade vardera en genomsnittlig kornstorlek under 10mm. varvid kislet hade en specifik yta av 4000 cmz/g och aluminium en specifik yta av 6000 cmz/g.

Partikelblandningen infördes i en bärgasström vid venturianord- ningen 10 med en hastighet av 970 kg/tim. Bärgasen. som passe- rade genom venturianordningen omfattade S0 volymprocent luft där återstoden utgjordes av syre. för att ge en blandad bärgas innehållande 60 t syre och 40 % kväve och denna matades med en hastighet av 175 Nm3/tim.

Tillsatssyre infördes i matarledningen till lansen vid anslut- ningen 13 med en hastighet av 110 Nm3/tim.

Anslutningen var placerad vid lansens anslutningsände och lansen var omkring 3 meter lång.

Ett sådant förfarande gav utomordentlig kontinuitet i förbrän- ningen av blandningen som resulterade i bildning av en eldfast massa av hög kvalitet med låg porositet vid en mycket hög av- sättningshastighet och med låg risk för förbränning inom matar- ledningen.

Vid en variant av detta exempel bestod den blandade bârgasen som passerade genom venturianordningen återigen med en hastig- het av 175 Nma/tim. av lika delar kväve och syre. Även detta gav utomordentliga resultat.

Vid en andra variant av detta exempel bestod bärgasen son passerar genom venturianordningen. återigen med en hastighet av 175 Nm3/tim.. av kväve. Fortfarande gav detta goda resultat. r) .En (§\ U4 C}\ (Al Lñ 19 §ëfiER§l_Å Ett antal sprickor upptäcktes i en ugnsvägg uppbyggd av silika- block. huvudsakligen i tridymitform. Dessa sprickor reparerades under det att väggen befann sig vid en temperatur av 1150°C genom att spruta en blandning av partiklar bestående av 87 t kvarts. 12 % kisel och 1 % aluminium (vikt-t) utmatade i en bärgas med användning av en lans. Kvartsen som användes utgjor- des av 3 delar kristoballit och 2 delar tridymit räknat per vikt med kornstorlekar mellan l00mm och 2 mm. Kisel- och aluminiumpartiklarna hade vardera en genomsnittlig kornstorlek under 10mm. varvid kislet hade en specifik yta av 4000cm2/g och aluminiumet en specifik yta av 6000 cmz/g.

Partikelblandningen infördes i en bärgasström vid venturianord- ningen 10 med en hastighet av 600 kg/tim. Bärgasen som passera- de genom venturianordningen var luft. matad med en hastighet av 170 Nm3/tim.

Tillsatssyre infördes i den böjliga slangen som ledde till lansen vid anslutningen 13. även detta med en hastighet av 170 Nm3/tim.

Anslutningen var placerad omkring 2 meter från lansens anslut- ningsände.

Ett sådant förfarande gav även utomordentlig kontinuitet på förbränningen i blandningen. som medförde bildning av en eld- fast massa av hög kvalitet med låg porositet och med hög av- sättningshastighet. och med låg risk för förbränning stickande bakåt med ledningen till venturianordningen där partiklarna först införes i bärgassystemet. §ë§mRål_l Jämna skikt av eldfast material avsattes på elektrogjutna Corhart Zac (varumärke) block (tillverkade av zirkoniumoxid. aluminiumoxid och kiseloxid) genom att spruta en blandning av 463 635 20 partiklar under det att blocken som ythelades. befann sig vid en temperatur av omkring 1200°C.

Partikelblandningen som användes sammansattes av 35 vikt-t zirkoniumoxid och 53 t aluminiumoxid i blandning med kisel och aluminium. varvid kiselhalten i blandningen var 8 t och aluminiumhalten 4 8.

Aluminiumoxid och zirkoniumoxidpartiklarna hade en kornstorlek mellan 50mm och 500mm och kisel- och aluminiumpartiklarna hade respektive kornstorlekar som anges i exempel 1.

Utmatningshastigheten på partiklarna från lansen var 750 kg/tim. Bärgasen. som passerade genom venturianordningen utgjordes av argon och denna matades med en hastighet av 150 Nm3/tim. syre infördes i matarledningen till lansen vid en första an- slutning 13 placerad just nedströms om venturianordningen 10 med en hastighet av SO Nm:/tim. och tillsatssyre infördes i matarledningen vid lansens anslutningsände via en andra anslut- ning 13 med en hastighet av 150 Nms/tim. Drift i enlighet med detta exempel gav även mycket goda resultat uttryckt i avsätt- ningshastighet och kvalitet på den bildade eldfasta massan, med låg risk för förbränning inom ledningen att flamma bakåt till venturianordningen där partiklarna först infördes i bärgas- strömmen.

