Ungeformte Feuerfestmaterialien, die mittels Hochgeschwindigkeitsluftstrom auf die Arbeitsfläche gesprüht und dort adsorbiert werden können, werden als Spritzfeuerfestmaterialien bezeichnet. Prinzipiell können alle gießbaren, selbstfließenden und pumpfähigen Materialien als Trocken- oder Nassspritzmaterialien verwendet werden; es müssen lediglich die Partikelgrößenverteilung sowie Art und Menge der Additive angepasst werden. Spritzfeuerfestmaterialien sind eine Art ungeformtes Feuerfestmaterial. Es handelt sich um einen neuen Typ von Feuerfestmaterial mit guter Fließfähigkeit nach Zugabe von Wasser und Rühren, ohne Brennen oder Pressformen. Seine Mauerwerksstruktur weist wenige Fugen, hohe Festigkeit und gute Luftdichtheit auf und verhindert das Eindringen von Pulver. Im Vergleich zu herkömmlichen Feuerfestprodukten weisen Spritzfeuerfestmaterialien folgende Eigenschaften auf:
(1) Es lässt sich leicht verankern und verhindert wirksam, dass die Wand hervorsteht.
(2) Die Konstruktion ist einfach, der Arbeitsaufwand gering, die Effizienz des Mauerwerks hoch und die Mechanisierung des Ofenbaus kann realisiert werden.
(3) Die Lieferzeit ist kurz, und der Lagerbestand und die Kosten können entsprechend reduziert werden.
Feuerfeste Strahlmittel finden breite Anwendung und ermöglichen eine effiziente Ressourcennutzung. Das körnige Material wird üblicherweise als feuerfestes Zuschlagmaterial bezeichnet, das pulverförmige Material als Zusatzmittel (feuerfestes Pulver oder Feinpulver), ebenso wie Bindemittel und Additive.
1. Herstellungsverfahren für gespritztes Feuerfestmaterial
Je nach Zustand des auf den Auskleidungskörper (Arbeitsfläche) aufgesprühten Materials lassen sich zwei Kategorien unterscheiden: Kaltmaterialinjektionsverfahren und Schmelz- oder Halbschmelzmaterialinjektionsverfahren. Letzteres umfasst die folgenden Verfahren.
Flammspritzverfahren: Das Material wird mit einer Propangasflamme auf die zu bearbeitende Auskleidung gesprüht. Während des Sprühvorgangs schmilzt das Material unter Einwirkung der hohen Temperatur oder wird halbschmelzflüssig. Es wird direkt auf die heiße Auskleidung gesprüht und haftet an deren Oberfläche. Früher wurde dieses Verfahren zur Reparatur von Ofenauskleidungen eingesetzt, findet aber heute kaum noch Anwendung.
Plasmaspritzverfahren: Das Material wird im ionischen Zustand versprüht, was bei feuerfesten Werkstoffen selten Anwendung findet.
Schlackenspritzverfahren: Beim Schlackenspritzen des Konverters zum Schutz des Ofens wird ein Gemisch aus feuerfestem Material und Schlacke mittels einer Hochdruck-Sauerstofflanze auf die Oberfläche des Konverters geblasen und gespritzt. Dies ist eine Schlüsseltechnologie zur Verlängerung der Lebensdauer der Konverterauskleidung.
Die erstgenannte Methode ist die am häufigsten verwendete Sprühmethode und umfasst die Trockensprühmethode und die Nasssprühmethode.
Trockenstrahlverfahren: Ein Verfahren zur Herstellung von Trockenstrahlbeschichtungen. Das trockene Material gelangt aus dem Silo in die rotierende Siebtrommel. Die Siebtrommel rotiert in einem bestimmten Winkel. Der obere Anschluss und der Luftkanal des Kompressors werden in die Nähe der Düse geführt, wo das Wasser auf das Material trifft. Nachdem das Material in der Düse mit dem Wasser vermischt wurde, wird es auf die Auskleidung gesprüht. Der größte Teil des ausgestoßenen Materials haftet an der Auskleidung, ein Teil prallt ab und fällt zu Boden. Die Menge des durch Abprallen verlorenen Materials ist für die Herstellung der Auskleidung von großer Bedeutung. Üblicherweise wird die Abprallrate als Indikator für die Adsorptionsleistung des ausgestoßenen Materials verwendet. Je niedriger die Abprallrate, desto besser. Die Abprallrate wird von vielen Faktoren beeinflusst, insbesondere von der Wassermenge, dem Winddruck und dem Luftvolumen.
