JPH0427191B2 - - Google Patents
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- JPH0427191B2 JPH0427191B2 JP63083878A JP8387888A JPH0427191B2 JP H0427191 B2 JPH0427191 B2 JP H0427191B2 JP 63083878 A JP63083878 A JP 63083878A JP 8387888 A JP8387888 A JP 8387888A JP H0427191 B2 JPH0427191 B2 JP H0427191B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、工業窯炉の耐火ライニングの形成と
補修に用いる溶射用耐火材料及びその製造法に関
する。 〔従来の技術〕 たとえば特開昭57−126964号公報に記載されて
いるように、近年、工業窯炉の耐火ライニングの
形成と補修に、高温、高速の火炎中に耐火粉末を
飛行させて溶融し吹き付ける火炎溶射法が利用さ
れるようになつた。そして、通常の工業窯炉に対
する溶射には、LPG−酸素、灯油−酸素及びコ
ークス粉−酸素炎及びプラズマ等による方法が採
用されている。 このような方法の溶射による耐火材の吹付け
は、比較的新しい技術で未解決の問題が多い。 その一つとして溶射材料の粒子形態の問題があ
る。すなわち、火炎によつて溶融し易くするため
溶射材料を微粉末にすると、流動性を損ない、ノ
ズルからの噴出が脈動状態となつて材料の溶射度
にムラが生じ、溶射層の組織が脆弱となり、また
逆に、材料の粒径を大きくすると、溶融が完全に
行われないまま溶着されるという問題である。 そこで、ノズル内での脈動防止と溶融が容易と
いう両方の要件を満たす耐火材料として、一次粒
子を有機質バインダをもつて結合して二次粒子を
構成した組織からなる溶射材料が特公昭61−
10418号公報に開示されている。この溶射材料は
一次粒子が多数結合した粒径の大きい二次粒子で
あるため、粒径が小さいことに起因する脈動噴出
がない。また一次粒子が微粒子であること、及び
ノズルから噴出後火炎熱による有機質バインダの
焼失で形成された一次粒子間の空隙によつて溶射
材料中を火炎が速やかに伝達されるため、容易に
溶融する等の効果がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、このような有機質バインダを用いて一
次粒子を結合させたものでは、火炎中を通過する
時に水分あるいはバインダが分解してしまい、一
次粒子の微粒子が飛散し易くなる。このため、耐
火物の粒子が別々に火炎中を飛行することにな
り、耐火ライニングの組織が不均一になりやすい
こと、及び飛散粒子が多くなるために粉塵が発生
すること、或いは特公昭61−10418号公報の比較
例３に示されているごとく、単に微粒の一次粒子
をもつて二次粒子が構成され、バインダとしてリ
ン酸ソーダを使用した場合であつてもバインダが
焼失されず、一次粒子間の空隙率が低いため溶融
されにくく溶射性に劣る等の欠点がある。 本発明の目的は、上記有機質バインダを用いた
二次粒子、或いは無機質バインダで結合しただけ
の二次粒子からなる溶射用粉末の欠点を解消する
もので、接着性及び付着率がよく、しかも組織が
均一で耐食性のある工業窯炉の耐火ライニングを
得ることができる溶射用耐火材料を得ることにあ
る。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の溶射用耐火材料は、一次粒子を無機質
バインダによつて結合させて二次粒子を構成させ
たもので、400℃以上1000℃以下で加熱処理する
ことによつて1000℃以下で蒸発する物質を除去し
て製造される。 これによつて一次粒子が多数結合した二次粒子
の状態のままで溶射フレーム中を通過することが
可能となり、溶射粒子の飛散が少なく、溶融性が
良好となり、それによつて得た耐火ライニングの
組織は均一に保たれるようになる。 本発明が適用できる耐火材料としては、アルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、シリ
カ、ムライト、クロム鉄鉱、スピネル等任意のも
のが使用できる。 本発明の溶射用耐火材料の調製は、耐火材料を
40μm以下の極微細に粉砕して一次粒子を得、こ
れに無機質バインダを添加し、更に必要に応じて
水を適量加え、充分混合のうえ、周知の噴霧乾燥
造粒、流動層粒、転勤造粒、圧縮造粒、破砕造粒
等の造粒方法によつて二次粒子を得る。 添加する無機質バインダとしては、珪酸ソー
ダ、燐酸アルミニウム、アルミナゾル、シリカゾ
ル等の400℃以上の温度で結合力を発現する性質
を有するものが任意に使用できる。造粒の際に使
用する無機質バインダの配合量は溶射層の耐火度
