Способ формирования огнеупорного покрытия на рабочей поверхности футеровки и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: поток частиц огнеупорного и окисляемого материала в несущем газе смешивают с потоком кислорода путем всасывания потока огнеупорного и окисляемого материалов в несущем газе с давлением 0,0345-0,104 в поток кислорода с давлением 0,345-1,04 МПа при объемном соотношении кислорода и несущего газа (50-30):1. При этом в качестве огнеупорного материала используют по крайней мере один компонент из группы: оксид хрома, оксид циркония, оксид кремния, оксид магния, оксид алюминия, карбид кремния, оксид железа, а в качестве окисляемого материала по крайней мере один компонент из группы: хром, цирконий, кремний, магний, алюминий. Устройство для осуществления способа содержит бункер огнеупорного материала, трубопровод смеси огнеупорных частиц и несущего газа, сопло для подачи кислорода и распылитель. Последний снабжен всасывающим устройством с сужением. Сопло для подачи кислорода расположено на одной оси с сужением, а трубопровод смеси огнеупорных частиц и несущего газа перпендикулярно ему. При этом всасывающее устройство размещено на впускном конце распылителя или внутри него. 2 с.п. и 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к ремонту изношенной или поврежденной огнеупорной футеровки, а именно к способу и устройству для образования и пламенного напыления огнеупорных материалов, содержащих частицы окислов хрома, алюминия и/или магния для ремонта на месте такой футеровки.

Печи для обработки металла, ковши, камеры сгорания, томильные колодцы и подобные устройства футерованы огнеупорной кирпичной кладкой или покрытием. Такая футеровка эродирует или повреждается из-за напряжений, возникающих во время эксплуатации при высоких температурах. Целью операторов был ремонт таких сушил или печей на месте, пока они в горячем состоянии. Такой ремонт на месте исключает необходимость в периодах охлаждения и нагревания, а также резкие тепловые повреждения, происходящие из-за чрезмерных изменений температуры.

В промышленности технологии пламенного напыления хорошо известна. При помощи этой технологии расплавленные или спеченные огнеупорные частицы распыляют из копья в подлежащую ремонту печь. Такое копье может быть обернуто волокнистым защитным одеялом или может быть снабжено водоохлаждаемой наружной рубашкой для того, чтобы защитить его от высокой температуры во время операции напыления.

В известных технологиях пламенного напыления в качестве топлива использовали пылеобразный кокс, керосин или газообразный пропан, которые смешивали с огнеупорными порошками или окислами и наносили на ремонтируемую стенку.

В патенте Великобритании N 1151423 описано введение порошкообразного огнеупора в поток топливного газа, в патенте Великобритании N 992046 описано введение порошкообразного огнеупорного материала в поток кислорода и использование в качестве топлива пропана.

В патент США N 271822 в качестве источников тепла используют порошкообразные металлы. В этих процессах допускается образование фигурных масс огнеупора при окислении одного или более окисляемых веществ, например алюминия, кремния и/или магния, в присутствии огнеупорных окислов, таких как Al₂O₃, МgO или SiO₂. В этих процессах применяют тонко измельченные окисляемые металлические порошки, имеющие размер ниже примерно 50-100 мкм. Такой размер окисляемого металла способствует быстрому окислению и выделению тепла, чтобы расплавить или размягчить введенные огнеупорные частицы, а также размягчить ремонтируемую площадь. Однако эти процессы являются опасными из-за обратного проскакивания пламени. Во время обратного проскакивания пламени реакция может переместиться назад в копье, несущий рукав машины или к оператору и может вызвать повреждение, а также перерыв ремонта. Обратное проскакивание пламени является главным недостатком способа пламенного распыления.

Известен способ (патент Великобритании N 2035524), в котором в качестве несущего газа используют воздух или другой инертный газ для передачи огнеупорного огнеупора и окисляемых веществ к выпускаемому отверстию копья, где они смешиваются с кислородом, который подают отдельно к выпускному отверстию копья. Несмотря на преодоление некоторых опасностей пламенного распыления огнеупорного и окисляемых порошков, этот способ показывает чрезвычайно низкие скорости нанесения покрытия. Низкая скорость нанесения покрытия обусловлена небольшим количеством смеси, которая переносится инертным газом, примерно 0,5 кг на 50-100 л/мин. Большое количество окислителя, необходимое для преодоления такой пропорции, повышает стоимость способа и создает дополнительные опасности, которые происходят, когда материалы смешивают вместе. Так, в примерах показано использование 40% металлических окислителей в виде N 100 В меш (примерно 150 мкм). В этом способе также расходуют очень большие объемы кислорода для компенсирования использования инертного газа в качестве носителя в соотношении примерно (2-4):1.

