JPH04502937A - 火炎スプレー耐火物質用の方法および装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 火炎スプレー耐火物質用の方法および装置技術分野 本発明は、傷みあるいは損傷を受けた耐火ライニングの修理に関し、特に、これ らのライニングをそのままで修理するためのクロム、アルミニウムおよび／また はマグネシウム易酸化性粒子を有する火炎スプレー耐火物質用の方法および装置 に関する。

背　景　技　術 金属処理炉、杓、燃焼チャンバー、均熱炉等は耐火煉瓦あるいは耐火コーティン グで内張（ライニング）されている。これらのライニングは、高温使用による応 力によって腐食されたり損傷を受ける。

そのようなオーブンや炉のライニングを、それらが熱い間に原状のままで修理す ることが長いこと操作者の目的であった。そのような原状のままでの修理は、過 剰な温度変化により起こされる温度衝撃損傷と同様に、冷却と加熱の時間を不要 とする。

火炎スプレーの技術は当業者によく知られている。この技術のより、溶融あるい は焼結された耐火粒子は、酸素やり（Ｉ龜ｎｅｏ）から修理される炉内にスプレ ーされる。

そのような酸素やり（ｌａｎｃｅ）は繊維保護ブランケット内に覆われ、あるい は水冷された外側ジャケットを設けられ、スプレー操作中に高温度とされるのを 防止している。

種々の火炎スプレー技術は、耐火粉体および酸素と混合されて修理される壁面に 放射される燃料として粉砕コークス、ケロシンあるいはプロパンガスを使用して いた。

英国特許明細書節１．１５１．４２３号は、燃料ガスの流れの中の伴出された粉 体化耐火物を教示している。

特許明細書箱９９１，０４６号は、酸素の流れ中に粉体化された耐火物質を伴出 し、プロパンを燃料として使用することを開示している。

米国特許第２，７４１，８２２号、米国特許第３゜６８４．５６０号およびスウ ェーデン特許第１０２゜０８３号は、加熱源としての粉体金属を開示している。

これらの方法は、ＡＩ　Ｏ、ＭｇＯ，ＳｉＯ２等の耐火酸化物の存在下でアルミ ニウム、シリコンおよび／またはマグネシウム等の酸化体の一つ以上の酸化の耐 火材の成形環体の形成を許容するものである。これらの方法は、約５０〜１００ μｍ以下の大きさを有する５酸化金属微粉体を使用することを教示している。こ の大きさの易酸化金属は急速な酸化と熱の放出を促進して、修理される箇所を軟 化するのと同様に伴出された耐火粒子を溶かし、あるいは軟化する。これらの方 法は、火炎の逆流による危険性があると指摘されている。火炎の逆流の間、反応 は酸素やり（ｌａｎｃｅ）または搬送ホースを機械あるいは作業者のところまで 戻ることがあり、修理箇所の破壊と同様に傷害を起こすことがある。

英国特許出願箱ＧＢ２０３５５２４Ａは、粉体耐火材および易酸化物質を酸素酸 素やり（ｌａｎｃｅ）の出口まで搬送するのに空気あるいは他の不活性ガスを使 用し、粉体耐人材および易酸化物質は、酸素やり（ｌａｎｃｅ）の出口まで別に 搬送された酸素と酸素やり（Ｉ　ａｎｃｅ）の出口で混合される方法を開示して いる。この方法は、火炎スプレー耐火材および５酸化粉体の危険性を多少克服し ているが、堆積速度がきわめて遅いという結果をもたらしている。

この遅い堆積速度は、１分間で５０ないし１００リツトル中に約０．５ｋｇとい うように不活性ガス中を搬送される混合物の量が少ないことに起因する。空気の 割合を克服ために必要な酸化体の大容量は、この方法の費用を増大し、材料が混 合された際等に起きるさらなる危険性をもたらす。例えば、実施例は１００ＢＳ メツシニ成形（約１５０μｍ）以下の金属酸化体の４０％の使用を教示している 。また、この方法は、不活性ガスキャリアーを補うために、約２：１から４：１ の比で大量の酸素を消費する。

アルミニウム、シリコンおよび／またはマグネシウムの耐火酸化物の火炎スプレ ーは当業者によく知られている。しかし、これらの耐火酸化物とともにシリコン およびアルミニウム／マグネシウムが燃料として使用されると、残留シリコン（ Ｓ１０２）が生成され、堆積した耐火環体は高腐食環境での磨滅に抗するのに十 分な耐火材ではない。残留酸化クロムを堆積するクロム燃料や酸化ジルコニウム を堆積するジルコニウム燃料のように堆積した耐火環体により高い耐磨滅性をも たらす５酸化粉体および耐火粉体は、反応性が高く、火炎の逆流等を生じる火炎 スプレー方法において従来有用ではながった。

