LU86174A1

LU86174A1 - METHOD OF FORMING A REFRACTORY MASS AND SPRAY LANCE OF REFRACTORY PARTICLES AND EXOTHERMICALLY OXIDIZABLE PARTICLES

Info

Publication number: LU86174A1
Application number: LU86174A
Authority: LU
Inventors: Robyn Pierre; Deschepper Pierre; Plumat Robert
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-11-21
Publication date: 1986-03-24
Also published as: GB2170122A; FR2576527B1; GB2170122B; FR2576527A1; IT8567977A0; DE3540889C2; JPS61175476A; NL8503318A; DE3540889A1; JPH0820183B2; GB8502007D0; BE903712A; IT1182694B

Description

i * » »i * »»

La présente invention concerne un procédé de forma-! tion d'une masse réfractaire sur une surface de travail par i " projection contre cette surface d'un mélange de particules ! oxydables exothermiguement et de particules réfractaires ^ 5 dans un gaz comburant, dans lequel de la matière à projeter circule le long d'*une lance jusqu'à une tête de lance et dans lequel le mélange est projeté dans des conditions telles que les particules oxydables réagissent avec le gaz comburant en dégageant de la chaleur de manière à fondre les^ 10 surfaces au moins des particules réfractaires projetées avec^, £·.· · elles pour former la masse réfractaire.The present invention relates to a method for forming! tion of a refractory mass on a working surface by spraying against this surface a mixture of particles! exothermically oxidizable and refractory particles ^ 5 in an oxidizing gas, in which material to be sprayed circulates along * a lance to a lance head and in which the mixture is sprayed under conditions such that the oxidizable particles react with the oxidizing gas by giving off heat so as to melt the surfaces of at least the refractory particles sprayed with ^, £ ·. · · Them to form the refractory mass.

La présente invention concerne également une lance.|§, de projection de particules oxydables exothermiguement «Clf; 4Pjp·* de particules réfractaires dans un gaz comburant, compre^ 15 nant une tête pour délivrer les particules et qui est appro-ll priée à l'utilisation dans un tel procédé.The present invention also relates to a lance. | §, for spraying oxidizable particles exothermically "Clf; 4Pjp · * of refractory particles in an oxidizing gas, comprising a head for delivering the particles and which is suitable for use in such a process.

Des procédés du type cité sont particulièrement^ * appropriés à la réparation à chaud de fours et d'autres^Processes of the type cited are particularly suitable for the hot repair of ovens and the like.

équipements réfractaires. Ils sont également utiles dans - 20 formation de composants réfractaires, par exemple pour ffijPSPTrefractory equipment. They are also useful in forming refractory components, for example for ffijPSPT

surfaçage de métaux réfractaires ou d'autres substratslp réfractaires, et en particulier pour la formation de revê-f tements réfractaires sur des parties d'équipements gui sontï. spécialement susceptibles d'érosion.surfacing of refractory metals or other refractory substrateslp, and in particular for the formation of refractory coatings on parts of equipment which are. specially susceptible to erosion.

25 Dans le cas de réparation de fours, de tels prcrjjjjj/ cédés peuvent être, et en fait sont de préférence, effectués substantiellement à leur température de travail. De plus dans certains cas, par exemple la réparation de la superstructure d'un four de fusion de verre, la réparation peut 30 être effectuée alors que le four est toujours en fonctionnement. Il est en tout cas souhaitable que tout travail de réparation à chaud soit* terminé rapidement pour éviter autant que possible tous les problèmes associés au refroi-” dissement et au réchauffage de l'équipement que l'on répare 35 et pour reprendre les opérations normales aussi vite que - »possible. ^ A ^ 2 * .In the case of repairing ovens, such prjjjjjj / cédés can be, and in fact are preferably carried out substantially at their working temperature. Furthermore in some cases, for example the repair of the superstructure of a glass melting furnace, the repair can be carried out while the furnace is still in operation. In any case, it is desirable that any hot repair work be completed quickly to avoid as much as possible all the problems associated with the cooling and heating of the equipment being repaired and to resume normal operations. as fast as - »possible. ^ A ^ 2 *.

La pratique intensive de ces procédés a révélé un problème dans l'obtention fiable d'un revêtement réfractaire durable, et une recherche importante a été effectuée sur les causes des défauts dans la masse réfractaire formée.Intensive practice of these methods has revealed a problem in reliably obtaining a durable refractory lining, and significant research has been done on the causes of defects in the refractory mass formed.

: 5 On a trouvé dans de nombreux cas que la matière réfractaire déposée présente un degré de stratification qui apparaît lors de l'examen en laboratoire de sections du dépôt. On croit que la raison de cette stratifiation réside dans le fait que les dépôts d'une épaisseur non négligeable doivent' 1 10 être construits en effectuant plusieurs passes d'une lance., sur la surface où l'on travaille et que le refroidissement de cette surface, qui se produit entre les passes succes-v^ sives, provoque des inhomogénéités dans la matière réfractaire à l'interface entre la matière déposée dans les passes ’ 15 successives. jMtr: 5 It has been found in many cases that the deposited refractory material has a degree of stratification which appears during the laboratory examination of sections of the deposit. It is believed that the reason for this stratification is that the deposits of considerable thickness must be constructed by making several passes of a lance on the surface where one is working and that the cooling of this surface, which occurs between successive passes, causes inhomogeneities in the refractory material at the interface between the material deposited in the successive passes. jMtr

La stratification due à ce manque d'homogénéitéJ constitue une faiblesse dans la structure de la masse, réfractaire formée. Lorsque le four est en fonctionnement^ il apparaîtra un gradient thermique dans la réparation, .Asjjjfe. ' 4 20 sorte que les strates successives subiront une contraintp^Hp thermique différente, et cela peut conduire au cours du||k. temps à 1'écaillement de la matière réfractaire. Cela signi^^r fie que la réparation ou tout autre travail doit être^*, refait. D'autres désavantages sérieux peuvent survenir dansf^ 25 certaines circonstances. Par exemple, dans le cas d'un four^ · de fusion de verre, tout écaillement de matière réfractaire ,w et sa chute dans le verre fondu pourrait contaminer sérieusement le contenu du four.The stratification due to this lack of homogeneity J constitutes a weakness in the structure of the refractory mass formed. When the oven is in operation ^ a thermal gradient will appear in the repair, .Asjjjfe. '4 20 so that the successive strata will undergo a different thermal stress, and this can lead to || k. time at flaking of the refractory material. This means that the repair or any other work needs to be done again. Other serious disadvantages can arise under certain circumstances. For example, in the case of a glass melting furnace, any flaking of refractory material, w and its fall into the molten glass could seriously contaminate the contents of the furnace.

Le degré dé stratification que l'on a observé 30 dépend du nombre de passes nécessaires pour effectuer un travail donné, et le nombre de passes nécessaires dépend évidemment du rendement de dépôt de matière sur la surface sur laquelle on opère et de la quantité de masse réfractaire à déposer. En clair, le rendement théorique maximum de dépôt 35 d'une masse réfractaire sur une surface correspond au débit .The degree of stratification that has been observed depends on the number of passes required to perform a given job, and the number of passes required obviously depends on the yield of material deposition on the surface on which one operates and on the quantity of mass. refractory to deposit. Clearly, the maximum theoretical yield of deposition of a refractory mass on a surface corresponds to the flow rate.

; . de matière déchargée par la lance, et il est de ce fait ^ t / -; . of material discharged from the lance, and it is therefore ^ t / -

* * I* * I

3 souhaitable de projeter la matière sous un débit élevé, de » manière à réduire le nombre de passes nécessaires à l'érec-* tion d'un dépôt réfractaire d'épaisseur donnée et ainsi réduire la stratification.It is desirable to project the material under a high flow rate, so as to reduce the number of passes necessary for the erection of a refractory deposit of given thickness and thus reduce the stratification.

' 5 II n'est simplement pas possible d'augmenter le débit de matière d'un ajutage donné au-delà d'une certaine vitesse. Si la matière est déchargée à une vitesse trop, grande, la lance aura tendance à se colmater parce que les.; particules sont surchauffées par le frottement entre elles* 10 et les parois latérales du conduit dans lequel elles sont acheminées. Ceci peut conduire à la combustion spontanée^ des particules oxydables lorsqu'elles sont acheminées danllfe de l'air ou dans un autre gaz porteur comprenant de l'oxy·^ gène. L'augmentation de là dimension de l'ajutage au-delijöte' 15 d'une certaine limite provoque également des problèmes duf|p fait que le rendement spécifique du processus, c'est-à-direyp la proportion de matière projetée qui reste sous forme*?** d'une masse réfractaire sur la surface sur laquelle omggi opère, tend à décroître. Une raison possible de ce phénomèM««, 20 est qu'une proportion extrêmement élevée de 1 'atmosphèl^HE^ ambiante tend à être entraînée dans le courant de matièz^^E^ projetée, de sorte qu'il se refroidit et se dilue. .It is simply not possible to increase the material flow of a given nozzle beyond a certain speed. If the material is discharged at too high a speed, the lance will tend to become clogged because the .; particles are overheated by friction between them * 10 and the side walls of the duct in which they are routed. This can lead to the spontaneous combustion of oxidizable particles when they are conveyed in air or in another carrier gas comprising oxygen. Increasing the size of the nozzle beyond a certain limit also causes problems due to the fact that the specific yield of the process, i.e. the proportion of material sprayed which remains below *? ** form of a refractory mass on the surface on which omggi operates, tends to decrease. One possible reason for this phenomenon is that an extremely high proportion of the ambient atmosphere tends to be entrained in the stream of projected material, so that it cools and dilutes. . .

Un des objets de la présente invention est fournir un procédé qui va dans le sens de la résolution dnaÈgF 25 problème cité ci-dessus. jnjjrOne of the objects of the present invention is to provide a method which goes in the direction of solving the above-mentioned problem. jnjjr

La présente invention concerne un procédé de forma’-|ip||. tion d'une masse réfractaire sur une surface de travail pai^^· projection contre cette surface d'un mélange de particules ||| oxydables exothermiquement et de particules réfractaires,.^ 30 dans un gaz comburant, dans lequel de la matière à projeter circule le long d'une lance jusqu'à une tête de lance et dans lequel le mélange -est projeté dans des conditions telles que les particules oxydables réagissent avec le gaz " comburant en dégageant de la chaleur de manière à fondre les 35 surfaces au moins des particules réfractaires projetées avec = Λ elles pour former la masse réfractaire, caractérisé en ce'.The present invention relates to a forma’- | ip || process. tion of a refractory mass on a work surface pa ^^ · projection against this surface of a mixture of particles ||| exothermically oxidizable and of refractory particles,. ^ 30 in an oxidizing gas, in which material to be sprayed circulates along a lance to a lance head and in which the mixture is sprayed under conditions such as oxidizable particles react with the oxidizing gas, giving off heat so as to melt at least the surfaces of the refractory particles sprayed with them to form the refractory mass, characterized in that.

