生成耐火物質的方法
2023-06-13 20:19:11 2
專利名稱：生成耐火物質的方法
技術領域：
本發明是關於在一表面上生成耐火物質(refractorymass)的方法，該方法通過如下步驟實施從噴槍的噴嘴向表面噴塗存在於助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物，以便所述氧化顆粒燃燒時產生足夠的熱軟化或至少熔化難熔顆粒的表面，進而促使耐火物料的形成。本發明還涉及通過所述方法在一表面上形成耐火物質的裝置，該裝置具有使所述顆粒與載氣流混合的設備和具有用以噴出顆粒的噴嘴的噴槍，以及把載氣和所夾帶顆粒輸送到噴槍噴嘴的加料管。
這種方法對於在耐火磚和其它表面上形成耐火塗層是有效的，特別適用於原地修理或加固爐襯。在某些情況下，當爐正處於工作狀態時此法仍可應用。該方法尤其適用於由於耐火材料與熔融金屬間的接觸而造成的燒蝕的修繕，例如鋼鐵工業中所使用的熔爐、鑄桶和轉爐等。
專利說明書GB1，330，894(Glaverbel)號和GB2，035，524A(CoalIndnstry〔patents〕Limited)敘述了本領域先有的申請方案。
眾所周知，選用耐火顆粒的目的是使所形成的物質具有所希望的耐火特性，例如，使待噴塗耐火顆粒與耐火襯底的化學組分一致，即在底基上形成高質量的耐火層。儘管其它顆粒，例如鎂和鋯，也可用在要求所形成耐火材料具有特殊性能的場合中，但是矽和/或鋁是最常用的可氧化顆粒材料。當然，也還有其它物質可使用，但一般不推薦。已經建議，應使用平均粒經低於50微米或甚至低於10微米的可氧化顆粒(GB1，330，894A)。
當然，對於確保有足夠的氧氣以獲得所要求的燃燒程度這一要求是明確的，而且已推薦供給足夠過量的氧氣。例如，GB1，330，894A推薦使用氧氣做為載氣，在其實例中，規定每小時的加料速度為60公斤顆粒(混合在1200升氧氣中)和30kg顆粒(混合在480升氧氣中)。
通常希望所形成的耐火物質中基本上不含有不易氧化的物質(Still-oxidisablematerial)，因為這種物質的存在通常會降低耐火物質的質量，必然導致在噴塗過程中尚未燃燒的物質不能產生熱，結果造成了一定程度的浪費，增加了不必要的工藝費用。由於不易氧化的物質當它們摻埋在所形成的耐火物質中時幾乎不能燃燒，它們必需在其軸跡周圍或暴露在正在噴塗的表面上燃燒。在使用中，噴射物質的噴槍端部的噴嘴與正在形成耐火物質的表面之間通常保持10～30釐米長的距離，因而要求可氧化物質應非常迅速地燃燒。使用與富氧氣流混合很好的非常少量的可氧化顆粒能促進這種迅速的燃燒。
為了增加所形成耐火物質的耐火性，不含氣孔的耐火物質最為理想。特別是如果使用期間該耐火物質要與熔融金屬相接觸，則尤其應該如此。使用大量載氣時，形成多孔耐火物質的危險就會增加。
為了在噴槍噴射時能迅速而有效地燃燒，加入非常少的與富氧氣流混合很好的可氧化顆粒最為有益，但是這也可能在通往噴槍噴嘴的加料管內發生支持燃燒的情況。這將很明顯會阻礙工藝過程，並可能使所用設備受到損壞。如果火焰擴展速度大於物質從噴槍中噴出的速度，則在某些情況下會引起由噴嘴處開始的逆燃。使用非常少量的可氧化顆粒、提高可氧化顆粒相對耐火顆粒的重量比，提高氧氣在載氣流中的比例，以及增大加料管直徑，這些都會使加料管裡燃燒的危險性增大。逆燃可能會採取比較緩和形式，僅造成噴槍噴嘴的阻塞，也可能採取嚴重的形式，正好返回到可氧化顆粒與氧載氣流混合的地點。為此，GB1，330，894A推薦使用具有各種安全部件的裝置，如GB1，330，895A(也以Glaverbel名義)所述。
