DE1458914C - Verfahren zum Auskleiden von Ober flachen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufberei- spritzen von feuerfestem Material geeignete Misch-

tung und zum Aufspritzen eines feuerfesten Futters kessel, die wegen der erforderlichen Heizanlage groß,

auf die heißen Innenflächen eines Ofens. schwer und unbeweglich waren. Wenn das kieselsaure

Wegen der hohen Temperatur, der chemischen Natron einmal in Lösung gegangen war und die Einwirkungen, dem thermischen und mechanischen 5 erforderliche feuerfeste Aufschlämmung erreicht war, Absplittern, verbrauchen sich die feuerfesten Futter was beträchtliche Zeit beanspruchen konnte, dann von öfen und müssen daher häufig repariert und mußte die Aufschlämmung aus dem Mischkessel in erneuert werden. Ursprünglich mußte für solche einen Spritzapparat übergeführt werden, der dann Reparaturen der Ofen stillgelegt und abgekühlt zu den verschiedenen Stellen, des Ofens geführt wurde, werden, so daß die notwendigen Reparaturen und io Deshalb beanspruchte ein solches Verfahren eine Erneuerungen an dem Futter oder der Auskleidung beträchtliche Ausrüstung, Zeit und erhebliche Kosten, von innen ausgeführt werden konnten. Das ver- Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Verursachte erhebliche Kosten, da die Abkühlzeit der fahren, bei denen eine klebrige Silikatlösung mit meisten öfen ziemlich lang ist. feuerfesten Partikeln gemischt wird, zu verbessern.

Diese Nachteile werden durch bekannte Verfahren 15 Insbesondere stellt sich die Erfindung die Aufgabe,

vermieden, bei denen das feuerfeste Material auf die die Herstellung der klebrigen Silikatlösung wesentlich

Innenflächen aufgespritzt wird. Das feuerfeste Material zu vereinfachen.

wird durch Zugangsöffnungen von außen aufgespritzt, Gemäß der Erfindung wird mit Hilfe von unter

d. h., der Ofen kann in heißem Zustand repariert Druck stehendem Wasserdampf das Silikat in eine

werden. Diese Technik war besonders gut geeignet 20 klebrige Lösung übergeführt, die mit den feuerfesten

für Siemens-Martin-Öfen, elektrische öfen und ba- Partikeln zu einer sprühfähigen Suspension gemischt

sische öfen. wird.

Nach den bekannten Verfahren werden Partikeln Dadurch gelingt es mit Hilfe einer beweglichen aus feuerfestem Material mit einem trockenen Binde- Spritzvorrichtung, die feuerfeste Mischung unmittelbar mittel und Wasser aufgeschwemmt und auf die 25 auf die Innenfläche der Brennkammer zu spritzen Flächen des Ofens gespritzt. Als Bindemittel wenden und dadurch die Aufbringung wesentlich zu vereinüblicherweise klebende Silikatmaterialien und ins- fachen und zu verbilligen. Der Mischkessel für die besondere kieselsaures Natron verwendet. Der Wasser- Herstellung der Suspension kann in der Nähe des verlust härtet die klebenden Silikate. Die Klebemittel Ofens aufgestellt sein und mit Spritzvorrichtung aus kieselsaurem Natron bieten den Vorteil einer 30 beweglich ausgeführt werden. Die Suspension wird guten Verteilung und eines guten Kontaktes, einer zum Aufbringen zweckmäßig mit einem Gas verüber große Bereiche steuerbaren Ablagerungsmenge mischt, um dadurch das Versprühen zu ermöglichen, und der Bildung einer beständigen, starken und festen Zum besseren Verständnis wird die Erfindung jetzt Bindung, die wasser- und hitzebeständig ist. Bei den an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den bekannten Anlagen wurde ein großer Mischkessel 35 Zeichnungen zeigt

mit trockenem kieselsaurem Natron und trockenen F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Mischfeuerfesten Partikeln gefüllt, dann Wasser zugesetzt, und Spritzvorrichtung, die in der vorliegenden Erfinum das kieselsaure Natron zu lösen und eine Auf- dung verwendet wird,

schlämmung aus der Lösung und den feuerfesten F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der

