<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à l'entre- tien de voûtes de fours pour certains types de fours in- dustriels à températures ultra-élevées.
Le procédé décrit est applicable pratiquement à diverses voûtes réfractaires, notamment aux voûtes courantes composées de briques de silice de caractère acide. L'invention est également applicable à des voûtes composés de briques en magnésite, de briques en chrome- magnésite, qui sont toutes deux des matières minérales basiques, ou de briques en matière à base de chrome neu- tre.
Un type de four pour lequel la présente inven- tion a été particulièrement conçue et mise au point et qui a pendant longtemps manqué d'un mode d'entretien sa- tisfaisant des voûtes, est le four à sole de fusion d'a- cier, qui est utilisé depuis longtemps sur une grande échelle et dans lequel règnent des températures atmosphé- riques intérieures de l'ordre de 3000 F ou de 2800 à 3100 F. Un type comparable mais moins problématique de four est le four à réverbère bien connu utilisé dans les installations de fusion de cuivre et dans lequel des températures de 2800 F sont atteintes. Ces deux types de fours, même si leurs voûtes ou dômes sont composés de briques de silice améliorées, se détériorent rapide- ment sous l'effet des températures extrêmes et autres facteurs destructifs se présentant dans le four.
Même dans le cas où le meilleur mode d'entretien connu jus- qu'ici est appliqué, cette détérioration exige de fré- quentes suspensions et mises hors service du four, pour permettre le remplacement, la réparation ou même la re- construction de la paroi du four. Ceci produit des per-
<Desc/Clms Page number 2>
tes économiques importantes et coûteuses en ce qui con- cerne le fonctionnement du four, tandis que la production de l'installation subit une sérieuse réduction.
Dans les meilleures conditions de réparation, les pertes de production dues à la mise hors service @ d'un four pour les besoins de réparations peuvent être établies par de simples calculs, qui révèlent qu'environ 4200 tonnes de production d'acier sont perdues par année et par four, ces pertes pouvant être attribuées dans une très large mesure au caractère adéquat des systèmes de réparation connues des voûtes de fours.
La source la plus pratique de chromite à utili- ser dans le procédé est un minerai de chrome, qui con- tient une quantité prépondérante de spinelle de chrome et de fer. Ces minerais contiennent fréquemment aussi une certaine quantité d'oxyde de fer libre, qui peut être prise en considération pour établir la formule. Si la quantité d'oxyde de fer libre est inférieure à la quan- tité d'oxyde de fer nécessaire pour le procédé, on ajou- tera une quantité d'oxyde de fer pour compenser le man- que d'oxyde.
Le minerai de chrome qui contient de la chromi- te peut et doit, de préférence, contenir d'autres combi- naisons cristallines, telle que la spinelle magnésiée MgO.A1203, qui peuvent être en union ou relation cristal line similaire avec la chromite, plutôt que d'y être simplement mélangées ; leminerai peut également contenir une faible proportion de SiO2, qui constitue un facteur fonctionnellement négligeable, la chromite ou oxyde chro- mique étant le constituant caractéristique principal ou essentiel. En plus du FeO, du Cr203, du MgO et du A1203,il,existe un cinquième oxyde formateur de spinelle Fe203 (ferrique) qui peut être uni à d'autres oxydes.
<Desc/Clms Page number 3>
Les oxydes de Fe, du Mg et de Al ont des fonctions.fondai tes et à ces oxydes peut être associé, entre autres, du Na2O.
La composition suivant la présente invention présente, dans sa forme la plus efficace, la composition suivante :
Chromite 82 à 92 %
Oxyde de fer libre (agent fondant) 4 à 6 %
Agent liant 6 à 12%
Agent de dispersion 0,25 à 5% de l'agent liant
Agent de suspension 1 à 5 %
On peut à présent se référer plus spécifique- ment à ces ingrédients.
La chromite, dont il a déjà été question plus haut, est l'agent de traitement principal, mais cet agent n'a pas eu lui-même la faculté d'adhérer aux parois.
