Registration form
Žiaruvzdorné suroviny z oceliarenského priemyslu
Refractory Raw Materials from the Steel Industry
Richter F. - Mineralmahlwerk Westerwald Horn GmbH & Co.KG, Seifert H. - Technische Universität Bergakademie Freiberg, GERMANY
About 70% of all refractory products are used in the steel industry. When they are spent, they can be a valuable source of raw materials. Therefore it is necessary, to sort the waste and recycle it. We want to show, how this is done by Horn & Co. Group.
The different areas of a steel mill are considered, what materials are used, how they are processed and which secondary raw materials are produced from. Using the example of some of their derivative products, the suitability of these regenerates is shown and their cost advantages will be outlined.
Nové vápenato-hlinité cementy obsahujúce spinel pre žíarobetóny odolné voči korózii
New spinel containing calcium aluminate cements for corrosion resistant castables
Pawlig O., Parr C., Wöhrmeyer C., Fryda H. - Kerneos SA, Neuilly sur Seine, France
This paper will investigate new calcium aluminate cement compositions in the calcium-magnesia-alumina system which contains an in-situ magnesium aluminate spinel with a unique microstructure. Compositions are studied through x ray diffraction and chemistry. These analyses are coupled with basic hydraulic properties to arrive at an optimal composition which is then applied as the binder in deflocculated dense castables for steel making systems. Polycarboxylate-ether based additive systems are used together with the new cement in alumina/magnesia/spinel containing castables to give excellent placing properties at a low water demand as measured by flow, exothermic reaction and ultrasonic techniques. Coupling the new cement with these additives gives rise to castables which present optimal placing properties without the difficulties often associated with use of magnesia in castables. The installed properties, including high temperature mechanical strength and corrosion resistance are measured. This new cement composition develops a unique spinel containing microstructure which is the basis for high temperature strength and improved corrosion resistance to steel making slags as compared to currently used magnesia containing castables.
Vývoj a použití žárobetonů na žlaby vysokých pecí
DEVELOPMENT OF BLAST FURNACE TROUGH CASTABLES
Molin A., Kantor Č. - Refrasil,s.r.o., Czech Republic
Podworny J., Wala T. - ISCMOB, OMO Gliwice, Poland
Přednáška prezentuje souhrn výsledků vývoje žlabových hmot. Práce zahrnuje výsledky laboratorních testů a výsledky testování při použití na struskových žlabech.
Pro laboratorní testování byl použit ULC žárobeton na bázi Al2O3-SiC-C s obsahem SiC 10 až 45%. Odolnost žlabových hmot vůči vysokopecním struskám byla testována kelímkovou metodou. Hmoty byly testovány při teplotě 1 500°C v oxidační i redukční atmosféře. V dalším kroku byly provedeny testy přímo na struskových žlabech. Testované trámečky byly upevněny ve dně struskového žlabu, po odlití tavby byl jejich stav hodnocen jak vizuálně, tak v laboratoři, a to pomocí optického a elektronového mikroskopu a pomocí rentgenové difrakční analýzy.
Ve finále byly vybrané žárobetonové směsi instalovány přímo na žlabech vysoké pece v TŽ Třinec. Informace týkající se instalace hmoty, způsob monitorování opotřebení a dosažené výsledky použití jsou součástí této práce.
Paper gives a compillation of the ongoing project that includes both laboratory research and development results and the on-site performance results from blast furnace troughs. Further on, results based on Optical Microscopy, XRD and SEM investigations are reported. Corrosion mechanism of two types of trough castables was described.
ULC castables based on Al2O3-SiC-C were designed with SiC contents ranging from 10 to 45wt.% to investigate slag resistance. The slag used as a corrossion medium, was taken from blast furnace slag runner. Slag resistance was investigated after firing cylindrical cruicibles at 1500°C for 4hours in both oxidizing and reducing atmosphieres. Prior to firing the crucibles were filled in with the above mentioned slag. As the static cup tests are widely recognized to hardly imitate plant conditions, a new plant test with prism samples imbeded in the blast furnace slag runner was introduced and performed. After tapping the prisms were visually inspected, followed by laboratory techniques such as: Optical Microscopy, XRD and SEM.
However, another major result issue of this work is to detail results of field tests, run in the Trinec Blast Furnace Shop, where the investigated trough castables were introduced and tested. Both installation and repair procedures, properties of trough castables used, are described in the paper.
Hotové tvarovky pre klenby roštových chladičov
Ready shapes for grate cooler roofs
Louen M. - Calderys Austria GmbH, AUSTRIA
This paper shows the summary of the investigation and an overview of the first result of ready shapes for grate cooler roofs. The expense for delivery of monolithic roofs are at first a time factor like cutting out of the old anchoring system, build formwork for the installation and the installation itself on site and second a quality factor like the first heating after installation in practice often with the first clinker. The consequences are micro rips and further partial flaking in the front layer. The Calderys solution is the tempered sandwich ready shape which links the diversity of the monolithic with the advantage of the “dry” moulded products.
Together with the risk less heating up dry materials Calderys is able to deliver a complete system for a fast heating up solution in the cement industry, especially for kiln hoods and clinker coolers.
Charakteristické vlastnosti a spôsoby využitia nových druhov žiaruvzdorných materiálov a troskotvorných prísad z produkcie Magnezit Group v oceliarenskom priemysle.