GB2，035，524A提出通過加入可氧化顆粒到不會支持它們燃燒的載氣(推薦空氣)中和向噴槍中靠噴嘴處通入氧氣的方法來克服逆燃問題。推薦並舉例說明每小時的進料速度為30公斤混合顆粒(在3000～6000升空氣中)，而供氧的體積流速為空氣體積流速的2～4倍。顯然，在不支持氧化的載氣中，突然發生的燃燒將不能逆向蔓延。另外，該說明書還建議選擇稍大的可氧化顆粒(達152微米)可減輕噴槍頂部的阻塞問題。的確，一般認為在距離噴槍的某一段距離內混合物不會燃燒，因為在此處氧氣與混合顆粒達到了充分的混合。於是，還存在著未燃燒的可氧化顆粒被摻入已形成的耐火物質中的危險。相對於所使用的顆粒量來說，使用這樣大量的氣體還往往會促進多孔耐火材料的形成。
按那些先有說明書所規定的加料速度，必然使生成耐火物質的積累速度相當低。為了得到相當高的耐火物質的積累速度，就必須使用一個以上的噴槍加料管，但這很不方便;或者增加加料管直徑，以便能供給大流量的顆粒混合物。用大直徑加料管還往往會增大加料管中發生燃燒的危險，因為這很容易使火焰在大直徑管內蔓延。
除了從噴槍噴嘴產生逆燃之外，還有另外一個重要的會產生燃燒的潛在因素，據估計，在顆粒被輸送時，它們相互碰撞或與加料管壁碰撞，這將產生熱，而且在能使正在形成的耐火物質迅速積累所要求的高的載氣和顆粒速度下，這熱足以使可氧化顆粒自燃，特別是它們被富氧氣流載送時尤其如此。
本發明的目的在於提供一種通用方法，這種方法能以很高的物質輸送速度使耐火物質迅速積累加厚，同時使正在加料管中輸送的物質的燃燒危險降低到令人滿意的程度。
按照本發明，提供在表面形成耐火物質的方法，該方法為從噴槍的噴嘴向表面噴出存在於助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物，以便所述可氧化顆粒燃燒時產生足夠的熱來使耐火顆粒軟化或至少表面熔化，進而形成耐火物質，其特徵在於所述顆粒混合物與載氣流自行混合，沿加料管向噴槍的噴嘴供料，並在沿加料管至少一個位置處輸入氧氣，而且在到達噴嘴之前，在流向噴槍噴嘴的過程中使氧氣與載氣/顆粒混合物相混合。
與其它方法相比，按照本發明的方法能獲得較高的物質輸送速度，逆燃和自燃的危險性更小，同時，只要噴塗物質一經從噴槍噴嘴中噴出，它便可以高效率進行燃燒，從而迅速獲得一種含有很少或不含未燃燒可氧化物質的密實而耐久的耐火物質。這種耐久的耐火物質的迅速形成對於金屬加工中所使用的耐火裝置的維修具有特殊的意義，因為對這種裝置所進行的任何修理都應在所規定的清理裝置的期限內完成，以便不幹擾加料、處理、卸料和再加料前的清理等正常操作循環。
與已知的從噴槍頂部供氧的方法相比，本發明的方法允許有輸入氧氣與顆粒混合的時間，這對已經提到的有效燃燒是很有好處的。當然，這意味著在某些情況下，在氧氣進口處與噴槍噴嘴之間的加料管可能發生逆燃或自燃。然而，最初混合有顆粒的載氣流中並不需要含有使可氧化物質燃燒所需要的全部氧氣，結果，在通入氧氣處之前的上遊加料管中發生燃燒的可能性很小。對於一定的顆粒輸送速度，上遊加料管段的氣體速度也能降低。這樣，這種方法就很容易以這樣一種方式來操作所要求的裝置的最敏感和最昂貴的部件，即顆粒與載氣流相混合的裝置可以免遭損害。所發生的任何逆燃或自燃也可以通過切斷供氧的方法得以制止。
