生成耐火物质的方法和装置制造方法及图纸

在一表面上成形耐火物质时，将存在于助燃载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒的混合物从喷枪１的喷嘴向该表面喷涂，以便可氧化颗粒燃烧产生足够的热，软化或至少熔化难熔颗粒的表面，使耐火物料成形。颗粒２的混合物自身与载气流混合，例如，使用喷管１０，沿１２、１４向喷枪的喷嘴供料，并将氧气引入这种加料管于至少一位置，在它流向喷嘴口但在到达出口之前最好离喷枪喷嘴至少一米使氧气与载气／颗粒混合物混合。借助连接器１３加入氧气。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于在一表面上生成耐火物质(refractorymass)的方法，该方法通过如下步骤实施从喷枪的喷嘴向表面喷涂存在于助燃载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒的混合物，以便所述氧化颗粒燃烧时产生足够的热软化或至少熔化难熔颗粒的表面，进而促使耐火物料的形成。本专利技术还涉及通过所述方法在一表面上形成耐火物质的装置，该装置具有使所述颗粒与载气流混合的设备和具有用以喷出颗粒的喷嘴的喷枪，以及把载气和所夹带颗粒输送到喷枪喷嘴的加料管。这种方法对于在耐火砖和其它表面上形成耐火涂层是有效的，特别适用于原地修理或加固炉衬。在某些情况下，当炉正处于工作状态时此法仍可应用。该方法尤其适用于由于耐火材料与熔融金属间的接触而造成的烧蚀的修缮，例如钢铁工业中所使用的熔炉、铸桶和转炉等。专利说明书GB1，330，894(Glaverbel)号和GB2，035，524A(CoalIndnstry〔patents〕Limited)叙述了本领域先有的申请方案。众所周知，选用耐火颗粒的目的是使所形成的物质具有所希望的耐火特性，例如，使待喷涂耐火颗粒与耐火衬底的化学组分一致，即在底基上形成高质量的耐火层。尽管其它颗粒，例如镁和锆，也可用在要求所形成耐火材料具有特殊性能的场合中，但是硅和/或铝是最常用的可氧化颗粒材料。当然，也还有其它物质可使用，但一般不推荐。已经建议，应使用平均粒经低于50微米或甚至低于10微米的可氧化颗粒(GB1，330，894A)。当然，对于确保有足够的氧气以获得所要求的燃烧程度这一要求是明确的，而且已推荐供给足够过量的氧气。例如，GB1，330，894A推荐使用氧气做为载气，在其实例中，规定每小时的加料速度为60公斤颗粒(混合在1200升氧气中)和30kg颗粒(混合在480升氧气中)。通常希望所形成的耐火物质中基本上不含有不易氧化的物质(Still-oxidisablematerial)，因为这种物质的存在通常会降低耐火物质的质量，必然导致在喷涂过程中尚未燃烧的物质不能产生热，结果造成了一定程度的浪费，增加了不必要的工艺费用。由于不易氧化的物质当它们掺埋在所形成的耐火物质中时几乎不能燃烧，它们必需在其轴迹周围或暴露在正在喷涂的表面上燃烧。在使用中，喷射物质的喷枪端部的喷嘴与正在形成耐火物质的表面之间通常保持10～30厘米长的距离，因而要求可氧化物质应非常迅速地燃烧。使用与富氧气流混合很好的非常少量的可氧化颗粒能促进这种迅速的燃烧。为了增加所形成耐火物质的耐火性，不含气孔的耐火物质最为理想。特别是如果使用期间该耐火物质要与熔融金属相接触，则尤其应该如此。使用大量载气时，形成多孔耐火物质的危险就会增加。为了在喷枪喷射时能迅速而有效地燃烧，加入非常少的与富氧气流混合很好的可氧化颗粒最为有益，但是这也可能在通往喷枪喷嘴的加料管内发生支持燃烧的情况。这将很明显会阻碍工艺过程，并可能使所用设备受到损坏。如果火焰扩展速度大于物质从喷枪中喷出的速度，则在某些情况下会引起由喷嘴处开始的逆燃。使用非常少量的可氧化颗粒、提高可氧化颗粒相对耐火颗粒的重量比，提高氧气在载气流中的比例，以及增大加料管直径，这些都会使加料管里燃烧的危险性增大。逆燃可能会采取比较缓和形式，仅造成喷枪喷嘴的阻塞，也可能采取严重的形式，正好返回到可氧化颗粒与氧载气流混合的地点。为此，GB1，330，894A推荐使用具有各种安全部件的装置，如GB1，330，895A(也以Glaverbel名义)所述。GB2，035，524A提出通过加入可氧化颗粒到不会支持它们燃烧的载气(推荐空气)中和向喷枪中靠喷嘴处通入氧气的方法来克服逆燃问题。推荐并举例说明每小时的进料速度为30公斤混合颗粒(在3000～6000升空气中)，而供氧的体积流速为空气体积流速的2～4倍。显然，在不支持氧化的载气中，突然发生的燃烧将不能逆向蔓延。