II'

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 465 635 21 Patentkrav

1. Sätt vid bildning av en eldfast massa på en yta genom att mot ytan från ett lansutlopp spruta en blandning av oxiderbara partiklar och eldfasta partiklar i en förbränningsunderhållande bärgas, så att vid förbränning av de oxiderbara partiklarna, tillräcklig värme alstras för att mjuka eller smälta åtminstone ytorna på de eldfasta partiklarna för att åstadkomma bildning av den eldfasta massan. k ä n n e t e c k n a t av att par- tikelblandningen själv blandas med en bärgasström innefattande en inert gas och matas utmed en ledning mot lansutloppet och syre införes i matarledningen vid åtminstone ett ställe därut- med och blandas med bärgas/partikelblandningen under dess flöde mot lansutloppet innan den når utloppet. av att ett

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t införande av syre i matarledningen äger rum åtminstone 1 meter från lansutloppet.

3. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c k n a t av att ett införande av syre i matarledningen äger rum vid eller omedelbart före lansens anslutningsände.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att syre införes i matarledningen vid åtmins- tone två ställen på avstånd från varandra utmed matarledningen.

5. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c k n a t av att syre införes i matarledningen intill dess vägg för att så från början bilda ett hölje mellan partiklarna och matarledningens vägg.

6. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c k n a t av att en plötslig ökning av baktrycket i matar- ledningen, antydande förbränning inom eller blockering av matarledningen användes för att avbryta matningen av partiklar utmed matarledningen till lansutloppet. 465 655 10 15 20 25 30 35 22

7. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att en plötslig ökning av baktrycket i matar- ledningen, som antyder förbränning inom eller blockering av matarledningen användes för att initiera införandet av inert gas i matarledningen.

8. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1-7 för att bilda en eldfast massa på en yta genom att mot ytan spruta en blandning av oxiderbara partiklar och eldfasta partiklar i en förbränningsunderhâllande gas, så att vid förbränning av de oxiderbara partiklarna, tillräckligt med värme alstras för att mjuka eller smälta åtminstone ytorna på de eldfasta partiklarna för att åstadkomma bildning av den eldfasta massan, vilken an- ordning omfattar anordning för att blanda partiklarna med en bärgasström och en matarledning för att transportera bärgasen och medbringade partiklar till ett lansutlopp från vilket de skall sprutas, k ä n n e t e c k n a d av att anordningar finnes för att införa syre i bärgas/partikelblandningen via en eller flera munstycken in i ledningen nedströms om sådan bland- ningsanordning och åtminstone l meter från lansens utlopp genom åtminstone ett ringformigt syreinförselmunstycke.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att ett syretillförselmunstycke finnes i matarledningen vid eller omedelbart före lansens anslutningsände.

10. Anordning enligt krav 8 eller 9. k ä n n e t e c k - n a d av att syreinförselmunstycken finnes vid åtminstone två ställen på avstånd från varandra utmed matarledningen.

11. ll Anordning enligt något av kraven 8-10. k ä n n e - t e c k n a d av att syretillförselmunstycke(n) är fördelat eller fördelade över en omkrets på matarledningen vid åtmins- tone ett ställe därutmed.

12. Anordning enligt något av kraven 8-ll. k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone ett syreinförselmunstycke är anordnat i matarledningen i en zon, där sådan matarledning ökar i tvärsektionsarea. 10 15 20 25 30 35 23 463 635

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att syreinförselmunstycket eller åtminstone ett sådant syrein- förselmunstycke är axiellt inriktat med matarledningen.

14. Anordning enligt något av kraven 8-13. k ä n n e - t e c k n a d av att anordningarna för att blanda partiklarna med en bärgasström omfattar en venturianordning.

15. Anordning enligt något av kraven 8-14, k ä n n e - t e c k n a d av att anordningar finnes som reagerar på en plötslig ökning i baktrycket i matarledningen, som antyder för- bränning inom eller blockering av matarledningen, för att av- bryta matning av partiklarna utmed matarledningen till lansut- loppet.

16. Anordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att sådana tryckreagerande anordningar är verksamma för att av- skilja matarledningen.

17. Anordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att sådana tryckavkännande anordningar omfattar en första rörformig del. glidbar inom en andra och anordningar för att utöva ett erforderligt klämtryck mellan sådana delar för att motstå deras separering till dess att trycket inom matarledningen ökar till- räckligt för att åstadkomma sådan separering.

18. Anordning enligt något av kraven 8-17, k ä n n e - t e c k n a d av att anordningen innefattar en inert gaskälla och anordningar finnes, som reagerar på en plötslig ökning i baktryck i matarledningen. som antyder förbränning inom eller blockering av matarledningen. för att ansluta sådan källa till matarledningen. k ä n n e t e c k n a d av att

19. Anordning enligt krav 18. sådana tryckavkännande anordningar är verksamma för att avbryta syreinförsel i matarledningen och att ansluta sådan inert gas- källa till matarledningen via syreinförselmunstycket eller åtminstone ett sådant syreinförselmunstycke.