このため、従来は反応性が高すぎて火炎逆流や大規模なシステム爆発を誘発しや すいとされいた５酸化粉体や耐火粉体を用いることができるとともに、従来より も高い堆積速度を達成できる耐火粉体および５酸化粉体を伴出する火炎スプレー 用の方法および装置が望まれている。

発明の概要 本発明は、例えば炉の内面のような原位置修理用の火炎スプレー耐火材用の方法 および装置を提供する。燃焼を援助し得ない不活性キャリアーガスと耐火酸化物 の粒子と燃焼可能な金属あるいは５酸化物が火炎スプレー装置に噴射され、火炎 スプレー装置では高圧酸素がキャリアーガスと粒子の混合物を吸引し加速する。

キャリアーガスと酸素の制御された比は、クロム、ジルコニウム、アルミニウム および／またはマグネシウムのような高い可燃性金属粒子を火炎逆流を起こさな い加熱源として可能ならしめる。この方法および装置は、毎時２０００ポンドを 越える耐火酸化物の堆積速度を可能とし、改良された耐磨滅性を有する高品質の 耐火環体を達成する。

本発明の方法は、クロム、マグネシウム、ジルコニウムおよび他の高い反応性を 有する５酸化物およびそれらの混合物を使用することが可能であり、これらは、 従来のシリコンおよび他の低融点物質に比べて、よりよい化学性、耐火性および 高い融点を堆積耐火環体に付与する。

本発明の装置は、伴出された粒子を吸引し加速してより高い密度と低い多孔性の 堆積耐火環体を形成し、これにより耐磨滅性を向上する。

本発明の方法および装置は、従来の方法および装置に比べて堆積耐火環体の付着 速度を実質的に増加する。したがって、これにより付着時間を短縮（７、非生産 性の非稼働時間が高い相対コストを有するような高生産性付着において本発明の 方法および装置を望ましいものとする。

したがって、本発明は耐火塩体成形の方法を提供し、そこではキャリアーガスお よび易酸化物質と非燃焼性耐火物質の伴出された粒子の混合物が、酸素の高圧流 によって火炎スプレー装置内に吸引されて酸素−キャリアーガスー易酸化物質− 耐火物質の流れを形成する。

明細書および請求の範囲に使用しているように、キャリアーガス、不活性ガスの 用語は５酸化成分の酸化を援助し得ないガスを意味し、例えばアルゴンのような 希ガスと同様に空気を含むものである。

吸引は、酸素対キャリアーガスの比を約５対１がら３０対１、より好ましくは約 ８対１から１２対１とするために行われる。キャリアーガスに対する酸素の比は 、相対的な圧力で伝えられ、吸引された粒子を加速する。

易酸化物質は、クロム、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、および、 これらの混合物からなる。耐火物質は、ジルコニウムあるいは炭素と同様に二つ の酸化状態にあるクロム、あるいはアルミニウム、あるいはマグネシウム、ある いは鉄の酸化物を有している。５酸化物は、混合物中で粒子の約５〜２０重量％ 、好ましくは８〜１２重量％を構成する。

耐火物質はシリコンカーバイドで構成されてもよく、その場合、５酸化物はシリ コン、アルミニウム、クロム、ジルコニウムまたはマグネシウム、および、これ らの混合物でよく、混合物中で粒子の約１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２ ５重量％を一構成する。

すべての例において、５酸化物は６０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下の平均 粒子サイズを有する。

ま・た、本発明は、耐火環体を形成するための装置であって、酸素−キャリアー ガスー易酸化物−耐大物質流を形成するためにキャリアーガスおよび５酸化物と 非燃焼性耐火物の伴出された粒子とからなる混合物を火炎スプレー手段中に吸引 するための高圧酸素流吸引手段を備えた装置を提供する。この吸引手段は、火炎 スプレー手段の出口までの間のどこに配設されてもよい。酸素やり（Ｉ　ａｎｃ ｅ）は、使用の高温環境に対して隔離され、あるいは水ジャケットを取り付けら れる。本装置は、粒子入口と流体連通している空気あるいは他のキャリアーガス 入口のような、スクリュー搬送機あるいは重力搬送機のような、キャリアーガス と伴出された粒子との混合体を形成するための手段を有し、この混合体を形成す るための手段は、空気あるいは不活性ガスが付加されるモーター駆動回転翼であ ってよい。

