DD265219A5

DD265219A5 - Verfahren zur bildung einer feuerfesten masse auf einer oberflaeche und teilchenmischung zur bildung einer solchen masse

Info

Publication number: DD265219A5
Application number: DD87302775A
Authority: DD
Inventors: Leon-Philippe Mottet; Pierre Robyn; Pierre Laroche
Original assignee: K
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1989-02-22
Also published as: YU45821B; IL82486A; JPS62270469A; PL265714A1; FI84595B; IL82486A0; US4818574A; PL153486B1; TR25415A; AR244185A1; PL153448B1; YU86887A; LU86431A1; ZA873069B; GB8711500D0; NL8701153A; ATA105287A; JP2583053B2; IT1208414B; FI871822A7

Abstract

Ein Verfahren zur Bildung einer zusammenhaengigen feuerfesten Masse auf einer Oberflaeche besteht darin, dass man gegen diese Oberflaeche zusammen mit Sauerstoff ein Gemisch von feuerfesten Teilchen und Brennstoff schleudert, der in exothermer Weise mit dem verspruehten Sauerstoff reagiert und ausreichend Hitze freisetzt, um wenigstens die Oberflaechen der feuerfesten Teilchen zu schmelzen und somit die feuerfeste Masse zu bilden. Das geschleuderte Gemisch enthaelt als Brennstoff fein verteilte Teilchen von wenigstens einem Element, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist und es enthaelt auch kohlenstoffhaltige Teilchen, die eine solche Groesse oder Zusammensetzung haben, dass Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen sind. Das Gemisch als Brennstoff kann fein verteilte Teilchen von Silizium, Aluminium und/oder Magnesium mit einer mittleren Korngroesse von weniger als 50 mm enthalten. Die kohlenstoffhaltigen Teilchen koennen einen kohlenstoffhaltigen Kern umfassen, der durch einen Mantel bedeckt ist, welcher die Oxidation des Kernes inhibiert. Das Gemisch kann weiter Teilchen enthalten, welche einen Kern von wenigstens einem Element haben, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, der von einem Mantel bedeckt ist, welcher die Oxidation des Kernes inhibiert. Zu geeigneten Mantelmaterialien gehoeren Metalloxide, -nitride und -carbide.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche, indem man, zusammen mit Sauerstoff, ein Gemisch von feuerfesten Teilchen und Brennstoff gegen diese Oberflächii schleudert, der in exothermer Weise mit dem zugeblasenen Sauerstoff unter Freisetzung genügender Hitze reagiert, um v« enigstene die Oberflächen der feuerfesten Teilchen zu schmelzen und so die feuerfeste Masse zu bilden. Die Erfindung betrifft auch ein Gemisch von Teilchen zur Verwendung in einem Verfahren zur Bildung einer zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche durch Schleudern der Mischung und von Sauerstoff gegen die Oberfläche, wobei das Gern sch feuerfeste Teilchen und Brennstoffteilchen enthält, die zur Umsetzung in exothermer Weise mittels Sauerstoff unter Freisetzung ausreichendei' Hitze zum Schmelzen wenigstens der Oberflächen der feuerfesten Teilchen zur Bildung dieser feuerfesten Mosee in der Lege sind.

Cherakterisik des bekannten Standes der Technik

Wenn .nan eins feuerfeste Masse in situ auf einer Oberfläche bilden will, gibt es die Wahl zwischen zwei Arten bekannter Prozesse.

Bei einer ersten Art von Prozeß, die manchmal „keramisches Schweißen" genannt wird und durch die brit. Patentschrift Nr. 1330895 (Glaverbel) und die publizierte britische Patentanmeldung Nr. GB2170191A (Glaverbel) illustriert ist, wird eine zusammenhängende feuerfeste Masse auf einer Oberfläche gebildet, indem man gegen die Oberfläche ein Gemisch von femrfesten Teilchen und Brennstoffteilchen zusammen mit Sauerstoff spritzt. Die verwendeten Brennstoffteilchen sind Teilchen, deren Zusammensetzung und Körnung so sind, daß sie exotherm mit dem Sauerstoff reagieren, was zur Bildung von feuorfestem Oxid und Freisetzung der erforderlichen Hitze zum Schmelzen wenigstens der Oberflächen der gespritzten feuerfesten Teilchen führt. Aluminium und Silicium sind Beispiele solcher Brennstoffe. Da Silicium sich wie einige Metalle verhält, da es in der Lage ist, eine stark exitherme Oxidation unter Bildung von feuerfestem Oxid unterworfen zu werden, obwohl Silicium richtigerweise als Halbmetall betrachtet werden soll, ist es zweckmäßig, diese Brennstoffelemente als metallisch zu bezeichnen. Im allgemeinen wird empfohlen, die Teilchen in Gegenwart einer hohen Konzentration von Sauerstoff zu spritzen, z. B. unter Verwendung von technischem Sauerstoff als Trägergas. Auf diese Weise kann eine zusammenhängende feuerfeste Masse gebildet werden, die an der Oberfläche haftet, gegen welche die Teilchen gespritzt werden. Wegen der sehr hohen Temperaturen in der keramischen Schweißflamme neigt die Flamme dazu, durch jegliche Schlacke durchzuschneiden, die auf der Oberfläche eines zu behandelnden feuerfesten Gegenstandes vorliegen kann und die Oberfläche zu erweichen oder schmelzen, so daß eine gute Verbindung zwischen der zu behandelnden Oberfläche und der neu gebildeten feuerfesten Masse erhalten wird.

Solche bekannten keramischen Schweißprozesse können zur Bildung eines feuerfesten Elementes, z. B. eines Blocks von besonderer Form angewandt werden, werden jedoch am häufigsten zur Bildung von Überzügen oder Reparaturen an feuerfesten Blöcken oder Wänden verwendet und sie sind besonders brauchbar zur Reparatur oder Verstärkung von bestehenden feuerfesten Strukturen, z. B. zur Reparatur von Wänden oder Wandüberzügen von Gasschmelzöfen, Koksöfen oder feuerfester Einrichtung, wie sie in den metallurgischen Industrien verwendet wird. Es ist üblich, einen solchen Arbeitsgang durchzuführen, während die feuerfeste Unterlage heiß ist, und in einigen Fällen ist es sogar möglich, die Reparatur oder Verstärkung ohne Unterbrechung des normalen Betriebs der Einrichtung durchzuführen.

