JP3018057B2 - ＭｇＯ−ＺｒＯ２ −ＳｉＯ２ 系溶射材料 - Google Patents
ＭｇＯ−ＺｒＯ２ −ＳｉＯ２ 系溶射材料Info
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- JP3018057B2 JP3018057B2 JP5338012A JP33801293A JP3018057B2 JP 3018057 B2 JP3018057 B2 JP 3018057B2 JP 5338012 A JP5338012 A JP 5338012A JP 33801293 A JP33801293 A JP 33801293A JP 3018057 B2 JP3018057 B2 JP 3018057B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工業窯炉の内張り耐火
物の形成、補修、コーティングあるいは耐火物品の形
成、補修、コーティングに用いられる高耐用性ＭｇＯ−
ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料に関するものである。本
発明が適用される対象は、転炉、熱処理炉、加熱炉、均
熱炉、電気炉、ロータリーキルン、焼却炉等の工業窯炉
のほか、混銑車、取鍋、脱ガス炉、タンディッシュ、酸
素吹込みランス等である。
物の形成、補修、コーティングあるいは耐火物品の形
成、補修、コーティングに用いられる高耐用性ＭｇＯ−
ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料に関するものである。本
発明が適用される対象は、転炉、熱処理炉、加熱炉、均
熱炉、電気炉、ロータリーキルン、焼却炉等の工業窯炉
のほか、混銑車、取鍋、脱ガス炉、タンディッシュ、酸
素吹込みランス等である。
【０００２】
【従来の技術】ＭｇＯは融点が高いことから、各種工業
窯炉のライニングあるいは吹付補修材料として使用され
ている。しかしながら、溶射材料として用いる場合、Ｍ
ｇＯは融点が高く、火炎溶射装置の火炎中で溶融しない
ため、ＭｇＯに溶融性を付与するために、例えば精錬炉
からの発生スラグを配合する方法が提案されている（特
開昭６４−２８２８１号公報）。また、ＭｇＯは熱膨張
率が高く、温度変動のある工業窯炉での使用に際しては
溶射体の損傷や、ライニングからの剥離等の難点があ
る。
窯炉のライニングあるいは吹付補修材料として使用され
ている。しかしながら、溶射材料として用いる場合、Ｍ
ｇＯは融点が高く、火炎溶射装置の火炎中で溶融しない
ため、ＭｇＯに溶融性を付与するために、例えば精錬炉
からの発生スラグを配合する方法が提案されている（特
開昭６４−２８２８１号公報）。また、ＭｇＯは熱膨張
率が高く、温度変動のある工業窯炉での使用に際しては
溶射体の損傷や、ライニングからの剥離等の難点があ
る。
【０００３】一方、ジルコン（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 ）
は、耐火材料として熱膨張率が低いことが一般に知られ
ているが、ジルコンを主体とする溶射材料としては、ジ
ルコン耐火物を内張りした工業窯炉の補修材として、ジ
ルコン−アルミナ系溶射材料が提案されており（特開昭
５８−１４０３７２号公報）、同溶射材料は、ジルコン
−アルミナ混合物に、第３成分としてマクネシアを１〜
１０ｗｔ％添加してなるものであり、かくして溶融物の
凝固範囲を広くし、溶射体と内張りれんがの結合力の強
化を図ろうとするものである。
は、耐火材料として熱膨張率が低いことが一般に知られ
ているが、ジルコンを主体とする溶射材料としては、ジ
ルコン耐火物を内張りした工業窯炉の補修材として、ジ
ルコン−アルミナ系溶射材料が提案されており（特開昭
５８−１４０３７２号公報）、同溶射材料は、ジルコン
−アルミナ混合物に、第３成分としてマクネシアを１〜
１０ｗｔ％添加してなるものであり、かくして溶融物の
凝固範囲を広くし、溶射体と内張りれんがの結合力の強
化を図ろうとするものである。
【０００４】ところが、これまで高融点のＭｇＯと低膨
張率のジルコンを主体とする溶射材料は提案されていな
い。
張率のジルコンを主体とする溶射材料は提案されていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みて、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ
2 系溶射材料を提供するに当り、ＭｇＯは融点が高く溶
射材料として使用する上においてＭｇＯと反応して低融
点化合物を形成する必要があること、配合材としてＺｒ
Ｏ2 を使用する場合に、その配合料によって溶融性、耐
食性に著しい影響を及ぼすことを勘案して、良好な溶融
性が得られ且つ高耐食性を示すと共に溶射体の温度変動
に対する耐スポーリング性を向上することにより高耐用
化を図れるＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料を提
供することを目的とする。
従来技術の問題点に鑑みて、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ
2 系溶射材料を提供するに当り、ＭｇＯは融点が高く溶
射材料として使用する上においてＭｇＯと反応して低融
点化合物を形成する必要があること、配合材としてＺｒ
Ｏ2 を使用する場合に、その配合料によって溶融性、耐
食性に著しい影響を及ぼすことを勘案して、良好な溶融
性が得られ且つ高耐食性を示すと共に溶射体の温度変動
に対する耐スポーリング性を向上することにより高耐用
化を図れるＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく提供されたもので、その要旨とするところは、
下記のとおりである。 （１）ＭｇＯ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３
２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％からなることを特
徴とするＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料。
決すべく提供されたもので、その要旨とするところは、
下記のとおりである。 （１）ＭｇＯ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３
２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％からなることを特
徴とするＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料。
【０００７】（２）ＭｇＯ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ
2 ：１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％、あ
るいは及びその他成分：１０ｗｔ％以下からなることを
特徴とするＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料。
2 ：１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％、あ
るいは及びその他成分：１０ｗｔ％以下からなることを
特徴とするＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料。
【０００８】
【構成および作用】本発明の溶射材料の組成を、Ｍｇ
Ｏ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３２ｗｔ％、
ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％、あるいはＭｇＯ：４８〜８
４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５
〜２２ｗｔ％、及びその他成分：１０ｗｔ％以下に限定
した理由を説明する。
Ｏ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３２ｗｔ％、
ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％、あるいはＭｇＯ：４８〜８
４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５
〜２２ｗｔ％、及びその他成分：１０ｗｔ％以下に限定
した理由を説明する。
【０００９】本発明の溶射材料のＭｇＯ量が４８ｗｔ％
未満では、耐食性が劣化し、また８４ｗｔ％を超えると
溶融性が劣化する。同じく、ＺｒＯ2 量が３２ｗｔ％を
超えると耐食性が劣化し、１０ｗｔ％未満では溶融性及
び耐スポーリング性が劣化する。また、本発明の溶射材
料のＳｉＯ2 量が２２ｗｔ％を超えると耐食性が劣化
し、５ｗｔ％未満では溶融性が劣化するようになる。ま
た溶射材料中のＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｂ2
Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＴｉＯ2 等の不可避的不純物が１０ｗｔ
％を超えると溶融性は向上するが耐食性が劣化する。好
ましくは８ｗｔ％以下である。
未満では、耐食性が劣化し、また８４ｗｔ％を超えると
溶融性が劣化する。同じく、ＺｒＯ2 量が３２ｗｔ％を
超えると耐食性が劣化し、１０ｗｔ％未満では溶融性及
び耐スポーリング性が劣化する。また、本発明の溶射材
料のＳｉＯ2 量が２２ｗｔ％を超えると耐食性が劣化
し、５ｗｔ％未満では溶融性が劣化するようになる。ま
た溶射材料中のＣａＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｂ2
Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＴｉＯ2 等の不可避的不純物が１０ｗｔ
％を超えると溶融性は向上するが耐食性が劣化する。好
ましくは８ｗｔ％以下である。
【００１０】本発明の溶射材料の粒径は１．０ｍｍを超
えると溶射に際して、火炎中での熱伝達が不十分なため
母材へ到達した時点でＭｇＯとＺｒＯ2 との反応が不十
分となり溶融性が劣るようになる。好ましい粒度は０．
８ｍｍ以下である。
えると溶射に際して、火炎中での熱伝達が不十分なため
母材へ到達した時点でＭｇＯとＺｒＯ2 との反応が不十
分となり溶融性が劣るようになる。好ましい粒度は０．
８ｍｍ以下である。
【００１１】マクネシア質材料としては、死焼または仮
焼したマグネサイト、水滑石、海水マグネシア、あるい
は電融マクネシア等を用い、ジルコニア質材料として
は、バッデレアイト等、ジルコン質材料としては、ジル
コンサンド、ジルコンフラワー等、ジルコニア質材料と
例えば硅砂、珪石等のシリカ質材料の混合材料、マグネ
シア質材料とジルコニア質材料とシリカ質材料あるいは
マグネシア質材料とジルコン質材料を混合、焼成したマ
グジルクリンカー、フォルステライト質材料の何れか１
種または２種以上を用いる。
焼したマグネサイト、水滑石、海水マグネシア、あるい
は電融マクネシア等を用い、ジルコニア質材料として
は、バッデレアイト等、ジルコン質材料としては、ジル
コンサンド、ジルコンフラワー等、ジルコニア質材料と
例えば硅砂、珪石等のシリカ質材料の混合材料、マグネ
シア質材料とジルコニア質材料とシリカ質材料あるいは
マグネシア質材料とジルコン質材料を混合、焼成したマ
グジルクリンカー、フォルステライト質材料の何れか１
種または２種以上を用いる。
【００１２】溶射材料の粒度分布に関しては、４５μm
以下を４０％以上とすると、溶射材料の流動性が劣化
し、溶射バーナからの噴出状態が悪化するため、溶融性
が劣化し、また火炎通過中の溶射材料が火炎外に飛散す
る量が増加し、溶射体への溶射材の付着率の低下を招
き、好ましくない。
以下を４０％以上とすると、溶射材料の流動性が劣化
し、溶射バーナからの噴出状態が悪化するため、溶融性
が劣化し、また火炎通過中の溶射材料が火炎外に飛散す
る量が増加し、溶射体への溶射材の付着率の低下を招
き、好ましくない。
【００１３】溶射方法は従来どおり、プロパン、灯油等
の気体または液体燃料やコークス等の固体燃料を燃料と
した高速、高温火炎溶射装置を用いて行う。溶射材料の
搬送ガスは、Ｏ2、空気、Ｎ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ａｒや工
場で発生する例えば高炉ガス、コークス炉ガス、熱風炉
ガスまたは転炉ガス等のうち１種または２種以上を組合
せて使用できる。
の気体または液体燃料やコークス等の固体燃料を燃料と
した高速、高温火炎溶射装置を用いて行う。溶射材料の
搬送ガスは、Ｏ2、空気、Ｎ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ａｒや工
場で発生する例えば高炉ガス、コークス炉ガス、熱風炉
ガスまたは転炉ガス等のうち１種または２種以上を組合
せて使用できる。
【００１４】
【実施例】本発明のＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射
材料の実施例を説明する。表１にＭｇＯ−ＺｒＯ2 −Ｓ
ｉＯ2 系溶射材料の製造に用いた原料の化学組成を示
し、表２および表３（表２のつづき）に同溶射材料の本
発明例と比較例を示す。
材料の実施例を説明する。表１にＭｇＯ−ＺｒＯ2 −Ｓ
ｉＯ2 系溶射材料の製造に用いた原料の化学組成を示
し、表２および表３（表２のつづき）に同溶射材料の本
発明例と比較例を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】表２および表３において、 ＊１ 付着率：溶射時にれんがに付着した割合（ｗｔ
％）＝（れんがに付着した量）／供給量×１００ ＊２ 耐食性：スラグ溶射方式によった（１８００℃×
５分，侵食された寸法（ｍｍ）を示し、数値が大きいほ
ど耐食性は劣る）。
％）＝（れんがに付着した量）／供給量×１００ ＊２ 耐食性：スラグ溶射方式によった（１８００℃×
５分，侵食された寸法（ｍｍ）を示し、数値が大きいほ
ど耐食性は劣る）。
【００１９】＊３ ◎：溶融性、耐食性共に非常に良
好、△：溶融性は非常に良好であるが耐食性が悪い、
×：溶融性、耐食性共に悪い。
好、△：溶融性は非常に良好であるが耐食性が悪い、
×：溶融性、耐食性共に悪い。
【００２０】表２および表３から、本発明例のＭｇＯ−
ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料は溶融性（付着率）、耐
食性に優れていることが分かる。
ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料は溶融性（付着率）、耐
食性に優れていることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系
溶射材料を使用することにより、下記の効果が奏され
る。 （１）緻密質溶射体が形成されるので、高耐食性化と耐
スポール性の向上が図れ、従来の溶射材料による溶射体
に比較して高耐用化できる。
溶射材料を使用することにより、下記の効果が奏され
る。 （１）緻密質溶射体が形成されるので、高耐食性化と耐
スポール性の向上が図れ、従来の溶射材料による溶射体
に比較して高耐用化できる。
【００２２】（２）高耐用化が得られることにより溶射
材料の使用量低減が図れ、従って補修コストを低減する
ことができる。
材料の使用量低減が図れ、従って補修コストを低減する
ことができる。
【００２３】（３）高耐食性が得られることにより補修
頻度の低減が図れるので、工業炉等の稼働率が向上し、
補修コストを低減することができる。
頻度の低減が図れるので、工業炉等の稼働率が向上し、
補修コストを低減することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加山 恒夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社技術開発本部内 (72)発明者 為広 泰造 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 高橋 和男 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 津田 秀行 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 松尾 正孝 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−183372（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/66
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇＯ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：
１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％からなる
ことを特徴とするＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ 2 系溶射材
料。 - 【請求項２】 ＭｇＯ：４８〜８４ｗｔ％、ＺｒＯ2 ：
１０〜３２ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：５〜２２ｗｔ％、及びそ
の他成分：１０％ｗｔ以下からなることを特徴とするＭ
ｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 系溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338012A JP3018057B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ＭｇＯ−ＺｒＯ２ −ＳｉＯ２ 系溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338012A JP3018057B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ＭｇＯ−ＺｒＯ２ −ＳｉＯ２ 系溶射材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07187829A JPH07187829A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3018057B2 true JP3018057B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18314123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338012A Expired - Fee Related JP3018057B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ＭｇＯ−ＺｒＯ２ −ＳｉＯ２ 系溶射材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018057B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5338012A patent/JP3018057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07187829A (ja) | 1995-07-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991102 |
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