JPH05194049A - セラミック溶接方法 - Google Patents
セラミック溶接方法Info
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- JPH05194049A JPH05194049A JP4161007A JP16100792A JPH05194049A JP H05194049 A JPH05194049 A JP H05194049A JP 4161007 A JP4161007 A JP 4161007A JP 16100792 A JP16100792 A JP 16100792A JP H05194049 A JPH05194049 A JP H05194049A
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- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
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- F27D1/1636—Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining
- F27D1/1642—Repairing linings by projecting or spraying refractory materials on the lining using a gunning apparatus
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- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/65—Reaction sintering of free metal- or free silicon-containing compositions
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- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミック溶接方法およびそのための組成物
の改良。 【構成】 シリカ粒子とケイ素粉末の混合物からなる組
成物を用いるセラミック溶接法において、シリカ粒子の
調和平均サイズが３００ミクロンと１０００ミクロンの
間にあり、且つそのサイズ範囲の広がり因子が０．４と
１．１との間にあるものを用いる。
の改良。 【構成】 シリカ粒子とケイ素粉末の混合物からなる組
成物を用いるセラミック溶接法において、シリカ粒子の
調和平均サイズが３００ミクロンと１０００ミクロンの
間にあり、且つそのサイズ範囲の広がり因子が０．４と
１．１との間にあるものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック溶接方法ま
たはその改良に関する。特に、該方法に使用される組成
物の粉末成分のサイズ特性に関するものである。また、
本発明は、セラミック溶接方法に用いられる組成物の改
良に関するものである。
たはその改良に関する。特に、該方法に使用される組成
物の粉末成分のサイズ特性に関するものである。また、
本発明は、セラミック溶接方法に用いられる組成物の改
良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミック溶接方法は、コークス炉、ガ
ラス炉などの内部耐火物構造を補修するために確立され
ており、例えばイギリス特許第402,203号、同第1,330,8
94号及び同第2,035,524号、およびスエーデン特許第10
2,283号明細書に記載されている。セラミック溶接方法
は、通常組成物を粉末の混合物の形態でキャリヤガスに
より噴出口（lance）へ運び込み、その際粉末粒子は酸
素含有ガスにより噴出口内に流入され、そして噴出口か
ら外面に射出され、粉末混合物の一部が酸素と発熱反応
して、該粉末混合物の他の一部の、粉末自身及びその表
面での少なくとも部分的な溶融を引き起こし、セラミッ
ク溶接が形成される。
ラス炉などの内部耐火物構造を補修するために確立され
