FI107131B - Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI107131B
FI107131B FI911714A FI911714A FI107131B FI 107131 B FI107131 B FI 107131B FI 911714 A FI911714 A FI 911714A FI 911714 A FI911714 A FI 911714A FI 107131 B FI107131 B FI 107131B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
oxygen
refractory
carrier gas
particles
mixture
Prior art date
Application number
FI911714A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI911714A0 (fi
Inventor
David C Willard
Original Assignee
Fosbel Internat Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22969218&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI107131(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fosbel Internat Ltd filed Critical Fosbel Internat Ltd
Publication of FI911714A0 publication Critical patent/FI911714A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI107131B publication Critical patent/FI107131B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/144Arrangements for supplying particulate material the means for supplying particulate material comprising moving mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • B05B7/201Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
    • B05B7/205Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

107131
Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi
Keksinnön tausta 1. Tekninen kenttä 5 Tämä keksintö koskee kuluneiden tai vahingoittuneiden tulenkestävien vuorausten korjaamista ja tarkemmin määriteltynä menetelmää ja laitetta hapetettavissa olevia kromi-, alumiini-ja/tai magnesiumhiukkasia sisältävien tulenkestävien materiaalien liekkuruiskuttamiseksi näiden vuorausten korjaamiseksi in 10 situ.
2. Aiheeseen liittyvän alan kuvaus
Metallinkäsittelyuuneja, valusankoja, polttokammioita, kuoppauuneja tms. vuorataan tulenkestävällä tiilimuurauksella tai päällysteellä. Nämä vuoraukset kuluvat tai vaurioituvat 15 korkealämpötilakäytöstä johtuvien jännitysten vuoksi.
Käyttäjien päämääränä on pitkään ollut korjata tällaiset uunien vuoraukset in situ niiden ollessa kuumia. Tällainen in situ -korjaaminen poistaa jäähdytys- ja kuumennusjaksojen tarpeen samoin kuin liiallisten lämpötilamuutosten aiheuttamat 20 lämpöshokkivauriot.
Liekkiruiskutusmenetelmä on alalla hyvin tunnettu. Tällä menetelmällä ruiskutetaan sulatettuja tai sintrattuja tu-lenkestäviä hiukkasia ruiskutusputkesta korjattavaan uuniin. Tällainen ruiskutusputki voidaan kääriä suo j aavaan kuitupeit-1·.. 25 teeseen tai varustaa vesijäähdytteisellä ulkovaipalla sen suo- jäämiseksi ruiskutustoimenpiteen aikana esiintyviltä korkeilta lämpötiloilta, • ·
Aiemmissa liekkiruiskutusmenetelmissä on käytetty jauhettua kivihiiltä, kerosiinia tai propaanikaasua polttoaineena, 30 joka on sekoitettu tulenkestävien jauheiden ja hapen kanssa ja singottu vasten korjattavaa seinämää.
iti • · ...· GB-patenttijulkaisussa 1 151 423 kuvataan jauhemaisen |V. tulenkestävän aineen kuljettamista polttoainekaasuvirrassa.
• « « · « • « 4 4« « 1 2 107131
Patenttijulkaisussa 991 046 esitetään jauhemaisen tulenkestävän materiaalin kuljettamista happivirrassa ja propaanin käyttöä polttoaineena.
US-patenttijulkaisuissa 2 741 822 ja 3684 560 ja SE-5 patenttijulkaisussa 102 083 esitetään jauhemaisia metalleja lämmönlähteiksi. Nämä menetelmät mahdollistavat muotoiltujen tulenkestävien massojen muodostamisen hapettamalla yhtä tai useampaa hapettuvaa ainetta, kuten alumiinia, piitä ja/tai magnesiumia tulenkestävien oksidien, kuten Al203:n, MgO:n tai 10 Si02:n, läsnä ollessa. Näissä menetelmissä käytetään hienoja koisia, hapetettavissa olevia metallijauheita, joiden koko on pienempi kuin noin 50 - 100 pm. Tätä hiukkaskokoa oleva hapettuva metalli edistää nopeaa hapetusta ja lämmönkehitystä virrassa olevien tulenkestävien hiukkasten nesteyttämiseksi tai 15 pehmentämiseksi samoin kuin korjattavan alueen pehmentämiseksi. Mainittujen julkaisujen mukaan nämä menetelmät ovat vaarallisia liekin takaisinlyöntien vuoksi. Liekin takaisinlyönnin aikana reaktio voi siirtyä taaksepäin pitkin ruiskutusputkea tai kul-jetusletkua koneeseen tai käyttäjään ja aiheuttaa vahinkoja 20 samoin kuin korjauksen keskeytymisiä. Liekin takaisinlyönnit ovat liekkiruskutusmenetelmien pääepäkohta.
. GB-patenttihakemuksessa 2035524A kuvataan menetelmää, ··'· jossa käytetään kantajakaasua, joka on ilma tai muu inerttikaa- su, kuljettamaan jauhemaista tulenkestävää ainetta ja hapettu-: ·· 25 via aineita ruiskutusputken ulosmenoaukolle, jossa ne sekoite- taan hapen kanssa, jota on kuljetettu erikseen ruiskutusputken *:**: ulosmenoaukolle. Vaikka tällä menetelmällä vähennetään jonkin :*;*.* verran tulenkestävien ja hapetettavissa olevien jauheiden liek- kiruiskutuksen vaaroja, se johtaa äärimmäisen pieniin kerrostu-30 misnopeuksiin. Alhainen kerrostumisnopeus johtuu inerttikaasus- • · sa kuljetettavan seoksen pienestä määrästä, noin 0,5 kg 50 -100 litrassa minuutin aikana. Suuri hapetinmäärä, joka tarvitaan ilman mainitun osuuden vaikutuksen voittamiseen, lisää menetelmän kustannuksia ja tuo mukanaan lisävaaroja, kuten mate-35 riaalien yhteensekoittamisen yhteydessä esiintyviä vaaroja.
, , Esimerkin mukaan käytetään esimerkiksi 40 % metallihapettimia < « 3 107131 muodossa, jossa (brittiläisen standardin mukainen) seulakoko on -100 meshiä (noin 150 pm) . Tämä menetelmä kuluttaa myös hyvin suuria tilavuusmääriä happea inertin kantajakaasun kompensoimiseksi; suhde on noin 2:1 - 4:1.
5 GB-patenttihakemuksessa 2180047A kuvataan menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi pinnalle. Seos, jossa on hapetettavissa olevia hiukkasia ja tulenkestäviä hiukkasia kantajakaasussa, sumutetaan pintaa vasten ruiskutusputken ulosmenoaukosta siten, että hapetettavissa olevien hiukkasten 10 poltossa syntyy riittävästi lämpöä pehmentämään tai sulattamaan tulenkestävistä hiukkasista ainakin pinnat tulenkestävän massan muodostamiseksi. Happea tuodaan putkeen, joka syöttää seoksen ruiskutusputken ulosmenoaukkoon.
Tulenkestävien alumiini-, pii- ja/tai magnesiumoksidi-15 en liekkiruiskutus on alalla hyvin tunnettua. Käytettäessä piitä ja alumiinia/magnesiumia polttoaineina näiden tulenkestävien oksidien yhteydessä muodostuu kuitenkin piijäännöksiä (Si02), niin että tuloksena olevat kerrostuneet tulenkestävät massat eivät ole riittävän tulenkestäviä kestääkseen voimakkaasti ku-20 luttavien ympäristöjen aiheuttamaa kulumista. Hapetettavissa olevat jauheet ja tulenkestävät jauheet, jotka johtaisivat kulutusta paremmin kestäviin kerrostettuihin tulenkestäviin mas- < < · ···* soihin, kuten kromipolttoaine jäännöskromioksidin kerrostami- * ' seksi ja zirkoniumpolttoaine zirkoniumoksidin kerrostamiseksi, : · 25 ovat hyvin reaktiivisia eivätkä ole tähän asti olleet käyttö- kelpoisia liekkiruiskutusmenetelmissä liekin takaisinlyöntien *:**: jne. vuoksi.
