耐火结构涂装方法及组合物技术

在耐火结构涂装方法中，向待涂装部位喷射带颗粒混合物的可燃气流。颗粒混合物包括一种或多种可氧化形成一种或多种耐火氧化物的元素颗粒（“燃料颗粒”）和耐火氧化物颗粒并让燃料颗粒在喷射过程中燃烧。混合物还包括助熔剂，其助熔作用能在燃料颗粒燃烧释放的热量作用下使耐火结构变软，其软化程度能使该结构在清扫气流的机械作用下通过其材料的清除或替代而达到涂装目的。适宜燃料包括极细铝和／或硅颗粒。适宜助熔剂包括氟化物和其氧化物加入混合物中进行喷射的金属以外的金属化合物如碱金属化合物特别是选自其硼酸盐，硫酸盐，碳酸盐和磷酸盐。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐火结构涂装方法。本专利技术还涉及适用于耐火结构涂装方法的粒状组合物。尽管本专利技术方法可有各种用途，但特别适于损坏耐火材料修复过程中的步骤。各种耐火结构如冶金炉，焦炭炉和玻璃熔炉在其工作寿命期间可能损坏。这种损坏可表现为例如主体结构中一块或多块耐火砖的滑移，这可导致表面构型不规则，或耐火结构破裂。一般要求重新恢复耐火结构所设计的外观，并且还要求防止砖的进一步滑动以及填充因其脱落或破裂而出现的任何间隙。为了达到这些目的，还必须或要求切掉耐火结构的任何凸出部分。此外或换句话说，还必须或要求滑砖或邻砖中切出一条楔形沟以在其中形成楔形砖或将楔形砖插入楔形沟中，从而防止进一步滑动。此外或换句话说，还必须或要求放大或形成这种滑动或破裂而出现的任何间隙以形成或插进适宜的塞子。另一方面，这种损坏还可能因耐火结构材料的腐蚀而造成。这种腐蚀试图使结构外观不规则并常常要求在对结构进行修复之前装修该表面构型。还必须或要求打一洞或为其它目的而涂装耐火结构。当然，耐火结构可采用机械办法涂装，例如用滚切轮，钻具或其它工具进行，但这对于耐火结构修复来说还有其某些缺点。为了留下适于修复的表面并进行耐火结构涂装，操作人员一般需紧紧靠近涂装地点，而这意味着涂装地点必须处于操作人员在进行涂装所需时间内能够忍受的温度。这一点又意味着耐火结构须从其常规工作温度或从其常规工作循环内的温度冷却下来。并且涂装和维修后又要重新加热。在各种工业用炉情况下，为了避免炉的耐火材料收缩或膨胀时损坏，这样的冷却和重新加热可能要安排几天，甚至几个星期，而这又意味着该炉的产量要受到重大损失。本专利技术目的是提出耐火结构的涂装方法，其中的操作不需要采取任何有效步骤来将该结果从其常规操作温度大规模以及精确冷却下来，从而不需要这种长时间的冷却和重新加热。本专利技术提出的耐火结构涂装方法的特征是将带有包括一种或多种可氧化形成一种或多种耐火氧化物的元素颗粒(下称“燃料颗粒”)和耐火氧化物颗粒的粒料混合物的可燃气流喷向待涂装点并让燃料颗粒燃烧，所说混合物还包括助熔剂，其助熔作用能在燃料颗粒燃烧释放的热量作用下而使耐火结构变软，其软化程度能使该结构在清扫气流的机械作用下通过其材料的清除或替代而达到涂装目的。因此本专利技术提出耐火结构的涂装方法，其中不要求采用任何有效步骤来将该结构从其常规操作温度大规模以及精确冷却下来，从而不需要长时间的冷却和重新加热，因而免除或减少了因耐火材料收缩或膨胀带来的问题。例如一般可这样进行操作，即耐火结构不需要经过其形成材料的膨胀测定曲线的任何过渡点而冷却和重新加热。的确，耐火结构温度越高，本专利技术方法就越有效。本专利技术方法可容易地用来涂装相当高品位耐火材料形成的结构和/或处于高温但相对于其形成耐火材料的最大允许操作温度来说又相当低的结构而特别有效。该涂装方法可根据各种用途而仅用于清除部分耐火结构。有时耐火结构可能被磨蚀，从而仅需替换被磨蚀材料即可进行修复，这时更为经济的办法是或者要求清除多余的耐火材料以留下空间补充新耐火砖。有时须在耐火砖内切下孔，例如为了填入楔形砖。有时拱形耐火结构砖从其设计位置下垂使砖从耐火结构上凸出来了，这就要求清除这块砖的一部分以修复该结构的外观。这些过程可按本专利技术涂装方法进行，因为助熔剂可使该材料从处于软化或流态的耐火结构中去除，从而使其能在清扫气流作用下清除，其中可使该结构的常规操作因不必要的冷却带来的干扰达到最小。我们已发现，在按本专利技术涂装耐火结构时，该结构的被涂装表面处于改性组成范围。这是因为不是所有的软化材料都从表面上清除了，并且该软化材料中包括涂装操作中喷入的材料，包括助熔剂。