PL190459B1

PL190459B1 - Method of obatining porous refractories

Info

Publication number: PL190459B1
Application number: PL99330883A
Authority: PL
Inventors: Antoni Gurga
Original assignee: Jaro Sa
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2005-12-30
Also published as: PL330883A1

Abstract

A method of producing porous refractory materials by introducing organic substances into a fire-proof mass. The obtained material is wetted, formed into moulders and kilned in highly-oxidizing atmosphere. Then, it is fragmented. It is characterised in that up to 40 percent of pulverised kilned refractory clay, with the grain size of up to 1.0 millimetre, returned from a rotary kiln is added to refractory clay, dried to the humidity of 10 percent and ground to the grain size of up to 3 millimetres. The shares of refractory clay fractions are: 40 to 60 percent of 0 to 0.5 millimetre fraction, 22 to 35 percent of 0.5 to 1.0 millimetre fraction, 15 to 23 percent of 1.0 to 2.0 millimetre fraction and 3 to 8 percent of 2.0 to 3.0 millimetre fraction. The shares of pulverized refractory clay fractions are: 85 to 92 percent of 0 to 0.2 millimetre fraction, 2 to 10 percent of 0.2 to 0.5 millimetre fraction and 2 to 6 percent of 0.5 to 1.0 millimetre fraction. A mixture of organic additives is also added. The mixture contains 5 to 40 percent by mass of lignite with the grain size of up to 5 millimetres (containing 25 to 40 percent of 0 to 1.0 millimetre fraction, 30 to 40 percent of 1.0 to 2.0 millimetre fraction and 20 to 30 percent of 2.0 to 5.0 millimetre fraction) and 5 to 40 percent by mass of softwood sawdust with the grain size of up to 5 millimetres (containing up to 8 percent of 3.0 to 5.0 millimetre fraction, 40 to 70 percent of 1.0 to 3.0 millimetre fraction and 40 to 70 percent of the fraction under 1.0 millimetre). The obtained material is first mixed dry and then it is wetted with water, to obtain a humidity between 5 and 45 percent, and formed into billets. After partial drying, the billets are kilned at the temperature between 1150 degrees Celsius and 1450 degrees Celsius in highly-oxidising temperature, with over 3 percent of O2 in waste gases.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatych materiałów ogniotrwałych.The present invention relates to a method of producing porous refractory materials.

Znany jest sposób wytwarzania porowatych materiałów ogniotrwałych, w którym do masy ogniotrwałej wprowadza się substancje organiczne zajmujących pokaźną objętość, które w toku wypalania ulegają stopniowemu utlenianiu na produkty gazowe, pozostawiające po ulotnieniu się pustki (pory). Dodatki organiczne wprowadza się w postaci trocin, ligniny, korka, łuski ryżu, torfu, węgla drzewnego, brunatnego lub kamiennego, termoantracytu, koksiku lub koksu. Ilość dodatku wypalającego stanowi do 30% wagowo lub 70% objętościowo.There is known a method for the production of porous refractory materials, in which organic substances occupying a considerable volume are introduced into the refractory mass, which during firing are gradually oxidized to gaseous products, leaving voids (pores) after evaporation. Organic additives are introduced in the form of sawdust, lignin, cork, rice husk, peat, charcoal, lignite or hard coal, thermo anthracite, coke breeze or coke. The amount of firing additive is up to 30% by weight or 70% by volume.

Istotnym warunkiem jest mała zawartość popiołu w substancji organicznej - poniżej 15%. Dodatki miesza się w postaci drobnomielonej z gliną ogniotrwałą lub kaolinem, przy czym składnik ilasty zawiera zwykle pewien udział materiału schudzającego na przykład szamotu kaolinowego o dużej porowatości. Wilgotność mas do formowania metodą plastyczną wynosi od 35 do 45%. Wypalanie wyrobów przeprowadza się w atmosferze silnie utleniającej w temperaturze od 700 do 900°C, przy czym na skutek egzotermiczności procesu końcowa temperatura wypalania wynosi około 1300°C.Wypalony materiał rozdrabnia się do uzyskania uziarnienia wymaganego dla dalszego stosowania.An important condition is the low ash content in the organic matter - below 15%. The additives are mixed finely with refractory clay or kaolin, the clay component usually containing a certain proportion of slimming material, for example highly porous kaolin. The humidity of the molding sand is 35 to 45%. The firing of the products is carried out in a strongly oxidizing atmosphere at a temperature of 700 to 900 ° C, and due to the exothermic nature of the process, the final firing temperature is approximately 1300 ° C. The fired material is comminuted to the grain size required for further use.