AAT

" * 4 que des particules oxydables exothermiquement mélangées â des particules réfractaires sont projetées dans un gaz comburant par un groupe d'ajutages sous un débit supérieur à 50 kilogrammes par heure par centimètre carré de surface de 5 sortie de l'ensemble des ajutages, alors que les ajutages du groupe sont espacés et disposés de manière telle que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun d'eux est espacé d'un premier ajutage du groupe d'une distance qui n'est pas supérieure à trois fois le diamètre le plus petit parmi sa 10 propre section ou celle de ce premier autre ajutage et est' espacé d'un second autre ajutage du groupe d'une distance: qui n'est pas supérieure à huit fois le diamètre lë plus 4 petit parmi sa propre section ou celle de ce second autre ajutage, et de telle manière que les centres de certains au ''ÎiSfe: -ΐ 15 moins des ajutages du groupe définissent les sommets d'uni^ polygone imaginaire. ^Épi L'invention, telle qu'elle est définie, ncexclut v pas l'utilisation d'une lance ayant, outre ce dit groupéw constitutif, un ou plusieurs autre(s) ajutage(s) qui n'estJ^Hfc, 20 ne sont pas espacé(s) et disposé (s) ainsi que décrit cuRlF dessus. Cependant, on préféré que le groupe d'ajutages soî^SK constitué de la totalité des ajutages présents dans la lanofjW?;· puisque cette disposition contribue à éviter la stratifisj«^ 25 On a trouvé que par l'utilisation d'un procédéæ^·.."* 4 that oxidizable particles exothermically mixed with refractory particles are projected into an oxidizing gas by a group of nozzles at a flow rate greater than 50 kilograms per hour per square centimeter of outlet surface of all the nozzles, then that the group nozzles are spaced and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from a first group nozzle by a distance which is not more than three times the diameter the smallest among its own section or that of this first other nozzle and is spaced from a second other nozzle of the group by a distance: which is not greater than eight times the diameter lë plus 4 small among its own section or that of this second other nozzle, and in such a way that the centers of some at '' ÎiSfe: -ΐ 15 minus the nozzles of the group define the vertices of uni ^ imaginary polygon. ^ Epi The invention, such that it is defined, does not exclude v use one of a lance having, in addition to said component group, one or more other (s) nozzle (s) which isJ ^ Hfc, 20 are not spaced (s) and arranged (s) as described above cuRlF. However, it is preferred that the nozzle group is SK consisting of all of the nozzles present in the lanofjW; since this arrangement helps to avoid stratification. It has been found that by the use of a method ^ · ..

selon l'invention, la stratification du dépôt réfractaire m®ll· "ÏÎJelv. ’ moins tendance à se produire. En fait, des dépôts de struc---, ture substantiellement homogène peuvent être bâtis même' lorsqu'ils sont d'épaisseur substantielle et fabriqués par 30 plusieurs passes d'une lance sur la surface de travail. Il semble donc vraisemblable que l'amélioration est en partie due à des facteurs thermiques associés aux débits élevés et à la disposition des ajutages décrits ci-dessus.according to the invention, the stratification of the refractory deposit m®ll · "ÏÎJelv. 'less tendency to occur. In fact, deposits of struc ---, substantially homogeneous structure can be built even' when they are thick substantial and fabricated by several passes of a lance on the work surface, so it seems likely that the improvement is due in part to thermal factors associated with the high flow rates and the arrangement of the nozzles described above.

Lorsqu'on répare une surface réfractaire chaude, 35 l'action de la lance est souvent de servir initialement A - Jj augmenter la température locale de cette surface, et J Æ&it- * · « 5 matière projetée peut ne pas adhérer convenablement à cette surface. C'est seulement lorsque la surface a atteint un niveau approprié de température qu'une bonne adhérence se produit. Lorsqu'on met en oeuvre un procédé selon la pré-• ~ 5 sente invention, le chauffage de la surface est plus rapide en raison du débit ’ élevé de matière déchargée et de la proximité relative des différents jets provenant des différents ajutages. Des jets adjacents peuvent dans une certaine mesure se protéger mutuellement de l'atmosphère 10 ambiante et tendent de ce fait à être plus chauds. Aussi, du fait qu'on chauffe une masse relativement importante de matière réfractaire constituant la surface sur laquelle on opère,- et parce qu'une aire donnée de cette surface sera entourée par des jets chauds pendant la mise en oeuvre du 15 processus, cette surface aura tendance à se refroidir plusjjg, lentement et à rester ainsi suffisamment chaude non seule-JP? : ment pour conférer une adhérence convenable à la masse ^ réfractaire, mais aussi pour préserver l'homogénéité de structure de la masse réfractaire déposée pendant des pass^ySljL; 20 successives de la lance sur une zone donnée de la surface 'qgBjSr 1 ' ouvrage.When repairing a hot refractory surface, the action of the lance is often to serve initially A - Jj increase the local temperature of this surface, and J Æ & it- * · "5 projected material may not adhere properly to this surface . It is only when the surface has reached an appropriate temperature level that good adhesion occurs. When implementing a method according to the pre- • ~ 5 invention, the heating of the surface is faster due to the high flow rate of material discharged and the relative proximity of the different jets from the different nozzles. Adjacent jets can to some extent protect each other from the ambient atmosphere and therefore tend to be warmer. Also, because a relatively large mass of refractory material constituting the surface on which one operates is heated, and because a given area of this surface will be surrounded by hot jets during the implementation of the process, this surface will tend to cool more slowly, and thus stay warm enough not alone-JP? : ment to give a suitable adhesion to the refractory mass, but also to preserve the structural homogeneity of the refractory mass deposited during passes ^ ySljL; 20 successive launches on a given area of the surface 'qgBjSr 1' structure.

L'obtention de ces bons résultats ne dépend pas d<^;' façon critique de la manière dont la lance passe sur surface de l'ouvrage pour construire le dépôt réfractaire31¾¾ 25 Par exemple, on peut réparer une fissure profonde dans unej^ paroi réfractaire en avançant la lance le long de la fissurë*|r .· pour fabriquer la totalité de l'épaisseur du dépôt progrès- , sivement le long de la fissure, ou bien on peut déplacer la lance en un mouvement de va-et-vient le long de toute la 30 longueur de la fissure un nombre suffisant de fois pour fabriquer le dépôt voulu. On peut effectuer une réparation de bonne qualité par l'une «ou l'autre de ces méthodes en j utilisant un procédé selon l'invention, tandis que des essais de dépôts par ces méthodes en utilisant des procédés 35 connus antérieurement n'ont pas donné de bons résultats - i comparables.Obtaining these good results does not depend on <^; ' critical way of how the lance passes over the surface of the structure to build the refractory deposit31¾¾ 25 For example, we can repair a deep crack in a refractory wall by advancing the lance along the crack * | r. · for fabricate the entire thickness of the progress deposit, either along the crack, or the lance can be moved back and forth along the entire length of the crack a sufficient number of times to make the desired deposit. A good quality repair can be made by either of these methods using a method according to the invention, while deposition tests by these methods using previously known methods have not given good results - i comparable.

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Dans les formes préférées de réalisation de l'in" vention, la vitesse moyenne d'éjection de gaz par chaque ajutage du groupe est ajustée de manière à être à 10% près la vitesse moyenne d'éjection de gaz par chaque autre aju-5 tage du groupe. On a trouvé que l'adoption de cette caracté-ristique favorise davantage le rendement élevé de fabrication de masse réfractaire. Si le jet provenant de tout ajutage donné devait avoir une vitesse substantiellement plus élevée qu'un jet adjacent, il pourrait y avoir un 10 risque que le jet entraîne de la matière de son voisin. Ceci tendrait à provoquer une ignition prématurée de la matière dans le jet plus rapide, ce qui nuirait au dépôt et à son rendement de fabrication.In the preferred embodiments of the invention, the average speed of gas ejection by each nozzle of the group is adjusted so as to be within 10% of the average speed of gas ejection by each other nozzle. It has been found that adopting this characteristic further promotes the high efficiency of refractory mass fabrication. If the jet from any given nozzle were to have a substantially higher speed than an adjacent jet, it could there is a risk that the jet will entrain material from its neighbor. This would tend to cause premature ignition of the material in the jet faster, which would adversely affect the deposition and its manufacturing efficiency.

De préférence, les ajutages du groupe sont espacés 15 et disposés de telle manière que, lorsqu'ils sont regardés * ’-.ÿS*.' de bout, chacun des ajutages du groupe est espacé d'uni premier autre ajutage d'une distance gui n'est pas supé- rieure à deux fois le diamètre le plus petit parmi sa proprejg; section ou celle de ce premier autre ajutage. L'adoption 20 cette caractéristique préférée de l'invention favorise vuagjSœ?:i concentration bénéfique de chaleur sur la surface de.y iïi£·' l'ouvrage et tend à réduire la dilution des jets provenant: de ces ajutages par l'atmosphère ambiante, ce qui crée aussl^./·· des conditions de réaction favorables dans ces jets, avecjjr^ 25 pour conséquence un gain de rendement spécifique de fabri-Jjt * cation de la masse réfractaire obtenue.Preferably, the group nozzles are spaced 15 and arranged in such a way that, when viewed * ’-.ÿS *. ' at the end, each of the nozzles of the group is spaced from the first other another nozzle by a distance which is not greater than twice the smallest diameter among its own jg; section or that of this first other nozzle. Adopting this preferred feature of the invention promotes beneficial concentration of heat on the surface of the work and tends to reduce the dilution of the jets from these nozzles through the atmosphere. ambient, which also creates favorable reaction conditions in these jets, withJJr ^ 25 resulting in a gain in specific yield of fabrication-Jjt * cation of the refractory mass obtained.

Avantageusement, les ajutages du groupe sont espa- \ cés et disposés de telle manière que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun des ajutages du groupe est espacé de 30 chaque autre ajutage d'une distance qui est au moins égale au diamètre le plus petit parmi sa propre section ou celle de l'autre ajutage. Un avantage principal de l'adoption de cette caractéristique facultative de l'invention est que les jets de matière provenant d'un tel groupe d'ajutages 35 n'auront pas tendance à interférer entre eux pendant leurs A trajectoires vers la surface de l'ouvrage. Ceci crée des ' < 7 conditions bénéfiques pour les réactions d'oxydation gui se produisent pendant la projection, ce qui favorise la forma-" tion d'une masse réfractaire de qualité élevée et uniforme.Advantageously, the group nozzles are spaced and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of the group nozzles is spaced from each other nozzle by a distance which is at least equal to the diameter the smaller among its own section or that of the other nozzle. A main advantage of adopting this optional feature of the invention is that the material jets from such a group of nozzles 35 will not tend to interfere with each other during their trajectories towards the surface of the work. This creates favorable conditions for the oxidation reactions which occur during spraying, which promotes the formation of a high quality and uniform refractory mass.

Dans des formes préférées de réalisation de l'in-=· 5 vention, le mélange de particules est projeté à partir d'un groupe d'ajutages qui comprend au moins deux rangées d'ajutages espacées. Cette disposition des ajutages convient pour balayer une aire importante de la surface de l'ouvrage, et il est relativement facile de sélectionner 1'espacement 10 entre les rangées d'ajutages de sorte que, comme l'aire couverte augmente, elle ne sera pas chauffée trop intensément. One telle disposition est spécialement utile pour former des dépôts de réfractaires à point de fusion relativement bas tels que de la silice, particulièrement lorsque 15 l'espacement entre les rangées d'ajutages est assez impor- , tant (jusqu'à huit fois le diamètre d'ajutage le plus ; petit). On a trouvé que lorsqu'on travaille à des températures particulièrement élevées, une trop grande concen-tration de chaleur due aux réactions dans la matièr&jS|^ 20 projetée peut ramollir la matière réfractaire qui viencipi» d'être déposée sur la surface à un point tel qu'elle peutltv s'écouler de l'endroit où elle a été déposée, ce qui affecte donc défavorablement le rendement d'édification de la massé^. réfractaire. Lorsque le mélange est projeté par les alu-y^A 25 tages, on a trouvé que l'apparition de ce phénomène peu^^p aisément être évitée en choisissant un espacement convenable^ à. ·.· entre les rangées d'ajutages pour adapter le procédé à la température de fusion de la matière réfractaire que l'on projette, de sorte que la matière gui vient d'être déposée 30 présente une viscosité suffisante pour conserver sa position. Les ajutages peuvent défiler au travers de la surface de l'ouvrage de manière * telle qu'un incrément donné de celle-ci est balayé d'abord par un premier jet provenant 1 d'une rangée d'ajutages et ensuite par un second jet prove- 35 nant de l'autre rangée d'ajutages, pour obtenir un chauffage - | hautement adéquat de la surface de l'ouvrage. On a trouvé ' A * ....In preferred embodiments of the invention, the mixture of particles is sprayed from a group of nozzles which includes at least two rows of spaced nozzles. This arrangement of the nozzles is suitable for sweeping a large area of the surface of the structure, and it is relatively easy to select the spacing 10 between the rows of nozzles so that, as the covered area increases, it will not be heated too intensely. One such arrangement is especially useful for forming relatively low melting point refractory deposits such as silica, particularly when the spacing between the rows of nozzles is large enough (up to eight times the diameter smallest nozzle). It has been found that when working at particularly high temperatures, too much heat concentration due to reactions in the sprayed material can soften the refractory material which will be deposited on the surface to a point such that it can flow from the place where it was deposited, which therefore adversely affects the mass-building performance ^. refractory. When the mixture is sprayed by aluminum at 25 stages, it has been found that the appearance of this phenomenon can easily be avoided by choosing a suitable spacing. Between the rows of nozzles to adapt the process to the melting temperature of the refractory material which is being projected, so that the material which has just been deposited has a viscosity sufficient to maintain its position. The nozzles can scroll through the surface of the structure in such a way that a given increment of it is swept first by a first jet from 1 of a row of nozzles and then by a second jet from the other row of nozzles, to obtain heating - | highly suitable for the surface of the structure. We found 'A * ....

