专利名称:生成耐火物质的方法
本发明是关于在一表面上生成耐火物质(refractory mass)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。本发明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。
书GB1，330，894(Glaverbel)号和GB2，035，524 A(Coal Indnstry〔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(GB1，330，894 A)。
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，GB1，330，894 A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-oxidisable material)，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，GB1，330，894 A推荐使用具有各种安全部件的装置，如GB1，330，895 A(也以Glaverbel名义)所述。
GB2，035，524 A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。
本发明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。
按照本发明，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，按照本发明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，本发明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。
在本发明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，在本发明的某些具体装置中，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，在本发明的某些优选的具体装置中，这种载气中含有一定比例的氧气，因为它只要求少量的惰性气体通入喷射混合物中，而且这样将有利于形成质量得已提高的耐火材料产品。这样，惰性气体氮最好是作为空气中的一种组分而通入。最好，惰性气体含量至少为混合有颗粒的载气流的30%(以体积计)。尤其推荐由50%(以体积计)的氧气和50%(以体积计)的空气所组成的载气流(即约60%的氧气和40%的氮气)(在通入所述氧气之前)。使用一种严格地讲非惰性气体也能带来同样的好处，而且它仍然具有抑制燃烧的性能，例如二氧化碳可用来减小或消除载气首次与颗粒混合时的支持燃烧的能力。
氧气通入载气流的地点(一处或多处)，对于颗粒混合物沿着剩余的通路流向喷枪喷嘴(如果沿喷枪有几个不同的出口地点，则指最近的喷嘴)时载气流与颗粒混合物相混合的程度有重要的影响。已经发现，为了使喷射颗粒有效地燃烧所需的适宜的混合度可出现在小于一米的剩余管路长度中，但为了促进这种混合，最好在距喷枪喷嘴至少一米处将所述氧气通入所述加料管中。
为了减少加料管中发生自燃的危险，最理想的方法是应至少将部分氧气尽可能从下游加料管中通入并且又要能有足够的剩余流路使组分互相混合。首先，这将有助于减短加料管的长度，在加料管中，可氧化颗粒的燃烧会受到(或很容易受到)该管中气体的支撑。此外，还应注意到，在实际中将颗粒通入载气的区段和喷枪之间的燃料管线并不是直线的。在通常用于与本发明有关的各种方法的装置中，颗粒混合物是沿着挠性加料软管输送到喷枪中。很显然，在喷枪管的弯曲处，特别是锐弯处，将尤其会产生摩擦热。因此，优选的方法是将所述氧气通入加料管或直接从喷枪底端之前通入。
尽可能在加料管下游至少将部分氧气通入的另一个重要好处是能有足够的剩余管路以供混合。在实际中，将供气压力提高到规定水平以上通常并不方便，而且这样将会造成沿加料管的总压力降受到限制。当沿着顺流方向移向加料管通入氧气的位置对于一定的管线总压力降来说，这就能增大沿管线的质量流量速度，从而提高耐火材料的生成速度。