·*"· Siksi olisi toivottavaa saada aikaan menetelmä ja lai- • · « -* te virran mukana kuljetettavien tulenkestävien ja hapetettavis- 30 sa olevien jauheiden liekkiruiskuttamiseksi, jolla saavutetaan ... merkittäväsi suurempia kerrostusnopeuksia kuin aiemmin saavu- • · *!* tettavissa olleet ja joka mahdollistaa hapetettavissa olevien ja tulenkestävien jauheiden käytön, joita tähän asti on pidetty liian reaktiivisina ja taipuvaisina aiheuttamaan liekin takai-35 sinlyöntiä ja suuria räjähdyksiä järjestelmässä.
4 107131
Yhteenveto keksinnöstä Tämä keksintö tarjoaa käyttöön menetelmän ja laitteen tulenkestävän materiaalin liekkuruiskuttamiseksi esimerkiksi uunien vuorausten korjaamiseksi in situ. Inerttiä kantajakaa-5 sua, joka ei pysty ylläpitäämään palamista, ja tulenkestävästä oksidista ja palavasta metallista tai hapetettavissa olevasta materiaalista koostuvia hiukkasia syötetään liekkuruiskutus-laitteeseen, jossa korkeapaineinen happi imee mukaansa ja kiihdyttää kantajakaasun ja hiukkasten seosta. Kantajakaasun ja ha-10 pen välinen säädelty suhde mahdollistaa voimakkaasti palavien metallihiukkasten, kuten kromin, zirkoniumin, alumiinin ja/tai magnesiumin, käytön lämmönlähteinä ilman liekin takaisinlyön-tiä. Menetelmä ja laite mahdollistaa tulenkestävän oksidin ker-rostusnopeuden ollessa yli 900 kg/h hyvälaatuisen, kulutuksen-15 kestävyydeltään parannetun tulenkestävän massan aikaansaannin.
Keksinnön mukainen menetelmä antaa mahdollisuuden käyttää kromia, magnesiumia, zirkoniumia ja muita hyvin reaktiivisia hapettuvia materiaaleja ja seoksia, jotka antavat tuloksena olevalle kerrostetulle tulenkestävälle massalle parem-20 mat kemialliset, tulenkesto- ja sulamispisteominaisuudet kuin pii ja muut matalassa lämpötilassa sulavat materiaalit.
Keksinnön mukainen laite imee ja kiihdyttää virrassa olevia hiukkasia, niin että saadaan aikaan tuloksena olevan kerrostetun tulenkestävän massan suurempi tiheys ja pienempi 25 huokoisuus ja parannetaan siten sen kulutuksenkesto-ominai- • suuksia.
• ·
Keksinnön mukainen menetelmä ja laite suurentavat ... olennaisesti kerrostetun tulenkestävän massan levitysnopeutta • 9 · * verrattuna tekniikan tasoa vastaaviin menetelmiin ja laittei-30 siin ja lyhentävät siten levitysaikaa ja tekevät tämän keksinnön mukaisesta menetelmästä ja laitteesta toivottavan käyttö- • · · « · tarkoituksiin, joissa tuotantokyky on suuri ja tuottamaton sei-sonta-aika aiheuttaa suuria suhteellisia kustannuksia.
Niinpä tämä keksintö tarjoaa käyttöön menetelmän tu-35 lenkestävän massan muodostamiseksi, jossa menetelmässä seosta, joka käsittää kantajakaasua ja siinä olevia hapetettavissa ole- 5 107131 liekkiruiskutuslaitteessa happea, kantajakaasua, hapetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävä virta singotaan liekkiruiskutuslaitteen ulosmenosuuttimesta vasten tulenkestävää vuorausta, ja hapetettavissa oleva materiaali 5 poltetaan niin, että muodostuu tulenkestävä massa.
Tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa käytettynä termi kantajakaasu tai inerttikaasu tarkoittaa mitä tahansa kaasua, joka ei pysty edistämään hapettavissa olevien alkuaineiden hapettumista, ja sen piiriin kuuluvat ilma samoin kuin 10 jalokaasut, kuten argon.
Imeminen tehdään siten, että hapen ja kantajakaasun väliseksi suhteeksi tulee noin 5:1 - 30:1, edullisemmin noin 8:1 - 12:1. Happea ja kantajakaasua syötetään vastaavilla paineilla mukaan imettyjen hiukkasten kiihdyttämiseksi.
15 Hapetettavissa oleva materiaali käsittää kromia, alu miinia, magnesiumia tai zirkoniumia tai niiden seoksia. Tulenkestävä materiaali käsittää kromin, alumiinin, magnesiumin tai raudan (molemmissa hapetusasteissaan) samoin kuin zirkoniumin tai hiilen oksideja. Hapettavissa olevan materiaalin osuus on 20 noin 5-20 paino-%, edullisesti 8-17 paino-% ja edullisemmin noin 8-12 paino-% seoksessa olevista hiukkasista.
. Tulenkestävä materiaali voi käsittää piikarbidia; täl- laisessa tapauksessa hapettavissa oleva materiaali voi olla pii, alumiini, kromi, zirkonium tai magnesium tai niiden seos, • " 25 ja sen osuus on 10 - 30 paino-%, edullisesti 15 - 25 paino-% ***** seoksessa olevista hiukkasista.
‘ί’*: Kaikissa tapauksissa hapetettavissa olevan materiaalin :*:*: keskimääräinen hiukkaskoko on pienempi kuin noin 60 μιη, edulli- sesti pienempi kuin noin 20 pm.
30 Keksintö tarjoaa käyttöön myös laitteen tulenkestävän • · ,···. massan muodostamiseksi, joka laite käsittää liekkiruiskutus- *" laitteen, välineet, jotka sisältävät hapen ulosmenosuuttimen happivirran syöttämiseksi liekkiruiskutuslaitteeseen, välineet, jotka sisältävät ulosmenosuuttimen kantajakaasua ja siinä ole- 35 via hapetettavissa olevasta materiaalista ja palamattomasta tu- . . lenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia käsittävän se- « * % * 4 4 6 107131 oksen syöttämiseksi happivirtaan liekkiruiskutuslaitteessa, ja välineet, jotka sisältävät ulosmenosuuttimen happikaasua, kan-tajakaasua, hepetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävän virran sinkoamiseksi vasten tulenkestä-5 vää vuorausta.
Imuväline voi sijaita missä tahansa kohdassa liekki-ruiskutusvälineessä aina sen ulomenoaukkoon asti. Ruiskutusput-ki voi olla eristetty tai varustettu vesivaipalla suojaksi korkeassa lämpötilassa olevaa käyttöympäristöä vastaan. Laite voi 10 sisältää välineet kantajakaasun ja kaasuvirrassa olevien hiukkasten seoksen muodostamiseksi, kuten keskenään virtausyhtey-dessä olevat ilman tai muun kantajakaasun syötön ja hiukkassyö-tön, kuten ruuvi- tai painovoimasyötön; väline seoksen muodostamiseksi voi olla moottorikäyttöinen juoksupyörä, johon lisä-15 tään ilmaa tai inerttikaasua.
Keksinnön nämä ja muut piirteet ovat paremmin ymmärrettävissä seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta tarkasteltuna yhdessä liitteenä olevan piirustuksen kanssa.
Piirustusten lyhyt kuvaus 20 Kuviot IA ja IB ovat poikkileikkauskaaviokuvia kahdes ta tämän keksinnön mukaisesta liekkiruiskutuslaitesuoritusmuo-. dosta.
