BR112015000361B1

BR112015000361B1 - agente de cura rápida em pó, e, método de pulverização para um material refratário não modelado

Info

Publication number: BR112015000361B1
Application number: BR112015000361-3A
Authority: BR
Inventors: Seiji Hanagiri; Takayuki Uchida; Yoichi Furuta; Junichi Tsukuda
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2021-02-17
Also published as: CN104507893A; KR20140143783A; BR112015000361A2; WO2014010467A1; KR101604259B1; JP5865200B2; TW201418431A; JP2014015374A; CN104507893B; TWI510602B

Abstract

AGENTE DE CURA RÁPIDA EM PÓ, E, MÉTODO DE PULVERIZAÇÃO PARA UM MATERIAL REFRATÁRIO NÃO MODELADO O propósito da presente invenção é melhorar, em aplicação de pulverização de um refratário monolítico, não somente a transportabilidade de um agente de aceleração de cura que deve ser adicionado por transferência pneumática para uma composição refratária, mas também à miscibilidade do agente com a composição refratária. A presente invenção diz respeito a um agente de aceleração de cura em pó que deve ser usado em aplicação de pulverização de um refratário e que deve ser adicionado por transferência pneumática tanto em um bocal (13) quanto no agente d e aceleração de cura em pó no lado à montante do bocal (13) em uma composição refratária que é pneumaticamente transferida para o bocal (13) através de um tubo (17). Este agente de aceleração de cura em pó é caracterizado em que: o agente de aceleração de cura em pó compreende um primeiro material em pó que pode endurecer a composição refratária e um segundo material em pó que é uma matéria-prima refratária; e o segundo material em pó contém pelo menos 5 % em massa de partículas com diâmetros superiores a 0,5 mm e pelo menos 30 % em massa de partículas (...).

Description

AGENTE DE CURA RÁPIDA EM PÓ, E, MÉTODO DE PULVERIZAÇÃO PARA UM MATERIAL REFRATÁRIO NÃO MODELADO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção diz respeito a um agente de cura rápida em pó que é usado em trabalho de pulverização para um material refratário não modelado, de uma maneira tal a ser adicionado a uma composição refratária que está sendo pneumaticamente transportada (transportada pelo fluxo pneumático) através de um duto, e um método de pulverização para um material refratário não modelado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Em um vaso de metal fundido tal como uma panela ou um forno convertedor, um material refratário instalado é colocado em uma superfície interna de seu casco. O instalado material refratário é colocado em um ambiente onde ele provavelmente passa por desgaste por causa da escória contida no metal fundido, ou quebra por causa de exposição a choque térmico causado pela entrada e saída de metal fundido. Quando o material refratário se quebra pelo motivo exposto, a região danificada é reparada por pulverização de um material refratário não modelado nela.

[003] Como uma técnica de reparo para uma região danificada como esta, é de conhecimento uma técnica de: adicionar uma quantidade exigida de água de pulverização em uma composição refratária que constitui um material refratário não modelado; misturar e combiná-las; transportar pneumaticamente a mistura combinada resultante para um bocal; adicionar um agente de cura rápida na mistura que está sendo transportada, em uma posição dentro ou logo antes do bocal; e pulverizar um material refratário não modelado resultante na região danificada (vide, por exemplo, os Documentos de Patente seguintes 1 e 2). Exemplos de um agente de cura rápida para uso durante o processo citado incluem cal hidratada, aluminato de sódio, aluminato de potássio, silicato de sódio, silicato de potássio e fosfato de sódio.

LISTA DE CITAÇÃO [DOCUMENTO DE PATENTE]

[004] Documento de Patente 1: JP 2009-047317A

[005] Documento de Patente 2: JP 2011-214762A

[006] Documento de Patente 3: JP 2000-226268A

[007] SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[PROBLEMA TÉCNICO]

[008] Nos Documentos de Patente 1 e 2, um agente de cura rápida é pneumaticamente transportado através de um duto usando um compressor de ar, e intimamente misturado com uma composição refratária em uma posição dentro de um bocal. A maioria dos agentes de consolidação rápida incluindo cal hidratada é na forma de um pó fino com um tamanho de partícula de cerca de 100 μm ou menos. Assim, durante a mistura íntima com a composição refratária, é menos provável que o agente de cura rápida pressione (entre) a composição refratária, por meio disto causando um problema em que o agente de cura rápida e a composição refratária não são suficientemente misturados.