このような本発明の態様は、添付の図面に関連した以下の詳細な説明にてよりよ く理解できる。

図面の簡単な説明 図ＩＡおよびＩＢは、本発明の火炎スプレー装置の二つの実施例の断面概略図で ある。

図２は、火炎スプレー装置の他の実施例の断面概略図である。

図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、それぞれスクリュー搬送機、重力搬送機およびモー ター駆動回転翼の断面概略図である。

最適実施例の詳細な説明 図ＩＡを参照すると、１０で示される火炎スプレー酸素やり（Ｉａｎｅｅ）は出 口端１２、絶縁物１６で囲まれた本体１４および入口端部１８を備えている。酸 素やり（ｌａｎｃｅ）　１０の入口端部１８は規制部２０を有する吸引機１９が 備えられ、この規制部２０において供給源Ｓからノズル２１を通って送られた高 圧酸素はキャリアーガスと伴出された粒子の混合物を導管２２から吸引する。

図ＩＢはキャリアーガスと伴出された粒子の混合物の吸引と加速のための他の変 更例を示し、ここでは、ノズル２１は導管２２が吸引機１９に入る通路の一点に 供給源Ｓからの高圧酸素を送り出す。

図２は火炎スプレー酸素やり（ｌａｎｃｅ）　１０　’を示し、火炎スプレー酸 素やり（ｌａｎｃｅ）　１０　’　は吸引機１９が本体の外側に配設される代り に規制部２０′が酸素やり（ｌａｎｃｅ）　１０’の本体１４′内に配設され、 また図示のように、酸素やり（ｌａｎｃｅ）　１０　’および導管２２′の全体 が絶縁物１６′内に納められていることを除いて、図ＩＢの火炎スプレー酸素や り（ｌａｎｃｅ）と同様である。

図ＩＢのように、酸素はノズル２１′の経由して導管２２′が本体１４′に入る 通路の一点に送り出され、混合物を吸引および加速する。

図３は種々のスプレー装置を示し、このスプレー装置によりキャリアーガスと流 体が混合され、本発明の火炎スプレー装置により吸引される流体を形成する。

図３Ａは５酸化物および耐火物質の粒子Ｐを収容したホッパー３１を備えたスプ レー装置３０を示している。

このホッパー３１はスクリュー搬送機３２によって空にされ下降流規制部３８を 有する吸引機３６に流体連通している漏斗３４内に移され、この下降流規制部３ ８内に供給［Ｃからのキャリアーガス流がノズル４０を通って向けられている。

このベンチュリー３８は、図ＩＡおよびＩＢの酸素やり（ｌａｎｃｅ）　１０、 あるいは図２の酸素やり（ｌａｎｃｅ）　１０　’のような酸素やり（Ｉ　ａｎ ｅｅ）にキャリアーガスと伴出された粒子との流れを送り出すために導管２４と 流体連通とされている。

図３Ｂは下降流規制部３８′を有する吸引機３６′内に移されるホッパー３１′ を備え、下降流規制部３８′と流体連通されたスプレー装置３０′を示している 。この移送は、ホッパー３１′の内容物上に作られた外部空気圧によって高める ことができる。図３Ａに示されるように、ノズル４０′を通って供給源Ｃから送 り出されるキャリアーガスは粒子Ｐを吸引し、規制部３８′を出て導管２４′に 入り火炎スプレー酸素やり（ｌａｉｃｅ）に送られる流れを作る。図３０に示さ れるように、スプレー装置３０′はベンチュリーの代りにモーター駆動回転翼を 備えてもよく、このモーター駆動回転翼は粒子を内部に押しやり、適切な量のキ ャリアーガスを加えられて、導管２４′を通って火炎スプレー装置の送り込まれ るための伴出された粒子流を形成する。

図示のように、酸素やり（ｌａｎｃｅ）の入口端部あるいは酸素やり（Ｉａｎｅ ｅ）の長さに沿ったいずれかの位置に形成された吸引機の使用は、加速機として 充分な酸素を導き、酸素やり（ｌａｎｃｅ）の出口端部での酸素−キャリアーガ ス−酸化物質−耐火物質出口速度を最適のものとする。

スプレー装置からの粒子流中への空気のような不活性キャリアーガスの導入は、 充分な希釈効果をもたらし、酸素が加えられた際の火炎逆流反応を抑制する。酸 素に対するキャリアーガスの比の制御は酸素やり（ｌａｎｃｅ）で生じる火炎逆 流を防止し、あるいは損害のないものとし、出口端部で起こることが知られてい る“先端”反応を抑制あるいは最小限なものとする。先端反応は、出口端部ある いは酸素やり（ｌａｎｃｅ）の長さに沿ったところで耐火温体の集積を起こし、 酸素やり（ｌ　ａｎｃｅ）がきれいにされるか、あるいは交換されるまで工程が 中断されることを必要とし、遅れを生じる。

