【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明は、工業窯炉の補修に用いられる火炎溶
射材に関する。
（従来の技術）
RH炉、DH炉、転炉、AOD炉、取鍋などの工
業窯炉の内張り損傷を、火炎溶射法をもつて補修
することが知られている。この方法は耐火物微粉
末を高速・高温の火炎中に通し、溶融又は半溶融
状態にして損傷部分に溶射するもので、耐火物粉
末を泥しよう状で吹付ける従来法に比べ、補修層
組織の緻密性および強度が格段に優れている。
従来、この火炎溶射に使用される溶射材とし
て、例えば特公昭56−23950号公報、特公昭60−
53273号公報には、マグネシアクリンカーの主材
に対し、スラグを適量添加した材質が提案されて
いる。
（発明が解決しようとする問題点）
スラグの添加は溶射材の溶融を促進し、被補修
面への付着性を向上させる。しかし、スラグは低
融点物質のために多量の添加は耐食性を低下させ
る。また、スラグと主材のマグネシアクリンカー
との材質の相違から、両者がなじめず、付着後の
接着性および強度が不十分である。本発明は、以
上の欠点を解決した溶射材を提供することを目的
としている。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、マグネシア質の溶射材において
スラグの添加を効果的なものにするため研究を重
ねた結果、さらに石灰クリンカーを適量添加する
と好ましいことを知り、本発明を完成するに至つ
た。すなわち、本発明は石灰クリンカー５〜
80wt％、スラグ３〜60wt％、残部がマグネシア
クリンカーを主材とした火炎溶射材である。
溶射材においてマグネシアクリンカーと石灰ク
リンカーとの併用は特開昭60−215579号公報にも
示唆がある。しかし、本発明はマグネシアクリン
カーとスラグとの組合せに対し、さらに石灰クリ
ンカーを適量添加したことによつて最大の効果を
発揮させることを見出した。しかも、石灰クリン
カーはマグネシアクリンカーに比べて低融点であ
るが、耐火材料のために、溶射材の溶融を促進さ
せるような効果はない。
本発明における石灰クリンカーの割合は５〜
80wt％、好ましくは10〜70wt％とする。5wt％
未満では添加による効果がなく、80wt％を超え
ると耐食性を低下させる。
スラグは、その種類を特に限定されるものでは
なく、例えば転炉スラグ、高炉スラグ、電気炉ス
ラグ、平炉スラグ、脱硫スラグなどが使用され
る。化学成分中、CaOは10wt％以上好のものが
好ましい。添加量は３〜60wt％、好ましくは10
〜50wt％、3wt％未満では付着性に劣り、60wt
％を超えると被補修面から流落ちやすくなる。ス
ラグの形体は、粉砕品、球状品、微粉をバインダ
ーで固めた造粒品など、いずれでもよい。
残部はマグネシアクリンカーを主材とし、必要
により更にドロマイトクリンカー、スピネルクリ
ンカー、クロム鉱、黒鉛、炭化珪素、窒化珪素、
アルミナ、アルミニウム、コークスなどの一種又
は二種以上を適量添加してもよい。
溶射材の粒度は従来と変りなく、ノズル孔など
に合せて例えば500μｍ以下とする。
（作用）
スラグの添加は付着性を向上させる反面、付着
後の接着強度、熱間強度および耐食性が低下する
が、本発明では更に石灰クリンカーを適量添加し
たことでこの問題を解決した。
本発明において石灰クリンカーがどのような作
用を示すのかその機械自体は明らかではない。し
かし、一般的なスラグは後述の実施例でも示すよ
うに、化学組成中に石灰クリンカーの主成分でも
あるCaOを通常30〜60wt％、少なくとも10wt％
以上含み石灰クリンカーとなじみやすく、これが
要因で溶射層の緻密化が促進されるためと思われ
る。すなわち、材質の違いからくるマグネシアク
リンカーとスラグとのなじみの悪さを、石灰クリ
ンカーが両者のつなぎの役割とて解決しているも
のと思われる。このことは、石灰クリンカーを添
加したものは溶射時に粘性が高いことからも確認
できる。
（実施例）
以下、本発明実施例とその比較例を示す。
第１表、第２表は、各例で使用した原料の化学
成分値である。
(Field of Industrial Application) The present invention relates to a flame spray material used for repairing industrial furnaces. (Prior Art) It is known to repair damaged linings of industrial furnaces such as RH furnaces, DH furnaces, converters, AOD furnaces, and ladles using a flame spraying method. In this method, fine refractory powder is passed through a high-speed, high-temperature flame, molten or semi-molten, and then sprayed onto the damaged area. The compactness and strength of the material are extremely excellent. Conventionally, thermal spraying materials used for this flame spraying include, for example, Japanese Patent Publication No. 56-23950, Japanese Patent Publication No. 60-