[009] Além disso, um agente de cura rápida como este composto de partículas finas tem uma propriedade de aderir facilmente no lado de dentro do duto. Assim, existe um outro problema de que, se algumas das partículas finas aderirem no lado de dentro do duto, a composição real do agente de cura rápida foge da composição de projeto, dependendo das partículas aderidas.

[0010] Por exemplo, com relação ao problema de que o agente de cura rápida e a composição refratária não são suficientemente misturada, foi proposto um método configurado para adicionar uma mistura de um agente de cura rápida em pó e um pó refratário fino na composição refratária em uma posição dentro de um bocal para dessa forma permitir que o agente de cura rápida em pó seja homogeneamente misturado com a composição refratária de maneira a estabilizar o trabalho de pulverização, como revelado no Documento de Patente 3.

[0011] Entretanto, mesmo no método revelado no Documento de Patente 3, miscibilidade entre a composição refratária e o agente de cura rápida em pó é ainda insuficiente, e existe uma possibilidade de não conseguir melhorar a taxa de deposição. Além disso, no método revelado no Documento de Patente 3, supressão da adesão de partículas finas no lado de dentro do duto é insuficiente, por meio disto causando um problema de que o agente de cura rápida adere no lado de dentro do duto e entope o duto.

[0012] A presente invenção aborda um problema técnico de que, quando um agente de cura rápida em pó é pneumaticamente transportado e adicionado em uma composição refratária durante trabalho de pulverização para um material refratário não modelado, ele melhora a miscibilidade entre a composição refratária e o agente de cura rápida em pó, ao mesmo tempo impedindo adesão do agente de cura rápida em pó em um lado de dentro de um duto.

[SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA TÉCNICO]

[0013] Como resultado de estudos diligentes sobre o problema técnico citado, os inventores observaram que um tamanho de partícula do pó fino refratário a ser misturado com o agente de cura rápida em pó tem uma grande influência na miscibilidade entre a composição refratária e o agente de cura rápida em pó e a adesão do agente de cura rápida em pó no lado de dentro do duto e, surpreendentemente, quando o pó fino refratário contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm a 5 mm em uma quantidade de 30 % em massa ou mais, é possível melhorar a miscibilidade entre o agente de cura rápida em pó e a composição refratária, ainda impedindo a adesão do agente de cura rápida em pó para o lado de dentro do duto. Com base nesta observação, os inventores finalmente fizeram a presente invenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] (1) De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um agente de cura rápida em pó que é usado em trabalho de pulverização para um material refratário não modelado, de uma maneira tal a ser pneumaticamente transportado e adicionado a uma composição refratária que está sendo pneumaticamente transportada para um bocal através de um duto, em uma posição dentro do bocal ou em uma posição dentro do duto e logo antes do bocal. O agente de cura rápida em pó compreende: um primeiro material em pó capaz de endurecer a composição refratária; e um segundo material em pó como uma matéria-prima refratária, o segundo material em pó contendo partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm a 5 mm em uma quantidade de 30 % em massa ou mais.

[0015] (2) Preferivelmente, no agente de cura rápida em pó apresentado na seção (1), o segundo material em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm a 5 mm ou menos em uma quantidade de 10 % em massa ou mais.

[0016] (3) Preferivelmente, no agente de cura rápida em pó apresentado na seção (1) ou (2), o primeiro material em pó e o segundo material em pó são contidos na faixa de 1 : 3 a 3 : 1, em termos de razão em massa, em outras palavras, o primeiro material em pó é contido em uma quantidade de 25 a 75 % em massa e o segundo material em pó é contido em uma quantidade de 75 a 25 % em massa, onde a quantidade total do primeiro material em pó e do segundo material em pó é 100 % em massa.

[0017] (4) Preferivelmente, no agente de cura rápida em pó apresentado em qualquer uma das seções (1) a (3), o primeiro material em pó é um ou mais selecionados do grupo que consiste em cal hidratada, aluminato, silicato, hidróxido de magnésio, cimento Portland, sulfato de alumínio, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio e fosfato de sódio.

[0018] (5) Preferivelmente, no agente de cura rápida em pó apresentado em qualquer uma das seções (1) a (4), o segundo material em pó é um ou mais selecionados do grupo que consiste em materiais refratários a base de alumina, a base de sílica, a base de alumina-sílica, a base de alumina-espinélio, a base de alumina-magnésia, a base de alumina-carbono, a base de alumina-carboneto de silício, a base de alumina-carboneto de silício-carbono, a base de magnésia, a base de magnésia-carbono, a base de carbono, a base de carboneto de silício, a base de nitreto de silício, a base de zircônia, a base de cálcia, a base de dolomita, a base de crômia, a base de crômia-magnésia, a base de calcário-magnésia, e a base de magnésia-alumina.