ており、例えばイギリス特許第402,203号、同第1,330,8
94号及び同第2,035,524号、およびスエーデン特許第10
2,283号明細書に記載されている。セラミック溶接方法
は、通常組成物を粉末の混合物の形態でキャリヤガスに
より噴出口（lance）へ運び込み、その際粉末粒子は酸
素含有ガスにより噴出口内に流入され、そして噴出口か
ら外面に射出され、粉末混合物の一部が酸素と発熱反応
して、該粉末混合物の他の一部の、粉末自身及びその表
面での少なくとも部分的な溶融を引き起こし、セラミッ
ク溶接が形成される。
【０００３】セラミック溶接方法への使用に適した組成
物は、典型的には粉末状の耐火性酸化物と金属及び／又
は半金属粒子の混合物である。セラミック溶接方法によ
る耐火物素材の形成に使用される組成物及び方法は、イ
ギリス特許第2,154,228号、同第2,110,200号及び同第2,
170,191号明細書に記載されている。
物は、典型的には粉末状の耐火性酸化物と金属及び／又
は半金属粒子の混合物である。セラミック溶接方法によ
る耐火物素材の形成に使用される組成物及び方法は、イ
ギリス特許第2,154,228号、同第2,110,200号及び同第2,
170,191号明細書に記載されている。
【０００４】イギリス第2,170,191号明細書は、平均サ
イズに近似した一つの概念及びサイズ分布に関する他の
概念を含む種々の性質により、耐火物粒子及び被酸化性
金属粒子のサイズ特性を規定している。イギリス特許第
2,170,191号の主なクレームの用語は、耐火物粒子の平
均サイズが被酸化性粒子の平均サイズよりも大きくなけ
ればならないこと、および耐火物粒子のサイズの広がり
がある最小値以上でなければならないという意味を表す
ための、より容易に理解しうる表現に言い換えることが
できる。これら二つの要求のうちの前者は、明らかに自
明なことであり、セラミック溶接分野の古い特許、例え
ば、耐火物及び被酸化性粒子の最大平均サイズがそれぞ
れ５００ミクロン及び５０ミクロンであることが記載さ
れているイギリス第1,330,894号明細書の記載を単に再
現しているに過ぎない。大きなサイズ範囲の広がりを与
えるサイズの幅広い分布は、より均一なサイズ分布の耐
火物粒子を用いて得られた溶接よりもクラックが少な
く、且つ細孔の少ない耐久性溶接の形成に寄与するとい
う利益があることがイギリス第2,170,191号に記載され
ている。
イズに近似した一つの概念及びサイズ分布に関する他の
概念を含む種々の性質により、耐火物粒子及び被酸化性
金属粒子のサイズ特性を規定している。イギリス特許第
2,170,191号の主なクレームの用語は、耐火物粒子の平
均サイズが被酸化性粒子の平均サイズよりも大きくなけ
ればならないこと、および耐火物粒子のサイズの広がり
がある最小値以上でなければならないという意味を表す
ための、より容易に理解しうる表現に言い換えることが
できる。これら二つの要求のうちの前者は、明らかに自
明なことであり、セラミック溶接分野の古い特許、例え
ば、耐火物及び被酸化性粒子の最大平均サイズがそれぞ
れ５００ミクロン及び５０ミクロンであることが記載さ
れているイギリス第1,330,894号明細書の記載を単に再
現しているに過ぎない。大きなサイズ範囲の広がりを与
えるサイズの幅広い分布は、より均一なサイズ分布の耐
火物粒子を用いて得られた溶接よりもクラックが少な
く、且つ細孔の少ない耐久性溶接の形成に寄与するとい
う利益があることがイギリス第2,170,191号に記載され
ている。
【０００５】イギリス第2,170,191号に記載の方法の実
施及び組成物の使用により導かれる前記利益を考慮し
て、驚くべきことに、先行特許における場合に提案され
ているよりも、より均一なサイズ分布の耐火物粒子を使
用することによって、高品質の、耐久性耐火物素材を形
成することができることがわかった。さらに、耐火物粒
子の粗い区分を除去することが、移送系における組成物
の流れを助け、達成されるべき溶接への滑らかな仕上げ
を可能にし、そして溶接部分を形成しない搬送された材
料の割合を減少させる。また、耐火物粒子の細かいサイ
ズ区分の除去は、組成物の流れの助けには有益である
が、取り扱い中に空中塵埃となるシリカの量を減らし、
