PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE UNA CÁMARA QUE TIENE PAREDES REFRACTARIAS.

Procedimiento de tratamiento de una cámara con paredes refractarias,

que comporta: la proyección en dicha cámara, en presencia de oxígeno, de una composición de tratamiento, que comprende: -como mínimo, un compuesto orgánico de silicio que forma una parte mayoritaria en peso de dicho compuesto -como mínimo, un hidrocarburo capaz, en presencia de oxígeno, de dar lugar, a una primera temperatura, a una reacción exotérmica, y una elevación de temperatura de dicha composición de tratamiento proyectada hasta, como mínimo, dicha primera temperatura, caracterizado porque la proyección en presencia de oxígeno tiene lugar en la cámara cerrada en la que la composición de tratamiento, en un estado principalmente líquido, es pulverizada en forma de partículas en suspensión, y porque el procedimiento comprende además, durante dicha reacción exotérmica, una descomposición de dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio con formación de un aerosol de sílice coloidal en la cámara cerrada y establecimiento de una sobrepresión en ésta y la aplicación de una capa de sílice coloidal sobre las paredes refractarias de dicha cámara con penetración, como consecuencia de dicha sobrepresión, del sílice coloidal en las microgrietas de las paredes refractarias

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La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de una cámara que tiene paredes refractarias, que comporta:

la proyección en dicha cámara, en presencia de oxígeno, de una composición de tratamiento que comprende:

- como mínimo, un compuesto orgánico de silicio que forma una parte mayoritaria en peso de dicha composición y

- como mínimo, un hidrocarburo capaz, en presencia de oxígeno, de dar lugar, a una primera temperatura, a una reacción exotérmica, y

una elevación de temperatura de dicha composición de tratamiento proyectado hasta, como mínimo, dicha primera temperatura (ver por ejemplo JP-O7-247189).

Las paredes refractarias, tanto si están constituidas de ladrillos como de material monolítico, muestran a lo largo del tiempo síntomas de degradación, en particular un aumento de su permeabilidad a los gases y a los compuestos volátiles. Este es especialmente el caso de las paredes de hornos de cok, constituidos por ladrillos de silicio que delimitan las cámaras de coquización y los conductos de gases quemados de calentamiento. Por fatiga térmica y mecánica se crea una red de microgrietas en los senos de estas paredes, lo que da lugar a pasos de compuestos orgánicos desde la cámara de coquización hacia los pasos de gases y desde allí hacia la chimenea (emisión de compuestos orgánicos volátiles –COV- cuyo contenido límite está regulado y controlado oficialmente).

Dado que estas microgrietas no son reparables individualmente, dadas sus dimensiones, se ha buscado, por lo tanto, un tratamiento o enfoque global.

En la solicitud de patente japonesa JP-O7-247189, se describe la reparación de un espacio reducido entre una pared refractaria proyectando en esta zona una mezcla de gas silano y de oxígeno, o de gas que contiene oxígeno, de manera que se forma una llama corta, pudiendo contener esta mezcla un material en polvo de formación refractaria, así como eventualmente además un hidrocarburo. Este procedimiento presenta el inconveniente de utilizar un gas silano altamente inestable, y por este hecho difícilmente se dispondrá de la posibilidad de aplicarlo en la práctica industrial, dada su peligrosidad (combustión explosiva).

En la patente europea EP-B-0708069, el procedimiento consiste en proyectar sobre la pared refractaria, a una temperatura situada entre 500 y 1200ºC, una suspensión acuosa que comprende en su mayor parte silicato sódico, un compuesto de litio (hidróxido o carbonato de Li), un borato de metal alcalino y un compuesto del tipo de un organosilicato sódico soluble en el agua. Por descomposición de esta última reacción con otros componentes, se forma una capa fundida o vítrea en la superficie de la pared refractaria tratada que disminuye su permeabilidad a los gases.

Por la solicitud de patente internacional PCT WO 03/076357, se conoce también un procedimiento de atomización en seco de una mezcla pulverulenta que comprende silicatos de metal alcalino, sales alcalinas (carbonato de Na o de K), un agente endurecedor (borato de Na o ácido bórico) y un producto de acabado (sulfato de Na). La capa vítrea o cerámica producida de este modo mejora el estado superficial y se supone que obtura las grietas.

Para que, mediante uno u otro de estos tres procedimientos anteriores, se consiga obturar la totalidad de la red de microgrietas desarrolladas en toda la superficie de las paredes refractarias de interés (aproximadamente 100 metros cuadrados por cámara de horno de cok), sería necesario realizar un trabajo considerable, especialmente largo y difícil, sobretodo en los lugares poco accesibles. En efecto, en estos procedimientos, las únicas zonas tratadas son las que son alcanzadas de manera efectiva por el chorro de proyección y, dado que la posición exacta de las microgrietas no es detectable, se requiere el tratamiento de la totalidad de la superficie. El tratamiento se efectúa siempre en una cámara abierta con la finalidad de permitir al operario observar el lugar de la pared que se debe reparar y orientar la lanza de proyección al lugar adecuado.

Un tratamiento dirigido, en su conjunto, a la totalidad de la superficie afectada por las microgrietas no se prevé en la técnica anterior y es, por lo tanto, objeto de investigación.

Se conocen igualmente compuestos de revestimiento a base de diorganopolisiloxano (EP-A-0994158) o de silsesquioxano y de polisilazano (US-B-5776599) eventualmente en un disolvente de hidrocarburo que están destinados en su aplicación en frío sobre sustratos, especialmente compuestos electrónicos, que posteriormente se calientan para su endurecimiento.

Para resolver los problemas antes indicados que son producidos por las paredes refractarias de la cámara de tratamiento, se ha previsto, según la invención, poner en práctica un procedimiento, tal como se ha indicado inicialmente, en el que

la proyección en presencia de oxígeno tiene lugar en una cámara cerrada en la que la composición de tratamiento, en estado principalmente líquido, es pulverizada en forma de partículas en suspensión, y porque el procedimiento comprende además

**(Ver fórmula)**

durante dicha reacción exotérmica, una descomposición de dicho, como mínimo, un compuesto orgánico de silicio con formación de un aerosol de sílice coloidal en la cámara cerrada y con establecimiento de una sobrepresión en ésta y

una aplicación de una capa de sílice coloidal sobre las paredes refractarias de dicha cámara, de manera que, a causa de la mencionada sobrepresión, tiene lugar la penetración de un sílice coloidal en las microgrietas de las paredes refractarias.

De manera ventajosa, este compuesto, principalmente líquido, es proyectado bajo presión en un chorro de oxígeno, o de gas que contiene oxígeno, al interior de la cámara de paredes refractarias a tratar, de manera que forma una suspensión de partículas líquidas en el interior del volumen de la cámara que se encuentra en estado cerrado. Esta proyección tiene lugar preferentemente mientras que la cámara no se ha enfriado, lo que representa un notable ahorro de energía. Dicho, por lo menos, un hidrocarburo, dará lugar, en presencia de oxígeno y a la temperatura elevada de la cámara, que preferentemente es, como mínimo, de 800ºC, a una reacción exotérmica. Esta combustión comportará la descomposición del compuesto o compuestos orgánicos de silicio con formación en la cámara cerrada de un aerosol de sílice coloidal y una elevación notable y rápida de la presión en ella. El aerosol de sílice coloidal se expansiona entonces en la totalidad del volumen de la cámara. Una parte de este sílice coloidal se deposita sobre la superficie de las paredes refractarias de la cámara y, por efecto de la sobrepresión que reina en la misma, otra parte es arrastrada dentro de las microgrietas y se depositan en las mismas hasta su obturación. El tratamiento es, por lo tanto, global en todas las superficies de las paredes refractarias y en todas las microgrietas que se podrían encontrar en las mismas.

Por los términos, según los cuales dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio forma una parte mayoritaria en peso de la composición de tratamiento, se debe comprender que la fracción ponderal del compuesto o compuestos orgánicos de silicio es superior a la de cualquier otro constituyente del compuesto.

Por los términos, según los cuales la composición de tratamiento es pulverizada en un estado principalmente líquido, se debe comprender que todos sus componentes son líquidos o que los componentes líquidos de este compuesto forman una fracción ponderal superior a la de cualquier otro componente de este último. De manera ventajosa, el compuesto será, por lo tanto, un líquido, en el que se encuentran en suspensión partículas sólidas.

Según una forma de realización de la invención, dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio es, por lo menos, parcialmente soluble en dicho, como mínimo, un hidrocarburo, preferentemente soluble de forma total.

De esta manera, es posible ajustar sus proporciones en función de las condiciones de proyección (viscosidad de la mezcla) y de combustión (entalpía) con la finalidad de optimizar el rendimiento de formación a alta temperatura del sílice coloidal en la cámara a tratar. Por alta temperatura se debe comprender preferentemente una temperatura superior a 800ºC. Preferentemente, la... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de tratamiento de una cámara con paredes refractarias, que comporta:

la proyección en dicha cámara, en presencia de oxígeno, de una composición de tratamiento, que comprende:

- como mínimo, un compuesto orgánico de silicio que forma una parte mayoritaria en peso de dicho compuesto y

- como mínimo, un hidrocarburo capaz, en presencia de oxígeno, de dar lugar, a una primera temperatura, a una reacción exotérmica, y

una elevación de temperatura de dicha composición de tratamiento proyectada hasta, como mínimo, dicha primera temperatura,

caracterizado porque la proyección en presencia de oxígeno tiene lugar en la cámara cerrada en la que la composición de tratamiento, en un estado principalmente líquido, es pulverizada en forma de partículas en suspensión,

y porque el procedimiento comprende además,

durante dicha reacción exotérmica, una descomposición de dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio con formación de un aerosol de sílice coloidal en la cámara cerrada y establecimiento de una sobrepresión en ésta y

la aplicación de una capa de sílice coloidal sobre las paredes refractarias de dicha cámara con penetración, como consecuencia de dicha sobrepresión, del sílice coloidal en las microgrietas de las paredes refractarias.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por comprender, después de dicha aplicación, una elevación de temperatura de la cámara a una segunda temperatura superior a la primera temperatura antes mencionada, y una densificación del sílice coloidal que ha sido aplicado en forma de capa sobre las paredes refractarias de la cámara y que ha penetrado en dichas microgrietas.

3. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque las paredes refractarias de la cámara separan ésta de un volumen exterior, y porque el procedimiento comprende además, durante dicha proyección en la cámara cerrada, llevar dicho volumen exterior a una presión inferior a la de la cámara con paredes refractarias, lo que favorece dicha penetración de sílice coloidal en dichas microgrietas.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho volumen exterior está constituido, por lo menos, por un compartimiento de combustión, y porque el procedimiento comprende, antes de dicha proyección, llevar a dicho, por lo menos, un compartimiento de combustión a una presión superior a la de la cámara con paredes refractarias y una inspección en ésta de la presencia de pavesas procedentes de dicho, por lo menos, un compartimiento de combustión por intermedio de microgrietas que atraviesan dichas paredes refractarias.

5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio es, por lo menos, parcialmente soluble en dicho, por lo menos, un hidrocarburo.

6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio es escogido entre el grupo constituido por silicona, siloxanos, organosilicatos y siloxisilicatos de cadena lineal, cíclica o ramificada, sustituidos o no sustituidos, polimerizados o no polimerizados, y sus mezclas.

7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio está sustituido, por lo menos, por un grupo alquilo o arilo.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho, por lo menos, un hidrocarburo es escogido entre los hidrocarburos alifáticos o aromáticos.

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho, por lo menos, un hidrocarburo es escogido entre el grupo constituido por hexano, ciclohexano, heptano, benceno, tolueno, xileno, y sus mezclas.

10. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicha composición de tratamiento comprende además, como mínimo, un aditivo corriente en el tratamiento de los sustratos refractarios.

11. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la composición de tratamiento comprende:

a) del 50 al 90% en peso de dicho, por lo menos, un compuesto orgánico de silicio,

b) del 10 al 50% en peso de dicho, por lo menos, un hidrocarburo, y

c) de 0 a 20% en peso de, como mínimo, un aditivo corriente para el tratamiento de sustratos refractarios,

siendo la suma de porcentajes de a) a c) del 100% en peso.

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la composición de tratamiento presenta una viscosidad cinemática inferior o igual a 100 cSt (10-4 m2.s-1).