在本發明的某些優選的具體裝置中，所述載氣流由一種惰性氣體組成。這種惰性氣體在載氣流中的比例可很容易地調整到使上遊加料管中通入氧氣處的逆燃或自燃的危險很小，同時使顆粒噴出時產生高效燃燒。這種惰性氣體最好含有氮氣。氮氣價格便宜、獲取方便，因此，在本發明的某些具體裝置中，與顆粒相混合的載氣基本上全部由氮氣組成。然而，對最好的工藝操作來說並不必需要與顆粒混合的載氣中不含有氧氣。確實，在本發明的某些優選的具體裝置中，這種載氣中含有一定比例的氧氣，因為它只要求少量的惰性氣體通入噴射混合物中，而且這樣將有利於形成質量得已提高的耐火材料產品。這樣，惰性氣體氮最好是作為空氣中的一種組分而通入。最好，惰性氣體含量至少為混合有顆粒的載氣流的30%(以體積計)。尤其推薦由50%(以體積計)的氧氣和50%(以體積計)的空氣所組成的載氣流(即約60%的氧氣和40%的氮氣)(在通入所述氧氣之前)。使用一種嚴格地講非惰性氣體也能帶來同樣的好處，而且它仍然具有抑制燃燒的性能，例如二氧化碳可用來減小或消除載氣首次與顆粒混合時的支持燃燒的能力。
氧氣通入載氣流的地點(一處或多處)，對於顆粒混合物沿著剩餘的通路流向噴槍噴嘴(如果沿噴槍有幾個不同的出口地點，則指最近的噴嘴)時載氣流與顆粒混合物相混合的程度有重要的影響。已經發現，為了使噴射顆粒有效地燃燒所需的適宜的混合度可出現在小於一米的剩餘管路長度中，但為了促進這種混合，最好在距噴槍噴嘴至少一米處將所述氧氣通入所述加料管中。
為了減少加料管中發生自燃的危險，最理想的方法是應至少將部分氧氣儘可能從下遊加料管中通入並且又要能有足夠的剩餘流路使組分互相混合。首先，這將有助於減短加料管的長度，在加料管中，可氧化顆粒的燃燒會受到(或很容易受到)該管中氣體的支撐。此外，還應注意到，在實際中將顆粒通入載氣的區段和噴槍之間的燃料管線並不是直線的。在通常用於與本發明有關的各種方法的裝置中，顆粒混合物是沿著撓性加料軟管輸送到噴槍中。很顯然，在噴槍管的彎曲處，特別是銳彎處，將尤其會產生摩擦熱。因此，優選的方法是將所述氧氣通入加料管或直接從噴槍底端之前通入。
儘可能在加料管下遊至少將部分氧氣通入的另一個重要好處是能有足夠的剩餘管路以供混合。在實際中，將供氣壓力提高到規定水平以上通常並不方便，而且這樣將會造成沿加料管的總壓力降受到限制。當沿著順流方向移向加料管通入氧氣的位置對於一定的管線總壓力降來說，這就能增大沿管線的質量流量速度，從而提高耐火材料的生成速度。
在本發明的某些優選的具體裝置中，至少要從兩個沿加料管的、在空間上相互分離的位置點將氧氣通入所述加料管中。這樣就要考慮到另外一個控制參數，以便能夠在一方面促進混合，而另一方面減少產生逆燃和自燃的危險並促進流速提高，這兩者之間要很好地兼顧起來。
在本發明的最優選具體裝置中，所述氧氣是靠近管壁通入加料管中的，這樣從一開始就在顆粒和加料管壁之間形成一個套筒。當然，該氧氣套筒將很快會與主載氣流相混合，但是，該套筒卻為正好在氧氣輸入處的下遊加料管管壁和顆粒流之間的碰撞提供了一個局部阻擋層，這樣便減少了將產生的摩擦熱同時也阻礙了加料管中的自燃。
這樣氧氣可以通過分布在進料管圓周上的一系列相互分離的噴口通入，但是最好以環形流的方式將所述氧氣通入所述加料管中，這樣就提供了更為均勻的氣體套筒。
在加料管橫截面增大的區段中將氧氣通入是有好處的。採用本發明的這一優選方案特點可以在將氧氣通入載氣流中時不致在加料管中生成反壓力，因而不致造成顆粒流動的中斷。採用這一特點還能夠使所述氧氣通入到與加料方向相平行的加料管中。由於這有助於促進載流中顆粒混合物的流動，因而是一種優選方案。
在本發明的最優選的具體裝置中，所述顆粒是使用文丘裡管輸入到所述載氣中的。這是一種平穩而易於控制地通入顆粒的非常簡單的方法。將文丘裡管用於此目的，能夠連續地將顆粒輸入到載氣流中，而且沒有必要專為顆粒使用壓力容器。
