JP2000247754A - 溶射補修材料 - Google Patents
溶射補修材料Info
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- JP2000247754A JP2000247754A JP11052142A JP5214299A JP2000247754A JP 2000247754 A JP2000247754 A JP 2000247754A JP 11052142 A JP11052142 A JP 11052142A JP 5214299 A JP5214299 A JP 5214299A JP 2000247754 A JP2000247754 A JP 2000247754A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱源用金属粉体の反応性を十分に高めること
によって、壁面との接着性に優れ、且つ、低温壁面に対
しても補修が良好に行え、しかも、発煙や逆火の恐れが
無い。 【解決手段】 耐火性母材と熱源用金属粉体とからなる
溶射補修材料において、前記熱源用金属粉体は、金属シ
リコン粉体と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の
少なくとも１つとからなる。
によって、壁面との接着性に優れ、且つ、低温壁面に対
しても補修が良好に行え、しかも、発煙や逆火の恐れが
無い。 【解決手段】 耐火性母材と熱源用金属粉体とからなる
溶射補修材料において、前記熱源用金属粉体は、金属シ
リコン粉体と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の
少なくとも１つとからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コークス炉等の
各種工業炉の炉壁に生じた目地割れ、亀裂、摩耗等の損
傷部分を溶射により補修するための溶射補修材料、特
に、熱源用金属粉体の反応性を十分に高めることによっ
て、壁面との接着性に優れ、且つ、低温壁面に対しても
補修が良好に行え、しかも、発煙や逆火の恐れが無い溶
射補修材料に関するものである。
各種工業炉の炉壁に生じた目地割れ、亀裂、摩耗等の損
傷部分を溶射により補修するための溶射補修材料、特
に、熱源用金属粉体の反応性を十分に高めることによっ
て、壁面との接着性に優れ、且つ、低温壁面に対しても
補修が良好に行え、しかも、発煙や逆火の恐れが無い溶
射補修材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、コークス炉等の各種工業炉の炉壁
に生じた目地割れ、亀裂、摩耗等の損傷部分は、溶射に
より補修している。溶射補修に使用する溶射補修材料と
して、Ａｌ2Ｏ3 、ＳｉＯ2等の耐火性母材と金属シリコ
ン等の熱源用金属粉体とからなるものが、例えば、特公
昭４９−４６３６４号公報に開示されている。以下、こ
れを従来技術という。
に生じた目地割れ、亀裂、摩耗等の損傷部分は、溶射に
より補修している。溶射補修に使用する溶射補修材料と
して、Ａｌ2Ｏ3 、ＳｉＯ2等の耐火性母材と金属シリコ
ン等の熱源用金属粉体とからなるものが、例えば、特公
昭４９−４６３６４号公報に開示されている。以下、こ
れを従来技術という。
【０００３】従来技術によれば、熱源用金属粉体を使用
することによって、溶射時に耐火性母材が加熱される結
果、溶射補修材料の壁面への接着性がある程度、促進さ
れるといった利点がもたらされる。
することによって、溶射時に耐火性母材が加熱される結
果、溶射補修材料の壁面への接着性がある程度、促進さ
れるといった利点がもたらされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、以下のような問題点を有している。 熱源用金属粉体の反応性が十分でないので、添加し
た金属シリコンの一部が未反応状態で残存して、溶射補
修材料の壁面への接着性が不十分となり、十分な補修効
果が得られない。特に、壁面温度が５００℃以下と低い
場合には、短期間で溶射補修材料が炉壁から剥離する。 熱源用金属粉体の反応性が十分でないので、溶射ノ
ズルを壁面に近づけないと、反応が適正に持続せず、一
方、溶射ノズルを壁面に近づけ過ぎると、逆火の危険性
がある。このために、溶射ノズル操作に熟練を要する。
た従来技術は、以下のような問題点を有している。 熱源用金属粉体の反応性が十分でないので、添加し
た金属シリコンの一部が未反応状態で残存して、溶射補
修材料の壁面への接着性が不十分となり、十分な補修効
果が得られない。特に、壁面温度が５００℃以下と低い
場合には、短期間で溶射補修材料が炉壁から剥離する。 熱源用金属粉体の反応性が十分でないので、溶射ノ
ズルを壁面に近づけないと、反応が適正に持続せず、一
方、溶射ノズルを壁面に近づけ過ぎると、逆火の危険性
がある。このために、溶射ノズル操作に熟練を要する。
【０００５】従って、この発明の目的は、熱源用金属粉
体の反応性を十分に高めることによって、壁面との接着
性に優れ、且つ、低温壁面に対しても補修が良好に行
え、しかも、発煙や逆火の恐れが無い溶射補修材料を提
供することにある。
体の反応性を十分に高めることによって、壁面との接着
性に優れ、且つ、低温壁面に対しても補修が良好に行
え、しかも、発煙や逆火の恐れが無い溶射補修材料を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上述し
た問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、以下のよ
うな知見を得た。
た問題点を解決すべく種々検討を重ねた結果、以下のよ
うな知見を得た。
【０００７】壁面との接着性を向上させるためには、熱
源用金属粉体の反応性を高めれば良い。熱源用金属粉体
の反応性を高める手段として、金属粉末を増量すること
が有効であるが、金属粉末を増量すると、発塵および発
煙が増大して、作業性の悪化および逆火による危険性を
招く。他の手段として、反応性が高いＭg等の他の金属
粉体を添加することが考えられるが、このような金属粉
体では、反応が激し過ぎて危険が伴う。
源用金属粉体の反応性を高めれば良い。熱源用金属粉体
の反応性を高める手段として、金属粉末を増量すること
が有効であるが、金属粉末を増量すると、発塵および発
煙が増大して、作業性の悪化および逆火による危険性を
招く。他の手段として、反応性が高いＭg等の他の金属
粉体を添加することが考えられるが、このような金属粉
体では、反応が激し過ぎて危険が伴う。
【０００８】そこで、熱源用金属粉体について検討し
た。この結果、熱源用金属粉体として金属シリコン粉体
と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の少なくとも
１つとからなるものを使用すれば、発塵および発煙によ
る作業性の悪化および逆火による危険性が無い、反応性
の高い溶射補修材料を得ることができる。
た。この結果、熱源用金属粉体として金属シリコン粉体
と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の少なくとも
１つとからなるものを使用すれば、発塵および発煙によ
る作業性の悪化および逆火による危険性が無い、反応性
の高い溶射補修材料を得ることができる。
【０００９】この発明は、上述した知見に基づきなされ
たものである。
たものである。
【００１０】請求項１記載の発明は、耐火性母材と熱源
用金属粉体とからなる溶射補修材料において、前記熱源
用金属粉体は、金属シリコン粉体と、金属鉄粉体および
金属チタニウムの内の少なくとも１つとからなることに
特徴を有するものである。
用金属粉体とからなる溶射補修材料において、前記熱源
用金属粉体は、金属シリコン粉体と、金属鉄粉体および
金属チタニウムの内の少なくとも１つとからなることに
特徴を有するものである。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記金属鉄粉体お
よび前記金属チタニウムの添加量は、それぞれ０．１か
ら１０重量％の範囲内であり、前記金属鉄粉体および前
記金属チタニウムの粒径は、それぞれ１５０μm以下で
あることに特徴を有するものである。
よび前記金属チタニウムの添加量は、それぞれ０．１か
ら１０重量％の範囲内であり、前記金属鉄粉体および前
記金属チタニウムの粒径は、それぞれ１５０μm以下で
あることに特徴を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明において、熱源用金属粉
体として使用する金属鉄粉末は、単品では、Ｓｉ以上に
反応が激しいので、少量添加する必要がある。このよう
に金属鉄粉末を添加することによって、Ｓｉの反応を刺
激して溶射用補修材料全体としての反応性を向上させる
ことができる。即ち、耐火性母材に添加したＳｉの反応
が促進されて、未反応の残留Ｓｉ量が少なくなり、その
結果、接着性に優れた溶射用補修材料が得られる。
体として使用する金属鉄粉末は、単品では、Ｓｉ以上に
反応が激しいので、少量添加する必要がある。このよう
に金属鉄粉末を添加することによって、Ｓｉの反応を刺
激して溶射用補修材料全体としての反応性を向上させる
ことができる。即ち、耐火性母材に添加したＳｉの反応
が促進されて、未反応の残留Ｓｉ量が少なくなり、その
結果、接着性に優れた溶射用補修材料が得られる。
【００１３】溶射時の発塵および発煙の原因は、未反応
のＳｉおよびＳｉＯであるが、金属鉄粉末によって反応
が促進されて、大部分がＳｉＯ2となるために、溶射時
の発塵および発煙が抑制される。
のＳｉおよびＳｉＯであるが、金属鉄粉末によって反応
が促進されて、大部分がＳｉＯ2となるために、溶射時
の発塵および発煙が抑制される。
【００１４】金属鉄粉体の添加量は、０．１から１０重
量％、好ましくは、０．５から５重量％の範囲内に限定
する。０．１重量％未満では、所望の反応促進効果が得
られず、一方、１０重量％を超えると、反応が過激にな
り過ぎて、Ｆｅを起源とする溶射時の発塵および発煙が
増大する。
量％、好ましくは、０．５から５重量％の範囲内に限定
する。０．１重量％未満では、所望の反応促進効果が得
られず、一方、１０重量％を超えると、反応が過激にな
り過ぎて、Ｆｅを起源とする溶射時の発塵および発煙が
増大する。
【００１５】金属鉄粉体の粒径は、１５０μm以下に限
定する。１５０μmを超えると、反応性が鈍く、同等な
効果を得ようとすれば、添加量が増大して、溶射時の発
塵および発煙が増大する。
定する。１５０μmを超えると、反応性が鈍く、同等な
効果を得ようとすれば、添加量が増大して、溶射時の発
塵および発煙が増大する。
【００１６】金属鉄粉体に換えて金属チタニウムを使用
しても良い。金属チタニウムの添加量範囲、粒径範囲お
よび添加理由は、金属鉄粉体と同様である。
しても良い。金属チタニウムの添加量範囲、粒径範囲お
よび添加理由は、金属鉄粉体と同様である。
【００１７】耐火性母材として、コージライトとシャモ
ットとの混合粉体を使用すると、融点が従来の耐火性母
材に比べて比較的低く、金属溶射によってガラス化し、
しかも、溶射された補修材は、実炉の使用温度に十分対
応でき、且つ、剥離や亀裂が起きにくくなる。
ットとの混合粉体を使用すると、融点が従来の耐火性母
材に比べて比較的低く、金属溶射によってガラス化し、
しかも、溶射された補修材は、実炉の使用温度に十分対
応でき、且つ、剥離や亀裂が起きにくくなる。
【００１８】
【実施例】次に、この発明を実施例により更に説明す
る。
る。
【００１９】表１に示すような構成からなる溶射用補修
材１から９を調製した。補修材Nｏ．１から３は、比較
補修材であり、補修材Nｏ．４から９は、本発明補修材
である。表１において、Ｆｅ粉体の粒径は、何れも４４
μm以下である。
材１から９を調製した。補修材Nｏ．１から３は、比較
補修材であり、補修材Nｏ．４から９は、本発明補修材
である。表１において、Ｆｅ粉体の粒径は、何れも４４
μm以下である。
【００２０】このような補修材に対して、溶射反応、発
塵・発煙、残留Ｓｉ量、見掛け気孔率、接着強さおよび
耐剥離性について調べた。
塵・発煙、残留Ｓｉ量、見掛け気孔率、接着強さおよび
耐剥離性について調べた。
【００２１】ここで、溶射反応は、燃焼状態およびフレ
ームの色から、大中小の目視による判定により行った。
ームの色から、大中小の目視による判定により行った。
【００２２】発塵・発煙は、大中小の目視判定により行
った。なお、大と判定されたものは、発塵・発煙量が多
く、実用不可のものである。
った。なお、大と判定されたものは、発塵・発煙量が多
く、実用不可のものである。
【００２３】残留Ｓｉ量は、Ｘ線回折法により測定した
Ｓｉのピーク高さを指数により表示した。
Ｓｉのピーク高さを指数により表示した。
【００２４】接着強さは、８００℃に加熱したシャモッ
ト質煉瓦面に、３０mmの厚さに各補修材を溶射し、補修
材が冷却しない状態で剪断接着強さを測定することによ
り調べた。
ト質煉瓦面に、３０mmの厚さに各補修材を溶射し、補修
材が冷却しない状態で剪断接着強さを測定することによ
り調べた。
【００２５】耐剥離性は、８００℃に加熱したシャモッ
ト質煉瓦面に、３０mmの厚さに各補修材を溶射し、更
に、その補修材に１０００℃に３０分間加熱後、３０分
間空冷のサイクルを与え、剥離するまでの回数を測定す
ることにより調べた。
ト質煉瓦面に、３０mmの厚さに各補修材を溶射し、更
に、その補修材に１０００℃に３０分間加熱後、３０分
間空冷のサイクルを与え、剥離するまでの回数を測定す
ることにより調べた。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１から明らかなように、本発明補修材N
ｏ．４から９は、比較補修材Nｏ．１から３に比べて、
残留Ｓｉ量が少ないので、接着強さが大きく、耐剥離性
に優れ、しかも、発塵・発煙量が少ないことが分かっ
た。
ｏ．４から９は、比較補修材Nｏ．１から３に比べて、
残留Ｓｉ量が少ないので、接着強さが大きく、耐剥離性
に優れ、しかも、発塵・発煙量が少ないことが分かっ
た。
【００２８】次に、比較補修材Ｎｏ．１および本発明補
修材Ｎｏ．６をそれぞれ３００および６００℃の壁面に
溶射したときの、見掛け気孔率、接着強さおよび耐剥離
性を表１におけると同様にして調べた。この結果を表２
に示す。
修材Ｎｏ．６をそれぞれ３００および６００℃の壁面に
溶射したときの、見掛け気孔率、接着強さおよび耐剥離
性を表１におけると同様にして調べた。この結果を表２
に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２から明らかなように、本発明補修材N
ｏ．６は、比較補修材Nｏ．１に比べて、反応性に優れ
ているので、低温壁面に溶射しても接着強さが大きく、
耐剥離性に優れていることが分かった。
ｏ．６は、比較補修材Nｏ．１に比べて、反応性に優れ
ているので、低温壁面に溶射しても接着強さが大きく、
耐剥離性に優れていることが分かった。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、耐火性母材と熱源用金属粉体とからなる溶射補修材
料において、熱源用金属粉体として、金属シリコン粉体
と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の少なくとも
１つとからなるものを使用することにより、熱源用金属
粉体の反応性が十分に高まるので、壁面との接着性に優
れ、且つ、低温壁面に対しても補修が良好に行え、しか
も、発煙や逆火の恐れが無い溶射補修材料を得ることが
できるといった有用な効果がもたらされる。
ば、耐火性母材と熱源用金属粉体とからなる溶射補修材
料において、熱源用金属粉体として、金属シリコン粉体
と、金属鉄粉体および金属チタニウムの内の少なくとも
１つとからなるものを使用することにより、熱源用金属
粉体の反応性が十分に高まるので、壁面との接着性に優
れ、且つ、低温壁面に対しても補修が良好に行え、しか
も、発煙や逆火の恐れが無い溶射補修材料を得ることが
できるといった有用な効果がもたらされる。
【００３２】
Claims (2)
- 【請求項１】 耐火性母材と熱源用金属粉体とからなる
溶射補修材料において、 前記熱源用金属粉体は、金属シリコン粉体と、金属鉄粉
体および金属チタニウムの内の少なくとも１つとからな
ることを特徴とする溶射補修材料。 - 【請求項２】 前記金属鉄粉体および前記金属チタニウ
ムの添加量は、それぞれ０．１から１０重量％の範囲内
であり、前記金属鉄粉体および前記金属チタニウムの粒
径は、それぞれ１５０μm以下であることを特徴とす
る、請求項１記載の溶射補修材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052142A JP2000247754A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 溶射補修材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052142A JP2000247754A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 溶射補修材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247754A true JP2000247754A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12906635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052142A Pending JP2000247754A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 溶射補修材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2014201184B2 (en) * | 2006-08-02 | 2015-12-17 | Sachtleben Chemie Gmbh | Titanium-containing additive |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11052142A patent/JP2000247754A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2014201184B2 (en) * | 2006-08-02 | 2015-12-17 | Sachtleben Chemie Gmbh | Titanium-containing additive |
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