***’# Kuvio 2 on poikkileikkauskaaviokuva toisesta liekki- ruiskutuslaitesuoritusmuodosta.
• · " 25 Kuviot 3A, 3B ja 3C ovat poikkileikkauskaaviokuvia ***** ruuvisyötöstä, painovoimaisesta syötöstä ja vastaavasti mootto- rikäyttöisestä juoksupyörästä.
:*·*: Parhaiden toimintatapojen yksityiskohtainen kuvaus
Kuviossa IA esitetään yleisesti numerolla 10 liekki-30 ruiskutusputkea, jossa on ulosmenokärki 12, runko 14, jota ym- ♦ « .···. päröi eriste 16 ja sisääntulopää 18. Ruiskutusputken 10 sisään- *Γ tulopää 18 on varustettu aspiraattorilla 19, jossa on kavennus- osa 20, jolloin lähteestä S tuleva korkeapaineinen happi kulkee ruiskutusputken 21 läpi kantajakaasun ja siinä olevien hiukkas-35 ten seoksen imemiseksi kanavasta 24 kanavan 22 kautta.
7 107131
Kuvio IB valaisee toista järjestelyä kantajakaasun ja hiukkasten seoksen imemiseksi ja kiihdyttämiseksi, jossa ruis-kutusputki 21 syöttää korkeapaineista happea lähteestä S keskelle kohtaa, jossa kanava 22 tulee aspiraattoriin 19.
5 Kuvio 2 esittää liekkiruiskutusputkea 10', joka on muuten samanlainen kuin kuvion IB mukainen, mutta sen sijaan, että aspiraattori 19 sijaitsisi rungon ulkopuolella, kavennus-osa 20' sijaitsee ruiskutusputken 10' rungon 14' sisällä, ja koko ruiskutusputki 10' ja kanava 22' on suljettu eristeen 16' 10 sisään. Kuten kuviossa IB, happea syötetään ruiskutusputken 21' kautta keskelle kohtaa, jossa kanava 22' tulee runkoon 14', seoksen imemiseksi ja kiihdyttämiseksi.
Kuvio 3 valaisee erilaisia ruiskutuskoneita, joilla sekoitetaan kantajakaasu ja hiukkaset virraksi, joka imetään 15 tämän keksinnön mukaisella liekkiruiskutuslaitteella. Kuvio 3A valaisee ruiskutuskonetta 30, jossa on syöttösuppilo 31, joka sisältää hapetettavissa olevasta materiaalista ja tulenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia P. Syöttösuppilo 31 tyhjennetään ruuvisyötöllä 32 suppiloon 34, joka on virtausyh-20 teydessä aspiraattorin 36 kanssa, jossa on virtaussuunassa yh-dyskohdan jälkeen sijaitseva kavennus 38, johon lähteestä C tu- . leva kantajakaasuvirta johdetaan ruiskutusputken 40 kautta.
• « · c « “**. Venturiputki 38 on virtausyhteydessä kanavan 24 kanssa kantaja- kaasusta ja sinä olevista hiukkasista koostuvan virran syöttä-ί " 25 miseksi ruiskutusputkeen, kuten osaan 10 kuvioissa IA ja IB ja • ** osaan 10' kuviossa 2. Kuvio 3B valaisee ruiskutuskonetta 30', *ί**ί jossa on syöttösuppilo 31', joka tyhjenee aspiraattoriin 36', jossa on virtaussuunnassa suppilon liitoskohdan jälkeen sijait- « seva kavennus 38', joka on virtausyhteydessä suppilon kanssa. 30 Tyhjentymistä voidaan edistää antamalla ulkopuolisen ilmanpai- • · ,···, neen vaikuttaa syöttösuppilon 31' sisältöön. Kuten kuviossa 3A, *!* lähteestä C tuleva suuttimen 40' kautta syötettävä kantajakaasu imee mukaansa hiukkaset P, jolloin muodostuu virta, joka poistuu kavennetusta osasta 38' kanavaan 24' tullakseen siten syö-35 tetyksi liekkiruiskutusputkeen. Kuvio 3C valaisee sitä, että venturiputken sijasta ruiskutuskoneessa 30" voi olla moottori- 8 107131 käyttöinen juoksupyörä 42, joka työntää eteenpäin hiukkasia, joihin lisätään sopiva määrä kantajakaasua, jolloin muodostuu kaasuvirrassa oleva hiukkasvirta syötettäväksi kanavan 24" kautta liekkiruiskutuslaitteeseen.
5 Valaistuissa muodoissa olevan aspiraattorin käyttö ruiskutusputken sisääntulopäässä tai missä tahansa kohdassa ruiskutusputkea syöttää riittävästi happea kiihdyttimeksi hapen, kantajakaasun, hapettuvan materiaalin ja tulenkestävän materiaalin poistumisnopeuden optimoimiseksi ruiskutusputken 10 ulosmenopäässä.
Inerttikaasun, kuten ilman, syöttäminen suihkutusko-neesta tulevaan hiukkasvirtaan saa aikaan riittävän laimennus-vaikutuksen liekin takaisinlyöntireaktioiden estämiseksi lisättäessä happea. Kantajakaasun ja hapen välisen suhteen säätämi-15 nen poistaa tai tekee harmittomiksi mahdolliset liekin takai-sinlyönnit, joita voi esiintyä ruiskutusputkessa ja eliminoi tai minimoi "suukappalereaktiot", joita havaitaan tapahtuvan ulosmenopäässä. Suukappalereaktiot aiheuttavat tulenkestävän massan kerääntymistä ruiskutusputken ulosmenopäähän tai pitkin 20 ruiskutusputkea ja vaativat prosessin keskeyttämistä ruiskutus-putken puhdistamisen tai vaihtamisen ajaksi, mikä aiheuttaa viivästystä.
t i
On tärkeää, että laimennussuhde hapen ja kantajakaasun ( t ,, välillä on alueella 5:1 - 30:1. Aspiraattorin käyttö ruiskutus- I 1 * 25 putken sisääntulopäässä tai sen varrella ennen ulosmenoa saa *···· * * aikaan levitysnopeuksien joustamisen niinkin pienestä kuin « *·”· 0,45 kg/min aina arvoon 23 kg/min.
* Suuruusluokkaa 45 kg/min olevia levitysnopeuksia voi daan saavuttaa käyttämällä vastaavasti suurempia ruiskutusput-•j*.« 30 kia ja suurempia hapensyöttönopeuksia yhdistettyinä korkeampiin .**·, kantajakaasun/hiukkasten syöttönopeuksiin.
* * · * Inertin kantajan laimennusvaikutus mahdollistaa yhden tai useamman hyvin reaktiivisen hapettuvan materiaalin, kuten kromin, alumiinin, zirkoniumin tai magnesiumin käytön menetel- . .. 35 mässä kohtaamatta liekin takaisinlyöntiongelmia.
« « • « « 9 107131
Inertin kantajan laimennusvaikutus antaa mahdollisuuden käyttää menetelmässä ennalta sulatettuja tulenkestäviä rakeita/ j auheita, jotka voivat sisältää yhdistelmän, jossa on jopa 15 % raudan oksideja (FeO, Fe203, Fe304 tai ruoste) , joiden 5 tiedetään aiheuttavan räjähdyksiä sekoitettuina pelkkään hap-peen, kohtaamatta liekin takaisinlyönti- tai räjähdysongelmia.
Happi-kantajakaasu-hiukkasseoksen säätäminen tässä esitettyjen parametrien sisään antaa mahdollisuuden käyttää muita hyvin aktiivisia materiaaleja, kuten hienojakoista zirko-10 niumjauhetta tai jopa 80 % rautaoksidia sisältäviä materiaaleja.