[0019] (6) De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é provido um método de pulverização para um material refratário não modelado usando o agente de cura rápida em pó apresentado em qualquer uma das seções (1) a (5). O método compreende pneumaticamente transportar e adicionar o agente de cura rápida em pó em uma composição refratária que está sendo pneumaticamente transportada através de um duto de maneira a ser descarregado por um bocal, em uma posição dentro do bocal ou em uma posição dentro do duto e logo antes do bocal.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0020] No agente de cura rápida em pó da presente invenção, o segundo material em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm ou mais em uma quantidade de 30 % em massa ou mais. Assim, as partículas do agente de cura rápida em pó têm uma propriedade de pressionar facilmente a composição refratária, de forma que é possível melhorar a miscibilidade entre o agente de cura rápida em pó e a composição refratária.

[0021] Além do mais, mesmo em uma situação onde o primeiro material em pó adere em um lado de dentro do duto, as partículas do segundo material em pó com um tamanho de partícula de 0,1 mm ou mais é maior que do primeiro material em pó produz um efeito de raspar o primeiro material em pó aderido no lado de dentro do duto. Em particular, as partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm tem significativamente este efeito. Isto possibilita impedir que o primeiro material em pó seja aderido no lado de dentro do duto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] FIG. 1 é um diagrama esquemático ilustrando um exemplo de um aparelho de pulverização para um material refratário formado sem utilização do agente de cura rápida em pó da presente invenção.

[0023] FIG. 2 é um gráfico apresentando um relacionamento entre a taxa de deposição de um material pulverizado em uma superfície de instalação e a porosidade aparente de um corpo instalado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0024] Primeiramente, trabalho de pulverização para um material refratário formado sem utilização de um agente de cura rápida em pó da presente invenção será descrito.

[0025] A FIG. 1 é um diagrama esquemático ilustrando um exemplo de um aparelho de pulverização para o material refratário não modelado. O aparelho de pulverização 1 ilustrando na FIG. 1 é projetado para pulverizar o material refratário não modelado em uma superfície de parede interna de uma panela, um forno convertedor, etc., em que compreende um dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima 11, um dispositivo de combinação de material 12, um bocal 13 como um dispositivo de pulverização de material, e um dispositivo de suprimento de agente de cura rápida 14. Esses dispositivos são conectados entre si via uma pluralidade de dutos 15, 16, 17, 18.

[0026] O dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima 11 é configurado para alimentar uma composição refratária constituindo o material refratário não modelado, pneumaticamente, isto é, pelo fluxo pneumático gerado por um compressor de ar. Embora a ilustração esteja omitida, o dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima 11 é provido com um tanque para suprir a composição refratária dele. Quando a composição refratária é suprida do tanque em uma unidade principal do dispositivo de alimentação, a composição refratária suprida é pneumaticamente alimentada e transportada da unidade principal para o dispositivo de combinação de material 12 via o duto 15. Preferivelmente, a velocidade de fluxo no duto 15 é estabelecida na faixa de 10 m/s a 30 m/s, na condição de que o duto 15 tem um diâmetro interno de 30 mm a 50 mm.

[0027] O duto 16 é conectado no duto 15 em uma posição à montante de uma conexão do duto 15 com o dispositivo de combinação de material 12, e um compressor de ar é conectado em uma extremidade à montante do duto 16. Água na forma de névoa é alimentada através do duto 16 usando fluxo pneumático gerado pelo compressor de ar, e adicionado do duto 15 na composição refratária no duto 15. Ou seja, uma combinação do compressor de ar e do duto 16 funciona com um dispositivo de adição de água.

[0028] O dispositivo de combinação de material 12 é configurado para agitar e combinar um material obtido adicionando água do duto 16 na composição refratária transportada do dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima 11, e o bocal 13 é configurado para pulverizar o material combinado em uma superfície da instalação. Especificamente, o material combinado é pneumaticamente transportado de uma saída do dispositivo de combinação de material 12 através do duto 17 que tem um comprimento, por exemplo, de 5 m a 20 m.

