JP2018039939A - Coke oven blast furnace bottom repairing material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blast furnace bottom repairing material forming a construction body which is smooth and parallel without damaging a repaired surface of a blast furnace bottom of a coke oven, having high adhesive strength and excellent in durability.SOLUTION: There is provided a blast furnace bottom repairing material used for flame coating method by using a mixture of a SiO2 fire refractory powder, a metal powder as a burning material and a quicklime powder as a main raw material and spraying the same together with oxygen to repair a surface to be repaired. Content of the quicklime powder is 22 to 40 mass% based on total amount of the main raw material, particle diameter thereof is 5 mass% or less of particles with more than 355 μm, 7 to 20 mass% of particles with 75 μm or less and the balance particles with 75 to 355 μm, mass percentage of a CaO component contained in the quicklime powder (purity) is generally 90 to 99% or more. There is provided a blast furnace bottom repairing material where SiO2 fire refractory powder is 40 to 68 mass% based on total amount of the main raw material and the metal powder is 10 to 20 mass% based on total amount of the main raw material when metal silicon powder is used.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、工業窯炉の炉底の補修材料に関し、特に、金属粉末の酸化反応熱を利用して耐火性粉末を溶融する粉末状補修材料に関するものである。   The present invention relates to a repair material for a furnace bottom of an industrial kiln, and more particularly to a powder repair material for melting a refractory powder using oxidation reaction heat of a metal powder.

コークス炉は石炭を乾留してコークスを製造する炉である。コークス炉の乾留室の大きさは、高さ約5m、長さ約15m、幅45〜50cmであり、その両端、すなわち高さ5m、幅45〜50cmの部分をコークス炉炉蓋で封じている。石炭の乾溜が完了すると、両側の炉蓋は解放され、その片側から押し出し機によってコークスを押し、他端からコークスが取り出される。その後、炉蓋を閉め、新しい石炭を装入して乾留する。このサイクルが1日に約1回行われる。   A coke oven is a furnace for producing coke by carbonizing coal. The size of the carbonization chamber of the coke oven is about 5 m in height, about 15 m in length, and 45 to 50 cm in width, and both ends thereof, that is, 5 m in height and 45 to 50 cm in width are sealed with a coke oven lid. . When the dry distillation of coal is completed, the furnace lids on both sides are released, the coke is pushed from one side by an extruder, and the coke is taken out from the other end. Then, the furnace lid is closed, fresh coal is charged and dry distillation is performed. This cycle is performed about once a day.

コークス炉の炉底は、水平で幅45〜50cm、長さ約15mの平板状の形状をしている。   The bottom of the coke oven has a flat plate shape with a width of 45 to 50 cm and a length of about 15 m.

コークス炉の炉底はコークスの押出時に掛かるせん断応力の影響で摩耗したり、原料の石炭の装入時の急激な温度変化や衝撃によりスポールしたりして凹みが大きくなる傾向にあり、凸凹が大きくなるとコークスの押出し時の抵抗が大きくなり、押しだせなくなる事態(押し詰まりという)を避けるために操業と操業の合間の短い時間を利用した補修を繰り返しながら操業している。   The bottom of the coke oven tends to wear out due to the effect of shear stress applied during coke extrusion, or spalls due to a sudden temperature change or impact during charging of the raw material coal. When it becomes larger, resistance at the time of extrusion of coke increases, and in order to avoid a situation where it cannot be pushed out (called clogging), it is operated while repeating repairs using a short time between operations.

操業を継続しながら炉底補修を実施する技術として溶射補修法、粉末補修材で直接補修する乾式法、粉末補修材を水と混合して補修する湿式方などがある。   Techniques for repairing the bottom of the furnace while continuing the operation include a thermal spray repair method, a dry method in which the powder repair material is directly repaired, and a wet method in which the powder repair material is mixed with water for repair.

溶射補修法は、近年では金属の酸化発熱反応を利用した溶射法が一般的に利用されている。例えば、特許文献1〜3では、金属粉末(燃焼剤)と耐火性粉末の混合物を酸素で搬送し、高温の補修面に吹き付ける溶射材料についての記載がある。吹き付けられた混合物は、補修面からの受熱により起こる金属粉末の酸化発熱反応により耐火性組成物を形成するとともに溶融し、補修面に付着する。   As a thermal spray repair method, a thermal spray method using a metal oxidation exothermic reaction is generally used in recent years. For example, Patent Documents 1 to 3 describe a thermal spray material in which a mixture of metal powder (combustion agent) and refractory powder is transported with oxygen and sprayed on a high-temperature repair surface. The sprayed mixture forms a refractory composition by an oxidative exothermic reaction of the metal powder caused by heat received from the repair surface and melts and adheres to the repair surface.

乾式法は、例えば、特許文献4に記載されており、シリカ、アルミナを主成分とする粉末に、粉末状フリットと顆粒状低融点化合物の2種の融剤を含有する補修材を、350℃から600℃の炭化室炉床耐火物表面の凹部に敷き込んだ後、水平かつ平坦に均す補修方法と記載されている。   The dry method is described in, for example, Patent Document 4, and a repair material containing two kinds of fluxes of powdered frit and a granular low melting point compound in a powder mainly composed of silica and alumina at 350 ° C. It is described as a repairing method in which the material is flattened horizontally and flatly after being laid in the concave portion of the surface of the refractory material of the carbonization chamber hearth at 600 ° C.

湿式法は、例えば、特許文献5に記載されており電融アルミナなどの耐火骨材にフリット、シリカ微粉、リン酸塩を混合し水と混練してスラリー状にすることで強度を増大させて摩耗を抑制することが記載されている。   The wet method is described in, for example, Patent Document 5 and increases strength by mixing a frit, silica fine powder, and phosphate with a refractory aggregate such as fused alumina and kneading it with water to form a slurry. It is described to suppress wear.

一般に、コークス炉の稼働温度は900℃〜1300℃であるため、常温から600℃程度までの熱膨張係数が大きいが、700℃以上における熱膨張係数がほぼゼロの珪石れんがが使用されている。このような珪石れんがの特性上、表面温度が急激に下がると熱衝撃により亀裂が入って損傷することになる。従って、補修は熱間で行うことでれんがの表面温度を下げないことが好ましく、溶射法は熱間補修の一種として広く利用されている。   In general, since the operating temperature of the coke oven is 900 ° C. to 1300 ° C., a silica brick having a large thermal expansion coefficient from room temperature to about 600 ° C. but having a thermal expansion coefficient of almost zero at 700 ° C. or higher is used. Due to the characteristics of such silica bricks, if the surface temperature falls sharply, it will be cracked and damaged by thermal shock. Therefore, it is preferable that the repair is performed hot so as not to lower the surface temperature of the brick, and the thermal spraying method is widely used as a kind of hot repair.

特開昭61−275170号公報JP 61-275170 A 特許第4464804号Patent No. 4464804 特開2009−120406号公報JP 2009-120406 A 特開2007−145890号公報JP 2007-145890 A 特開2004−168586号公報JP 2004-168586 A

上記、従来のコークス炉炉底補修に用いられる材料は、コークス炉炉底補修材料に求められる上記の各種の特性のすべてを十分に満足できるものではない。特に、コークス炉炉底補修においては、補修後の表面ができるだけ水平であり、著しい凸凹を形成しないものであることが望ましい。   The above-mentioned materials used for conventional coke oven bottom repair are not sufficient to satisfy all the above-mentioned various characteristics required for coke oven bottom repair materials. In particular, in coke oven furnace bottom repair, it is desirable that the surface after the repair is as horizontal as possible and does not form significant irregularities.

特許文献1が開示する溶射材料は、耐火性基質と類似した化学組成を有する材料を有する溶着層を含むことが望ましいとしており、コークス炉の炉底の場合は珪石質となる。珪石質を主体とした溶射材では、溶射時の温度に比較して十分に融点が低くなく組成的に粘性が高くなるため平滑にならないばかりか、水平に仕上げるのも困難であり、炉底補修には向かない。   The thermal spray material disclosed in Patent Document 1 desirably includes a welded layer having a material having a chemical composition similar to that of a refractory substrate. In the case of the bottom of a coke oven, it becomes siliceous. In the case of thermal spray material mainly composed of siliceous material, the melting point is not sufficiently low compared to the temperature at the time of thermal spraying, and the composition becomes highly viscous, so it is not smooth and difficult to finish horizontally. Not suitable for.

また、特許文献2が開示する溶射材料は、垂直面である炉壁補修用途の溶射材料であるため、炉壁に付着後は付着部位に保持する設計となっている。したがって、同材質で炉底を溶射すると、溶射箇所に付着した材料がその場で固着することになり、平滑で水平にならないため、炉底補修には向かない。   Moreover, since the thermal spray material which patent document 2 discloses is a thermal spray material for the furnace wall repair use which is a perpendicular | vertical surface, it has the design which hold | maintains to an adhesion site | part after adhering to a furnace wall. Therefore, when the bottom of the furnace is sprayed with the same material, the material adhering to the sprayed portion is fixed on the spot, and it is not smooth and level, so it is not suitable for repairing the bottom of the furnace.

特許文献4が開示するコークス炉炭化室炉床の粉末補修材は、350℃から600℃に放冷して、凹部に敷きこんだ後、水平かつ平坦に均して施工すると記載されている。この方法は施工時間そのものを短くできるが、放冷するまで待つ必要あり、操業と操業の合間の限られた時間での補修には向かないばかりか、窯中央部を350℃から600℃まで放冷していると窯口付近は200℃以下になり、珪石れんがが急激に収縮することで亀裂が入る事態になり、補修するどころか損傷させることになる。また、実施例には900℃で溶融させることが記載されているが、実際の操業では1000℃以上になることもあるため施工体の融点が下がり過ぎて、押しだされるコークスとともに剥がれ落ちると考えられる。また、押出し時のせん断応力に耐えるために十分な接着強度が必要と考えられるが、当該特許文献4には36cmの接着面積に対して最大203kgfの接着強度であることが記載されており、接着面積で割った時の接着強度は0.55MPaであり、十分な強度とは言い難い。 Patent Document 4 discloses that a powder repair material for a coke oven carbonization chamber hearth disclosed in Patent Document 4 is cooled to 350 ° C. to 600 ° C. and spread in a recess, and then applied to level and flat. Although this method can shorten the construction time itself, it is necessary to wait until it is allowed to cool, and it is not suitable for repair in a limited time between operations, and the center of the kiln is released from 350 ° C to 600 ° C. When it is cold, the vicinity of the kiln becomes 200 ° C. or lower, and the silica brick rapidly contracts, resulting in a crack, which is damaged rather than repaired. In addition, although it is described in the examples that melting is performed at 900 ° C., the melting point of the construction body is too low because it may be 1000 ° C. or more in actual operation, and when it peels off with the coke that is pushed out. Conceivable. In addition, it is considered that sufficient adhesive strength is necessary to withstand the shear stress during extrusion, but Patent Document 4 describes that the adhesive strength is a maximum of 203 kgf with respect to an adhesive area of 36 cm 2 . The adhesive strength when divided by the adhesive area is 0.55 MPa, which is not sufficient.

特許文献5が開示するコークス炉炉床用耐火物は、スラリー状の補修用材料をコークス炉炉床の損傷部に流し込むことにより、炉床を平滑にすることが可能としているが、水分が蒸発することで炉底の珪石れんがの熱を奪って300℃以下にまで冷却されると、当該珪石れんがが急激に収縮することで亀裂が入る事態になり、損傷する可能性があり、好ましくない。   The refractory for coke oven hearth disclosed in Patent Document 5 makes it possible to smooth the hearth by pouring slurry-like repair material into the damaged part of the coke oven hearth, but moisture evaporates. By doing so, if the silica brick at the bottom of the furnace is deprived of heat and cooled down to 300 ° C. or less, the silica brick rapidly contracts, which may cause a crack and may be damaged.

本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、被施工面を損傷させることなく平滑で水平な施工体を形成することができ、かつ高接着強度で耐用に優れる炉底補修材料を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and can form a smooth and horizontal construction body without damaging the work surface, and has a high adhesive strength and excellent durability. The purpose is to provide repair materials.

本発明は、SiO2質の耐火性粉末と金属粉末と生石灰粉末の混合物を主原料とし、酸素とともに吹き付けて被補修面を補修する溶射法に使用する炉底補修材料を前提とする。   The present invention is premised on a furnace bottom repair material used in a thermal spraying method in which a repaired surface is repaired by spraying together with oxygen using a mixture of a refractory powder of SiO 2, metal powder and quicklime powder as a main raw material.

前記、生石灰粉末の含有量は、主原料の全量に対して22〜40質量%で、その粒子径は、炉底補修材料全体において、355μmより大きい粒子が5質量%以下、75μm以下の粒子が7〜20質量%、残部が75〜355μmの粒子である。生石灰粉末中に含有するCaO成分の質量割合(純度)は、一般的に90〜99%以上である。   The content of the quicklime powder is 22 to 40% by mass with respect to the total amount of the main raw material, and the particle diameter is 5% by mass or less for particles larger than 355 μm and 75 μm or less for the whole furnace bottom repair material. 7 to 20% by mass, and the balance is 75 to 355 μm. The mass ratio (purity) of the CaO component contained in the quicklime powder is generally 90 to 99% or more.

前記、SiO2質の耐火性粉末は、前記主原料の全量に対して、40〜68質量%であり、金属粉末は、金属シリコン粉末を使用したとき、主原料の全量に対して10〜20質量%とすることができる。   The SiO2 refractory powder is 40 to 68 mass% with respect to the total amount of the main raw material, and the metal powder is 10 to 20 mass with respect to the total amount of the main raw material when metal silicon powder is used. %.

更に、点火促進剤として、金属シリコン粉末の酸化反応に必要な初期の熱量を補助する機能を有する金属粉末を添加することができる。当該、金属粉末は主原料の全量に対して外掛けで0.1〜1.5質量%である。このような金属粉末としては、例えば、鉄粉、マンガン粉、バナジウム粉、マグネシウム粉、チタン粉、あるいはこれらの合金の粉末等を好適に使用することができる。これらの金属粉末は、単体で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Furthermore, as an ignition accelerator, a metal powder having a function of assisting an initial amount of heat necessary for the oxidation reaction of the metal silicon powder can be added. The metal powder is 0.1 to 1.5% by mass based on the total amount of the main raw material. As such a metal powder, for example, iron powder, manganese powder, vanadium powder, magnesium powder, titanium powder, or a powder of these alloys can be preferably used. These metal powders may be used alone or in combination of two or more.

また、燃焼補助剤として、炉底補修材の燃焼中に酸素を供給して被施工体上で、燃焼剤である金属シリコン粉末を酸化させる機能を有する金属酸化物を、主原料の全量に対して外掛けで0.3〜2.0質量%、さらに配合することができる。このような金属酸化物としては、例えば、遷移金属酸化物、特に、第一遷移金属酸化物(酸化スカンジウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅)やアルカリ土類金属過酸化物(過酸化リチウム、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化ストロンチウム、過酸化バリウム)を好適に使用することができる。なお、これらの金属酸化物は、単体で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In addition, as a combustion auxiliary agent, a metal oxide having a function of supplying oxygen during combustion of the furnace bottom repair material to oxidize metal silicon powder as a combustion agent on the work piece is used with respect to the total amount of the main raw material. Further, 0.3 to 2.0% by mass can be further blended as an outer shell. Examples of such metal oxides include transition metal oxides, particularly first transition metal oxides (scandium oxide, titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, oxidation Copper) and alkaline earth metal peroxides (lithium peroxide, calcium peroxide, magnesium peroxide, strontium peroxide, barium peroxide) can be preferably used. In addition, these metal oxides may be used alone or in combination of two or more.

本発明によれば、被施工面を損傷させることなく平滑で水平な施工体を形成することができ、かつ高接着強度で耐用に優れる炉底補修材料を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a furnace bottom repair material that can form a smooth and horizontal construction body without damaging the work surface, and has high adhesive strength and excellent durability.

<確認試験>
炉底を冷却せずに補修出来る方法として溶射タイプの補修方法を採用する。さらに炉底補修に必要な特性としては、施工後に炉底が平滑かつ水平になることが要求される。このために、溶射材料が融け広がったときの液体が自由表面に近い面となる特性を付与する必要がある。そこで、SiO2質の耐火骨材原料にCaOを高純度に含有する生石灰粉末を適用することで融点を低下させるとともに、溶融時の粘性低下を図ることにした。
<Confirmation test>
Thermal spraying type repair method is adopted as a method that can repair the furnace bottom without cooling. Furthermore, as a characteristic necessary for the furnace bottom repair, the furnace bottom is required to be smooth and horizontal after construction. For this reason, it is necessary to give the characteristic that the liquid becomes a surface close to a free surface when the thermal spray material melts and spreads. Therefore, by applying quick lime powder containing CaO with high purity to the SiO2 refractory aggregate raw material, the melting point is lowered and the viscosity at the time of melting is reduced.

先ず、反応が速く粘性低下に有利に働くと考えて粒度が75μm以下の生石灰粉末を適用し、含有量を徐々に増やす試験を行い、含有量が20質量%までは、付着部位で保持され融け広がらないことを確認した。これは、特許文献2の実施例のカルシア質粉(CaO割合は96.97%)が20質量%含有する溶射材料が垂直面である炉壁の補修材として成立することと一致している。   First of all, quick lime powder with a particle size of 75 μm or less is applied, considering that it reacts quickly and favors viscosity reduction, and a test is performed to gradually increase the content. Up to a content of 20% by mass is retained at the adhesion site and melted. I confirmed that it did not spread. This coincides with the fact that the thermal spray material containing 20% by mass of the calcia powder (CaO ratio of 96.97%) of the example of Patent Document 2 is established as a repair material for a furnace wall having a vertical surface.

さらに含有量を増やし、含有量が22質量%以上、40質量%以下で粘性が低下し、含有量が40質量%より多くなると再び融け広がらなくなることが分かった。また、20質量%を超えると燃焼の継続性が著しく低下し、満足に施工できるものにはならなかった。これは、SiO2質の耐火骨材と生石灰粉末が反応して溶融が速く進むことで単位時間当たりの溶融吸熱量が増えて、燃焼を継続するための熱量の供給が不足するためと考えられる。   Further, it was found that when the content was increased, the viscosity decreased when the content was 22% by mass or more and 40% by mass or less, and when the content was more than 40% by mass, it was not melted and spread again. Moreover, when it exceeded 20 mass%, the continuity of combustion fell remarkably and it did not become what can be constructed satisfactorily. This is presumably because the melting endotherm per unit time increases due to the reaction between the SiO2 refractory aggregate and quicklime powder, and the melting proceeds rapidly, and the supply of heat for continuing combustion is insufficient.

そこで、SiO2質の耐火骨材と生石灰粉末の反応を適度に遅らせるために生石灰粉末の粒度を粗くして適用する試験を実施し、粘性が低下しながらも燃焼継続性が損なわれない生石灰粉末の含有量と粒子径を特定するに至った。   Therefore, in order to moderately delay the reaction between the SiO2 refractory aggregate and the quicklime powder, a test was performed in which the quicklime powder was coarsened and applied, and the continuity of combustion was not impaired while the viscosity decreased. It came to specify content and a particle diameter.

<実施の形態>
(原理)
本発明に係る炉底補修材料は、SiO2質の耐火性粉末と金属粉末と生石灰粉末の混合物(以下、SiO2質の耐火性粉末と金属粉末と生石灰粉末の混合物を主原料という。)に特性を制御するために各種微量の添加物が加えられたものである。
<Embodiment>
(principle)
The furnace bottom repair material according to the present invention is characterized by a mixture of SiO2 refractory powder, metal powder and quicklime powder (hereinafter, a mixture of SiO2 refractory powder, metal powder and quicklime powder is referred to as a main raw material). In order to control, various trace amounts of additives are added.

SiO2とCaOのそれぞれの融点は、1650℃と2850℃であるが、ケイ酸カルシウム鉱物となるとCaO割合で45質量%から65質量%の組成で1550℃以下まで融点が下がり、組成によっては1400℃近くまで融点が下がる。またCaイオンのSiO2ネットワークへの導入により高温での粘性の低下に繋がる。したがって、溶射施工時の融液中のCaO割合が45質量%から65質量%程度になるように調整することで、粘性低下効果が得られ、融け広がることで平滑かつ水平な施工体が得られる。   The melting points of SiO 2 and CaO are 1650 ° C. and 2850 ° C. respectively, but when it becomes a calcium silicate mineral, the melting point decreases to 1550 ° C. or less at a composition of 45% by mass to 65% by mass, depending on the composition. The melting point drops to near. In addition, introduction of Ca ions into the SiO2 network leads to a decrease in viscosity at high temperatures. Therefore, by adjusting the CaO ratio in the melt at the time of thermal spraying to be about 45 mass% to about 65 mass%, a viscosity reducing effect can be obtained, and a smooth and horizontal construction body can be obtained by melting and spreading. .

ただし、本発明に掛かる炉底補修材の施工では、金属シリコンの酸化反応によりSiO2成分が生成されたり、SiO2質の耐火骨材粒子の一部が跳ね返ったりするため、主原料中のCaO割合を45質量%から65質量%にしても、融液中のCaO割合とは一致しない。そこで、実際の施工後の組成を調査することで、融液中のCaOが45質量%から65質量%になる主原料中の生石灰粉末の含有量を特定した。   However, in the construction of the furnace bottom repair material according to the present invention, the SiO2 component is generated by the oxidation reaction of metal silicon, or some of the refractory aggregate particles of SiO2 rebound, so the CaO ratio in the main raw material is Even if it is 45 mass% to 65 mass%, it does not correspond with the CaO ratio in a melt. Therefore, the content of quicklime powder in the main raw material in which the CaO in the melt is 45% by mass to 65% by mass was specified by investigating the composition after actual construction.

試験結果より、主原料中の生石灰粉末の含有量は、22質量%から40質量%とすることが好ましい。より好ましくは、26質量%から36質量%である。   From the test results, the content of quicklime powder in the main raw material is preferably 22% by mass to 40% by mass. More preferably, it is 26 mass% to 36 mass%.

生石灰粉末の粒子径は、炉底補修材料全体において、355μmより大きい粒子が5質量%以下、75μm以下の粒子が7〜20質量%、残部を75μmより大きく355μm以下の粒子とすることが好ましい。より好ましくは、355μmより大きい粒子が1.0質量%以下、75μm以下の粒子が10〜17質量%である。粒子径が355μmより大きい生石灰粉末の配合量が多くなるとSiO2質の耐火骨材粒子との反応が進まず溶融性が低下するため、5質量%以下とすることが好ましい。粒子径が75μm以下の生石灰粉末が7質量%未満である場合も、SiO2質の耐火骨材粒子との反応が遅くなり溶融性が低下するため好ましくない。   The particle diameter of the quicklime powder is preferably 5% by mass or less of particles larger than 355 μm, 7 to 20% by mass of particles of 75 μm or less, and the remaining particles of greater than 75 μm and 355 μm or less in the entire furnace bottom repair material. More preferably, particles larger than 355 μm are 1.0% by mass or less, and particles of 75 μm or less are 10 to 17% by mass. When the blending amount of the quicklime powder having a particle size larger than 355 μm is increased, the reaction with the SiO 2 -based refractory aggregate particles does not proceed and the meltability is lowered. A quick lime powder having a particle size of 75 μm or less is also less than 7% by mass because the reaction with the SiO 2 -based refractory aggregate particles is delayed and the meltability is lowered.

逆に、粒子径が75μm以下の生石灰粉末が20質量%を超えると、SiO2質の耐火骨材粒子との反応が速すぎて、単位時間当たりの溶融吸熱量が大きくなり、燃焼を継続するための熱量の供給が間に合わなくなり、燃焼継続性が著しく低下し施工が満足に出来なくなるため好ましくない。生石灰粉末中に含有するCaO成分の質量割合(純度)は、一般的に90〜99%以上のものがあり、本試験では純度96%の生石灰を用いた。   On the other hand, when the lime powder having a particle size of 75 μm or less exceeds 20% by mass, the reaction with the SiO 2 -based refractory aggregate particles is too fast, and the amount of melt endotherm per unit time increases and combustion continues. This is not preferable because the supply of the amount of heat is not in time, the continuity of combustion is remarkably lowered, and the construction cannot be satisfied satisfactorily. The mass ratio (purity) of the CaO component contained in the quicklime powder is generally 90 to 99% or more, and quicklime with a purity of 96% was used in this test.

以下、生石灰以外の成分について詳述する。   Hereinafter, components other than quicklime will be described in detail.

(耐火性粉末)
上述のように、本発明に係る炉底補修材料は、SiO2質の耐火性粉末と金属粉末と生石灰粉末の混合物を主原料とする。当該SiO2質の耐火性粉末には、珪石、珪石れんが粉、溶融シリカ等を用途に応じて用いることができる。特に限定されないが、耐火性粉末の最大粒子径は2000μm以下であることが好ましい。最大粒子径が2000μmより大きいと、施工時に大きい粒子が跳ね返るため被施工体への付着が困難となり、溶射効率が低下する。
(Fireproof powder)
As described above, the furnace floor repair material according to the present invention is mainly composed of a mixture of SiO2 refractory powder, metal powder and quicklime powder. As the SiO2 refractory powder, silica, silica brick powder, fused silica, or the like can be used depending on the application. Although not particularly limited, the maximum particle size of the refractory powder is preferably 2000 μm or less. If the maximum particle size is larger than 2000 μm, large particles will rebound during construction, making it difficult to adhere to the work piece and lowering the thermal spraying efficiency.

(金属粉末)
本発明に係る炉底補修材料では、燃焼剤としての金属粉末が配合される。燃焼剤は、燃焼後に上述の耐火性粉体を結合する結合相を形成する酸化物となる。例えば、補修対象である被施工体がSiO2主体である珪石れんがからなる場合、当該燃焼剤として金属シリコン粉末を使用することができる。
(Metal powder)
In the furnace bottom repair material according to the present invention, a metal powder as a combustion agent is blended. A combustion agent turns into an oxide which forms the binder phase which couple | bonds the above-mentioned refractory powder after combustion. For example, when the work object to be repaired is made of silica brick mainly composed of SiO2, metal silicon powder can be used as the combusting agent.

主原料の全量に対して、金属シリコン粉末の添加量は10質量%以上、20質量%以下であり、好ましくは13質量%以上、17質量%以下である。   The addition amount of the metal silicon powder is 10% by mass or more and 20% by mass or less, and preferably 13% by mass or more and 17% by mass or less with respect to the total amount of the main raw material.

添加量が10質量%より少ないと、燃焼反応が弱くなり燃焼の継続性と被施工体への付着が著しく悪化するため、炉底補修材料として成立しない。また、添加量が20質量%を超えると、燃焼による発熱量が多くなり高温になりすぎる。その結果、炉底損傷部を施工する際にノズル先端が過熱されることで、ノズル先端で反応が開始し施工を中断する事態になるため、炉底補修を満足に行えない。金属シリコン粉末に含まれる金属Si成分の質量割合(Si純度)は問わないが、一般的には90%〜98%以上のものが使用される。   If the amount added is less than 10% by mass, the combustion reaction becomes weak, and the continuity of combustion and the adhesion to the workpiece are remarkably deteriorated. On the other hand, if the amount added exceeds 20% by mass, the amount of heat generated by combustion increases and the temperature becomes too high. As a result, when the furnace bottom damaged part is constructed, the nozzle tip is overheated, so that the reaction starts at the nozzle tip and the construction is interrupted, so that the furnace bottom repair cannot be satisfactorily performed. The mass ratio (Si purity) of the metal Si component contained in the metal silicon powder is not limited, but generally 90% to 98% or more is used.

金属粉末の粒子径は、炉底補修材料全体において、75μm以上が5質量%以下、20μm以下が3〜14質量%、残部を20μmより大きく75μm未満とすることが好ましい。より好ましくは、75μm以上が3.0質量%以下、20μm以下が5〜12質量%である。粒子径が75μm以上の金属粉末は、燃焼反応が弱く、配合量が多くなると燃焼継続性が低下するため、5質量%以下とすることが好ましい。20μm以下の金属粉末が3質量%未満である場合も、燃焼反応が弱くなり燃焼継続性が低下するため好ましくない。20μm以下の金属粉末が14質量%を超えると、粉体流動性が低下して脈動を引き起こして逆火の危険性が大きくなるため好ましくない。   As for the particle diameter of the metal powder, it is preferable that 75 μm or more is 5 mass% or less, 20 μm or less is 3 to 14 mass%, and the remainder is more than 20 μm and less than 75 μm in the entire furnace bottom repair material. More preferably, 75 μm or more is 3.0% by mass or less, and 20 μm or less is 5 to 12% by mass. The metal powder having a particle size of 75 μm or more has a weak combustion reaction, and the combustion continuity is lowered when the blending amount is increased. Even when the metal powder of 20 μm or less is less than 3% by mass, the combustion reaction becomes weak and the combustion continuity is lowered, which is not preferable. When the metal powder of 20 μm or less exceeds 14% by mass, the powder fluidity is lowered, causing pulsation and increasing the risk of backfire, which is not preferable.

(点火促進剤)
本発明に係る炉底補修材料では、金属シリコン粉末の酸化反応に必要な初期の熱量を補助する機能を有する金属粉末の点火促進剤を必要に応じて配合できる。点火促進剤を配合することにより、被施工体温度が800℃以下の比較的低温である場合でも、溶射開始時の点火を促進することができる。
(Ignition accelerator)
In the furnace bottom repair material according to the present invention, a metal powder ignition accelerator having a function of assisting the initial amount of heat necessary for the oxidation reaction of the metal silicon powder can be blended as necessary. By blending the ignition accelerator, it is possible to promote ignition at the start of thermal spraying even when the temperature of the workpiece is a relatively low temperature of 800 ° C. or less.

このような金属粉末としては、例えば、鉄粉、マンガン粉、バナジウム粉、マグネシウム粉、チタン粉、あるいはこれらの合金の粉末等を好適に使用することができる。これらの金属粉末は、単体で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。点火促進剤は発火点が300〜800℃であれば使用できるが、発火点が400℃以下である鉄粉が最も好ましく使用できる。   As such a metal powder, for example, iron powder, manganese powder, vanadium powder, magnesium powder, titanium powder, or a powder of these alloys can be preferably used. These metal powders may be used alone or in combination of two or more. The ignition accelerator can be used if its ignition point is 300 to 800 ° C, but iron powder having an ignition point of 400 ° C or less can be most preferably used.

点火促進剤を添加する場合の添加量は、主原料の全量に対して外掛けで0.1以上1.5質量%以下であることが好ましい。添加量が0.1質量%未満であると、点火促進剤の添加効果(点火促進効果)が十分得られなくなる。一方、添加量が1.5質量%より多いと、爆発や逆火等の作業上の危険性が高まるため好ましくない。また、点火促進剤として金属粉末の粒子径は100μm以下であることが好ましい。粒子径が100μmより大きいと反応性が乏しくなり、点火促進の効果が得られなくなるからである。   When the ignition accelerator is added, the amount added is preferably 0.1 or more and 1.5% by mass or less based on the total amount of the main raw material. When the addition amount is less than 0.1% by mass, the effect of adding the ignition accelerator (ignition promotion effect) cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the addition amount is more than 1.5% by mass, there is an increase in the risk of work such as explosion or flashback, which is not preferable. Moreover, it is preferable that the particle diameter of a metal powder as an ignition accelerator is 100 micrometers or less. This is because if the particle size is larger than 100 μm, the reactivity becomes poor, and the effect of promoting ignition cannot be obtained.

(燃焼補助剤)
本発明に係る炉底補修材料では、炉底補修材料の燃焼中に酸素を供給して、被施工体上で、燃焼剤である金属シリコン粉末を酸化させる機能を有する燃焼補助剤を必要に応じて配合することができる。燃焼補助剤は、金属シリコンに付着していると、被施工体に付着した際の受熱により酸素供給源となる金属酸化物の粉末からなる。
(Combustion aid)
In the furnace bottom repair material according to the present invention, if necessary, a combustion auxiliary agent having a function of supplying oxygen during combustion of the furnace bottom repair material and oxidizing the metal silicon powder as the combustion agent on the workpiece is required. Can be blended. When the combustion auxiliary agent is attached to the metal silicon, the combustion auxiliary agent is made of a metal oxide powder that becomes an oxygen supply source by receiving heat when attached to the workpiece.

このような金属酸化物としては、例えば、遷移金属酸化物、特に、第一遷移金属酸化物(酸化スカンジウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅)を好適に使用することができる。これらの金属酸化物は、金属シリコンに付着していると、被施工体上における燃焼中に自身の酸化数を低下させることで金属シリコンを酸化する。燃焼剤である金属シリコン粉末が酸化されるため、被施工体上での燃焼が継続されることになる。なお、これらの金属酸化物は、単体で添加されてもよく、2種以上が組み合わされて添加されてもよい。金属シリコン粉末を効率よく酸化させる観点からは、酸化鉄(Fe2O3)が、金属シリコン粉末が酸化されて生成したSiO2ガラスに固溶した場合に酸素透過速度を上昇させる効果もあるため特に好適に使用できる。   Examples of such metal oxides include transition metal oxides, particularly first transition metal oxides (scandium oxide, titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, oxidation Copper) can be preferably used. When these metal oxides adhere to the metal silicon, the metal silicon is oxidized by lowering the oxidation number of the metal oxide during combustion on the workpiece. Since the metal silicon powder that is the combustion agent is oxidized, the combustion on the workpiece is continued. These metal oxides may be added alone or in combination of two or more. From the viewpoint of efficiently oxidizing metal silicon powder, iron oxide (Fe2O3) is particularly suitable because it has an effect of increasing the oxygen permeation rate when it is dissolved in SiO2 glass produced by oxidation of metal silicon powder. it can.

燃焼補助剤を添加する場合の添加量は、主原料の全量に対して外掛けで0.3以上2.0質量%以下である。添加量が0.3質量%より少ないと燃焼剤の燃焼継続効果が少なくなる。また、添加量が2.0質量%より多いと、不純物が多くなり、組成が変化し過ぎて熱膨張特性等の設計特性が発揮できなくなるため好ましくない。また、金属酸化物粉末の粒子径は100μm以下であることが好ましい。粒子径が100μmより大きいと反応性が乏しくなり、燃焼の継続性を向上する効果が得られなくなる。   When the combustion auxiliary agent is added, the amount added is not less than 0.3 and not more than 2.0% by mass with respect to the total amount of the main raw material. When the addition amount is less than 0.3% by mass, the combustion continuation effect of the combustor is reduced. On the other hand, when the addition amount is more than 2.0% by mass, impurities are increased and the composition changes so much that design characteristics such as thermal expansion characteristics cannot be exhibited. Moreover, it is preferable that the particle diameter of metal oxide powder is 100 micrometers or less. When the particle size is larger than 100 μm, the reactivity becomes poor and the effect of improving the continuity of combustion cannot be obtained.

(その他の添加物)
上述の各成分に加えて、流動性改善や鉱物組成の調整を目的として、ヒュームドシリカや、マグネシウム、鉄から選択された元素の酸化物、炭化物、窒化物などを添加することもできる。
(Other additives)
In addition to the components described above, fumed silica, oxides of elements selected from magnesium and iron, carbides, nitrides, and the like can be added for the purpose of improving fluidity and adjusting the mineral composition.

以下に実施例及び比較例を提示して、本発明の炉底補修材料を説明する。   The furnace bottom repair material of the present invention will be described below by presenting examples and comparative examples.

表1、表2に示す配合割合で炉底補修材料を作成し、各炉底補修材料を使用した溶射施工により形成した施工体を評価した。各炉底補修材料で使用したSiO2質の耐火性粉末は珪石れんが粉である。各炉底補修で使用した金属シリコン粉末のSi純度は97%である。各炉底補修材料で使用した生石灰粉末の純度は96%である。なお、SiO2質の耐火性粉末の粒子径、生石灰粉末及び金属シリコン粉末の粒子径は、表1、表2中に示している。   Furnace bottom repair materials were prepared at the blending ratios shown in Tables 1 and 2, and construction bodies formed by thermal spraying using the respective furnace bottom repair materials were evaluated. The SiO2 refractory powder used in each furnace bottom repair material is silica brick powder. The Si purity of the metal silicon powder used in each furnace bottom repair is 97%. The purity of the quicklime powder used in each furnace bottom repair material is 96%. Tables 1 and 2 show the particle diameters of the SiO2 refractory powder and the particle diameters of the quicklime powder and the metal silicon powder.

炉底補修の作業性として、点火性、燃焼継続性、付着率についての評価や、施工体物性として凸凹を測定し平滑性に関して評価するために、各炉底補修材料1kgを、炉の中の床面に配置した230×230×30mmの珪石質れんがに平面状に吹き付けて施工体Aを作成した。   As the workability of furnace bottom repair, in order to evaluate ignitability, combustion continuity and adhesion rate, and to measure unevenness as construction physical properties and evaluate smoothness, 1 kg of each furnace bottom repair material is placed in the furnace. A construction body A was created by spraying a 230 × 230 × 30 mm siliceous brick placed on the floor surface in a flat shape.

また施工体特性として被施工体との接着強度を評価するために、各炉底補修材料3.5kgを炉の中の床面に、170×170×30mmの囲いを設けた230×230×30mm珪石質れんがに吹付けることで施工体Bを作成し、室温まで徐冷した後に、100×100mmの大きさに切出して供試した。   In addition, in order to evaluate the adhesive strength with the workpiece as a construction body characteristic, each furnace bottom repair material 3.5 kg was placed on a floor in the furnace, and a 230 × 230 × 30 mm enclosure with a 170 × 170 × 30 mm enclosure. The construction body B was created by spraying on a siliceous brick, slowly cooled to room temperature, and then cut into a size of 100 × 100 mm and used.

何れの施工も、エジェクタ式の溶射装置を用いて、搬送ガスは純度100%の酸素とし、流量は29Nm3/hとした。材料供給速度は90〜95kg/hとした。ランスは2mのものを使用し、先端ノズル径はφ21mmとし、炉の中の雰囲気温度を約1000℃に加熱した後、炉を開放し、れんがの表面温度が約800℃に冷却されたときに行った。   In each construction, an ejector-type thermal spraying apparatus was used, the carrier gas was oxygen having a purity of 100%, and the flow rate was 29 Nm 3 / h. The material supply rate was 90 to 95 kg / h. When the lance is 2 m in diameter, the tip nozzle diameter is 21 mm, the atmospheric temperature in the furnace is heated to about 1000 ° C, the furnace is opened, and the brick surface temperature is cooled to about 800 ° C. went.

各炉底補修による施工体に関する各評価の結果は、表1、表2中に記載している。   The result of each evaluation regarding the construction body by each furnace bottom repair is described in Tables 1 and 2.

点火性は、溶射施工開始時に点火するまでの時間と燃焼状態を目視観察することで評価した。「◎」は3秒未満で点火し材料が付着し始めたことを示し、「○」は3秒以上6秒未満で点火し材料が付着し始めたことを示し、「△」は6秒以上10秒未満で点火し材料が付着し始めたことを示している。   The ignitability was evaluated by visually observing the time until ignition at the start of thermal spraying and the combustion state. “◎” indicates that the material started to ignite after less than 3 seconds, “◯” indicates that the material began to ignite after 3 seconds or more and less than 6 seconds, and “△” represents 6 seconds or more. It ignites in less than 10 seconds, indicating that material has begun to deposit.

燃焼継続性は、溶射施工時の失火の状態を目視観察することで評価した。「◎」はランス走査速度を早くしても失火の気配がなく燃焼時の光が強いまま燃焼が継続したことを示し、「○」は失火の気配がなく燃焼時の光が強いまま燃焼が継続したがランス走査速度を早くすると失火しそうになったことを示し、「△」は燃焼を継続させるためにランス走査速度をやや落とす必要があったことを示し、「●」はランス走査速度を早くしても失火の気配がなかったが、燃焼時の光が非常に強く、燃焼による発熱量が多くなることによりノズル先端が過熱されることで、ノズル先端で反応が開始することが懸念されたことを示す。   Combustion continuity was evaluated by visually observing the state of misfire during thermal spraying. “◎” indicates that even if the lance scanning speed is increased, there is no sign of misfire and combustion continues with strong light during combustion, and “○” indicates that there is no sign of misfire and combustion with strong light during combustion is performed. The lance scanning speed was increased to indicate that it was likely to misfire. “△” indicates that the lance scanning speed had to be reduced slightly to continue combustion. “●” indicates that the lance scanning speed was reduced. There was no sign of misfire even as early as possible, but there is a concern that the reaction will start at the tip of the nozzle because the light at the time of combustion is very strong and the tip of the nozzle is overheated due to an increase in the amount of heat generated by combustion. It shows that.

平滑性は、施工体Aの施工面の中央部30mm×30mmの範囲を3D解析により最凹部と最凸部の差を測定することで評価した。「◎」は凹凸が1.0mm未満であったことを示し、「○」は凹凸が1.0mm以上1.5mm未満で合ったことを示し、「△」は凹凸が1.5mm以上2.0mm未満で合ったことを示し、「×」は凹凸が2.0mm以上4.0mm未満で合ったことを示し、「××」は凹凸が4.0mm以上6.0mm未満で合ったことを示している。   The smoothness was evaluated by measuring the difference between the most concave portion and the most convex portion by 3D analysis in the central portion 30 mm × 30 mm range of the construction surface of the construction body A. “◎” indicates that the unevenness is less than 1.0 mm, “◯” indicates that the unevenness is 1.0 mm or more and less than 1.5 mm, and “Δ” indicates that the unevenness is 1.5 mm or more. "X" indicates that the unevenness was met at 2.0 mm or more and less than 4.0 mm, and "XX" indicates that the unevenness was met at 4.0 mm or more and less than 6.0 mm. Show.

付着率は、溶射試験後に被施工Aの施工前後の被施工体の重量変化と、先端ノズルから吐出した炉底補修の重量に対する当該付着質量の割合を算出した。   The adhesion rate calculated the ratio of the said adhesion mass with respect to the weight of the to-be-processed body before and after construction of the construction A after a thermal spray test, and the weight of the furnace bottom repair discharged from the tip nozzle.

接着強度は、被施工面上の施工体Bから切り出した試料の施工体部にせん断応力を掛けて剥離させて、剥離した時に観測された荷重を接着面積で割ることで算出した。   The adhesive strength was calculated by applying a shearing stress to the construction body portion of the sample cut out from the construction body B on the construction surface and peeling it, and dividing the load observed at the time of peeling by the adhesion area.

表1に示す各実施例は、珪石れんが粉からなる耐火性粉末、金属シリコン粉末および生石灰粉末からなる主原料100質量%において、金属シリコン粉末の含有量が10〜20質量%であり、生石灰粉末の含有量が、22〜40質量%である配合である。   In each example shown in Table 1, the content of the metal silicon powder is 10 to 20% by mass in the main raw material 100% by mass composed of the refractory powder made of silica brick powder, the metal silicon powder and the quick lime powder, Is a compounding content of 22 to 40% by mass.

また、点火促進剤である粒子径が100μm以下の鉄粉、燃焼補助剤である粒子径が100μm以下の酸化第二鉄(酸化鉄(III))粉末を、適宜、添加している。なお、鉄粉、酸化第二鉄粉末の添加量は、主原料全量に対する外掛けで規定している。以下、各配合について簡単に説明する。   Further, iron powder having a particle size of 100 μm or less, which is an ignition accelerator, and ferric oxide (iron (III) oxide) powder having a particle size of 100 μm or less, which is a combustion auxiliary agent, are appropriately added. In addition, the addition amount of iron powder and ferric oxide powder is prescribed | regulated by the outer coating with respect to the main raw material whole quantity. Hereinafter, each formulation will be briefly described.

実施例1〜実施例3及び実施例7〜実施例8は、生石灰粉末の配合量をそれぞれ変更している。実施例4〜実施例6及び実施例9〜実施例11は、実施例3の配合において、生石灰粉末の粒度、酸化第二鉄粉末の配合量、鉄粉の配合量、珪石れんが粉の粒度配合、をそれぞれ変更している。実施例12〜実施例13は、実施例3の配合において、珪石れんが粉と金属シリコン粉末との配合割合をそれぞれ変更している。   In Examples 1 to 3 and Examples 7 to 8, the compounding amount of the quicklime powder is changed. Example 4 to Example 6 and Example 9 to Example 11 are the compounding of Example 3, with the particle size of quicklime powder, the compounding amount of ferric oxide powder, the compounding amount of iron powder, and the particle size compounding of silica stone brick powder. , Has been changed respectively. In Examples 12 to 13, the mixing ratio of the silica brick powder and the metal silicon powder in the combination of Example 3 is changed.

表1に示すように、いずれも点火性、燃焼継続性、平滑性、付着率、接着強度の各評価項目において、良好な結果が得られていることが理解できる。   As shown in Table 1, it can be understood that good results are obtained in each of the evaluation items of ignitability, combustion continuity, smoothness, adhesion rate, and adhesive strength.

続いて、表2に示す比較例について説明する。比較例1は、実施例1〜実施例3及び実施例7〜実施例8の配合との対比において生石灰粉末を含有していない(配合量ゼロ)配合である。この配合では、溶融不足になり平滑性が低下した。   Next, comparative examples shown in Table 2 will be described. Comparative Example 1 is a blend that does not contain quicklime powder in comparison with the blends of Examples 1 to 3 and Examples 7 to 8 (zero blending amount). With this formulation, melting became insufficient and smoothness was reduced.

比較例2〜比較例3は、実施例3との対比において、生石灰粉末の配合量を変更している。比較例2は生石灰の配合量が適正量より少ない場合であり、溶融不足になって平滑性が低下した。また、比較例3は適正量より多い場合であり、溶融不足になり平滑性が低下した。   In Comparative Examples 2 to 3, the amount of quicklime powder is changed in comparison with Example 3. The comparative example 2 is a case where the compounding quantity of quick lime is less than an appropriate quantity, and it became lack of melting and smoothness fell. Moreover, the comparative example 3 is a case where there is more than an appropriate quantity, and it became the lack of melting and smoothness fell.

比較例4〜比較例6は、実施例3との対比において、生石灰粉末の粒度を変更している。比較例4は生石灰の粒度が適正より粗い粒度分布に偏った場合であり、溶融不足になって平滑性が低下した。また、比較例5〜比較例6は適正より細かい粒度分布に偏った場合であり、燃焼継続性が著しく低下し、付着率も低下した。   Comparative Example 4 to Comparative Example 6 are different from Example 3 in that the particle size of the quicklime powder is changed. The comparative example 4 is a case where the particle size of quicklime is biased to a coarser particle size distribution than appropriate, and the smoothness was lowered due to insufficient melting. Further, Comparative Examples 5 to 6 were cases where the particle size distribution was biased to a finer particle size than appropriate, and the combustion continuity was significantly lowered and the adhesion rate was also lowered.

以上のように、炉底補修材料を、SiO2質の耐火性粉末と、燃焼剤としての金属粉末と、生石灰粉末で構成し、生石灰粉末粒度と含有量を適正にすることにより、平滑で接着強度の高い施工体を形成しながら、十分な燃焼継続性を有することができる。これにより、炉底損傷部の凸凹を、被施工面を損傷させることなく平滑かつ水平で強固な補修ができるため作業性や施工品質が向上する。その結果、作業時間が不要に長時間になることを抑制でき、かつ押詰まりリスクが低減し補修頻度も低減されるため施工コストの上昇を防止することができる。また、施工作業者が高温で粉塵の多い環境に曝される時間が不要に長時間になることもない。   As described above, the furnace bottom repair material is composed of SiO2 refractory powder, metal powder as a combustion agent, and quicklime powder, and by making the quicklime powder particle size and content appropriate, smooth and adhesive strength It is possible to have sufficient combustion continuity while forming a high construction body. Thereby, since the unevenness | corrugation of a furnace bottom damaged part can be repaired smoothly, horizontally and firmly, without damaging a to-be-processed surface, workability | operativity and construction quality improve. As a result, an unnecessarily long working time can be suppressed, the risk of clogging is reduced, and the repair frequency is also reduced, so that an increase in construction cost can be prevented. Further, the time for the construction worker to be exposed to a high temperature and dusty environment is not unnecessarily long.

Figure 2018039939
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以上説明したように、本発明に係る炉底補修材料は、平滑かつ水平に施工でき、接着強度に優れるため、コークス炉炭化室の炉底補修などに使用する補修部材として有用である。   As described above, the furnace bottom repair material according to the present invention can be applied smoothly and horizontally, and is excellent in adhesive strength. Therefore, it is useful as a repair member used for furnace bottom repair in a coke oven carbonization chamber.

Claims (5)

SiO2質の耐火性粉末と燃焼剤としての金属粉末と生石灰粉末よりなる主原料を含み、酸素とともに吹き付けて被補修面を補修する溶射法に使用する炉底補修材料であって、
前記主原料の全量に対して355μmより大きい粒子が5質量%以下、75μm以下の粒子が7〜20質量%、残部が75〜355μmの粒子である生石灰粉末を22〜40質量%含有することを特徴とする炉底補修材料。
A furnace bottom repair material used for a thermal spraying method that repairs a repaired surface by spraying with oxygen, including a main raw material composed of a refractory powder of SiO2 and a metal powder as a combustion agent and quicklime powder,
5 mass% or less of particles larger than 355 μm with respect to the total amount of the main raw material, 7 to 20 mass% of particles of 75 μm or less, and 22 to 40 mass% of quick lime powder that is 75 to 355 μm of the balance. Furnace bottom repair material.
前記耐火性粉末を、前記主原料の全量に対して40〜68質量%、
前記金属粉末としての金属シリコン粉末を、前記主原料の全量に対して10〜20質量%含有する、請求項1に記載の炉底補修材料。
40 to 68 mass% of the refractory powder with respect to the total amount of the main raw material,
The furnace bottom repair material of Claim 1 which contains 10-20 mass% of metal silicon powder as said metal powder with respect to the whole quantity of the said main raw material.
点火促進剤として、鉄粉、マンガン粉、バナジウム粉、マグネシウム粉、チタン粉、あるいはこれらの合金の粉末から選ばれる少なくとも1種を、前記主原料の全量に対して外掛けで主原料の0.1〜1.5質量%、さらに添加した、請求項1又は請求項2に記載の炉底補修材料。   As an ignition accelerator, at least one selected from iron powder, manganese powder, vanadium powder, magnesium powder, titanium powder, or a powder of an alloy thereof is used as an external coating of the main raw material in an amount of 0. The furnace bottom repair material according to claim 1 or 2, further added in an amount of 1 to 1.5 mass%. 燃焼補助剤として、遷移金属酸化物を、前記主原料の全量に対して外掛けで0.3〜2.0質量%、さらに添加した、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の炉底補修材料。   The transition metal oxide is further added as a combustion auxiliary agent in an amount of 0.3 to 2.0% by mass based on the total amount of the main raw material, according to any one of claims 1 to 3. Furnace bottom repair material. 前記燃焼補助剤が酸化スカンジウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、過酸化リチウム、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化ストロンチウム、過酸化バリウムから選ばれる少なくとも1種である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の炉底補修材料。   The combustion aid is scandium oxide, titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, lithium peroxide, calcium peroxide, magnesium peroxide, strontium peroxide, peroxide The furnace bottom repair material according to any one of claims 1 to 4, which is at least one selected from barium.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114031379A (en) * 2021-11-05 2022-02-11 瑞泰科技股份有限公司 Aluminum-silicon high-temperature spray coating

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59156967A (en) * 1983-02-23 1984-09-06 品川白煉瓦株式会社 Sio2-cao-li2o low expansion flame spray material
JP2006151771A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Kurosaki Harima Corp Thermal spray material for repairing industrial kiln
JP2011094191A (en) * 2009-10-29 2011-05-12 Jfe Steel Corp Material for repair by thermal spraying

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59156967A (en) * 1983-02-23 1984-09-06 品川白煉瓦株式会社 Sio2-cao-li2o low expansion flame spray material
JP2006151771A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Kurosaki Harima Corp Thermal spray material for repairing industrial kiln
JP2011094191A (en) * 2009-10-29 2011-05-12 Jfe Steel Corp Material for repair by thermal spraying

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114031379A (en) * 2021-11-05 2022-02-11 瑞泰科技股份有限公司 Aluminum-silicon high-temperature spray coating
CN114031379B (en) * 2021-11-05 2024-01-30 瑞泰科技股份有限公司 Aluminum-silicon high-temperature spray paint

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