La présente invention consiste à pulvériser sur la surface du garnissage ou de la voûte d'un four, tandis que celui-ci est à sa température la plus élevée, de min- ces couches ou revêtements successifs d'un nouveau ciment particulier ayant la propriété d'adhérer à la surface et constituant lui-même une partie de la présente invention, ce ciment entrant alors en liaison avec le garnissage de manière à faire prise et à former une surface adhérente et dure présentant un caractère extraordinairement réfrac- taire. Le succès du procédé dépend, en partie, des pro- priétés particulières du ciment ainsi appliqué et le ci- ment présente sa valeur particulière à cause de la nouvel, le manière dont il est appliqué et à cause des réactions qu'il subit lorsqu'il est ainsi appliqué.
Le ciment suivant la présente invention comprend
<Desc/Clms Page number 4>
essentiellement un minerai de chrome comportant, comme , constituant essentiel, une combinaison d'oxyde chromique Cr203 avec de l'oxyde de fer. Le Or 203 est, de préféren- ce; utilisé sous la forme incorporée dans la chromite minérale qui constitue une spinelle naturelle de la forme FeO. Cr203 et c'est cette spinelle qui donne au revête- ment sa réelle valeur de résistance. Dans cette spinel- le, l'oxyde chromique et l'oxyde de fer sont réunis dans les proportions de 68% et de 32 %.
Le ciment suivant l'invention requiert une pro- portion d'oxyde de fer supérieure à cette proportion.
Le pourcentage d'oxyde de fer contenu dans la matière doit être d'environ 5 % de plus que la quantité suffisan- te pour former le cristal de spinelle, cet excès devant, de préférence, être de 4 à 6 %. Cet excès peut être qualifié d'"oxyde libre" dans le présent mémoire.
L'invention est ainsi relative à un procédé pour former un revêtement sur les surfaces réfractaires exposées aux flammes d'un four à haute température, en vue d'empêcher les dégradations destructrices progressi- ves de ces surfaces pendant que le four est en service, ce procédé comprenant les stades consistant à mélanger une composition de minerai de chrome en poudre fine à de l'eau de façon à former un mortier de ciment, la composi- tion comprenant, de manière prédiminante, de la chromite qui est insensible à la température opératoire du four et qui détermine les propriétés de résistance thermique des surfaces finales du four, la composition de minerai de chrome contenant plus qu'assez d'oxyde de fer pour former une spinelle de fer et de chrome, l'oxyde de fer libre étant présent en une proportion comprise entre 4 % et 6 % et servant d'agent fondant,
à pulvériser le mortier de ciment sous pression élevée et de manière progressive sur
<Desc/Clms Page number 5>
les surfaces exposées à la flamme du four, tandis que celui-ci est en service, de manière à former sur celles- ci un revêtement résistant à la chaleur, et à utiliser la chaleur du four d'abord pour activer l'agent fondant et produire une liaison entre la composition de minerai de chrome et les surfaces du four à mesure que le revête- ment se forme graduellement par l'opération de pulvérisa- tion et ensuite pour amener le revêtement à faire prise et à durcir après sa liaison avec les surfaces du four et pour convertir le revêtement en une nasse pelliculaire intégrée solide, qui protège les surfaces du four contre les dégradations destructrices.
L'invention est également relative à une compo sition de minerai de chrome résistant à la chaleur, des- tinée à être mélangée et appliquée sous forme d'un mor- tier ou d'une bouillie sur les surfaces réfractaires ex- posées à la flamme d'un four à température élevée tandis que le four est-en service, la composition en question étant constituée par un mélange d'un mineran de chrome et d'une petite quantité (comprise, par exemple, entre 1% et 6 %) d'un agent de suspension, telle qu'une argile colloïdale, tous les ingrédients étant finement moulus, la composition de minerai de chrome comprenant essentiel, lement de la chromite et contenant plus qu'assez d'oxyde de fer pour former une spinelle de fer et de chrome,
la teneur en oxyde de fer libre étant comprise entre 4 % et 6 %.