[0029] O dispositivo de suprimento de agente de cura rápida 14 é configurado para transportar um agente de cura rápida em pó, pneumaticamente, isto é, pelo fluxo pneumático gerado por um compressor de ar ou similares. O agente de cura rápida em pó é pneumaticamente transportado (isto é, transportado pelo fluxo pneumático) através do duto 18, e adicionado na composição refratária (material combinado) em uma posição dentro do bocal 13. Um teor do agente de cura rápida em pó a ser adicionado é na faixa de cerca de 0,5 a 10 % em massa, com relação a 100 % em massa da composição refratária. Preferivelmente, a velocidade de fluxo no duto 18 é estabelecida na faixa de 10 m/s a 40 m/s, na condição de que o duto 18 tem um diâmetro interno de 10 mm a 20 mm.

[0030] A composição refratária utilizável neste aparelho de pulverização 1 não é particularmente limitada em termos de tipo de material, e é possível usar, como uma matéria-prima refratária primária, um dos materiais refratários a base de alumina, a base de sílica, a base de alumina-sílica, a base de alumina-espinélio, a base de alumina-magnésia, a base de alumina-carbono, a base de alumina-carboneto de silício, a base de alumina-carboneto de silício-carbono, a base de magnésia, a base de magnésia-carbono, a base de carbono, a base de carboneto de silício, a base de nitreto de silício, a base de zircônia, a base de cálcia, a base de dolomita, a base de crômia, a base de crômia-magnésia, a base de calcário-magnésia, e a base de magnésia-alumina, e qualquer combinação destas, sem nenhum problema. No geral, um tipo de material com uma composição mineral similar a um material refratário como um alvo do trabalho de pulverização pode ser selecionado.

[0031] Em seguida, o agente de cura rápida em pó da presente invenção a ser adicionado na composição refratária citada será descrito.

[0032] O agente de cura rápida em pó da presente invenção compreende um primeiro material em pó capaz de endurecer a composição refratária, e um segundo material em pó como uma matéria-prima refratária com propriedades refratárias.

[0033] O agente de cura rápida em pó da presente invenção precisa ser adicionado em uma condição seca. Isto se dá em virtude de o agente de cura rápida em pó ser adicionado junto com água, a água adicional causa deterioração da resistência de um corpo instalado resultante.

[0034] Como o primeiro material em pó, é preferível usar um agente de cura rápida até então conhecido, tal como cal hidratada, aluminato (por exemplo, aluminato de sódio, aluminato de potássio, ou aluminato de cálcio), silicato (por exemplo, silicato de sódio, ou silicato de potássio), hidróxido de magnésio, Cimento Portland, sulfato de alumínio, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio, ou fosfato de sódio, ou qualquer combinação destes. Preferivelmente, o primeiro material em pó consiste basicamente em partículas com um tamanho de partícula de 0,075 mm ou menos.

[0035] O segundo material em pó não é particularmente limitado em termos de tipo de material, desde que seja uma matéria-prima refratária, e o mesmo tipo de material da composição refratária referida pode ser usado sem nenhum problema. Por exemplo, é preferível usar, como o segundo material em pó, um dos materiais refratários a base de alumina, a base de sílica, a base de alumina-sílica, a base de alumina-espinélio, a base de alumina-magnésia, a base de alumina-carbono, a base de alumina-carboneto de silício, a base de alumina-carboneto de silício-carbono, a base de magnésia, a base de magnésia-carbono, a base de carbono, a base de carboneto de silício, a base de nitreto de silício, a base de zircônia, a base de cálcia, a base de dolomita, a base de crômia, a base de crômia-magnésia, a base de calcário-magnésia, e a base de magnésia-alumina, e qualquer combinação destes.

[0036] A descrição seguinte será feita com a suposição de que o primeiro material em pó é uma cal hidratada em pó, e o segundo material em pó é uma alumina em pó.

[0037] Na presente invenção, a alumina em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0.5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm a 5 mm em uma quantidade de 30 % em massa ou mais.

