JPH025356Y2

JPH025356Y2 -

Info

Publication number: JPH025356Y2
Application number: JP9699584U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1990-02-08
Also published as: JPS6113299U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、転炉等の金属精錬容器や取鍋、加熱
炉、焼鈍炉などの壁面補修技術の分野に所属し、
いわゆる耐火物壁を火炎溶射吹付けによつて補修
する際に用いる補助具、特にガンノズルについて
提案する。

（従来の技術）従来、上記耐火物壁の補修技術として、特公昭
51−40841号で開示されたような；いわゆるフレ
ームガンニング法と呼ばれる火炎溶射吹付け補修
技術があつた。この既知技術は、耐火材料および
固体燃料の混合粉からなる補修材と酸素とをラン
ス先端のノズルから、例えば出鋼直後の転炉の高
温（1350〜1500℃）の炉壁面に噴射し、その燃焼
火炎により前記補修材を溶融または半溶融状態に
して損耗した耐火物壁に吹付け被着させ、耐火物
どうしを結合させて補修する方法である。

上記従来技術にあつては、吹込み用ランスに、
粉体流動用流路を提供する内管と、その外側にあ
つて支燃性ガスを供給するための環状流路を提供
する外管との同心２重管のノズルが取り付けてあ
る。

かかるノズルの役割は、ノズル先端部で内管内
を流動する補修材と外管内流路を流れる酸素をい
かに速くかつ均一に混合させるかということが良
好な火炎を形成するのに重要である。

かかる要請に応じるものとして、従来、特公昭
59−7911号、実開昭57−162498号として開示する
ものに、酸素混入用スリツトを設けたノズルが提
案されている。このノズルの場合、スリツト部に
おいて、酸素供給側の外管内流路内に圧力の低下
が生じ、ノズルの内管内流路を流動してきた耐火
性材料および燃料との混合物（補修材）が、スリ
ツト部を通過して酸素供給側へ逆流出する。従つ
て、この耐火性材料および燃料との混合物によつ
て、スリツト部や内管外壁、外管内壁が損耗し、
ノズルの寿命を著しく短かくするという欠点があ
つた。さらにかかるノズルにおけるスリツトは、
内管の内面に接線方向に向いて配設されており、
内管内を通過する耐火性材料および燃料との混合
物に混入すべく流入した酸素が、内管の内面に沿
う酸素ガス幕状流を形成して、補修材中の燃料と
の接触が少なく、目的の燃焼の向上が達し得ない
という欠点もあつた。

（問題点を解決するための手段）本考案は、上述の如き問題点をなくすために、
耐火材料と固体燃料との混合粉を搬送ガスを介し
て流動させるための内管と、その内管との間に、
支燃性ガスを流動させるための環状流路を形造る
外管との同心２重管より構成された火炎溶射吹付
け補修用ガンノズルにおいて、上記内管に、内・外管の各流路を連通する１以
上の通孔を設け、その通孔の孔軸とノズル軸線と
のなす角度が20〜90度を示すように穿設したこと
を特徴とする火炎溶射吹付け補修用ガンノズルに
ついて提案する。

なお、かかるノズル構造において上記通孔の孔
径および穿設個数は、内管内流路断面積に対して
８〜70容積％を示すように選ぶこととした。

（作用）本考案ノズルの構造において、内管に設けた通
孔の穿設の向き：すなわち通孔の孔軸とノズル軸
線とのなす角度が20度より小さいと、内管内の粉
体流動用流路内の補修材中燃料と反応すべく流入
した酸素が、内管内周面に沿つて幕状流を形成し
補修材と混合状態を形成することなくノズル外へ
吐出してしまい、本考案の目的を達し得ない。ま
た、上記の孔軸とノズル軸線のなす角度が、90度
より大きくなつた場合には、補修材中への酸素混
入率が低くなり補修材の付着率が低下しさらには
付着層の緻密性が低下することはもちろん、酸素
混入用に内管に穿設した通孔中を補修材が酸素流
路外管側に逆に流入して、外管の環状流路からノ
ズル外へ流出してしまい、そのため内管外面、外
管内面および通孔の損耗を引き起こし、ノズル寿
命の低下の原因になる。

内管に穿設する１以上の酸素混入用通孔を配設
する位置ｄは、ノズル先端部から内管内径Ｄの
0.25倍以上離れた位置（ｄ＞0.25D）が好ましい。

また、該酸素混入用通孔の個数および径は、各
通孔の断面積の合計が、内管の断面積に対して５
％〜70％の範囲となるように選ぶと効果が認めら
れ、とくに15％ないし55％の範囲でより好ましい
効果が認められる。この限定に関し、その値が５
％以下ではほとんど効果は認められず、また70％
を上まわると、内管内に混入する酸素が多すぎて
ノズル先端部の圧力が大きくなり、補修材の吐出
に脈動が起こり好ましくない。

（実施例）本考案ガンノズルの好適実施例を第１図を用い
て説明する。図において１はノズルのランスへの
取付け部を示す。２は内管、３は外管、４は内管
の内壁に施工したセラミツクス層、５は耐火性材
料と燃料との混合物である補修材が流れる粉体流
動用流路、６は酸素ガスが流れる環状流路、７は
内管内へ酸素ガスを流入させるための通孔、８は
ノズル先端部である。この実施例において通孔７
は、ガス噴射方向を指向する向きに傾けて穿孔し
てあるが、その角度は通孔の孔軸１０とノズル軸
線９とが交合する角度θで約40゜を採用した。こ
の角度で２個の通孔（孔径：６mmφ）をノズル先
端部からの距離ｄ：20mmの同一円周上の位置に設
けた。なお内管の径Ｄ：16mmにして実施したが良
好な溶射吹付けができた。

なお第２図および第３図に、通孔７の断面積の
合計が内管内流路断面積の40％になる場合を例と
して、通孔７の孔軸１０とノズル軸線９とのなす
角度θを種々変更した際における補修材の付着率
および付着層の緻密性（気孔率で示す）の関係に
ついて調査した結果と示す。同図より通孔７の傾
き角度を20〜90度の範囲において設定しなけれ
ば、補修材の付着率が80重量％以下となるので、
補修歩留りの面からコスト高になるのが避けられ
ず、また付着層の気孔率が30％程度となり付着層
自身の緻密性が低いことから耐用性が小さい等、
実用性に欠けるものとなるのがわかる。

また、第４図および第５図は、通孔７の傾き角
度θが40度になる場合を例として、その断面積率
を種々変更した際における補修材の付着率および
付着層の緻密性の関係について調査した結果を示
したものである。ここに通孔７の断面積率がその
合計で５〜70％の範囲にある場合、補修材の付着
率が非常に高い値を、また付着層の緻密性を示す
気孔率が比較的低い値を示すことから、本考案の
ガンノズルが非常に有効であることが明らかであ
る。

（考案の効果）以上説明したように本考案によれば、内管内流
路中を搬送される耐火材料と燃料との混合物中へ
の酸素混入率が大幅に向上し補修材の付着率や付
着層の緻密性が改善されるとともに、酸素を供給
する側の環状流路への混合物の逆流出防止も可能
でノズルの損耗も皆無になり、ノズル寿命を大幅
に向上し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるガンノズルの一例を示
す断面図、第２図は通孔の傾き角度θを補修材の
付着率の関係を示すグラフ、第３図は通孔の傾き
角度θと補修材の付着層の気孔率の関係を示すグ
ラフ、第４図は通孔の断面積率と補修材の付着率
の関係を示すグラフ、第５図は通孔の断面積率と
補修材の付着層の気孔率の関係を示すグラフであ
る。１……ノズルのランスへの取付け部、２……内
管、３……外管、４……セラミツクス層、５……
粉体流動用流路、６……環状流路、７……通孔、
８……ノズル先端部、９……孔軸、１０……ノズ
ル軸線。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１耐火材料と固体燃料との混合粉を搬送ガスを
介して流動させるための内管と、その内管との
間で、支燃性ガスを流動させるための環状流路
を形造る外管との同心２重管より構成された火
炎溶射吹付け補修用ガンノズルにおいて、上記内管に、内・外管の各流路を連通する１
以上の通孔を設け、その通孔の孔軸とノズル軸
線とのなす角度が20〜90度を示すように穿設し
たことを特徴とする火炎溶射吹付け補修用ガン
ノズル。２上記通孔の孔径および穿設個数を、内管内流
路断面積に対して５〜70容積％を示すように選
ぶことを特徴とする実用新案登録請求の範囲１
記載のガンノズル。