* I* I

8 que par le choix d'un espacement approprié entre les rangées d'ajutages, la matière réfractaire qui vient d'être déposée par une rangée de jets sera encore au moins partiellement fondue lorsqu'elle est balayée par l'autre rangée. En 5 conséquence, de la matière réfractaire provenant de cette autre rangée sera déposée sur la matière antérieurement déposée sans apparition de quelconque stratification. Purement à titre d'exemple, les jets peuvent être projetés depuis des ajutages disposés en deux rangées de trois aju-v 10 tages chacune, comme sur la face "six" d'un dé: les ajutages* peuvent être tous circulaires et de même diamètre, les périphéries des ajutages de chaque rangée étant espacées deJS?: moins de trois fois ce diamètre, tandis que l'espace entre les rangées (de périphérie d'ajutage à périphérie d'ajutage}JÉ_: 15 peut être inférieur à huit fois ce diamètre. f|fe:8 that by choosing an appropriate spacing between the rows of nozzles, the refractory material which has just been deposited by a row of jets will still be at least partially melted when it is swept by the other row. As a result, refractory material from this other row will be deposited on the previously deposited material without the appearance of any lamination. Purely by way of example, the jets can be projected from nozzles arranged in two rows of three nozzles 10 stages each, as on the "six" side of a die: the nozzles * can be all circular and likewise diameter, the peripheries of the nozzles of each row being spaced by JS ?: less than three times this diameter, while the space between the rows (from the periphery of the nozzle to the periphery of the nozzle} JE: 15 may be less than eight times this diameter. f | fe:

Selon certaines formes préférées de réalisation def: l'invention, le groupe d'ajutages comprend au moins un ajutage (appelé ci-arès "ajutage interne") qui se situe l'intérieur d'un polygone imaginaire dont les sommets sonraHlL 20 définis par les centres d'autres ajutages (appelés ci-aprœ^^R/ "ajutages périphériques") du groupe. Une telle disposltiogSj||l^ est particulièrement appropriée pour un chauffage rela-jpl%. tivement intense de la surface de l'ouvrage pour le dépôt matière réfractaire ayant un point de fusion relativementjR 25 élevé, par exemple de l'alumine, de la magnésie et/ou de làkfip zircône. wr .-¾¾ ' .According to certain preferred embodiments def: the invention, the group of nozzles comprises at least one nozzle (hereinafter called "internal nozzle") which is located inside an imaginary polygon whose vertices are defined by the centers of other nozzles (hereinafter called ^^ R / "peripheral nozzles") of the group. Such a device is particularly suitable for relative heating. tively intense of the surface of the structure for the deposition of refractory material having a relatively high melting point, for example alumina, magnesia and / or zirconia. wr.-¾¾ '.

Lorsqu'on met en oeuvre un procédé selon cette^ caractéristique facultative préférée de la présente inven-,; tion, un jet de matière projetée par un tel ajutage interne 30 est au moins partiellement entouré par les jets projetés par les ajutages périphériques. On a trouvé que la présence de jets provenant d'ajutag'es ' périphériques convenablement espacés peut réaliser un effet d'écran qui s'oppose à l'échappement vers l'atmosphère ambiante de particules de 35, matière provenant du/des jet(s) interne(s), et également A..When carrying out a process according to this preferred optional feature of the present invention; tion, a jet of material projected by such an internal nozzle 30 is at least partially surrounded by the jets projected by the peripheral nozzles. It has been found that the presence of jets coming from suitably spaced peripheral nozzles can achieve a screen effect which is opposed to the escape of particles of 35, material coming from the jet (s) into the ambient atmosphere. s) internal (s), and also A ..

~ fl T y'iï JJ la dilution de ce(s) jet(s) interne(s) par l'atmosphère' * l * 9 * f ambiante relativement froide. En outre, une partie de chaque courant périphérique sera protégée de manière semblable par le(s) jet(s) interne(s) contre l'échappement de particules de matière vers l'atmosphère ambiante et contre sa dilution 5 par cette atmosphère. L'importance de la réduction de l'échappement de particules de matière et de la dilution des jets dépendra de l'efficacité de l'écran que constituent les i jets périphériques. L'efficacité de cet écran est favorisée,, I *4*, I lorsque, ainsi qu'on le préfère, l'espacement linéaire entre 10 des ajutages périphériques successifs n'est pas supérieur à_" trois fois le diamètre le plus petit parmi ceux de chacun de,' ces ajutages périphériques succesifs. Jpl"~ fl T y'iï JJ the dilution of this (s) internal jet (s) by the atmosphere '* l * 9 * f relatively cold ambient. In addition, part of each peripheral current will be similarly protected by the internal jet (s) against the escape of particles of material into the ambient atmosphere and against its dilution by this atmosphere. The importance of reducing the escape of particles of matter and of diluting the jets will depend on the efficiency of the screen formed by the peripheral jets. The efficiency of this screen is favored ,, I * 4 *, I when, as is preferred, the linear spacing between 10 of the successive peripheral nozzles is not greater than_ "three times the smallest diameter among those of each of, 'these successive peripheral nozzles. Jpl "

Dans certaines formes de réalisation préférées de",v l'invention, l'espacement linéaire entre chaque ajutage>||In certain preferred embodiments of ", v the invention, the linear spacing between each nozzle> ||

15 périphérique et le ou le plus proche ajutage interne n'estM15 peripheral and the or nearest internal nozzle is not

pas supérieur à trois fois le diamètre le plus petit parndpt^ ceux de chacun de ces ajutages respectifs. L'adoption de cette caractéristique préférée permet un contrôle meilleur^ et plus facile des conditions dans lesquelles les réactionlS·* 20 d'oxydation se produisent pendant la projection, permettaiHBß^ un chauffage intense de la surface de l'ouvrage pour i&Ml dépôt sur cette surface d'une masse hautement réfractair^^^ et permettant ainsi un rendement de fabrication de la mass^M; réfractaire accru et la formation d'une masse réfractaire dgR? 25 très haute qualité.not more than three times the smallest diameter of each of these respective nozzles. The adoption of this preferred feature allows for better and easier control of the conditions under which the oxidation reactions take place during spraying, allowing intense heating of the surface of the work for deposition on this surface. surface of a highly refractory mass ^^^ and thus allowing a production yield of the mass ^ M; increased refractory and the formation of a refractory mass dgR? 25 very high quality.

On a remarqué que si on augmente, au-delà d'une*f% limite pratique, la dimension d'un ajutage de projectio^^, unique, la matière éjectée ne forme plus un courant bien* ' défini. En fait, la matière a tendance à s'échapper du jet ' 30 projeté dans l'atmosphère environnante et le courant se dilue avec cette atmosphère avec pour résultat que la température du courant baisse - en fait, les réactions d'oxydation peuvent cesser de s'autoentretenir - le rendement d'édification du réfractaire est réduit, et la masse 35 «réfractaire formée est de qualité inférieure.We have noticed that if we increase, beyond a * f% practical limit, the dimension of a nozzle of projectio ^^, unique, the ejected matter no longer forms a well defined current * '. In fact, the material tends to escape from the jet '30 projected into the surrounding atmosphere and the current dilutes with this atmosphere with the result that the temperature of the current drops - in fact, the oxidation reactions can stop self-maintain - the refractory building efficiency is reduced, and the 35 ″ refractory mass formed is of inferior quality.

* j 1 <* 1 10* j 1 <* 1 10

La projection d'un jet par au moins un dit ajutage interne a une autre conséquence très importante. Parce que l'/les ajutage(s) interne(s) est/sont protégé(s) par les ajutages périphériques, 1'/chaque ajutage interne peut 5 valablement être d'une dimension plus grande que cela ne serait possible autrement sans risque substantiel d'échappement de matière provenant du/des jet(s) interne(s) ou de dilution de ce(s) jet(s), avec pour résultat que les particules de matière peuvent être projetées sous un plus grand 10 débit et donner ainsi un rendement de fabrication accru de“" masse réfractaire de haute qualité. Pour cette raison, dans des formes préférées de réalisation de l'invention, le débit (total) du/des ajutage(s) interne(s) est supérieure à celui de chaque ajutage périphérique. De préférence, la surface·; 15 (totale) de la/des section(s) du/des ajutage(s) interne(s^j^ est 300mm2 au moins et de préférence,la surface (totale) dej| la/des section(s) du/des ajutage(s) interne(s) est 500mm2 au>.The projection of a jet by at least one said internal nozzle has another very important consequence. Because the internal nozzle (s) is / are protected by the peripheral nozzles, 1 '/ each internal nozzle can validly be of a larger size than would otherwise be possible without risk substantial escape of material from the internal jet (s) or dilution of this jet (s), with the result that the particles of material can be projected at a greater rate and give thus an increased manufacturing yield of “high quality refractory mass. For this reason, in preferred embodiments of the invention, the (total) flow rate of the internal nozzle (s) is greater than that of each peripheral nozzle. Preferably the surface ·; 15 (total) of the section (s) of the internal nozzle (s) (s ^ j ^ is at least 300mm2 and preferably, the surface (total) already the section (s) of the internal nozzle (s) is 500mm2 at>.

~ moins, de manière à obtenir des taux de déchargement élevéalifc par ces ajutages. JjHRk 20 On a trouvé qu'il convient parfaitement qu'il y aiHB|r un ajutage interne unique, puisque ceci simplifie 1 'alimen^pg;· tation en matière à projeter.~ less, so as to obtain elevated unloading rates by these nozzles. JjHRk 20 It has been found perfectly suitable that there is a single internal nozzle, since this simplifies the supply of material to be sprayed.

Dans les forme préférées de réalisation de l'inveaefif| tion, la surface de la section de chaque ajutage périphéjjjfe 25 rique n'est pas supérieure à 320mm2. La projection de jeteaTIn the preferred embodiments of the inveaefif | tion, the cross-sectional area of each peripheral nozzle is not more than 320 mm 2. Projection of jeteaT

par des ajutages périphériques limités à de telles dimensions s'oppose à l'échappement vers l'extérieur de particules de matière projetée par les jets périphériques et à la dilution de ces jets, et de ce fait augmente le rendement de 30 fabrication de la masse réfractaire. Cet avantage est particulièrement apparent.lorsque des ajutages périphériques d'une telle dimension limitée sont utilisés conjointement avec un ajutage interne de dimension nettement plus grande.by peripheral nozzles limited to such dimensions is opposed to the escape towards the outside of particles of material projected by the peripheral jets and to the dilution of these jets, and thereby increases the mass production efficiency refractory. This advantage is particularly apparent. When peripheral nozzles of such a limited dimension are used in conjunction with an internal nozzle of significantly larger dimension.

: Pour un débit total de déchargement de matière donné, les 35 jets périphériques réalisent une bonne protection du jet·;/ JJ interne plus grand, de sorte que même si les jets périphé- 1 Ä * f 11 ^ riques sont dilués dans une faible proportion avec un léger échappement de matière de ces jets, la proportion de la quantité totale de matière déchargée en un temps donné sera faible.: For a given total material unloading rate, the 35 peripheral jets provide good protection for the larger internal jet, so that even if the peripheral jets are diluted in a small amount proportion with a slight escape of material from these jets, the proportion of the total quantity of material discharged in a given time will be low.

5 De préférence, le mélange de particules est projeté par six ajutages au moins de manière à permettre un taux élevé de déchargement de la matière que l'on projette.Preferably, the mixture of particles is sprayed by at least six nozzles so as to allow a high rate of discharge of the material which is sprayed.