[0038] Isto permite que o agente de cura rápida em pó da presente invenção tenha uma propriedade de mais facilmente pressionar a composição refratária, comparado com um agente de cura rápida em pó desprovido de uma alumina em pó e um agente de cura rápida em pó que contém uma alumina em pó, mas não satisfaz a condição citada. Assim, surge a propriedade do fato de que as partículas de 0,1 mm ou mais são contidos na alumina em pó em um dado teor ou mais. Um motivo específico é que as partículas de 0,1 mm ou mais contidas na alumina em pó têm um tamanho de partícula maior que a maior parte da cal hidratada em pó. Além do mais, alumina tem uma gravidade específica maior que a cal hidratada. Assim, a partícula de 0,1 mm ou mais contida na alumina em pó tem energia cinética maior que cada partícula da cal hidratada em pó. Considerando o exposto, as partículas de 0,1 mm ou mais contidas na alumina em pó têm uma propriedade de facilmente pressionar a composição refratária, comparada com a partícula de cal hidratada. Adicionalmente, as partículas maiores que 0,5 mm são contidas na alumina em pó em uma dada quantidade ou mais, de forma que energia cinética à medida que o agente de cura rápida em pó como um todo fica maior, por meio disto fornecendo uma propriedade de facilmente pressionar a composição refratária. Além do mais, a cal hidratada em pó consiste basicamente em partículas de 0,075 mm ou menos como uma fração de partículas finas, de forma que ela tem uma propriedade de facilmente penetrar em recessos na partículas de alumina. Assim, a cal hidratada em pó tem uma propriedade de facilmente pressionar a composição refratária, junto com as partículas de 0,1 mm ou mais.

[0039] Ou seja, o agente de cura rápida em pó da presente invenção tem uma propriedade de mais facilmente pressionar a composição refratária, comparado com um agente de cura rápida em pó desprovido de uma alumina em pó. Isto produz um efeito vantajoso de melhorar a miscibilidade entre o agente de cura rápida em pó e a composição refratária.

[0040] As partículas de 0,1 mm ou mais contidas na alumina em pó têm um tamanho de partícula maior que da fração de pó fino da cal hidratada em pó, como anteriormente mencionado, de forma que eles proporcionam um efeito vantajoso de raspar a cal hidratada aderida em um lado de dentro do duto. Para obter este efeito, é necessário que a alumina em pó contenha as partículas de 0,1 mm ou mais. Adicionalmente, a partícula maior que 0,5 mm tem energia cinética relativamente maior, de forma que, quando as partículas maiores que 0,5 mm são contidas na alumina em pó em um dado teor ou mais, é possível impedir de forma significativamente efetiva a adesão no lado de dentro do duto durante transporte pneumático do agente de cura rápida em pó através do duto.

[0041] Se as partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm a 5 mm forem contidas na alumina em pó em uma quantidade de menos que 30 % em massa, ou se as partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm forem contidas na alumina em pó em uma quantidade de menos que 5 % em massa, os efeitos descritos não podem ser suficientemente obtidos. Para produzir proeminentemente o efeito de pressionamento e o efeito de raspagem, a alumina em pó preferivelmente contém partículas grosseiras. Especificamente, a alumina em pó preferivelmente contém as partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm, em uma quantidade de pelo menos 10 % em massa ou mais, com relação a 100 de massa (quantidade total) da alumina em pó.

[0042] Mais preferivelmente, um limite superior do tamanho de partícula das partículas grosseiras na alumina em pó é estabelecido em 5 mm. O limite superior do tamanho de partícula das partículas grosseiras na alumina em pó é limitado pelo diâmetro interno do duto 18. No entanto, o diâmetro interno do duto 18 é preferivelmente na faixa de cerca de 10 a 20 mm. Se o diâmetro interno do duto 18 for menos que 10 mm, é mais provável que o duto 18 seja entupido com o agente de cura rápida em pó, por causa de seu pequeno diâmetro interno. Se o diâmetro interno do duto 18 for maior que 20 mm, torna-se necessário aumentar a quantidade de fluxo pneumático (vazão de ar) para pneumaticamente transportar o agente de cura rápida em pó, junto com um aumento no diâmetro interno. O aumento na vazão de ar dá origem a um problema que o ar sopra um corpo instalado na superfície da instalação, por meio disto causando deterioração na capacidade de deposição (ligabilidade). Portanto, o diâmetro interno do duto 18 é preferivelmente estabelecido na faixa de cerca de 10 a 20 mm. Suponha que o diâmetro interno do duto 18 seja 10 mm. Neste caso, se o tamanho de partícula da alumina em pó for maior que 5 mm, o duto 18 é altamente propenso a ficar entupido com a alumina em pó. Portanto, o tamanho de partícula da alumina em pó é estabelecido em 5 mm ou menos.

[0043] Deve-se notar que, mesmo no caso onde a alumina em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 5 mm, desde que o teor das partículas maiores que 5 mm no agente de cura rápida em pó seja menos que 30 % em massa, a possibilidade de entupimento do duto 18 com a alumina em pó pode ser reduzida a um nível praticável.