Publication No. 53273 proposes a material in which an appropriate amount of slag is added to the main material of magnesia clinker. (Problems to be Solved by the Invention) Addition of slag promotes melting of the thermal spray material and improves adhesion to the surface to be repaired. However, since slag is a substance with a low melting point, adding a large amount of slag lowers corrosion resistance. Furthermore, due to the difference in materials between the slag and the main material, magnesia clinker, the two do not blend together, resulting in insufficient adhesion and strength after adhesion. An object of the present invention is to provide a thermal spray material that solves the above-mentioned drawbacks. (Means for solving the problem) As a result of repeated research in order to make the addition of slag effective in magnesia-based thermal spray materials, the present inventors found that it is preferable to further add an appropriate amount of lime clinker. , we have completed the present invention. That is, the present invention uses lime clinker 5~
It is a flame spraying material mainly consisting of 80wt% slag, 3 to 60wt% slag, and the balance magnesia clinker. JP-A-60-215579 also suggests the combined use of magnesia clinker and lime clinker in thermal spraying materials. However, the present invention has discovered that the greatest effect can be achieved by adding an appropriate amount of lime clinker to the combination of magnesia clinker and slag. Moreover, lime clinker has a lower melting point than magnesia clinker, but because it is a refractory material, it does not have the effect of accelerating the melting of the thermal spray material. The proportion of lime clinker in the present invention is from 5 to
The content is 80wt%, preferably 10 to 70wt%. 5wt%
If it is less than 80wt%, the addition will have no effect, and if it exceeds 80wt%, the corrosion resistance will decrease. The type of slag is not particularly limited, and for example, converter slag, blast furnace slag, electric furnace slag, open hearth slag, desulfurization slag, etc. are used. Among the chemical components, CaO is preferably 10 wt% or more. The amount added is 3 to 60 wt%, preferably 10
~50wt%, less than 3wt% has poor adhesion, 60wt%
If it exceeds %, it tends to run off from the surface to be repaired. The slag may be in any form, such as a crushed product, a spherical product, or a granulated product made by hardening fine powder with a binder. The remainder is mainly composed of magnesia clinker, and if necessary, further contains dolomite clinker, spinel clinker, chromite, graphite, silicon carbide, silicon nitride,
Appropriate amounts of one or more of alumina, aluminum, coke, etc. may be added. The particle size of the thermal spray material is the same as before, and is set to, for example, 500 μm or less to match the nozzle hole. (Function) Although the addition of slag improves adhesion, it reduces the adhesive strength, hot strength and corrosion resistance after adhesion, but in the present invention, this problem was solved by further adding an appropriate amount of lime clinker. It is not clear how the lime clinker works in the present invention. However, as shown in the examples below, general slag usually contains 30 to 60 wt%, at least 10 wt% of CaO, which is the main component of lime clinker, in its chemical composition.