を下げないようにして決定するが、通常耐火材料
に対して２〜20重量％加えるのが好ましい。無機
質バインダが２重量％より少ないと溶射フレーム
通過中に二次粒子が分解しやすくなり、20重量％
を超えると耐火度が低下し、耐スラグに対する物
性が悪くなる。 また、造粒方法は比較的球状の二次粒子を得や
すい噴霧乾燥造粒、流動層造粒、転勤造粒等が溶
射材料の流動性が更に向上するので好ましい。 造粒した二次粒子は400℃以上1000℃以下で加
熱処理を行い、1000℃以下で蒸発する物質を除去
する。400℃未満でも水分は蒸発するが、溶射材
中の結晶水等が残存し、溶射粉末が溶射フレーム
を通過中に蒸発して二次粒子を分解してしまうた
め好ましくない。また、1000℃を超えた温度で加
熱処理を行うと、一次粒子の微粉が焼結して結合
するため二次粒子の熱吸収能力が下がり、溶融能
力が落ちるため好ましくない。材料の種類によつ
ては1000℃を超えた温度でも難焼結性の微粉を用
いることによつて二次粒子の焼結の問題は解決さ
れるが、バインダ中の蒸発物を除去するためには
1000℃以下の温度で充分である。 本発明における各粒子の粒子径は、平均で一次
粒子は40μm以下、二次粒子は30〜300μmとし、
溶射装置のノズル孔径、火炎熱量等の能力に応じ
て適宜決定する。一次粒子の粒径が40μmを超え
ると、溶融し難くなり、また二次粒子の二次粒子
径が30〜300μmの範囲を逸脱すると溶射材料は溶
射時にノズルから脈動噴出して溶融ムラを生じ、
良好な溶射層を得ることができない。 〔実施例〕 粒度が0.5〜40μmに粉砕した一次粒子からなる
クロマイト鉱及び仮焼アルミナ粉について、クロ
マイト鉱60重量部、仮焼アルミナ粉40重量部の割
合とし、クロマイト鉱と仮焼アルミナ粉の合計
100重量部に対して珪酸ソーダあるいはアルミナ
ゾルを３〜６部、水を15〜30部加えて転勤造粒装
置を用いて造粒を行い、造粒した二次粒子を600
℃で10時間加熱処理を行つた。加熱処理後、
300μmの篩を通した。 上記二次粒子をLPG10Nm3／hr、O245Nm3／
hr、粉末供給速度20Kg／hr、吹付距離400mm、バ
ーナ平行移動速度4m／minの条件下で、LPG−
O2炎溶射ガンを用いて予熱1000℃の0.25m2の溶射
面に溶射した。 比較のために、バインダを用いなかつた材料、
有機質バインダとしてPVA（ポリビニルアルコー
ル）を用いた材料、さらに無機質材料（バインダ
を用いても200℃及び1400℃で熱処理をした）を
前記実施例と同一条件で溶射した。その結果を第
１表に示す。 同表から明らかなように、一次粒子のまま溶射
した比較品のうち、小さな粒子である比較例１は
流動性を損なつてノズルからの噴出が一定でなか
つた。また、大きな粒子を用いた比較例２では溶
融しにくいために形成された溶射層が不均一であ
つた。また、二次粒子を用いたものであつても、
バインダとしてPVAを使用した比較例３，４及
びバインダとして珪酸ソーダを用いても加熱処理
温度が低い比較例５は溶射フレーム中でバインダ
が分解するため溶射特性が劣つている。 またバインダとして珪酸ソーダを用いても、加
熱処理温度が高い比較例６は、溶射材料の溶融性
が落ちるため、付着率が低くなつている。 これに対し、本発明に係る溶射用耐火材料は、
いずれも粒度が40μm以下の範囲内の一次粒子を
無機質バインダの珪酸ソーダによつて二次粒子径
が30〜300μmの二次粒子に造粒し、600℃で加熱
処理を行うことにより、粉末の流動性、溶融性を
満足させ、飛散が少なく緻密で良好な溶射層を形
成することができた。
補修に用いる溶射用耐火材料及びその製造法に関
する。 〔従来の技術〕 たとえば特開昭57−126964号公報に記載されて
いるように、近年、工業窯炉の耐火ライニングの
形成と補修に、高温、高速の火炎中に耐火粉末を
飛行させて溶融し吹き付ける火炎溶射法が利用さ
れるようになつた。そして、通常の工業窯炉に対
する溶射には、LPG−酸素、灯油−酸素及びコ
ークス粉−酸素炎及びプラズマ等による方法が採
用されている。 このような方法の溶射による耐火材の吹付け
は、比較的新しい技術で未解決の問題が多い。 その一つとして溶射材料の粒子形態の問題があ
る。すなわち、火炎によつて溶融し易くするため
溶射材料を微粉末にすると、流動性を損ない、ノ
ズルからの噴出が脈動状態となつて材料の溶射度
にムラが生じ、溶射層の組織が脆弱となり、また
逆に、材料の粒径を大きくすると、溶融が完全に
行われないまま溶着されるという問題である。 そこで、ノズル内での脈動防止と溶融が容易と
いう両方の要件を満たす耐火材料として、一次粒
子を有機質バインダをもつて結合して二次粒子を
構成した組織からなる溶射材料が特公昭61−
10418号公報に開示されている。この溶射材料は
一次粒子が多数結合した粒径の大きい二次粒子で
あるため、粒径が小さいことに起因する脈動噴出