Es ist ersichtlich, daß die wirksame Durchführung eines solchen keramischen Schmelzprozesses die rasche und vollständige Freigabe der Hitze erfordert, die durch die Reaktio. en zwischen den Brennstoffteilchen und dem Sauerstoff erzeugt wird. Mit anderen Worten ist es erwünscht, daß alle Brennstoffteilchen vollständig verbrannt sind, bevor sie die zu besprühende Oberfläche erreichen. Auch die hohen Kosten geeigneter metallischer Brennstoffteilchen legen es dem keramischen Schweißer nahe, eine maximale Ausbeute zu erzielen, d. h. so zu arbeiten, daß die Verbrennung des Brennstoffes so vollständig wie möglich ist und kein restlicher unverbrannter Brennstoff in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen wird. Die zweite Art von Prozeß zur Bildung einer feuerfesten Masse in situ auf einer Oberfläche ist als Flammspritzen bekannt. Solche Prorosse bestehen darin, daß man eine Flamme über die Stelle richtet, wo man die feuerfeste Masse bilden will und feuerfestes Pulper quer zur Flamme spritzt. Die Flamme wird von einem gasförmigen oder flüssigan Brennstoff gespeist und manchmal von gepulvertem Koks. Es ist ersichtlich, daß der wirksame Betrieb einer solchen Flammspritztechnik die vollständige Verbrennung des Brennstoffes erfordert, um eine Flamme zu erzielen, die so heiß wie möglich ist, um die maximale Ausbeute zu erhalten. Im allgemeinen ist die Flammtemperatur, die in einem Flammspritzprozeß erzielbar ist, nicht so hoch wie sie bei der keramischen Schweißtechnik erzielbar ist, mit dem Ergebnis, daß der Zusammenhang der gebildeten feuerfesten Masse nicht so groß ist und da die Verbindung zwischen der neuen feuerfeston Masse und der Oberfläche des feuerfesten Grundkörpers bei einer tieferen Temperatur gebildet wird, wird diese Verbindung nicht so sicher sein. Eine solche Flamme ist viel weniger in der Lage, Schlacke zu durchdringen, die auf einer zu behandelnden feuerfesten Oberfläche vorliegt, als die Flamme eines keramischen Schweißprozesses.

Keramische Schweiß- und Flammspritzverfahren, wie sie soeben beschrieben wurden, sind brauchbar zur Beschichtung oder Reparatur von Wänden oder Überzügen, die aus verschiedenen klassischen feuerfesten Materialien bestehen, wie basischen feuerfesten Gegenständen, Siliziumdioxid, Silico-Aluminiumkörpern und Zirkon oder zirkonhaltigen feuerfesten Erzeugnissen. Heutzutage werden in zunehmendem Maße feuerfeste Massen eines neuen Typs verwendet, der sich durch einen hohen Gehalt an Kohlenstoffteilchen auszeichnet. Diese kohlenstoffhaltigen feuerfesten Massen beruhen gewöhnlich auf Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid, und sie können von 5 bis 30Gew.-% oder selbst 35Gew.-% Kohlenstoff enthalten. Solche kohlenstoffhaltigen feuerfesten Massen werden in industriellen elektrischen Schmelzöfen und auch in Stahlwerken, in Konvertern und Gioßpfannen verwendet. Sie werden gewählt wegen der hohen Beständigkeit gegen Erosionen und Korrosion durch geschmolzene Metalle und Schlacken.

Wenn man eine feuerfeste Struktur beschichten oder wieder beschichten will, kann es erwünscht sein, einen feuerfesten Überzug mit besserer Beständigkeit gegen Erosion und Korrosion zu bilden als sie das Grundmaterial hat.

Dies ist besonders der Fall an Teilen der feuerfesten Struktur, die besonders anfällig gegen die Wirkungen von geschmolzenem Material sind, wie die Gießtüllen von Gießpfannen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik weitgehend zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bildung einer feuerfesten Masse auf einer Oberfläche und eine Teilchenmischung zur Bildung einer solchen Masse zur Verfügung zu stellen.

Ein erstrebenswertes Ziel bei der Reparatur einer feuerfesten Struktur ist jedoch die Bildung einer feuerfesten Masse, die die gleiche Zusammensetzung hat wie das Grundmaterial. Dies hilft zu gewährleisten, daß das neue Material mit dem Grundmaterial verträglich ist, auf dem es gebildet wird, und zwar sowohl hinsichtlich seiner chemischen Zusammensetzung als auch seinen Ausdehnungseigenschaften. Wenn eine chemische oder physikalische Unverträglichkeit zwischen dem neuen und dem alten feuerfesten Material besteht, neigt die Verbindung zwischen ihnen dazu, schlecht zu sein, und die Reparatur oder die Beschichtung kann abblättern. Somit ist es ein Erfordernis, daß man zusammenhängende, kompakte (d.h. nicht poröse) feuerfeste Massen bilden kann, welche die gleiche oder eine sehr ähnliche Zusammensetzung wie die der oben erwähnten kohlenstoffhaltigen, feuerfesten Massen haben und die gut an einer Oberfläche eines gegebenen feuerfesten Materials haften. Durch das Erfordernis, zur Bildung einer kohlenstoffhaltigen feuerfesten Masse würde es notwendig erscheinen, dtß dies bei einer Temperatur erfolgen muß, welche nicht zu hoch ist, oder unter Bedingungen, die nicht oder nur schwach ox dierend sind. Somit würde es zweckmäßig erscheinen, eine Flammspritztechnik wie oben beschrieben anzuwenden und ein Gemisch von Koks und feuerfesten Teilchen unter solchen Bedingungen zu spritzen, deß nicht genügend Sauerstoff zur vollständigen Verbrcinnung des Kokses vorliegt. Eine alternative Methode wäre es, eine Paste der erforderlichen Zusammensetzung , anzuwenden und sie in Masse zu brennen. Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß es möglich ist, kohlenstoffhaltige feuerfeste Massen zu bilden, indem man eine keramische Schweißtechnik anwendet, üei welcher feuerfeste und Brennstoffteilchen unter hochgradig oxidierenden Bedingungen gespritzt werden, was zu einer Flamme von sehr hoher Temperaturführt. Dies ist deswegen überraschend, da man normalerweise erwarten würde, daß das gleichzeitige Vorliegen von Kohlenstoffteilchen und metallischen Brennstoffteilchen im gespritzten Gemisch zu einer frühen Oxidation und zum Verschwinden der Kohlenstoffteilchen führen würde bei einer Verzögerung der Oxidation der Brennstoffteilchen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung einer zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche geliefert, indem man gegen diese Oberfläche zusammen mit Sauerstoff ein Gemisch von feuerfesten Teilchen und Brennstoff schleudert, das in einer exothermen Weise mit dem zugeblasenon Sauerstoff reagieit und ausreichend Hitze freisetzt, um wenigstens die Oberflächen der feuerfesten Teilchen zu schmelzen und somit diese feuerfeste Masse zu bilden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das geschleuderte Gemisch als Brennstoff fein verteilte Teilchen von wenigstens einem Element enthält, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist und daß das geschleuderte Gemisch auch kohlenstoffhaltige Teilchen enthält, die eine solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen werden.