已經提到，在本發明方法的操作過程中可能出現的任何逆燃或自燃都可以用切斷供氧的方法使其停止。還可以用其它一些方法使這種燃燒停下來，但是要在人工控制下進行。然而，本發明的具體裝置具有特殊的安全優點，即加料管中的燃燒能自動地停止。相應的優選方法是利用加料管中發生了燃燒或阻塞時所述加料管中反壓力的突然增大來終止加料管向噴槍的噴嘴輸入顆粒。在某些這樣的具體裝置中，正是利用這種壓力的增大來阻斷所述加料管的。很顯然，這將停止了向噴槍噴嘴的供料，而且通過在加料管中安裝一個與加料管的截面密封的滑動配合的連接器，便可以極其簡單的方法停止供料。這種連接器的阻斷阻力和管截面的調節很容易，能夠被由於加料管中的燃燒或加料管的阻塞所造成的任何明顯的壓力升高所克服。這種阻斷方法的本身是可以使用的，而且最好使用來停止將顆粒混合物通入載氣流中，和/或為了防止所用材料的損耗而切斷將顆粒通入氣流。例如，這種阻斷作用可能會引起電氣控制線路的斷電。
按照另外一種方法，最好能利用加料管中發生燃燒或阻塞而使所述管中反壓力的突然增大來開始向所述加料管中通入惰性氣體。這樣通入的惰性氣體將勢必窒息加料管中的任何燃燒，最好能用這種壓力的升高來推動惰性氣體通入所述加料管以取代通入所述的氧氣。
本發明提供了適用於本說明書所指定的完成本發明方法的裝置，這樣就提供了一個通過對著表面噴塗存在於助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒混合物的方法在所述表面形成耐火物質的裝置。所述混合物存在於助燃載氣中，這樣可以在所述可氧化顆粒燃燒時產生足夠的熱，以便使耐火顆粒軟化或至少表面熔化，從而促進耐火物質的生成。該裝置包括將上述顆粒與載氣流相混合的設備以及將載氣和輸入的顆粒輸送到噴槍噴嘴中的加料管，這些顆粒是從噴嘴中噴射出的。該裝置的特徵在於氧氣是藉助於這種混合設備下遊加料管中的一個或多個管口通入載氣/顆粒混合物中，同時這個(或這幾個)管口的位置至少要距噴槍噴嘴一米遠。
如上所述，這是一個實施本發明方法的非常簡單的裝置。通過選擇適宜的載氣流加料管中的燃燒危險都可以限制在加料管中氧氣輸入管出口區，這樣就能使最敏感和最昂貴的設備部件，即顆粒與載氣流的混合設備避免損壞。與此同時，為了使氧氣與載氣流和顆粒完全混合，要保留足夠的管路長度，以促進它們從噴槍噴嘴噴出時能進行有效的燃燒。還有，在加料管中所出現的任何燃燒都可以用切斷供氧的方法使其停止。
最好，在所述加料管上或直接在噴槍底端的前面有一個通氧管。這樣就使得噴槍的結構很簡單，而又可以延遲至少部分氧氣向載氣/顆粒混合物中通入的時間。
在本發明的某些優選的具體裝置中，至少要有兩個沿加料管並在空間上相分離的輸氧管。這樣便增強了該裝置的通用性，進而在不同位置處通入氧氣、並有利於提高設備的安全性和效率。
這樣把輸氧管分布在沿所述加料管的整個圓周的至少一個位置上是有好處的。採用這種特點，可將所述氧氣輸入這樣的加料管中，從而在顆粒和加料管壁之間形成一個氣體套筒。當然，該氣體套筒的氧氣將很很快與載氣主流相混合，但是它卻為恰好在氧氣輸入處的下遊加料管管壁和顆粒流之間的碰撞提供了一個局部阻擋層，這樣便減少了將可能產生的摩擦熱，同時也阻礙了加料管中的自燃。
最好，這裡至少有一個環形輸氧管，因為這樣可以促進形成一個更為均勻的氣體套筒。
在根據本發明的優選的具體裝置中，在所述加料管管橫截面增大的區段中至少要設置一個輸氧管。這種能在輸入氧氣時不在加料管中產生任何明顯的反壓力以致可能中斷顆粒沿加料管向噴槍的流動。採用這一特點還勢必會使所述的氣體套筒延長，這樣便增加了防止加料管中發生自燃的保護能力。
