用于处理耐火基体的干法混合物和使用该混合物的方法技术

一种用于处理耐火基体的干法混合物，其包含至少一种可氧化物质的可燃性颗粒，在氧的存在下，该可燃性颗粒导致放热反应，以及至少一种其它物质的颗粒，其中在所述的放热反应中，这些颗粒一起形成粘结体，该粘结体能够粘结到处理过的基体上，和／或与处理过的基体相互作用，其特征在于，该混合物包含至少一种膨胀物质的颗粒以作为至少一种其它物质的颗粒，其中不包含该至少一种膨胀物质颗粒的干法混合物具有第一堆密度，包含所述的至少一种膨胀物质的混合物具有第二堆密度，并且第二堆密度小于第一堆密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理耐火基体的干法混合物，其包含-至少一种可氧化物质的可燃性颗粒，在氧气存在下，该可燃性颗粒引起放热反应,和_至少一种其它物质的颗粒，其中，在所述的放热反应期间，这些颗粒一起形成粘结体，该粘结体能够与处理过 的基体粘结，和/或与处理过的基体相互作用，本专利技术还涉及使用该混合物的方法。
技术介绍
在某些生产装置中使用的耐火墙在运转过程中由于受到侵蚀、腐蚀、热冲击等而 招致损害，这会导致耐火墙的表面凹凸不平、多孔或者是具有显著的缺陷(剥落、裂纹、空 洞等)。这些缺陷对于生产装置的使用操作来说具有多方面的后果阻碍固体产品的循环， 表面结垢、流体或气体泄漏，腐蚀剂渗透；特别是在焦炉中，碳化室中的二氧化硅耐火墙变 得内衬有碳，随着时间的推移，这些碳变成石墨并且膨胀；其必须定期清除以避免在焦炉放 料时的动力超载(power overload)。类似的，加煤区同样会经受上述碳沉积，其需要定期进 行手工清除。同样，碳化室和加热烟道之间的连续裂缝为有机物质转移至烟 提供了通道， 这将会带来生态后果。这些各种各样的缺点和损害现象导致了一些耐火基体的修复或处理方法的发展。例如，FR-A-2202053专利申请描述了一种在高温下向被损坏的耐火墙上喷射水溶 液的方法，该水溶液包含的主要成分为具有和耐火墙(二氧化硅)相同性质的耐火颗粒材 料，粘结剂(碱金属硼酸盐或碳酸盐类)，胶体稠化剂(膨润土)，以及降低熔点的化合物 (硅酸钠)。WO 2004/085341专利申请也披露了一种在基体上干法喷补混合物的应用，该混合 物主要包含玻璃质二氧化硅颗粒、矾土颗粒、粘土以及化学粘结剂。FR-A-2524462专利申请描述了一种火焰喷涂混合物的方法，该混合物包括大量的 二氧化硅微粒、氧化钙和氧化锂。同样也可以参考涉及陶瓷焊接的专利族，其包括在高温下和氧气流中对耐火墙喷 射一种混合物，该混合物主要包含耐火颗粒(二氧化硅、氧化铝、氧化锆等)和可氧化颗粒 (Si+Al)，通过放热反应(燃烧)，该混合物在待修复的耐火墙上形成粘结的耐火体(参见其 它专利 FR-A-2066355、FR-A-2516915 和 BE-1005914)。上述四种方法允许将厚的、粘结性耐火层或耐火体涂敷在待处理或待修复的基体 表面上，该耐火层或耐火体与基体表面相粘附或相互作用。对于该混合物的组成来说，这些 方法均采用了颗粒状的耐火材料，该耐火材料通过可熔组分粘结，或通过火焰熔融的组分粘结。在通过反应喷射的修复操作中，一般在耐火墙上所得涂层的质量取决于如下几个 参数，包括特别是载体温度，喷射速率和混合物的质量流量。在这种类型的方法中，特别是在陶瓷焊接的情况下，载气是可以和粉末材料中的 至少一种元素发生反应的气体。在和热墙接触后，混合物自发反应，并且一系列的化学反应 导致了粘着性耐火材料的形成，形成的耐火材料的特性与那些处理过的载体的性质是相容 的。因此，喷射速率是一个主要的因素。如果喷射速率过高，则大量材料可能尚未发生 反应(即没有参与到放热反应中)，并且可能在墙上剧烈回弹，这对通过喷射形成的乳浆的 质量不利。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种用于处理耐火基体的干法混合物，和使用该混合物的方 法，该方法可以提供较低的并且可控的喷射速率，避免了火焰后退的可能性，因此形成了一 种使用简单且有效的化合物的适宜的表面处理方法。 为了达到上述目的，依据本专利技术，可以使用最初时描述过的干法混合物，其包含至 少一种膨胀物质的颗粒作为所述至少一种其它物质的颗粒，不包含至少一种膨胀物质颗粒 的干法混合物具有第一堆密度，包含所述至少一种膨胀物质的混合物具有第二堆密度，并 且第二堆密度小于第一堆密度。归因于高的比容积(颗粒密度优选小于2，更优选地小于1. 