在本发明的某些优选的具体装置中，至少要从两个沿加料管的、在空间上相互分离的位置点将氧气通入所述加料管中。这样就要考虑到另外一个控制参数，以便能够在一方面促进混合，而另一方面减少产生逆燃和自燃的危险并促进流速提高，这两者之间要很好地兼顾起来。
在本发明的最优选具体装置中，所述氧气是靠近管壁通入加料管中的，这样从一开始就在颗粒和加料管壁之间形成一个套筒。当然，该氧气套筒将很快会与主载气流相混合，但是，该套筒却为正好在氧气输入处的下游加料管管壁和颗粒流之间的碰撞提供了一个局部阻挡层，这样便减少了将产生的摩擦热同时也阻碍了加料管中的自燃。
这样氧气可以通过分布在进料管圆周上的一系列相互分离的喷口通入，但是最好以环形流的方式将所述氧气通入所述加料管中，这样就提供了更为均匀的气体套筒。
在加料管横截面增大的区段中将氧气通入是有好处的。采用本发明的这一优选方案特点可以在将氧气通入载气流中时不致在加料管中生成反压力，因而不致造成颗粒流动的中断。采用这一特点还能够使所述氧气通入到与加料方向相平行的加料管中。由于这有助于促进载流中颗粒混合物的流动，因而是一种优选方案。
在本发明的最优选的具体装置中，所述颗粒是使用文丘里管输入到所述载气中的。这是一种平稳而易于控制地通入颗粒的非常简单的方法。将文丘里管用于此目的，能够连续地将颗粒输入到载气流中，而且没有必要专为颗粒使用压力容器。
已经提到，在本发明方法的操作过程中可能出现的任何逆燃或自燃都可以用切断供氧的方法使其停止。还可以用其它一些方法使这种燃烧停下来，但是要在人工控制下进行。然而，本发明的具体装置具有特殊的安全优点，即加料管中的燃烧能自动地停止。相应的优选方法是利用加料管中发生了燃烧或阻塞时所述加料管中反压力的突然增大来终止加料管向喷枪的喷嘴输入颗粒。在某些这样的具体装置中，正是利用这种压力的增大来阻断所述加料管的。很显然，这将停止了向喷枪喷嘴的供料，而且通过在加料管中安装一个与加料管的截面密封的滑动配合的连接器，便可以极其简单的方法停止供料。这种连接器的阻断阻力和管截面的调节很容易，能够被由于加料管中的燃烧或加料管的阻塞所造成的任何明显的压力升高所克服。这种阻断方法的本身是可以使用的，而且最好使用来停止将颗粒混合物通入载气流中，和/或为了防止所用材料的损耗而切断将颗粒通入气流。例如，这种阻断作用可能会引起电气控制线路的断电。
按照另外一种方法，最好能利用加料管中发生燃烧或阻塞而使所述管中反压力的突然增大来开始向所述加料管中通入惰性气体。这样通入的惰性气体将势必窒息加料管中的任何燃烧，最好能用这种压力的升高来推动惰性气体通入所述加料管以取代通入所述的氧气。
本发明提供了适用于本说明书所指定的完成本发明方法的装置，这样就提供了一个通过对着表面喷涂存在于助燃载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒混合物的方法在所述表面形成耐火物质的装置。所述混合物存在于助燃载气中，这样可以在所述可氧化颗粒燃烧时产生足够的热，以便使耐火颗粒软化或至少表面熔化，从而促进耐火物质的生成。该装置包括将上述颗粒与载气流相混合的设备以及将载气和输入的颗粒输送到喷枪喷嘴中的加料管，这些颗粒是从喷嘴中喷射出的。该装置的特征在于氧气是借助于这种混合设备下游加料管中的一个或多个管口通入载气/颗粒混合物中，同时这个(或这几个)管口的位置至少要距喷枪喷嘴一米远。
如上所述，这是一个实施本发明方法的非常简单的装置。通过选择适宜的载气流加料管中的燃烧危险都可以限制在加料管中氧气输入管出口区，这样就能使最敏感和最昂贵的设备部件，即颗粒与载气流的混合设备避免损坏。与此同时，为了使氧气与载气流和颗粒完全混合，要保留足够的管路长度，以促进它们从喷枪喷嘴喷出时能进行有效的燃烧。还有，在加料管中所出现的任何燃烧都可以用切断供氧的方法使其停止。
最好，在所述加料管上或直接在喷枪底端的前面有一个通氧管。这样就使得喷枪的结构很简单，而又可以延迟至少部分氧气向载气/颗粒混合物中通入的时间。
在本发明的某些优选的具体装置中，至少要有两个沿加料管并在空间上相分离的输氧管。这样便增强了该装置的通用性，进而在不同位置处通入氧气、并有利于提高设备的安全性和效率。