這個或至少這樣的輸氧管與所述加料管軸向平行是有利的。由於這樣造成了輸入氧氣促進了載氣中顆粒的流動，因而這是一種優選的做法。
用以使所述顆粒與載氣流混合的所述設備最好由文丘裡管組成。這是一種能使顆粒與載氣流以平穩和易於控制的方法相混合的簡單設備。將文丘裡管用以此目的，能夠將顆粒連續地輸入載氣流中，而不需要為這些顆粒而使用壓力容器。
尤其可取的是，所提供的設備對加料管中出現燃燒或阻塞而使所述加料管中反壓力突增都很敏感，從而停止所述顆粒沿加料管向噴槍噴嘴輸送。由於提供了使管中燃燒自動停止的設備，因而帶來了操作安全的優點。對所述顆粒供給的終止可以通過終止所有沿加料管的流動，或停止向載氣中供送顆粒混合物來實現。
在本發明的某些優選的具體裝置中，這種對壓力敏感設備能有效阻斷所述加料管。這將終止向噴槍噴嘴的一切顆粒供給，並可以極為簡單的方法達到這個目的。最好，這種壓力敏感設備由兩個管狀件組成。第一個管狀件可在第二個管狀件中滑動，該設備在兩個管之間施加一所要求的閉合壓力，以阻止它們分離直到加料管中的壓力增大到足以引起這種阻斷。例如，裝配時可在加料管中安裝一個連接器，它可與加料管的截面進行密封滑動配合。這樣的連接器分離阻力和管截面可很容易地調整，以便能夠適應正常工作而又能為加料管中的燃燒或阻塞所形成的任何明顯的壓力升高所克服。
另一方面，該裝置能最好包括一個惰性氣體源，並安裝一臺對表徵加料管中的燃燒或阻塞的所述加料管中的反壓力的突增很敏感的設備，將該惰性氣體源與所述加料管連接起來。這種壓力敏感設備最好能切斷所述氧氣向所述加料管輸入和藉助一個或幾個輸氧管使惰性氣體源與所述加料管接通。按照這種方法，無論是減少供氧氣，還是增加供惰性氣體(或者同時採用兩種方法)，都可以使載氣變成不助燃的氣體，因而這種經改變的載氣將不再在加料管中起助燃作用。
參照如下示意圖，現對本發明的優選木嚀遄爸米黿舷晗傅拿枋觶渲校
圖1為說明將顆粒原料沿加料管輸入噴槍的具體裝置示意圖。
圖2為將補充氣體輸入加料管和加料管連接器組合件的橫截面視圖。
圖3為安裝著安全斷流器的加料管連接器部件橫截面視圖。
圖4為具體的噴槍裝置示意橫截面視圖。
在圖1中，帶有噴嘴O的噴槍1用於對著表面噴塗存在於助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物，以便在所述可氧化顆粒燃燒時生成足夠的熱量使耐火顆粒軟化或至少表面熔化，從而在所述表面上形成耐火物質。將符合要求的待噴射顆粒混合物2送到加料鬥3中，該加料3中有一個底部敞口的錐形鬥4，還裝有可繞垂直軸6轉動的攪拌槳5，平板7依靠加料鬥3中錐鬥4開口下面的垂直軸6來支持，並且在錐鬥4的外側裝有一個刮刀8，以便將物料從平板上刮落到流料槽9中，然後進入文丘裡管10中。載氣流沿著管11被送到文丘裡管10中，以便將待噴出的粒料帶入撓性加料軟管12，該軟管由文丘裡管10通向加料管連接器13、第二段撓性進料管14和噴槍1。還設置有氧氣源15，它通過閥16和撓性的補充氣體供給管17與連接器13接通，以便使氧氣到達噴槍噴嘴O之前先輸入加料管12，13，14和1中的載氣/顆粒混合物中。與閥16相連接的還有惰性氣體(例如氮氣)源18、必要時，有選擇地將氮氣送到連接器13中，一般取代來自氧源15的氧氣。
在這個具體裝置的另一變型中，省去了第一段撓性加料軟管14，而直接將連接器13與噴槍1底端連接在一起。