酸素対キャリアーガスの希釈比は、５対１から３０対１の範囲であることが重要 である。出口よりも前の酸素やり（ｌａｎｃｅ）入口あるいは酸素やり（ｌａｎ ｃｅ）の長さに沿った位置での吸引機の使用は、１ポンド／分のような少量か、 ら５０ポンド／分までの付着速度の柔軟性を提供する。

１００ポンド／分の付着速度は、より高いキャリアーガス／粒子搬送速度ととも に、比例したより大きな酸素やり（ｌａｉｃｅ）と、より高い酸素搬送速度を用 いて達成される。

不活性ガスの希釈効果は、火炎逆流問題を生じることなくクロム、アルミニウム 、ジルコニウムおよび／またはマグネシウムのような高反応性昌酸化物質の一以 上を使用する方法を許容する。

不活性ガスの希釈効果は、火炎逆流問題あるいは爆発問題を生じることなく、純 粋酸素と混合された場合に爆発を起こすことが知られている鉄（Ｆｅｄ、Ｆｅ２ Ｏ３゜Ｆｅ３Ｏ４または錆）を１５％まで含有する予め溶融された耐火粒子／粉 体を使用する方法を許容する。

ここで詳しく述べたパラメーターの範囲での酸素／キャリアーガス／粒子混合物 の微調整は、細かくされたジルコニウム金属粉体あるいは鉄酸化物を８０％まで 含有する物質のような他の高反応性物質の使用を許容する。

総量で８〜１２％での微細晶酸化粉体の使用は、本方法を酸化マグネシウム／酸 化クロム／酸化アルミニウム耐火物質の作成に用いる場合、環体の化学的性質、 密度および多孔性に関して高い品質の耐火環体を作成するのに充分である。その ような粉体は、好ましくはクロム、アルミニウム、ジルコニウム、および／また はマグネシウム金属の一つ以上からなり；それらの粉体は酸化マグネシウム／亜 クロム酸塩、酸化アルミニウム／亜クロム酸塩、マグネサイト／酸化アルミニウ ム、および酸化ジルコニウム／亜クロム酸塩の結合マトリックスおよび／または それらの組み合わせを生成する。このような結合マトリックスは、高温度環境で の耐磨滅性を向上させて、酸化物質の一部あるいは全部として従来技術で使用さ れた反応性の少ないシリコン粉体を用いることにより作られたシリカ型結合を上 回るものとする。

シリコン粉体は、シリカの調整されたパーセンテージを最終化学分析に加えるよ うに使用されることができ、したがうて、最終化学分析に関して制御の全波長域 を考慮に入れる。このような付加は、シリコン粉体がアルミニウム、クロム、マ グネシウムあるいはジルコニウムのような反応住易酸化粉体よりも相対的に少な い熱反応を作り出すにもかかわらず、酸化粉体の総パーセンテージを実質的に増 大することができる。典型的な代用は、他の粉体の１％毎にシリコン２％である 。このような代用は、最終耐火塊体分析にシリカを加えることをめられる。総量 で１５〜２５％での微細な易酸化粉体の使用は、本方法をシリコンカーバイドを 基材とした耐火物質の作成に用いる場合、環体の化学的性質、密度および多孔性 に関して高い品質の耐火環体を作成するのに充分である。

易酸化物質の好ましい粒子径は約６０μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、より 好ましくは２０μｍ以下である。より小さい粒子径は反応と熱の展開の速度を増 加させ、より凝集性の耐火環体が堆積される結果をもたらす。

易酸化物質のきわめて微細な粒子は発熱反応において実質的に消費され、この発 熱反応は酸素−キャリアーガスー易酸化物質−耐火物質の流れが酸素やり（ｌａ ｎｃｅ）を出る時に起こる。この流れのどんな残留物も、その中の物質の酸化物 の形態、または生成された種々の酸化物の化学的組み合わせにより生成されたス ピネルの形態中にある。一般に、易酸化粒子が粗くなるほど、反応熱中で全て消 費されるよりも、酸化物を生成する性質がより大きくなる。しかし、これは酸化 物生産の費用のかかる方法であり、上述のようなきわめて微細な酸化粒子を使用 し、適切な耐火酸化物の意図的な付加により望ましい化学的性質を達成すること が好ましい。