Partikeln zu bilden. Jedoch ist kieselsaures Natron 40 Fig. 1.

außerordentlich schwierig zu lösen. Die lösbaren Nach der vorliegenden Erfindung wird zunächst Silikate sind Gläser, die als Schmelze aus Quarzsand eine Lösung von kieselsaurem Natron aufbereitet, und Natrium- oder Kaliumkarbonat dargestellt wer- die dann mit den feuerfesten Partikeln in der Spritzden. Das entstehende Glas wird in kleine Blöcke vorrichtung gemischt wird. Das zuvor gelöste kieselgeformt, dann in Stücke gebrochen oder zerrieben. 45 saure Natron und die feuerfesten Partikeln werden Wenn zum Auflösen des Glases aus kieselsaurem getrennt an die Stelle transportiert, an der sie verNatron Wasser, das kein kieselsaures Natron enthält, wendet werden sollen. Dann wird die Lösung aus verwendet wird, kann das Alkali ausgelaugt werden, kieselsaurem Natron mit den feuerfesten Partikeln und es bleibt ein Netzwerk unlöslicher Kieselsäure in einem kleinen Mischkessel gemischt, der einen zurück. Wenn andererseits Wasser verwendet wird, 50 Teil der Spritzvorrichtung bildet. Da das kieselsaure das schon etwas kieselsaures Natron in Lösung ent- Natron zuvor gelöst worden ist, ist im Mischkessel hält, wird das Alkali nicht ausgelaugt, und das kiesel- keine Wärme, keine Zeit zur Lösung des kieselsauren saure Natron geht in Lösung, und das Verhältnis Natrons erforderlich, und die Aufschlämmung muß von Na₂O und SiO₂ in der Lösung ist das gleiche nicht vom Mischkessel zur Spritzvorrichtung transwie im Glas. 55 portiert werden.

Der Lösungsvorgang des kieselsauren Natrons Wie zuvor ausgeführt, löst sich kieselsaures Natron besteht zunächst aus einer Hydrierung. Daher muß auf besondere Weise. Es löst sich in einer kleinen zwischen der Oberfläche der Glaspartikeln und dem Wassermenge tatsächlich besser als in einer größeren. Wasser eine chemische Reaktion eintreten, bei der Am besten wird es mit Dampf und unter Druck gelöst, die Oberfläche der festen Phase hydratisiert wird. 60 Der Dampf schafft sich einen Weg in das kieselsaure Sowie dann das kieselsaure Natron von der Ober- Natron, kondensiert, hydratisiert und löst es schließfläche in Lösung geht, schreitet die Hydration fort. lieh. Die speziellen, zur Lösung dieses Materials Bis eine gesättigte Lösung erreicht ist, kann es je verwendeten Techniken können der Anwendung an nach den Umständen Stunden oder sogar Tage beliebigen Stellen des Ofens nicht wirtschaftlich angedauern. - 65 paßt werden. Deshalb verwendet die vorliegende Wärme steigert die Lösbarkeit und die Lösungs- Erfindung handelsüblich aufbereitetes, zuvor gelöstes geschwindigkeit des kieselsauren Natrons, und des- kieselsaures Natron. Es hat sich herausgestellt, daß halb verwendeten die bekannten Verfahren zum Auf- feuerfeste Stoffe, die mit dieser Form eines Silikat-

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klebemittel' aufbereitet sind, bestens an den Ofen- Beim Betrieb wird die Misch- und Spritzeinheit

wänden haften. einer öffnung des Ofens benachbart angeordnet.