В промышленности хорошо известно пламенное распыление огнеупорных окислов алюминия, кремния и/или магния. Когда кремний и алюминий/магний используют в качестве топлива, то совместно с этими огнеупорными окислами образуется остаточный окисел кремния (SiO₂), в результате чего полученные нанесенные огнеупорные массы неудовлетворительны по огнеупорности для противостояния износу и отрыву в высокоэрозионных условиях. Окисляемые и огнеупорные порошки, которые производят более износостойкие огнеупорные массы, такие как хромовое топливо для нанесения остаточного окисла хрома и циркониевое топливо для нанесения окиси циркония, имеют высокую реакционную активность и поэтому не могут быть использованы в способах пламенного распыления из-за обратного проскакивания пламени и тому подобных явлений.

Предлагаемые способ и устройство для пламенного распыления огнеупорного и окисляемого порошков обеспечивают значительно более высокие скорости нанесения, чем достигавшиеся ранее, одновременно позволяя использовать в качестве окисляемых и огнеупорных порошков такие, которые в настоящее время считаются реакционно-активными и склонными производить обратное проскакивание пламени и взрывы большой силы.

Способ и устройство для пламенного распыления огнеупорного материала позволят проводить ремонт на месте, например, печных футеровок. Инертный несущий газ не способен поддерживать сгорание и поставляет частицы огнеупорного окисла и окисляемого металла или окисляемого материала в пламенное распыляющее устройство, где происходит всасывание кислорода при высоком давлении и ускорение смеси несущей газ частица. Регулируемое соотношение несущего газа к кислороду позволяет использовать металлические частицы, обладающие сильной возгораемостью, например хром, цирконий, алюминий и/или магний, в качестве источников тепла без обратного проскакивания пламени. Способ и устройство позволяют при скорости нанесения огнеупорного окисла, превышающей 907,2 кг/ч, достичь высокого качества огнеупорной массы, имеющей повышенную износо- и эрозиостойкость.

В предлагаемом способе используют хром, магний, цирконий и другие высоко реакционно-активные окисляемые материалы и смеси, которые сообщают лучшие химические, огнеупорные, с более высокой точкой плавления характеристики полученной нанесенной огнеупорной массе по сравнению с кремнием и другими низкоплавкими материалами.

Предлагаемое устройство всасывает и ускоряет загруженные частицы для обеспечения более высокой плотности и более низкой пористости нанесенной огнеупорной массы, улучшая ее характеристики износа.

Способ и устройство изобретения существенно повышают скорость присоединения нанесенной огнеупорной массы по сравнению с ранее известными способами и устройствами, уменьшая при этом скорость нанесения.

В способе образования огнеупорной массы, когда смесь несущего газа и загруженных частиц из окисляемого материала и негорючего материала всасывается в пламенное распылительное устройство при помощи потока кислорода под высоким давлением для образования потока кислороднесущий газ окисляемый материал огнеупорный материал.

Термин несущий газ или инертный газ обозначает газ, неспособный поддерживать окисление окисляемых элементов, и включает в себя воздух, а также инертные газы, например аргон.

Всасывание осуществляется обеспечением соотношения кислорода к несущему газу, равного (5-30):1 и более, предпочтительно (8-12):1. Соотношения кислорода к несущему газу осуществляется при таких относительных давлениях, чтобы ускорить всосанные частицы.

Окисляемый материал представляет собой хром или алюминий, или магний, или цирконий, или их смеси. Огнеупорный материал представляет собой окислы хрома или алюминия, или магния, или железа в обоих окисленных состояниях, а также цирконий или углерод. Частицы окисляемого материала содержатся в смеси в количестве примерно 5-20, предпочтительно 8-14, более предпочтительно 8-12 мас.

Огнеупорный материал может представлять собой карбид кремния; в этом случае окисляемый материал может быть кремнием, алюминием, хромо, цирконием или магнием и их смесями и иметь в смеси 10-30 частиц, предпочтительно 15-25 мас. Во всех случаях окисляемый материал имеет средний размер зерна меньше примерно 60, предпочтительно меньше примерно 20 мкм.