这样把输氧管分布在沿所述加料管的整个圆周的至少一个位置上是有好处的。采用这种特点，可将所述氧气输入这样的加料管中，从而在颗粒和加料管壁之间形成一个气体套筒。当然，该气体套筒的氧气将很很快与载气主流相混合，但是它却为恰好在氧气输入处的下游加料管管壁和颗粒流之间的碰撞提供了一个局部阻挡层，这样便减少了将可能产生的摩擦热，同时也阻碍了加料管中的自燃。
最好，这里至少有一个环形输氧管，因为这样可以促进形成一个更为均匀的气体套筒。
在根据本发明的优选的具体装置中，在所述加料管管横截面增大的区段中至少要设置一个输氧管。这种能在输入氧气时不在加料管中产生任何明显的反压力以致可能中断颗粒沿加料管向喷枪的流动。采用这一特点还势必会使所述的气体套筒延长，这样便增加了防止加料管中发生自燃的保护能力。
这个或至少这样的输氧管与所述加料管轴向平行是有利的。由于这样造成了输入氧气促进了载气中颗粒的流动，因而这是一种优选的做法。
用以使所述颗粒与载气流混合的所述设备最好由文丘里管组成。这是一种能使颗粒与载气流以平稳和易于控制的方法相混合的简单设备。将文丘里管用以此目的，能够将颗粒连续地输入载气流中，而不需要为这些颗粒而使用压力容器。
尤其可取的是，所提供的设备对加料管中出现燃烧或阻塞而使所述加料管中反压力突增都很敏感，从而停止所述颗粒沿加料管向喷枪喷嘴输送。由于提供了使管中燃烧自动停止的设备，因而带来了操作安全的优点。对所述颗粒供给的终止可以通过终止所有沿加料管的流动，或停止向载气中供送颗粒混合物来实现。
在本发明的某些优选的具体装置中，这种对压力敏感设备能有效阻断所述加料管。这将终止向喷枪喷嘴的一切颗粒供给，并可以极为简单的方法达到这个目的。最好，这种压力敏感设备由两个管状件组成。第一个管状件可在第二个管状件中滑动，该设备在两个管之间施加一所要求的闭合压力，以阻止它们分离直到加料管中的压力增大到足以引起这种阻断。例如，装配时可在加料管中安装一个连接器，它可与加料管的截面进行密封滑动配合。这样的连接器分离阻力和管截面可很容易地调整，以便能够适应正常工作而又能为加料管中的燃烧或阻塞所形成的任何明显的压力升高所克服。
另一方面，该装置能最好包括一个惰性气体源，并安装一台对表征加料管中的燃烧或阻塞的所述加料管中的反压力的突增很敏感的设备，将该惰性气体源与所述加料管连接起来。这种压力敏感设备最好能切断所述氧气向所述加料管输入和借助一个或几个输氧管使惰性气体源与所述加料管接通。按照这种方法，无论是减少供氧气，还是增加供惰性气体(或者同时采用两种方法)，都可以使载气变成不助燃的气体，因而这种经改变的载气将不再在加料管中起助燃作用。
参照如下示意图，现对本发明的优选的具体装置做较详细的描述，其中图1为说明将颗粒原料沿加料管输入喷枪的具体装置示意图。
图2为将补充气体输入加料管和加料管连接器组合件的横截面视图。
图3为安装着安全断流器的加料管连接器部件横截面视图。
图4为具体的喷枪装置示意横截面视图。
在图1中，带有喷嘴O的喷枪1用于对着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，以便在所述可氧化颗粒燃烧时生成足够的热量使耐火颗粒软化或至少表面熔化，从而在所述表面上形成耐火物质。将符合要求的待喷射颗粒混合物2送到加料斗3中，该加料3中有一个底部敞口的锥形斗4，还装有可绕垂直轴6转动的搅拌桨5，平板7依靠加料斗3中锥斗4开口下面的垂直轴6来支持，并且在锥斗4的外侧装有一个刮刀8，以便将物料从平板上刮落到流料槽9中，然后进入文丘里管10中。载气流沿着管11被送到文丘里管10中，以便将待喷出的粒料带入挠性加料软管12，该软管由文丘里管10通向加料管连接器13、第二段挠性进料管14和喷枪1。还设置有氧气源15，它通过阀16和挠性的补充气体供给管17与连接器13接通，以便使氧气到达喷枪喷嘴O之前先输入加料管12，13，14和1中的载气/颗粒混合物中。与阀16相连接的还有惰性气体(例如氮气)源18、必要时，有选择地将氮气送到连接器13中，一般取代来自氧源15的氧气。
在这个具体装置的另一变型中，省去了第一段挠性加料软管14，而直接将连接器13与喷枪1底端连接在一起。