Der Ausdruck „Kohlenstoffteilchen", wie er hier verwendet wird, bezeichnet Teilchen, die Kohlenstoff in Elementnrzustand enthalten, gleichgültig, in welcher allotropen Form Der Ausdruck „kohlenstoffhaltige Teilchen" bedeutet Teilchen von reinem Kohlenstoff und auch Teilchen von Kohlenstoff, gemischt oder chemisch verbunden mit anderem Material in einer Weise, daß die Teilchen sich unter Hinterlassung eines Kohlenstoffrückstandes zersetzen können.

Die Wirksamkeit eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist unerwartet, da es zu den Lehren dec Standes der Technik völlig im Gegensat, steht. Bei einem Verfahren gemäß do,· vorliegenden Erfindung brennen einerseits die Brennstoffteilchen in Gegenwart des Sauerstoffs unter Freisetzung ausreichender Hitze, um wenigstens die Oberflächen der feuerfesten Teilchen, mit denen sie geschleudert werden, zu schmelzen, während andererseits die kohlenstoffhaltigen Teilchen den Abschnitt durchqueren, wo der Brennstoff brennt, ohne oxidiert zu werden oder wenigstens, ohne vollständig oxidiert zu werden. Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil sie die Bildung von feuerfesten Massen gestattet, die hochgradig beständig gegen Angriff durch geschmolzene Metalle sind. Sie gestattet die Reparatur oder Ueschichtung von kohlenstoffhaltigen feuerfesten Massen mit einer feuerfesten Masse der gleichen Art und die Bildung einer kohlenstoffhaltigen feuerfesten Masse auf einem Körper einer feuerfesten Messe, die weniger beständig gegen Angriff durch geschmolzene Metalle ist.

Überdies hat ein solches Verfahren den Vorteil der Einfachheit im Betrieb unter Verwendung einer Vorrichtung von bekannter Art, wie sie beim Betrieb der klassischen Keramikschmelzprozesse benutzt wird, wie sie hier früher beschrieben wurden. Dar zu benutzende Brennstoff umfaßt Teilchen von wenigstens einem Element, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist. Auf diese Weise können der Brennstoff und die feuerfesten Teilchen des Gemisches leicht so gewählt werden, daß die erhaltene Masse von zusammenhängenden Teilchen und den Verbrennungsprodukten des feuerfesten Oxids jede gewünschte feuerfeste Zusammensetzung hat, z. B. Im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung, wie die der feuerfesten Oberfläche, gegen welche das Gemisch geschleudert wird. Vorzugsweise sind die Brennstoffteilchen Teilchen von Silizium, Aluminium und/oHer Magnesium. Teilchen dieser Elemente sind im Handel erhältlich und sie können erforderlichenfalls in gewünschten Mengenanteilen gemischt werden.

Wie an sich bekannt ist, hat die Größe der Brennstoffteilchen einen wichtigen Einfluß auf die Wirksamkeit eines klassischen Keramlkschweißverfahi ons. Es ist bei den klassischen Prozessen erwünscht, daß die Brennstoffteilchen so klein sein sollen, daß sie schnell und vollständig während ihrer Flugbahn von einer Lanze, die zum Spritzen auf die zu bearbeitende Oberfläche verwendet wird, verbrennen. Dies gibt eine rasche Freisetzung von Hitze und führt zu einer Flamme von sehr hoher Temperatur, um ein zufriedenstellendes Schmelzen der feuerfesten Teilchen zu erzielen und somit eine zusammenhängende und kompakte fouerfeste Masse zu bilden. Überraschenderweine wurde gefunden, daß eine ähnliche Brennstoffgranulometrie in einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu empfehlen ist. Somit sollten für beste Ergebnisse die Brennstoffteilchen eine mittlere Korngröße von weniger als 50pm haben. Tatsächlich ist es erwünscht, daß die Brennstoffteilchen eine solche Granulometrie bzw. Kornverteilung haben, daß wenigstens 90Gew.-% von ihnen eine Korngröße von weniger als 60μηη aufweisen. Teilchen mit einer mittleren Korngröße im Bereich von 6 pm bis 20Mm sind besonders geeignet. Die kohlenstoffhaltigen Teilchen können aus einem Material gebildet sein, das leicht mit geringen Kosten zugänglich Ist. Unter Materialien, die geeignet sind, können Kohle, Koks, Lignit, Holzkohle, Graphit, Kohlenstoffasern, gebrauchte Ofenelektroden und organische Materialien, wie Zucker und synthetische Harze genannt werden. Besonders bevorzugt wird derzeit die Verwendung von Teilchen eines Polymermaterials im Hinblick auf die Leichtigkeit der Verarbeitung vor dem Verspritzen im Gemis in und insbesondere der Leichtigkeit, mit welcher Polymermaterla'ien zu Teilchen einer gewünschten Kornverteilung gebildet werden

können. Kohlenstoffhaltige Teilchen zur Verwendung in der Erfindung können auch erhaltet) werden, indem man einen Polymerüberzug auf feuerfeste Teilchen aufbringt.

Es ist möglich, sich lediglich auf die Größe der kohlenstoffhaltigen Teilchen zu verlassen, um ihre vollständige Verbrennung während des Schleuderns zu vermeiden, so daß Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen werden. Eine äußere Haut der Teilchen kann man verbrennen lassen, um einon Kohlenstoffkern zu hinterlassen, der in der feuerfesten Masse eingeschlossen wird. Wenn dies so gemacht wird, sollten die kohlenstoffhaltigen Teilchen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von über 0,5mm haben.

Vorzugsweise verläßt man sich jedoch auf die Zusammensetzung der kohlenstoffhaltigen Teilchen und mit Vorteil umfassen diese kohlenstoffhaltigen Teilchen solche Teilchen, die aus einem Kern von kohlenstoffhaltigem Material bestehen, der mit einem Mantel eines Matarials bedeckt ist, der die Oxidation eines solchen Kernes behindert. Dies erleichtert die Bildung einer feuerfesten Masse mit eingeschlossenen Kohlenstoffteilchen. Insbesondere die Wahl diesor Maßnahme erhöht die Kontrolle über die Menge an Kohlenstoff, die so eingeschlossen wi/d. Wenn das Mantelmaterial die Oxidation des kohlenstoffhaltigen Kernes verhindert, folgt, daß der gesamte Kohlenstoff im Kern eingeschlossen wird mit dem Ergebnis, daß eine kohlenstoffhaltige feuerfeste Masse mit einem vorgegebenen eingeschlossenen Kohlenstoffgehalt zuverlässig aus einer goschleuderten Teilchenrnischung einer gegebenen Zusammensetzung gebildet werden kann. Bis jetzt wurde nur auf den Einschluß von nur Kohlenstoffteilchen in einer feuerfesten Masse 2'jr Bildung eines kohlenstoffhaltigen feuerfesten Erzeugnisses bezug genommen. Bei der derzeitigen industriellen Praxis hat man auch begonnen, kohlenstoffhaltige feuerfeste Erzeugnisse zu verwenden, die eingeschlossene Teilchen oines Elementes aufweisen, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist. Besondere Beispiele solcher Elemente sind Silizium, Magnesium, Zikronium und Aluminium. D jr Zweck dos Einschlusses dieser Elemente besteht darin, die Sauerstoffdiffusion durch den feuerfesten Gegenstand zu vermindern und somit dos Verhalten des feuerfesten Körpers zu verbessern. Jeder Sauerstoff, der in den feuerfesten Gegenstand diffundiert, neigt dazu, sich mit solchen elementaren Toilchen zu verbinden und da das Ergebnis einer solchen Verbindung ein feuerfestes Oxid ist, wird die Struktur des feuerfesten Körpers nicht wesentlich geschwächt, wenn z. B. Lücken auftreten. Da sich auch Silizium in dieser Hinsicht wie einige Metalle verhält, ist es zweckmäßig, feuerfeste Massen, in denen solche Teilchen eingeschlossen sind, mit dem Ausdruck „metallhaltig" zu bezeichnen.