Hienojakoisten hapetettavissa olevien jauheiden käyttö aggregointimääränä, 8 - 12 %, riittää saamaan aikaan korkealaatuisen tulenkestävän massan kemiallisen koostumuksen, tiheyden 15 ja huokoisuuden suhteen käytettäessä tätä menetelmää tulenkestävien magnesiumoksidi-/kromioksidi-/alumiinioksidimatriksien muodostamiseen. Mainitunlaiset jauheet koostuvat edullisesti yhdestä tai useammasta metallista, joita ovat kromi, alumiini, zirkonium ja/ tai magnesium; tällaiset jauheet muodostavat mag-20 nesiumoksidi-kromiitti-, alumiinioksidi-kromiitti-, magnesiit- ti-alumiinioksidi- ja zirkoniumoksidi-kromiittisidos-matrikseja ja/tai niiden mitä tahansa yhdistemiä. Tällaiset sidosmatriksit . *:* parantavat kulutuksenkestävyyttä korkealämpötilaympäristöissä ·;· verrattuna piidioksidityyppisiin sidoksiin, joita syntyy käy- 25 tettäessä vähemmän reaktiivista piijauhetta, jota käytetään tekniikan tason mukaisesti osana hapettuvista materiaaleista • · tai yksinomaisena hapettuvana materiaalina.
• · ... Piijauhetta voidaan käyttää lisäämään piidioksidia • · « ♦ · · ' säädeltyinä osuuksina lopulliseen kemialliseen koostumukseen, 30 mikä mahdollistaa lopullisen kemiallisen koostumuksen säätelyn * * koko koostumuskirjon alueella. Tällaiset lisäykset voisivat • · « *...· suurentaa olennaisesti hapetettavissa olevien jauheiden koko- naisprosenttiosuutta, sillä piijauheet aiheuttavat suhteellisesti vähemmän reaktiolämmön kehittymistä kuin reaktiivisemmat , 35 hapetettavissa olevat jauheet, kuten alumiini, kromi, magnesium tai zirkonium. Tyypillinen korvaus olisi 2 % piitä kutakin pro- 107131 ίο senttiä kohden muuta jauhetta. Tällaisen korvaamisen voisi odottaa lisäävään piidioksidia tulenkestävän massan lopulliseen koostumukseen. Hienojakoisten hapetettavissa olevien jauheiden käyttö aggregointimäärinä, 15 - 25 %, riittää saamaan aikaan 5 korkealaatuisen tulenkestävän massan kemiallisen koostumuksen, tiheyden ja huokoisuuden suhteen käytettäessä tätä menetelmää piikarbidipohjäisten tulenkestävien materiaalien muodostamiseksi .
Hapetettavissa olevien materiaalien edullinen hiukkas-10 koko on pienempi kuin noin 60 pm; hiukkaskoko on edullisemmin pienempi kuin noin 40 pm ja edullisimmin pienempi kuin noin 20 pm. Pienemmät hiukkaskoot suurentavat reaktio- ja lämmönke-hitysnopeutta, jolloin tuloksena on paremmin koossapysyvien tulenkestävien massojen kerrostuminen.
15 Hyvin pienet hapetettavissa olevasta materiaalista koostuvat hiukkaset kuluvat suurin piirtein kokonaan eksotermi-sessä reaktiossa, joka tapahtuu hapesta, kantajakaasusta, hapetettavissa olevasta materiaalista ja tulenkestävästä materiaalista koostuvan virran poistuessa ruiskutusputkesta. Virran 20 mahdolliset jäännökset ovat sen sisältämien aineiden oksidien muodossa tai rakenteena, joka muodostuu erilaisten syntyneiden oksidien liittyessä kemiallisesti toisiinsa. Yleisesti ilmais-tuna, mitä karkeampia hapetettavissa olevat hiukkaset ovat, si-tä suurempi on niiden taipumus muodostaa oksideja, sen sijaan : 25 että ne kuluisivat täydellisesti reaktiolämmön vaikutuksesta.
Tämä on kallis menetelmä oksidien muodostamiseksi, ja on yleen-sä edullista käyttää edellä esitettyjä hyvin hienojakoisia ha- • pettuvia hiukkasia ja aikaansaada haluttu kemiallinen koostumus • · « lisäämällä tarkoituksellisesti asianmukaista tulenkestävää ok-30 sidia.
Kromioksidin käyttö osana korkeassa lämpötilassa käy- • * ...* tettävien tulenkestävien massojen kemiallista koostumusta on • , pitkään tunnustettu arvokkaaksi lisäksi lämpöshokki- tai pysäh- tyrnistaipumuksien vähentämiseksi ja kulutuksenkesto-ominai-35 suuksien parantamiseksi. Kromioksidia esiintyy luonnossa eri osissa maailmaa; se sisältää erilaisin tavoin, kuten sulatta- 11 107131 maila, tehtävistä lämpökäsittelyistä huolimatta sivutuotteita, jotka ovat vaikeita tai kalliita poistaa. Eräässä erityisessä lähteessä on suuri osuus rautaoksidia epäpuhtautena. On osoittautunut, että tämä materiaali antaa erityisen hyvät kulutuk-5 senkesto-ominaisuudet tulenkestäville massoille tietyissä käyttötarkoituksissa .
Erästä toista materiaalia valmistetaan murskaamalla hylkyraetiiltä, kuten Cohartin valmistamaa. Kaupallisesti tunnettuihin laatuihin kuuluvat Cohart RFG ja Cohart 104. Jotkin 10 näistäkin materiaaleista sisältävät tyypillisesti 18 - 22 %
Cr203:a ja 6 - 13 % rautaoksidia. Käytettäessä näitä materiaaleja pelkän hapen läsnä ollessa tapahtuu rajuja liekin takaisin-lyöntejä. Kun ne laimennetaan inertillä kantajalla ennen hapen lisäämistä, liekin takaisinlyönnit kuitenkin poistuvat tai vä-15 henevät vaarattomalle tasolle, jolla ne eivät ole rajuja.
Kantajakaasun suhteella happeen on tärkeä vaikutus kykyyn saada aikaan oikeat olosuhteet eksotermiselle reaktiolle. Liian suuri ilmamäärä tukahduttaa tai jäähdyttää reaktiota ja johtaa muodostetun massan suureen huokoisuuteen ja heikentää 20 siten massan kulutuksenkesto-ominaisuuksia. Lisäksi se suurentaa olennaisesti kimpoavien hiukkasten prosenttiosuutta ja suurentaa siten massan kustannuksia. Se voi tehdä eksotermisesta reaktiosta vaikeasti ylläpidettävän. On havaittu, että ruisku- ·;·· tuskone, joka kuljettaa hiukkasia käyttämällä ilmaa imuaineena, 25 toimii edullisimmin ilman paineella 34 - 103 kPa (5 - 15 psi) , ....: ja kone, joka kuljettaa hiukkasia liekkiruiskutuslaitteeseen • « käyttämällä happea imuaineena, toimii edullisesti hapen pai- • · ... neella 340 - 1 030 kPa (50 - 150 psi). Tässä tapauksessa saman- • · · * kokoiset suuttimet ilman ja hapen yhteydessä antavat edullisim- 30 man hapen ja ilman välisen tilavuuslaimennussuhteen 10:1. Hapen ’ * ja ilman välinen laimennussuhde, joka on niinkin pieni kuin 5:1 • · · ...· tai niinkin suuri kuin 30:1, voi olla tehokas, vaikkakin suh teella 30:1 voi alkaa tapahtua liekin takaisinlyöntejä erityisen aktiivisten materiaalien, kuten rautaoksidin tai kromime-35 tallin yhteydessä. Ihanteellisimmat toimintapaineet ovat 55 - 83 kPa (8 - 12 psi) ilman kohdalla ja 550 - 830 kPa (80 - 120 12 107131 psi) hapen kohdalla, ja toimintapainesuhde on mahdollisimman lähellä arvoa 10:1, ts. ilman paineen ollessa 55 kPa (8 psi) hapen paine on 550 kPa (80 psi) ja ilman paineen ollessa 83 kPa (12 psi) hapen paine on 830 kPa (120 psi).
