PL199403B1 - Sposób otrzymywania masy poślizgowej do konstruowania masywów ceramicznych pieców przemysłowych - Google Patents

Abstract

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie otrzymywania masy poślizgowej do konstruowania masywów ceramicznych pieców przemysłowych. Sposób polega na wytworzeniu suchej mieszaniny zawierającej 70-95% pyłu grafitowego i 5-30% gipsu budowlanego, którą uzupełnia się wodą wodociągową do uzyskania plastycznej masy.

Description

wów ceramicznych pieców przemysłowych.

Do budowy oraz remontów pieców przemysłowych, w tym pieców baterii koksowniczych, stosuje się ogniotrwałe materiały konstrukcyjne i użytkowe ó odmiennych właściwościach fizykochemicznych, w tym o różnych rozszerzalnościach cieplnych. Ważną i charakterystyczną dla danego wyrobu ceramicznego cechą występującą w trakcie zmian warunków cieplnych układu jest jego rozszerzalność liniowa, również ta powstała na skutek przemian krystalograficznych. Najostrzej - a więc w sposób dostrzegalny - uwidacznia się ona w czasie rozgrzewania pieca. Przykładowo wyroby krzemionkowe powiększają swoje wymiary liniowe na skutek rozszerzalności cieplnej nawet o 1,4 - 2,0%, zaś wyroby szamotowe wykazują w tych samych temperaturach rozszerzalność rzędu 0,4 do 0,6%. Różnice rozszerzalności liniowej konstrukcji zbudowanych z różnych materiałów powodują konieczność stosowania masy poślizgowej. Masa ta wypełnia przerwę w ciągłości ustroju konstrukcyjnego i umożliwia niezależną pracę statyczną oraz niezależne odkształcenie się dwóch rozdzielonych części masywu ceramicznego pieca. Poślizg wywołany odkształceniami cieplnymi powinien następować na styku warstwy masy poślizgowej i papy izolacyjnej tak, by umożliwić równomierne dopasowanie się różnych części elementów konstrukcji ceramiki pieca, gwarantując na przykład pełną przelotowość pionowych palników komory koksowniczej i przeciwdziałając rozrywaniu ceramiki o mniejszej rozszerzalności przez ceramikę o rozszerzalności większej.

Znane z projektów technicznych budowy masywów ceramicznych autorstwa Biura Projektów „Koksoprojekt” w Zabrzu (np. projekt techniczny z 2005 r. strona 8 budowy masywu ceramicznego w koksowni Przyjaźń) masy poś lizgowe stosowane przy budowie pieców baterii koksowniczych sporządzane były z mieszaniny pyłu grafitowego w ilości 65% oraz ługów posulfitowych będących odpadowym produktem przemysłu papierniczego w ilości 35%. Ze względu na zmianę technologii roztwarzania drewna, ługi posulfitowe nie są dostępne na polskim rynku. Dlatego wystąpiła konieczność dobrania nowych składników masy poślizgowej tak, aby gotowa masa spełniała wszystkie stawiane jej wymagania użytkowe. Próby zastąpienia stosowanej dotychczas masy poślizgowej otrzymanej z wykorzystaniem ł ugów posulfitowych nie przyniosł y oczekiwanych efektów.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania masy poślizgowej stosowanej pomiędzy warstwami konstrukcji budowlanej wykonanej z różnych materiałów ogniotrwałych.

Cel ten osiągnięto poprzez dobór składu masy, której fizyko-chemiczne własności zapewnią właściwą aplikację oraz eksploatację termiczną wyrobu - szczególnie podczas pierwszej fazy rozgrzewania masywu ceramicznego pieca.

Istota wynalazku polega na wytworzeniu suchej mieszaniny pyłu grafitowego w ilości 70 - 95% wagowych, korzystnie 83% i składnika wiążącego w postaci gipsu budowlanego w ilości 5-30% wagowych, korzystnie 17%. Otrzymaną suchą mieszaninę uzupełnia się wodą wodociągową do uzyskania plastycznej masy.

Sposób według wynalazku obrazuje przykład wykonania. Do sporządzenia masy poślizgowej użyto: pyłu grafitowego, gipsu budowlanego oraz wody.

Przetestowano w czterech temperaturach (20, 100, 200 i 300°C) zachowania się pod obciążeniem statycznym mas poślizgowych o różnych składach procentowych pyłu grafitowego i gipsu budowlanego w zaczynie z wodą, w stosunku do izolacyjnej papy asfaltowej o osnowie tekturowej.

Zmieszano na sucho 5 części wagowych pyłu grafitowego z 1 częścią wagową gipsu budowlanego, a następnie dodano do mieszaniny 3 części wagowe zimnej wody wodociągowej. Całość dobrze wymieszano uzyskując w ten sposób jednorodną dobrze urabialną masę o konsystencji ciasta, którą pokryto powierzchnię czterech szamotowych kształtek ceramicznych warstwą o grubości ok. 2 mm. Powierzchnię masy przykryto asfaltową papą izolacyjną, którą następnie obciążono siłą 20 N na 1 cm³ powierzchni w celu wytwarzania warunków porównywalnych do panujących w obmurzu ogniotrwałym. Resztę niewykorzystanej masy poślizgowej pozostawiono do obserwacji czasu jej wiązania, a przygotowane próbki eksponowano w cią gu dwóch godzin w temperaturze 20, 100, 200 i 300° C.

Wytworzona według wynalazku masa poślizgowa charakteryzuje się dobrą przyczepnością do wyrobów ogniotrwałych, natomiast nie wykazuje praktycznie żadnej przyczepności do papy asfaltowej, standardowo stosowanej dla rozdzielenia konstrukcji o odmiennej rozszerzalności.

Wyniki testów przeprowadzonych z wszystkimi badanymi próbkami wykazały, że na całych powierzchniach styku izolacyjnej papy asfaltowej z masą poślizgową nie wystąpiły niepożądane zjawiska

PL 199 403 B1 spiekania, przywierania, pękania względnie sklejania się papy z badaną masą. Stwierdzono, co najmniej ośmiogodzinny czas przydatności masy poślizgowej do aplikacji.

Wyniki przeprowadzonych testów pozwalają stwierdzić, że otrzymana masa poślizgowa może być z dobrym skutkiem stosowana do wykonania warstwy poślizgowej przy konstrukcji masywów ceramicznych pieców przemysłowych.

Claims (1)

1. Sposób otrzymywania masy poślizgowej do konstruowania masywów ceramicznych pieców przemysłowych polegający na wymieszaniu 65% wagowych pyłu grafitowego z 35% składnika wiążącego oraz wodą, znamienny tym, że wytwarza się suchą mieszaninę zawierającą pył grafitowy w ilości 70 - 95%, korzystnie 83% i składnik wiążący w postaci gipsu budowlanego w ilości 5 - 30% wagowych, korzystnie 17%, którą uzupełnia się wodą wodociągową do uzyskania plastycznej masy.