反応帯域での塵埃の曇りを減らし、その結果溶接を形成
しない搬送された材料の割合を減少させ、そして坑内地
下採鉱における火災の消火に使用される石塵の場合と同
様に、反応を止めないように被酸化性粒子の発熱反応を
行わせることに関して、付加的な利益を有する。
施及び組成物の使用により導かれる前記利益を考慮し
て、驚くべきことに、先行特許における場合に提案され
ているよりも、より均一なサイズ分布の耐火物粒子を使
用することによって、高品質の、耐久性耐火物素材を形
成することができることがわかった。さらに、耐火物粒
子の粗い区分を除去することが、移送系における組成物
の流れを助け、達成されるべき溶接への滑らかな仕上げ
を可能にし、そして溶接部分を形成しない搬送された材
料の割合を減少させる。また、耐火物粒子の細かいサイ
ズ区分の除去は、組成物の流れの助けには有益である
が、取り扱い中に空中塵埃となるシリカの量を減らし、
反応帯域での塵埃の曇りを減らし、その結果溶接を形成
しない搬送された材料の割合を減少させ、そして坑内地
下採鉱における火災の消火に使用される石塵の場合と同
様に、反応を止めないように被酸化性粒子の発熱反応を
行わせることに関して、付加的な利益を有する。
【０００６】イギリス特許第2,154,228号および同第2,1
10,200号明細書には、不燃性耐火材料及び５０ミクロン
以下の特質的平均サイズを有する発熱性被酸化性材料か
らなる組成物、およびケイ素と全混合物の１２重量％ま
での量のアルミニウムからなる組成物が記載されてい
る。イギリス特許第2,154,228号のクレーム８には、ア
ルミニウム含量が全混合物の少なくとも１重量％である
と記載されている。これらの特許の実施例には、ケイ素
とアルミニウムの混合物が、ジルコニア、マグネシア、
アルミナ、シリカ、シリマナイト及びムライトの１種又
はそれ以上からなる耐火性酸化物粒子と共に使用される
ことが記載されている。耐火物粒子の適当な選択が、所
望ならば処理されるべき基体耐火物の組成にできるだけ
近い溶接補修用組成物を与えるということが、上記した
全ての特許の特徴である。
10,200号明細書には、不燃性耐火材料及び５０ミクロン
以下の特質的平均サイズを有する発熱性被酸化性材料か
らなる組成物、およびケイ素と全混合物の１２重量％ま
での量のアルミニウムからなる組成物が記載されてい
る。イギリス特許第2,154,228号のクレーム８には、ア
ルミニウム含量が全混合物の少なくとも１重量％である
と記載されている。これらの特許の実施例には、ケイ素
とアルミニウムの混合物が、ジルコニア、マグネシア、
アルミナ、シリカ、シリマナイト及びムライトの１種又
はそれ以上からなる耐火性酸化物粒子と共に使用される
ことが記載されている。耐火物粒子の適当な選択が、所
望ならば処理されるべき基体耐火物の組成にできるだけ
近い溶接補修用組成物を与えるということが、上記した
全ての特許の特徴である。
【０００７】セラミック溶接方法は、コークス炉の補修
に幅広く採用されており、炉のライニングはシリカ耐火
物ブロックから形成される。慣用的には、組成物、即ち
溶接用粉末は、アルミニウム、ケイ素及びシリカ粒子の
混合物からなり、イギリス特許第2,154,228号の実施例V
IIIには、アルミニウム１重量％、ケイ素１２重量％及
びシリカ８７重量％からなる、コークス炉補修用の組成
物が示されている（この実施例には、実際にはシリカ８
０％と記載されているが、これは誤りと思われる）。
に幅広く採用されており、炉のライニングはシリカ耐火
物ブロックから形成される。慣用的には、組成物、即ち
溶接用粉末は、アルミニウム、ケイ素及びシリカ粒子の
混合物からなり、イギリス特許第2,154,228号の実施例V
IIIには、アルミニウム１重量％、ケイ素１２重量％及
びシリカ８７重量％からなる、コークス炉補修用の組成
物が示されている（この実施例には、実際にはシリカ８
０％と記載されているが、これは誤りと思われる）。
【０００８】コークス炉では、シリカ耐火物ブロック
は、１００％純粋シリカではなく、なかでも、複合耐火
性酸化物分子中に存在する、少量のアルミニウム、鉄及
びカルシウム不純物を含んでいる。さらに、シリカは結
晶形態でトリジマイト及びクリストバライトが存在す