Dans certaines formes préférées de réalisation de l'invention, le mélange de particules est projeté par six 10 ajutages au moins qui sont substantiellement équidistants radialement et angulairement autour d'un axe de la tête de j lance. Cette disposition favorise la symétrie circulaire des jets projetés autour de cet axe de sorte que la manière dont de la matière est déposée sur la surface de l'ouvrage ne 15 dépend pas de l'orientation de la lance par rapport à sa / direction de passage à travers la surface pendant la projec- i tion.In certain preferred embodiments of the invention, the mixture of particles is sprayed by at least six nozzles which are substantially equidistant radially and angularly about an axis of the lance head. This arrangement favors the circular symmetry of the jets projected around this axis so that the manner in which material is deposited on the surface of the structure does not depend on the orientation of the lance relative to its / direction of passage. across the surface during projection.

Ainsi qu'on l'a établi, la présente invention concerne également une lance de projection de particulesj«|k - 20 oxydables exothermiquement et de particules réfractairesjSpf dans un gaz comburant. lllAs has been established, the present invention also relates to a lance for spraying particles exothermically oxidizable and refractory particles in an oxidizing gas. lll

Un des objets de la présente invention est de ? fournir une telle lance qui permette la fabrication rapide j;^' d'une masse réfractaire de haute qualité.One of the objects of the present invention is to? provide such a lance which allows rapid manufacture j; ^ 'of a high quality refractory mass.

25 La présente invention concerne dès lors également^; une lance de projection de particules oxydables exothermi-s-quement et de particules réfractaires dans un gaz comburant , comprenant une tête pour délivrer cès particules, qui comprend un groupe d'ajutages espacés et disposés de manière 30 telle que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun d'eux est espacé d'un premier ajutage du groupe d'une distance qui I n'est pas supérieure à trois »fois le diamètre le plus petit ! parmi sa propre section ou celle de ce premier autre ajutage I - et est espacé d'un second autre ajutage du groupe d'une 35 distance qui n'est pas supérieure à huit fois le diamètre /plus petit · parmi sa propre section ou celle de ce second « 12 autre ajutage, et de telle manière que les centres de certains au moins des ajutages du groupe définissent les sommets d'un polygone imaginaire.The present invention therefore also relates to; a spray lance for exothermically oxidizable particles and refractory particles in an oxidizing gas, comprising a head for delivering these particles, which comprises a group of nozzles spaced apart and arranged in such a way that, when viewed at the end, each of them is spaced from a first nozzle of the group by a distance which I is not greater than three times the smallest diameter! from its own section or that of this first other nozzle I - and is spaced from a second other nozzle of the group by a distance which is not more than eight times the diameter / smaller · from its own section or that of this second "12 other nozzle, and in such a way that the centers of at least some of the nozzles of the group define the vertices of an imaginary polygon.

Une forme de réalisation de lance pourvue d'un 5 groupe d'ajutages répondant à cette définition est décrite en se référant aux figures 1 et 2 du mémoire descriptif accompagnant la demande de brevet britannique N° 83 20631 déposée par la Demanderesse qui sera publiée sous le N° GB 2 144 054. La Demanderesse ne revendique pas, dans la 10 présente demande, de lance pourvue d'une tête telle que décrite dans ces figures.An embodiment of a lance provided with a group of nozzles meeting this definition is described with reference to FIGS. 1 and 2 of the description accompanying the British patent application No. 83 20631 filed by the Applicant which will be published under GB 2,144,054. The Applicant does not claim, in the present application, a lance provided with a head as described in these figures.

La présente invention concerne également une lance de projection de particules oxydables exothermiquement et de particules réfractaires dans un gaz comburant, compre-^ :"?x '-f* - 15 nant une tête pour délivrerr ces particules, caractérisée en ' ce que la tête comprend un groupe d'ajutages espacés et disposés de manière telle que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun d'eux est espacé d'un premier ajutage du groupe . J. d'une distance qui n'est pas supérieure à trois fois 20 diamètre le plus petit parmi sa propre section ou celle lïerflp^ ce premier autre ajutage et est espacé d'un second autre ^ ajutage du groupe d'une distance qui n'est pas supérieure il huit fois le diamètre le plus petit parmi sa propre section ou celle de ce second autre ajutage, et de telle manière que 25 les centres de certains au moins des ajutages du groupe^, définissent les sommets d'un polygone imaginaire, et en ce ' que la lance est pourvue d'au moins trois conduits longitudinaux d'alimentation de la tête.The present invention also relates to a lance for spraying exothermically oxidizable particles and refractory particles into an oxidizing gas, comprising a head for delivering these particles, characterized in that the head comprises a group of nozzles spaced apart and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from a first nozzle of the group J. by a distance of not more than three times 20 the smallest diameter among its own section or that of the first other nozzle and is spaced from a second other group nozzle by a distance which is not greater than eight times the smallest diameter among its own section or that of this second other nozzle, and in such a way that the centers of at least some of the nozzles of group ^ define the vertices of an imaginary polygon, and in that the lance is provided with at least three longitudinal feed pipes for the head e.

Une lance construite selon la présente invention 30 est particulièrement utile pour le dépôt concentré de matière réfractaire sous des débits élevés. En raison de la pluralité des ajutages dans l'e dit groupe et de leur relation spatiale, elle permet, pour un débit d'ajutage pris individuellement donné, une édification rapide d'une masse 35 réfractaire de bonne qualité et de bonne durabilité. En ^ I combinaison avec des conduits d'alimentation séparés, onA lance constructed in accordance with the present invention is particularly useful for the concentrated deposition of refractory material at high flow rates. Because of the plurality of nozzles in the said group and their spatial relationship, it allows, for a given nozzle flow rate taken individually, rapid construction of a refractory mass of good quality and good durability. In combination with separate supply lines,

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/ . . ..À'Éjjiéiï * 13 peut réaliser le contrôle séparé de 1' alimentation le long de ces conduits de sorte qu'une bonne répartition de l'ali- - mentation entre les différents ajutages peut être obtenue et ceci constitue une manière de contrôler l'écoulement à 5 travers un sous-groupe d'ajutages ou à travers des ajutages individuels./. . .. À'Éjjiéiï * 13 can realize the separate control of the supply along these conduits so that a good distribution of the supply - between the different nozzles can be obtained and this constitutes a way of controlling the flow through a subgroup of nozzles or through individual nozzles.

Dans des conditions données de fonctionnement/ une telle lance permet la formation de masses réfractaires de plus haute qualité que celle obtenue par des lances connues 10 antérieurement, et elle est d'utilisation plus large que des lances antérieurement connues dans des processus avec lesquelles elle est compatible.Under given operating conditions / such a lance allows the formation of higher quality refractory masses than that obtained with previously known lances, and it is of wider use than previously known lances in processes with which it is compatible.

De façon surprenante, on a observé que par l'utilisation d'une lance selon l'invention, on peut fabriquer 15 des dépôts substantiellement homogènes même lorsqu'ils ont „ une épaisseur substantielle et qu'ils sont formés par plu- s sieurs passes de la lance sur la surface de l'ouvrage. En particuler, la stratification du dépôt réfractaire a moins Vv; de chance de se produire.Surprisingly, it has been observed that by the use of a lance according to the invention, it is possible to produce substantially homogeneous deposits even when they have a substantial thickness and that they are formed by several passes. of the lance on the surface of the structure. In particular, the stratification of the refractory deposit has minus Vv; of chance to happen.

i 20 On peut par exemple utiliser une telle lance dansjBpFi 20 We can for example use such a lance in jBpF

la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus.La construction de la lance facilite grandement le mise en'Cv* oeuvre du procédé de l'invention. La disposition décritely garantit que les ajutages seront espacés l'un de l'autrelpf 25 comme requis pour la mise en oeuvre du procédé, avec lesljfe avantages y afférant. Tthe implementation of a method as described above. The construction of the lance greatly facilitates the implementation of the method of the invention. The described arrangement guarantees that the nozzles will be spaced apart from each other as required for the implementation of the method, with the associated advantages. T

L'invention telle que définie n'exclut pas une ^ lance ayant, outre ce groupe constitutif, un ou plusieurs ,.·/ autre(s) ajutage(s) qui n'est/ne sont pas espacé(s) et 30 disposé(s) ainsi qu'on l'a défini. On préfère cependant que ce groupe d'ajutages comprenne la totalité des ajutages présents dans la lance puisque, lorsqu'on l'utilise, ceci permet d'éviter la stratification.The invention as defined does not exclude a lance having, in addition to this constituent group, one or more, · / other nozzle (s) which is / are not spaced and / or arranged (s) as defined. However, it is preferred that this group of nozzles comprises all of the nozzles present in the lance since, when used, this makes it possible to avoid stratification.

- De préférence, la lance est pourvue d'un conduit 35 d'alimentation indépendant pour chaque ajutage parmi i J plusieurs de ceux-ci. L'adoption de cette caractéristique- Preferably, the lance is provided with an independent supply conduit 35 for each nozzle among i J several of these. Adopting this feature

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14 .14.

« « préférée de l'invention évite la nécessité d'une chambre de distribution pour l'alimentation des ajutages individuels, i ce qui réduit l'éventualité d'irrégularités d'alimentation des ajutages. L'emploi d'une telle chambre de distribution - 5 implique aussi que les particules fortement abrasives que l'on doit projeter subiront un ou plusieurs changement(s) abrupt(s) de direction dans cette chambre, ce gui conduit à une usure rapide de la lance en raison de la vitesse élevée de ces particules.The preferred embodiment of the invention avoids the need for a distribution chamber for supplying the individual nozzles, which reduces the possibility of irregularities in the supply of the nozzles. The use of such a distribution chamber - 5 also implies that the highly abrasive particles which must be projected will undergo one or more abrupt change (s) of direction in this chamber, this mistletoe leads to rapid wear. of the lance due to the high speed of these particles.

10 Avantageusement, la lance est pourvue de moyens pour régler indépendamment l'écoulement de matière le long d'au moins certains des conduits. L'adoption de cette caractéristique préférée permer de contrôler indépendamment les vitesses moyennes d'au moins certains des jets provenant des 15 ajutages. Ainsi qu'on l'a décrit, l'ajustement de la vitesse moyenne d'éjection de gaz de chacun des jets à ±10% de la vitesse moyenne d'éjection de gaz de chacun des autres jets favorise un rendement spécifique élevé de fabrication de masse réfractaire ainsi que la qualité de cette masse. jap, - 20 De préférence, les ajutages du groupe sont espacés^1 et disposés de manière telle que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun d'eux est espacé d'un premier ajutage du groupe d'une distance qui n'est pas supérieure à deux fois le diamètre le plus petit parmi sa propre section ou cell« 25 de ce premier autre ajutage. L'adoption de cette caractéristique préférée implique que les ajutages sont plus rapprochés, avec pour résultat à l'utilisation, par exemple dans un procédé selon l'invention, qu'il y aura une plus forte concentration de chaleur à la surface de l'ouvrage et une 30 dilution réduite, des jets provenant des ajutages par l'atmosphère ambiante, avec pour conséquence des avantages vis-à-vis du rendement spécifique de fabrication de la masse réfractaire obtenue.Advantageously, the lance is provided with means for independently regulating the flow of material along at least some of the conduits. Adopting this preferred feature will allow independent control of the average velocities of at least some of the jets from the nozzles. As described, adjusting the average gas ejection speed of each of the jets to ± 10% of the average gas ejection speed of each of the other jets promotes a high specific manufacturing yield refractory mass as well as the quality of this mass. jap, - 20 Preferably, the group nozzles are spaced apart ^ 1 and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from a first group nozzle by a distance which does not is not more than twice the smallest diameter among its own section or cell "25 of this first other nozzle. The adoption of this preferred characteristic implies that the nozzles are closer together, with the result of use, for example in a method according to the invention, that there will be a higher concentration of heat on the surface of the structure and reduced dilution of the jets from the nozzles through the ambient atmosphere, with as a consequence advantages over the specific production yield of the refractory mass obtained.

