DE1237939B

DE1237939B - Process for coating the lining of an open hearth furnace while the furnace is in operation

Info

Publication number: DE1237939B
Application number: DE1963Q0000735
Authority: DE
Inventors: Raymond Jules Demaison
Original assignee: Quigley Co Inc
Current assignee: Quigley Co Inc
Priority date: 1963-01-12
Filing date: 1963-01-12
Publication date: 1967-03-30

Description

Verfahren zum überziehen des Futters eines offenen Herdofens während des Ofenbetriebes In offenen Herdöfen der Stahlindustrie werden zur Auskleidung gewöhnlich Ziegel aus Kieselsäure, chromhaltigen Massen, Chrom-Magnesia, Magensia-Chrom oder Magnesia verwendet. Kieselsäureziegel werden dabei als saure, Chromziegel als neutrale und Chrom-Magnesia-, Magnesia-Chrom- und Magnesiaziegel als basische Auskleidungen bezeichnet.Method of coating the lining of an open hearth furnace during of furnace operation In open hearth furnaces of the steel industry are used for lining usually bricks made of silica, chromium-containing compounds, chromium-magnesia, magensia-chromium or magnesia is used. Silica bricks are called acidic, chrome bricks as neutral and chrome-magnesia, magnesia-chrome and magnesia bricks as basic linings designated.

Derartige feuerfeste Futter offener Herdöfen der Stahlindustrie werden beim normalen Betrieb des Ofens zerstört; da das Futter mit den während des Ofenbetriebs auf ihm abgelagerten Eisenoxyden und Schlacken reagiert. Außerdem tritt auch eine Reaktion zwischen dem Ofenfutter und dem Stahlgehäuse ein, das üblicherweise zur Stützung des Ofenfutters verwendet wird. Dieses Problem der Korrosion des Ofenfutters offener Herdöfen wird noch vergrößert, seit zur Erhöhung der Stahlproduktion in bereits vorhandenen Anlagen Sauerstoffflaschen und freier Sauerstoff Verwendung finden. Die resultierenden höheren Temperaturen und die angewendeten größeren Befeuerungsgeschwindigkeiten führen zu einer immer schneller erfolgenden Zerstörung des Ofenfutters, deren Verminderung das vorliegende Verfahren erreichen soll. Außerdem ist es Ziel des Verfahrens, die Wiederherstellung und Reparatur des Ofenfutters während des Ofenbetriebes durchzuführen, um eine Unterbrechung der Stahlproduktion zu vermeiden.Such refractory linings for open hearth furnaces in the steel industry are used destroyed during normal operation of the furnace; because the feed with the during the oven operation iron oxides and slag deposited on it reacts. There is also a Reaction between the furnace lining and the steel casing, which is usually used for Support of the oven lining is used. This problem of corrosion of the furnace lining open hearth furnace has been expanding ever since to increase steel production in pre-existing equipment using oxygen cylinders and free oxygen Find. The resulting higher temperatures and the higher firing rates used lead to an ever faster destruction of the oven lining, its reduction the present proceedings are intended to achieve. It is also the aim of the procedure that To restore and repair the furnace lining while the furnace is in operation, to avoid an interruption in steel production.

Aus der deutschen Patentschrift 1075 490 ist ein Verfahren zum überziehen der den Flammen ausgesetzten feuerfesten Oberflächen eines Hochtemperaturofens während des Ofenbetriebs durch Aufsprühen einer wäßrigen Chromerzmasse bekannt, die vorwiegend aus Chromit besteht. Diese Chromerzmasse enthält ausreichend Eisenoxyd zur Bildung eines Eisen-Chrom-Spinells und außerdem etwa 4 bis 6 Gewichtsprozent der Gesamtmasse freies Eisenoxyd. Aus der deutschen Patentschrift 752 067 ist außerdem die Verbesserung der Feuerfestigkeit eisenoxydhaltiger Baustoffe durch überführung des Eisenoxyds in feuerfeste (Mg-, Fe-) 0-Mischkristalle durch reduzierenden Brand bekannt. Es wurde jedoch gefunden, daß solche feuerfesten Materialien, die etwa zur Hauptsache aus Magnesia bestehen, auf den Ofenwänden nicht festhaften, wenn sie unmittelbar auf diese aufgebracht werden.From the German patent specification 1075 490 there is a method for coating of the refractory surfaces of a high temperature furnace exposed to the flames during the furnace operation by spraying an aqueous chrome ore mass known, which is predominantly consists of chromite. This chrome ore mass contains sufficient iron oxide to form an iron-chromium spinel and also about 4 to 6 percent by weight of the total mass free iron oxide. The improvement is also from German patent specification 752 067 the fire resistance of building materials containing iron oxide by transferring the iron oxide known in refractory (Mg, Fe) O mixed crystals by reducing fire. It However, it has been found that such refractory materials are about the main are made of magnesia, do not adhere to the furnace walls if they are directly be applied to this.