L'agent fondant, dont il a déjà été question
EMI5.1
plus haut, est constitué per.la.f 1 . -;" ydes- "ferrëàx ét=autres-;=cex-t-i se trouvant ;dÈ.ns. le mi- , neai'de chrome dont la chromite a également été obtenue ou étant ajoutés au mélange.
L'agent liant est constitué par un ou plusieurs
<Desc/Clms Page number 6>
des liants réfractaires courants ou autres, tels qu'un' des silicates de sodium, qui peuvent, dans la formule du ciment, se présenter en une proportion de 6 % ou moins, le pourcentage préféré étant de 8 et, de manière généra- le, d'environ 6 à 12 %. Son rapport sodium : silicate peut être d'environ 1 : 2 et est, de préférence, fixé à environ 1 à 1,9, cette petite différence ayant pour effet d'augmenter jusqu'à 50 % la résistance à la rupture de la voûte traitée, l'agent liant ayant pour effet, lorsque le revêtement est appliqué, de maintenir initialement le ciment sur la surface de la voûte jusqu'à ce que la liai- son chimique soit réalisée.
Un silicate de sodium particulier, à savoir celui de formule Na20 1,9 Si02, est très avantageux et semble être nouveau pour le but visé; d'autres liants utilisables sont ceux de formule : Na20.2Si02 et Na20.
3,22/Si02.
L'agent de dispersion qui est ajouté de préfé- rence peut être d'un des types suivants. Ainsi, l'agent de dispersion peut être (a) un des agents de dispersion courants ou, de préférence, (b) un se% métallique de l'acide amylsulfonique ou (c) un produit de pétrole sul- foné et/ou un sel de celui-ci. Cet agent peut être uti- lisé en pré-mélange ou conjointement avec le liant chimi- que susdit. La quantité d'agent de dispersion peut être faible et être, par exemple, d'environ 2 % ou de 0,25 à 5,00 % de la quantité de liant. La présence de l'agent de dispersion assure une action liante améliorée, l'agent de dispersion agissant de manière à rendre le liant plus adhésif et plus cohérent et à favoriser l'obtention d'une couche de revêtement plus efficace sur la surface de la voûte.
Un pourcentage d'agent de dispersion supérieur à celui indiqué n'offre pas d'avantage appréciable.
<Desc/Clms Page number 7>
L'agent de suspension est ordinairement une argile réfractaire fine ou colloïdale, initialement sèche, mais ce peut être aussi un agent'de suspension organique, tel que la carboxyméthyl cellulose ou des composés équi- valents. Cet agent peut être ajouté en faible proportion;, par exemple à raison d'environ 2 % ou de plus de 2 % de la composition totale ou dans des proportions comprises entre 1 % et 5 ou 6 %, des pourcentages plus élevés étant sans utilité correspondante.
La présente invention est basée sur la décou- verte selon laquelle, pour obtenir les meilleurs résul- tats, les proportions correctes des composants dans la composition chimique du ciment ou matière réfractaire doivent être réglées ou modifiées en fonction de certains facteurs, tels que, en premier lieu, la température de la surface de la voûte au moment où le ciment est appli- .que et, en second lieu, la plus haute température à la- quelle le revêtement féfractaire sera soumis dans les conditions opératoires.
Pour préparer le ciment, les ingrédients sont. ' finement pulvérisés et mélangés intimement dans les pro- portions voulues. -On ajoute ensuite suffisamment d'eau pour obtenir la fluidité désirée, de façon que la densité du produit soit d'environ 2,2 à 2,6. La digestion du mortier est favorisée si on le chauffe.
Le traitement de la voûte de fours peut s'ef- fectuer à l'aide des appareils classiques, tels que pis- tolets de pulvérisation, dont les principes connus depuis
EMI7.1
Í6rigtemg sont montres dfns le brevet .S.A. Bodfish n 1.574.183 du 23 février 1926, cet appareil ou un appa- reil analogue étant agencé pour projeter le ciment, sous contrôle et sous observation, de façon à couvrir méthodi- quement toutes les surfaces découvertes ou affectées.