Avantageusement, les ajutages du groupe sont espa-35 cés et disposés de manière telle que, lorsqu'ils sont regardés de bout, chacun d'eux est espacé de chaque autre ajutageAdvantageously, the nozzles of the group are spaced apart and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from each other nozzle

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15 » « du groupe d'une distance qui est au moins égale au diamètre le plus petit parmi sa propre section ou celle de cet autre - ajutage. Un avantage principal de l'adoption de cette carac téristique facultative de l'invention est que les jets de „ · 5 matière provenant d'un tel groupe d'ajutages ne tendront pas à interférer l'un avec l'autre pendant leur trajectoire avant d'atteindre la surface de l'ouvrage. Ceci favorise des conditions bénéfiques aux réactions d'oxydation qui se. produisent pendant la projection, en favorisant ainsi la , .•y.*· 10 formation d'une masse réfractaire de qualité élevée et uniforme.15 "" of the group of a distance which is at least equal to the smallest diameter among its own section or that of this other - nozzle. A main advantage of adopting this optional feature of the invention is that the jets of material from such a nozzle group will not tend to interfere with each other during their forward trajectory. reach the surface of the structure. This promotes conditions beneficial to the oxidation reactions which occur. during projection, thereby promoting the formation of a high and uniform quality refractory mass.

**

De préférence, les ajutages sont disposés en au |^v moins deux rangées espacées. Ceci constitue une disposition ^ d'ajutages très simple, et facilite la construction âejfe.Preferably, the nozzles are arranged in at least two spaced rows. This constitutes a very simple arrangement of nozzles, and facilitates the construction.

15 lances avec différents espacements d'ajutages adaptés à projection de différents types de particules réfractaires.15 nozzles with different nozzle spacings suitable for spraying different types of refractory particles.

Dans certaines formes préférées de réalisation de^j|^ l'invention, le groupe d'ajutages comprend au moins ηή*|||ί " ajutage (appelé ci-après "ajutage interne") qui se situe -AjflBjL.In certain preferred embodiments of ^ j | ^ the invention, the group of nozzles comprises at least ηή * ||| ί "nozzle (hereinafter called" internal nozzle ") which is -AjflBjL.

- 20 l'intérieur d'un polygone imaginaire dont les sommets soifl^Hp- définis par les centres d'autres ajutages (appelés ci-aprèglfjpK "ajutages périphériques") du groupe. Lors du fonctionnement^^p de la lance, l'adoption de cette caractéristique préféréeljt^ permet de projeter de la matière provenant de ces ajutagesjllr 25 de manière telle qu'il se produit une concentration favora-Jair blement élevée de chaleur sur la surface de l'ouvrage, particulèrement dans le cas du dépôt de matière fortement u.-. ' '5? réfractaire, par exemple de l'alumine, de la magnésie et/ou de la zircone. jf* 30 Lorsqu'on utilise une lance possédant cette carac téristique facultative préférée de la présente invention, un jet de matière projeté par. un tel ajutage interne est au moins partiellement entouré par les jets projetés par les ajutages périphériques. On a trouvé que la présence de jets 35 provenant d'ajutages périphériques convenablement espacés A peut réaliser un effet d'écran qui s'oppose à l'échappement * ♦ 16 » « de matière du/des jet(s) internet s) vers l'atmosphère ambiante, et également à la dilution de ce(s) jet(s) internet s) par l'atmosphère ambiante relativement froide.- 20 inside an imaginary polygon, the vertices of which are defined by the centers of other nozzles (hereinafter called "peripheral nozzles") of the group. During operation of the lance, the adoption of this preferred characteristic makes it possible to project material coming from these nozzles 25 so that a favorably high concentration of heat is produced on the surface of the lance. the work, particularly in the case of the deposit of strongly u.- matter. '' 5? refractory, for example alumina, magnesia and / or zirconia. jf * 30 When using a lance having this preferred optional feature of the present invention, a jet of material projected by. such an internal nozzle is at least partially surrounded by the jets projected by the peripheral nozzles. It has been found that the presence of jets 35 coming from suitably spaced peripheral nozzles A can achieve a screen effect which opposes the exhaust * ♦ 16 "" of material from the internet jet (s) to the ambient atmosphere, and also to the dilution of this (these) internet jet (s) by the relatively cold ambient atmosphere.

En outre, une partie de chaque jet périphérique peut être ^ 5 protégée de manière semblable par lets) jet(s) interne(s) vis-à-vis de l'échappement de particules de matière vers l'atmosphère ambiante et de la dilution par celle-ci. L'importance de la réduction de l'échappement de particules de matière et de la dilution de jets dépendra de l'effica-10 cité de l'écran que les jets périphériques créent. L'efficacité de cet écran est accrue lorsque, ainsi qu'on le, préfère, la distance linéaire entre les ajutages périphé- ‘ v;-¥ riques successifs n'est pas supérieure à trois fois le plusï ---34^=¾ petit diamètre parmi ceux de chacun de ces ajutages périphé-15 riques successifs.In addition, part of each peripheral jet can be similarly protected by internal jet (s) from the escape of particles of material to the ambient atmosphere and from dilution. by it. The importance of reducing the escape of material particles and the dilution of jets will depend on the efficiency of the screen that the peripheral jets create. The efficiency of this screen is increased when, as it is preferred, the linear distance between the peripheral nozzles' v; - successive ¥ riques is not more than three times the most --- 34 ^ = ¾ small diameter among those of each of these successive peripheral nozzles.

ÿ*ÿ *

Dans des forme préférées de réalisation de 1'inven-Ipr •j**« tion, la distance linéaire entre chaque ajutage périphérique, successif et le ou le plus proche ajutage interne n'est païyK> supérieur à trois fois le plus petit diamètre parmi ceux - 20 chacun de ces ajutages respectifs. L'adoption de cetv^BH: caractéristique préférée permet un contrôle meilleur et pluii|l|r aisé des conditions dans lesquelles les réactions d'oxyj^f| dation se produisent pendant l'utilisation de la lance, permettant un chauffage intense de la surface de travail;^® 25 pour le dépôt sur cette surface d'une masse fortement^^ réfractaire, avec pour conséquence un accroissement du' rendement spécifique de fabrication de masse réfractaire etΨ la formation d'une masse réfractaire de très haute qualité. ;;;In preferred embodiments of the invention-Ipr • j ** "tion, the linear distance between each peripheral nozzle, successive and the or closest internal nozzle is païyK> greater than three times the smallest diameter among these - each of these respective nozzles. The adoption of cetv ^ BH: preferred characteristic allows better and more easy control of the conditions under which the reactions of oxy ^ f | dation occur during the use of the lance, allowing intense heating of the working surface; ^ ® 25 for the deposition on this surface of a strongly refractory mass ^^, with as a consequence an increase in the specific production yield refractory mass andΨ the formation of a very high quality refractory mass. ;;;

De préférence, la surface (totale) du/des aju-30 tage(s) internet s) est supérieure à la surface de chaque ajutage périphérique. Outre qu'elle permet un accroissement du débit de la matière projetée sans échappement de cette matière hors du jet projeté par l'/les ajutage(s) interne(s) ou sa dilution par l'atmosphère ambiante, en raison de 35 l'effet d'écran que l'on a cité, l'adoption de cette carac-^ I téristique facultative simplifie aussi fortement la cons-'* 17 truction d'une lance ayant un débit potentiel maximum donné, ün des facteurs régissant le débit potentiel maximum d'un ajutage est la surface de sa sortie; ainsi, un ajutage unique dont la sortie a un diamètre donné peut effectivement ; ~ 5 remplacer par exemple quatre ajutages ayant chacun la moitié de ce diamètre de sortie. Dès lors, pour un débit potentiel donné, le nombre d'ajutages d'une lance peut être sensiblement réduit pour en faciliter la construction, i | Avantageusement, la surface (totale) du/des aju- 10 tage(s) interne(s) est 300mm2 au moins et, de préférence, cette surface est 500mm2 au moins de manière à livrer pasage à un débit élevé de cet/ces ajutage(s) .Preferably, the (total) area of the internet nozzle (s) is greater than the area of each peripheral nozzle. Besides that it allows an increase in the flow rate of the projected material without escape of this material out of the jet projected by the internal nozzle (s) or its dilution by the ambient atmosphere, due to 35 l The screen effect that has been mentioned, the adoption of this optional characteristic also greatly simplifies the construction of a lance having a given maximum potential flow, factors governing the potential flow. maximum of a nozzle is the surface of its outlet; thus, a single nozzle whose outlet has a given diameter can effectively; ~ 5 replace for example four nozzles each having half of this outlet diameter. Therefore, for a given potential flow, the number of nozzles of a lance can be significantly reduced to facilitate construction, i | Advantageously, the (total) surface of the internal nozzle (s) is at least 300 mm 2 and, preferably, this surface is at least 500 mm 2 so as to deliver passage at a high flow rate of this / these nozzle (s) (s).

On préfère que la lance comprenne un ajutage interne unique puisque ceci permet de simplifier la cons-— 15 truction de la lance.It is preferred that the lance comprises a single internal nozzle since this simplifies the construction of the lance.

Dans les formes préférées de réalisation de l'in-*'/ vention, la surface de chaque ajutage périphérique n'esfc pas supérieure à 320mm2. Cette disposition a l'avantage Jäjböjk; limiter la taille des jets projetés par ces ajutages à ungHt 20 dimension qui évite l'échappement de particules de matièrte|Pr hors de ces jets périphériques et la dilution de ces jets de ce fait améliore le rendement de formation de la massé ; réfractaire par rapport au débit de matière projetée par lypjE lance. Cet avantage est particulièrement apparent lorsqu^S. 25 des ajutages périphériques d'une telle dimension limitééT5 sont présents en même temps qu'un ajutage interne de dimen-/ ’-rV> ' sion nettement plus grande. Pour un débit total de déchargement de matière donné, les jets périphériques forment un. bon écran au jet interne plus grand.In the preferred embodiments of the in * * / vention, the area of each peripheral nozzle is not greater than 320mm2. This arrangement has the Jäjböjk advantage; limiting the size of the jets projected by these nozzles to a size which avoids the escape of particles of material from these peripheral jets and the dilution of these jets thereby improves the mass formation yield; refractory to the flow of material projected by lypjE lance. This advantage is particularly apparent when. 25 peripheral nozzles of such a limited dimension T5 are present at the same time as an internal nozzle of significantly larger dimension. For a given total discharge rate of material, the peripheral jets form a. good screen with larger internal spray.

30 De préférence, la lance comprend six ajutages au moins de manière à permettre des débits de matière à ψ projeter élevés.Preferably, the lance comprises at least six nozzles so as to allow high flow rates of material to be sprayed.

Dans certaines formes préférées de réalisation de : l'invention, la lance comprend six ajutages au moins qui 35 sont substantiellement équidistants radialement et angulai-j rement autour d ' un axe de la tête de lance. Cette dispo- k- ’ _ 18 sition favorise la symétrie circulaire des jets projetés autour de cet axe de sorte que la manière dont la matière est déposée sur la surface ne dépend pas de l'orientation de la lance par rapport à la direction dans laquelle elle passe ^ 5 sur la surface pendant la projection.In certain preferred embodiments of: the invention, the lance comprises at least six nozzles which are substantially equidistant radially and angularly about an axis of the lance head. This arrangement favors the circular symmetry of the jets projected around this axis so that the manner in which the material is deposited on the surface does not depend on the orientation of the lance relative to the direction in which it passes ^ 5 over the surface during projection.

Quatre formes préférées de réalisation de l'invention seront maintenant décrites à titre d'exemple en se référant aux dessins schématiques annexés dans lesquels:Four preferred embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the appended schematic drawings in which:

La figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne 10 I-I de la figure 2 d'une première forme de réalisation d'un corps de lance;Figure 1 is a sectional view along line 10 I-I of Figure 2 of a first embodiment of a lance body;

La figure 2 montre en coupe la tête d'une lance, le corps de la lance étant une section suivant la ligne II-II de la figure 1, et la tête de la lance étant représentée en 15 section plane;Figure 2 shows in section the head of a lance, the body of the lance being a section along line II-II of Figure 1, and the head of the lance being shown in planar section;

La figure 3 est une vue en élévation de la tête de lance représentée à la figure 2;Figure 3 is an elevational view of the lance head shown in Figure 2;

Les figures 4 et 5 sont des vues générales en coupe ’ interrompues de deux autres formes de réalisation de lancejfau ^ 20 selon l'invention; -llir"Figures 4 and 5 are general sectional views ’broken of two other embodiments of lancejfau ^ 20 according to the invention; -llir "

Les figures 6 et 7 sont respectivement des vues en élévation et en coupe d'une quatrième forme de réalisation" ' de lance selon la présente invention; et i'J .Τ'«·*'ιFigures 6 and 7 are respectively elevational and sectional views of a fourth embodiment "'lance according to the present invention; and i'J .Τ'" · * 'ι

La figure 8 est une vue schématique de bout corres-; 25 pondant à la figure 6.Figure 8 is a schematic end view; 25 lying in Figure 6.

