JP2941869B2 - 火炎スプレー耐火物質用の方法および装置 - Google Patents

火炎スプレー耐火物質用の方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、傷みあるいは損傷を受けた耐火ライニング
の修理に関し、特に、これらのライニングをそのままで
修理するためのクロム、アルミニウムおよび／またはマ
グネシウム易酸化性粒子を有する火炎スプレー耐火物質
用の方法および装置に関する。
背景技術 金属処理炉、杓、燃焼チャンバー、均熱炉等は耐火煉
瓦あるいは耐火コーティングで内張（ライニング）され
ている。これらのライニングは、高温使用により応力に
よって腐食されたり損傷を受ける。
そのようなオーブンや炉のライニングを、それらが熱
い間に原状のままで修理することが長いこと操作者の目
的であった。そのような原状のままでの修理は、過剰な
温度変化により起こされる温度衝撃損傷と同様に、冷却
と加熱の時間を不要とする。
火炎スプレーの技術は当業者によく知られている。こ
の技術のより、溶融あるいは焼結された耐火粒子は、酸
素やり（lance）から修理される炉内にスプレーされ
る。そのような酸素やり（lance）は繊維保護ブランケ
ット内に覆われ、あるいは水冷された外側ジャケットを
設けられ、スプレー操作中に高温度とされるのを防止し
ている。
種々の火炎スプレー技術は、耐火粉体および酸素と混
合されて修理される壁面に放射される燃料として粉砕コ
ークス、ケロシンあるいはプロパンガスを使用してい
た。
英国特許明細書第1,151,423号は、燃料ガスの流れの
中の伴出された粉体化耐火物を教示している。特許明細
書第991,046号は、酸素の流れ中に粉体化された耐火物
質を伴出し、プロパンを燃料として使用することを開示
している。
米国特許第2,741,822号、米国特許第3,684,560号およ
びスウェーデン特許第102,083号は、加熱源としての粉
体金属を開示している。これらの方法は、Al2O3,MgO,Si
O2等の耐火酸化物の存在下でアルミニウム、シリコンお
よび／またはマグネシウム等の酸化体の一つ以上の酸化
による耐火材の成形塊体の形成を許容するものである。
これらの方法は、約50〜100μｍ以下の大きさを有する
易酸化金属微粉体を使用することを教示している。この
大きさの易酸化金属は急速な酸化と熱の放出を促進し
て、修理される箇所を軟化するのと同様に伴出された耐
火粒子を溶かし、あるいは軟化する。これらの方法は、
火炎の逆流による危険性があると指摘されている。火炎
の逆流の間、反応は酸素やり（lance）または搬送ホー
スを機械あるいは作業者のところまで戻ることがあり、
修理箇所の破壊と同様に障害を起こすことがある。
英国特許出願第GB2035524Bは、粉体耐火材および易酸
化物質を酸素酸やり（lance）の出口まで搬送するのに
空気あるいは他の不活性ガスを使用し、粉体耐火材およ
び易酸化物質は、酸素やり（lance）の出口まで別に搬
送された酸素と酸素やり（lance）の出口で混合される
方法を開示している。この方法は、火炎スプレー耐火材
および易酸化粉体の危険性を多少克服しているが、体積
速度がきわめて遅いという結果をもたらしている。この
遅い堆積速度は、１分間で50ないし100リットル中に約
0.5kgというように不活性ガス中を搬送される混合物の
量が少ないことに起因する。空気の割合を克服ために必
要な酸化体の大容量は、この方法の費用を増大し、材料
が混合された際等に起きるさらなる危険性をもたらす。
例えば、この実施例は100BSメッシュ成形（約150μｍ）
以下の金属酸化体の40％の使用を教示している。また、
この方法は、不活性ガスキャリアーを補うために、約2:
1から4:1の比で大量の酸素を消費する。
アルミニウム、シリコンおよび／またはマグネシウム
耐火酸化物の火炎スプレーは当業者によく知られてい
る。しかし、これらの耐火酸化物とともにシリコンおよ
びアルミニウム／マグネシウムが燃料として使用される
と、残留シリコン（SiO2）が生成され、堆積した耐火塊
体は高腐食環境での磨滅に抗するのに十分な耐火材では
ない。残留酸化クロムを堆積するクロム燃料や酸化ジル
コニウムを堆積するジルコニウム燃料のように堆積した
耐火塊体により高い耐磨滅性をもたらす易酸化粉体およ
び耐火粉体は、反応性が高く、火炎の逆流等のために火
炎スプレー方法において従来有用ではなかった。
このため、従来は反応性が高すぎて火炎逆流や大規模
爆発を誘発しやすいとされいた易酸化粉体や耐火粉体を
用いることができるとともに、従来よりも高い堆積速度
を達成できる耐火粉体および易酸化粉体を伴出する火炎
スプレー用の方法および装置が望まれている。
発明の概要 本発明は、例えば炉の内面のような原位置修理用の火
炎スプレー耐火材用の方法および装置を提供する。燃焼
を援助し得ない不活性キャリアーガスと耐火酸化物の粒
子と燃焼可能な金属あるいは易酸化物が火炎スプレー装
置に噴射され、火炎スプレー装置では高圧酸素がキャリ
アーガスと粒子の混合物を吸引し加速する。キャリアー
ガスと酸素の制御された比は、クロム、ジルコニウム、
アルミニウムおよび／またはマグネシウムのような高い
可燃性金属粒子を火炎逆流を起こさない加熱源として可
能ならしめる。この方法および装置は、毎時2000ポンド
を越える耐火酸化物の堆積速度を可能とし、改良された
耐磨滅性を有する高品質の耐火塊体を達成する。
本発明の方法は、クロム、マグネシウム、ジルコニウ
ムおよび他の高い反応性を有する易酸化物およびそれら
の混合物を使用することが可能であり、これらは、従来
のシリコンおよび他の低融点物質に比べて、よりよい化
学性、耐火性および高い融点を堆積耐火塊体に付与す
る。
本発明の装置は、伴出された粒子を吸引し加速してよ
り高い密度と低い多孔性の堆積耐火塊体を形成し、これ
により耐磨滅性を向上する。
本発明の方法および装置は、従来の方法および装置に
比べて堆積耐火塊体の付着速度を実質的に増加する。し
たがって、これにより付着時間を短縮し、非生産性の非
稼働時間が高い相対コストを有するような高生産性付着
において本発明の方法および装置を望ましいものとす
る。
したがって、本発明は耐火塊耐成形の方法を提供し、
そこではキャリアーガスおよび易酸化物質と非燃焼性耐
火物質の伴出された粒子の混合物が、酸素の高圧流によ
って火炎スプレー装置内に吸引されて酸素−キャリアー
ガス−易酸化物質−耐火物質の流れを形成する。
明細書および請求の範囲に使用しているように、キャ
リアーガス、不活性ガスの用語は易酸化成分の酸化を援
助し得ないガスを意味し、例えばアルゴンのような希ガ
スと同様に空気を含むものである。
吸引は、酸素対キャリアーガスの比を約５対１から30
対１、より好ましくは約８対１から12対１とするために
行われる。キャリアーガスに対する酸素の比は、相対的
な圧力で伝えられ、吸引された粒子を加速する。
易酸化物質は、クロム、アルミニウム、マグネシウ
ム、ジルコニウム、および、これらの混合物からなる。
耐火物質は、ジルコニウムあるいは炭素と同様に二つの
酸化状態にあるクロム、あるいはアルミニウム、あるい
はマグネシウム、あるいは鉄の酸化物を有している。易
酸化物は、混合物中で粒子の約５〜20重量％、好ましく
は８〜17重量％、より好ましくは８〜12重量％を構成す
る。
耐火物質はシリコンカーバイドで構成されてもよく、
その場合、易酸化物はシリコン、アルミニウム、クロ
ム、ジルコニウムまたはマグネシウム、および、これら
の混合物でよく、混合物中で粒子の約10〜30重量％、好
ましくは15〜25重量％を構成する。
すべての例において、易酸化物は60μｍ以下、好まし
くは20μｍ以下の平均粒子サイズを有する。
また、本発明は、耐火塊体を形成するための装置であ
って、酸素−キャリアーガス−易酸化物−耐火物質流を
形成するためにキャリアーガスおよび易酸化物と非燃焼
性耐火物の伴出された粒子とからなる混合物を火炎スプ
レー手段中に吸引するための高圧酸素流吸引手段を備え
た装置を提供する。この吸引手段は、火炎スプレー手段
の出口までの間のどこに配設されてもよい。酸素やり
（lance）は、使用の高温環境に対して隔離され、ある
いは水ジャケットを取り付けられる。本装置は、粒子入
口と流体連通している空気あるいは他のキャリアーガス
入口のようなスクリュー搬送機あるいは重力搬送機のよ
うな、キャリアーガスと伴出された粒子との混合体を形
成するための手段を有し、この混合物を形成するための
手段は、空気あるいは不活性ガスが付加されるモーター
駆動回転翼であってよい。
このような本発明の態様は、添付の図面に関連した以
下の詳細な説明にてよりよく理解できる。
図面の簡単な説明 図1Aおよび1Bは、本発明の火炎スプレー装置の二つの
実施例の断面概略図である。
図２は、火炎スプレー装置の他の実施例の断面概略図
である。
図3A,3Bおよび3Cは、それぞれスクリュー搬送機、重
力搬送機およびモーター駆動回転翼の断面概略図であ
る。
最適実施例の詳細な説明 図1Aを参照すると、10で示される火炎スプレー酸素や
り（lance）は出口端12、絶縁物16で囲まれた本体14お
よび入口端部18を備えている。酸素やり（lance）10の
入口端部18は規制部20を有する吸引機19が備えられ、こ
の規制部20において供給源Ｓからノズル21を通って送ら
れた高圧酸素はキャリアーガスと伴出された粒子の混合
物を導管22を通して導管24から吸引する。
図1Bはキャリアーガスと伴出された粒子の混合物の吸
引と加速のための他の変更例を示し、ここでは、ノズル
21は導管22が吸引機19に入る通路の一点に供給源Ｓから
の高圧酸素を送り出す。
図２は火炎スプレー酸素やり（lance）10′を示し、
火炎スプレー酸素やり（lance）10′は吸引機19が本体
の外側に配設される代りに規制部20′が酸素やり（lanc
e）10′の本体14′内に配設され、また図示のように、
酸素やり（lance）10′および導管22′の全体が絶縁物1
6′内に納められていることを除いて、図1Bの火炎スプ
レー酸素やり（lance）と同様である。図1Bのように、
酸素はノズル21′の経由して導管22′が本体14′に入る
通路の一点に送り出され、混合物を吸引および加速す
る。
図３は種々のスプレー装置を示し、このスプレー装置
によりキャリアーガスと流体が混合され、本発明の火炎
スプレー装置により吸引される流体を形成する。
図3Aは易酸化物および耐火物質の粒子Ｐを収容したホ
ッパー31を備えたスプレー装置30を示している。このホ
ッパー31はスクリュー搬送機32によって空にされ下降流
規制部38を有する吸引機36に流体連通している漏斗34内
に移され、この下降流規制部38内に供給源Ｃからのキャ
リアーガス流がノズル40を通って向けられている。この
ベンチュリー38は、図1Aおよび1Bの酸素やり（lance）1
0、あるいは図２の酸素やり（lance）10′のような酸素
やり（lance）にキャリアーガスと伴出された粒子との
流れを送り出すために導管24と流体連通とされている。
図3Bは下降流規制部38′を有する吸引機36′内に移さ
れるホッパー31′を備え、下降流規制部38′と流体連通
されたスプレー装置30′を示している。この移送は、ホ
ッパー31′の内容物上に作られた外部空気圧によって高
めることができる。図3Aに示されるように、ノズル40′
を通って供給源Ｃから送り出されるキャリアーガスは粒
子Ｐを吸引し、規制部38′を出て導管24′に入り火炎ス
プレー酸素やり（lance）に送られる流れを作る。図3C
に示されるように、スプレー装置30″はベンチュリーの
代りにモーター駆動回転翼を備えてもよく、このモータ
ー駆動回転翼は粒子を内部に押しやり、適切な量のキャ
リアーガスを加えられて、導管24″を通って火炎スプレ
ー装置の送り込まれるための伴出された粒子流を形成す
る。
図示のように、酸素やり（lance）の入口端部あるい
は酸素やり（lance）の長さに沿ったいずれかの位置に
形成された吸引機の使用は、加速機として十分な酸素を
導き、酸素やり（lance）の出口端部での酸素−キャリ
アーガス−酸化物質−耐火物質出口速度を最適のものと
する。
スプレー装置からの粒子流中への空気のような不活性
キャリアーガスの導入は、充分な希釈効果をもたらし、
酸素が加えられた際の火炎逆流反応を抑制する。酸素に
対するキャリアーガスの比の制御は酸素やり（lance）
で生じる火炎逆流を防止し、あるいは損害のないものと
し、出口端部で起こることが知られている“先端”反応
を抑制あるいは最小限なものとする。先端反応は、出口
端部あるいは酸素やり（lance）の長さに沿ったところ
で耐火塊体の集積を起こし、酸素やり（lance）がきれ
いにされるか、あるいは交換されるまで工程が中断され
ることを必要とし、遅れを生じる。
酸素対キャリアーガスの希釈比は、５対１から30対１
の範囲であることが重要である。出口よりも前の酸素や
り（lance）入口あるいは酸素やり（lance）の長さに沿
った位置での吸引機の使用は、１ポンド／分のような少
量から50ポンド／分までの付着速度の柔軟性を提供す
る。
100ポンド／分の付着速度は、より高いキャリアーガ
ス／粒子搬送速度とともに、比例したより大きな酸素や
り（lance）と、より高い酸素搬送速度を用いて達成さ
れる。
不活性ガスの希釈効果は、火炎逆流問題を生じること
なくクロム、アルミニウム、ジルコニウムおよび／また
はマグネシウムのような高反応性易酸化物質の一以上を
使用する方法を許容する。
不活性ガスの希釈効果は、火炎逆流問題あるいは爆発
問題を生じることなく、純粋酸素と混合された場合に爆
発を起こすことが知られている鉄（FeO,Fe2O3,Fe3O4ま
たは錆）を15％まで含有する予め溶融された耐火粒子／
粉体を使用する方法を許容する。
ここで詳しく述べたパラメーターの範囲での酸素／キ
ャリアーガス／粒子混合物の微調整は、細かくされたジ
ルコニウム金属粉体あるいは鉄酸化物を80％まで含有す
る物質のような他の高反応性物質の使用を許容する。
総量で８〜12％での微細易酸化粉体の使用は、本方法
を酸化マグネシウム／酸化クロム／酸化アルミニウム耐
火物質の作成に用いる場合、塊体の化学的性質、密度お
よび多孔性に関して高い品質の耐火塊体を作成するのに
十分である。そのような粉体は、好ましくはクロム、ア
ルミニウム、ジルコニウム、および／またはマグネシウ
ム金属の一つ以上からなり；それらの粉体は酸化マグネ
シウム／亜クロム酸塩、酸化アルミニウム／亜クロム酸
塩、マグネサイト／酸化アルミニウム、および酸化ジル
コニウム／亜クロム酸塩の結合マトリックスおよび／ま
たはそれらの組み合わせを生成する。このような結合マ
トリックスは、高温度環境での耐磨滅性を向上させて、
酸化物質の一部あるいは全部として従来技術で使用され
た反応性の少ないシリコン粉体を用いることにより作ら
れたシリカ型結合を上回るものとする。
シリコン粉体は、シリカの調整されたパーセンテージ
を最終化学分析に加えるように使用されることができ、
したがって、最終化学分析に関して制御の全波長域を考
慮に入れる。このような付加は、シリコン粉体がアルミ
ニウム、クロム、マグネシウムあるいはジルコニウムの
ような反応性易酸化粉体よりも相対的に少ない反応熱を
作り出すにもかかわらず、酸化粉体の総パーセンテージ
を実質的に増大することができる。典型的な代用は、他
の粉体の１％毎にシリコン２％である。このような代用
は、最終耐火塊体分析にシリカを加えることを求められ
る。総量で15〜25％での微細な易酸化粉体の使用は、本
方法をシリコンカーバイドを基材とした耐火物質の作成
に用いる場合、塊体の化学的性質、密度および多孔性に
関して高い品質の耐火塊体を作成するのに充分である。
易酸化物質の好ましい粒子径は約60μｍ以下、好まし
くは40μｍ以下、より好ましくは20μｍ以下である。よ
り小さい粒子径は反応と熱の展開の速度を増加させ、よ
り凝集性の耐火塊体が堆積される結果をもたらす。
易酸化物質のきわめて微細な粒子は発熱反応において
実質的に消費され、この発熱反応は酸素−キャリアーガ
ス−易酸化物質−耐火物質の流れが酸素やり（lance）
を出る時に起こる。この流れのどんな残留物も、その中
の物質の酸化物の形態、または生成された酸化物の種々
のものの化学的組み合わせにより生成されたスピネルの
形態中にある。一般に、易酸化粒子が粗くなるほど、反
応熱中で全て消費されるよりも、酸化物を生成する性質
がより大きくなる。しかし、これは酸化物生産の費用の
かかる方法であり、上述のようなきわめて微細な酸化粒
子を使用し、適切な耐火酸化物の意図的な付加により望
ましい化学的性質を達成することが好ましい。
高温度状態で使用される耐火塊体の化学的性質の一部
としてのクロム酸化物の使用は、熱衝撃あるいは遅延傾
向を減少し、また耐磨滅性を高めるための高価な付加で
あると長い間考えられていた。クロム酸化物は世界の種
々の部分で自然に生じ、溶融のような種々の方法で加熱
処理を受けるが、取り除くのが困難であったり費用がか
かる副生物を副有する。一つの特定の供給源は、汚染物
質としての鉄酸化物を高い割合で含有する。この物質
は、ある付着において耐火塊耐に特に優れた耐久特性を
付与することを立証している。
その他の物質は、例えばコハート（Cohart）により製
造されたような再溶融流体煉瓦の粉砕により製造され
る。いくつかは、コハートRFGあるいはコハート104グレ
ードとして市販されている。また、一般に、これらの物
質のいくつかは、Cr2O3を18〜22％、鉄酸化物を６〜13
％含有する。これらの物質は純粋酸素存在下で使用する
場合、激しい火炎逆流が生じる。しかし、酸素が添加さ
れる前に不活性キャリアーにより希釈すると、火炎逆流
はなくなるか、あるいは危険でなく激しくないレベルま
で減少される。
酸素に対するキャリアーガスの比は、発熱反応のため
の適正な条件を形成する能力において重要な高価を有す
る。空気過多は反応を低下あるいは冷し、形成された塊
体の多孔性を高め、このため、塊体の耐久性を減少させ
る。さらに、反発（rebound）百分率を増大させるの
で、塊体のコストが増大する。これは、発熱反応の維持
を困難にする。空気をアスピラント（aspirant）として
用いて粒子を搬送するスプレー装置は空気５〜15psiに
て全も好ましく作動され、酸素をアスピラント（aspira
nt）として用いて粒子を火炎スプレー装置へ搬送するス
プレー装置は酸素50〜150psiにて最も好ましく作動され
ることが知られている。この場合、空気および酸素用の
同じ大きさのノズルは、酸素対空気が10対１の標準の最
も好ましい希釈容量比を与える。酸素対空気が５対１と
同じように抵い希釈比および酸素対空気が30対１と同じ
ように高い希釈比は、30対１であっても効果的となり、
鉄酸化物あるいはクロム金属のような特定の活性物質に
より火炎逆流を生じる。最も理想的な作動圧力は、空気
８〜12psiおよび酸素80〜120psiであり、10対１の作動
圧力に可能なかぎり近いものであり、すなわち、空気8p
si対酸素80psiおよび空気12psi対酸素120psiである。
異なった耐火酸化物の融点変化を補正するための酸化
物／耐火酸化物比の調整によって、ほとんど全ての化学
的分析の耐火塊体を作ることが可能となる。MgO/Cr2O3/
Al2O3物質の火炎スプレーの場合、アルミニウム／クロ
ムおよび／またはマグネシウムの一つ以上の酸化物混合
体は性格な化学分析再生成、低い反発（rebound）レベ
ル（物質損失）、および密度と多孔性に関して高い量と
高い質の耐火塊体製造を許容することが知られている。
酸化物質の最も理想的な重量％は、この形式の塊体では
8 1/2〜10 1/2％である。
使用される耐火酸化物質はメッシュグレードの広い範
囲で変化することができ、それにもかかわらず満足な耐
火塊体を製造することができる。高筆質塊体は、−10か
ら微粉体（dust）USSまでのふるいにかけられた耐火粒
子であって、−200メッシュUSSを２％の低さで含有する
粒子を使用して得られる。他の高品質塊体は、−100か
ら微粉体（dust）USSまでのふるいにかけられた耐火粒
子であって、−200USSを50％以上含有する粒子を使用し
て得られる。一般に、粗大な粒子を使用する場合に、耐
火塊体堆積はより速くなる。粗大物質の課題な割合は、
供給管内での物質固着や耐火塊体生成速度の低下をもた
らす。
本発明の大きな高価は、耐火塊体が毎時2000ポンド
（1bs）以上の速度で形成されることである。キャリア
ーガス／粒子の混合体の供給速度を高め、ベンチュリー
および／または酸素やり（lance）の大きさを拡大する
ことにより、毎時6000ポンド（1bs）以上の供給速度が
達成されることが明らかとなる。このスケールアップで
は、酸素／キャリアーガス比を５−１（酸素／キャリア
ーガス）から30−１（酸素／キャリアーガス）の間に保
つことが重要である。
本発明の実験の最適例を以下の例により更に示す。
実験例Ｉ −12微粉（dust）USSメッシュグレードでふるいにか
けられたものを含むコハート（Cohart）RFGとしての商
標で知られている粉砕されたRFG煉瓦（brick）を91％；
平均粒子径が３〜15μｍのアルミニウム分を５％、平均
粒子径が３〜15μｍのクロム分を４％含んで構成される
混合物を使用して本発明の方法により、操作温度と同じ
もしくは操作温度に近い温度において銅溶解転炉の羽口
ラインの耐火ブロック／煉瓦をその位置で修正した。混
合物は10psiで空気流中を酸素やり（lance）の入口端部
のベンチュリーに搬送され、入口端部では100psiの圧力
で酸素流によって毎時1700ポンド（1bs）の速度で破損
した羽口ラインに向けて放出された。この羽口ライン
は、付着性があり凝集性の耐火修理塊体を形成するため
に1200゜Fを越える温度であった。
実験例II 実施例ＩのRFG煉瓦（brick）の20％の代りに、−60か
ら微粉（dust）メッシュまでの典型的なメッシュグレー
ドである粉砕された93％Cr2O3煉瓦（brick）の20％を用
いて実験例Ｉの方法が繰り返された。
実験例III 共に平均ミクロサイズが３〜15μｍの間である0.5％
マグネシウム粉および１％付加クロム粉を用いて実験例
Ｉの方法が繰り返された。
実験例IV １％アルミニウム粉が、92％RFG煉瓦（brick）を与え
るRFG煉瓦（brick）の１％、４％アルミニウム粉、およ
び４％クロム粉とにより置き換えられた他の実験例Ｉの
方法が繰り返された。
実験例XVII −50から100USSメッシュの品質の99％シリコンカーバ
イドを79重量％、−325USSメッシュの品質の98％純粋シ
リコン金属粉体を16.25重量％、−325USSメッシュの品
質の純粋アルミニウム金属粉体を４重量％および−325U
SSメッシュの品質の99.9％純粋マグネシウム金属粉体を
0.75重量％を含有する混合物を調製した。この混合物は
実験例Ｉで特定されたのと同様の方法により二重ベンチ
ュリー空気酸素システムを通って、シリコンカーバイド
仕切り柱（tray column）に対して放出され、この仕切
り柱（tray column）は亜鉛粉体の燃焼精製において使
用される。亜鉛液体金属および亜鉛酸化漏出物は冷却さ
れ、接着性溶融耐火塗布物が形成された。
実験例I,IVにおいて本方法は、100psiでスプレー装置
ベンチュリーに射出された純粋酸素を用い、約毎分１ポ
ンド（lb）の速度で実験例ＩとIVの製法においてこれら
を吸引して行われた。火炎の逆流が起こされてこの製法
を使用できないものとした。そして、毎分１ポンド（l
b）、毎分３ポンド（lb）、毎分９ポンド（lb）、毎分1
5ポンド（lb）、毎分33ポンド（lb）の付着速度に上述
のように希釈と酸素対空気が8:1から12:1の相対圧力を
用いて、それらの使用ができなくなる激しい火炎逆流を
生じることなく実験が繰り返された。蓄積と品質の反発
（rebound）に関して最も望ましい製法は、実験例Ｉと
実験例XVIIのものであったが、テストされた全ての混合
物は接着性溶融耐火塊体を作った。
本発明の変化および変更は、上記の詳細な説明により
当業者にとって明らかなものである。したがって、本発
明は、添付された請求の範囲内において、本質的に示し
記述されたものとは別の態様で実験され得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 4/00 - 6/00 B05B 7/20

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）50psiから150psiの圧力を有する酸素
    の高圧流を酸素出口ノズルを通して火炎スプレー装置内
    に射出し、 ｂ）火炎スプレー装置中の前記酸素の高圧流内に、キャ
    リアーガスおよび易酸化性物質と非燃焼性耐火物質の伴
    出された粒子とを有する混合物を射出し、前記キャリア
    ーガスは5psiから15psiの圧力をもち、酸素−キャリア
    ーガス−易酸化性物質−耐火物質流を形成し、前記混合
    物は相対圧力における酸素対キャリアーガスの５対１か
    ら30対１の体積比を達成する量で射出され、 ｃ）酸素−キャリアーガス−易酸化性物質−耐火物質流
    を火炎スプレー装置の出口ノズルから耐火ライニングに
    向けて放出し、 ｄ）易酸化性物質を燃焼させ、 ｅ）耐火塊体を形成する、 ステップを有する耐火塊体成形の方法。
  2. 【請求項２】前記ステップｂ）の射出は、８対１から12
    対１の酸素対キャリアーガスの体積比を作るために行わ
    れる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記ステップｂ）の後に、さらに酸素出口
    ノズルからわずか下流側で且つ前記火炎スプレー装置の
    出口ノズルよりも上流に設けた規制部内にて、前記酸素
    ガスと前記キャリアーガスと前記易酸化性物質と前記非
    燃焼性耐火物質の伴出された粒子とを混合して、酸素−
    キャリアーガス−易酸化性物質−耐火物質流を加速し、
    この加速流の速度を前記混合物の速度よりも大とするス
    テップを有する請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記易酸化性物質はクロム、ジルコニウ
    ム、シリコン、アルミニウムおよびマグネシウムの一以
    上を含み、前記耐火物質はクロム、ジルコニウム、アル
    ミニウムおよびマグネシウムの一以上の酸化物を含む請
    求項１乃至３いずれかに記載の方法。
  5. 【請求項５】前記易酸化性物質は混合物中の粒子の８〜
    17重量％を構成する請求項１乃至４いずれかに記載の方
    法。
  6. 【請求項６】前記耐火物質はクロム酸化物、ジルコニウ
    ム酸化物、シリコン酸化物、マグネシウム酸化物および
    アルミニウム酸化物の一以上を含む請求項１乃至５いず
    れかに記載の方法。
  7. 【請求項７】前記耐火物質はマグネシウム酸化物、クロ
    ム酸化物およびアルミニウム酸化物の一以上を含み、前
    記易酸化性物質はクロム、アルミニウムおよびマグネシ
    ウムの一以上を含み、前記易酸化性物質は混合物中の粒
    子の約８〜12重量％を構成する請求項１乃至６いずれか
    に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記易酸化性物質はシリコン、アルミニウ
    ム、クロム、ジルコニウムおよびマグネシウムの一以上
    を含み、前記耐火物質はシリコンカーバイドを含み、前
    記易酸化性物質は混合物中の粒子の15〜25重量％を構成
    する請求項１乃至６いずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】前記易酸化性物質は60μｍ以下の平均粒子
    径を有する請求項１乃至８いずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記混合物は、さらに鉄酸化物を含む請
    求項１乃至９いずれかに記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記キャリアーガスと前記伴出された粒
    子とは、火炎スプレーランス（lance）中に配設された
    ベンチュリーを通して酸素の高圧流により吸引される請
    求項１乃至10いずれかに記載の方法。
  12. 【請求項１２】ａ）50psiから150psiの圧力で酸素の高
    圧流を火炎スプレー装置へ射出するための酸素出口ノズ
    ルを含む手段と、 ｂ）5psiから15psiの圧力で、かつ相対圧力における酸
    素対キャリアーガスの５対１から30対１の体積比を達成
    する量で、火炎スプレー装置中の酸素の高圧流内にキャ
    リアーガスおよび易酸化性物質と非燃焼性耐火物質の伴
    出された粒子とを有する混合物を射出するためのキャリ
    アーガス−易酸化性物質−耐火物質出口ノズルを含む手
    段と、 ｃ）前記酸素−キャリアーガス−易酸化性物質−耐火物
    質流を耐火ライニングに向けて放出するための出口ノズ
    ルを含む手段と、 を有する耐火塊体成形用の装置。
  13. 【請求項１３】前記体積比を達成するために、前記酸素
    ガスの流れとキャリアーガス−易酸化性物質−耐火物質
    の流れを制限し、混合するための手段をさらに備える請
    求項12の装置。
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