The characteristics and applications of new types of refractory materials and slag additives from production of Magnezit Group in the Steel industry.
Švidraň I., Spišák Ľ. – Slovmag, a.s. Lubeník, SLOVAKIA
Použitie žiaruvzdorných materiálov a ich špecifické aplikácie ovplyvňuje veľké množstvo faktorov. Skupina Magnezit Group, navrhuje výber materiálov, ale aj rôzne technické riešenia, aby ochránila konštrukčné časti zariadení.
Use of refractory materials and their specific application affects a large number of factors. Magnesite Group proposes a selection of materials and different technical solutions to protect constructions of aggregates.
Suchá pracovná výmurovka v podmienkach SSM a.s. Strážske
Dry working lining under conditions in SSM a.s. Strážske
Novota A. – INTOCAST Slovakia a.s. Košice, Bajus S.- Termostav – Mráz s.r.o. Košice, Tatič. M. – HF TU Košice, SLOVAKIA
Medzi nové smery v žiaruvzdorných materiáloch pre pracovnú výmurovku medzipanví patrí zavedenie suchých monolitických hmôt. Tento spôsob aplikácie je aj v súčasnosti najviac zaužívaný kvôli svojim výborným tepelno - izolačným vlastnostiam. Dôvodom pre vývoj tohoto typu inovatívnych hmôt tzv. „dry tundish“ boli ekonomické dôvody, skrátenie doby prípravy medzipanvy a zjednodušenie aplikácie. Výhodou inštalácie suchej pracovnej výmurovky je nižšia energetická náročnosť a možnosť využitia studených medzipanví. Ďalšou výhodou je, že nedochádza ku priamej adhézií tekutého kovu k trvalej výmurovke. V článku je popísaná realizácia suchej pracovnej výmurovky a jej vplyv na vystrojenie medzipanvy, spôsob sušenia a ohrevu v SSM Strážske a.s.
An introduction of dry monolithic substances belongs to new directions in refractory materials for working lining. This application method is most used at present owing to its excelent thermal – insulating properties. The reasons for development of this type of innovative material so called „dry tundish“, have been the economical issues, shortening of the tundish preparation period and simplification of their application. The advantage of the dry working lining installation is lower energy demand and the possibility to exploit the cold tundishes. Another advantage is the elimination of the direct erosion of the permanent lining by the liquid metal. The conception of dry working lining implementation, its effect impact, on tundish outfit and methods of drying and heating in SSM Strážske is described in this article.
Možnosti využitia žiarobetónov z produkcie spoločnosti Refrako v hutníckom a iných odvetviach priemyslu.
Application opportunities of the concretes from Refrako production in metallurgical and other industries.
Chudíková D., Parnahaj J., Chudý V. - Refrako ,s.r.o., Bounziová J. - U.S.Steel Košice, SLOVAKIA
V posledných rokoch sa čoraz častejšie vo výmurovkách tepelných agregátov nahrádzajú stavivá žiarobetónmi. Ich využívanie môže byť efektívnejšie ako z pohľadu inštalácie, tak z pohľadu životnosti výmurovky. Tým, že výmurovka je bezšpárová nedochádza k degradácii materiálu vplyvom pôsobenia korozívneho prostredia na troch stranách, ale len na styčnej ploche. Životnosť cementových a nízkocementových žiarobetónov je určená fenoménom známym ako starnutie žiarobetónov. Spoločnosť Refrako má vo svojom výrobnom programe širokú škálu žiarobetónov na báze rôznych vstupných surovín s rôznym obsahom cementu od MCC cez LCC po ULCC žiarobetóny. Prednáška pojednáva o praktických aplikáciach žiaruvzdorných betónov vyrobených v spol. Refrako v tepelných agregátoch.
In last time the bricks are replaced by castables in heat aggregates increasingly. Their using could be effective regarding placing characteristics and shell life of the lining. Herewith the jointless lining is not coming to degradation of the material caused by corrosive medium on three sides, but on the only one contact layer. The performance of cement and low cement castables is determined by a phenomenon known as ageing. The Refrako company has in his production program wide range of castables based on different raw materials with different content of castables from MCC through LCC until ULCC castables. The article deals about practical applications of refractory castables produced by Refrako in heat aggregates.
Bezrizikové rýchle vyhrievanie - nová generácia bezcementových žiarobetónov
Risk-Free Quick Heating-Up – A New Generation of No Cement Castables
Wagner V., Louen M. – Calderys Refractory Solutions GmbH, Wiener Neudorf, AUSTRIA
Prehľad oxidov hlinitých pre matrix v žiaruvzdorných zmesiach
Review of Matrix Aluminas for Refractory Formulations
Schnabel M., Kockegey-Lorenz R., Buhr A. - Almatis GmbH, Ludwigshafen/Frankfurt, GERMANY
Historically, ground calcined aluminas were the first high-alumina matrix products that were used in refractory formulations, in both shaped and unshaped products. At that time the flow properties of castables were enhanced by the use of silica fume. This was followed later by the development of fully ground reactive aluminas which contributed to the design of the matrix below 63µm. In addition to aggregate fines, a range of bi-modal and multi-modal reactives were also developed. These not only gave improved physical properties but also better castable workability.
This paper reviews matrix alumina developments over time, from basic ground calcines to complex multi-modal matrix products and their globally standardised manufacture.
KOMPLEXNÉ RIEŠENIE PANVY ŽIARUVZDORNÝMI VÝROBKAMI SPOLOČNOSTI ŽIAROMAT NA ELEKTROOCELIARNI V ŽĎAS a.s.
COMPREHENSIVE SOLUTION OF LADLES BY REFRACTORIES OF ŽIAROMAT IN ELECTRIC STEELWORKS IN ŽĎAS a.s.
Ďurik Ľ. - ŽIAROMAT a.s., Kalinovo, SLOVAKIA
Martínek L., Suchý O. - ŽĎAS a.s., Žďár nad Sázavou, CZECH REPUBLIC
Elektrooceliareň v ŽĎAS, a.s. má veľmi široký sortiment vyrábaných značiek ocelí (prekračuje 2000 kvalít). Sú tu zahrnuté ocele nástrojové, rýchlorezné, superferitické, austenitické, atď. Pri ich výrobe je realizovaná celá rada technologických postupov, ktorých cieľom je dosiahnuť predpísané chemické zloženie, dôraz je kladený aj na obsah plynov, nekovové vtrúseniny a stopové prvky. Cieľom tejto práce je predstaviť komplexné riešenie panvy žiaruvzdornými výrobkami z produkcie ŽIAROMAT, a.s. v spoločnosti ŽĎAS, a.s.. Uvedené komplexné riešenie panvy bolo vyvolané a následne iniciované od roku 2004 kedy sa spoločnosť ŽIAROMAT tiež stala súčasťou portfólia ŽELEZIARNÍ PODBREZOVÁ, a.s.. Na základe uvedenej skutočnosti sa začalo s inováciou a vývojom nových žiaruvzdorných výrobkov pre jednotlivé výmurovky panvy a jej uzly. Od obdobia roku 2004 prešlo riešenie výmuroviek panvy určitými etapami, ktoré vyústilo až do súčasnej komplexnej podoby. Liaca panva (primárna metalurgia) používa šamotové tvarovky v celom priereze. Rafinačná panva (sekundárna metalurgia) používa kombináciu tehál a žiarobetónu tj. trvalá výmurovka používa šamotové tvarovky a žiarobetón, pracovná výmurovka na stenách a dne je tvorená monolitickou výmurovkou, trosková čiara je vymurovaná magnéziovouhlíkovými stavivami a pod límec panvy sa používa žiaruvzdorná hmota. Panva ďalej používa vrchnú a spodnú výlevku zo žiarobetónu a rýchlo tuhnúci tmel pre spájanie žiaruvzdorných materiálov. Opotrebenie výmurovky panvy je dané aj troskovým režimom. Preto pre optimálny troskový režim sa začala používať troska so stabilným a presne definovaných obsahom jednotlivých oxidov.
Electric steelworks in ŽĎAS, a.s. has a wide assortment of steel types (exceeding 2000 quality grades). They include instrument steel, high speed steel, super ferritic steel, austenitic steel, etc. Their production is accompanied with a whole range of technological procedures aimed at achieving the prescribed chemical composition with emphasis laid also on the contents of gases, non-metal intrusions, and trace elements. The purposes of this paper is to present a comprehensive solution of ladles by refractories from the product range of ŽIAROMAT, a.s. in ŽĎAS, a.s.. The above comprehensive ladle solution has been induced and subsequently initiated since 2004 when ŽIAROMAT became a part of the portfolio of ŽELEZIARNE PODBREZOVÁ, a.s.. The aforementioned fact led to innovation and development of new refractories for individual ladle lining and its units. Since 2004, the method of ladle lining went through several stages that led to the present solution. Furnace ladle (primary metallurgy) uses fireclay bricks in the whole cross section. Refining ladle (secondary metallurgy) uses combination of bricks and castables, i.e. permanent lining uses fireclay bricks and castables,
Hutný dinas – vlastnosti, výroba a perspektivy
Dense silica - properties, production and perspective
Kotouček M., Kovář P., Lang K., Vašica L. - P-D Refractories CZ a.s., Velké Opatovice, Nevřivová L. – VUT FAST Brno, Czech Republic
Příspěvek představuje nový typ dinasu, seznamuje s technologií výroby a dosaženými vlastnostmi tohoto materiálu. Použitím vhodné skladby surovin a vhodných plastifikačních přísad lze dosáhnout výrazného zhutnění surového výlisku, což je důležitá podmínka pro dosažení nízké pórovitosti páleného výrobku.
Míra hutnosti materiálu je jedním z určujících faktorů ovlivňující odolnost dinasového materiálu. Hutný materiál lépe odolává difúzi agresivních složek z atmosféry průmyslových pecí a má zvýšenou tepelnou vodivost a odolnost vůči abrazi, což jsou charakteristiky materiálu požadované zejména koksárenským průmyslem.
The paper introduces a new type of silica bricks, acquaints with technology of production and with achieved properties of silica material. Significant density of green brick, which is an important condition for achievement of low porosity of burnt product, can be achieved by using of suitable composition of raw materials and suitable plastized additives.
Rate of material density is one of the determining factors affecting resistance of silica material. Dense material is more resistant againt diffusion of aggressive atmosphere elements in furnaces and has increased thermal conductivity and abrasion resistance which are characteristics of the material required especially by coke industry.
Některé další zajímavé aplikace regeneračních topných systémů
Some other interesting applications of recovery systems of Regens-ÚVP Brno
Kalousek Z. - Ústav využití plynu Brno s.r.o., Regens – ÚVP Brno, CZECH REPUBLIC
Prenos tepla drôtenými cievkami
HEAT TRANSFER IN WIRE COILS
Gyulai L. - University of Miskolc, HUNGARY
Large capacity bell furnaces are basic equipment at heat treating of steel and copper coils. Heat treating time, and furnace capacity beside furnace parameters depend on the tightness of the coils, being heat treated, because the length of the heating up, equalizing and cooling times are influenced by heat transfer inside the coils.
Coils made by coiling machines are tight, and heat transfer in the cross section of coils depend mainly on conduction. Experts estimate better heat transfer and shorter furnace time, if coils have less tightness and convective heat transfer from the protective gas would be possible.
At the University of Miskolc, Department of Combustion Technology and Thermal Energy numerical simulations were made in case of wire coils of steel and copper coils with different inside and outside diameter under H2 protective gas, to find out the influence of the coiling tightness on the heat transfer and heating up time, to optimize furnace capacity and energy consumption.
METODIKA ZJIŠŤOVÁNÍ VLIVU POVLAKŮ NANESENÝCH NA VNITŘNÍM POVRCHU STĚN ELEKTRICKÉ PECE NA OHŘEV VSÁZKY
METHODOLOGY OF DETERMINATION OF THE EFFECT OF COATINGS DEPOSITED ON THE INNER SURFACE OF THE ELECTRIC FURNACE ON THE CHARGE HEATING
Veselý Z., Hohher M. - Nové Technologie – výzkumné centrum,
Západočeská univerzita v Plzni, CZECH REPUBLIC
V příspěvku se uvádí metodika zjišťování vlivu povlaků nanesených na vnitřním povrchu stěn elektrické pece na ohřev vsázky. Součástí jsou ukázkové výsledky měření na laboratorní peci s vyměnitelnými vnitřními vložkami ze dvou druhů tepelné izolace pokryté referenční barvou a testovaným kompozitním povlakem. Měřeny jsou teploty ve vsázce a v peci při elektrickém ohřevu pece. Sledován je vliv povlaku na průběhy teploty. Ze známých teplotních průběhů je vyhodnocován vliv povlaku na zvýšení teploty vsázky a dále na zkrácení doby ohřevu vsázky.
The contribution deals with the methodology of determination of the effect of coatings deposited on the inner surface of the electric furnace on the charge heating. The demonstrative results of measuring using the laboratory furnace with replaceable inner wall inserts are involved. These wall inserts are prepared from the two types of thermal insulation overlayed by reference coating and one type of composite coating. The temperatures inside the charge and in the furnace are measured during the furnace electrical heating. The effect of coating on the temperature courses is monitored. From the known temperature courses the effect of coating on the charge temperature increase and further on the charge heating time shortening are evaluated.
Měření spektrálních závislostí emisivity žáruvzdorných materiálů za vysokých teplot
Measurement of spectral emissivity of refractory materials at high temperatures
Honner M., Vacíková P. – University of West Bohemia, Plzeň, CZECH REPUBLIC
TECHNOLOGICKÉ OPATRENIA NA ZVÝŠENIE ODOLNOSTI PROTI NÁHLYM ZMENÁM TEPLOTY ŽIARUVZDORNÝCH MATERIÁLOV
TECHNOLOGICAL MEASURES TO IMPROVE THE THERMAL SHOCK RESISTANCE OF REFRACTORY MATERIALS
Tomšů F., Palčo Š. – Bratislava, SLOVAKIA
Ulbricht j., Dudczig S. - TU Bergakademie Freiberg, GERMANY
Žiaruvzdorné materiály sú krehké pórovité telesá vyznačujúce sa vysokým modulom pružnosti. V dôsledku toho dochádza často pôsobením prudkých teplotných zmien k narušeniu ich štruktúry. Rozoberá sa vplyv fyzikálnych konštánt žiaruvzdorných materiálov na ich odolnosť proti vzniku a rozširovaniu trhlín. Definujú sa technologické opatrenia, ktorými je možné ovplyvniť modul pružnosti a ďalšie fyzikálne konštanty a tým zvýšiť ich odolnosť proti narušeniu štruktúry v dôsledku prudkých teplotných zmien. Základným princípom týchto opatrení je vytvorenie heterogennej štruktúry v žiaruvzdornom výrobku. Riešenie tohto opatrenia sa dokladá radom príkladov na základe vlastných experimentov a prevzatých z odbornej literatúry.
The refractory materials usually represent brittle porous ceramic bodies characterized by a high modulus of elasticity. As a consequence, sudden changes in temperature can promote structural damage of refractory materials. The effect of various physical properties of refractories on the formation and propagation of cracks is discussed. In order to improve the thermal shock resistance, particular technological measures to affect the modulus of elasticity and some of other physical properties of refractory materials are defined. The basic principle of these measures consists in heterogenization of the structure of refractories. A number of examples of experimental results and data from the literature demonstrate the effectiveness of described technological measures.
Stanovení součinitele tepelné vodivosti žárovzdorných materiálů dle normalizovaných postupů
Thermal conductivity of refractories materials determinatoin in accordance with standardized procedure
Burda J., Vlček J. - VŠB - Technická univerzita Ostrava, Ostrava Poruba, CZECH REPUBLIC
Součinitel tepelné vodivosti je jednou z nejvýznamnějších tepelně-technických vlastností žárovzdorných materiálu. V součastné době české i evropské technické normy definují stanovení tepelné vodivosti žárovzdorných materiálu pomocí metody topného drátu. Článek popisuje postupy stanovení součinitele tepelné vodivosti metodou topného drátu v křížovém a v paralelním uspořádání. V experimentální části článku jsou uvedeny výsledky měření ověřující funkčnost měřicích aparatur, které má pracoviště autorů k dispozici.
Thermal conductivity is one of the most important physical property of Refractories materials. In present time, Czech and Europe technical standards defines determination of thermal conductivity of Refractories materials by hot-wire method. The article describes procedures thermal conductivity determination by hot-wire cross-array and parallel method.
There are presented results of measures of thermal conductivity in the experimental part of article, which verifies the functionality of measuring devices, which are on the workplace of autors.
ŽÁROBETONY SE ZVÝŠENOU ODOLNOSTÍ VŮČI ALKÁLIÍM
CASTABLES WITH INCREASED ALKALI RESISTANCE
Fiala J., Pešek J., Rybák L., Kučera Z. – ŽÁROHMOTY spol. s r. o.
Hamáček J., Kutzendörfer J. – VŠCHT Praha, CZECH REPUBLIC
Autoři se zabývali přípravou a hodnocením vzorků žárobetonů se zvýšenou odolností vůči alkalické korozi. Byly připraveny vzorky žárobetonů s hydraulickou a chemickou vazbou. Hodnoceny byly dosažené fyzikální parametry po vysušení a výpalu na 1200°C a 1400°C s výdrží na teplotě 7 hod., dále odolnost proti teplotním změnám podle normy DIN 51 068, distribuce rozdělení velikosti pórů a s tím úzce související korozní odolnost.
Při korozních testech byla zvolena statická kelímková zkouška s korozním mediem uhličitanem draselným. U materiálů s hydraulickou vazbou byl prokázán v literatuře uváděný pozitivní vliv určitého poměru SiO2 : Al2O3 v matrixu. Výsledkem práce je skupina materiálů se zvýšenou korozní odolností vůči alkáliím s možností aplikace především v cementářském průmyslu, spalovnách odpadů a energetických průmyslových i domácích zdrojích využívajících alternativní paliva či biomasu.
This paper describes development and assessment of alkalies resistance hydraulically and chemically bonded castables. Physical properties after drying and firing, thermal shock resistance, pore size distribution and corrosion resistence was tested and evaluated.
Alkali resistance of castables was measured in the laboratory with a alkali cup test, where a refractory cube cup was packed with an alkali carbonate mixture. The tests confirmed a positive influence of a certain SiO2 : Al2O3 ratio in the matrix and resulted in the development of alkali resistance castables that can be used in the cement industry, incinerators and biomass burning boilers.
Nanobond - Nový bezcementový žiarobetón pre rýchle murovanie a opravy
Nanobond - The new cement free castable for lining and fast repairing
Schemmel T., Jansen H., Kesselheim B. - Refratechnik Steel GmbH, Duesseldorf, GERMANY
During the last decades monolithic refractories have been improved and further developed. Consequently, the amount of monolithic products on the world wide refractory market increases year by year. Anyhow, one main drawback by using such materials is the long and complex curing and drying phase of cement bonded castables. Besides cooling down of the kiln and its repair, the heating-up procedure takes the longest time of the shutdown. In order to reduce such expensive downtimes Refratechnik developed a unique and novel product series: Nanobond. These materials can be heated up very fast and very safe. This paper talks about the theoretical aspects, as well as the mechanical and physical properties and especially practical experience of using Nanobond. To demonstrate the potential different reports and examples are given.
VPLYV ZRNIEK NA VYSOKOTEPLOTNÚ IZOLÁCIU: AKO MôžU ZRNKÁ ovplyvniť nízku tepelnú vodivosť
The effect of shot on high temperature insulation. How can shot influence low thermal conductivity
Mazurkiewicz P., - Thermal Ceramics Polska, Gliwice, POLAND
The world is changing continuously, and in the modern world that change is accelerating. Companies that do not keep pace with change and continue to reinvent their products and services are left behind unable to satisfy their customers’ needs.
Currently, the rapidly growing demand for energy is changing the industries we serve and also our own manufacturing philosophy.
Our customers are experiencing unprecedented increases in the cost of energy. Our R&D programme is at the heart of our search to find insulation systems which are more efficient and to play our role in reducing the energy consumed by industry.
Continuously rising fuel costs demand more efficient insulation in modern furnace linings. Thermal Ceramics offers carefully Engineered Solutions which make maximum use of the latest material developments, saving energy and capital costs. Although the savings in heat lost through walls may be only a few percent of total furnace energy consumption, an improved insulation design can pay for itself many times over in energy savings and provide an improved operational environment.
Due to environmental concerns, government regulations are becoming more stringent regarding the disposal of potentially hazardous materials.
In our endeavours to offer innovative solutions to thermal insulation and heat containment needs, Thermal Ceramics is proactively seeking opportunities as a solution provider to environmental issues.