がない。また一次粒子が微粒子であること、及び
ノズルから噴出後火炎熱による有機質バインダの
焼失で形成された一次粒子間の空隙によつて溶射
材料中を火炎が速やかに伝達されるため、容易に
溶融する等の効果がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、このような有機質バインダを用いて一
次粒子を結合させたものでは、火炎中を通過する
時に水分あるいはバインダが分解してしまい、一
次粒子の微粒子が飛散し易くなる。このため、耐
火物の粒子が別々に火炎中を飛行することにな
り、耐火ライニングの組織が不均一になりやすい
こと、及び飛散粒子が多くなるために粉塵が発生
すること、或いは特公昭61−10418号公報の比較
例３に示されているごとく、単に微粒の一次粒子
をもつて二次粒子が構成され、バインダとしてリ
ン酸ソーダを使用した場合であつてもバインダが
焼失されず、一次粒子間の空隙率が低いため溶融
されにくく溶射性に劣る等の欠点がある。 本発明の目的は、上記有機質バインダを用いた
二次粒子、或いは無機質バインダで結合しただけ
の二次粒子からなる溶射用粉末の欠点を解消する
もので、接着性及び付着率がよく、しかも組織が
均一で耐食性のある工業窯炉の耐火ライニングを
得ることができる溶射用耐火材料を得ることにあ
る。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の溶射用耐火材料は、一次粒子を無機質
バインダによつて結合させて二次粒子を構成させ
たもので、400℃以上1000℃以下で加熱処理する
ことによつて1000℃以下で蒸発する物質を除去し
て製造される。 これによつて一次粒子が多数結合した二次粒子
の状態のままで溶射フレーム中を通過することが
可能となり、溶射粒子の飛散が少なく、溶融性が
良好となり、それによつて得た耐火ライニングの
組織は均一に保たれるようになる。 本発明が適用できる耐火材料としては、アルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、シリ
カ、ムライト、クロム鉄鉱、スピネル等任意のも
のが使用できる。 本発明の溶射用耐火材料の調製は、耐火材料を
40μm以下の極微細に粉砕して一次粒子を得、こ
れに無機質バインダを添加し、更に必要に応じて
水を適量加え、充分混合のうえ、周知の噴霧乾燥
造粒、流動層粒、転勤造粒、圧縮造粒、破砕造粒
等の造粒方法によつて二次粒子を得る。 添加する無機質バインダとしては、珪酸ソー
ダ、燐酸アルミニウム、アルミナゾル、シリカゾ
ル等の400℃以上の温度で結合力を発現する性質
を有するものが任意に使用できる。造粒の際に使
用する無機質バインダの配合量は溶射層の耐火度
を下げないようにして決定するが、通常耐火材料
に対して２〜20重量％加えるのが好ましい。無機
質バインダが２重量％より少ないと溶射フレーム
通過中に二次粒子が分解しやすくなり、20重量％
を超えると耐火度が低下し、耐スラグに対する物
性が悪くなる。 また、造粒方法は比較的球状の二次粒子を得や
すい噴霧乾燥造粒、流動層造粒、転勤造粒等が溶
射材料の流動性が更に向上するので好ましい。 造粒した二次粒子は400℃以上1000℃以下で加
熱処理を行い、1000℃以下で蒸発する物質を除去
する。400℃未満でも水分は蒸発するが、溶射材
中の結晶水等が残存し、溶射粉末が溶射フレーム
を通過中に蒸発して二次粒子を分解してしまうた
め好ましくない。また、1000℃を超えた温度で加
熱処理を行うと、一次粒子の微粉が焼結して結合
するため二次粒子の熱吸収能力が下がり、溶融能
力が落ちるため好ましくない。材料の種類によつ
ては1000℃を超えた温度でも難焼結性の微粉を用
いることによつて二次粒子の焼結の問題は解決さ
れるが、バインダ中の蒸発物を除去するためには
1000℃以下の温度で充分である。 本発明における各粒子の粒子径は、平均で一次
粒子は40μm以下、二次粒子は30〜300μmとし、
溶射装置のノズル孔径、火炎熱量等の能力に応じ
て適宜決定する。一次粒子の粒径が40μmを超え
ると、溶融し難くなり、また二次粒子の二次粒子
径が30〜300μmの範囲を逸脱すると溶射材料は溶
射時にノズルから脈動噴出して溶融ムラを生じ、
良好な溶射層を得ることができない。 〔実施例〕 粒度が0.5〜40μmに粉砕した一次粒子からなる
クロマイト鉱及び仮焼アルミナ粉について、クロ
マイト鉱60重量部、仮焼アルミナ粉40重量部の割
合とし、クロマイト鉱と仮焼アルミナ粉の合計
100重量部に対して珪酸ソーダあるいはアルミナ
ゾルを３〜６部、水を15〜30部加えて転勤造粒装
置を用いて造粒を行い、造粒した二次粒子を600
℃で10時間加熱処理を行つた。加熱処理後、
300μmの篩を通した。 上記二次粒子をLPG10Nm3／hr、O245Nm3／
hr、粉末供給速度20Kg／hr、吹付距離400mm、バ
ーナ平行移動速度4m／minの条件下で、LPG−