Eine handelsübliche Lösung aus kieselsaurem Die Bestandteile werden durch die Einlaßöffnung 20

Natron hat folgende Eigenschaften: eingebracht, und dann wird die Einheit abgedichtet.

5 Dann wird der Mischapparat angelassen und wäh-

Verhältnis von Na₂O: SiO₂ 1: 2,00 «^{nd des}, Spritaens in Betrieb gehalten um das feuer

feste Material aufzuschlammen und es als Aüf-

% Na₂O 14,70 schlämmung zu halten. Wenn jedoch die Viskosität

% SiO₂ 29,4 der verwendeten Lösung von kieselsaurem Natron

■ , ,. _ΛΛΟ „ ίο so groß ist, daß die einmal gemischten feuerfesten

Grad Baumo bei 20 C 50,5 Partikeln für eine beträchtliche Zeitspanne gleich-

Viskosität, Centipoise bei 20° C 350 mäßig verteilt bleiben, kann der Mischapparat abge-

pH-Wert ungefähr 12 schaltet werden. Daher kann die Spritzpistole auch

dort verwendet werden, wo kein elektrischer An-15 Schluß für den Mischapparat verfügbar ist. Anderer-

Diese besondere Lösung ist nur ein Beispiel. Im seits könnte für den Mischapparat ein Luftmotor Handel sind noch viele Lösungen von kieselsaurem verwendet und durch die zum Spritzen verwendete Natron erhältlich, die für das feuerfeste Bindemittel Druckluft angetrieben werden. Wenn ein geeigneter der vorliegenden Erfindung geeignet wären. Solche Mischungsgrad erreicht worden ist, wird das Ven-Lösungen haben verschiedene Verhältnisse von Na₂O so til 74 geöffnet und der Raum über der Schlämme im zu SiO₂, verschiedenen Wassergehalt und Baumo- Kessel unter Druck gesetzt und so die Schlämme Grade. Auch könnte genausogut kieselsaures Kali, durch das Rohr 62 herausgedrückt. Dann wird das wie kieselsaures Natron, verwendet werden. Die Ventil 78 eingestellt, so daß sich eine geeignete Luftfeuerfesten Partikeln, die mit der Lösung gemischt menge mit der Schlämme an der Verbindung 63 des werden, Scönnen aus irgendeinem herkömmlichen 25 Rohres 62 mit der Leitung 64 mischt. Ein geeigneter feuerfesten Material in feinverteiltem Zustand be- Luftdruck im Kessel ist z. B. 7 kg/cm², obwohl die stehen. Feuerfeste Materialien auf Chrom- oder Einheit auch bei anderen Drücken betrieben werden Magnesitbasis sind zwei Beispiele, und sie können kann. Weil sich die Luft eher am Anfang des Rohrs 62 in Korngrößen von 45 bis ΙΟΟΟμ verwendet werden. als an der Düse 59 mit dem Material mischt, wird Die Körnchengröße spielt keine so große Rolle, und 30 die Strömungsgeschwindigkeit der Schlämme durch der angegebene Bereich dient nur als Beispiel. Wei- die Leitungen 64 und 67 erhöht, und dadurch bleiben tere verwendungsfähige feuerfeste Materialien be- die feuerfesten Partikeln als Aufschlämmung erhalten stehen aus Materialien auf Dolomit- und Aluminium- und fallen nicht aus.

oxydbasis. Die Auswahl bestimmter feuerfester Ma- Nach der vorliegenden Erfindung kann bei ver-

terialien ist kein Bestandteil der vorliegenden Erfin- 35 schiedenen Wärmegraden gespritzt werden, solange dung, sondern hängt eher davon ab, auf welchen die zu besprühenden Flächen zugänglich sind. Zum feuerfesten Untergrund sie aufgetragen werden. Beispiel kann bei elektrischen öfen direkt auch das

Ein typischer Ansatz zur Aufbereitung der Schwem- geschmolzene Bad nach dem Abstechen und ebenso me bestünde aus 145 kg feinverteiltem Chrom oder nach dem Putzen gespritzt werden. Zu diesem Zeitfeuerfestem Material, 29,5 kg der zuvor erwähnten 40 punkt hat der Ofen Temperaturen von 1427 bis Lösung von kieselsaurem Natron und aus 37,851 1871° C. Die Schlämme, welche durch das Rohr 68 Wasser, um die Aufschlämmung spritzfähig zu und die Düse 69 strömt, kühlt sie und verhindert, machen. Der Wasserzusatz in diesem speziellen daß sie schmelzen.