Wie mit den kohlenstoffhaltigen feuerfesten Massen ist es erwünscht, wenn man in der Lage ist, in situ in der Hitze die Reparatur oder Verstärkung von metallhaltigen feuerfesten Gegenständen durchzuführen.

Wie bemerkt, umfassen diese metallischen Elemente Elemente, deren Verwendung besonders als Brennstoffteilchen zur Verwendung in einem keramischen Schweißprozeß empfohlen wird. Überraschenderweise wurde gefunden, daß es, wenn man gewisse Maßnahmen ergreift, möglich ist, eiien keramischen Schweißprozeß zur Bildung einer kohlenstoffhaltigen feuerfesten Miasse anzuwenden, welche eingeschlossene metallische Teilchen enthält.

Demgemäß sehen gewisse bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vor, daß das geschleuderte Gemisch weiter Teilchen enthält, welche wenigstens ein Element umfassen, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, wobei diese weiteren Teifchen eine solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß Teilchen eines solchen Elementes in der gehüteten feuerfesten Masse eingeschlossen werden.

Die Wahl des metallischen Elements oder der metallischen Elemente für die Einbeziehung in solche weitere Teilchen hängt von der Zusammensetzung der feuerfesten Matrix ab, in welche sie eingeschlossen werden sollen und von den Eigenschaften, welche von der feuerfesten Ma«3e vor, während und nach irgendeiner Oxidation solcher Teilchen verlangt werden. Im allgemeine wird es bevorzugt, daß solche weiteren Teilchen wenigstens eines der Elemente Silizium, Magnesium, Zirkonium und Aluminium umfassen.

Vorzugsweise enthalten solche weiteren Teilchen Teilchen, welche aus einem Kern von zumindest einem dieser Elemente, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, bestehen, wobei dieser Kern mit einem Mantel aus einem Material bedeckt ist, das die Oxidation dieses Kerns inhibiert. Dies gestattet eine bessere Kontrolle und Voraussagbarkeit der Menge an solchem Kernelement, die in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen wird, als dies möglich ist, wenn man sich einfach auf die Größe der weiteren Teilchen verläßt.

Die Mäntel, welche kohlenstoffhaltige Kerne bedecken und die Mäntel, welche metallische Kerne bedecken, können zweckmäßig aus den gleichen Klassen von Materialien gewählt werden. Es ist wünschenswert, ein anorganisches Material zu wählen, das bezüglich Sauerstoff praktisch inert ist, so daß man die Oxidation des Kernmaterials wirksam inhibiert und das keinerlei Defekt in der gebildeten feuerfesten Masse erzeugt. Dies ermöglicht die Verwendung von Teilchen mit kohlenstoffhaltigen oder metallischen Kernen, deren Kohlenstoff- und, fall verwendet, Metallgehalt exakt mit der Menge an Kohlenstoff oder Metallteilchen, die in der feuerfesten Masse eingeschlossen werden sollen, übereinstimmt und es vermeidet jede Notwendigkeit der Verwendung von Materialien, deren Reaktionen ungewiß oder schwierig quantitativ während des Spritzens zu kontrollieren sein können. Vorzugsweise umfaßt daher das Material eines solchen Mantels eines oder mehrere metallische Oxide, Nitride oder Carbide und vorteilhafterweiso umfassen diese Mäntel eines oder mehrere Oxide, Nitride oder Carbimide von Magnesium, Aluminium, Silizium, Titanium, Zirkonium oder Chrom. Solche Verbindungen können ziemlich leicht auf festen Teilchen abgeschieden werden und sie haben feuerfeste Eigenschaften, die mit der feuerfesten Masse verträglich sind, welche durch das Verfahren gebildet wird. Der Mantel kann als kontinuierlicher Überzug gebildet werden, der den Kern vollständig in der Art einer Eischale umhü'lt oder er kann, besonders wenn der Kern porös ist, als oberflächlicher Üborzug auf dem Kern absorbiert oder adsorbiert sein. In jedem Fall schützt der Mantel den Kern, gleichgültig, ob aus kohlenstoffhaltigem oder metallischem Material, gegen Oxidation.

Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird dieses Metalloxid, -nitrid oder -carbid unter Vakuum abgeschieden. Dies kann erfolgen, indem man das metallische Material verdampft, gefolgt von einer Kombination des letzteren mit Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff unter Bildung des entsprechenden Oxids, Nitrids oder Carbide. Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird dieses Metalloxid, -nitrid oder -carbid abgeschieden, indem man Teilchen des Kornmaterials in Kontakt mit einer reaktiven Flüssigkeit bringt und sie anschließend erhitzt. Auf diese Weise können die zu schützenden Korne leicht mit einem oder mehreren Reagenzien gemischt werden, beispielsweise einem oder mehreren metall-oiflanischen Verbindungen, die flüssig ist oder sind oder in Lösung vorliegen und dann ausreichendem Erhitzen unterworfen werden, um jedes vorhandene Lösungsmittel abzutreiben und das Reagens oder die Reagenzien unter Bildung der Mäntel zu pyrolisieren. Ein solches Vorfahren kenn vorteilhaft angewandt werden, um eines oder mehrere Oxide auf kohlenstoffhaltigen Teilchen abzuscheiden, indem man auf eine Temperatur von etwa 500⁰C erhitzt.