る。溶接用粉末の好ましいシリカ成分は、上記したと同
じ結晶及び化学形態の、粉砕されたシリカ耐火物であ
る。
は、１００％純粋シリカではなく、なかでも、複合耐火
性酸化物分子中に存在する、少量のアルミニウム、鉄及
びカルシウム不純物を含んでいる。さらに、シリカは結
晶形態でトリジマイト及びクリストバライトが存在す
る。溶接用粉末の好ましいシリカ成分は、上記したと同
じ結晶及び化学形態の、粉砕されたシリカ耐火物であ
る。
【０００９】全混合物の少なくとも１重量％の量のアル
ミニウム、ケイ素及び粉砕シリカ耐火物を含有する溶接
用粉末混合物は、シリカ基体の組成物に厳密にマッチし
た溶接組成物を必ずしも与えない。化学的なミスマッチ
は、適用される溶接用粉末混合物のある割合が噴出口か
ら射出される材料のスプレーの周囲で損失するという事
実により倍加されること、そして該混合物が補修領域の
加熱帯域に適応されないために、最終的な溶接部分を形
成しないことである。損失した材料は本質的には耐火物
であり、したがってアルミニウムを、特に少なくとも１
％の量で、溶接用粉末に使用すると、基体耐火物シリカ
レンガに存在するよりも十分多量に、アルミニウムが溶
接補修材自身中に酸化物として存在する結果となる。
ミニウム、ケイ素及び粉砕シリカ耐火物を含有する溶接
用粉末混合物は、シリカ基体の組成物に厳密にマッチし
た溶接組成物を必ずしも与えない。化学的なミスマッチ
は、適用される溶接用粉末混合物のある割合が噴出口か
ら射出される材料のスプレーの周囲で損失するという事
実により倍加されること、そして該混合物が補修領域の
加熱帯域に適応されないために、最終的な溶接部分を形
成しないことである。損失した材料は本質的には耐火物
であり、したがってアルミニウムを、特に少なくとも１
％の量で、溶接用粉末に使用すると、基体耐火物シリカ
レンガに存在するよりも十分多量に、アルミニウムが溶
接補修材自身中に酸化物として存在する結果となる。
【００１０】さらに、アルミニウム、ケイ素及びシリカ
の粉末混合物から形成された溶接は、得られた溶接の品
質及び耐久性に有害であり、その結果、全体としてこの
方法の効力に好ましくないことが少なくとも当業者に知
られている、ケイ素金属の割合を含有することができる
ことがわかった。
の粉末混合物から形成された溶接は、得られた溶接の品
質及び耐久性に有害であり、その結果、全体としてこの
方法の効力に好ましくないことが少なくとも当業者に知
られている、ケイ素金属の割合を含有することができる
ことがわかった。
【００１１】また、コークス炉の補修の際、耐火物の温
度は最後には８００℃、可能ならば１２００℃、炉の中
央部ではそれ以上にすることができることに注目すべき
である。溶接用粉末混合物へのアルミニウムの使用は、
低温で溶接の良好な開始を促進することができるが、一
方比較的高い温度、即ち１２００℃以上で高く且つ望ま
しくない反応速度に導き、そのため粘度を低下させ、容
易に流れるようになる反応帯域マグマ層を過熱する結果
となる。この現象が起こると、射出された溶接用粉末の
前向きの速力がマグマ層に、周囲で広がり且つゆがみを
与え、そして多孔性であり且つ平らでない仕上げ表面を
有する、劣悪な品質の溶接を与えるために、溶接の正し
い適用は困難となる。
度は最後には８００℃、可能ならば１２００℃、炉の中
央部ではそれ以上にすることができることに注目すべき
である。溶接用粉末混合物へのアルミニウムの使用は、
低温で溶接の良好な開始を促進することができるが、一
方比較的高い温度、即ち１２００℃以上で高く且つ望ま
しくない反応速度に導き、そのため粘度を低下させ、容
易に流れるようになる反応帯域マグマ層を過熱する結果
となる。この現象が起こると、射出された溶接用粉末の
前向きの速力がマグマ層に、周囲で広がり且つゆがみを
与え、そして多孔性であり且つ平らでない仕上げ表面を
有する、劣悪な品質の溶接を与えるために、溶接の正し
い適用は困難となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の一つ
は、改良された、セラミック溶接方法およびそのための
組成物を提供することにある。本発明の他の目的は、溶
接補修材と基体耐火物がよく化学的にマッチした、セラ