Schließlich ist es aus den USA.-Patentschriften 1345 377, 1448 684, 1459 357 bekannt, keramische Steine mit sogenannten übergangsschichten zu versehen, um die Haltbarkeit von feuerfesten überzügen darauf zu steigern. Dabei handelt es sich aber um die Herstellung vorgefertigter Keramiksteine und nicht um das überziehen eines feuerfesten Ofenfutters während des Ofenbetriebs durch Aufsprühen der überzugsmassen. Der Hauptunterschied besteht darin, daß sich im Gegensatz zu den zu überziehenden Keramiksteinen gemäß den USA.-Patentschriften auf dem Ofenfutter während des Ofenbetriebes Eisenoxyde und Schlacke absetzen, was sich das vorliegende Verfahren zunutze macht.Finally, it is known from US Patents 1345 377, 1448 684, 1459 357 to provide ceramic stones with so-called transition layers in order to increase the durability of refractory coatings on them. However, this involves the production of prefabricated ceramic bricks and not the coating of a refractory furnace lining while the furnace is in operation by spraying on the coating compounds. The main difference is that, in contrast to the ceramic stones to be coated according to the USA patents, iron oxides and slag are deposited on the furnace lining during furnace operation, which the present method makes use of.

Dieses Verfahren zum überziehen des den Flammen ausgesetzten feuerfesten Futters eines offenen Herdofens während des Ofenbetriebes durch Aufsprühen chromerzhaltiger Massen mit einem Magnesiumoxydgehalt nach der Erfindung besteht nun darin, daß man mindestens zwei Schichten aus hochtemperaturfestem feinteiligem Material in Form eines wäßrigen Breies übereinander aufsprüht, wovon die erste ungefähr die Zusammensetzung des zu überziehenden Ofenfutters besitzt und in der Lage ist, mit auf dem Futter abgelagertem Eisenoxyd und Schlacke unter Bildung von Spinellen zu reagieren, und die folgenden Schichten zum Teil aus dem hochtemperaturfesten Material der ersten Schicht bestehen und auf Grund steigender Magnesiumoxydgehalte in zunehmendem Maß in der Lage sind, mit auf der vorausgehenden Schicht abgelagertem Eisenoxyd und Schlacke unter Bildung von Magnesiumspinellen zu reagieren.This method of coating the refractory exposed to the flame Lining of an open hearth furnace while the furnace is in operation by spraying chromium ore on it Masses with a magnesium oxide content according to the invention now consists in that one at least two layers of high temperature resistant, finely divided material in the form of an aqueous slurry sprayed on top of each other, the first of which is approximately the composition of the oven lining to be coated and is able to carry it on the lining deposited iron oxide and slag react to form spinels, and the following layers are partly made of the high-temperature-resistant material of the first Layer exist and due to increasing magnesium oxide content to an increasing extent are able to with iron oxide deposited on the previous layer and React slag with the formation of magnesium spinels.

Um einen aufsprühbaren Brei zu erhalten, ist es besonders zweckmäßig, geeignete Binde-, Suspendier-und Netzmittel zuzusetzen. Als erste Schicht wird dabei eine Masse aufgesprüht, deren Zusammen- Setzung ungefähr der des Ofenfutters entspricht, worauf dann den folgenden Beschichtungsmaterialien Magnesiumoxyd in steigenden Mengen zugesetzt wird. Dabei ist zweckmäßigerweise auf eine völlig gleichmäßige Durchmischung der Bestandteile zu achten, und unter bestimmten Umständen kann es nötig sein, die Gemische auf etwa 32 bis 60° C zu erwärmen, um die Verdünnung auf Breikonsistenz zu ermöglichen.In order to obtain a spray-on pulp, it is particularly useful to add suitable binding, suspending and wetting agents. The first layer is doing this sprayed a mass, the composition of which Settlement roughly that of the Furnace lining corresponds to whereupon the following coating materials are magnesium oxide is added in increasing amounts. It is advisable to do this on a completely ensure that the ingredients are mixed evenly, and under certain circumstances it may be necessary to heat the mixtures to about 32 to 60 ° C in order to dilute to allow pulp consistency.