图2较详细地说明了连接器13及其连接方法，连接器13无论是在挠性加料软管12和14之间，还是在喷枪1的底端，都可以以这种方法与加料管连接。连接器13包括一个外套管19，为了与补充气体供给管17连接，外套管19上又焊接了一段螺纹管20。外套管19的一端加工有内螺纹21，以便与衬套23的一端22相连接，衬套23的另一端24插接到从文丘里管10引出的挠性加料软管12中，各种颗粒是在文丘里管10中混合到载气流中的。衬套23的另一端24的内表面呈圆锥形，一般使来自挠性软管12的物料平稳流动并通过连接器13。挠性软管12可以以任何一种所希望的方式固定在衬套23的另一端24上。将内套管25的进口处固定在衬套23的螺纹端22之中，以便与外套管19之间形成环隙26，后者并通过外套管19中的孔27与螺纹管20接通。内套管25的内表面基本上与衬套23的圆锥形内表面光滑贯通，目的同样是为了促进流动平稳。在内套管25的出口处，连接器13的内表面将确定待喷出颗粒的流动通道。在连接器13内表面的整个区段28中的直径和横截面积变大了，这样可以平稳地过渡到下游挠性软管段14的内表面。在横截面积增大的区段28中，环隙26终止于与连接器13同轴配准的环形口29处。这样能把氧气输入载气流中，并在加料管中不产生例如像可能引起颗粒流动中断的某些的反压力，而且这也势必会促进载气流中颗粒混合物的流动。此外，采用这样一种结构，可将氧气输入到加料管中，以便在颗粒和加料管管壁之间形成气体套筒。当然，该气体套筒中的氧将很快与主载气流混合在一起，但是，它却正好在氧气输入处的加料管下游管壁与颗粒流增加的碰撞提供了一个局部阻挡层，这样便减少了将产生的摩擦热，同时也阻碍了加料管中的自燃。
外套管19的出口处30加工有外螺纹，以便拧上套管31，推入下游的挠性软管14或喷枪1，渔套管31进行配合，并且用一个压紧环33将加料管圆周上的挠性O型环32压紧到套管31或喷枪1上。通过O型环32所施加的压紧力将下游挠性加料软管14或喷枪1与连接器13固定。O型环32所施加的压紧力可以调节，以便加料管中反压力的突然和足够的增大(表明进料管或喷枪喷嘴中发生了燃烧或阻塞)将引起的连接器13和由挠性软管14或喷枪1组成的下游加料管之间接口处的加料管阻断，这样就终止了颗粒向喷嘴处的输入。另一方面，这些压紧力应能确保由软管14和喷枪1所组成的加料管下游的工作。
在后面这种情况下，当反压力突燃增大，加料管的阻断可以通过安装如图3所示的另外一个连接器来保证。
在图3中，加料软管，例如12或14，可以在要求串接连接器的位置处(一般为34处)当喷嘴管中偶然出现过压时能自动地切断加料管。被切开的加料软管的两个断端以端一端对接的关系插在管接头36中(图中只表示出一部分)。O型环37环绕在加料管12、14的一部分上，借助于套管38迫使它与这段加料管相连，套管38可以拧到管接头36的第一阶螺纹39上，以便施加所希望的压紧力。定位套管40紧紧地套在加料软管上，套在软管上的保持器41有许多小孔42、可以将其拧到管接头36的第二阶螺纹43上，以便把两个套管封在其中。保持器41对加料软管的末端来说，有足够的长度以使管接头36的管头伸进去。如果加料管12，14，1中的压力升高到足以克服O型环37压紧作用的程度，那么加料管的一端将滑出管接头36，而且将被保持器41一端的定位套管40的参与而截留在保持器中。载气可以通过保持器中的小孔42从加料管中逃逸，这样沿加料的原料供给也就中止了。当一直允许气体逃逸的同时，为了防止火焰从这些小孔42中喷出，需要的话，可以在保持器41外面裹覆一层石棉或类似的具有抗燃和透气性能的材料。该连接器可以与加料软管12、14的断头截面线35相对称。另外一个方法是，用另外一设备(此处未标出)将其它的加料管部分牢固地固定在管接头36上。在本装置的一个变型中(此处未标出)，管接头36构成了喷枪1的配合端面，因而成为通向喷枪喷嘴O的加料管的一部分，物料将从喷嘴处喷出。
图4具体描绘了一个带有一个用于喷射存于载气中的颗粒混合物的喷嘴0的喷枪装置1。喷枪1有一个主接管43，它以与图示装置的喷枪轴成40°的角度斜插到喷枪底端44中，目的在于与加料软管连接，符合要求的颗粒混合物由加料软管输入到载气中。这种载气可由氧气、惰性气体的混合物组成。补充进料接管45穿入喷枪1的底端44，以便能使全部氧气沿喷枪1输入到其喷嘴0。输入氧气的量应是能使通过接管43输入的混合物中的氧化颗粒有效燃烧。在图示的装置中，喷枪由底端44到喷嘴0的总长度为3米，而补充进料接管45伸入到喷枪中的长度为75厘米。喷枪1中所保留的进料管的长度应足以保证由补充进料管45输入的氧气在到达喷枪喷嘴O之前与颗粒和主载气充分混合。