Dans les figures 1 et 2, un corps de lance 1 comprend des tubes concentriques interne, médian et externe 2, 3 et 4 respectivement qui sont évasés à une de leurs extrémités pour former une partie de la tête 5 de la lance.In FIGS. 1 and 2, a lance body 1 comprises internal, median and external concentric tubes 2, 3 and 4 respectively which are flared at one of their ends to form a part of the head 5 of the lance.

30 Le tube interne 2 délimite un conduit 6 pour l'alimentation de la tête 5 en particules de matière dans un gaz porteur.The internal tube 2 delimits a conduit 6 for feeding the head 5 with particles of material in a carrier gas.

Les tubes interne et médian 2 et 3 sont maintenus séparés l'un de l'autre par plusieurs petits tubes 7 d'alimentation - de la tête en oxygène supplémentaire. Les petits tubes 7 : 35 peuvent être soudés entre les tubes interne et médian 2 et ï I 3,'au moyen d'entretoises (non représentées) si on le L· ♦ * 19 désire, et les soudures (et les entretoises éventuelles) peuvent être continues ou intermittentes le long du corps 1 de la lance. Les tubes médian et exterme 3, 4 sont maintenus séparés l'un de l'autre au moyen d'entretoises 8 qui peuvent 5 être soudées entre eux.The inner and middle tubes 2 and 3 are kept separated from each other by several small tubes 7 for supplying - from the head with additional oxygen. The small tubes 7: 35 can be welded between the internal and median tubes 2 and ï I 3, 'by means of spacers (not shown) if desired L · ♦ * 19, and the welds (and any spacers) can be continuous or intermittent along the body 1 of the lance. The middle and outer tubes 3, 4 are kept separate from each other by means of spacers 8 which can be welded together.

Ainsi que le montre la figure 2, les petits tubes d'alimentation 7 ont des extrémités 9 qui se projettent dans ,1a tête évasée de la lance 5 et leurs sorties 10 s'ouvrent dans une chambre de mélange 11. En pratique, la lance sera 10 alimentée en particules de matière réfractaire telle que de la silice, de l'alumine, du zircon, de la zircone, de la magnésie ou un mélange de deux ou plusieurs de ces matières, conjointement avec des particules de matière oxydable exothermiquement telles que des particules de silicium, 15 d'aluminium, de zirconium, de magnésium ou un mélange de deux ou plusieurs de ces matières dans de l'air, de l'air -enrichi d'oxygène, ou de l'oxygène en tant que gaz porteur, via le conduit central d'alimentation 6, tandis que de .As shown in Figure 2, the small feed tubes 7 have ends 9 which project into the flared head of the lance 5 and their outlets 10 open into a mixing chamber 11. In practice, the lance will be supplied with particles of refractory material such as silica, alumina, zircon, zirconia, magnesia or a mixture of two or more of these materials, together with particles of exothermically oxidizable material such as particles of silicon, aluminum, zirconium, magnesium or a mixture of two or more of these materials in air, air-enriched with oxygen, or oxygen as a gas carrier, via the central supply duct 6, while from.

’ l'oxygène supplémentaire est acheminé le long de chacun desitt^.Additional oxygen is carried along each desitt ^.

20 tubes d'alimentation plus petits 7. Le risque de retour flamme le long du conduit central d'alimentation 6 peut être Vft" maintenu à un niveau bas en utilisant de l'air seul en tant* que gaz porteur, parce que l'air seul entretiendra diffici-V lement la combustion des matières oxydables dans les 25 mélanges envisagés, spécialement à des températures raison-nablement basses. Les extrémités évasées des tubes interne et externe 2, 4 sont pontées par une pièce annulaire de fermeture 12, et l'extrémité évasée du tube médian 3 se termine près de cette pièce de fermeture. Afin de maintenir 30 la température de la lance à un niveau raisonnablement bas, on fait circuler un fluide réfrigérant dans les espaces entre les tubes interne et''médian 2, 3 d'une part, et entre les tubes médian et externe 3, 4 d'autre part. A titre d'exemple, on peut faire circuler de l'eau en direction de 35 la tête de lance 5 entre les tubes interne et médian 2, 3 de /sorte qu'elle retourne à l'extrémité amont de la lance entre * « * 20 les tubes médian et externe 3/ 4, créant ainsi une jaquette de refroidissement à contre-courant.20 smaller supply tubes 7. The risk of flashback along the central supply duct 6 can be kept low by using air alone as the carrier gas, because the air alone will hardly support the combustion of oxidizable materials in the envisaged 25 mixtures, especially at reasonably low temperatures The flared ends of the inner and outer tubes 2, 4 are bridged by an annular closure piece 12, and the the flared end of the median tube 3 ends near this closing piece. In order to keep the temperature of the lance at a reasonably low level, a coolant is circulated in the spaces between the internal and median tubes 2, 3 on the one hand, and between the median and outer tubes 3, 4 on the other hand, for example, water can be made to flow towards the lance head 5 between the inner and median tubes 2, 3 so that it returns to the upstream end of the launches between * "* 20 the middle and external tubes 3/4, thus creating a cooling jacket against the current.

Un bouchon 13 (figures 2 et 3) est vissé dans un filetage 14 de la tête 5 de la lance pour définir un groupe 5 d'ajutages de projection. Le bouchon 13 définit une couronne de huit ajutages 15*. Les centres des ajutages 15 définissent ainsi les sommets d'un octogone.A plug 13 (Figures 2 and 3) is screwed into a thread 14 of the head 5 of the lance to define a group 5 of projection nozzles. The cap 13 defines a crown of eight nozzles 15 *. The centers of the nozzles 15 thus define the vertices of an octagon.

Les sorties 10 des petits tubes 7 sont chacune dirigées vers un des ajutages 15 et chacun de ces tubes 10 d'alimentation est pourvu d'une vanne régulatrice, comme indiqué en 16. Cette disposition permet un contrôle indé pendant de la vitesse d'éjection de chaque ajutage.The outlets 10 of the small tubes 7 are each directed towards one of the nozzles 15 and each of these supply tubes 10 is provided with a regulating valve, as indicated in 16. This arrangement allows independent control during ejection speed. of each nozzle.

Dans un exemple pratique particulier, chaque· ajutage 15 a un diamètre de 20 mm, son centre étant distant de 15 65 mm du centre O de la face de la tête de la lance 5. La distance entre leurs centres est approximativement 50,3 mm,**· de sorte que l'espacement linéaire S entre les ajutages périphériques successifs est approximativement 30,3 mm, et ; " chaque ajutage est dès lors espacé de deux autres ajutages^^ 20 d'une distance qui est approximativement égale à 1,5 £oH*SRT^ leur diamètre commun. *In a particular practical example, each nozzle 15 has a diameter of 20 mm, its center being distant from 65 65 mm from the center O of the face of the head of the lance 5. The distance between their centers is approximately 50.3 mm , ** · so that the linear spacing S between the successive peripheral nozzles is approximately 30.3 mm, and; "each nozzle is therefore spaced from two other nozzles ^^ 20 by a distance which is approximately equal to 1.5 £ oH * SRT ^ their common diameter. *

Une portion centrale du bouchon 13 est creuse et‘: cette cavité peut être remplie d'asbeste ou d'une autre Is, matière résistant à la chaleur 17 pour assurer une isolation’*-* 25 thermique.A central portion of the plug 13 is hollow and ‘: this cavity can be filled with asbestos or another Is, a heat-resistant material 17 to provide thermal’ * - * 25 insulation.

Chacune des figures 4 et 5 représente en section longitudinale les deux extrémités d'une lance, la section transversale du corps de la lance étant représentée au centre de chaque figure. Dans ces figures, chaque ajutage 30 est alimenté individuellement par son propre tube d'alimentation. Chaque ajutage et tube d'alimentation gui lui est associé ont des centres gui .coïncident et leurs dimensions sont les mêmes, de sorte que la disposition des ajutages s dans la vue en élévation de bout de la tête de la lance peut s 35 facilement être déduite de la coupe transversale corres- J pondante du corps de la lance. Un tube interne 2 de chaque Λ 4 » 21 corps de lance définit un conduit d'alimentation 6 gui dans chaque cas se termine en un ajutage interne 18. Plusieurs petits tubes d'alimentation 7 (six sont représentés) alimentent chacun un des ajutages d'un anneau d'ajutages : 5 périphériques 15 qui entoure l'ajutage interne 18.Each of Figures 4 and 5 shows in longitudinal section the two ends of a lance, the cross section of the body of the lance being shown in the center of each figure. In these figures, each nozzle 30 is supplied individually by its own supply tube. Each nozzle and feed tube associated therewith have coincident centers and their dimensions are the same, so that the arrangement of the nozzles in the end elevation view of the lance head can easily be deduced from the corresponding cross-section of the body of the lance. An internal tube 2 of each Λ 4 ″ 21 lance body defines a supply conduit 6 which in each case ends in an internal nozzle 18. Several small supply tubes 7 (six are shown) each supply one of the nozzles '' a ring of nozzles: 5 peripherals 15 which surrounds the internal nozzle 18.

Le corps de lance de la forme de réalisation de la figure 4, comme celui des figures 1 et 2, comprend des tubes médian et externe 3, 4 concentriques au tube interne 2 et ceux-ci forment également une jaquette de refroidissement à 10 contre-courant, du corps de la lance. La tête du tube externe 4 est fermée par une plaque 12 traversée par lesThe lance body of the embodiment of Figure 4, like that of Figures 1 and 2, comprises median and external tubes 3, 4 concentric with the internal tube 2 and these also form a cooling jacket with 10 against current, from the body of the spear. The head of the external tube 4 is closed by a plate 12 through which the

ajutages 15, 18, et le tube médian 3 est ouvert à son extré-'Ynozzles 15, 18, and the middle tube 3 is open at its end-'Y

' £ .'£.

mité. A l'extrémité amont de la lance, le tube externe est Ä . " ·*#;· fermé par une pièce 19 traversée par les différents tubes 15 d'alimentation 2, 7 et l'extrémité amont du tube médian 3, ï:- >ri- et le tube médian 3 est lui-même fermé par une pièce 20 A traversée par les différents tubes d'alimentation 2. 7.moth. At the upstream end of the lance, the outer tube is Ä. "· * #; · Closed by a part 19 traversed by the various supply tubes 2, 7 and the upstream end of the median tube 3, ï: -> ri- and the median tube 3 is itself closed by a part 20 A crossed by the various supply tubes 2. 7.

L'extrémité amont du tube médian 3 est pourvue d'admissions^/ de fluide réfrigérant 21, et l'extrémité amont du tubelffi^ 20 externe 4 est pourvue de sorties de fluide réfrigérant de sorte que le fluide réfrigérant, tel que de l'eau, peut^jj^ monter vers la tête entre les tubes interne et médian 2, - en contact avec tous les tubes d'alimentation 2, 7 ensuite redescendre entre les tubes médian et externe 3,The upstream end of the middle tube 3 is provided with coolant inlets / / 21, and the upstream end of the outer tube 4 is provided with coolant outlets so that the coolant, such as water, can ^ dd ^ go up towards the head between the internal and median tubes 2, - in contact with all the supply tubes 2, 7 then go back down between the median and external tubes 3,

25 Les petits tubes 7 sont assujettis entre les tubes interne^pl* et médian 2, 3 au moyen d'entretoises 8. -ipA25 The small tubes 7 are fixed between the internal tubes ^ pl * and median 2, 3 by means of spacers 8. -ipA

De la section représentée au centre de la figure 4/' on déduira aisément que les centres des ajutages périphé- , riques 15 définissent un polygone imaginaire 23, un hexagone 30 régulier dans le cas présent.From the section represented in the center of FIG. 4 / 'it will be readily deduced that the centers of the peripheral nozzles 15 define an imaginary polygon 23, a regular hexagon 30 in the present case.