Wenn beispielsweise das Ofenfutter aus Chrom-Magnesia besteht, worin das Chromerz gegenüber dem Magnesiumoxyd überwiegt, sprüht man als erstes einen Brei aus Chromerz und Magnesit auf das Ofenfutter auf, dessen Zusammensetzung ungefähr der des Ofenfutters entspricht. Diese Masse reagiert nun auf dem heißen Ofenfutter mit auf dem Futter abgelagerten Eisenoxyden, Eisen und Schlacke unter Bildung von Spinellen, wie beispielsweise Chromspinellen. Die nachfolgend aufgesprühten Schichten enthalten abnehmende Mengen an Chromerz und zunehmende Mengen an Magnesit, so daß von Schicht zu Schicht in zunehmendem Maß mit auf der vorausgehenden Schicht abgelagertem Eisenoxyd und Schlacke Magnesiumspinelle gebildet werden. Dieses Beispiel ist entsprechend abzuwandeln, wenn als Ofenfutter Ziegel aus Kieselsäure, Chromerz oder Magnesia-Chrom-Massen Verwendung finden.For example, if the furnace lining is made of chrome magnesia, in which the chrome ore outweighs the magnesium oxide, you spray one first Mash of chrome ore and magnesite on the furnace lining, its composition approximately corresponds to that of the oven lining. This mass now reacts to the hot oven lining with iron oxides, iron and slag deposited on the lining with the formation of Spinels, such as chrome spinels. The subsequent sprayed layers contain decreasing amounts of chrome ore and increasing amounts of magnesite, so that from layer to layer to an increasing extent with what was deposited on the previous layer Iron oxide and slag magnesium spinels are formed. This example is appropriate to be modified if brick made of silica, chrome ore or magnesia-chrome masses are used as furnace lining Find use.

Es konnte festgestellt werden, daß die so aufgebrachten Schichten sich monolithisch mit der vorausgehenden Schicht vereinigen und dabei eine feste Verbindung mit dem Ofenfutter behalten, die allen Betriebsbedingungen des Ofens widersteht. Außerdem besitzt der so in mehreren Schichten aufgebrachte überzug eine infolge der wachsenden Magnesiumspinellbildung steigende Feuerfestigkeit.It was found that the layers applied in this way unite monolithically with the previous layer and thereby become a solid Maintain connection with the furnace lining, all operating conditions of the furnace resists. In addition, the coating applied in several layers has a increasing fire resistance as a result of the growing magnesium spinel formation.

Die Umsetzung der aufgesprühten Massen mit dem auf der vorausgehenden Schicht abgelagerten Eisenoxyd und der Schlacke erfolgt bei den Temperaturen des im Betrieb befindlichen Ofens in sehr kurzer Zeit. Als Suspendiermittel kann beispielsweise kolloidaler Ton, als Bindemittel Natriumsilicat und als Netzmittel können Metallsalze von Amylsulfonsäure verwendet werden. Diese Bestandteile sollen mit den Grundbestandteilen der Beschichtungsmasse fein vermahlen in den erforderlichen Mengenverhältnissen vermischt werden.The implementation of the sprayed masses with the one on the previous one Layer of deposited iron oxide and the slag takes place at the temperatures of the furnace in operation in a very short time. As a suspending agent, for example colloidal clay, as a binder sodium silicate and as a wetting agent can be metal salts of amyl sulfonic acid can be used. These ingredients are meant to match the basic ingredients the coating mass finely ground in the required proportions be mixed.

Claims

Claims: 1. Method for covering the exposed to the flames refractory lining of an open hearth furnace while the furnace is in operation by spraying it on Chromium ore-containing masses with a magnesium oxide content, thus g e k e n nz e i c h n e t that there are at least two layers of high temperature resistant finely divided Material sprayed on top of each other in the form of an aqueous slurry, of which the first approximately possesses the composition of the oven lining to be coated and is able to with iron oxide and slag deposited on the lining with the formation of spinels to react, and the following layers partly from the high temperature resistant Material of the first layer exist and due to increasing magnesium oxide content are increasingly able to cope with with deposited on the previous layer Iron oxide and slag react to form magnesium spinels.

2. The method according to claim 1, characterized in that the material of the preceding layer flows more easily than that of the following and that all layers contain binding, suspending and wetting agents. Considered publications: German Patent Specifications No. 752 067, 947 712, 1075 490; U.S. Patent Nos. 1345 377, 1448 684, 1459357.