5 Säätämällä hapettuvan aineen ja tulenkestävän oksidin suhdetta erilaisten tulenkestävien oksidien sulamispistemuutos-ten kompensoimiseksi on mahdollista muodostaa kemialliselta koostumukseltaan lähes millaisia tahansa tulenkestäviä massoja. On havaittu, että liekkiruiskutettaessa Mg0-/Cr203-/Al203~ 10 materiaaleja, hapettuvat seokset, jotka sisältävät yhtä tai useampaa alkuaineista alumiini, kromi ja/tai magnesium, mahdollistavat kemiallisen koostumuksen tarkan toistamisen, pienen kimpoamistason (materiaalihukan) ja määrältään suuren ja laadultaan hyvän tulenkestävän massan tuottamisen tiheyden ja huo-15 koisuuden suhteen. Hapettuvan materiaalin ihanteellisin painoprosenttien osuus tämäntyyppisessä massassa on ollut 8,5 -10,5 % .
Käytettävät tulenkestävät oksidimateriaalit voivat olla seulakooltaan laajalla alueella vaihtelevia ja johtaa sil-20 ti hyväksyttävään tulenkestävään massaan. Korkealaatuisia massoja saadaan käyttämällä tulenkestäviä hiukkasia, jotka on seulottu kokoalueelle alle 2,00 mm (-10 mesh) - pöly (USS = US-standardiseula) ja sisältävät niinkin vähän kuin 2 % kokoalu-eella alle 75 μιη (-200 mesh) (USS) olevia hiukkasia. Muita : 25 korkealaatuisia massoja muodostetaan käyttämällä tulenkestäviä ....j hiukkasia, jotka on lajiteltu kokoalueelle alle 150 pm(-100 ....: mesh) - pöly (USS) ja sisältävät yli 50 % kokoalueella alle • « 75 pm (-200 mesh) (USS) olevia hiukkasia. Yleensä tulenkestävän massan kerrostuminen on nopeampaa käytettäessä karkeampia hiuk-30 kasia. Liian suuret karkean materiaalin prosenttiosuudet voivat aiheuttaa materiaalin laskeutumista syöttöletkussa ja pienentää • · ..·* tulenkestävän massan muodostumisnopeutta .
Tämän keksinnön yhtenä tärkeänä etuna on, että tulenkestäviä massoja on muodostettu suuremmilla nopeuksilla kuin 35 900 kg/h. Ajatellaan, että suurentamalla kantajakaasun ja hiuk- kaseoksen syöttönopeutta ja venturiputken ja/ tai ruiskutusput- 13 107131 ken kokoa voidaan saavuttaa syöttönopeuksia, jotka ovat luokkaa 2 700 kg/h tai suurempia. On tärkeää pitää tässä mittakaavan suurentamisessa hapen ja kantajakaasun välinen suhde alueella 5:1 - 30:1.
5 Parhaita tapoja tämän keksinnön toteuttamiseksi käy tännössä voidaan valaista tarkemmin seuraavin esimerkein.
Esimerkki I
Kuparinsulatuskonvertterin hormilinjassa olevia tulenkestäviä harkkoja/tiiliä korjattiin in situ toimintalämpötilas-10 sa tai sen lähellä keksinnön mukaisella menetelmällä käyttämällä seosta, joka sisälsi 91 % murskattua RFG-tiiltä (kauppanimi Cohart RFG), joka sisälsi kokoalueelle alle 1,70 mm (12 mesh) -pöly (US-standardi; USS) seulottuja hiukkasia; 5 % alumiinijau-hetta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko oli 3-15 pm, ja 4 % 15 kromijauhetta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko oli 3-15 pm. Seos siirrettiin ilmavirrassa paineella 69 kPa (10 psi) ruisku-tusputken sisääntulopäässä olevaan venturiputkeen, josta se singottiin nopeudella 770 kg/h happivirralla, jonka paine oli 690 kPa (100 psi), vasten kulunutta hormilinjaa, jonka lämpöti-20 la oli yli 650 °C, jolloin muodostui tarttuva, koossapysyvä tulenkestävä korjausmassa.
Esimerkki II
.‘.d Toistettiin esimerkin I mukainen menetelmä korvaamalla ‘20 % esimerkissä I käytetystä RFG-tiilestä samalla määrällä 25 (20 %) 93 % Cr O :a sisältävää murskattua tiiltä, jonka tyypil- ·;··· linen hiukkaskoko oli alle 250 pm (-60 mesh) - pöly.
·...: Esimerkki III
• «
Toistettiin esimerkin I mukainen menetelmä käyttämällä · · 0,5 % magnesiumjauhetta ja 1 % lisäkromijauhetta, joiden kum- , 30 mankin keskimääräinen hiukkaskoko oli 3-15 pm.
• ·
Esimerkki IV
• · · • · ···* Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, paitsi et tä korvattiin viidesosa alumiinijauheesta (1 %) samalla määrällä (1 %) RFG-tiiltä, jolloin koostumukseksi tuli 92 % RFG-35 tiiltä, 4 % alumiinijauhetta ja 4 % kromijauhetta.
14 107131
Esimerkki V
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta: Määrä Keskimääräinen 5 (paino-%) hiukkaskoko
MgO 59 - 68 alle 1,70 mm - pöly -12 mesh - pöly (USS)
Cr203 13 - 23 alle 1,70 mm - pöly -12 mesh - pöly (USS) 10 Fe2°3 5-9 alle 1,70 mm - pöly -12 mesh - pöly (USS)
Al-metallijauhe 5 3-15 pm
Cr-metallijauhe 3 3-15 pm
Mg-metallijauhe 0,5 3-15 pm 15 Si-metallijauhe 2 3-15 pm
Esimerkki VI
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
MgO 49 - 53 % 20 Cr2°3 25 - 27 %
Fe203 4 - 6 %
SiO 1 - 2 %
Al-metalli jauhe 9 % ' ·" Cr-metallijauhe 6 % i i ; '< 25 Mg-metallijauhe 0,5 %
*:··· Esimerkki VII
·;··· Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käy- tettiin seuraavaa seosta: • · a
MgO 49 - 53 % 30 Cr203 25 - 27 % : 1 Fe O 4 - 6 % • · · 2 0 • · ··*’ SiO 1 - 2 %
Al-metallijauhe 9 %
Cr-metallijauhe 7,5 % 35 Mg-metallijauhe 0,5 %
Esimerkki VIII
15 107131
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Materiaalin Osuus koostumuk- 5 puhtausaste sessa (paino-%)
MgO 96 % 63
Cr O 93 % 23 2 3
Ai-metallijauhe 99,7 % 5
Cr-metallijauhe 99,9 % 7
10 Esimerkki IX
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Osuus koostumuksessa (paino-%)
MgO 63 15 Cr O, 23 2 3
Al-metallijauhe 7
Cr-metallijauhe 7
Esimerkki X
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käy-20 tettiin seuraavaa seosta:
Materiaalin Osuuskoostumuk- puhtausaste sessa (paino-%)
MgO 96 % 61,5 i ' ' Kivihiilipöly 97 % hiiltä 25 i i . 25 Al-metallijauhe 99,7 % 5 *:·*: Cr-metalli jauhe 99,9 % 7 ·;··· Mg-metallijauhe 99,9 % 0,5
Esimerkki XI
• · c
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käy- 30 tettiin seuraavaa seosta: • ·
Osuus koostumuksessa (paino-%) ··** MgO 60,5
Kivihiilipöly 25
Al-metallijauhe 7 35 Cr-metallijauhe 7
Mg-metallijauhe 5 < I 4 « · « I · 16 107131
Esimerkki XII
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Materiaalin Osuus koostumuk- 5 puhtausaste sessa (paino-%)
MgO 97,3 % MgO:a 88,5
Al-metallijauhe 99,7 % 6
Cr-metallijauhe 99,9 % 5
Mg-metallijauhe 99,9 % 0,5
10 Esimerkki XIII
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Materiaalin Osuus koostumuk- puhtausaste sessa (paino-%) 15 Tulenkestävät
Al203-hiukkaset 99,8 % 87
Al-metallijauhe 99,7 % 4,5
Cr-metallijauhe 99,9 % 8
Mg-metallijauhe 99,9 % 0,5
20 Esimerkki XIV
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta: ···· Osuus koostumuksessa (paino-%) « ' · Tulenkestävät 25 AI 0 -hiukkaset 87
• 2 J
""i Al-metallijauhe 9 ·;··· Cr-metalli jauhe 3,5 .*j*. Mg-metalli jauhe 0,5
Esimerkki XV
30 Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käy- • · ... tettiin seuraavaa seosta: • · « • · · 17 107131
Materiaalin Osuus koostumuk- puhtausaste sessa (paino-%)
Tulenkestävät
Zr203~hiukkaset 99,5 % 87 5 (alle 300 - yli 150 μιη; (-50 - +100 mesh) AI-metallijauhe 99,7 % 4,5
Cr-metallijauhe 99,9 % 8
Mg-metallijauhe 99,9 % 0,5
10 Esimerkki XVI
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Osuus koostumuksessa (paino-%)
Zr203 (alle 300 - yli 150 μια; 15-50-+100 mesh) 87 AI-metallijauhe 9
Cr-metallijauhe 3,5
Mg-metallijauhe 0,5
Esimerkki XVII
20 Valmistettiin seos, joka sisälsi 79 % piikarbidia, jonka puhtausaste oli 99 % ja hiukkaskoko alle 300 μιη - yli 150 μη (-50 - 100 meshiä (USS)), 16,25 % piimetallijauhetta, jonka i puhtausaste oli 98 % ja hiukkaskoko alle 45 μη (-325 meshiä) « '·'* (USS) , 4 % puhdasta alumiini jauhetta, jonka seulakoko oli -325 « * j ’·« 25 meshiä (USS), ja 0,75 % magnesiumjauhetta, jonka puhtausaste *:··· oli 99,9 % ja hiukkaskoko alle 45 μη(-325 meshiä (USS)). Tämä ····· seos singottiin kaksi venturiputkea sisältävällä ilma- happijärjestelmällä esimerkissä I tarkemmin esitetyllä tavalla • sinkkijauheen kuumapuhdistuksessa käytettävään piikarbidilau-. 30 taskolonniin. Nestemäisen sinkin ja sinkkioksidin vuodot jäh- I « ... mettyivät ja muodostui tarttuva, kiinnisulatettu tulenkestävä • · ··* päällyste.
Esimerkki XVIII
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käy-35 tettiin seuraavaa seosta: i i 18 107131
Osuus koostumuksessa (paino-%)
SiC, 99,5 %, alle 75 μπι (-200xD (USS-meshiä)) 79
Si02~jauhe, alle 45 μιη (-325xD) 16,25 5 Al-jauhe, alle 45 |im(-325xD) 4
Mg-jauhe, alle 45 μια(-325χΏ) 0,75
Esimerkki XIX
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta: 10 Osuus koostumuksessa (paino-%)
SiC, 99,5 %, alle 75 μη (-200xD (USS-mesh)) 80,5
Si02~jauhe, alle 45 μη (-325xD) 14
Al-jauhe, alle 45 μη (-325xD) 5 15 Mg-jauhe, alle 45 μη(-325χϋ) 0,5
Esimerkki XX
Toistettiin esimerkin I mukainen menettely, mutta käytettiin seuraavaa seosta:
Osuus koostumuksessa (paino-%) 20 SiC, 99,5 %, alle 75 μη (-200xD (USS-mesh)) 77
Si02~jauhe, alle 45 μη (-325xD) 19,5 <
Al-jauhe, alle 45 μη (-325xD) 3
Mg-jauhe, alle 45 μη (-325xD) 0,5 ; '«< 25 Esimerkkien I ja IV mukaiset menetelmät toteutettiin ·:**: käyttämällä pelkkää happea, joka ruiskutettiin paineella ····· 690 kPa (100 psi) ruiskutuskoneen venturiputkeen, ja imemällä .’I1. esimerkkien I ja IV mukaisia koostumuksia suunnilleen nopeudel- la 0,45 kg/min. Esiintyi liekin takaisinlyöntejä, jotka tekivät . 30 koostumuksista käyttökelvottomia. Esimerkit toistettiin sitten • · ... käyttämällä hapen ja ilman laimennus- ja painesuhteita 8:1 - » ♦ ·1· 12:1 kuvatulla tavalla levitysnopeuden ollessa 0,45 kg/min, 1,36 kg/min, 4,08 kg/min, 6,80 kg/min ja 14,97 kg/min, ilman että esiintyi riittävän vakavia liekin takaisinlyöntejä käytön 35 estämiseksi. Edullisimmat koostumukset kerrostumisen, laadun ja kimpoamisen suhteen olivat esimerkin I ja esimerkin XVII mukai- i t i 19 107131 set, mutta kaikilla testatuilla seoksilla saatiin tarttuvia, kiinnisulaneita tulenkestäviä massoja.
Keksinnön variaatiot ja muunnokset lienevät ilmeisiä ammattimiehille edellä olevan yksityiskohtaisen kuvauksen pe-5 rusteella. Siksi on ymmärrettävä, että keksintö voidaan toteuttaa käytännössä muulla kuin erityisesti esitetyllä ja kuvatulla tavalla liitteenä olevien patenttivaatimusten mukaisen suoja-alan piirissä pysyen.
i « i < » · • · • ♦ · • · • · • ♦· • · · • 4 · « 1 · • « ·
• I

Claims (13)

20 107131
1. Menetelmä tulenkestävän massan muodostamiseksi, jossa menetelmässä seosta, joka käsittää kantajakaasua ja siinä 5 olevia hapetettavissa olevasta materiaalista ja palamattomasta tulenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia, syötetään happivirtaan liekkiruiskutuslaitteessa (10, 101) happea, kanta jakaasua, hapetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävän virran muodostamiseksi, happea, kantaja-10 kaasua, hapetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävä virta singotaan liekkiruiskutuslaitteen ulosmenosuuttimesta (12) vasten tulenkestävää vuorausta, ja hapetettavissa oleva materiaali poltetaan niin, että muodostuu tulenkestävä massa, tunnettu siitä, että 15 a) happivirta syötetään hapen ulostulosuuttimen (21, 211. kautta liekkiruiskutuslaitteeseen paineen ollessa 340 kPa (50 psi) - 1 030 kPa (150 psi); b) kantajakaasun paine on 34 kPa (5 psi) - 103 kPa (15 psi); ja 20 c) seosta, joka käsittää kantajakaasua ja siinä olevia hapetettavissa olevasta materiaalista ja tulenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia, syötetään sellainen määrä, että ,;t vastaavissa paineissa olevien hapen ja kantajakaasun väliseksi tilavuussuhteeksi tulee 5:1 - 30:1.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, • · * • · ·** tunnettu siitä, että seosta, joka käsittää kantajakaa- ' ' sua ja siinä olevia hapetettavissa olevasta materiaalista ja *·*’· tulenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia, syötetään • · · · sellainen määrä, että hapen ja kantajakaasun väliseksi tila- 30 vuussuhteeksi tulee 8:1 - 12:1. • •••ϊ
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, .·'·. tunnettu siitä, että happikaasu ja kantajakaasu ja sii- nä olevat hapetettavissa olevasta materiaalista ja tulenkestä- ' västä materiaalista koostuvat hiukkaset sekoitetaan kavennus- 35 osassa (20), joka on virtaussuunnassa hieman hapen ulosmenos-uuttimen (21, 211) jälkeen ja liekkiruiskutuslaitteen ulos- * * t * i « Il 4 · 21 107131 menosuuttimen (12) edellä, happea, kantajakaasua, hapetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävän virran kiihdyttämiseksi sillä tavalla, että kiihdytetyn virran nopeus on suurempi kuin seoksen nopeus.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että hapetettavissa oleva materiaali käsittää yhtä tai useampaa aineista kromi, zirkonium, pii, alumiini ja magnesium.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen mene- 10 telmä, tunnettu siitä, että hapetettavissa olevan materiaalin osuus on 8 - 17 paino-% seoksessa olevista hiukkasista.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulenkestävä materiaali käsittää yhtä tai useampaa aineista kromioksidi, zirkoniumoksidi, 15 piioksidi, magnesiumoksidi ja alumiinioksidi.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulenkestävä materiaali käsittää yhtä tai useampaa aineista magnesiumoksidi, kromioksidi ja alumiinioksidi, hapettavissa oleva materiaali käsittää yhtä 20 tai useampaa aineista kromi, alumiini ja magnesium ja hapettavissa olevan materiaalin osuus on 8 - 12 paino-% seoksessa olevista hiukkasista.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen mene-telmä, tunnettu siitä, että hapettavissa oleva materi- 25 aali käsittää yhtä tai useampaa aineista pii, alumiini, kromi, • · * ’* zirkonium ja magnesium ja tulenkestävä materiaali käsitää pii- * * karbidia ja hapetettavissa olevan materiaalin osuus on 15 - ’·*’· 25 paino-% seoksessa olevista hiukkasista. • · ·
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen mene- 30 telmä, tunnettu siitä, että hapettavissa olevan materi- ·;··· aalin keskimääräinen hiukkaskoko on pienempi kuin noin 60 pm.