ミック溶接方法に使用するための組成物を提供すること
にある。本発明のさらなる目的は、比較的高い温度、例
えば少なくとも８００℃の基体温度で、アルミニウム含
有組成物の使用により発生する劣悪な品質の溶接及びゆ
がみの不利を生ずることなく使用することのできる、セ
ラミック溶接方法のための組成物を提供することにあ
る。
は、改良された、セラミック溶接方法およびそのための
組成物を提供することにある。本発明の他の目的は、溶
接補修材と基体耐火物がよく化学的にマッチした、セラ
ミック溶接方法に使用するための組成物を提供すること
にある。本発明のさらなる目的は、比較的高い温度、例
えば少なくとも８００℃の基体温度で、アルミニウム含
有組成物の使用により発生する劣悪な品質の溶接及びゆ
がみの不利を生ずることなく使用することのできる、セ
ラミック溶接方法のための組成物を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、耐火物粒子と被酸化性金属粒子の混合物を含有す
る組成物を酸素含有ガスにより噴出口から外面に射出さ
せ、被酸化性粒子が発熱的に反応して、該混合物の他の
粒子の一部の、粒子自身及びその表面での少なくとも部
分的な溶融を引き起こし、セラミック溶接が形成される
ことからなるセラミック溶接方法において、該耐火物粒
子の調和平均サイズ（下記の定義を参照）が３００ミク
ロンと１０００ミクロンの間にあり、且つ該耐火物サイ
ズのサイズ範囲の広がり因子（下記の定義を参照）が
０．４と１．１との間にあることを特徴とする方法が提
供される。調和平均サイズ（harmonic mean size）は、
下記の式で定義されるものである：
れば、耐火物粒子と被酸化性金属粒子の混合物を含有す
る組成物を酸素含有ガスにより噴出口から外面に射出さ
せ、被酸化性粒子が発熱的に反応して、該混合物の他の
粒子の一部の、粒子自身及びその表面での少なくとも部
分的な溶融を引き起こし、セラミック溶接が形成される
ことからなるセラミック溶接方法において、該耐火物粒
子の調和平均サイズ（下記の定義を参照）が３００ミク
ロンと１０００ミクロンの間にあり、且つ該耐火物サイ
ズのサイズ範囲の広がり因子（下記の定義を参照）が
０．４と１．１との間にあることを特徴とする方法が提
供される。調和平均サイズ（harmonic mean size）は、
下記の式で定義されるものである：
【００１４】
【数１】
【００１５】（式中、Ｗiはｉ回目のサイズ区分におけ
る材料の重量またはパーセントであり、Ｓiはｉ回目の
平均サイズである）。サイズ範囲の広がり因子（size r
ange spread factor）は、下記の式で定義されるもので
ある：
る材料の重量またはパーセントであり、Ｓiはｉ回目の
平均サイズである）。サイズ範囲の広がり因子（size r
ange spread factor）は、下記の式で定義されるもので
ある：
【００１６】
【数２】
【００１７】（式中、Ｇ80は耐火物粒子の８０％粉末度
を表し、Ｇ20は耐火物粒子の２０％粉末度を表し、「％
粉末度」（% grain size）とは、ある寸法のメッシュを
有する篩を通過する耐火物粒子の重量％割合を表すため
に使用されるものである）。
を表し、Ｇ20は耐火物粒子の２０％粉末度を表し、「％
粉末度」（% grain size）とは、ある寸法のメッシュを
有する篩を通過する耐火物粒子の重量％割合を表すため
に使用されるものである）。
【００１８】調和平均サイズは、広く知られているか
ら、粒子のサイズ分布を示すために採用される重要な用
語であり、そして化学反応が表面依存性であるセラミッ
ク溶接のような方法においては、該調和平均サイズは平
均表面積の粒子の直径として定義されることが適切であ
る。
ら、粒子のサイズ分布を示すために採用される重要な用
語であり、そして化学反応が表面依存性であるセラミッ
ク溶接のような方法においては、該調和平均サイズは平
均表面積の粒子の直径として定義されることが適切であ
る。
【００１９】被酸化性金属粒子は、酸素との反応を促進
するために、微細であるべきであることは一般的常識で
ある。特に、１２５ミクロンの最大サイズを有するこの
種の商業的に入手可能な金属粒子が通常使用され、非常