Устройство для образования огнеупорной массы, включающее устройство кислородного потока под высоким давлением для всасывания в пламенное распылительное устройство смеси, содержащей несущий газ и загруженные частицы окисляемого материала и негорючего огнеупорного материала для образования потока кислород-несущий газ, окисляемый материал огнеупорный материал. Всасывающее распыляющее устройство может быть расположено где угодно в пламенном распыляющем устройстве, вплоть до его выпускного отверстия. Копье может быть изолировано или защищено водяной рубашкой температуры. Устройство может включать в себя устройство для образования смеси несущего газа и загруженных частиц, например впускное отверстие воздуха или другого инертного газа в текучем соединении с впускным отверстием частиц, например со шнековой подачей или подачей под действием силы тяжести. Устройство для образования смеси может представлять собой приводимую в движение мотором крыльчатку, в которую вводят воздух или инертный газ.

На фиг. 1 и 2 представлено поперечное сечение двух вариантов выполнения пламенного распыляющего устройства; на фиг. 3 поперечное сечение шнекового питателя, действующего за счет силы тяжести и приводимого в действие мотором крыльчатки; на фиг. 4 -6 варианты выполнения распыляющего устройства.

На фиг. 1 показано пламенное распыляющее копье 1, имеющее выпускной конец 2, корпус 3, окруженный изоляцией 4, и впускной конец 5. Впускной конец 5 копья 1 снабжен всасывающим устройством 6, имеющим сужение 7, где кислород высокого давления от источника проходит через сопло 8 для всасывания смеси несущего газа и загруженных частиц из трубопровода 9 через трубопровод 10.

На фиг. 2 показано другое устройство для всасывания и ускорения смеси несущего газа и частиц, где сопло 8 подает кислород высокого давления от источника в среднюю точку, а трубопровод 10 входит во всасывающее устройство 6.

На фиг. 3 показано пламенное распыляющее копье 1, подобное тому, что на фиг. 2, за исключением того, что вместо всасывающего устройства 6, расположенного снаружи корпуса, сужение 7 расположено в корпусе 3 пламенного распыляющего копья 1 и все копье 1 и трубопровод 10 покрыты изоляцией 4. Кислород подается через сопло 8 к средней точке, где трубопровод 10 входит в корпус 3 для всасывания и ускорения смеси.

Фиг. 4-6 иллюстрируют различные распыляющие устройства, при помощи которых смешивают несущий газ и частицы для образования потока, подлежащего всасыванию при помощи пламенного распыляющего устройства.

Распыляющее устройство 11 имеет бункер 12, содержащий частицы окисляемого материала и огнеупорный материал. Бункер 12 разгружается шнековым питателем 13 в воронку 14 с подвижными соединениями со всасывающим устройством 15, имеющим ниже по потоку сужение 16, в котором поток несущего газа от источника направляется через сопло 17. Трубка Вентури находится в плавном соединении с трубопроводом 9 для подачи потока несущего газа и загруженных частиц к копью 1 (фиг. 3).

На фиг. 5 показано распыляющее устройство 11, имеющее бункер 12, разгружаемый во всасывающее устройство 15, плавно соединенное с сужением 16. Разгрузка может быть усилена обеспечением наружного давления воздуха на содержимое бункера 12. Несущий газ от источника, поступающий через сопло 17, всасывает частицы для образования потока, проходящего через сужение 16 в трубопровод 9 для подачи таким образом к пламенному распыляющему копью 1.

Вместо трубки Вентури распыляющее устройство 11 может иметь приводимую двигателем крыльчатку 18 (фиг. 6) для приведения в движение частиц, к которым добавлено соответствующее количество несущего газа для образования потока загруженных частиц для подачи через трубопровод 9 к устройству пламенного распыления.

Использование всасывающего устройства на впускном конце копья или где-либо вдоль длины копья способствует введению достаточного количества кислорода в качестве ускорителя для оптимизации скорости входа материала кислород несущий газ окисляемый материал огнеупорный материал на выпускном конце копья.