[0044] Adicionalmente, o limite superior do teor de partículas de 0,1 mm ou mais ou das partículas grosseiras maiores que 0,5 mm na alumina em pó não é limitado a um valor específico. Por exemplo, a alumina em pó pode consistir no teor das partículas de 0,1 mm ou mais ou partículas grosseiras maiores que 0,5 mm. Mesmo quando não for contida partícula fina na alumina em pó, não existe nenhuma influência negativa na qualidade de um corpo instalado resultante, em virtude de a composição refratária no geral conter partículas finas, e de o teor da alumina em pó a ser adicionada ser extremamente pequeno, comparado com a composição refratária.

[0045] Preferivelmente, no agente de cura rápida em pó da presente invenção, a razão de composição da cal hidratada em pó para a alumina em pó é estabelecida na faixa de 1 : 3 a 3 : 1, em termos de razão em massa. Em outras palavras, preferivelmente, a cal hidratada em pó e a alumina em pó são combinados a uma razão que permite que o agente de cura rápida em pó contenha a cal hidratada em pó em uma quantidade de 25 a 75 % em massa e a alumina em pó em uma quantidade de 75 a 25 % em massa, onde a quantidade total do cal hidratada em pó e da alumina em pó é 100 % em massa. Se o teor da cal hidratada em pó for menos que 25 % em massa, um componente para endurecer a composição refratária torna-se insuficiente, de forma que a taxa de deposição na superfície da instalação é propensa a diminuir. Por outro lado, se o teor da alumina em pó for menos que 25 % em massa, transportabilidade pneumática é deteriorada, de forma que o agente de cura rápida em pó provavelmente aderirá no lado de dentro do duto, por meio disto causando entupimento do duto.

[0046] Quando um agente de cura rápida em pó até então normalmente usado consistindo somente no primeiro material em pó de maneira tal que uma cal hidratada em pó é mantido em um tanque de armazenamento para armazenamento, ou mantido no dispositivo de suprimento de agente de cura rápida 14 ilustrado na FIG. 1, durante trabalho de pulverização, o agente de cura rápida em pó é endurecido por causa da reação com umidade do ar, e fica incapaz de ser pneumaticamente transportado. Assim, o agente de cura rápida em pó convencional pode ser mantido somente por cerca algumas horas a um dia. Ao contrário, no agente de cura rápida em pó, o segundo material em pó tal como uma alumina em pó pode impedir o endurecimento do primeiro material em pó tal como uma cal hidratada em pó. Assim, o agente de cura rápida em pó pode ser mantido em um estado capaz de ser pneumaticamente transportado, por um longo período de tempo, sem ser endurecido, mesmo depois de armazenamento contínuo por uma semana ou mais.

[EXEMPLOS]

[0047] Um teste de pulverização foi realizado usando o aparelho de pulverização na FIG. 1. No teste, uma matéria-prima a base de alumina com tamanho de partícula controlado foi usada como a composição refratária, e cada qual dos vários tipos de agentes de cura rápida em pó listados na Tabela 1 foram adicionados nela. A quantidade de agente de cura rápida em pó adicionado foi estabelecida em 3 % em massa, com relação a 100 % em massa da composição refratária.

[0048] Com relação ao agente de cura rápida em pó, um de uma cal hidratada em pó e de um aluminato de sódio em pó, cada qual com um tamanho de partícula de 0,075 mm ou menos, foi usado como o primeiro material em pó, e uma alumina em pó fundida com uma dada distribuição de tamanho de partícula listada na Tabela 1 foi usada como o segundo material em pó.

[0049] Um resultado do teste foi avaliado em termos de nível de entupimento do duto e taxa de deposição. Existe uma característica que, quando miscibilidade entre o agente de cura rápida em pó e a composição refratária é melhorada, a taxa de deposição é também melhorada. Em vista disto, a taxa de deposição foi avaliada como um item de avaliação. Especificamente, o nível de entupimento do duto foi avaliado pela taxa de entupimento no duto 10 (ilustrado na FIG. 1) para pneumaticamente transportar o agente de cura rápida em pó através dele, isto é, uma razão da área seccional transversal entupida pelo agente de cura rápida em pó para a área seccional transversal total do duto 10. As marcas "◯", "Δ" e "x" indicam que a taxa de entupimento foi 0%, 10% ou menos, e 100%, respectivamente. A taxa de deposição foi avaliada com base em um valor calculado pela fórmula seguinte: "taxa de deposição (%) = peso de um corpo instalado aderido em uma superfície da instalação / um peso de um material pulverizável (material refratário não modelado) descarregado pelo bocal x 100”.