Bei noch anderen bevorzugten Ansführungsformen der Erfindung zur Bildung von metallhaltigen feuerfesten Massen werden dies«) Kernteilchen von wenigstens einem Element, das unter Bildung eines feuerfesten Oxide oxidierbar ist, oberflächlich oxidiert, um einen Oxidmantel zu bilden, Indem man sie der Hitze und Sauerstoff in einem Wirbelbett aussetzt. Dies ist ein besonders bequemer Weg zum Schutz solcher Teilchenkerne gegen Oxidation während des Schleuderns. Vorzugsweise werden diese Kornteilchen während der Abscheidung auf dieses Metalloxid, -nitrld oder-carbid in Bewegung gehalten. Dies gestattet die gleichmäßige Behandlung einer großen Anzahl von Teilchenkernen zur gleichen Zeit. Die Teilchenkarne können mechanisch gerührt werden, während sie unter Vakuum beschichtet werden oder während sie in Kontakt mit einer reaktiven Flüssigkeit sind. Alternativ können die Teilchenkerne mit einem gasförmigen Reagens in einer Wirbelbettechnik behandelt werden.

Im Gegensatz zu dem, was anzunehmen wäre, hängt die Wirksamkeit des Verfahrens der Erfindung nicht davon ab, daß man in einer Umgebung arbeitet, die einen ziemlich niederen Sauerstoffgehalt hat. Es ist möglich und tatsächlich empfohlen, das Gemisch von Teilchen unter Bedingungen zu verspritzen, die günstig zur vollständigen exothermen Oxidation der Brennstoffteilchen sind und es wird demgemäß bevorzugt, daß Sauerstoff wenigstens 60 Vol.-% des Gases ausmacht, das gegen diese Oberfläche geschleudert wird.

Ein Gemisch von Teilchen zur Verwendung in einem Verfahren gemäß der Erfindung wie oben beschrieben hat selbst gewisse Vorteile und die Erfindung liefert auch ein Gemisch von Teilchen zur Verwendung in einem Verfahren zur Bildung einer ' zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche durch Schleudern des Gemisches und von Sauerstoff gegen diese Oberfläche, wobei das Gemisch feuerfeste Teilchen und Brennstofftellcheri umfaßt, die befähigt sind, in exothermer Weise mit Sauerstoff zu reagieren, um genügend Hitze freizusetzen, um wenigstens die Oberflächen der feuerfesten Teilchen zur Bildung dieser feuerfesten Masse zu schmelzen, und die dadurch gekennzeichnet Ist, daß die Mischung als diesen Brennstoff fein verteilte Teilchen enthält, die eine mittlere Korngröße von weniger als 50pm aufweisen und aus wenigstens einem Element bestehen, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidlerbtr Ist, und daß das Gemisch auch kohlenstoffhaltige Teilchen aufweist, welche eine solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß beim Schleudern des Gemisches gegen eine solche Oberfläche in Gegenwart von Sauerstoff unter Bedingungen, welche zur praktisch vollständigen Oxidation dieser ßrennstoffteilchen und der Bildung einer solchen kohärenten feuerfesten Masse führen, diese kohlenstoffhaltigen Teilchen nicht vollständig oxidiert werden, so daß Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen werden. Ein solches Gemisch von Teilchen gestattet die Bildung von kohlenstoffhaltigen feuerfesten Massen mit hoher Beständigkeit gegen Korrosion und Erosion durch geschmolzene Metalle, die dazu befähigt sind, eine solch hohe Beständigkeit für eine ausreichende Betriebszeit zu bewahren. Durch die Verwendung eines solchen Gemisches, z. B. In einem keramischen Schweißverfahren, können leicht kompakte feuerfeste Massen gebildet werden, die gut an einer Vielzahl von feuertesten Oberflächen haften. Da das Gemisch Brennstoffteilchen enthält, deren mittlere Korngröße kleiner ist als 60 pm (und die vorzugsweise eine Maximalgröße von nicht mehr als 50Mm heben), wird die vollständige Umsetzung der Brennstoffteilchen begünstigt. Solche Teilchen reagieren schnell mit Sauerstoff und setzen schnell die Hitze frei, die notwendig ist, um eine kompakte feuerfeste Masse auf dor Oberfläche zu bilden, auf welche das Gemisch geschleudert wird. Ein solches Gemisch kann ohne Schwierigkeit erhalten werden, Indem man Teilchen miteinander vermischt, die im Handel erhältlich sind oder die besonders hergestellt sein können, jedoch aus leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien.

Die feuerfesten Teilchen des Gemisches können jede gewünschte Zusammensetzung haben. Beispielweise können sifa Teilchen von einem oder mehreren der Substanzen Slllimanlf, MuIIIt, Zirkon, Siliziumdioxid, Zlrkonoxld und Aluminiumoxid sein. Das Gemisch kann dadurch für die Bildung einer kohlenstoffhaltigen feuerfesten Masse angepaßt werden, die eine Zusammensetzung hat, welche einer solchen einer großen Anzahl von üblichen feuerfesten Rezepturen entspricht. Es ist besonders bevorzugt, daß diese feuerfesten Teilchen wenigstens hauptsächlich Teilchen aus Magnesiumoxid sind, so daß m<in die Bildung von basischen feuerfesten Massen, die mit den meisten feuerfesten Einrichtungen verträglich sind, welche in Kontakt mit schmolzflüsslgon Metallen verwendet werden, ermöglicht.

Das als Ausgangumaterial verwendete kohlenstoffhaltige Material muß nicht reiner Kohlenstoff sein, sondern kann, wie schon früher erwähnt, Kohlenstoff gemischt oder chemisch gebunden mit anderen Elementen sein. Kohle, Graphit, Lignit, Koks, Holzkohle, Kohlenstoffasern, Elektrodenrückstände von Elektroöfen und dergleichen, synthetische Harze, organische Materlallen, wie Zucker und dergleichen können somit gewählt werden. Derzeit wird besonders die Verwendung von Teilchen eines polymeren Materials bevorzugt im Hinblick auf die Leichtigkeit ihrer Verarbeitung vor dem Versprühen der Mischung i.nd insbesondere dor Leichtigkeit, mit welcher Polymermaterlulien zu Teilchen einer gewünschten Gran ilometrie geformt werden können. Wie ebenfalls erwähnt, können kohlenstoffhaltige Veilchen zur Verwendung in der Erfindung hergestellt werden, inditm ein Polymerüberzug auf feuerfeste Teilchen aufgebracht wird.

Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsformen der Mischung gemäß der Erfindung haben diese kohlenstoffhaltigen Teilchen eine mittlere Korngröße von über 0,5mm. Solche Teilchen können leicht aus gemehlenen und gesiebten kohlenstoffhaltigen Materialien erzeugt werden. Teilchen, die einen mittleren Durchmesser von mehr als 0,5mm haben, erfordern keino besondere Behandlung, um verhältnismäßig oder vollständig nicht reaktiv gegenüber Sauerstoff zu werden. Im Gegenteil Ist es möglich, diese Teilchen oberflächlich oxidieren zu lassen, während ein Kern aus Kohlenstoff beibehalten oder gebildet wird, der in einer feuerfesten Masso verbleibt, die durch Versprühen dieser Mischung In Sauerstoff gebildet wird. Zur Erzielung einer kohlenstoffhaltigen feuerfesten Masse, die Kohlenstoffteilchen eines gegebenen mittleren Durchmessers enthält, wird empfohlen, ein Ausgangsgemisch zu wählen, das kohlenstoffhaltige Teilchen aufweist, deren mittlerer Durchmesser wenigstens zweimal so groß wie dieser vorgegebene Durchmesser ist.