This is thought to be because the above-mentioned content is easily compatible with lime clinker, and this is a factor that promotes densification of the sprayed layer. In other words, it seems that the lime clinker solves the problem of poor compatibility between magnesia clinker and slag due to the difference in their materials by acting as a bond between the two. This can be confirmed from the fact that the viscosity of the product to which lime clinker was added is high during thermal spraying. (Example) Examples of the present invention and comparative examples thereof are shown below. Tables 1 and 2 show the chemical composition values of the raw materials used in each example.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
見掛け気孔率：溶射層から試験管を切り出し、測定
した。
付着性：溶射の際、跳ね返つて付着しなかつたもの
を差し引いた割合。
接着性：被溶射体と溶射層とのせん断力を測定した
。
耐食性：鋼：転炉スラグが重量比で１：１の溶媒(1
700℃)により、溶射層を回転侵食試験した。
侵食寸法を示し、数値が大きいほど耐食性
に劣る。
耐熱衝撃度：溶射、冷却後、表面組織を肉眼観察し
た。
熱間強度：JIS〓R2209−77に準じて荷重軟化点を測
定した。
各原料の粒度は溶射ノズルからの噴出がスムー
ズになるように、200μｍ以下、平均径50〜100μ
ｍに調整した。
第３表は、各例の配合組成とその試験結果を示
す。試験は、高温雰囲気下において、プロパン−
酸素の火炎を熱源とする火炎溶射装置を用い、表
面温度1200℃のマグネシア−黒鉛質レンガに対し
て溶射した結果である。
（発明の効果）
マグネシア質の溶射材にスラグを添加すること
は既に知られている。しかし、付着性は向上する
ものの、マグネシアクリンカーとスラグとの材質
の相違から、両者のなじみが悪く、付着後の接着
性、強度などが十分満足できるものではない。
これに対し本発明はこのマグネシアクリンカー
とスラグとの組み合せに対し、石灰クリンカーを
特定の割合で添加することで、スラグがもつ効果
を生じ、かつ上記問題を解決した。その結果は第
２表に示す試験結果のとおりである。
したがつて、本発明の溶射材を使用すれば火炎
溶射補修が更に効果的なものとなり、工業窯炉の
稼動率向上、補修工数の低減などそのメリツトは
きわめて大きい。[Table] Apparent porosity: A test tube was cut out from the sprayed layer and measured.
Adhesion: The ratio after deducting the amount of material that bounces off and does not adhere during thermal spraying.
Adhesion: The shear force between the thermally sprayed object and the thermally sprayed layer was measured.
Corrosion resistance: steel: converter slag in a 1:1 weight ratio of solvent (1
The sprayed layer was subjected to a rotary erosion test at 700°C.
It shows the corrosion size, and the larger the number, the worse the corrosion resistance.
Thermal shock resistance: After thermal spraying and cooling, the surface structure was observed with the naked eye.
Hot strength: Softening point under load was measured according to JIS R2209-77.
The particle size of each raw material is 200 μm or less, with an average diameter of 50 to 100 μm, so that it can be smoothly ejected from the thermal spray nozzle.
Adjusted to m. Table 3 shows the formulation composition and test results of each example. The test was carried out using propane in a high temperature atmosphere.
These are the results of thermal spraying on magnesia-graphite bricks with a surface temperature of 1200°C using a flame spraying device that uses oxygen flame as the heat source. (Effects of the Invention) It is already known to add slag to magnesia-based thermal spray materials. However, although adhesion is improved, due to the difference in materials between the magnesia clinker and the slag, they are not compatible with each other, and the adhesion, strength, etc. after adhesion are not fully satisfactory. In contrast, the present invention produces the effects of slag and solves the above problems by adding lime clinker at a specific ratio to the combination of magnesia clinker and slag. The results are as shown in Table 2. Therefore, if the thermal spraying material of the present invention is used, flame spraying repairs will become even more effective, and the benefits will be extremely large, such as improving the operating rate of industrial furnaces and reducing the number of repair man-hours.