Thermal Ceramics are committed to environmental sustainability through our product development programmes, and we strive to minimise the impact of our operations on the environment.
This White Paper sets out the effect of shot on high temperature insulation and how this can influence low thermal conductivity.
It explains how this responds to energy savings and addresses the long-term energy challenges we face delivering energy saving solutions.
Vplyv rôznych mulitových prekurzorov na vlastnosti poréznej hlinito- mulitovej keramiky
Effect of various mullite precursors on properties of porous alumina-mullite ceramics
Zake I., Svinka R., Svinka V. - Riga Technical University, Riga, LATVIA
The aim of this study was to compare some properties (total shrinkage, bending strength, apparent porosity and thermal shock resistance) of porous alumina-mullite ceramics depending from the type and the initial grain size of mullite precursor. As mullite precursors were used silica (SiO2), silicon carbide (SiC) and silicon nitride (Si3N4) powders. Mullite forms in high temperature reaction of alumina (Al2O3) and SiO2. SiC and Si3N4 particles during sintering oxidize into SiO2 and also form mullite in the reaction with alumina. Compositions in all series were calculated to obtain equal theoretical amount of SiO2 (3.6 wt.% and 7.3 wt.%) after oxidation of precursor. Samples were produced by slip casting method. Pores in these materials form in the result of chemical reaction of aluminium with water in alkaline medium (pH≥8). The samples were fired at two different temperatures – 1650° and 1750°C.
The bulk density of investigated materials is in the range from 0.95 to 1.26 g/cm3. Apparent porosity is in the range from 58% to 64%. Bending strength is in the range from 2 to 11 MPa.
Meranie priepustnosti plynu a filtrovacích vlastností poréznej Al2O3/TiO2 keramiky
Measuring of gas permeability and filtering properties of porous Al2O3/TiO2 ceramic.
Butlers A. - Riga Technical University, Institute of silicate materials, Riga, LATVIA
Vlastnosti poréznej mullite keramiky legovanej s MgO a vyrábanej metódou odlievania brečky
PROPERTIES OF POROUS MULLITE CERAMICS DOPED WITH MgO AND PRODUCED BY SLIP CASTING METHOD
Mahnicka L., Svinka R., Svinka V. - Institute of Silicate Materials Faculty of Material Science and Applied Chemistry, Riga Technical University, Azenes Str. 14/24, Riga LV-1048, LATVIA
Porous mullite, mullite-corundum ceramics with highly open porosity were prepared by slip casting method using Al paste as the pore former. In the present investigation, the samples were obtained from to types of alumina oxides powders (α-Al2O3 and γ-Al2O3), SiO2 and kaolin, some compositions of samples were doped with MgO additive. Al2O3 and SiO2 in all samples were in 2.57:1 ratio, because that was conformed by mullite stechiometric compositions (3Al2O3.2SiO2). The ratio of α- and γ-Al2O3 was 1:3. 30 wt% of kaolin was as additional component in the mix of Al2O3 and SiO2. The quantity of MgO was 5 wt%. Ceramics were sintered at the temperatures of 1200, 1300 and 1750oC. The influence of starting raw materials and MgO additive has been studied by main testing as differential thermal analysis, XRD diffraction, Hg porosimetry, nondestructive acoustic method and three point bending strength.
PORUCHY ŽÁROBETONOVÝCH MONOLITICKÝCH VYZDÍVEK
DEFECTS OF CASTABLE MONOLITHIC LININGS
Henek M. - Průmyslová keramika, spol. s r.o.,Rájec –Jestřebí
Formánek J., Kalina J. - PKI-Teplotechna Brno, spol. s.r.o., CZECH REPUBLIC
Problémy s provozováním monolitických žárovzdorných vyzdívek jsou realitou žárotechnické praxe. Předložený příspěvek pohlíží na celou problematiku ze širšího pohledu. Hledá hlavní příčiny poruch a popisuje jejich následky v jednotlivých fázích přípravy, realizace a provozu.
The problems with the monolithic refractory lining applied in the field seems to be reality of the refractory practices. This contribution contains the wider views of this issues. It explores the main reasons for the defects and describes their consequences in the individual stages of preparation, installation and operation.
Pálený lupek z lokality Březina, tradiční surovina pro výrobu žárovzdorných materiálů
Burnt Fireclay from Březina Deposit, the Traditional Raw Material for Manufacture of Refractory Materials,
Nevřivová L. - VUT FAST, Ústav technologie stavebních hmot a dílců, Brno
Lang K., Kovář P., Tvrdík L. - P-D Refractories CZ a.s., Velké Opatovice, CZECH REPUBLIC
Pálené lupky z produkce P-D Refractories CZ a.s. mají dlouholetou tradici. Dodávány jsou lupky pálené v šachtových pecích, které mají vysoké užitné vlastnosti a jejichž kvalita je v čase stálá.
Příspěvek popisuje charakteristické vlastnosti pálených lupků a jejich vývoj v posledních čtyřech letech. Diskutována je problematika jemných podílů těženého lupku, který není vhodný pro výpal v šachtové peci, i perspektivy lomu Březinka v dalších letech. Řešena je především možnost zvýšení výtěžnosti ložiska využitím jeho dalších vrstev.
Burnt fireclays produced by P-D Refractories CZ a.s. have a long tradition. Supplied is the fireclay which is fired in shaft furnaces, this raw materiál has high performance, and its quality is stable over the time.