<Desc/Clms Page number 8>
Lorsque cette composition de ciment est amenée en contact avec les briques de silice ou autres briques réfractaires, aux températures opératoires élevées, ltoxy- de de fer libre et les agents liants provoquent une fu- sion localisée et limitée. Cette fusion se développe vers un état de liquide fortement gélatineux, mais seule- ment jusqu'à ce que le rapport changeant des oxydes mé- talliques libres à la silice devienne tel qu'une solidi- fication se produise sur la surface de la voûte. Il se produit alors un re-arrangement des composants et cette prise ou solidification est la phase finale de la réac- tion, une liaison chimique ou frittée étant formée par fusion entre les briques de silice et le revêtement ré- fractaire appliqué contenant la chromite et les autres composants de spinelle du ciment pulvérisé.
Comme exemple de l'utilisation d'un minerai de chrome commercial servant de base au ciment réfractai- re suivant l'invention, on peut considérer un minerai de composition suivante :
Echantillon A
EMI8.1
<tb> Cr203 <SEP> 44,5 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Fe0 <SEP> 25,4%
<tb>
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 10, <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 14,6 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> autres <SEP> produits <SEP> 4,9 <SEP> %
<tb>
La formation d'une spinelle avec 44,5 parties de Cr203 exige la liaison de 20,9 parties du FeO, en sor te qu'il reste 4,5 parties de FeO libre.
L'excès de FeO libre est compris dans la gamme (4 à 6%) d'oxyde de fer libre spécifiée, en sorte qu'il n'y a pas lieu d'ajouter plus d'oxyde de fer. ;
Comme autre exemple de minerai de chrome utili..
<Desc/Clms Page number 9>
sable, on peut considérer le suivant : Echantillon B
EMI9.1
<tb> Cr293 <SEP> 45,4%
<tb> Fe0 <SEP> 15,1 <SEP> %
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 13,65
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 13,8%
<tb>
<tb> autres <SEP> produits <SEP> 12,1 <SEP> % <SEP>
<tb>
La formation d'une spinelle de chrome avec 45,4 parties de Cr203 exigerait 21,4 parties de FeO. Il manque donc 6,3 parties de FeO pour former la spinelle et il n'y a donc pas d'oxyde de fer libre.
Un ciment utilisant cette source de chromite nécessite donc 6,3 parties de FeO pour compléter la spi- nelle, ainsi que 4 à 6 parties de FeO devant-servir d'oxy de de fer libre. En tout, il faut donc ajouter 10,3 à 12,3 parties de FeO.
Un minerai de chrome peut présenter des compo- sitions variables et, en ignorant le Si02 qui peut être incidemment présent, les proportions des divers oxydes métalliques peuvent être comprises entre les valeurs suivantes, en parties ou pourcentages :
EMI9.2
<tb> Cr203 <SEP> 25 <SEP> à <SEP> 50
<tb> FeO <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 25
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 8 <SEP> à <SEP> 26 <SEP>
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 20
<tb>
La matière réfractaire à base de chrome de for- mule quelconque doit être finement pulvérisée., des- dimen- sions particulaires satisfaisantes étant, par exemple, les suivantes :
EMI9.3
<tb> refus. <SEP> au <SEP> tamis <SEP> à <SEP> 100 <SEP> mailles <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 40 <SEP> %
<tb>
<tb> refus, <SEP> au <SEP> tamis <SEP> à <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 40 <SEP> à <SEP> 55%
<tb>
<tb> particules <SEP> passant <SEP> à <SEP> travers <SEP> le
<tb>
<tb> tamis <SEP> à <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 45 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> % <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to the maintenance of furnace vaults for certain types of industrial furnaces at ultra-high temperatures.