Es wird jedoch bevorzugt, daß dieser kohlenstoffartigen Teilchen solche Teilchen enthalten, die aus einem Kern von kohlenstoffhaltigem Material bestehen, der mit einem Mantel eines Materials bedeckt ist, der, wenn das Gemisch gegen diese Oberfläche in Gegenwart von Sauerstoff und unter Bedingungen gesprüht wird, welche die praktisch vollständige Oxidation dieser Brennstoffteilchen und die Bildung dieser zusammenhängenden feuerfesten Messe zur Folge hat, diese weiteren Teilchen nicht vollständig oxidiert werden, so daß Teilchen eines solchen Elements oder solcher Elemente in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen worden.

Eingeschlossenes Materini dieser \rt verleiht den aus dem Gemisch gebildeten feuerfesten Massen eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit. Gemische dieser Art können auch ohne Schwierigkeit erzeugt werden. Gemische dieser Art können unter Verwendung von im Hendel erhältlichen Metallpulvern gebildet werden.

Vorzugsweise ist oder sind wenigstens eines der Elemente Silizium, Magnesium, Zirkon oder Aluminium in solchen weiteren Teilchen vorhanden.

Vorteilhafterweise enthalten solche weiteren Teilchen einen Kern von wenigstens einem dieser Elemente, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, das mit einem Mantel eines Materials bedeckt ist, das unter diesen Bedingungen die Oxidation des Kernes inhibiert. Vorzugsweise umfaßt das Material dieses Mantels ein oder mehrere metallische Oxide, Nitride oder Carbide und vorteilhafterweise umfassen diese Mäntel eines oder mehrere Oxide, Nitride oder Carbide von Magnesium, Aluminium, Silizium, Titan, Zirkonium oder Chrom. Solche Verbindungen scheinen sich auf den Teilchenkemen ohne Schwierigkeit und ohne unmäßige Kostenerhöhung ab. Sie können eine Schicht bilden, welche den Kern umgibt und somit eine Schale bilden, oder alternativ können sie die Oberflächenschichten des Kernes imprägnieren, wen letzterer porös ist. Eine Abscheidung dieser Art kann auf den Kernen beispielsweise durch Vakuumverdampfung eines Metalls und anschließende Verbindung des Metalls mit Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff oder durch Aoscheidung eines metallorganischen Vorläi.rers, der bei einer mäßigen Temperatur in Oxid überführt wird, gebildet werden. Teilchen dieser Art werden einer besonderen Vorbereitung unterzogen, beovr sie in das Gemisch einbezogen werden, jedoch werden die Zeit oder die Kosten, die für diese Vorbereitung erforderlich sind, großenteils durch die sichere Verwendung der letzteren aufgewogen und durch die Vorhersagbarkeit der Ergebnisse, wenn das Gemisch bei einem keramischen Schweißverfahren verwendet wird. Um die Teilchenkerne gegen Oxidation mit einem zufriedenstellenden Grad an Sicherheit zu schützen, stellt das Material dieser Mäntel vorzugsweise 0.02 bis 2Gew.-% der Teilchen mit den Mänteln der. Eine solche Menge an Mantelmaterial gestattet die Bildung von recht vollständigen Schichten um diese Teilchen.

Um es zu ermöglichen, feuorfoste Masse· mit einer Zusammensetzung ähnlich der von im Handel erhältlichen kohlenstoffhaltigen feuerfesten Erzeugnisse ?» hin»., n\_e gegebenenfalls auch metallhaltig sind, wird es bevorzugt, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen und diese weiteren Teilchen, falls solche vorliegen, in einer Gesamtmenge von 2 bis 50Gew.-% des Gemisches vorliegen. Vorzugsweise ist die Menge an kohlenstoffhaltigen Teilchen zwischen 5 und 50% und die Menge der weiteren Teilchen (falls vorhanden) liegt zwischen 2 und 10%. Das Vorliegen solcher Mengen im Gemisch gewährleistet mittels Versprühen in Gegenwart von Sauerstoff die Bildung von reuerfesten Massen, die ausreichend Kohlenstoff enthalten und, wo anwendbar, ausreichend metallische Einschlüsse, um den Massen eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion und Erosion durch schmelzflüssige Materialien boi erhöhter Temperatur zu verleihen.

Sowohl aus wirtschaftlichen als auch au3 technischen Gründen enthält das Gemisch vorzugsweise die Brennstoffteilnhen in einer Menge von 5 bis 30Gow.-%. Eine solche Menge an in Betracht gezogenem Brennstoff reicht aus, um ein wenigstens oberflächliches Schmelzen der teuerfesten Teilchen zu bewirken, die ihn begleiten, wenn das Gemisch in Gegenwart von Sauerstoff versprüht wird.

Es ist möglich, mehrere unterschiedliche Materialien als Brennstoff zu wählen, vorausgesetzt, daß sie rasch unter großer Hitzefreisetzung oxidieren und zur Bildung eines feuerfesten Oxids führen. Teilchen von Silizium, von Aluminium und/oder Magnesium bilden feuerfeste Oxide und dies trägt zur Bildung von kompakten hochwertigen Massen bei, welche keine Einschlüsse enthalten, die der guten Hitzebeständigkeit abträglich sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine fouerfeste Masse, welche Kohlenstoffteilchen darin verteilt enthält und die durch ein Verfahren gebildet ist, wie es oben beschrieben wurde, sowie eine feuerfeste Masse, welche Kohlenstoffteilchen darin verteilt enthält, die durch Versprühen eines Gemisches, wie es weiter oben beschrieben wurde, in Gegenwart von Sauerstoff enthalten ist.