Das Nassspritzverfahren ist ein Verfahren, bei dem die Gießmasse mit guter Fließfähigkeit durch die Rohrleitung zur Düse gepumpt und dort mittels Hochdruckluft auf die Auskleidung aufgesprüht wird. Der Prozess umfasst vier Hauptphasen: Mischen, Pumpen, Sprühen und Aushärten. Das Mischen und Pumpen ähnelt dem Verarbeiten herkömmlicher Gießmassen und Pumpmaterialien und erfordert eine gleichmäßige Mischung sowie gute Pumpeigenschaften.
Früher wurde das Spritzverfahren hauptsächlich zur Reparatur von Ofenauskleidungen eingesetzt, während das Nassspritzen direkt für die Auskleidung verwendet werden kann. Es eignet sich zur direkten Herstellung von Pfannen- und Ofenauskleidungen für verschiedene Ofentypen. Zu seinen Vorteilen zählen das einfache Verfahren, der Verzicht auf Schablonen, die geringen Kosten und die hohe Geschwindigkeit.
2. Zu beachtende Punkte bei der Sprühmethode
(1) Bei der Anwendung des Trockensprühverfahrens sind folgende Punkte zu beachten:
Die zugegebene Wassermenge muss angemessen sein: Ist die Wassermenge zu gering, wird das Material nicht gut benetzt und das trockene Material prallt leicht ab; ist die Wassermenge zu groß, neigt die durch das Sprühen gebildete Beschichtung zum Verlaufen, was die Adsorptionskapazität verringert.
Der Luftdruck und das Luftvolumen der Sprühanlage sollten angemessen sein: Sind die Partikel zu groß, ist der Aufprall der Partikel auf die Sprühoberfläche zu groß, und sie prallen leicht ab; sind sie zu klein, haftet das Material nicht ausreichend am Untergrund und fällt leicht ab.
Abstand und Winkel zwischen der Düse der Spritzpistole und der zu besprühenden Oberfläche müssen angemessen sein: Vermeiden Sie einen zu hohen oder zu niedrigen Spritzdruck. Bewegen Sie die Spritzpistole auf und ab sowie nach links und rechts, um eine gleichmäßige Schichtdicke zu gewährleisten.
Die Dicke jeder einzelnen Sprühschicht sollte nicht zu groß sein: Ist die Schicht zu dick, blättert sie leicht ab; im Allgemeinen sollte sie 50 mm nicht überschreiten.
Kontrolle der Plastizität und Koagulation des Materials: Das Material kann gut von der Sprühbeschichtung adsorbiert werden und schnell aushärten, um eine gewisse Festigkeit zu erreichen.
(2) Es gibt viele Faktoren, die das Nassstrahlverfahren beeinflussen. Die wichtigsten sind folgende:
Zusammensetzung des Sprühmaterials: Zunächst sollte es eine geeignete Partikelgrößenverteilung, ein angemessenes Verhältnis von Zuschlagstoff zu Matrix und einen geeigneten Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Durch eine optimale Abstimmung haftet die Matrix besser an der Oberfläche der Partikel. Die Haftschicht sollte weder zu dick noch zu dünn sein, um eine gute Plastizität der Partikel und deren Anhaftung an die Materialschicht beim Aufsprühen zu gewährleisten. Gängige Flockungsmittel sind Natriumaluminat, Natriumsilikat, Polynatriumchlorid, Calciumchlorid, Aluminiumsulfat, Kaliumcalciumsulfat usw.
Sind der Strahldruck und die Strahlluftgeschwindigkeit zu gering, haften die Partikel nicht gut am Material; sind sie zu groß, prallen sie leicht ab.
Der Abstand und der Winkel zwischen der Spritzpistole und dem zu besprühenden Körper haben einen gewissen Einfluss auf die Haftungsrate der Materialschicht.
Veröffentlichungsdatum: 15. Juli 2022