The method described is practically applicable to various refractory vaults, in particular to current vaults composed of silica bricks of acidic character. The invention is also applicable to vaults composed of magnesite bricks, chromium-magnesite bricks, both of which are basic minerals, or bricks made of neutral chromium-based material.
One type of furnace for which the present invention has been particularly designed and developed, and which has for a long time lacked satisfactory vault maintenance, is the steel melting hearth furnace. , which has long been used on a large scale and in which internal atmospheric temperatures prevail in the range of 3000 F or 2800 to 3100 F. A comparable but less problematic type of furnace is the well known reverberatory furnace used. in copper smelting plants and in which temperatures of 2800 F are reached. Both of these types of furnaces, although their vaults or domes are made of improved silica bricks, deteriorate rapidly under the effects of extreme temperatures and other destructive factors occurring in the furnace.
Even in the case where the best mode of maintenance known so far is applied, this deterioration requires frequent suspension and decommissioning of the furnace, to allow replacement, repair or even rebuilding of the furnace. oven wall. This produces per-
<Desc / Clms Page number 2>
The economics of operation of the furnace are significant and costly, while the output of the plant is severely reduced.
Under the best repair conditions, production losses due to shutting down a furnace @ for repair purposes can be established by simple calculations, which reveal that approximately 4,200 tonnes of steel production is lost by year and per kiln, these losses can be attributed to a very large extent to the adequacy of known repair systems for kiln vaults.
The most convenient source of chromite to be used in the process is chromium ore, which contains a major amount of chromium and iron spinel. These ores frequently also contain a certain amount of free iron oxide, which can be taken into consideration in establishing the formula. If the amount of free iron oxide is less than the amount of iron oxide required for the process, an amount of iron oxide will be added to make up for the lack of oxide.
Chromium ore which contains chromite can and preferably should contain other crystalline combinations, such as the magnesium spinel MgO.A1203, which may be in union or similar crystal line relation with chromite, rather than just being mixed with it; The ore may also contain a small proportion of SiO2, which is a functionally negligible factor, with chromite or chromic oxide being the main or essential characteristic constituent. In addition to FeO, Cr203, MgO and A1203, there is a fifth spinel-forming oxide Fe203 (ferric) which can be combined with other oxides.
<Desc / Clms Page number 3>
The oxides of Fe, Mg and Al have fungal functions and these oxides can be associated with, among others, Na2O.
The composition according to the present invention has, in its most effective form, the following composition:
Chromite 82 to 92%
Free iron oxide (melting agent) 4 to 6%
Binding agent 6 to 12%
Dispersing agent 0.25 to 5% of the binding agent
Suspending agent 1 to 5%
These ingredients may now be referred to more specifically.
Chromite, which has already been discussed above, is the main processing agent, but this agent itself has not had the ability to adhere to the walls.
The present invention consists in spraying on the surface of the lining or the roof of a furnace, while the latter is at its highest temperature, thin layers or successive coatings of a new particular cement having the property to adhere to the surface and itself constituting a part of the present invention, this cement then entering into bond with the lining so as to set and form an adherent and hard surface exhibiting an extraordinarily refractory character. The success of the process depends, in part, on the particular properties of the cement thus applied, and the cement presents its particular value because of the novelty, the manner in which it is applied and because of the reactions which it undergoes when. it is thus applied.
The cement according to the present invention comprises
<Desc / Clms Page number 4>
essentially a chromium ore comprising, as an essential constituent, a combination of chromic oxide Cr203 with iron oxide. Gold 203 is preferably; used in the form incorporated in the mineral chromite which constitutes a natural spinel of the FeO form. Cr203 and it is this spinel which gives the coating its real resistance value. In this spinel, the chromic oxide and the iron oxide are combined in the proportions of 68% and 32%.
The cement according to the invention requires a proportion of iron oxide greater than this proportion.
The percentage of iron oxide contained in the material should be about 5% more than the amount sufficient to form the spinel crystal, this excess preferably being 4 to 6%. This excess may be referred to as a "free oxide" herein.