另外，该说明书还建议选择稍大的可氧化颗粒(达152微米)可减轻喷枪顶部的阻塞问题。的确，一般认为在距离喷枪的某一段距离内混合物不会燃烧，因为在此处氧气与混合颗粒达到了充分的混合。于是，还存在着未燃烧的可氧化颗粒被掺入已形成的耐火物质中的危险。相对于所使用的颗粒量来说，使用这样大量的气体还往往会促进多孔耐火材料的形成。按那些先有说明书所规定的加料速度，必然使生成耐火物质的积累速度相当低。为了得到相当高的耐火物质的积累速度，就必须使用一个以上的喷枪加料管，但这很不方便;或者增加加料管直径，以便能供给大流量的颗粒混合物。用大直径加料管还往往会增大加料管中发生燃烧的危险，因为这很容易使火焰在大直径管内蔓延。除了从喷枪喷嘴产生逆燃之外，还有另外一个重要的会产生燃烧的潜在因素，据估计，在颗粒被输送时，它们相互碰撞或与加料管壁碰撞，这将产生热，而且在能使正在形成的耐火物质迅速积累所要求的高的载气和颗粒速度下，这热足以使可氧化颗粒自燃，特别是它们被富氧气流载送时尤其如此。本专利技术的目的在于提供一种通用方法，这种方法能以很高的物质输送速度使耐火物质迅速积累加厚，同时使正在加料管中输送的物质的燃烧危险降低到令人满意的程度。按照本专利技术，提供在表面形成耐火物质的方法，该方法为从喷枪的喷嘴向表面喷出存在于助燃载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒的混合物，以便所述可氧化颗粒燃烧时产生足够的热来使耐火颗粒软化或至少表面熔化，进而形成耐火物质，其特征在于所述颗粒混合物与载气流自行混合，沿加料管向喷枪的喷嘴供料，并在沿加料管至少一个位置处输入氧气，而且在到达喷嘴之前，在流向喷枪喷嘴的过程中使氧气与载气/颗粒混合物相混合。与其它方法相比，按照本专利技术的方法能获得较高的物质输送速度，逆燃和自燃的危险性更小，同时，只要喷涂物质一经从喷枪喷嘴中喷出，它便可以高效率进行燃烧，从而迅速获得一种含有很少或不含未燃烧可氧化物质的密实而耐久的耐火物质。这种耐久的耐火物质的迅速形成对于金属加工中所使用的耐火装置的维修具有特殊的意义，因为对这种装置所进行的任何修理都应在所规定的清理装置的期限内完成，以便不干扰加料、处理、卸料和再加料前的清理等正常操作循环。与已知的从喷枪顶部供氧的方法相比，本专利技术的方法允许有输入氧气与颗粒混合的时间，这对已经提到的有效燃烧是很有好处的。当然，这意味着在某些情况下，在氧气进口处与喷枪喷嘴之间的加料管可能发生逆燃或自燃。然而，最初混合有颗粒的载气流中并不需要含有使可氧化物质燃烧所需要的全部氧气，结果，在通入氧气处之前的上游加料管中发生燃烧的可能性很小。对于一定的颗粒输送速度，上游加料管段的气体速度也能降低。这样，这种方法就很容易以这样一种方式来操作所要求的装置的最敏感和最昂贵的部件，即颗粒与载气流相混合的装置可以免遭损害。所发生的任何逆燃或自燃也可以通过切断供氧的方法得以制止。在本专利技术的某些优选的具体装置中，所述载气流由一种惰性气体组成。这种惰性气体在载气流中的比例可很容易地调整到使上游加料管中通入氧气处的逆燃或自燃的危险很小，同时使颗粒喷出时产生高效燃烧。这种惰性气体最好含有氮气。氮气价格便宜、获取方便，因此，在本专利技术的某些具体装置中，与颗粒相混合的载气基本上全部由氮气组成。然而，对最好的工艺操作来说并不必需要与颗粒混合的载气中不含有氧气。确实，在本专利技术的某些优选的具体装置中，这种载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在一表面上生成耐火物质的方法，该方法通过如下步骤实施：从喷枪喷嘴向该表面喷涂存在于助烧载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒的混合物，以便所述可氧化颗粒燃烧时产生足够的热，使耐火颗粒软化或至少表面熔化，进而促使耐火物质的形成，其特征在于所述颗粒的混合物本身与一载气流混合，沿着一管线输送到喷枪喷嘴，而氧气也在沿着这条管线的至少一个位置处输入到该管线中；当氧气流向喷枪喷嘴时，在到达喷嘴之前，它与载气／颗粒混合物相混合；利用所述加料管中发生燃烧或阻塞时所述加料管中反压力的突然增大来作为指示终止沿该加料管将所述颗粒输送到喷枪喷嘴中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莱昂菲利普莫蒂特，埃米利安乌洛达斯基，
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]