.*··. 10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että seos käsittää lisäksi rautaoksidia.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen mene- telmä, tunnettu siitä, että kantajakaasu ja siinä ole- • t * • · 22 107131 vat hiukkaset imetään korkeapaineisella happivirralla liekki-ruiskutusputkessa (10, 101) olevan venturiputken (38) kautta.
12. Laite tulenkestävän massan muodostamiseksi, joka laite käsittää liekkiruiskutuslaitteen (10, 101) , välineet, 5 jotka sisältävät hapen ulosmenosuuttimen (21, 211) happivirran syöttämiseksi liekkiruiskutuslaitteeseen (10, 101) , välineet (22, 221) , jotka sisältävät ulosmenosuuttimen kantajakaasua ja siinä olevia hapetettavissa olevasta materiaalista ja palamattomasta tulenkestävästä materiaalista koostuvia hiukkasia kä- 10 sittävän seoksen syöttämiseksi happivirtaan liekkiruiskutus- laitteessa (10, 10 ) , ja välineet, jotka sisältävät ulosmenos uuttimen (12) happikaasua, kantajakaasua, hapetettavissa olevaa materiaalia ja tulenkestävää materiaalia sisältävän virran sin-koamiseksi vasten tulenkestävää vuorausta, tunnettu 15 siitä, että välineet, jotka syöttävät happivirtaa, toimivat paineella 340 kPa (50 psi) - 1 030 kPa (150 psi) , ja välineet (22, 22 ), jotka syöttävät kantajakaasun ja siinä olevien hiuk kasten seosta, toimivat paineella 34 kPa (5 psi) - 103 kPa (15 psi) ja syöttävät sellaisen määrän seosta, että vastaavissa 20 paineissa olevien hapen ja kantajakaasun väliseksi tilavuussuhteeksi tulee 5:1 - 30:1.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, t u n , 1 n e t t u siitä, että se sisältää välineet (20, 20 ) happikaa-", sun ja kantajakaasun, hapetettavissa olevan materiaalin ja tu- 25 lenkestävän materiaalin seoksen virtauksen rajoittamiseksi ja • 1 • 2 sekoittamiseksi, niin että saadaan aikaan mainittu tilavuussuh- de. • · • · · • · · • · · i · « · 2 • · · 23 107131
FI911714A 1988-10-11 1991-04-10 Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi FI107131B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/255,634 US5013499A (en) 1988-10-11 1988-10-11 Method of flame spraying refractory material
US25563488 1988-10-11
US8904549 1989-10-10
PCT/US1989/004549 WO1990003848A1 (en) 1988-10-11 1989-10-10 Method of and apparatus for flame spraying refractory material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI911714A0 FI911714A0 (fi) 1991-04-10
FI107131B true FI107131B (fi) 2001-06-15

Family

ID=22969218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI911714A FI107131B (fi) 1988-10-11 1991-04-10 Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5013499A (fi)
EP (1) EP0440712B2 (fi)
JP (1) JP2941869B2 (fi)
AU (1) AU630898B2 (fi)
CA (1) CA1331023C (fi)
DE (1) DE68911537T3 (fi)
DK (1) DK63891A (fi)
FI (1) FI107131B (fi)
HU (1) HU211412B (fi)
RO (1) RO105768B1 (fi)
UA (1) UA24008C2 (fi)
WO (1) WO1990003848A1 (fi)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202090A (en) * 1988-07-26 1993-04-13 Glaverbel Apparatus for ceramic repair
US5242639A (en) * 1989-07-25 1993-09-07 Glaverbel Ceramic welding process
DE69117275T2 (de) * 1990-12-27 1996-07-11 Matsu Sangyo Co Ltd Vorrichtung zur Förderung von Pulverfarben
US5380563A (en) * 1991-06-20 1995-01-10 Coal Industry (Patents) Limited Ceramic welding
US5686028A (en) * 1991-07-03 1997-11-11 Glaverbel Process for forming a coherent refractory mass on a surface
LU87969A1 (fr) * 1991-07-03 1993-02-15 Glaverbel Procede et melange destine a former une masse refractaire coherente sur une surface
US5336560A (en) * 1991-12-20 1994-08-09 United Technologies Corporation Gas turbine elements bearing alumina-silica coating to inhibit coking
US5264244A (en) * 1991-12-20 1993-11-23 United Technologies Corporation Inhibiting coke formation by coating gas turbine elements with alumina
US5324544A (en) * 1991-12-20 1994-06-28 United Technologies Corporation Inhibiting coke formation by coating gas turbine elements with alumina-silica sol gel
US5269137A (en) * 1991-12-20 1993-12-14 United Technologies Corporation Gas turbine elements bearing coke inhibiting coatings of alumina
JP2783085B2 (ja) * 1992-08-31 1998-08-06 住友金属工業株式会社 耐火材料の溶射方法
DE4403022A1 (de) * 1993-03-02 1994-09-08 Frei Siegfried Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Pulverlack in einer Pulverlackieranlage
DE4339345C2 (de) * 1993-11-18 1995-08-24 Difk Deutsches Inst Fuer Feuer Verfahren zum Auftragen einer Hartstoffschicht mittels Plasmaspritzen
GB9324655D0 (en) * 1993-12-01 1994-01-19 Glaverbel A method and powder mixture for repairing oxide based refractory bodies
US5700309A (en) * 1993-12-01 1997-12-23 Glaverbel Method and powder mixture for repairing oxide based refractory bodies
GB9423985D0 (en) * 1994-11-28 1995-01-11 Glaverbel Process and apparatus for making ceramic articles
GB9513126D0 (en) * 1995-06-28 1995-08-30 Glaverbel A method of dressing refractory material bodies and a powder mixture for use therein
EP0905212B1 (en) * 1997-02-07 2003-05-07 Nkk Corporation Method for repairing and/or reinforcing a bulkhead for a bulkhead type heat exchanger
US6969214B2 (en) 2004-02-06 2005-11-29 George Jay Lichtblau Process and apparatus for highway marking
AU2004316922A1 (en) * 2004-02-06 2005-09-15 George Jay Lichtblau Process and apparatus for highway marking
US7449068B2 (en) * 2004-09-23 2008-11-11 Gjl Patents, Llc Flame spraying process and apparatus
US7799111B2 (en) * 2005-03-28 2010-09-21 Sulzer Metco Venture Llc Thermal spray feedstock composition
US20070113781A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Lichtblau George J Flame spraying process and apparatus