The invention thus relates to a process for forming a coating on the refractory surfaces exposed to the flames of a high temperature furnace, with a view to preventing the progressive destructive degradation of these surfaces while the furnace is in service, said process comprising the steps of mixing a fine powdered chromium ore composition with water to form a cement mortar, the composition predominantly comprising chromite which is temperature insensitive operation of the furnace and which determines the thermal resistance properties of the final surfaces of the furnace, the chromium ore composition containing more than enough iron oxide to form an iron chromium spinel, the free iron oxide being present in a proportion of between 4% and 6% and serving as a fluxing agent,
spraying the cement mortar under high pressure and gradually on
<Desc / Clms Page number 5>
surfaces exposed to the flame of the furnace while the furnace is in use so as to form a heat resistant coating thereon, and to use the heat of the furnace first to activate the flux and to produce a bond between the chromium ore composition and the furnace surfaces as the coating gradually forms by the spraying operation and thereafter to cause the coating to set and harden after bonding with the oven surfaces and to convert the liner into a strong integrated film trap, which protects the oven surfaces from destructive degradation.
The invention also relates to a composition of heat-resistant chromium ore, intended to be mixed and applied in the form of a mortar or a slurry on refractory surfaces exposed to the flame. of a high temperature furnace while the furnace is in service, the composition in question being constituted by a mixture of a chromium mineran and a small quantity (ranging, for example, between 1% and 6%) a suspending agent, such as a colloidal clay, all the ingredients being finely ground, the chromium ore composition comprising essential, the element of chromite and containing more than enough iron oxide to form a spinel of iron and chrome,
the free iron oxide content being between 4% and 6%.
The melting agent, which has already been discussed
EMI5.1
above, is constituted per.la.f 1. -; "ydes-" ferrëàx et = others -; = cex-t-i being; dÈ.ns. chromium mineai'de which chromite has also been obtained or being added to the mixture.
The binding agent consists of one or more
<Desc / Clms Page number 6>
common or other refractory binders, such as sodium silicates, which may in the cement formulation be in an amount of 6% or less, the preferred percentage being 8, and generally , about 6 to 12%. Its sodium: silicate ratio can be about 1: 2 and is preferably set at about 1 to 1.9, this small difference having the effect of increasing the breaking strength of the arch by up to 50%. treated, the binding agent having the effect, when the coating is applied, of initially holding the cement on the surface of the arch until chemical bonding is achieved.
A particular sodium silicate, namely that of the formula Na2O 1.9 SiO2, is very advantageous and appears to be new for the purpose; other binders which can be used are those of formula: Na20.2Si02 and Na20.
3.22 / Si02.
The dispersing agent which is preferably added may be one of the following types. Thus, the dispersing agent may be (a) one of the common dispersing agents or, preferably, (b) a metallic salt of amylsulfonic acid or (c) a sulfurized petroleum product and / or a petroleum product. salt of it. This agent can be used as a premix or in conjunction with the above chemical binder. The amount of dispersing agent may be small and be, for example, about 2% or 0.25 to 5.00% of the amount of binder. The presence of the dispersing agent provides improved binding action, the dispersing agent acting to make the binder more adhesive and more consistent and to aid in obtaining a more effective coating layer on the surface of the coating. vaulted.
A percentage of dispersing agent higher than that indicated does not offer any appreciable advantage.
<Desc / Clms Page number 7>
The suspending agent is usually a fine or colloidal refractory clay, initially dry, but it can also be an organic suspending agent, such as carboxymethyl cellulose or equivalent compounds. This agent can be added in a small proportion ;, for example in an amount of about 2% or more than 2% of the total composition or in proportions of between 1% and 5 or 6%, higher percentages being of no use. corresponding.
The present invention is based on the discovery that, in order to obtain the best results, the correct proportions of the components in the chemical composition of the cement or refractory material must be adjusted or modified according to certain factors, such as, first, the temperature of the surface of the vault when the cement is applied and, second, the highest temperature to which the refractory coating will be subjected under the operating conditions.