本发明的各种实施例如下实施例1当碱性耐火砖砌筑的炉壁温度在1000℃以上时，用喷枪将一种颗粒混合物喷涂在炉壁上，形成一覆盖层。杂质颗粒混合物由92%的镁氧、4%的硅和4%的铝(以上%均以重量计)组线，喷涂时用载气输送。所使用的氧化镁粒经为100微米～2毫米。硅和铝每一种颗粒的粒经均低于10微米。硅的比表面为4000厘米2/克，而铝的比表面为6000厘米2/克。
三种颗粒的混合物在文丘里管10中以每小时970Kg的速度输入到载气流中。通过文丘里管的载气中，含有50%的空气(以体积计)，其余为氧气。另一种混合载气含有60%的氧气和40%的氮气，其输入速度为每小时175标米3。
连接器13处，补充氧气输入到通向喷枪的加料管中的速度为每小时110标米3。
该连接器位于喷枪的底部，而喷枪的长度约3米。
这种方法使混合物的燃烧有很好的连续性，因而能以很快的沉积速度形成一种低孔隙率、高质量的耐火材料，而且在加料管中发生燃烧的危险性很小。
在本实例的第一个变型中，通过文丘里管的是混合载气，输入速度也为每小时175标米3，它由相同部分的氮气和氧气组成。这种变型也提供了极好的结果。
在本实例的第二个变型中，通过文丘里管的是载气，输入速度也为每小时1753标米，它由氮气组成。获得的效果也很好。
实施例2
在用矽砖(主要呈鳞石英型)砌造的炉壁上发现了大量的裂缝。当炉壁温度为1150℃时，使用喷枪喷涂一种颗粒混合物，以修补这些裂缝，该颗粒混合物由87%的二氧化硅、12%的硅和1%的铝(%均以重量计)组成，喷涂时由载气输送。所使用的二氧化硅由三份方石英和二份鳞石英组成并以100微米～2毫米的粒经的颗粒组成。硅和铝每一种颗粒的平均粒经小于10微米、硅和铝两种颗粒的比表面分别为4000厘米2/克和6000厘米2/克。
这三种颗粒的混合物在文丘里管10中以每小时600公斤的速度输入到载气中。通过文丘里管的载气是空气，输入速度为每小时170标米3。
同样以每小时1703标米的速度，将补充氧气输入由连接器通向喷枪的挠性软管中。
该连接器的位置距喷枪底部约2米。
这种方法也可使混合物的燃烧连续性很好，因而以很快的沉积速度形成一种低孔隙率、高质量的耐火物质、而且沿管线向文丘里管的逆燃危险性很小，在文丘里管中各种颗粒首次被输入到载气流中。
实施例3在电熔的Corhart Zac(商标)砖(由锆英石、氧化铝和二氧化硅组成)温度处于1200℃以上时，用喷涂颗粒混合物的方法在这种砖表面沉积出均匀的耐火材料层。
所使用的该颗粒混合物含35%(以重量计)的锆英石、53%的与硅和铝混合在一起的氧化铝，该混合物的硅含量为8%、铝含量为4%。
氧化铝和锆英石的粒径为50微米～500微米，而硅和铝的颗粒粒径和实施例1相同。
这些颗粒从喷枪中喷出的速度为每小时750Kg。通过文丘里管的载气为氩气，供气速度为每小时150标米。
以每小时50标米3的流量，在第一个连接器13处，将氧气输入通向喷枪的加料管中，该连接器正好位于文丘里管10的出口处。借助于第二个连接器13，以每小时150标米的速度将补充氧气输入到喷枪底部的加料管中。
按照本发明实施例进行操作，从沉积速度和所形成的耐火材料的质量来评价，给出的结果都是很好的，而且管中向文丘里管逆燃的危险性很小。在文丘里管中，各种颗粒首次输入到载气流中。
权利要求
1.一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。
2.根据权利要求
1中所述方法，其中所述载气流由一惰性气体组成。
3.根据权利要求
1或2中所述方法，其中将所述氧气输入到所述加料管中的位置至少距离喷枪喷嘴1米。
4.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中将所述氧气输入到所述加料管中，或直接从喷枪底部之前输入。
5.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中氧气是由沿所述加料管的至少两个空间上互相分离的位置处输入所述加料管中的。
6.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中所述氧气是贴着所述加料管的壁输入所述加料管中的，以便开始时在颗粒和该加料管管壁之间形成一个套筒。
7.根据权利要求
6中所述方法，其中所述氧气是以环状流体输入所述加料管中的。
8.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中所述氧气是在管横截面积增大的区段中输入所述加料管中的。
9.根据权利要求
8中所述方法，其中所述氧气输入到与供料方向平行的所述加料管中。
10.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中所述颗粒是在文丘里管中输入到所述载气中的。
11.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中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。
12.根据权利要求
11中所述方法，其中原料这种压力的增大来阻断所述加料管。
13.根据前述任一权利要求
中所述方法，其中使用所述加料管中发生燃烧或阻塞的所述加料管中反压力的突然增大来作为指示将惰性气体输送到所述加料管中。
14.根据权利要求
13中所述方法，其中利用这种压力的增大来开始将惰性气体输送到所述加料管中，以取代输送所述氧气。
15.在一表面生成耐火物质的装置，其操作过程为对着该表面喷涂存在于一助燃载气中的可氧化颗粒和耐火颗粒的混合物，以便当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生成，该装置由使所述颗粒与载气流混合的设备和将载气及其所载送的颗粒输送到它们将由这里被喷射出的喷枪喷嘴的加料管组成，其特征在于提供了设备，以便借助于这种混合设备的所述下游管线中的一个或一个以上的管口，将氧气输送到载气/颗粒混合物中，而且该管口至少距喷枪喷嘴一米。
16.根据权利要求
15中所述方法，其中在所述加料管中有一个输氧管，或直接从喷枪底部之前输入氧气。
17.根据权利要求
15或16中所述装置，其中至少要在沿所述加料管的空间上互相分离的两位置处安装输氧管。
18.根据权利要求
15～17中任一项所述装置，其中这样的输氧管分布在所述加料管的整个圆周上的至少一个位置处。
19.根据权利要求
18中所述装置，其中至少要有一个环形输氧管。
20.根据权利要求
15～19中任一项所述装置，其中在所述加料管的横截面积增大区段中至少要安装一个输氧管。
21.根据权利要求
20中所述装置，其中这个或至少一个这样的输氧管要与所述加料管轴向平行。
22.根据权利要求
15～21中任一项所述装置，其中用以混合所述颗粒和载气流设备是由一个文丘里管组线的。
23.根据权利要求
15～22中任一项所述装置，其中提供了一个对于所述加料管中出现了燃烧或阻塞以致加料管中反压力突然增大很敏感的设备，目的在于终止所述颗粒沿加料管向喷枪喷嘴的输送。
24.根据权利要求
23中所述装置，其中这种压力敏感设备的功能在于阻断所述加料管。
25.根据权利要求
23中所述装置，其中这种压力敏感设备包括可在第二个管状件中滑动的第一个管状件和为在这样两个管状件之间施加一所要求的压紧压力的设备，该压紧压力的目的在于防止两管状件分离，直至加料管中的压力增大到足以使它们分离。
26.根据权利要求
15～25中任一项所述装置，其中该装置包括一个惰性气体源和一个对于所述加料管中出现了燃烧或阻塞以致加料管中反压力突然增大很敏感的设备，并将这种惰性气体源与所述加料管接通。
27.根据权利要求
26中所述装置，其中这样的压力敏感设备的功能是使向所述加料管的输氧中断，同时借助于这个或至少一个输氧管使惰性气体源与所述加料管接通。
专利摘要
在一表面上成型耐火物质时，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，使耐火物料成型。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。
文档编号B05B7/14GK86105355SQ86105355
公开日1987年3月4日 申请日期1986年9月2日
发明者莱昂·菲利普·莫蒂特, 埃米利安·乌洛达斯基 申请人:格拉沃贝尔公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan