Способ получения огнеупорного покрытия

 

Назначение: при ремонтах или укреплении огнеупорных структур, например, стенок или покрытия стенок стеклоплавильных, коксовых печей и др. Сущность изобретения: готовят огнеупорную массу, содержащую огнеупорные частицы и 5 - 30 мас.% частиц горючей добавки со средним диаметром менее 50 мкм из группы Si, AI и Мд и 5 - 20 мас.% углеродсодержащих частиц, не окисляющихся в процессе напыления либо окисляющихся частично, Полученную массу напыляют в потоке газа, содержащего не менее 60 об.% кислорода. Углеродсодержащие частицы имеют диаметр более 0,5 мм, состоят из полимерного вещества, на них может быть нанесено покрытие ингибирующее окисление из оксидов, нитридов или карбидов металлов. Причем, ингибирующее окисление покрытия наносят контактированием жидкого реагента с углеродсодержащими частицами и последующим нагреванием. Масса идеально прилипает к стенке и противостоит разъеданию и коррозии при контактировании с расплавленной сталью. 5 з.п. ф-лы

союз СОВЕТСКих

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/62 (ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОЫСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4202570/33 (22) 15.05,87 (31) 86431 (32) 16,05,86 (33) LU (46) 15.07.93, Бюл. N. 26 (71) Главербаль (BE) (72) Леон-Филипп Мотте, Пьер Робин и Пьер

Ларош (ВЕ) (56) Патент Великобритании К 1330894, кл.

F4 В, 1973, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Назначение; при ремонтах или укреплении огнеупорных структур, например, стенок или покрытия стенок стеклоплавильных, коксовых печей и др. Сущность изобретения: готовят огнеупорную массу, содержащую огнеупорные частицы и 5 — 30 мас.%

Изобретение относится к способам получения огнеупорных покрытий и используется при формировании когерентных огнеупорных масс на поверхностях при ремонтах или укреплениях существующих огнеупорных структур, например, стенок или покрытия стенок стеклоплавильных, коксовальных печей и др. оборудования металлургической йромышленности.

Цель изобретения — формирование по; крытия на углеродсордержащем огнеупоре.

Пример 1, Огнеупорная масса наносится на конвертерную стенку из магнийуглеродных кирпичей, имеющих следующий состав: MgO 90%, С 10%. Смесь огнеупорных частиц, частиц топлива, которые спо„„ АХ„„1828460 А3 частиц горючей добавки со средним диаметром менее 50 мкм из группы Si, Al u Mg и 5 — 20 мас,% углеродсодержащих частиц, не окисляющихся в процессе напыления либо окисляющихся частично, Полученную массу напыляют в потоке газа, содержащего не менее 60 об. кислорода, Углеродсодержащие частицы имеют диаметр более 0,5 мм, состоят из полимерного вещества, на них может быть нанесено покрытие ингибирующее окисление из оксидов, нитридов или карбидов металлов. Причем, ингибирующее окисление покрытия наносят контактированием жидкого реагента с углеродсодержащими частицами и последующим нагреванием. Масса идеально прилипает к стенке и противостоит разьеданию и коррозии при контактировании с расплавленной сталью. 5 з.п, ф-лы. собны экзотермическими окисляются с образованием огнеупорного оксида и углеродистых частиц, которые менее склонны к полному окислению, напыляется на эти кирпичи. Температура стенки 900 С. Смесь напыляют при норме 500 кг/ч в газовом потоке, содержащем 70 об, кислорода.

Смесь имеет следующий состав, мас.%:

MgO 82

Si 4

Al 4

С 10

Частицы кремния имеют средний размер зерен 10 мм и удельную поверхность

5000 см /г, Частицы алюминия имеют средг ний размер зерен 10 мм и удельную поверхность 8000 см /г. Частицы углерода являются г

ЬЭ

У

О ()

0д

1828460 частицами, получаемыми при размалывании кокса и их средний размер зерен составляет 1,25 мм, Когда эта смесь напыляется на горячую стенку, частицы кремния и алюминия сгорают, выделяя достаточное количество тепла, которое вызывает расплавление частиц MgO, по меньшей мере, поверхностно. Частицы MgO имеют средний размер зерен 1 мм. В течение напыления частицы кокса объединяется поверхностно с кислородом, позволяя оставаться неокисленными ядрами углерода со средним размером зерен 200 мм, которые включаются в массу, отлагаемую на обработанную поверхность. Огнеупорная масса, которая образуется при этом. содержит приблизительно 3% углерода. Она идеально прилипает к стенке. даже если имеется покрытие шлака на стенке до проведения напыления, а ее состав и ее компактность являются такими, что он- противостоит разъеданию и коррозии, когда контактирует с расплавленной сталью.

Подобные результаты были получены также путем замены частиц кокса частицами углерода, получаемыми путем размалывания остатков электродов.

Пример 2. Способ, описанный в примере 1, был повторен, но с добавлением в напыляемую смесь дополнительных частиц кремния, предназначаемых оставаться в элементарной форме для того, чтобы получались кремнийсодержащая огнеупорная масса. Эти частицы имеют средний размер зерен 35 мм, Реакционноспособность этих частиц по отношению к кислородному понижается путем окисления их поверхности, прежде чем они используются в смеси. Вокруг частиц образуется оболочка оксида путем обработки их в псевдоожиженном слое вместе с горячим кислородом, Напыление этой смеси на стенку, состоящую из магнийуглеродных кирпичей, образует на ней комктную массу, которая особенно устойчива оррозии при контакте с горячей атмосферой конвертера, расплавленной сталью и

его шлаками, В варианте осуществления, дополнительные частицы, которые предназначаются для того, чтобы оставаться в образуемой массе, имеют минимальный диаметр размером 100 мм. Использование смеси, содержащейтакиедополнительныечастицы приводит к результатам, подобным примеру 1.

Пример 3. Частицы смеси, состоящей из MgO-огнеупора, кремниевого и алюминиевого топлива, и углерода, состоящего из углеродного ядра, на котором отложен слой окиси алюминия, напыляются на стенку, состоящую из огнеупора магнийуглеродного типа, при температуре 900 С. Норма напы5

55 ления составляет 100 кг/час при газовом потоке, содержащем 70 об,% кислорода.

Смесь имеет следующий состав, мас.%:

MgO 75

Si 4

AI 4

С 17

Кремниевые и алюминиевые частицы имеют средний размер зерен и удельную поверхность, которые являются одинаковыми с таковыми, упомянутыми в примере 1.

Частицы углерода имеют средний размер зерен 1 мм, а окись алюминия присутствует в соотношении 1% в расчете на вес углерода, Оксидное отложение образуется на частицах углерода путем отложения алюминия на частицах под вакуумом, а затем путем окисления металлического слоя. Напыление этой смеси нг горячую огнеупорную стенку приводит к компактной массе, которая прилипает хорошо и содержит более, чем 10% углерода.

В качестве альтернативного примера осуществления, описанный выше способ осуществлен путем замен ы покрытых окисью алюминия частиц углерода частицами углерода, на которых был отложен слой окиси титана, Слой окиси титана отлагается на частицах путем смешивания частиц с жидким органическим ортотитанатом, а затем разложение титаната при температуре порядка 500 С. Это приводит к результату, KoTopblA полностью одинаков с описанным выше результатом.

Пример 4. Огнеупорная масса отлагается на стенке при температуре 900 С.

Стенка состоит из углеродистого огнеупора.

Его состав является следующим: АЬОз 85%, С 15%. Смесь огнеупорных частиц, частиц топлива и частиц углеродистого соединения напыляется на поверхность этой стенки при норме 200 Kl /час в газоносителе. содержащем 70 об,% кислорода. Характеристики смеси являются следующими, мас.%:

А!20з 7G

Si 20

С 10

Огнеупорные частицы имеют размер зерен в пределах от 300 мм до 1 мм, а частицы кремниевого топлива имеют характеристики, которые являются одинаковыми с таковыми, описанными в примере 1, Частицы углеродного соединения имеют средний размер зерен менее, чем 50 мм и состоят из размолотого полиэкрилонитрила, Во время напыления, эти частицы карбонизируют и получающийся углерод окружается в огнеупорной массе, которая прилипает(адгезирует) к горячей стенке. Этим путем получаются хорошо компактируемые огнеупорные Мас1828460

40

Составитель

Редактор В. Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Ткач

Заказ 2365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сы, которые устойчивы к разъеданию при контактировании с жидкими металлами и их шлаками, В вариантах примеров осуществления полиакрилнитрильный порошок был заменен 5 сахарным порошком, фенольной смолой, эпоксидной смолой и полиаллилхлоридом и при этом были получены одинаковые результаты. В некоторых случаях может быть благоприятным замедлять карбонизацию 10 этих веществ путем покрытия частиц полимерным покрытием, способным к самогашению.

Формула изобретения 15

1, Способ получения огнеупорного покрытия путем напыления массы, содержащей огнеупорные частицы и 5 — 30 мас.% частиц горючей добавки со средним диаметром менее 50 MKM из группы Sl, Al u Mg в 20 потоке газа, содержащего не менее 60 об.% кислорода, при этом частицы горючей добавки, вступая с кислородом в экзотермическую реакцию, выделяют теплоту, достаточную чтобы расплавить по крайней мере поверхность 25 огнеупорных частиц, отличающийсятем, что, с целью формирования покрытия на углеродсодержащем огнеупоре, в массу вводят 2 — 50 мас. углеродсодержащих частиц, не

30 окисляющихся в процессе напыления либо окисляющихся частично.

2. Способ поп.1,отл ича ющийся тем, что углеродсодержащие частицы имеют диаметр более 0,5 мм.

3. Способ поп,1, отлича ющийся тем, что углеродсодержащие частицы состоят иэ полимерного вещества.

4. Способ по и 1, отличающийся тем, что используют углеродсодержащие частицы, на поверхности которых предварительно нанесено ингибирующее окисление покрытие из оксидов, нитридов или карбидов металла, 5. Способ по пп.1 и 4, о т л и ч а ю щ ийс я тем, что ингибирующее окисление покрытие наносят контактированием жидкого реагента с углеродсодержащими частицами и последующим нагреванием.

6. Способ по пп,1 — 5, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью уменьшения диффузии кислорода через покрытие за счет формирования покрытия с включениями металла, обеспечивающего образование при окислении огнеупорного оксида, а массу вводят указанные частицы металла с покрытием, ингибирующим его окисление, или с размерами, обеспечивающими их частичное окисление в процессе напыления,