Le système de refroidissement de la lance représentée à la figure 5 est légèrement différent de celui de la figure 4. La figure 5 montre un tube externe 4 d'un corps de *. lance, mais pas de tube médian. Comme auparavant, le tube * 35 externe 4 est fermé à sa tête par une plaque 12 traversée ü I par les ajutages 15, 18. Entre les tubes interne et externe A * iS rlÆËSÊ&M/· 1 · 22 , 2, 4, sont disposés plusieurs tubes à bout ouvert 24 gui sont disposés alternativement avec les petits tubes d'alimentation 7. A l'extrémité amont de la lance, ces tubes 24 débouchent dans une enceinte 25 qui ferme l'extrémité amont 5 du tube externe 4 et qui est traversée par les différents tubes d'alimentation 2, 7. L'enceinte 25 est pourvue d'admissions de fluide réfrigérant 21 de manière que du fluide réfrigérant circule entre les tubes 24 et ensuite retourne entre les tubes interne et externe 2, 4 en contact 10 avec tous les tubes d'alimentation 2, 7 pour sortir en 22 à „ l'extrémité amont du tube externe 4. Les petits tubes d'ali-mentation 7 sont assujettis au tube externe 4 par de courtes entretoisés 8 de manière que le fluide réfrigérant puisse _ circuler entre les tubes d'alimentation et le tube externe 15 sur la plus grande partie de leurs longueurs afin de favo-^ riser le refroidissement.The cooling system of the lance shown in Figure 5 is slightly different from that of Figure 4. Figure 5 shows an outer tube 4 of a body of *. lance, but no middle tube. As before, the external tube * 35 4 is closed at its head by a plate 12 traversed ü I by the nozzles 15, 18. Between the internal and external tubes A * iS rlÆËSÊ & M / · 1 · 22, 2, 4, are arranged several open-ended tubes 24 which are alternately arranged with the small supply tubes 7. At the upstream end of the lance, these tubes 24 open into an enclosure 25 which closes the upstream end 5 of the external tube 4 and which is through which the various supply tubes 2, 7 pass. The enclosure 25 is provided with coolant intakes 21 so that coolant circulates between the tubes 24 and then returns between the internal and external tubes 2, 4 in contact 10 with all the supply tubes 2, 7 to exit at 22 at the „upstream end of the external tube 4. The small supply tubes 7 are secured to the external tube 4 by short braces 8 so that the refrigerant can flow between the supply tubes and the outer tube 15 over most of their lengths to promote cooling.

Dans des exemples pratiques spécifiques de lances · construites selon les figures 4 et 5, le tube central d'ali-jL mentation 2 et l'ajutage interne 18 peuvent avoir unjj^ - 20 diamètre de 30 mm, tandis que chacun des petits tubes d'alI^Wp mentation 7 et des ajutages 15 a un diamètre de 16 mm. Les .^/ centres des ajutages périphériques 15 sont espacés de 40 mm du centre de l'ajutage interne 18 et cette distance esf» égale à l'espacement linéaire entre les centres des ajutagesj^¥ 25 périphériques, de sorte que la distance entre eux est 24In specific practical examples of lances constructed according to FIGS. 4 and 5, the central feed tube 2 and the internal nozzle 18 can have a diameter of 30 mm, while each of the small tubes 'alI ^ Wp mentation 7 and nozzles 15 has a diameter of 16 mm. The centers of the peripheral nozzles 15 are spaced 40 mm from the center of the internal nozzle 18 and this distance is equal to the linear spacing between the centers of the peripheral nozzles, so that the distance between them is 24

Les ajutages périphériques sont distants de 17 mm de l'aju-lf tage interne. Les différents tubes d'alimentation peuvent être alimentés par le même mélange à projeter, à partir d'une source commune, ou à partir de différentes sources.The peripheral nozzles are 17 mm apart from the internal nozzle. The different supply tubes can be supplied by the same mixture to be sprayed, from a common source, or from different sources.

30 Une vanne de contrôle d'écoulement (non représentée) est Située de préférence sur le trajet menant à chaque ajutage 15, 18. Une telle vanne peut être incorporée à la lance elle-même, ou elle peut faire partie du dispositif utilisé - pour alimenter la lance en matière à projeter.30 A flow control valve (not shown) is preferably located on the path leading to each nozzle 15, 18. Such a valve can be incorporated into the lance itself, or it can be part of the device used - for supply the lance with material to be projected.

35 Les figures 6 et 7 montrent une autre forme de35 Figures 6 and 7 show another form of

Il lance pourvue d'un corps 1 et d'une tête 5. La lance % · 23 comprend un tube 26 de section rectangulaire contenant six tubes d'alimentation 27 pour acheminer des particules de matière dans de l'air en tant que gaz porteur vers six ajutages 28 disposés en deux rangées de trois. Les ajutages 5 28 sont de plus grand diamètre que leurs tubes d'alimen tation de manière à contenir le courant d'oxygène supplémentaire amené séparément à la tête 5 de la lance via un conduit central d'alimentation en oxygène 29 gui alimente un collecteur 30 alimentant les ajutages 28 de la tête de la 10 lance. Le tube du corps de lance 26 est fermé par des plaques 31, 32 respectivement à sa tête et à son extrémité amont, et contient également une paire de tubes 33 ouverts â leurs extrémités via lesquels un fluide réfrigérant tel que de l'eau peut être amené à la tête de la lance pour ensuite -15 retourner en contact avec les tubes d'alimentation 27 vers les conduits de sortie 34. Pour pouvoir ajuster indépendamment les vitesses de sortie de chaque ajutage, une vanne de réglage de débit (non représentée) est placée de préfé-j^ rence sur le trajet menant à chacun des ajutages 28.It launches provided with a body 1 and a head 5. The lance% · 23 comprises a tube 26 of rectangular section containing six supply tubes 27 for conveying particles of material in air as carrier gas towards six nozzles 28 arranged in two rows of three. The nozzles 5 28 are of larger diameter than their supply tubes so as to contain the additional oxygen current supplied separately to the head 5 of the lance via a central oxygen supply duct 29 which supplies a collector 30 supplying the nozzles 28 of the head of the lance. The tube of the lance body 26 is closed by plates 31, 32 respectively at its head and at its upstream end, and also contains a pair of tubes 33 open at their ends via which a coolant such as water can be brought to the head of the lance and then -15 return in contact with the supply tubes 27 to the outlet conduits 34. To be able to independently adjust the outlet speeds of each nozzle, a flow control valve (not shown) is preferably placed on the path leading to each of the nozzles 28.

- 20 telle vanne peut faire partie intégrante de la lance elle-^lpt même ou elle peut faire partie du dispositif destiné à ^ alimenter la lance en matière à projeter. 'Such a valve can be an integral part of the lance itself, or it can be part of the device intended to supply the lance with material to be sprayed. ''

La figure 8 est une représentation schématique d'une tête de lance vue de bout montrant que les centres des 25 ajutages 28 des quatre coins définissent un polygone imagi-nairè 23, un quadrilatère évidemment dans le cas présent. On notera que puisque chaque rangée d'ajutages est droite, les centres de ajutages médians 28 de chaque rangée se situent sur des côtés opposés de ce quadrilatère, de sorte qu'ils en 30 font partie également. Dans une forme pratique spécifique de réalisation, tous les ajutages 28 ont un diamètre de 13 mm.Figure 8 is a schematic representation of a lance head viewed from the end showing that the centers of the 25 nozzles 28 of the four corners define an imagi-nary polygon 23, a quadrilateral obviously in this case. Note that since each row of nozzles is straight, the centers of the middle nozzles 28 of each row are located on opposite sides of this quadrilateral, so that they also form part of it. In a specific practical embodiment, all the nozzles 28 have a diameter of 13 mm.

Les ajutages de chaque rangée de trois sont espacés d'une distance Si de 17 mm, et les deux rangées d'ajutages sont espacées d'une distance S2 de 47 mm.The nozzles of each row of three are spaced apart by a distance Si of 17 mm, and the two rows of nozzles are spaced apart by a distance S2 of 47 mm.

35 Dans une modification de la forme de réalisation ! montrée aux figures 6 à 8, les tubes d'alimentation 27 sont « » 24 de même diamètre que leurs ajutages respectifs 28 et le conduit d'amenée d'oxygène 29 et le collecteur 30 sont omis.35 In a modification of the embodiment! shown in Figures 6 to 8, the supply tubes 27 are "" 24 of the same diameter as their respective nozzles 28 and the oxygen supply duct 29 and the manifold 30 are omitted.

A l'emploi, une lance selon la présente invention est alimentée en un mélange approprié de particules de 5 matières dans un gaz porteur comburant. Ainsi que dans les procédés connus, le débit du gaz porteur peut avoir un effet i important sur les résultats obtenus, mais ce débit peut facilement être choisi par l'homme de métier en fonction de certains critères connus. Il suffit d'indiquer ici que 10 l'oxygène doit être amené sous un débit qui est en excès sur les quantités stoechiométriques, par exemple le double de celle-ci.In use, a lance according to the present invention is supplied with an appropriate mixture of particles of materials in an oxidizing carrier gas. As in the known methods, the flow rate of the carrier gas can have a significant effect on the results obtained, but this flow rate can easily be chosen by a person skilled in the art according to certain known criteria. It suffices here to indicate that the oxygen must be supplied at a flow rate which is in excess of the stoichiometric quantities, for example double this.

Suivent différents exemples de l'invention.Various examples of the invention follow.

EXEMPLE 1 15 Plusieurs fissures ayant substantiellement la même dimension et la même forme sont formées artificiellement dans une paroi de four constituée de blocs siliceux principalement sous forme de tridymite. On répare ces fissures tandis que la paroi est à 1150°C, par projection d'unl^; 20 mélange initial ayant comme composition de départ 87¾ dëw' silice, 12% de silicium et 1% d'aluminium (% en poids), débité à raison de 360 kg/heure dans de l'oxygène utilisé en*, tant que gaz porteur, au moyen d'une lance dont les six ÎY ajutages sont disposés suivant la figure 8. La silice est 25 constituée en poids de 3 parties de cristoballite et de 2 parties de tridymite et la dimension des grains est comprise entre 100 pm et 2 mm. Les particules de silicium et d'aluminium ont chacune une dimension moyenne inférieure à 10 pm, le silicium ayant une surface spécifique de 4000 cm2/g et 30 l'aluminium, une surface spécifique de 6000 cm2/g. Dans chaque cas, tous les ajutages sont circulaires et ont un diamètre de sortie de 12 mm. La surface totale de sortie des ajutages est donc 6,78 cm2 et le débit de matière est de 53 kilogrammes par heure par centimètre carré de surface totale 35 . de sortie des ajutages.EXAMPLE 1 Several cracks having substantially the same size and shape are artificially formed in an oven wall made of siliceous blocks mainly in the form of tridymite. These cracks are repaired while the wall is at 1150 ° C, by projection of a ^; 20 initial mixture having as starting composition 87¾ of silica, 12% of silicon and 1% of aluminum (% by weight), delivered at the rate of 360 kg / hour in oxygen used as *, as carrier gas , by means of a lance, the six nozzles of which are arranged according to FIG. 8. The silica is made up by weight of 3 parts of cristoballite and 2 parts of tridymite and the grain size is between 100 μm and 2 mm . The silicon and aluminum particles each have an average size of less than 10 µm, the silicon having a specific surface of 4000 cm2 / g and the aluminum having a specific surface of 6000 cm2 / g. In each case, all the nozzles are circular and have an outlet diameter of 12 mm. The total outlet area of the nozzles is therefore 6.78 cm2 and the material flow rate is 53 kilograms per hour per square centimeter of total area 35. output nozzles.

i • * 25i • * 25

Chacune de ces fissures est réparée au moyen d'une lance différente. La relation spatiale entre les ajutages de cinq lances A à E est représentée dans le tableau I suivant, qui donne également la masse totale de particules de matière 5 devant être projetée pour déposer substantiellement la même masse de matière réfractaire pour effectuer chaque réparation, et une indication du résultat en termes de qualité de la réparation.Each of these cracks is repaired using a different lance. The spatial relationship between the nozzles of five lances A to E is shown in the following table I, which also gives the total mass of particles of material 5 to be projected to deposit substantially the same mass of refractory material to perform each repair, and a indication of the result in terms of quality of the repair.