圖2較詳細地說明了連接器13及其連接方法，連接器13無論是在撓性加料軟管12和14之間，還是在噴槍1的底端，都可以以這種方法與加料管連接。連接器13包括一個外套管19，為了與補充氣體供給管17連接，外套管19上又焊接了一段螺紋管20。外套管19的一端加工有內螺紋21，以便與襯套23的一端22相連接，襯套23的另一端24插接到從文丘裡管10引出的撓性加料軟管12中，各種顆粒是在文丘裡管10中混合到載氣流中的。襯套23的另一端24的內表面呈圓錐形，一般使來自撓性軟管12的物料平穩流動並通過連接器13。撓性軟管12可以以任何一種所希望的方式固定在襯套23的另一端24上。將內套管25的進口處固定在襯套23的螺紋端22之中，以便與外套管19之間形成環隙26，後者並通過外套管19中的孔27與螺紋管20接通。內套管25的內表面基本上與襯套23的圓錐形內表面光滑貫通，目的同樣是為了促進流動平穩。在內套管25的出口處，連接器13的內表面將確定待噴出顆粒的流動通道。在連接器13內表面的整個區段28中的直徑和橫截面積變大了，這樣可以平穩地過渡到下遊撓性軟管段14的內表面。在橫截面積增大的區段28中，環隙26終止於與連接器13同軸配準的環形口29處。這樣能把氧氣輸入載氣流中，並在加料管中不產生例如像可能引起顆粒流動中斷的某些的反壓力，而且這也勢必會促進載氣流中顆粒混合物的流動。此外，採用這樣一種結構，可將氧氣輸入到加料管中，以便在顆粒和加料管管壁之間形成氣體套筒。當然，該氣體套筒中的氧將很快與主載氣流混合在一起，但是，它卻正好在氧氣輸入處的加料管下遊管壁與顆粒流增加的碰撞提供了一個局部阻擋層，這樣便減少了將產生的摩擦熱，同時也阻礙了加料管中的自燃。
外套管19的出口處30加工有外螺紋，以便擰上套管31，推入下遊的撓性軟管14或噴槍1，漁套管31進行配合，並且用一個壓緊環33將加料管圓周上的撓性O型環32壓緊到套管31或噴槍1上。通過O型環32所施加的壓緊力將下遊撓性加料軟管14或噴槍1與連接器13固定。O型環32所施加的壓緊力可以調節，以便加料管中反壓力的突然和足夠的增大(表明進料管或噴槍噴嘴中發生了燃燒或阻塞)將引起的連接器13和由撓性軟管14或噴槍1組成的下遊加料管之間接口處的加料管阻斷，這樣就終止了顆粒向噴嘴處的輸入。另一方面，這些壓緊力應能確保由軟管14和噴槍1所組成的加料管下遊的工作。
在後面這種情況下，當反壓力突燃增大，加料管的阻斷可以通過安裝如圖3所示的另外一個連接器來保證。
在圖3中，加料軟管，例如12或14，可以在要求串接連接器的位置處(一般為34處)當噴嘴管中偶然出現過壓時能自動地切斷加料管。被切開的加料軟管的兩個斷端以端一端對接墓叵擋逶詮芙油 6中(圖中只表示出一部分)。O型環37環繞在加料管12、14的一部分上，藉助於套管38迫使它與這段加料管相連，套管38可以擰到管接頭36的第一階螺紋39上，以便施加所希望的壓緊力。定位套管40緊緊地套在加料軟管上，套在軟管上的保持器41有許多小孔42、可以將其擰到管接頭36的第二階螺紋43上，以便把兩個套管封在其中。保持器41對加料軟管的末端來說，有足夠的長度以使管接頭36的管頭伸進去。如果加料管12，14，1中的壓力升高到足以克服O型環37壓緊作用的程度，那麼加料管的一端將滑出管接頭36，而且將被保持器41一端的定位套管40的參與而截留在保持器中。載氣可以通過保持器中的小孔42從加料管中逃逸，這樣沿加料的原料供給也就中止了。當一直允許氣體逃逸的同時，為了防止火焰從這些小孔42中噴出，需要的話，可以在保持器41外面裹覆一層石棉或類似的具有抗燃和透氣性能的材料。該連接器可以與加料軟管12、14的斷頭截面線35相對稱。另外一個方法是，用另外一設備(此處未標出)將其它的加料管部分牢固地固定在管接頭36上。在本裝置的一個變型中(此處未標出)，管接頭36構成了噴槍1的配合端面，因而成為通向噴槍噴嘴O的加料管的一部分，物料將從噴嘴處噴出。