高温度状態で使用される耐火環体の化学的性質の一部としてのクロム酸化物の使 用は、熱衝撃あるいは破壊傾向を減少し、また耐磨滅性を高めるための高価な付 加であると長い間考えられていた。クロム酸化物は世界の種々の部分で自然に生 じ、溶融のような種々の方法で加熱処理を受けるが、取り除くのが困難であった り費用がかかる副生物を含有する。一つの特定の供給源は、汚染物質としての鉄 酸化物を高い割合で含有する。この物質は、ある付着において耐火環体に特に優 れた耐久特性を付与することを立証している。

その他の物質は、例えばコハート（Ｃｏｈａｒｔ）により製造されたような再溶 融粒体煉瓦の粉砕により製造される。いくつかは、コノ）−トＲＦＧあるいはコ ／％−ト１０４グレードとして市販されている。また、一般に、これらの物質の いくつかは、Ｃｒ２Ｏ３を１８〜２２％、鉄酸化物を６〜１３％含有する。これ らの物質を純粋酸素存在下で使用する場合、激しい火炎逆流が生じる。しかし、 酸素が添加される前に不活性キャリアーにより希釈すると、火炎逆流はなくなる か、あるいは危険でなく激しくないレベルまで減少される。

酸素に対するキャリアーガスの比は、発熱反応のための適正な条件を形成する能 力において重要な効果を有する。空気過多は反応を低下あるいは冷し、形成され た環体の多孔性を高め、このため、環体の耐久性を減少させる。さらに、反発（ ｒｅｂｏｕｎｄ）百分率を増大させるので、環体のコストが増大する。これは、 発熱反応の維持を困難にする。空気をアスビラント（ａｓｐｉｒａｎｔ）として 用いて粒子を搬送するスプレー装置は空気５〜１５ｐｓｉにて最も好ましく作動 され、酸素をアスビラント（ａｓｐｉｒａｎｔ）として用いて粒子を火炎スプレ ー装置へ搬送するスプレー装置は酸素５０〜１５０ｐｓ　ｉにて最も好ましく作 動されることが知られている。この場合、空気および酸素用の同じ大きさのノズ ルは、酸素対空気が１０対１の標準の最も好ましい希釈容量比を与える。酸素対 空気が５対１と同じように低い希釈比および酸素対空気が３０対１と同じように 高い希釈比は、３０対１であっても効果的となり、鉄酸化物あるいはクロム金属 のような特定の活性物質により火炎逆流を生じる。最も理想的な作動圧力は、空 気８〜１２ｐｓｉおよび酸素８０〜１２０ｐｓｉであり、１０対１の作動圧力に 可能なかぎり近いものであり、すなわち、空気３ｐｓｉ対酸素８０ｐｓＬおよび 空気１２ｐｓｉ対酸素１２０ｐｓｉである。

異なった耐火酸化物の融点変化を補正するための酸化物／耐火酸化物比の調整に よって、はとんど全ての化学的分析の耐火環体を作ることが可能となる。ＭｇＯ ／Ｃｒ　Ｏ／　Ａ　１２０　ｇ物質の火炎スプレーの場合、アルミニウム／クロ ムおよび／またはマグネシウムの一つ以上の酸化物混合体は正確な化学分析再生 成、低い反発（ｒｅｂｏｕｎｄ）レベル（物質損失）、および密度と多孔性に関 して高い量と高い質の耐火塊体製造を許容することが知られている。酸化物質の 最も理想的な重量％は、この形式の環体では８１１２〜１０１／２％である。

使用される耐火酸化物質はメツシュグレードの広い範囲で変化することができ、 それにもかかわらず満足な耐火環体を製造することができる。高品質椀体は、− １０から微粉体（ｄｕｓｔ）Ｕ　Ｓ　Ｓまでのふるいにかけられた耐火粒子であ って、−２００メツシユＵＳＳを２％の低さで含有する粒子を使用して得られる 。他の高品質椀体は、−１００から微粉体（ｄｕｓｔ）Ｕ　Ｓ　Ｓまでのふるい にかけられた耐火粒子であって、−２００ＵＳＳを５０％以上含有する粒子を使 用して得られる。一般に、粗大な粒子ヲ使用する場合に、耐火椀体堆積はより速 くなる。粗大物質の過大な割合は、供給管内での物質固着や耐火椀体生成速度の 低下をもたらす。

本発明の大きな効果は、耐火環体が毎時２０００ボンド（１ｂ　ｓ）以上の速度 で形成されることである。キャリアーガス／粒子の混合体の供給速度を高め、ベ ンチュリーおよび／または酸素やり（Ｉ　ａｎｃｅ）の大きさを拡大することに より、毎時６０００ボンド（ｌｂｓ）以上の供給速度が達成されることが明らか となる。このスケールアップでは、酸素／キャリアーガス比を５−１（酸素／キ ャリアーガス）から３０−１　（酸素／キャリアーガス）の間に保つことが重要 である。

本発明の実験の最適例を以下の例により更に示す。

実験例１ 一１２微粉（ｄｕｓｔ）Ｕ　Ｓ　Ｓメツシュグレードでふるいにかけられたもの を含むコハート（Ｃｏｈａ　ｒ　ｔ）ＲＦＧとしての商標で知られている粉砕さ れたＲＦＧ煉瓦（ｂｒｉｃｋ）を９１％；平均粒子径が３〜１５μｍのアルミニ ウム粉を５％、平均粒子径が３〜１５μｍのクロム粉を４％含んで構成される混 合物を使用して本発明の方法により、操作温度と同じもしくは操作温度に近い温 度において銅溶解転炉の羽口ラインの耐火ブロック／煉瓦をその位置で修理した 。混合物は１Ｑｐｓｉで空気流中を酸素やり（＋ａｎｃｅ）の入口端部のベンチ ュリーに搬送され、入口端部では１００ｐｓｉの圧力で酸素流によって毎時１７ ００ポンド（ｌｂｓ）の速度で破損した羽口ラインに向けて放出された。この羽 口ラインは、付着性があり凝集性の耐火修理塩体を形成するために１２００°Ｆ を越える温度であった。

実験例■ 実験例■のＲＦＣ煉瓦（ｂ　ｒ　ｉ　ｃ　ｋ）　（Ｄ２０％（１）代りに、−６ ０から微粉（ｄｕｓｔ）メツシュまでの典型的なメツシュグレードである粉砕さ れた９３％Ｃｒ２Ｏ３煉瓦（ｂｒｉｃｋ）の２０％を用いて実験例Ｉの方法が繰 り返された。

実験例■ 共に平均ミクロサイスが３〜１５μｍの間である０、５％マグネシウム粉および １％付加クロム粉を用いて実験例１の方法が繰り返された。

実験例■ １％アルミニウム粉が、９２％ＲＦＧ煉瓦（ｂ　ｒ　ｉ　ｃｋ）を与えるＲＦＣ 煉瓦（ｂｒｉｃｋ）の１％、４％アルミニウム粉、および４％クロム粉とにより 置き換えられた他は実験例１の方法が繰り返された。

実験例Ｖ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

重量％による量　平均粒子径 Ｍｇ０　５９〜６８％　−１２から微粉（ｄｕｓｔ）　Ｕ　Ｓ　ＳまでＣ「２０ ３　１３〜２３％　−１２から微粉（ｄｕｓｔ）　Ｕ　Ｓ　ＳまでＦｅ２Ｏ８５ 〜　９％　−１２から微粉（ｄｕｓｔ）　Ｕ　Ｓ　Ｓまでアルミニウム金属粉体 　５％　３〜１５μｍクロム金属粉体　３％　３〜１５μｍ マグネシウム金属粉体　０．５％　３〜１５μｍシリカ金属粉体　２％　３〜１ ５μｍ 実験例■ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｉが繰り返された。

重量％による量 Ｍｇ０　４９〜５３％ アルミニウム金属粉体　９％ クロム金属粉体　６％ マグネシウム金属粉体　０．５％ 実験例■ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

重量％による量 Ｍｇ０　４９〜５３％ ＳＬ０　１〜２％ アルミニウム金属粉体　９％ クロム金属粉体　７．５％ マグネシウム金属粉体　０．５％ 実験例■ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

材料の純度　製法における重量％ Ｍｇ０　９５％　６３％ Ｃｒ２Ｏ３９３％　２３％ アルミニウム金属粉体　９９．７％　５％クロム金属粉体　９９，９％　７％ 実験例■ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

製法における重量％ Ｍｇ０　６３％ Ｃｒ２Ｏ３２３％ アルミニウム金属粉体　７％ クロム金属粉体　７％ 実験例Ｘ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｉが繰り返された。

材料の変動純度　製法における重量％ Ｍｇ０　９６％　６１，５％ コークス微粉　９７％炭素　２５％ アルミニウム金属粉体　９９．７％　５％クロム金属粉体　９９．９％　９％ マグネシウム金属粉体　９９．９％　０．５％実験例ＸＩ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｉが繰り返された。

製法における重量％ ＭｇＯ６０，５％ コークス微粉　２５％ アルミニウム金属粉体　７％ クロム金属粉体　７％ マグネシウム金属粉体　５％ 実験例Ｘ■ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