Ansatz ist von ungefähr 24,6 bis 37,85 1 mit befriedi- Die Aufbereitung eines feuerfesten Sprühmittels

genden Ergebnissen variiert worden. Der Ansatz für 45 gemäß der vorliegenden Erfindung, d. h., daß das eine spezielle Verwendung wird gemäß der Größe kieselsaure Natron oder andere Bindemittel zuvor des Ofens und gemäß seinen Betriebsbedingungen gelöst sind, erfordert nur eine sehr kleine Ausrüstung, variieren. da der Mischkessel nicht erhitzt werden muß. Deshalb

An Hand der F i g. 1 und 2 wird zum besseren kann er kleiner und zu den verschiedenen Stellen des Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens eine 50 Ofens beweglich sein. Deshalb wird der Transport Vorrichtung zu dessen Durchführung beispielsweise der Schlämme von einem erhitzten Mischkessel zu beschrieben. Eine solche Vorrichtung besteht aus einer beweglichen Spritzvorrichtung vermieden. Es einem Mischkessel 10, mit einem schnellaufenden hat sich erwiesen, daß das feuerfeste Material besser Mischapparat 50, der aus einem Antriebsmotor 52, an den Ofenflächen haftet, wenn eine handelsüblich einer Antriebswelle 54 und einer Vielzahl von Pro- 55 aufbereitete, zuvor gelöste Lösung von kieselsaurem pellern 56 und 57 besteht. Natron, als wenn eine an Ort und Stelle nach einem

Die Propeller sind so angeordnet, daß am Boden minderwertigen Verfahren aufbereitete Lösung verdes Kessels eine starke Mischwirkung erzielt wird, wendet wird. Auch prallt bei den bekannten Verfahren da die Teilchen schwer sind und sich schnell ab- bis zu 50% des feuerfesten Materials beim Spritzen -setzen. Die Blattsteigung der Propeller ist so, daß 60 von den Ofenwänden ab. Bei den gemäß der Erfinin dem Kessel eine Strömung in Richtung der Pfeile dung aufbereiteten Materialien prallen 5% oder (F i g. 1) erzeugt wird weniger ab, was natürlich einen geringeren Verlust

Durch das Oberteil des Kessels führt ein Rohr 62, bedeutet.

das die Aufschlämmung der Düse 69 zuführt, wenn Obwohl die Erfindung an Hand der Verwendung

über das Ventil 74 und die Leitung 72 dem Oberteil 65 für metallurgische öfen beschrieben wurde, wird des Kessels Druckluft zugeführt wird. Außerdem betont, daß sie nicht auf metallurgische öfen bedient die Druckluft mit Hilfe des Ventils 78 zum schränkt ist, sondern auch für andere öfen, z. B. Versprühen des Materials. für Glasöfen, verwendet werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auskleiden von Ofenfiächen mit einer Mischung aus einer klebrigen Silikat-/ösung und feuerfesten Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von unter Druck stehendem Wasserdampf das Silikat in eine klebrige Lösung übergeführt wird, die mit den feuerfesten Partikeln zu einer sprühfähigen Suspension gemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Partikeln fein verteilt in die Mischeinheit eingebracht werden und daß die Suspension während des Mischens auf die Flächen aufgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension in der Mischeinheit unter Gasdruck steht und daß sie mit Gas vermischt als Sprühnebel abgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen