JP4144638B2 - 炉壁の補修方法 - Google Patents
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Description
ここで、kは耐火物の物質による係数で、SiO2 系酸化物に対して4.5×10−4、Al2O3 系酸化物に対して7.0×10−4となる係数である。また、Tfは溶射形成時の火炎部の温度(℃)で、Tmは耐火性酸化物の融点(℃)とする。
(a)炉壁側近傍の溶射補修層を形成する溶射補修材料中の易被酸化性金属粒子の配合率を増加すること。
(c)炉壁側近傍の溶射補修層形成の火炎温度を高めること。
(d)炉壁側近傍の溶射補修層形成時のノズル移動速度を低下すること。
(e)炉壁側近傍の溶射補修層形成時の溶射時の(酸素/プロパン)体積比を高めること。
(f)上記各手段を組み合わせること。
D≦4.5×10−4(Tf−1650)×x
までに耐火材料が溶融することを見出した。つまりこのDを最大粒径とする耐火物粒子であれば、距離xまでに全ての耐火物粒子は溶融することになり、この距離xを混合耐火材料の噴射先端から基体炉壁間での距離とすれば、火炎内で全ての耐火物粒子は溶融し、基体炉壁に溶融した耐火材料が到着する。この結果、溶射補修層側の炉壁と界面近傍に良好な溶融固化層が形成される。
Dmax=k×(Tf−Tm)×x
であれば火炎内で全ての耐火物粒子は溶融し、基体炉壁に溶融した耐火材料が到着することにより、溶射補修層側の炉壁と界面近傍に良好な溶融固化層が形成されることがわかった。ここで、係数kは、耐火物粒子の融点T(K)と密度ρ(g/cm3)、比熱C(J/g・K)に依存し、k=f(T,ρ、C)で表わされる。また、Tmは耐火物粒子の融点T(℃)である。
けい石質の耐火性粉体(平均粒径150μm)と、金属シリコン粉(平均粒径82μm)とを重量比率を変えて混合した溶射補修材料を用いて、雰囲気温度を750℃に設定した実験炉内に設置したけい石質の基体れんがに火炎溶射して溶射補修層を形成させ、基体れんがと溶射補修層との接着状況を調査した。溶射補修層の模式図を図1に示した。基体れんが1の表面に溶射補修層2,3を形成した。図1において、基体れんが1に近接する溶射補修層2と、溶射補修層の表面側の溶射補修層3の厚さをそれぞれb,cとし、これをB層,C層とし、その溶射条件を種々変更して試験を行った。全厚さをaとした。基体れんが1は溶射直前に火炎のみ当ててその表面温度を上昇させた。
あらかじめ実験炉内に設置した、表面温度約600℃の基体れんが(珪石質れんが)に、可燃性ガスとしてプロパンガスを12.5Nm3/hとし、支燃性ガスとして酸素ガスを125Nm3 /hとして火炎を形成させ、珪石粉(平均粒径165μm)と金属シリコン粉(平均粒径82μm)を85:15の配合率で混合した補修用材料を使用して、溶射速度70kg/hにより溶射補修実験を実施した。また、評価項目として、溶射補修層の気孔率、残留金属率、材料歩留りを測定した。
珪石質の耐火性粉体(平均粒径165μm)と金属シリコン粉(平均粒径105μm)とを重量比を変えて混合した溶射補修材料を用いて、雰囲気温度を750℃に設定した実験炉内に設置した珪石質の基体れんがに火炎溶射して溶射層を形成させ、基体れんがと溶射補修層との接着状況を調査した。溶射補修層の模式図を図1に示した。基体れんが1の表面に溶射補修層2、3を形成した。図1において、基体れんが1に近接する溶射補修層2と、溶射補修層の表面側の溶射補修層3の厚みをそれぞれb、cとし、これらをB層、C層とし、その溶射条件を種々変更して試験を行った。また全厚さをaとした。
珪石質粉体と金属シリコン質粉体(平均粒径105μm)とを重量比を変えて混合した溶射補修材料を用いて、雰囲気温度を750℃に設定した実験炉内に設置した珪石質の基体れんがに火炎溶射して溶射層を形成させ、基体れんがと溶射補修層との接着状況を調査した。溶射補修層の模式図を図1に示した。基体れんが1の表面に溶射補修層2、3を形成した。図1において、基体れんが1に近接する溶射補修層2と、溶射補修層の表面側の溶射補修層3の厚みをそれぞれb、cとし、これらをB層、C層とし、その溶射条件を種々変更して試験を行った。また全厚さをaとした。また、基体れんがをアルミナ質とした場合の試験も行った。
2 溶融固化層(溶射補修層)
3 溶射補修層
Claims (1)
- 窯炉の炉壁面に易被酸化性金属粒子と耐火性酸化物粒子とからなる混合耐火材料を、可燃性ガスまたは可燃性ガスと不活性ガスとの混合ガスとともに支燃性ガス気流中に噴射することにより溶射して炉壁面に溶射補修層を形成する炉壁の補修方法において、全溶射補修層厚さのうち基体炉壁側の3分の1以内の厚さの溶射補修層を形成する際の、支燃性ガス/可燃性ガスの体積比を、残りの溶射補修層を形成する際の支燃性ガス/可燃性ガスの体積比に対して2.5以上10.0以下大きくすることを特徴とする炉壁の補修方法。
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