材料の純度　製法における重量％ ＭｇＯ９７，３％ＭｇＯ８８，５％ アルミニウム金属粉体　９９．７％　６％クロム金属粉体　９９．９％　５％ マグネシウム金属粉体　９９．９％　０．５％実験例ｘｍ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｉが繰り返された。

材料の純度　製法における重量％ Ａｌ・０耐火粒子　９９．８％　８７％アルミニウム金属粉体　９９．７％　４ ．５％クロム金属　９９．９％　８％ マグネシウム金属　９９．９％　０．５％実験例ＸＩＶ 下記の混合物を使用した他は実験例１が繰り返された。

製法における重量％ ＡＩＯ耐火粒子　８７％ アルミニウム金属粉体　９％ クロム金属　３．５％ マグネシウム金属　Ｏ１５％ 実験例ＸＶ 下記の混合物を使用した他は実験例■が繰り返された。

材料の純度　製法における重量％ Ｚ「２０３耐火粒子 （−５０−１００メツシユ）　９９．５％　８７％アルミニウム金属粉体　９９ ．７％　４．５％クロム金属粉体　９９．９％　８％ マグネシウム金属粉体　９９．９％　０．５％実験例Ｘ■ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｉが繰り返された。

製法における重量％ Ｚｒ２Ｏ３耐火粒子 （−５０−１００メツシユ）　８７％ アルミニウム金属粉体　９％ クロム金属粉体　３．５％ マグネシウム金属粉体　０．５％ 実験例Ｘ■ −５０から１００ＵＳＳメツシユの品質の９９％シリコンカーバイドを７９重量 ％、−３２５ＵＳ５メツシユの品質の９８％純粋シリコン金属粉体を１６．２５ 重量％、−３２５ＵＳＳメツシユの品質の純粋アルミニウム金属粉体を４重量％ および一３２５ＵＳＳメツシュの品質の９９．９％純粋マグネシウム金属粉体を ０．７５重量％を含有する混合物を調製した。この混合物は実験例１で特定され たのと同様の方法により二重ベンチュリー空気酸素システムを通って、シリコン カーバイド仕切り柱（ｔｒａｙ　ｃｏｌｕｍｎ）に対して放出され・この仕切り 柱（ｔｒａｙ　ｃｏｌｕｍｎ）は亜鉛粉体の燃焼精製において使用される。亜鉛 液体金属および亜鉛酸化漏出物は冷却され、接着性溶融耐火塗布物が形成された 。

実験例Ｘ■ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｘ■が繰り返された。

製法における重量％ ５ｉＣ９９，５％　−２００ｘＤＵｓｓメツシユ　７９％Ｓ　ｉ０２粉体−３２ ５ｘＤ　１６．２５％アルミニウム粉体−３２５ｘＤ　４％ マグネシウム粉体−３２５ｘＤ　０１７５％実験例ＸＩＸ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｘ■が繰り返された。

製法における重量％ ＳｉＣ９９，５％　−２００ｘＤＵｓｓメッシ：Ｌ　８０．５％Ｓ　ｉ　０２粉 体−３２５ｘＤ　１４％アルミニウム粉体−３２５ｘＤ　５％ マグネシウム粉体−３２５ｘＤ　０．５％実験例ＸＸ 下記の混合物を使用した他は実験例Ｘ■が繰り返された。

製法における重量％ ５ＩＣ９９，５％　−２００ｘＤＵｓ　ｓメッシユ　７７％５１０２粉体−３２ ５ｘＤ　１９．５％アルミニウム粉体−３２５ｘＤ　３％ マグネシウム粉体−３２５ｘＤ　Ｏ，５％実験例１．ＩＶにおいて本方法は、１ ００ｐｓｉでスプレー装置ペンチエリ−に射出された純粋酸素を用い、約毎分１ ポンド（］ｂ）の速度で実験例１と■の製法においてこれらを吸引して行われた 。火炎の逆流が起こされてこの製法を使用できないものとした。そして、毎分１ ポンド（ｌｂ）、毎分３ボンド（ｌｂ）、毎分９ボンド空気が８：１から１２： １の相対圧力を用いて、それらの使用ができなくなる激しい火炎逆流を生じるこ となく実験が繰り返された。蓄積と品質と反発（ｒｅｂｏｕｎｄ）に関して最も 望ましい製法は、実験例Ｉと実験例Ｘ■のものであったが、テストされた全ての 混合物は接着性溶融耐火環体を作った。

本発明の変化および変更は、上記の詳細な説明により当業者にとって明らかなも のである。したがフて、本発明は、添付された請求の範囲内において、本質的に 示し記述されたものとは別の態様で実施され得る。