Введение инертного несущего газа, например воздуха, в поток частиц от распыляющей машины создает достаточный эффект разбавления так, чтобы подавить реакции обратного проскакивания пламени после добавления кислорода. Контроль соотношения несущего газа к кислороду исключает или делает безопасным любое обратное проскакивание пламени, которое может произойти в копье, и исключает или минимизирует реакции "кончика", которые происходят на выпускном конце. Реакции "кончика" могут вызывать нарастание огнеупорной массы на выпускном конце или вдоль длины копья и требуют прерывания процесса для очистки или замены копья, вызывая задержку.

Важно, что степень разбавления кислорода к несущему газу была в интервале (5-10= 1. Использование всасывающего устройства на впускном конце копья или вдоль его длины до выпускного отверстия обеспечивает гибкость для скоростей нанесения от 0,45 до 22,7 кг/мин. Скорости нанесения 45,4 кг/мин могут быть достигнуты при использовании пропорционально большей величины копей и более высоких скоростей подачи кислорода вместе с более высокими скоростями соотношений несущий газ/подача частиц.

Эффект разбавления инертным носителем позволяет использовать в способе один или более высокоактивных окисляемых материалов, таких как хром, алюминий, цирконий и/или магний, без сталкивания с проблемами обратного проскакивания пламени. Указанный эффект позволяет использовать в способе предварительно сплавленный порошок/зерно, содержащий в композиции до 15% окислов железа (FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ или ржавчину), который, как известно, может вызывать взрывы при смешивании с чистым кислородом, без сталкивания с проблемами обратного проскакивания пламени или взрывов. Регулировка смеси (несущий газ) по установленным здесь параметрам позволяет использовать другие высокоактивные материалы, например тонко измельченный порошок металлического циркония или материалы, содержащие до 80% окислов железа.

Использование тонко измельченных окисляемых порошков в количестве 8-12% достаточно, чтобы создать высококачественную огнеупорную массу, что касается химических свойств плотности и пористости при использовании этого способа для создания огнеупорных матриц окись магния (окись хрома), окись алюминия. Такие порошки предпочтительно содержат один или более металлический хром, алюминий, цирконий и/или магний; эти порошки производят связанные матрицы окись магния/хромит, окись алюминия/хромит, магнезит/окись алюминия и двуокись циркония/хромит и/или их комбинации. Такие связанные матрицы имеют повышенную износостойкость в условиях повышенных температур по сравнению со связями типа окись кремния, полученными при использовании менее реакционно-активного порошка кремния, используемого в известном техническом решении как часть или весь окисляемый материал.

Порошок кремния может быть использован для добавления в контролируемом проценте окиси кремния в окончательном химическом анализе, позволяя таким образом осуществлять полный спектр контроля окончательных химических анализов. Такие добавки существенно повышают общий процент окисляемых порошков, так как кремний обеспечивает относительно низкое тепло реакции, чем более реакционно-активные окисляемые порошки, например алюминий или хром, или магний, или цирконий. Типичная замена составляет 2% кремния на каждый процент другого порошка. Такая замена очевидно добавит окись кремния к окончательному анализу огнеупорной массы. Использование тонко измельченных окисляемых порошков для смеси в количестве 15-20% достаточно для создания высококачественной огнеупорной массы, что касается химических свойств плотности и пористости при использовании этого способа для создания огнеупоров на основе карбида кремния.

Предпочтительный размер частицы окисляемых материалов должен быть меньше примерно 60 мкм, более предпочтительно размер частицы должен быть меньше 40 мкм, наиболее предпочтительно размер частиц должен быть меньше примерно 20 мкм. Меньший размер частиц увеличивает скорость реакции и выделение тепла для образования сильнее соединенных, нанесенных огнеупорных масс.

Очень тонкие частицы окисляемого материала по существу расходуются в экзотермической реакции, которая происходит, когда поток материала: кислород несущий газ окисляемый материал огнеупорный материал выходит из копья. Любой остаток потока находится здесь в виде окисла веществ или в виде нитей, полученных при помощи химического соединения различных образовавшихся окислов. Более грубые окисляемые частицы обладают большей склонностью образовывать окисел, чем полностью израсходоваться в тепле реакции. Однако это дорогой способ получения окисла и предпочтительны очень тонкие окисляющие частицы для получения необходимого химического состава при помощи определенной добавки соответствующего огнеупорного окисла.