US20070116516A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Lichtblau George J Process and apparatus for highway marking
US20070116865A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Lichtblau George J Process and apparatus for highway marking
CA2667383C (en) * 2006-10-24 2014-09-09 A.C. Dispensing Equipment, Inc. Auger-driven powder dispenser
CN102183147B (zh) * 2011-04-01 2013-06-05 常君辰 火焰喷补机之喷枪
CN103175400A (zh) * 2011-12-23 2013-06-26 张立生 高温陶质焊补装置
JP5994994B2 (ja) * 2012-12-21 2016-09-21 品川リフラクトリーズ株式会社 溶射装置及び溶射方法
JP6079958B2 (ja) * 2012-12-26 2017-02-15 品川リフラクトリーズ株式会社 粉粒体輸送装置及び粉粒体輸送方法
JP6327744B2 (ja) * 2014-02-24 2018-05-23 Jfeスチール株式会社 溶射による補修方法
US9782034B2 (en) 2015-10-30 2017-10-10 A.C. Dispensing Equipment Inc. Dispenser for granular material with a valve assembly
CN106111380B (zh) * 2016-08-09 2018-11-16 裕东(中山)机械工程有限公司 一种文丘里粉泵智能空气控制方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1934263A (en) * 1933-05-25 1933-11-07 Hacks Karl Refractory
US2108998A (en) * 1934-03-12 1938-02-22 Schori Fritz Apparatus for fusing and spraying pulverized substances
US2741822A (en) * 1951-01-29 1956-04-17 Carborundum Co Preparation of refractory products
US2904449A (en) * 1955-07-26 1959-09-15 Armour Res Found Method and compositions for flame spraying
US2943951A (en) * 1956-03-23 1960-07-05 Kanthal Ab Flame spraying method and composition
GB991046A (en) * 1963-03-01 1965-05-05 Plibrico Company Ltd Improvements in or relating to apparatus for applying refractory material to structures
GB1151423A (en) * 1965-06-23 1969-05-07 British Oxygen Co Ltd A Refractory Flame Spraying Process
US3416779A (en) * 1966-03-15 1968-12-17 Bethlehem Steel Corp Composite refractory lining for basic oxygen furnace
US3415450A (en) * 1966-05-24 1968-12-10 Coast Metals Inc Powder supply construction for spray torch
US3533375A (en) * 1969-01-06 1970-10-13 Leonard W Mcconnell Apparatus for selectively projecting refractory material against the lining of basic oxygen furnaces
US3800983A (en) * 1969-11-04 1974-04-02 Glaverbel Apparatus for forming refractory masses
BE757466A (fi) * 1969-11-04 1971-04-14 Glaverbel
US3990862A (en) * 1975-01-31 1976-11-09 The Gates Rubber Company Liquid heat exchanger interface and method
JPS5646853Y2 (fi) * 1977-11-15 1981-11-02
GB2035524B (en) * 1978-11-24 1982-08-04 Coal Ind Flame spraying refractory material
SU914636A1 (ru) * 1979-04-16 1982-03-23 Do Nii Chernoj Metallurgii Способ факельного торкретирования футеровки металлургических агрегатов 1 2
US4546902A (en) * 1981-11-02 1985-10-15 Anderson James Y Apparatus for controlling the rate of fluent material
US4411935A (en) * 1981-11-02 1983-10-25 Anderson James Y Powder flame spraying apparatus and method
GB2109099B (en) * 1981-11-05 1985-07-24 Glaverbel Composite refractory articles and method of manufacturing them
US4489022A (en) * 1981-11-25 1984-12-18 Glaverbel Forming coherent refractory masses
US4588655A (en) * 1982-06-14 1986-05-13 Eutectic Corporation Ceramic flame spray powder
GB2138927B (en) * 1983-02-18 1986-09-03 Glaverbel Adding to silica refractory structures
GB2144054B (en) * 1983-07-30 1986-07-30 Glaverbel Apparatus for and method of spraying for forming refractories
US4593007A (en) * 1984-12-06 1986-06-03 The Perkin-Elmer Corporation Aluminum and silica clad refractory oxide thermal spray powder
GB2170191B (en) * 1985-01-26 1988-08-24 Glaverbel Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses
US4634611A (en) * 1985-05-31 1987-01-06 Cabot Corporation Flame spray method and apparatus
GB2180047B (en) * 1985-09-07 1989-08-16 Glaverbel Forming refractory masses
LU86431A1 (fr) * 1986-05-16 1987-12-16 Glaverbel Procede de formation d'une masse refractaire sur une surface et melange de particules pour former une telle masse
US4865252A (en) * 1988-05-11 1989-09-12 The Perkin-Elmer Corporation High velocity powder thermal spray gun and method
GB8817764D0 (en) * 1988-07-26 1988-09-01 Glaverbel Carrier repair

Also Published As

Publication number Publication date
AU630898B2 (en) 1992-11-12
EP0440712A1 (en) 1991-08-14
US5013499A (en) 1991-05-07
DE68911537T3 (de) 1998-04-16
EP0440712B1 (en) 1993-12-15
HU211412B (en) 1995-11-28
HUT62499A (en) 1993-05-28
WO1990003848A1 (en) 1990-04-19
UA24008C2 (uk) 1998-08-31
AU4504189A (en) 1990-05-01
FI911714A0 (fi) 1991-04-10
DE68911537D1 (de) 1994-01-27
HU896364D0 (en) 1991-07-29
EP0440712B2 (en) 1997-10-15
JPH04502937A (ja) 1992-05-28
CA1331023C (en) 1994-07-26
DE68911537T2 (de) 1994-05-11
RO105768B1 (ro) 1992-12-30
JP2941869B2 (ja) 1999-08-30
DK63891D0 (da) 1991-04-10
EP0440712A4 (en) 1992-03-18
DK63891A (da) 1991-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI107131B (fi) Menetelmä ja laite tulenkestävän massan muodostamiseksi
CN1012752B (zh) 生成耐火物质的方法和装置
JP5865200B2 (ja) 粉体急結剤及び不定形耐火物の吹き付け施工方法
WO2007066660A1 (ja) 不定形耐火物の吹付け施工方法とそれに使用する吹付け材料
JP2838289B2 (ja) 耐火物体の補修方法及び補修装置
US5202090A (en) Apparatus for ceramic repair
JP5366240B2 (ja) 不定形耐火物の吹付け施工方法
GB2103959A (en) Repairing refractory substrates
AU6815298A (en) Lance for heating or ceramic welding
CN103620068A (zh) 用于冶金容器的气体及微粒输送的***和方法
RU2036186C1 (ru) Способ формирования огнеупорного покрытия на рабочей поверхности футеровки и устройство для его осуществления
JP2007284707A (ja) 溶射方法
AP171A (en) Method and apparatus for flame spraying refractory material
JP3551604B2 (ja) 火炎溶射方法
JP3016106B2 (ja) 窯炉の溶射補修方法
JP2004028504A (ja) 工業窯炉の熱間補修方法
JPS5836669A (ja) 耐火材料溶射方法及び装置
JP2001099574A (ja) 金属精錬炉出鋼口曲面壁の溶射補修方法
JPH065395Y2 (ja) 高炉用粉体吹込みランス
JPH025502B2 (fi)
JP2001131619A (ja) 還元装置および還元方法
JPH11248367A (ja) 工業窯炉の清浄方法及びそれに用いる清浄材料