5，特别地小于1)，膨胀 物质使喷射混合物具有更低的堆密度，这有助于降低喷射的质量流量，并因此而降低喷射 喷嘴的每个通道上对耐火墙表面上沉积层的厚度(在毫米范围内)。可以在单一通道(表 面处理)中或在几个通道(填充裂缝或空洞)中进行涂覆。所述的至少一种膨胀物质可以选自于膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、木粉或焦炭粉、以 及它们的混合物。优选使用膨胀珍珠岩。珍珠岩是一种来源于火山的颗粒状的玻璃质二氧化硅，其 能够热膨胀，从而获得膨胀珍珠岩颗粒。优选膨胀珍珠岩颗粒的粒径等于或小于1mm。出乎意料的，还发现了混合物中存在膨胀珍珠岩时能够提高其稳定性(不会因为 振动而分离)。事实上已经发现，在存贮或运输混合物的过程中，混合物会受到摇动或振动， 在没有膨胀珍珠岩颗粒的情况下，混合物没有表现出其中的可燃性颗粒向下的分离迹象。适宜的可氧化物质可以是一种或多种能够在氧气存在下燃烧的金属或类金属的 细小颗粒，特别是在待修复炉的正常操作温度下。优选的所述物质可以是硅、铝、锆、镁、钙、 甚至是铁、铬、钛、或它们的混合物、或合金的颗粒。优选的可燃性颗粒的尺寸为小于或等于 100微米。在本专利技术的另一个实施方案中，所述的至少一种其它物质的颗粒选自以下组中 二氧化硅玻璃、玻璃质或熔融的二氧化硅、和结晶二氧化硅如石英、鳞石英和方石英；氧化 铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、碱金属化合物、它们的混合物或混合的化合物。优选的二氧化 硅颗粒的尺寸为小于或等于0. 5mm，更优选在0. 1和0. 3mm之间。二氧化硅玻璃这里指的是任一种包含硅的玻璃。优选的玻璃为硅钠钙玻璃 (silico sodo calcic glass)、硼硅酸盐玻璃、有利地从未着色的玻璃得到的碎玻璃或破玻 璃，以及这些材料的混合物。优选的二氧化硅玻璃的粒径为等于或小于1mm，以便于保证颗 粒全部熔化。有利地，所述粒径在0. 3-0. 6mm之间。依据本专利技术，优选的混合物包含以干法混合物的重量计占大多数的二氧化硅玻 璃。该术语的意思是，二氧化硅玻璃的重量分数大于混合物中任何其它组分的重量分数。由于主要由混合物中可燃性颗粒的放热氧化反应产生的额外热量，这种混合物可 完美地适合于公知的处理方法和可控类型的陶瓷焊接方法。在氧气存在和炉子的操作温度 下，燃烧自发产生，且二氧化硅玻璃颗粒完全熔化并形成无定形的本体，其能够在待修复的 耐火墙上以薄层扩散，并且渗透到该耐火墙中形成的裂缝中。沉积的层较薄并且具有光滑 的外表，其不会促进碳沉积物的粘附。粗糙度Ra在50-100微米范围内。粗糙度的计算方 法依照标准IS011652和IS04287-1997。该Ra数值是表面轮廓的算术标准偏差，即，在基础 长度L的界限内轮廓偏差(如峰顶或低谷)绝对值的算术平均值。向待处理的耐火墙上涂敷粘结体构成了一种表面处理的方法，其能够使粗糙的耐 火墙变光滑，例如对于炼焦装置的煤进料开口，或构成一种手段，其用于填充损坏的耐火墙 的细微裂缝，不需要涂敷额外的厚度。通过改变加入的二氧化硅相对于磨碎的二氧化硅玻璃的比例，所得无定形体的耐 火度或高温强度可有利地适应于运转温度。通过调整二氧化硅玻璃颗粒和二氧化硅颗粒之间的重量比，可以在喷涂设备的每 个通道得到厚度小于2mm的极薄的沉积物层。这些层具有极光滑的表面，这样的表面在处 理过的炉子的运转过程中不利于碳沉积物的粘附。有利地，该重量比可以在3/1和6/1之 间。在本专利技术的一个改进的实施方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理耐火基体的干法混合物，其包含：－至少一种可氧化物质的可燃性颗粒，在氧的存在下，该可燃性颗粒导致放热反应，和－至少一种其它物质的颗粒，其中在所述的放热反应中，这些颗粒一起形成粘结体，该粘结体能够粘结到处理过的基体上，和／或与处理过的基体相互作用，其特征在于，该混合物包含至少一种膨胀物质的颗粒作为该至少一种其它物质的颗粒，其中不包含所述至少一种膨胀物质颗粒的干法混合物具有第一堆密度，包含该至少一种膨胀物质的混合物具有第二堆密度，并且第二堆密度小于第一堆密度。

【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：O迪洛雷托，
申请(专利权)人：FIB环球服务股份公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]