Wadą znanego sposobu jest możliwość dodawania do gliny ogniotrwałej jedynie jednego z dodatków organicznych.A disadvantage of the known process is that only one of the organic additives can be added to the refractory clay.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest dodanie do wysuszonej do wilgotności do 10% i rozdrobnionej do uziarnienia do 3 milimetrów przy udziale ziarnowym frakcji od 0 do 0,5 milimetra od 40 do 60%, frakcji od 0,5 do 1,0 milimetra od 22 do 35%, frakcji od 1,0 do 2,0 milimetra od 15 do 23% i frakcji od 2,0 do 3,0 milimetra od 3 do 8% gliny ogniotrwałej pyłu zwrotnego wypalonej gliny ogniotrwałej z pieca obrotowego w ilości do 40% o uziarnieniu do 1,0 milimetra przy udziale frakcji od 0 do 0,2 milimetra od 85 do 92%, frakcji od 0,2 do 0,5 milimetra od 2 do 10% i frakcji od 0,5 do 1,0 milimetra od 2 do 6% mieszaniny dodatków organicznych w postaci węgla brunatnego w ilości od 5 do 40% wagowo o uziarnieniu do 5 milimetrów zawierającego frakcji od 0 do 1,0 milimetra od 25 do 40%, frakcji od 1,0 do 2,0 mi190 459 limetra od 30 do 40% i frakcji od 2,0 do 5,0 milimetra od 20 do 30% i trocin drzewnych drzew iglastych w ilości od 5 do 40% wagowo o uziarnieniu do 5 milimetrów zawierających frakcji od 3 do 5 milimetra do 8%, frakcji od 1,0 do 3,0 milimetra od 40 do 70% i frakcji poniżej 1,0 milimetra od 40 do 70% przy czym uzyskany materiał najpierw miesza się na sucho, następnie zwilża wodą do wilgotności od 5 do 45% i formuje kęsy, które po podsuszeniu wypala się w temperaturze 1150 do 1450°C w atmosferze silnie utleniającej powyżej 3% O2 w spalinach. Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie materiału o zwiększonej od 2 do 3 razy zdolności izolacyjnej dzięki zwiększeniu porowatości materiału i odpornego na wysokie temperatury (ogniotrwałość zwykła 1710°C do 1750°C).The essence of the solution according to the invention is to add to the dried to 10% moisture content and to the grain size to 3 millimeters with a grain fraction from 0 to 0.5 millimeters from 40 to 60%, fractions from 0.5 to 1.0 millimeters from 22 to 35%, fractions from 1.0 to 2.0 millimeters from 15 to 23% and fractions from 2.0 to 3.0 millimeters from 3 to 8% of the refractory clay of the refractory clay of the rotary kiln refractory up to 40% by grain size up to 1.0 millimeter with fraction from 0 to 0.2 millimeter from 85 to 92%, fraction from 0.2 to 0.5 millimeter from 2 to 10% and fraction from 0.5 to 1.0 millimeter from 2 up to 6% of a mixture of organic additives in the form of brown coal in an amount from 5 to 40% by weight with a grain size of up to 5 millimeters containing fractions from 0 to 1.0 millimeters from 25 to 40%, fractions from 1.0 to 2.0 ml 190 459 millimeters from 30 to 40% and fractions from 2.0 to 5.0 millimeters from 20 to 30% and sawdust from coniferous trees in an amount from 5 to 40% by weight with a grain size of up to 5 millimeters containing fractions from 3 to 5 millimeters to 8%, fractions from 1.0 to 3.0 millimeters from 40 to 70% and fractions below 1.0 millimeters from 40 to 70%, the obtained material is first mixed dry, then moistened with water to humidity from 5 to 45% and forms billets which, after drying, are burnt at a temperature of 1150 to 1450 ° C in an atmosphere strongly oxidizing over 3% O2 in the exhaust gas. The advantage of the solution according to the invention is obtaining a material with an increased insulation capacity of 2 to 3 times due to the increase in porosity of the material and resistant to high temperatures (normal fire resistance 1710 ° C to 1750 ° C).

Przykład realizacji wynalazkuAn embodiment of the invention

Do rozdrobnionej do granulacji do 3 mm gliny ogniotrwałej o wilgotności 3% dodaje się pyły zwrotne wypalonej gliny ogniotrwałej z pieca obrotowego w ilości 20% wagowych. Następnie wprowadza się węgiel brunatny w ilości 15% wagowych i trociny z drzewa iglastego w ilości 15% wagowych liczonych w stosunku do ilości gliny ogniotrwałej. Całość miesza się do uzyskania równomiernej mieszaniny, następnie zwilża wodą do wilgotności 40% i formuje kęsy, które podsusza się do wilgotności 15%. Podsuszone kęsy wypala się w atmosferze utleniającej powyżej 3% O2 w temperaturze 1350°C. Wypalone kęsy rozdrabnia się do uzyskania żądanej frakcji ziarnowej.Return dusts from the rotary kiln fired refractory clay in the amount of 20% by weight are added to the refractory clay crushed to 3 mm with a moisture content of 3%. Thereafter, brown coal in an amount of 15% by weight and softwood sawdust in an amount of 15% by weight, based on the amount of refractory clay, are introduced. The whole is mixed until an even mixture is obtained, then moistened with water to 40% humidity and billets are formed which are dried to 15% humidity. The dried billets are fired in an oxidizing atmosphere above 3% O2 at a temperature of 1350 ° C. The fired billets are comminuted to obtain the desired grain fraction.