O2炎溶射ガンを用いて予熱1000℃の0.25m2の溶射
面に溶射した。 比較のために、バインダを用いなかつた材料、
有機質バインダとしてPVA（ポリビニルアルコー
ル）を用いた材料、さらに無機質材料（バインダ
を用いても200℃及び1400℃で熱処理をした）を
前記実施例と同一条件で溶射した。その結果を第
１表に示す。 同表から明らかなように、一次粒子のまま溶射
した比較品のうち、小さな粒子である比較例１は
流動性を損なつてノズルからの噴出が一定でなか
つた。また、大きな粒子を用いた比較例２では溶
融しにくいために形成された溶射層が不均一であ
つた。また、二次粒子を用いたものであつても、
バインダとしてPVAを使用した比較例３，４及
びバインダとして珪酸ソーダを用いても加熱処理
温度が低い比較例５は溶射フレーム中でバインダ
が分解するため溶射特性が劣つている。 またバインダとして珪酸ソーダを用いても、加
熱処理温度が高い比較例６は、溶射材料の溶融性
が落ちるため、付着率が低くなつている。 これに対し、本発明に係る溶射用耐火材料は、
いずれも粒度が40μm以下の範囲内の一次粒子を
無機質バインダの珪酸ソーダによつて二次粒子径
が30〜300μmの二次粒子に造粒し、600℃で加熱
処理を行うことにより、粉末の流動性、溶融性を
満足させ、飛散が少なく緻密で良好な溶射層を形
成することができた。
【表】
本発明の溶射用耐火材料は、粉末の流動性、溶
融性が良好で、溶射フレームを通過中でもバイン
ダが分解しないため粉塵の発生を抑えることがで
き、しかも溶射施工に際しての付着率がよく、施
工体の組織も緻密で均一であり、耐食性のある工
業窯炉の耐火ライニングを作製することができる
という効果を奏する。
融性が良好で、溶射フレームを通過中でもバイン
ダが分解しないため粉塵の発生を抑えることがで
き、しかも溶射施工に際しての付着率がよく、施
工体の組織も緻密で均一であり、耐食性のある工
業窯炉の耐火ライニングを作製することができる
という効果を奏する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粒度が40μm以下の耐火材料からなる一次粒
子を無機質バインダによつて結合し、400℃以上
1000℃以下で加熱処理した30〜300μmの二次粒子
からなる溶射用耐火材料。 ２ 粒度が40μm以下の耐火材料からなる一次粒
子を多数結合して二次粒子径が30〜300μmの二次
粒子を無機質バインダによつて結合した30〜
300μmの二次粒子を400℃以上1000℃以下の温度
で加熱処理することを特徴とする溶射用耐火材料
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083878A JPH01257171A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 溶射用耐火材料及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083878A JPH01257171A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 溶射用耐火材料及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257171A JPH01257171A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0427191B2 true JPH0427191B2 (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=13814917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083878A Granted JPH01257171A (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 溶射用耐火材料及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257171A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022061308A (ja) * | 2020-10-06 | 2022-04-18 | キンセイマテック株式会社 | 充填砂 |
-
1988
- 1988-04-04 JP JP63083878A patent/JPH01257171A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01257171A (ja) | 1989-10-13 |
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