To prepare the cement, the ingredients are. finely powdered and thoroughly mixed in desired proportions. - Sufficient water is then added to obtain the desired fluidity, so that the density of the product is approximately 2.2 to 2.6. The digestion of the mortar is favored if it is heated.
The treatment of the furnace vault can be carried out using conventional apparatus, such as spray guns, the principles of which have since been known.
EMI7.1
Í6rigtemg are watches dfns the .S.A patent. Bodfish No. 1.574.183 of February 23, 1926, this apparatus or a similar apparatus being designed to spray cement, under control and observation, so as to methodically cover all surfaces discovered or affected.
<Desc / Clms Page number 8>
When this cement composition is brought into contact with silica bricks or other refractory bricks at high operating temperatures, free iron oxide and binding agents cause localized and limited melting. This fusion develops to a strongly gelatinous liquid state, but only until the changing ratio of free metal oxides to silica becomes such that solidification occurs on the arch surface. A rearrangement of the components then takes place and this setting or solidification is the final phase of the reaction, a chemical or sintered bond being formed by fusion between the silica bricks and the applied refractory coating containing the chromite and the other spinel components of the pulverized cement.
As an example of the use of a commercial chromium ore serving as a base for the refractory cement according to the invention, an ore of the following composition can be considered:
Sample A
EMI8.1
<tb> Cr203 <SEP> 44.5 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Fe0 <SEP> 25.4%
<tb>
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 10, <SEP> 6 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 14.6 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> other <SEP> products <SEP> 4.9 <SEP>%
<tb>
The formation of a spinel with 44.5 parts of Cr2O3 requires the binding of 20.9 parts of FeO, leaving 4.5 parts of free FeO.
The excess of free FeO is within the range (4-6%) of free iron oxide specified, so that no more iron oxide needs to be added. ;
As another example of used chromium ore.
<Desc / Clms Page number 9>
sand, we can consider the following: Sample B
EMI9.1
<tb> Cr293 <SEP> 45.4%
<tb> Fe0 <SEP> 15.1 <SEP>%
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 13.65
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 13.8%
<tb>
<tb> other <SEP> products <SEP> 12.1 <SEP>% <SEP>
<tb>
The formation of a chromium spinel with 45.4 parts of Cr2O3 would require 21.4 parts of FeO. So 6.3 parts of FeO are missing to form the spinel and therefore there is no free iron oxide.
A cement using this source of chromite therefore requires 6.3 parts of FeO to complete the spin, as well as 4 to 6 parts of FeO to serve as free iron oxy. In all, therefore, 10.3 to 12.3 parts of FeO must be added.
A chromium ore can have variable compositions and, ignoring the SiO2 which may be incidentally present, the proportions of the various metal oxides can be between the following values, in parts or percentages:
EMI9.2
<tb> Cr203 <SEP> 25 <SEP> to <SEP> 50
<tb> FeO <SEP> 10 <SEP> to <SEP> 25
<tb>
<tb> A1203 <SEP> 8 <SEP> to <SEP> 26 <SEP>
<tb>
<tb> Mg0 <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 20
<tb>
Chromium-based refractory material of any formula should be finely pulverized. Satisfactory particle sizes being, for example, as follows:
EMI9.3
<tb> refusal. <SEP> to <SEP> sieve <SEP> to <SEP> 100 <SEP> meshes <SEP> 20 <SEP> to <SEP> 40 <SEP>%
<tb>
<tb> refusal, <SEP> to <SEP> sieve <SEP> to <SEP> 200 <SEP> meshes <SEP> 40 <SEP> to <SEP> 55%
<tb>
<tb> particles <SEP> passing <SEP> to <SEP> through <SEP> the
<tb>
<tb> sieve <SEP> to <SEP> 200 <SEP> meshes <SEP> 45 <SEP> to <SEP> 60 <SEP>% <SEP>
<tb>