Użyte w przykładzie realizacji materiały posiadały następujące składy ziarnowe:The materials used in the example had the following grain composition:

- glina ogniotrwała- refractory clay

- frakcji od 0 do 0,5 milimetra 50%- fractions from 0 to 0.5 millimeters 50%

- frakcji od 0,5 do 1,0 milimetra 30%- fractions from 0.5 to 1.0 millimeters 30%

- frakcji od 1,0 do 2,0 milimetra 15%- fractions from 1.0 to 2.0 millimeters 15%

- frakcji od 2,0 do 3,0 milimetra 5%- fractions from 2.0 to 3.0 millimeters 5%

- pył zwrotny z pieca obrotowego:- return dust from the rotary kiln:

- frakcji od 0 do 0,2 milimetra 90%- fractions from 0 to 0.2 millimeters 90%

- frakcji od 0,2 do 0,5 milimetra 6%- fractions from 0.2 to 0.5 millimeters 6%

- frakcji od 0,5 do 1,0 milimetra 4%- fractions from 0.5 to 1.0 millimeters 4%

- węgiel brunatny:- lignite:

- frakcji od 0 do 1,0 milimetra 40%- fractions from 0 to 1.0 millimeters 40%

- frakcji od 1,0 do 2,0 milimetra 35%- fractions from 1.0 to 2.0 millimeters 35%

- frakcji od 2,0 do 5,0 milimetra 25%- fractions from 2.0 to 5.0 millimeters 25%

- trociny drzew iglastych:- sawdust of conifers:

- frakcji od 3,0 do 5,0 milimetra 5%- fractions from 3.0 to 5.0 millimeters 5%

- frakcji od 1,0 do 3,0 milimetra 55%- fractions from 1.0 to 3.0 millimeters 55%

- frakcji poniżej 1,0 milimetra 40%- fraction below 1.0 millimeter 40%

Uzyskany materiał ma następujące właściwości:The resulting material has the following properties:

gęstość pozorna 1,3 do 1,5 g/cm³ porowatość 30 do 60% ogniotrwałość zwykła 171 do 175 sP przewodność cieplna:apparent density 1.3 to 1.5 g / cm ³ porosity 30 to 60% normal refractoriness 171 to 175 sP thermal conductivity:

w temperaturze 500°C - 0,30 W m^K’¹w temperaturze 900°C - 0,49 W m'’K'’at 500 ° C - 0.30 W m ^ K ' ¹ at 900 ° C - 0.49 W m''K''

190 459190 459

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 50 copies Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

A method for the production of porous refractory materials, in which organic substances are introduced into the refractory mass, and the obtained material, after moistening and shaping the shapes, is fired in a strongly oxidizing atmosphere, and then comminuted, characterized in that it is dried to 10% moisture and crushed to grain size to 3 millimeters with a grain fraction from 0 to 0.5 millimeters from 40 to 60%, fractions from 0.5 to 1.0 millimeters from 22 to 35%, fractions from 1.0 to 2.0 millimeters from 15 to 23% and fractions from 2.0 to 3.0 millimeters from 3 to 8% of refractory clay, return dust from the rotary kiln fired refractory clay is added in an amount of up to 40% with a grain size of up to 1.0 millimeter with a fraction from 0 to 0.2 mm from 85 to 92%, fractions from 0.2 to 0.5 millimeters from 2 to 10% and fractions from 0.5 to 1.0 millimeters from 2 to 6% and a mixture of organic additives in the form of brown coal in the amount of 5 to 40 % by weight with a grain size of up to 5 millimeters containing fractions from 0 to 1.0 millimeters d 25 to 40%, fractions from 1.0 to 2.0 millimeters from 30 to 40% and fractions from 2.0 to 5.0 millimeters from 20 to 30% and sawdust from coniferous wood in an amount from 5 to 40% by weight with a grain size of up to 5 millimeters, containing fractions from 3.0 to 5.0 millimeters to 8%, fractions from 1.0 to 3.0 millimeters from 40 to 70% and fractions below 1.0 millimeters from 40 to 70% with the obtained the material is first dry mixed, then moistened with water to a moisture content of 5 to 45% and formed into billets which, after drying, are fired at a temperature of 1150 ° C to 1450 ° C in an atmosphere strongly oxidizing above 3% O2 in the exhaust gas.