ＦＩＧ、　ＩＡ ＦＩＧ、旧 ＦｊＧ、３Ｃ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　３年　４月　１１日

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．酸素−キャリアーガスー易酸化性物質−耐火物質流を形成するために、酸素 の高圧流により、キャリアーガスと、易酸化性物質と非燃焼性耐火物質の伴出さ れた粒子との混合物を火炎スプレー装置中に吸引するステップを含む耐火塊体成 形の方法。
2. ２．前記吸引ステップは、約５対１から約３０対１までの酸素対キャリアーガス の比を作るために行われる請求項１記載の方法。
3. ３．前記酸素−キャリアーガスー易酸化性物質−耐火物質流を加速して該流れの 速度を混合物の速度よりも大とするステップを更に含む請求項１記載の方法。
4. ４．前記易酸化性物質はクロムあるいはアルミニウムあるいはマグネシウムを含 み、前記耐火物質はクロムあるいはアルミニウムあるいはマグネシウムの酸化物 を含む請求項１記載の方法。
5. ５．前記耐火物質は炭素を含む請求項４記載の方法。
6. ６．前記易酸化性物質は混合物中の粒子の８〜１７重量％を構成する請求項１記 載の方法。
7. ７．前記耐火物質はマグネシウム酸化物、クロム酸化物あるいはアルミニウム酸 化物を含み、前記易酸化性物質はクロム、アルミニウムあるいはマグネシウムの 一以上を含み、前記易酸化性物質は混合物中の粒子の約８〜１２重量％を構成す る請求項１記載の方法。
8. ８．前記易酸化性物質はシリコン、アルミニウム、クロムあるいはマグネシウム を含み、前記耐火物質はシリコンカーバイドを含み、前記易酸化性物質は混合物 中の粒子の１５〜２５重量％を構成する請求項１記載の方法。
9. ９．前記易酸化性物質は６０μｍ以下の平均粒子径を有する請求項１記載の方法 。
10. １０．前記耐火物質はクロム酸化物、ジルコニウム酸化物あるいはジルコニウム の一以上を含む請求項１記載の方法。
11. １１．前記混合物は更に第二酸化鉄あるいは第一酸化鉄を含む請求項１記載の方 法。
12. １２．酸素−キャリアーガス圧力比は約８対１〜１２対１である請求項１記載の 方法。
13. １３．前記吸引ステップは火炎スプレー装置内のベンチュリーにより行われる請 求項１記載の方法。
14. １４．ａ）粒子流を形成するために、キャリアーガスと、易酸化性物質と耐火物 質の粒子との流れを形成し；ｂ）酸素対キャリアーガスの割合は約５対１から約 ３０対１であって前記粒子流よりも大きい速度を有する反応流を形成するために 、粒子流と高圧酸素流とを混合し； ｃ）前記反応流を燃焼させる ステップを有する耐火塊体成形の方法。
15. １５．酸素−キャリアーガスー易酸化性物質−耐火物質流を形成するために、酸 素の高圧流により、キャリアーガスと、易酸化性物質と非燃焼性耐火物質の伴出 された粒子との混合物を火炎スプレー装置中に吸引するステップを含み、前記耐 火物質はマグネシウム酸化物、クロム酸化物あるいはアルミニウム酸化物を含み 、前記易酸化性物質はクロム、アルミニウムあるいはマグネシウムの一以上を含 み、前記易酸化性物質は混合物中の粒子の約８〜１２重量％を構成する量で存在 し、酸素−キャリアーガス圧力比は約８対１〜１２対１である耐火塊体成形の方 法。
16. １６．キャリアーガスと、易酸化性物質と非燃焼性耐火物質の伴出された粒子と の混合物を火炎スプレー装置中に吸引し、酸素−キャリアーガスー易酸化性物質 −耐火物質流を形成するための高圧酸素流吸引手段を備える耐火塊体成形用の装 置。
17. １７．約８対１から約１２対１の酸素対キャリアーガス圧力比で高圧酸素流とキ ャリアーガスを射出する調和手段を備える請求項１６の装置。
18. １８．前記吸引手段より上流にあり、キャリアーガスと伴出された粒子の混合物 を形成するスプレー装置手段をさらに備える請求項１６の装置。
19. １９．前記吸引手段は、キャリアーガスと伴出された粒子の混合物を加速して、 酸素−キャリアーガスー易酸化性物質−耐火物質流の速度をキャリアーガスと伴 出された粒子の混合物よりも大とするのに有効である請求項１６の装置。