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Title:
UNFIRED FIREBRICK CONTAINING GRAPHITE FOR CEMENT INDUSTRY KILNS AND USE OF SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/031099
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to unfired firebrick containing graphite which is intended for cement industry kilns and to the use of said firebrick in the aforementioned kilns in order to counteract the associated thermal and physicochemical deformation therein. The inventive brick composition contains between 75 and 62 wt.- % of magnesite (MgCO3), between 12 and 20 wt.- % of alumina (Al2O3) and between 4 and 11 wt.- % of graphite. Said composition also contains between 9 and 7 wt.- % of additives which are used to improve thermal shock resistance, thermal resistance and oxidation resistance (in a composition comprising aluminium powder, silicon metal, silicon carbide and clay) and between 3 and 4 wt.- % of resins. Said refractory material can be used to coat the inside of cement kilns in the high and low transition zones (4) as well as in the sintering zone (5).

Inventors:
FAJARDO SOLA PEDRO (ES)
Application Number:
PCT/ES2002/000468
Publication Date:
April 15, 2004
Filing Date:
October 03, 2002
Export Citation:
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Assignee:
FAJARDO SOLA PEDRO (ES)
International Classes:
C04B35/01; C04B35/04; C04B35/043; C04B35/10; C04B35/52; C04B35/634; C04B35/66; (IPC1-7): C04B35/04; C04B35/10; C04B35/52
Domestic Patent References:
WO1991014661A11991-10-03
Foreign References:
US5318933A1994-06-07
US4196894A1980-04-08
ES8406990A11984-08-16
Other References:
See also references of EP 1564195A1
Attorney, Agent or Firm:
Chanzá, Jordán Dionisio (Plaza Alfonso el Magnánimo 13, VALENCIA, ES)
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Description:
LADRILLO REFRACTARIO NO COCIDO CONTENIENDO GRAFITO PARA HORNOS DE LA INDUSTRIA DEL CEMENTO Y SU UTILIZACION DESCRIPCION La invención que se protege en esta Patente, consiste en un ladrillo refractario no cocido y que contiene grafito para hornos de la industria del cemento y su utilización.

Se trata, por tanto, de un ladrillo aplicable a los recubrimientos interiores de los hornos de la industria del cemento compuesto por magnesia y alúmina conteniendo grafito en vez de cromo o hierro objeto de otras formulaciones, así como a su distribución localizada en determinadas zonas de mismo, en orden a su capacidad refractaria.

El uso de materiales refractarios, es ampliamente conocido en la industria del cemento para el recubrimiento interior de los hornos que elaboran dicho producto, con objeto de soportar las altas temperaturas de-trabajo, que alcanza en algunas zonas en torno a los 1.500 grados centígrados, as ! como a los continuos cambios bruscos en las mismas de entre 800-1. 500° centigrados y sus consiguientes reacciones fisico-químicas. Sin embargo, las diversas composiciones de los materiales refractarios conllevan también distintos grados de dureza y resistencia a su deformación. A tal efecto, con la presente invención se logra un material refractario de mayor dureza y resistencia a los ya empleados, y por tanto de mayor durabilidad.

En la actualidad, ya se conocen y son utilizados diversos materiales refractarios; pero todos ellos presentan limitaciones tanto operativas como funcionales, muy especialmente con respecto a su degradación progresiva por las altas y alternantes temperaturas de los hornos, y a las reacciones químicas; con lo cual el uso de los medios ya desarrollados presentan siempre ciertas limitaciones frente a la invención que se presenta, en base a sus ventajas técnicas y económicas. Así, son ya conocidos como materiales refractarios, la incorporación de crisoles para la fabricación de vidrio, la cal, la sílice, el cromo, la magnetita, el óxido de aluminio, y los vidrios silicoaluminosos (F. H. Norton, REFRACTARIOS, primera edición española de la editorial Blume del año 1972 ), o también las patentes japonesas n° JP11230679 sobre el juego de la porosidad en los ladrillos refractarios, la n° JP11130485 como paneles prefabricados, o la n° JP11201649 como texturas de vidrio, o también en relación a la disposición de formas de los materiales destaca la patente europea n° EP0911594 y la alemana DE19729582 de ladrillos prefabricados o bien la patente de invención del propio solicitante la Patente PCT n° WO 02/059057, todas ellas como anterioridades próximas a la invención que se presenta, pero genéricas e imprecisas y como invenciones todas de las que resultan composiciones químicas o formas o bien no aplicadas a la especificidad de la industria del cemento, o dispuestas en zonas diferentes de los mismos hornos de cemento.

Estas limitaciones se superan con la composición química de la invención-magnesita (MgC03), alúmina (Al203), grafito-, aditivos mejoradores y resinas ligantes; que acrecientan su operatividad y rendimiento y cuya estructura presenta una baja porosidad y alta capacidad refractaria.

El ladrillo refractario puede ser realizado y dispuesto de la siguiente manera : En relación a los componentes químicos, un porcentaje en peso de Magnesita (MgC03) entre el 75-62 %, preferentemente de una magnesita de agua de mar, un porcentaje en peso de Alúmina (Al203) entre un 12-20 %, y un 4-11 % de Grafito. Siendo la pureza de Grafito preferentemente de un 94 % cristalino y en escamas. Así como un porcentaje en peso de aditivos mejoradores de choque térmico y la resistencia térmica y la oxidación (en una composición conjunta de aluminio en polvo, silicio metal, carburo de silicio y arcilla) de entre un 9-7 %. Utilizándose como ligante sobre estos porcentajes totales resinas de entre un 3-4 % de porcentaje en peso.

En suma, el resultado obtenido por la combinación de elementos, permite obtener una ventaja técnica con un producto de mayor dureza y de mayor resistencia al calor y a las reacciones físico-químicas, y de la que derivan notables ventajas económicas, puesto que con la nueva invención, se reduce el número de paradas de los hornos para su mantenimiento y su consiguiente restitución de material desgastado en cada periodo de trabajo, así como también conlleva, además de las mencionadas mejoras técnicas y económicas, a una ventaja en el proceso productivo para los hornos más frecuentes y extendidos-los de tipo rotatorio-y consigue una mayor resistencia y dureza.

Para una mejor comprensión de las caracteristicas generales anteriormente mencionadas, y en relación a su utilización, se acompañan unos dibujos a la presente invención los cuales exponen como se especifica a continuación : Figura 1 : Proyección de perfil de un horno rotativo para la industria de cemento con enfriadores satélites, en un conjunto formado por un intercambiador de calor (1), una zona de calcinación (2), zona de seguridad (3), zonas de transición-alta y baja- (4), zona de sinterización (5), zona de salida (6), enfriadores (7) cabeza de horno (8), y lanza quemador de llama (9).

Figura 2 : Proyección de perfil de un horno rotativo para la industria de cemento con enfriador de parrilla, en un conjunto formado por un intercambiador de calor (1), una zona de calcinación (2), zona de seguridad (3), zonas de transición-alta y baja- (4), zona de sinterización (5), zona de salida (6), enfriador (7), cabeza de horno (8) y lanza quemador de llama (9).

Y siendo su disposición en los hornos para las zonas de utilización de este ladrillo refractario : las zonas de transición-alta y baja- (4) y la zona de sinterización (5).