This paper describes the characteristics of burnt fireclay and its stability in the last four years. Discussed is the issue of the fine fraction fireclay, which is not suitable for burning in the shaft furnace as well as perspectives of Březinka quarry in the future years. Possibilities of increasing efficiency of the deposit by using its other layers are discussed.
Tvarové izolační žáromateriály pro sklářský průmysl, možnosti výroby a zkoušení jejich vlastností
Insulating refractory bricks for glass industry, possibility of productions and testing of their properties
Kovář P., Lang K., Tvrdík L., Strouhal T.1), Ing. Lenka Nevřivová, Ph.D.2)
1) P-D Refractories CZ a.s., Velké Opatovice, Czech Republic
2) VUT FAST, Ústav THD, Brno, Czech Republic
Výroba izolačních žáromateriálů v P-D Refractories CZ a.s. během 30 let zaznamenala velké změny, které souvisely se snížením objemové hmotnosti a zvýšením klasifikační teploty. Další změnou jsou i podstatně kratší dodací termíny zakázek požadované odběrateli, což nás přimělo opustit klasickou plastickou výrobu. Významným odběratelem je sklářský průmysl, kde dodáváme hlinitokřemičité a dinasové žárovzdorné žáromateriály. Součástí tohoto sortimentu jsou i hlinitokřemičité velkorozměrové podlahové kameny pro izolaci sklářských van. Při vývoji nových žáromateriálů vyráběné novou technologií bylo nutno ověřit nejen základní vlastnosti požadované zákazníkem, ale i doplňující vlastnosti, mezi něž patří například únosnost v žáru a tečení v žáru, které jsou také uvedené u jednotlivých žáromateriálů.
Manufacture of insulating refractory bricks was completely changed in P-D Refractories CZ a.s.during 30 years which are mainly connected with decrease of bulk density and increase of classification of temperature. The next change is joined more short delivery date of contracts that are required by customers. Therefore we leaved classic extrusion pressing of plastic mixtures. The main costumer is glass industry where we deliver fireclay, mullite and silica insulating refractory bricks. This range of insulating includes large-scale blocks for glass tank bottom. We had to test properties of new production not only the basic tests required by the customer but also additional tests that include for example refractoriness under load and creep. These properties are listed for each refractory material.
Skúsenosti s aplikáciou monolitickej výmurovky v rotačnej peci
Experience with the application of monolithic lining in rotary oven
Filipiak M. - Intocast Slovakia a.s., KOŠICE, SLOVAKIA
V mojom príspevku sa chcem podeliť o praktické skúsenosti s použitím monolitickej výmurovky v rotačnej peci. Rotačná pec je situovaná v prevádzke spoločnosti Hačava. Základné údaje o zariadení sú : dĺžka 42 m, priemer plášťa v páliacom pásme 2,4 m, teplota výpalu do 1600⁰C. Pôvodná žiaruvzdorná výmurovka bola budovaná zo šamotových stavív v pásme predohrievacom, kalcinačnom a chladiacom. V pásme výpalu boli použité magnezitové stavivá. Pri rekonštrukcii v roku 2003 bolo rozhodnuté o inštalácii monolitickej výmurovky zo žiarobetónov.
Počas prevádzky sme zmenili spôsob aplikácie monolitickej výmurovky a tiež použité materiály. V páliacom pásme sme sa vrátili späť k použitiu magnezitových stavív. V úsekoch výmurovky rotačnej pece a tiež bubnového chladiča, v ktorých nedochádza k trvalému prekračovaniu teploty 1000⁰ C a kde je primárne opotrebovanie výmurovky abráziou, sme ponechali monolitickú výmurovku.
In my contribution I want to share practical experience with the use of monolithic linings in a rotary furnace. The rotary furnace is located in the operating company Hačava. Basic data on the device are: length 42 m, diameter of the tire in range 2.4 m in flame cutting, firing temperature to 1600 ºC. The original refractory lining was constructed of refractory bricks in the preheat zone, calcining and cooling. In the firing range was used Magnesite Bricks. During the reconstruction in 2003 it was decided to install a monolithic lining of castables.
During the operation we changed the mode of application of monolithic linings and also the materials used. In the flame cutting zone, we went back to the use of magnesite building materials. In the sections of the lining of rotary furnace, as well as drum cooler, in which no temperature consistently exceeded 1000 ºC and where the primary lining wear abrasion, we retained monolithic linings.
ŽIARUVZDORNÉ MATERIÁLY V METALURGII MEDI
Refractories in copper metallurgy
Vadász P., Grambálová E., Tomášek K., Vajcík P. - Technická univerzita v Košiciach, SLOVAKIA
Znalosť koróznych procesov prebiehajúcich na rozhraní tavenina – tuhá fáza má významnú úlohu pri hodnotení životnosti, resp. pri výbere žiaruvzdorných materiálov pre posudzovaný technologický proces.
Predložená práca je zameraná na experimentálne testovanie troch druhov bázických žiaruvzdorných materiálov v procese rafinácie medi. Na základe statických téglikových koróznych skúšok sa posudzoval vplyv tavenín sústavy Cu – Na2O.2SiO2 a CuO-Na2O.2SiO2 na magnéziové, magnéziovochromité a magnéziovouhlíkové žiaruvzdorné stavivá. Sledovala sa penetrácia korodujúcej taveniny do muriva vzoriek. Získané výsledky sa vyhodnocovali makroskopickou, mikroskopickou a chemickou analýzou.
Knowledge of corrosion processes on the melt – solid boundary is very important for life time of refractories and for refractory using design.
This paper is aimed to experimental testing of three types basic refractories used in copper refining. Influence of the melts of Cu – Na2O.2SiO2 and CuO-Na2O.2SiO2 on the magnesia, magnesiachromite and magnesiacarbon refractories was studied by crucible corrosion tests. Penetration of the melts into body of the refractories was observed. Results were evaluated by macroscopic, micrographic and chemical analyses.
Prienik chloridových tavenín do žiaruvzdorného materiálu sústavy Al2O3- SiO2
Penetration of chloride melts into the refractory material of system Al2O3- SiO2
Grambálová E., Vadász P., Sučik G. - Technická univerzita v Košiciach, SLOVAKIA
Cieľom práce bolo zrealizovať a vyhodnotiť korózne testy, ktoré boli robené statickou koróznou téglikovou skúškou v laboratórnej odporovej piecke pri teplote 850 °C s výdržou 2 hodiny. Pre korózne skúšky bol použitý žiaruvzdorný materiál sústavy Al2O3-SiO2 a ako korózne médium syntetické taveniny chloridov: NaCl, KCl a zmes NaCl-KCl = 1:1. Výsledky koróznych skúšok boli vyhodnotené makroskopickou, mikroskopickou, chemickou a semikvantitatívnou EDX analýzou.
The aim of work was to realize and evaluate corrosion tests. Corrosion tests were carried out by static crucible corrosion test in a laboratory resistance furnace at 850 °C for 2 hours. Aluminum-silica refractory was used as a corroding material. As a corrosive media were applied pure chlorides, namely: sodium chloride and potassium chloride and 50 wt % mixture of chlorides. The results of corrosion tests were evaluated by macroscopic, microscopic, chemical and semiquantitative EDX analysis.
TEPLOTNÝ GRADIENT A SUŠIACI PROCES žiarobetónu
TEMPERATURE GRADIENT AND DRYING PROCES OF CASTABLE
Fröhlich L., Martončíková J. - Technická Univerzita v Košiciach, SLOVAKIA
Jedným z vnútorných faktorov bezproblémového sušenia žiaromonolitov je optimálne šírenie tepla a tým aj rýchlosti stúpania teploty v objeme žiaromonolitu. V práci sú uvedené výsledky a porovnanie gradientov teploty v mokrom a suchom telese dosiahnuté za podmienok jednostranného ohrevu. Smer ohrevu bol vertikálny. Teplý koniec predstavovala spodná základňa experimentálneho telesa. Experimentálnymi podmienkami sa namodeloval stav, ktorý zodpovedá reálnym podmienkam sušenia žiaromonolitu v praxi. Hlavne sa jednalo o vytvorenia reálnej štruktúry telesa, ktorá sa dosiahla použitím komerčnej zmesi žiarobetónu a jej spracovaním podľa existujúcich THN.
One of the internal factors of trouble-free drying of monolithic refractory materials is the optimal distribution of heat generation and the related speed of temperature increase across monolithic refractory material. This paper presents results and comparison of temperature gradients in both wet and dry bodies achieved under conditions of one-sided heating. The heating was directed vertically. The warm end was represented by the bottom frame of the experimental body. Experimental conditions were used to model a situation which corresponds to actual conditions of the monolithic refractory material drying in practice. The main objective was to create a real body structure, and it was reached by using the commercial mixture of refractory concrete and its processing in accordance with the existing technical-economic standards.
Oxidická vrstva a kryštalografická štruktúrA žiaromateriálov
The Oxide Layer and Crystallographic Structure of Refractories
Černík M., Mašlejová A. - U. S. Steel Košice, s.r.o., Výskum a vývoj USSE, SLOVAKIA
Jedným z vnútorných faktorov bezproblémového sušenia žiaromonolitov je optimálne šírenie tepla a tým aj rýchlosti stúpania teploty v objeme žiaromonolitu. V práci sú uvedené výsledky a porovnanie gradientov teploty v mokrom a suchom telese dosiahnuté za podmienok jednostranného ohrevu. Smer ohrevu bol vertikálny. Teplý koniec predstavovala spodná základňa experimentálneho telesa. Experimentálnymi podmienkami sa namodeloval stav, ktorý zodpovedá reálnym podmienkam sušenia žiaromonolitu v praxi. Hlavne sa jednalo o vytvorenia reálnej štruktúry telesa, ktorá sa dosiahla použitím komerčnej zmesi žiarobetónu a jej spracovaním podľa existujúcich THN.
One of the internal factors of trouble-free drying of monolithic refractory materials is the optimal distribution of heat generation and the related speed of temperature increase across monolithic refractory material. This paper presents results and comparison of temperature gradients in both wet and dry bodies achieved under conditions of one-sided heating. The heating was directed vertically. The warm end was represented by the bottom frame of the experimental body. Experimental conditions were used to model a situation which corresponds to actual conditions of the monolithic refractory material drying in practice. The main objective was to create a real body structure, and it was reached by using the commercial mixture of refractory concrete and its processing in accordance with the existing technical-economic standards.