由于存在助熔剂，该软化材料更易于流入并填充该结构表面存在的任何裂缝。这带来的优点是改善了涂装表明的完整性将这些裂缝之间的结构部分连接到位以使其不易脱落，并且填入的裂缝不再暴露在例如该结构内的气氛中，而这是极具腐蚀性的。在本专利技术的最优选实施方案中，喷射混合物中助熔剂的性质和用量比例确定为，使从耐火结构上清除的材料的熔化或软化温度比被涂装耐火结构材料的该温度低至少200℃。这样带来的优点是能使本专利技术方法更易于用来涂装相当高品位耐火材料形成的结构和/或处于高温但相对于其形成耐火材料的最大允许操作温度来说又相当低的结构。特别有效的是让清除材料的软化温度和清除材料的砖芯部材料的软化温度之间达到更大的温度差以便在涂装过程中保持砖的内部结构。这使操作实际上更易于进行，特别是在耐火结构砖外表面进行操作时更是这样。从砖外表面到内表面一般会出现递增的温度差，而如果软化温度之间没有这样大的温度差，就可能使这类砖外部在保持其芯部结构的同时难于进行涂装。更有效的是，助熔剂采用所说耐火氧化物颗粒的至少一部分构成的耐火材料助熔剂。这有助于将源于这类颗粒的材料和源于耐火结构的材料保持在软化或流态以进行清楚或替代。不必采用大量的助熔剂。已发现助熔剂的最优量像燃料最优量一样取决于涂装结构的耐火性及其温度。还要求使用的助熔剂量决不多于必须量以达到所需要的结构。因此我们发现优选的是使喷射混合物中存在的助熔剂重量比例不大于所说燃料颗粒的一半并且更优选的是三分之一。可采用各种助熔剂，某些取决于涂装耐火材料的组成和喷射耐火氧化物颗粒的组成。在本专利技术的某些优选实施方案中，所说助熔剂包括氟化物。举例来说，二氟化铵和氟化镁可作为许多耐火氧化物组合物的有效助熔剂。另一方面，或除此而外，优选的是所说助熔剂为除了所说耐火氧化物颗粒中存在的氧化物中金属而外的金属化合物。例如碳酸钙可作为助熔剂而用在以某些硅铝酸盐耐火材料进行的操作中，而碳酸镁又可用作为助熔剂而用在以不含氧化镁的许多耐火组合物进行的操作中。对于一般用途，优选的是所说助熔剂包括至少一种碱金属盐。碱金属盐为考虑的几乎所有耐火材料的良好助熔剂。钠盐因其价廉而为优选品。作为最有效助熔剂的碱金属盐选自硼酸盐，硫酸盐，碳酸盐和磷酸盐，因此其应用是优选的。为使粒状混合物更易于喷射并且优化所达到的结果，有效的是使助熔剂颗粒的平均粒径处于所说耐火材料颗粒粒径的一半和两倍之间，而优选的是至少50%(重)的助熔剂颗粒粒径小于200μm。如上所述，本专利技术涂装方法可仅用于耐火结构镶边或在结构中切口。但应注意到该涂装法在某些耐火结构修复工艺中作为初步操作步骤加以应用时特别有效，特别是进行其本身能在耐火结构的常规操作温度或其附近进行的修复工艺。这类修复工艺之一称之为陶瓷熔接。这种工艺已见于英国专利N.133089和英国专利申请N.GB2170191A(均属Glaverbel)。在这种陶瓷熔接过程中，对着表面与氧一起喷射耐火材料颗粒和燃料颗粒混合物而在该表面上形成粘接耐火层。所用燃料颗粒的组成和粒度能使其与氧一起发生放热反应而形成耐火氧化物并释放出至少使喷射的耐火材料颗粒表面熔融所需的热量。本专利技术还提出陶瓷熔接方法，其中在熔接部位邻近耐火结构形成粘结耐火层，这是向熔接部位喷射带混合颗粒的可燃气流来完成的，混合颗粒中包括一种或多种可氧化形成一种或多种耐火氧化物的元素的颗粒(下面称为“燃料颗粒”)和耐火氧化物颗粒并让燃料颗粒燃烧而至少使耐火氧化物颗粒表面软化或熔融以便邻近所说结构形成所说粘结耐火层，其特征是在初步处理步骤中，采用本申请所述耐火材料涂装方法对熔接部本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐火结构涂装方法，其特征是将带有包括一种或多种可氧化形成一种或多种耐火氧化物的元素颗粒（下称“燃料颗粒”）和耐火氧化物颗粒的粒料混合物的可燃气流喷向待涂装点并让燃料颗粒燃烧，所说混合物还包括助熔剂，其助熔作用能在燃料颗粒燃烧释放的热量作用下而使耐火结构变软，其软化程度能使该结构在清扫气流的机械作用下通过其材料的清除或替代而达到涂装目的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔罗宾，
申请(专利权)人：格拉沃贝尔公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]