Ausführungsbeispiele

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Eine feuerfeste Masse wird auf eine Konverterwand abgeschieden, die aus Magnesiumoxid-Kohlenstoffsteinen folgender Zusammensetzung besteht: MgO 90%, C10%. Ein Gemisch von feuerfesten Teilchen, von Brennstofftuilchen, die exotherm unter Bildung von feuerfestem Oxid oxidierbar sind und von kohlenstoffhaltigen Teilchen, die weniger leicht vollständig oxidieren, wird auf diese Steine gespritzt. Die Wand hat eine Temperatur von 900⁰C. Das Gemisch wird in eirtar Menge von 500kg/Std. in einem Gasstrom gespritzt, der 70Vol.-% Sauerstoff enthält. Das Gemisch hat die folgende Zusammensetzung:

MgO 82 Gew.-%

Si 4Gew.-%

Al 4Gew.-%

C 10Gew.-%

Die Siliziumteilchen haben eine mittlere Korngröße von 10 μνη und eine spezifische Oberfläche von 5000cm²/g. Die Aluminiumteilchen haben eine mittlere Korngröße von 10pm und eine spezifische Oberfläche von 8000cm²/g. Die Kohlenstoffteilchen sind Teilchen, die durch Vermählen von Koks gebildet sind und ihre mittlere Korngröße ist 1,25mm. Wenn dieses Gemisch auf die heiße Wand gesprüht wird, verbrennen die Silizium- und Aluminiumteilchen und setzen genügend Hitze frei, um das wenigstens oberflächliche Schmelzen der Magnesiumoxidteilchen zu bewirken. Diese Teilchen vom MgO haben eine mittlere Korngröße von 1 mm. Während des Versprühens verbinden sich die Koksteilchen oberflächlich mit Sauerstoff, was nichtoxidierte Kohlenstoffkerne mit einer mittleren Korngröße von 200Mm zurücklaßt, welche in der auf der behandelten Oberfläche abgeschiedenen Masse eingeschlossen sind. Die gebildete feuerfeste Masse enthält etwa 3% Kohlenstoff. Sie haftet perfekt auf der Wand, selbst wenn vor dem Versprühen ein Schlackbelag auf der Wand ist, und ihre Zusammensetzung und ihre Kompaktheit sind derart, daß sie Erosion und Korrosion bei Kontakt mit geschmolzenem Stahl widersteht. Ähnliche Ergebnisse wurden auch erhalten, wenn die Koksteilchen durch Kohlenstoffteilchen ersetzt wurden, die durch Vermählen von Elektrodenrück-jtändort gebildet waren.

Beispiel 2

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, wobei jedoch dem versprühten Gemisch weitere Teilchen von Silizium zugegeben wurden, die in elementarer Form blo'ben sollten, um eine metallhaltige feuerfeste Masse zu bilden. Diese Teilchen haben eine mittlere Korngröße von 35μΓη. Die Reaktivität dieser Teilchen gegenüber Sauerstoff wird vermindert, indem ihre Oberfläche vor ihrer Verwendung im Gemisch oxidiert wird. Eine Schale von Oxid wird um die Teilchen erzeugt, indem man ' sie in einem Bett behandelt, das mit heißem Sauerstoff fluidisiert wird. Das Versprühen dieses Gemisches auf die Wand, die aus Magnesiumoxid-Kohlenstoffsteinen gebildet ist, bildet eine kompakte Masse darauf, die besonders beständig gegen Korrosion in Kontakt mit der heißen Atmosphäre des Konverters, von geschmolzenem Stahl und seinen Schlauken Ist. Bei einer abweichenden Ausführungsform erhalten die weiteren Teilchen aus Silizium, die in der gebildeten Masse verbleiben sollen, keine Mäntel zu ihrem Schutz gegen Oxidation, sondern haben statt dessen einen minimalen Durchmesser von 100pm. Die Verwendung eines Gemisches, das diese weiteren Teilchen enthält, führt zu ähnlichen Ergebnissen wie sie oben angegeben sind.

Beispiel 3

Ein Teilchengemisch, bestehend aus schwer schmelzbarem MgO, Silizium und Aluminiumbrennstoff und Kohlenstoff, der aus einem Kohlenstoff kern besteht, auf welchem eine Schicht von Aluminiumoxid abgeschieden wurde, werden auf eine Wand gespritzt, die aus feuerfestem Material des Magnosiumoxid-Kohlenstofftyps besteht, und zwar bei einer Temperatur vor) 900⁰C. Die Aufspritzgeschwindigkeit ist 100kg/Std. in einem Gasstrom, der 70% (Volumen) Sauerstoff enthält. Das Gemisch hat die folgende Zusammensetzung:

MgO 76Gew.-%

Si 4 Gew.-%

Al 4 Gew.-%

C 17Gew.-%

Die Silizium- und Aluminiumteilchen haben eine mittlere Korngröße und eine spezifische Oberfläche, die ähnlich denen waren, wie sie in Beispiel 1 erwähnt sind. Die Kohlenstoffteilchen hatten eine mittlere Korngröße von 1 mm und das Aluminiumoxid liegt in einem Mengenanteii von 1 %. bezogen auf das Gewicht des Kohlenstoffs, vor. Die Oxidabscheidung wird auf den Kohlenstofftellchon gebildet, indem Aluminium auf den Teilchen unter Vakuum abgeschieden und dann die metallische Schicht oxidiert wird. Das Aufsprühen dieses Gemisches auf die heiße feuerfeste Wand führt zu einer kompakten Masse, die gut haftet und mehr als 10% Kohlenstoff enthält.

Als alternative Ausführungsform wurde die oben beschriebene Arbeitsweise durchgeführt, indem die aluminiumoxidbeschichteten Kohlenstoffteilchen durch Kohlenstoffteilchen ersetzt wurden, aufweiche eine Schicht von Titanoxid abgeschieden war. Eine Schicht von Titanoxid wird auf die Teilchen abgeschieden, indem letztere mit einem flüssigen organischen Orthotitanat vermischt und dann das Titanat bei einer Temperatur von größenordnungsgemäß BOO⁰C zersetzt wird. Dies führt zu einem Ergebnis, das ganz ähnlich dem oben beschriebenen ist.

Beispiel 4

Eine feuerfeste Masse wird auf eine Wand bei einer Temperatur von 900⁰C abgeschieden. Die Wand besteht aus kohlenstoffhaltigem feuerfestem Material. Ihre Zusammensetzung ist wie folgt: AI₂O₃ = 85%, C = 15%. Ein Gemisch von feuerfesten Teilchen, von Brennstoffteilchen und von Teilchen einer Kohlenstoffverbindung wird auf die Oberfläche dieser Wand in einer Menge von 200 kg/SM. in einem Trägergas, das 70 Vol.-% Sauerstoff enthält, gespritzt. Die Merkmale der Mischung sind wie folgt:

AI₂O₃ 70Gew.-%

Si 20 Gew.-%

C 10Gew.-%

Die feuerfesten Teilchen haben eine Korngröße zwischen 300Mm und 1mm und die Siliziumbrennstoffteilchen haben Merkmale, die ähnlich den in Beispiel 1 beschriebenen sind. Die Teilchen der Kohlenstoffverbindung haben eine mittlere Korngröße von weniger als 50Mm und bestehen aus vermahlenem Polyacrylnitril. Während des Aufsprühens carbonisieren diese Teilchen und der erhaltene Kohlenstoff Ist in der feuerfesten Masse eingeschlossen, die an der heißen Wand haftet. Auf diese Welse werden gut verdichtete feuerfeste Massen gebildet, die Erosion durch Kontakt mit flüssigen Metallen und ihren Schlacken widerstehen. In Varianten wurde das Polyacrylnltrilpulver durch Saccharosopulver, Phenolharz, Epoxyharz und Polyallylchlorid ersetzt und es wurden praktisch gleiche Ergebnisse erhalten. In einigen Fällen kann es günstig sein, die Carbonisierung dieser Materialien zu verzögern, indem man die Teilchen mit einem seibstlöschenden Polymerüberzug versieht.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche, indem man gegen diese Oberfläche zusammen mit Sauerstoff ein Gemisch von feu a rf β st en Teilchen und Brennstoff schleudert, der in exothermer Weise mit dem geblasenen Sauerstoff unter Freisetzung ausreichender Hitze reagiert, um wenigstens die Oberflächen der feuerfesten Teilchen zu schmelzen und somit die feuerfeste Masse zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das geschleuderte Gemisch auch kohlenstoffhaltige Teilchen enthält, die solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen Teilchen eines polymeren Materials umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen eine mittlere Korngröße über 0,ömm haben.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen Teilchen umfassen, welche aus einem Kern von kohlenstoffhaltigem Material bestehen, der mit einem Mantel aus einem Material bedeckt ist, das die Oxidation dieses Kernes inhibie. i.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geschleuderte Gemisch weiterhin Teilchen enthält, die wenigstens ein Element enthalten, das unter Bildung eines feuerfesten Oxides oxidierbar ist und daß diese weiteren Teilchen solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß Teilchen dieses Elementes in die gebildete feuerfeste Masse eingeschlossen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß solche weiteren Teilchen wenigstens eines der Elemente Silizium, Magnesium, Zirkonium und Aluminium umfassen.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiteren Teilchen Teilchen umfassen, die aus einem Kern von wenigstens einem dieser Elemente, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, bestehen und dieser Kern mit einem Mantel eines Materials bedeckt ist, das die Oxidation dieses Kerns inhibiert.

8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eines solchen Mantels aus einem oder mehreren Metalloxiden, -nitriden oder -carbiden besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Metalloxid, -nitrid oder -carbid unter Vakuum abgeschieden wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid, -nitrid oder -carbid abgeschieden wird, indem man Teilchen des Kernmaterials in Kontakt mit einer reaktiven Flüssigkeit bringt und sie anschließend erhitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kernteilchen während der Abscheidung des Metalloxids, -nitride oder -carbids in Bewegung gehalten werden.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen von wenigstens einem Element, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, oberflächlich oxidiert werden, um einen Oxidmantel zu bilden, indem man sie Wärme und Sauerstoff in einem Wirbelbett oder Bewegtbett aussetzt.

13. Verfahren nach einem der Ansprücho 8 bis 11, dadurch gekennisichnet, daß die Mäntel eines oder mehrere Oxide, Nitride oder Carbide von Magnesium, Aluminium, Silizium, Titan, Zirkonium oder Chrom umfassen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff wenigstens 60 Vol.-% des Gases ausmacht, das gegen diese Oberfläche geschleudert wird.

15. Teilchengemisch zur Verwendung in einem Verfahren zur Bildung einer zusammenhängenden feuerfesten Masse auf einer Oberfläche, indem man gegen diese Oberfläche das Gemisch unter Sauerstoff schleudert, wobei das Gemisch feuerfeste Teilchen und Brennstoffteilchen enthält, die zur Umsetzung in exothermer Weise mit Sauerstoff unter Freisetzung ausreichender Hitze, um wenigstens die Oberflächen der feuerfesten Teilchen zur Bildung dieser feuerfesten Masse zu schmelzen, befähigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch als Brennstoff fein verteilte Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 50Mm von zumidest einem Element enthält, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, und daß das Gemisch ebenfalls kohlenstoffhaltige Teilchen enthält, die solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß beim Schleudern des Gemisches gegen diese Oberfläche in Gegenwart von Sauerstoff unter

Bedingungen, welche zur praktisch vollständigen Oxidation dieser Brennstoffteilchen und zur Bildung dieser zusammenhängenden feuerfesten Masse führen, diese kohlenstoffhaltigen Teilchen nicht vollständig oxidiert werden und somit Kohlenstoffteilchen in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen sind.

16. Gemisch nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Teilchen wenigstens überwiegend Teilchen von Magnesiumoxid sind.

17. Gemisch nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen Teilchen eines Polymermaterials umfassen.

18. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen eine mittlere Korngröße über 0,5mm haben.

19. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen Teilchen umfassen, welche aus einem Kern von kohlenstoffhaltigem Material bestehen, der mit einem Mantel aus einem Material bedeckt ist, das die Oxidation dieses Kernes inhibiert.

20. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch weiterhin Teilchen enthält, die wenigstens ein Element enthalten, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist und daß diese weiteren Teilchen solche Größe oder Zusammensetzung haben, daß beim Schleudern des Gemisches gegen eine solche Oberfläche in Gegenwart von Sauerstoff und unter Bedingungen, welche zur praktisch vollständigen Oxidation dieser Brennstoffteilchen und zur Bildung dieser zusammenhängenden feuerfesten Masse führen, diese weiteren Teilchen nicht vollständig oxidiert werden und somit Teilchen eines solchen Elements oder solcher Elemente in der gebildeten feuerfesten Masse eingeschlossen sind.

21. Gemisch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Elemente Silizium, Magnesium, Zirkonium und Aluminium in solch weiteren Teilchen vorliegt oder vorliegen.

22. Gemisch nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiteren Teilchen einen Kern von wenigstens einem solchen Element umfassen, das unter Bildung eines feuerfesten Oxids oxidierbar ist, der mit einem Mantel aus einem Material bedeckt ist, das unter diesen Bedingungen die Oxidation dieses Kernes inhibiert.

23. Gemisch nach Anspruch 19 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Material dieses Mantels eines oder mehrere Metalloxide, -nitride oder -carbide umfaßt.

24. Gemisch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel eines oder mehrere Oxide, Nitride oder Carbide von Magnesium, Aluminium, Silizium, Titan, Zirkonium oder Chrom umfassen.

25. Gemisch nach einem der Ansprüche 19 und 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Material dieser Mäntel 0,02 bis 2 Gew.-% der Teilchen einschließlich der Mäntel ausmacht.

26. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die kohlenstoffhaltigen Teilchen und, falls vorhanden, die weiteren Teilchen, in einer Gesamtmenge von 2 bis 50Gew.-% des Gemisches vorliegen.

27. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffteilchen in einer Menge von 5 bis 30Gew.-% des Gemisches vorliegen.

28. Gemisch nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffteilchen Teilchen von Silizium, Aluminium und/oder Magnesium sind.