Использование окисла хрома в качестве части химического состава огнеупорных масс, применяемых в высокотемпературных условиях, давно известно как ценная добавка для уменьшения термического удара или склонности к остановке и улучшения характеристик эрозио- и износостойкости. Окисел хрома встречается в естественном виде в различных частях мира, хотя он подвергается термической обработке различными способами, например плавлением, он содержит подобные продукты, которые трудно или дорого удалить. Один конкретный источник содержит в качестве примеси большую часть окисла железа. Известно, что этот материал способен придавать особо хорошие характеристики износостойкости огнеупорным массам в определенных применениях.

Другой материал производят раздроблением бракованного зернистого кирпича, как, например, производят Cohart, некоторые из таких материалов коммерчески известны (Cohart REG или Cohart 104 Grades). Некоторые из этих материалов обычно содержат 18-22% Сr₂O₃ и 6-13% окисла железа. При использовании этих материалов в присутствии чистого кислорода происходит сильное обратное проскакивание пламени. Однако перед разбавлением инертным носителем и перед добавлением кислорода обратное проскакивание пламени исключается или уменьшается до безопасного или несильного уровня.

Соотношение несущего газа к кислороду оказывает сильное влияние на способность образовывать правильные условия для экзотермической реакции. Слишком большое количество воздуха заглушает или охлаждает реактор, создавая высокую пористость в образованной массе и способствуя уменьшению характеристик износостойкости массы. Кроме того, существенно увеличивается процент отскакивания и, следовательно, повышается стоимость массы. Это может сделать трудным поддержание экзотермической реакции. Распыляющая машина, перемещающая частицы с использованием воздуха в качестве всасывающего агента, наиболее предпочтительно работает при 0,035-0,104 МПа воздуха, перемещая частицы к пламенному распыляющему устройству при использовании в качестве всасывающего агента кислорода, предпочтительно при 0,35-1,04 МПа кислорода. В этом случае одинаковый размер сопел для воздуха и кислорода дает среднюю наиболее предпочтительную степень объемного разбавления кислорода к воздуху 10:1. Низкая (5:1) и высокая (30:1) степени разбавления кислорода к воздуху могут быть эффективными, хотя при степени 30:1 иногда может случиться обратное проскакивание пламени с особо активными материалами, например окись железа или металлический хром. Наиболее идеальное рабочее давление равно 0,055-0,083 МПа воздуха и 0,55-0,83 МПа кислорода и как можно ближе к рабочим давлениям 10:1, например 0,055 МПа воздуха к 0,55 МПа кислорода и 0,083 МПа воздуха к 0,83 МПа кислорода.

Путем регулирования соотношения окисляемый/огнеупорный окисел для компенсирования изменений точки плавления различных огнеупорных окислов возможно создать огнеупорные массы почти любого химического состава. При пламенном распылении материалов МgO(Cr₂O₃)Al₂O₃ окислительные смеси одного или более алюминия/хром и/или магния позволяют точно воспроизвести химический состав, достичь низких уровней отскока (потерь материала), большого количества и высокого качества получения огнеупорной массы по отношению к плотности и пористости. Наиболее идеальное процентное весовое содержание окисляющих материалов в этом типе массы составляло (8-10):1/2.

Используемые материалы огнеупорных окислов могут изменяться в очень широком интервале гранулометрических составов и при этом производить приемлемую огнеупорную массу. Наивысшего качества массы получают при использовании огнеупорных зерен с размером от -10 до пыли USS, содержащих меньше 2% 200 меш USS. Другие высококачественные массы получены при использовании огнеупорных зерен размером от -100 до пыли USS, содержащие свыше 50% 200 меш. USS. В общем огнеупорная масса образуется тем быстрее, чем грубее размер использованной частицы. Чрезмерное процентное содержание грубого материала может вызвать осаждение материала в подающем рукаве и уменьшить скорости образования огнеупорной массы.

Огнеупорные массы образуются со скоростями свыше 907 кг/ч. При увеличении скорости подачи несущий газ/смесь частиц и увеличении размера трубки Вентури и/или копья предполагается, что могут быть достигнуты скорости подачи 2722/быть достигнуты скорости подачи 2722 кг/ч. Важно поддерживать соотношение кислород/несущий газ в интервале (5-30):1 кислород/несущий газ.