[0050] O teste foi realizado nas condições seguintes: objeto alvo composto de um painel com um tamanho de 500 mm × 500 mm; temperatura de pulverização estabelecida em 900 °C; vazão de pulverização (a vazão de saída de um compressor de ar não ilustrado conectado no dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima 11 via um duto de transporte) estabelecido em 4 a 5 (m3/min); velocidade de transporte da composição refratária estabelecida em 20 (m/s); e velocidade de transporte do agente de cura rápida em pó estabelecida em 25 (m/s).

[0051] A FIG. 2 apresenta um relacionamento entre a taxa de deposição e a porosidade aparente em cada qual de uma pluralidade de tipos de materiais pulverizáveis obtidos estabelecendo-se uma razão em massa de uma cal hidratada em pó para uma alumina em pó fundida do agente de cura rápida em pó to 1 : 1, e mudando a distribuição de tamanho de partícula da alumina em pó fundida. A FIG. 2 mostra que, quando a taxa de deposição é 80% ou mais, a porosidade aparente é estabilizada em baixos níveis, e um bom corpo instalado pode ser obtido. Na avaliação abrangente, (1) a marca ⌾ indica que o nível de entupimento do duto e a taxa de deposição foram avaliados, respectivamente, como "◯" e "80% ou mais", (2) a marca o indica que o nível de entupimento do duto e a taxa de deposição foram avaliados, respectivamente, como "◯" ou "Δ", e "78% ou mais", e (3) a marca x indica que o nível de entupimento do duto e a taxa de deposição foram avaliados, respectivamente, como "Δ" ou "x", e "75% ou menos".

[0052] Como ilustrado na Tabela 1, cada qual do agente de cura rápida em pó dos Exemplos Inventivos 1 a 6, Exemplos Inventivos 8 a 10 e Exemplos Inventivos 14 e 15 foi avaliado como ⌾ na avaliação abrangente, isto é, pôde obter um bom resultado.

[0053] O agente de cura rápida em pó de Exemplo Inventivo 7 foi avaliado como ◯ na avaliação abrangente, isto é, ligeiramente inferior aos dos outros Exemplos Inventivos. Isto provavelmente é em virtude de, no Exemplo Inventivo 7, a razão em massa de uma cal hidratada em pó para um total da cal hidratada em pó e uma alumina em pó fundida é tão pequena quanto 20 % em massa, de forma que um componente para endurecimento da composição refratária torna-se insuficiente, causando ligeira deterioração na taxa de deposição. Entretanto, a menos que o ambiente de pulverização seja extremamente severo ou agressivo, o agente de cura rápida em pó do Exemplo Inventivo 7 é a um nível suficientemente praticável, em virtude de ter sido avaliado como o na avaliação abrangente, e superior aos Exemplos Comparativos mostrados a seguir.

[0054] Cada qual dos agentes de consolidação rápida em pó dos Exemplos Inventivos 11, 12 e 13 foi avaliado como o na avaliação abrangente, isto é, ligeiramente inferior aos de outros Exemplos Inventivos. Isto é provavelmente em virtude de que cada qual dos agentes de consolidação rápida em pó dos Exemplos Inventivos 11, 12 e 13 compreender uma alumina em pó fundida com um tamanho de partícula maior que 5 mm, de forma que é altamente propensa a entupir o duto 18. Entretanto, cada qual dos agentes de consolidação rápida em pó dos Exemplos Inventivos 11, 12 e 13 é a um nível suficientemente praticável, em virtude de ter sido avaliado como o na avaliação abrangente, e superior nos Exemplos Comparativos mencionados a seguir.

[0055] Em cada qual dos agentes de consolidação rápida em pó dos Exemplos Comparativos 1 a 3, a razão do teor de partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm a 5 mm, em uma alumina em pó fundida, é menos que 30 % em massa, de forma que a avaliação do nível de entupimento do duto fica pior, e a taxa de deposição também fica pior. Com relação ao Exemplo Comparativo 3, acredita-se que a piora da avaliação do nível de entupimento do duto e a taxa de deposição é também causada pela composição do agente de cura rápida em pó no qual uma razão em massa de uma alumina em pó fundida para um total de uma cal hidratada em pó e a alumina em pó fundida é tão pequena quanto 20 % em massa.