圖4具體描繪了一個帶有一個用於噴射存於載氣中的顆粒混合物的噴嘴0的噴槍裝置1。噴槍1有一個主接管43，它以與圖示裝置的噴槍軸成40°的角度斜插到噴槍底端44中，目的在於與加料軟管連接，符合要求的顆粒混合物由加料軟管輸入到載氣中。這種載氣可由氧氣、惰性氣體的混合物組成。補充進料接管45穿入噴槍1的底端44，以便能使全部氧氣沿噴槍1輸入到其噴嘴0。輸入氧氣的量應是能使通過接管43輸入的混合物中的氧化顆粒有效燃燒。在圖示的裝置中，噴槍由底端44到噴嘴0的總長度為3米，而補充進料接管45伸入到噴槍中的長度為75釐米。噴槍1中所保留的進料管的長度應足以保證由補充進料管45輸入的氧氣在到達噴槍噴嘴O之前與顆粒和主載氣充分混合。
本發明的各種實施例如下實施例1當鹼性耐火磚砌築的爐壁溫度在1000℃以上時，用噴槍將一種顆粒混合物噴塗在爐壁上，形成一覆蓋層。雜質顆粒混合物由92%的鎂氧、4%的矽和4%的鋁(以上%均以重量計)組線，噴塗時用載氣輸送。所使用的氧化鎂粒經為100微米～2毫米。矽和鋁每一種顆粒的粒經均低於10微米。矽的比表面為4000釐米2/克，而鋁的比表面為6000釐米2/克。
三種顆粒的混合物在文丘裡管10中以每小時970Kg的速度輸入到載氣流中。通過文丘裡管的載氣中，含有50%的空氣(以體積計)，其餘為氧氣。另一種混合載氣含有60%的氧氣和40%的氮氣，其輸入速度為每小時175標米3。
連接器13處，補充氧氣輸入到通向噴槍的加料管中的速度為每小時110標米3。
該連接器位於噴槍的底部，而噴槍的長度約3米。
這種方法使混合物的燃燒有很好的連續性，因而能以很快的沉積速度形成一種低孔隙率、高質量的耐火材料，而且在加料管中發生燃燒的危險性很小。
在本實例的第一個變型中，通過文丘裡管的是混合載氣，輸入速度也為每小時175標米3，它由相同部分的氮氣和氧氣組成。這種變型也提供了極好的結果。
在本實例的第二個變型中，通過文丘裡管的是載氣，輸入速度也為每小時1753標米，它由氮氣組成。獲得的效果也很好。
實施例2
在用矽磚(主要呈鱗石英型)砌造的爐壁上發現了大量的裂縫。當爐壁溫度為1150℃時，使用噴槍噴塗一種顆粒混合物，以修補這些裂縫，該顆粒混合物由87%的二氧化矽、12%的矽和1%的鋁(%均以重量計)組成，噴塗時由載氣輸送。所使用的二氧化矽由三份方石英和二份鱗石英組成並以100微米～2毫米的粒經的顆粒組成。矽和鋁每一種顆粒的平均粒經小於10微米、矽和鋁兩種顆粒的比表面分別為4000釐米2/克和6000釐米2/克。
這三種顆粒的混合物在文丘裡管10中以每小時600公斤的速度輸入到載氣中。通過文丘裡管的載氣是空氣，輸入速度為每小時170標米3。
同樣以每小時1703標米的速度，將補充氧氣輸入由連接器通向噴槍的撓性軟管中。
該連接器的位置距噴槍底部約2米。
這種方法也可使混合物的燃燒連續性很好，因而以很快的沉積速度形成一種低孔隙率、高質量的耐火物質、而且沿管線向文丘裡管的逆燃危險性很小，在文丘裡管中各種顆粒首次被輸入到載氣流中。
實施例3在電熔的CorhartZac(商標)磚(由鋯英石、氧化鋁和二氧化矽組成)溫度處於1200℃以上時，用噴塗顆粒混合物的方法在這種磚表面沉積出均勻的耐火材料層。
所使用的該顆粒混合物含35%(以重量計)的鋯英石、53%的與矽和鋁混合在一起的氧化鋁，該混合物的矽含量為8%、鋁含量為4%。
氧化鋁和鋯英石的粒徑為50微米～500微米，而矽和鋁的顆粒粒徑和實施例1相同。