TABLEAU ITABLE I

1010

Distance dans Distance entre Quantité Résultat les rangées les rangées projetéeDistance in Distance between Quantity Result the rows the projected rows

Si mm S2 mm en kg 15 A 18 48 8 Pas de stratif. A'* B 18 84 8,5 Pas de stratif.If mm S2 mm in kg 15 A 18 48 8 No laminate. A '* B 18 84 8.5 No stratification.

perceptible C* 18 100* 9 Légère stratif. Jfe D* 40* 84 9 Stratification 20 occasionnelle, E*50* 100* 10 Stratif. marquée 11¾ *: non conforme à l'invention.noticeable C * 18 100 * 9 Slight stratification. Jfe D * 40 * 84 9 Occasional stratification 20, E * 50 * 100 * 10 Stratification. marked 11¾ *: not in accordance with the invention.

Cet exemple montre que non seulement la mise en |p| oeuvre de la présente invention conduit à la formation d'une SÇ 25 masse réfractaire de haute qualité, ainsi que le montre l'absence de stratification, mais aussi, et chose plus ^ ' surprenante, que ce résultat est obtenu avec une économie en matière nécessaire pour réparer un défaut d'une dimension , donnée.This example shows that not only setting | p | work of the present invention leads to the formation of a high quality SÇ 25 refractory mass, as shown by the absence of stratification, but also, and more surprisingly, that this result is obtained with a saving in material necessary to repair a defect of a given dimension.

30 EXEMPLE 2EXAMPLE 2

On dépose des couches uniformes de même épaisseur de matière réfractaire sur des blocs électro-fondus Corhart Zac (marque commerciale) faits de zircone, d'alumine et de ^ silice, par projection d'un mélange de matière de départ sur 35 les blocs à surfacer alors que leur température est ^ I d'environ 1200°C.Uniform layers of the same thickness of refractory material are deposited on Corhart Zac (trademark) electro-molten blocks made of zirconia, alumina and silica, by spraying a mixture of starting material on the blocks with surface while their temperature is ^ I of about 1200 ° C.

l· ’ « « 26the 26

Les mélanges de départ sont composés de 35% en poids de zircone et de 53% d'alumine, avec du silicium et de l'aluminium, la teneur en silicium des mélanges étant 8%, et la teneur en aluminium, 4%. Les mélanges de départ sont 5 projetés sous différents débits en fonction de la lance utilisée, dans des courants d'oxygène utilisé en tant que gaz porteur.The starting mixtures are composed of 35% by weight of zirconia and 53% of alumina, with silicon and aluminum, the silicon content of the mixtures being 8%, and the aluminum content, 4%. The starting mixtures are sprayed at different flow rates depending on the lance used, in streams of oxygen used as carrier gas.

Les particules d'alumine et de zircone ont une dimension comprise entre 50pm et 500pm, et les particules de 10 silicium et d'aluminium ont les granulométries respectives établies dans l'exemple 1.The alumina and zirconia particles have a size of between 50 μm and 500 μm, and the particles of silicon and aluminum have the respective particle sizes established in Example 1.

On construit différentes lances suivant la figure 4. Selon le tableau II, 015 représente le diamètre de chacun des six ajutages périphériques 15, et 018, le diamètre de ^ 15 l'ajutage interne 18: S15 représente l'espacement entre les* ajutages périphériques successifs 15 (voir espacement S dans, la figure 3), et S15-18 l'espacement entre chacun des ajutages périphériques 15 et l'ajutage interne 18.We construct different lances according to FIG. 4. According to table II, 015 represents the diameter of each of the six peripheral nozzles 15, and 018, the diameter of the internal nozzle 18: S15 represents the spacing between the * peripheral nozzles 15 (see spacing S in, FIG. 3), and S15-18 the spacing between each of the peripheral nozzles 15 and the internal nozzle 18.

/ TABLEAU II jEâ J715 018 S15 S15-18 Débit Masse Résultat ! mm mm mm mm kg/h.cm2 utilisée kg Ä _| 25 16 16 24 24 53,3 35 Excellent <χ 16 ’ 30 24 17 52,3 40 Excellent 16 16 48 48 53,3 38 Satisfaisan t 16 .30 65* 58* 52,3 50 Stratificat 30 ion *: non conforme à l'invention./ TABLE II jEâ J715 018 S15 S15-18 Mass flow Result! mm mm mm mm kg / h.cm2 used kg Ä _ | 25 16 16 24 24 53.3 35 Excellent <χ 16 '30 24 17 52.3 40 Excellent 16 16 48 48 53.3 38 Satisfactory 16.30 65 * 58 * 52.3 50 Stratification 30 ion *: non-compliant to the invention.

Le débit total de particules par les lances ayant un ajutage interne de 16 mm de diamètre est 750 kg/h, tandis ^ que celui des lances ayant un ajutage interne de 30 mm de 35 diamètre est 1000 kg/h.The total flow rate of particles from the lances having an internal nozzle of 16 mm in diameter is 750 kg / h, while that of the lances having an internal nozzle of 30 mm in diameter is 1000 kg / h.

‘ */ *1 · 27‘* / * 1 · 27

Cet exemple illustre également que la mise en oeuvre de la présente invention conduit à la formation d'une v masse réfractaire de plus haute qualité avec une économie de " matière nécessaire à la formation d'une quantité donnée de ^ 5 masse réfractaire.This example also illustrates that the implementation of the present invention leads to the formation of a higher quality refractory mass with a saving of "material necessary for the formation of a given quantity of refractory mass.

/ ♦ te- M./ ♦ te- M.

Claims

1. A method of forming a refractory mass w on a working surface by spraying against this surface a mixture of exothermically oxidizable particles and refractory particles in an oxidizing gas, in which the material to be sprayed circulates the along a lance to a lance head and in which the mixture is sprayed under conditions such that the oxidizable particles react with the oxidizing gas by giving off heat so as to melt the surfaces of at least the 10 refractory particles sprayed with them to form the refractory mass, characterized in that oxidizable particles exothermically mixed with refractory particles are projected into an oxidizing gas by a group of nozzles at a flow rate greater than 50 kilograms per hour per square centimeter of outlet surface of all the nozzles, while the nozzles in the group> are spaced and arranged in such a way that when they are viewed from At the end, each of them is spaced from a first nozzle of the group by a distance which is not greater. ^ 20 three times the smallest diameter among its own section ^ or that of this first other nozzle and is spaced from a ~ second other nozzle of the group by a distance which is not more than eight times the diameter the smallest among its own section or that of this second other nozzle, and in such a way that the centers of at least some of the group's nozzles define the vertices of an imaginary polygon.

2. Method according to claim 1, characterized in that the group of nozzles consists of all of the nozzles present in the lance.

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the average gas ejection speed ï- by each nozzle of the group is adjusted so as to be within 10% of the average gas ejection speed by each S 35 * other nozzle of group À *, · »*« * 29

4. Method according to one of claims there 3, characterized in that the nozzles of the group are spaced and ς arranged in such a way that, when viewed from the end, each of the nozzles of the group is spaced by a first 4 * another nozzle with a distance which is not more than two 5 times the smallest diameter among its own section or that of this first other nozzle.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzles of the group are spaced and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of the nozzles of the group is spaced from each other nozzle d 'a distance which is at least equal to the smallest diameter among its own section or that of this first other nozzle.

6. Method according to one of claims 1 to 5, 15 characterized in that the mixture of particles is sprayed from a group of nozzles which comprises at least two rows of spaced nozzles.

“7. Method according to one of claims 1 to 6,> characterized in that the group of nozzles comprises at least one nozzle (called in the following claims" internal nozzle ") which is located inside d 'an imaginary polygon whose vertices are defined by the centers of other nozzles (called in the following claims "peripheral nozzles") of the group.

8. Method according to claim 7, characterized in that the linear spacing between successive peripheral nozzles is not greater than three times the smallest diameter among those of each of these successive peripheral nozzles.

9. Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that 1''linear spacing between each peripheral nozzle and the or nearest internal nozzle s is not greater than three times the smallest diameter 'among those of each of these respective nozzles. '"At 30 f i Φ

10. Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the flow (total) of the nozzle (s) i internet s) is greater than that of each peripheral nozzle.

11. Method according to one of claims 7 to 10. 5 characterized in that the (total) surface of the section (s) of the internal nozzle (s) is at least 300mm2.

12. Method according to claim 11, characterized in that the surface (total) of the section (s) of the internal nozzle (s) is at least 500mm2.

13. Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that it comprises a single internal nozzle.

14. Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that the cross-sectional area of each peripheral nozzle is not greater than 320mm2

15. Method according to one of claims 14 there, characterized in that the mixture of particles is sprayed by at least six nozzles.

16. Method according to claim 15, characterized / in that the mixture of particles is sprayed by at least six nozzles which are substantially equidistant radially and angularly about an axis of the lance head.

17. Spray lance for exothermically oxidizable particles and refractory particles in an oxidizing gas, comprising a head for delivering these particles, characterized in that the head comprises a group of nozzles spaced apart and arranged in such a way that, when they are viewed from the end, each of them is spaced from a first nozzle of the group by a distance which is not greater than 30 three times the diameter the smallest among its own section or that of this first other nozzle and is spaced from a second other nozzle of the group by a distance which is not ~ greater than eight times the smallest diameter among its own section or that of this second other nozzle, and by ~ 35 such that the centers at least some of the i · 31 nozzles of the group define the vertices of an imaginary polygon, and in that the lance is provided with at least three longitudinal ducts for feeding the head.

18. Lance according to claim 17, characterized in that the group of nozzles consists of all 5 of the nozzles present in the lance.

19. Lance according to one of claims 17 or 18, characterized in that it is provided with an independent supply duct for each nozzle for several of them.

20. Lance according to claim 19, characterized in that it is provided with means for independently regulating the flow of material along at least some of the conduits.

21. Lance according to one of claims 17 to 20, 15 characterized in that the nozzles of the group are spaced and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from a first nozzle of the group of a distance which is not greater than twice V_ 1 the smallest diameter among its own section or that of this first other nozzle.

22. Lance according to one of claims 17 to 21, characterized in that the nozzles of the group are spaced and arranged in such a way that, when viewed from the end, each of them is spaced from each other nozzle of the 25 group of a distance which is at least equal to the smallest diameter among its own section or that of this other nozzle.

23. Lance according to one of claims 17 to 22, characterized in that the nozzles are arranged in at least two spaced rows.

24. Lance according to any of claims 17 to 23, characterized in that the group of nozzles comprises at least one nozzle (called in the following claims j. "Internal nozzle") which is located inside an imaginary polygon ~ 35 whose vertices are defined by the centers / 32 of other nozzles (called in the following claims "peripheral nozzles") of the group.

25. A lance according to claim 24, characterized in that the linear distance between the successive peripheral nozzles is not greater than three times the smallest diameter among those of each of these successive peripheral nozzles.

26. Lance according to one of claims 24 or 25, characterized in that the linear distance between each successive peripheral nozzle and the or the nearest internal nozzle is not greater than three times the smallest diameter among those of each of these respective nozzles.

27. Lance according to one of claims 24 to 26, characterized in that the (total) surface of the internal nozzle (s) is greater than the surface of each peripheral nozzle.

28. Lance according to one of claims 24 to 27,? characterized in that the (total) area of the internet nozzle (s) is at least 300mm2. V

29. Lance according to claim 28, characterized in that the (total) surface of the internet nozzle (s) is at least 5 mm 2. , ¾

30. Lance according to one of claims 24 to 29, characterized in that it comprises a single internal nozzle 25.

31. Lance according to one of claims 24 to 30, characterized in that the surface of each peripheral nozzle is not greater than 320mm2.

32. Lance according to one of claims 17 to 31, 30 characterized in that it comprises at least six nozzles.

33. Lance according to claim 32, characterized in that it comprises at least six nozzles which are ^ substantially equidistant radially and angularly about an axis of the lance head. _a "35