[0056] No Exemplo Comparativo 4, uma razão de teor de partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma alumina em pó fundida, é menos que 5 % em massa. Em decorrência disto, a avaliação do nível de entupimento do duto piora, e a taxa de deposição também piora.

[0057] O Exemplo Comparativo 5 é um exemplo de um agente de cura rápida em pó consistindo somente em cal hidratada. Neste caso, o agente de cura rápida em pó é menos provável de pressionar a composição refratária, e o agente de cura rápida em pó e a composição refratária não são intimamente misturados entre si, de forma que cada qual da avaliação do nível de entupimento do duto e da taxa de deposição fica pior.

[0058] Considerando o exposto, é essencial que o segundo material em pó contenha partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm ou mais em uma quantidade de 30 % em massa ou mais. Mais preferivelmente, o segundo material em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm a 5 mm ou menos em uma quantidade de 10 % em massa ou mais.

[0059] Mesmo quando cada qual dos agentes de consolidação rápida em pó de Exemplos Inventivos foi armazenado no dispositivo de suprimento de agente de cura rápida 14 descrito na FIG. 1 por uma semana ou mais, o agente de cura rápida em pó pôde ser pneumaticamente transportado de tranquilamente sem ocorrência de seu endurecimento.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0060] O agente de cura rápida em pó da presente invenção pode ser amplamente usado em trabalho de pulverização para um material refratário não modelado a ser feita para reparo de um revestimento interno ou formação de um revestimento interno inicial de um vaso de metal fundido, tal como um forno conversor, uma panela, um alto-forno, um canal de vazamento, um carro torpedo, um forno elétrico, um forno de refino secundário, um distribuidor, um forno rotativo, um forno de fusão lixo, um forno de fusão a arco, um incinerador, uma usina de forno de cimento, um forno de encharque, ou um forno de aquecimento. O agente de cura rápida em pó da presente invenção pode ser usado em um processo de pulverização a quente e um processo de pulverização a frio/quente.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
1: aparelho de pulverização
11: dispositivo para alimentar pneumaticamente matéria-prima
12: dispositivo de combinação de material
13: bocal
14: dispositivo de suprimento de agente de cura rápida
15, 16, 17, 18: duto

Claims

Agente de cura rápida em pó que é usado em trabalho de pulverização para um material refratário não modelado, de uma maneira tal a ser pneumaticamente transportado e adicionado a uma composição refratária que está sendo pneumaticamente transportada para um bocal através de um duto, em uma posição dentro do bocal ou em uma posição dentro do duto e logo antes do bocal, o agente de cura rápida em pó caracterizado pelo fato de que compreende:
um primeiro material em pó capaz de endurecer a composição refratária; e
um segundo material em pó como uma matéria-prima refratária, o segundo material em pó contendo partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm em uma quantidade de 5 % em massa ou mais, e partículas com um tamanho de partícula de 0,1 mm ou mais em uma quantidade de 30 % em massa ou mais.
Agente de cura rápida em pó, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo material em pó contém partículas com um tamanho de partícula maior que 0,5 mm a 5 mm ou menos em uma quantidade de 10 % em massa ou mais.
Agente de cura rápida em pó, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro material em pó e o segundo material em pó são contidos na faixa de 1 : 3 a 3 : 1, em termos de razão em massa.
Agente de cura rápida em pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro material em pó é um ou mais selecionados do grupo que consiste em cal hidratada, aluminato, silicato, hidróxido de magnésio, cimento Portland, sulfato de alumínio, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio e fosfato de sódio.
Agente de cura rápida em pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o segundo material em pó é um ou mais selecionados do grupo que consiste em materiais refratários a base de alumina, a base de sílica, a base de alumina-sílica, a base de alumina-espinélio, a base de alumina-magnésia, a base de alumina-carbono, a base de alumina-carboneto de silício, a base de alumina-carboneto de silício-carbono, a base de magnésia, a base de magnésia-carbono, a base de carbono, a base de carboneto de silício, a base de nitreto de silício, a base de zircônia, a base de cálcia, a base de dolomita, a base de crômia, a base de crômia-magnésia, a base de calcário-magnésia, e a base de magnésia-alumina.
Método de pulverização para um material refratário não modelado usando o agente de cura rápida em pó, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pneumaticamente transportar e adicionar o agente de cura rápida em pó a uma composição refratária que está sendo pneumaticamente transportada através de um duto de maneira a ser descarregado de um bocal, em uma posição dentro do bocal ou em uma posição dentro do duto e logo antes do bocal.