這些顆粒從噴槍中噴出的速度為每小時750Kg。通過文丘裡管的載氣為氬氣，供氣速度為每小時150標米。
以每小時50標米3的流量，在第一個連接器13處，將氧氣輸入通向噴槍的加料管中，該連接器正好位於文丘裡管10的出口處。藉助於第二個連接器13，以每小時150標米的速度將補充氧氣輸入到噴槍底部的加料管中。
按照本發明實施例進行操作，從沉積速度和所形成的耐火材料的質量來評價，給出的結果都是很好的，而且管中向文丘裡管逆燃的危險性很小。在文丘裡管中，各種顆粒首次輸入到載氣流中。
權利要求
1.一種在一表面上生成耐火物質的方法，該方法通過如下步驟實施從噴槍噴嘴向該表面噴塗存在於助燒載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物，以便所述可氧化顆粒燃燒時產生足夠的熱，使耐火顆粒軟化或至少表面熔化，進而促使耐火物質的形成，其特徵在於所述顆粒的混合物本身與一載氣流混合，沿著一管線輸送到噴槍噴嘴，而氧氣也在沿著這條管線的至少一個位置處輸入到該管線中；當氧氣流向噴槍噴嘴時，在到達噴嘴之前，它與載氣/顆粒混合物相混合；利用所述加料管中發生燃燒或阻塞時所述加料管中反壓力的突然增大來作為指示終止沿該加料管將所述顆粒輸送到噴槍噴嘴中。
2.按照權利要求1的方法，其中這種壓力突然增加是用來阻斷所述加料管。
3.按照權利要求1或2的方法，其中使用所述加料管中發生燃燒或阻塞的所述加料管中反壓力的突然增大來作為指示將惰性氣體輸送到所述加料管中。
4.按照權利要求3的方法，其中利用這種壓力的增大來開始將惰性氣體輸送到所述加料管中以取代輸送所述氧氣。
5.在一表面生成耐火物質的裝置，其操作過程為對著該表面噴塗存在於一助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物，以便當所述可氧化顆粒燃燒時，產生足夠的熱使耐火顆粒軟化或至少表面熔化，進而促使耐火物質的生成，該裝置由使所述顆粒與載氣流混合的設備和將載氣及其所載送的顆粒輸送到它們將由這裡被噴射出的噴槍噴嘴的加料管組成，其特徵在於提供了設備，以便藉助於這種混合設備的所述下遊管線中的一個或一個以上的管口，將氧氣輸送到載氣/顆粒混合物中，而且該管口至少距噴槍噴嘴一米;提供了一個對於所述加料管中出現了燃燒或阻塞以致加料管中反壓力突然增大很敏感的設備，目的在於終止所述顆粒沿加料管向噴槍噴嘴的輸送。
6.根據權利要求5中所述裝置，其中這種壓力敏感設備包括可在第二個管狀件中滑動的第一個管狀件和為在這樣兩個管狀件之間施加一所要求的壓緊壓力的設備，該壓緊壓力的目的在於防止兩管狀件擲耄敝良恿瞎苤械難沽υ齟蟮階鬩允顧欠擲搿
7.根據權利要求5或6中任一項所述裝置，其中該裝置包括一個惰性氣體源和一個對於所述加料管中出現了燃燒或阻塞以致加料管中反壓力突然增大很敏感的設備，並將這種惰性氣體源與所述加料管接通。
全文摘要
在一表面上成型耐火物質時，將存在於助燃載氣中的可氧化顆粒和耐火顆粒的混合物從噴槍1的噴嘴向該表面噴塗，以便可氧化顆粒燃燒產生足夠的熱，軟化或至少熔化難熔顆粒的表面，使耐火物料成形。顆粒2的混合物自身與載氣流混合，例如，使用噴管10，沿12、14向噴槍的噴嘴供料，並將氧氣引入這種加料管於至少一位置，在它流向噴嘴口但在到達出口之前最好離噴槍噴嘴至少一米使氧氣與載氣/顆粒混合物混合，藉助連接器13加入氧氣。
文檔編號B05B7/14GK1034055SQ8810789
公開日1989年7月19日 申請日期1986年9月2日 優先權日1985年9月7日
發明者萊昂·菲利普·莫蒂特, 埃米利安·烏洛達斯基 申請人:格拉沃貝爾公司