П р и м е р 1. Огнеупорные блоки/кирпичи в фурменном поясе медного плавильного конвертера близкой к рабочей температуре при помощи предлагаемого способа при использовании смеси, состоящей из 91% измельченных RFG кирпичей, известных на рынке как Cohart RFG, имеющих гранулометрический состав в интервале от -12 меш до пыли USS, 5% алюминиевого порошка со средним размером частиц 3-15 мкм и 4% хромового порошка со средним размером частиц 3-15 мкм. Смесь подавали в потоке воздуха при 0,07 МПа к трубке Вентури на выпускном конце копья, где она была выброшена со скоростью 771 кг/ч при помощи потока кислорода под давлением 0,7 МПа на изношенный фуpменный пояс, который имел температуру свыше 649^оС для образования прочно связанной огнеупорной ремонтной массы.

П р и м е р 2. Способ примера 1 был повторен с заменой на 20% измельченных кирпичей из 93% Сr₂O₃ с типичным гранулометрическим составом от -60 меш до пыли 20% кирпичей примера 1.

П р и м е р 3. Способ примера 1 был повторен при использовании 0,5% магниевого порошка и 1% дополнительного хромового порошка, оба со средним микронным размером 3-15 мкм.

П р и м е р 4. Способ примера 1 был повторен за исключением того, что 1% алюминиевого порошка был заменен 1% кирпичей RFG, 4% алюминиевого порошка и 4% хромового порошка.

П р и м е р 5. Способ примера 1 был повторен, но при использовании следующей смеси: Количество, Средний мас. размер зерна MgO 59-68 -12 до пыли Сr₂O₃ 13-23 -12 до пыли Fe₂O₃ 5-9 -12 до пыли Al металлический порошок 5 3-15 мкм Cr металлический порошок 3 3-15 мкм Mg металлический порошок 5 3-15 мкм Si металлический порошок 23-15 мкм П р и м е р 6. Способ примера 1 был повторен, но при использовании следующей смеси, мас. MgO 49-53 Cr₂O₃ 25-27 Fe₂O₃ 4-6 SiO 1-2 Al металлический порошок 9 Сr металлический порошок 6 Mg металлический порошок 5 П р и м е р 7. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси, мас. MgO 49-53 Cr₂O₃ 25-27 Fe₂O₃ 4-6 SiO 1-2 Al металлический порошок 9
Сr металлический порошок 7,5
Мg металлический порошок 0,5
П р и м е р 8. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси.

Чистота Мас.

материала, MgO 96 63 Cr₂O₃ 93 23
Al металлический порошок 99,7 5
Cr металлический порошок 99,9 7
П р и м е р 9. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси, мас. MgO 63 Cr₂O₃ 23
Al металлический порошок 7
Сr металлический порошок 7
П р и м е р 10. Способ примера 1 был повторен при использовании следующей смеси:
Отклонение Мас.

чистоты
материала, MgO 96 61,5 Коксовая пыль 97% углерода 24 Al металлический порошок 99,7 5 Cr металлический порошок 99,9 9 Mg металлический порошок 99,9 0,5
П р и м е р 11. Способ примера 1 был повторен при использовании следующей смеси, мас. MgO 60,5
Al металлический порошок 7
Коксовая пыль 25
Сr металлический порошок 7
Мg металлический порошок 5
П р и м е р 12. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси:
Чистота Мас.

материала,
MgO 97,3 88,5
Al металлический порошок 99,7 6
Сr металлический порошок 99,9 5
Mg металлический порошок 99,9 0,5
П р и м е р 13. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси:
Чистота Мас.

материала,
AlO 99,8 87 Огнеупорное зерно Al металлический порошок 99,7 4,5 Cr металл 99,9 8 Mg металл 99,9 0,5
П р и м е р 14. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси, мас.

AlO
Огнеупорное зерно 87
Al металлический порошок 9 Сr металл 3,5 Мg металл 0,5
П р и м е р 15. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси:
Чистота Мас.

материала,
Zr₂O₃ Огнеупорное зерно 99,5 87 (-50+100 меш) Al металлический порошок 99,7 4,5 Cr металлический порошок 99,7 8 Mg металлический порошок 99,9 0,5
П р и м е р 16. Способ примера 1 был повторен, но с использованием следующей смеси, мас. Zr₂O₃ (50 + 100 меш) 87 Мg порошок 325 х 0,5
П р и м е р 17. Способ примера 12 был повторен, используя следующую смесь, мас.

SiC 99,5% 200 х меш 77 SiO₂ порошок 325 х 19,5 Al порошок-325х 3
Мg порошок 325 х 0,5
Способы в примерах 1 и 4 были осуществлены при использовании чистого кислорода при 0,69 МПа, вводимого в трубку Вентури распылительной машины и засасывающего составы примеров 1 и 4 с приблизительной скоростью 0,45 кг/мин. Встречалось обратное проскальзывание пламени, что сделало составы непригодными. Затем примеры были повторены при использовании разбавления и относительных давлений кислорода к воздуху (8-12):1 применительно к скоростям 0,45, 1,36, 4,1, 6,8 и 15 кг/мин без обратного проскакивания пламени, достаточно серьезного, чтобы предотвратить их использование. Наиболее желательные скорости были в примере 1, но все опробованнные смеси дали связанные оплавленные огнеупорные массы.

П р и м е р 18. Способ по примеру 1 повторен с использованием той же смеси материалов. Смесь подавалась в потоке воздуха при 0,0345 МПа в трубку Вентури на впускном конце копья, где она выбрасывается со скоростью 408 кг/ч потоком кислорода под давлением 0,345 МПа на изношенный фурменный пояс, который имел температуру выше 645^оС для образования прочно связанной огнеупорной ремонтной массы. Объемное отношение кислорода к воздуху составило 10: 1.

П р и м е р 19. Способ по примеру 21 был повторен за исключением того, что давление воздуха было 0,104 МПа, давление кислорода составило 1,04 МПа и скорость потока материала составила 1034 кг/ч.

П р и м е р 20. Способ по примеру 1 был повторен с использованием смеси, состоящей из 93% измельченных RFG кирпичей, 4% алюминиевого порошка и 3% хромового порошка. Смесь подавалась в потоке воздуха при 0,0345 МПа в трубку Вентури на выпускном конце копья, где она была выброшена со скоростью 953 кг/ч при помощи потока кислорода под давлением 1,04 МПа на изношенный фурменный пояс, который имел температуру 649^оС для образования прочно связанной огнеупорной ремонтной массы. Объемное отношение кислорода к воздуху составило 30:1.

П р и м е р 21. Способ по примеру 1 был повторен с использованием смеси, состоящей из 89% измельченных RFG кирпичей, 6% алюминиевого порошка и 5% порошка хрома. Смесь подавалась в потоке воздуха при 0,0863 МПа в трубку Вентури на впускном конце копья, где она была выброшена со скоростью 499 кг/ч при помощи потока кислорода под давлением 0,345 МПа на изношенный фурменный пояс, который имел температуру 649^оС для образования прочно связанной огнеупорной массы. Объемное отношение кислоpода к воздуху составило 5:1.

Формула изобретения

1. Способ формирования огнеупорного покрытия на рабочей поверхности футеровки путем смешивания частиц огнеупорного и окисляемого материалов с несущим газом, последующего соединения их с потоком кислорода и напыления на поверхность футеровки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, соединение потока огнеупорного и окисляемого материалов в несущем газе с потоком кислорода осуществляют путем всасывания потока огнеупорного и окисляемого материалов в несущем газе с давлением 0,0345 0,104 МПа в поток кислорода с давлением 0,345 1,04 МПа при объемном соотношении кислорода и несущего газа (5 30) 1, в качестве огнеупорного материала используют по крайней мере один компонент из группы: оксид хрома, оксид циркония, оксид кремния, оксид магния, оксид алюминия, карбит кремния, оксид железа, а в качестве окисляемого материала по крайней мере один компонент из группы: хром, цирконий, кремний, магний, алюминий.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное соотношение кислорода и несущего газа составляет (8 12) 1.

3. Устройство формирования огнеупорного покрытия на рабочей поверхности футеровки, содержащее бункер огнеупорного и окисляемого материалов, питатель, трубопровод смеси огнеупорного и окисляемого материалов с несущим газом, сопло для подачи кислорода и распылитель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, распылитель снабжен всасывающим устройством, имеющим сужение, при этом сопло для подачи кислорода расположено соосно с ним, а трубопровод смеси огнеупорного и окисляемого материалов с несущим газом перпендикулярно к нему.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что всасывающее устройство размещено на впускном конце распылителя.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что всасывающее устройство размещено внутри распылителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6