に満足するものである。
するために、微細であるべきであることは一般的常識で
ある。特に、１２５ミクロンの最大サイズを有するこの
種の商業的に入手可能な金属粒子が通常使用され、非常
に満足するものである。
【００２０】本発明の第２の態様によれば、セラミック
溶接方法のための組成物、即ち、耐火物粒子の調和平均
サイズが３００ミクロンと１０００ミクロンの間にあ
り、且つ該耐火物粒子のサイズ範囲の広がり因子が０．
４と１．１との間にあることを特徴とする、耐火物粒子
と被酸化性金属粒子の混合物を含有する組成物が提供さ
れる。
溶接方法のための組成物、即ち、耐火物粒子の調和平均
サイズが３００ミクロンと１０００ミクロンの間にあ
り、且つ該耐火物粒子のサイズ範囲の広がり因子が０．
４と１．１との間にあることを特徴とする、耐火物粒子
と被酸化性金属粒子の混合物を含有する組成物が提供さ
れる。
【００２１】該組成物は耐火性酸化物とケイ素粉末の混
合物を含有し、該ケイ素は該混合物における元素状態の
唯一つの成分であることが好ましい。本発明に使用され
る耐火性酸化物はシリカが好ましい。ケイ素粉末は、全
組成物重量当たり少なくとも１０％から１８％までの量
で存在させることができる。ケイ素粉末は、好ましくは
全組成物重量当たり１２〜１６％の量で存在させる。
合物を含有し、該ケイ素は該混合物における元素状態の
唯一つの成分であることが好ましい。本発明に使用され
る耐火性酸化物はシリカが好ましい。ケイ素粉末は、全
組成物重量当たり少なくとも１０％から１８％までの量
で存在させることができる。ケイ素粉末は、好ましくは
全組成物重量当たり１２〜１６％の量で存在させる。
【００２２】
【実施例】以下の実施例により本発明のセラミック溶接
方法および組成物を詳しく説明する。
方法および組成物を詳しく説明する。
【００２３】実施例１ 粉砕されたシリカ耐火物８４重量％と元素状態のケイ素
粉末１６重量％の混合物からなる組成物を調製した。該
耐火物の粒子サイズは最大２mm、最小２５０ミクロン及
び平均７５０ミクロンであった。該耐火物は６００ミク
ロンの調和平均サイズおよび０．９５のサイズ範囲の広
がり因子を有していた。ケイ素は１２５ミクロンの最大
サイズおよび２６ミクロンの平均サイズを有していた。
粉末１６重量％の混合物からなる組成物を調製した。該
耐火物の粒子サイズは最大２mm、最小２５０ミクロン及
び平均７５０ミクロンであった。該耐火物は６００ミク
ロンの調和平均サイズおよび０．９５のサイズ範囲の広
がり因子を有していた。ケイ素は１２５ミクロンの最大
サイズおよび２６ミクロンの平均サイズを有していた。
【００２４】イギリス特許第2,173,715号明細書に実質
的に記載の機械及び方法を使用して、１０００℃でシリ
カ耐火レンガの上に、上記混合物をスプレーした。５５
０NL/minの酸化用ガス流（空気／酸素比が１：２）を使
用して、６０kg/hrで粉末を供給した。基体耐火物から
７５〜１００mm離して設置されている直径１９mmのノズ
ルを通して、該粉末を射出した。混合物が自動燃焼し、
そして基体にしっかりと接着し且つ基体と同様の物理的
及び化学的特性を有する、良好な溶接物が得られた。溶
接物の化学分析の結果、アルミナ含量は、元のレンガが
１．５〜２％の典型値であるのに対して、２．１％であ
った。
的に記載の機械及び方法を使用して、１０００℃でシリ
カ耐火レンガの上に、上記混合物をスプレーした。５５
０NL/minの酸化用ガス流（空気／酸素比が１：２）を使
用して、６０kg/hrで粉末を供給した。基体耐火物から
７５〜１００mm離して設置されている直径１９mmのノズ
ルを通して、該粉末を射出した。混合物が自動燃焼し、
そして基体にしっかりと接着し且つ基体と同様の物理的
及び化学的特性を有する、良好な溶接物が得られた。溶
接物の化学分析の結果、アルミナ含量は、元のレンガが
１．５〜２％の典型値であるのに対して、２．１％であ
った。
【００２５】比較のために、粉砕されたシリカ耐火物８
２．５重量％、元素状態のケイ素１６重量％及びアルミ
ニウム１．５重量％を含有する粉末混合物を調製し、上
記と同じ方法で、シリカ耐火レンガ上にスプレーした。
得られた溶接物の化学分析の結果、元のレンガのアルミ
ナ成分の１．５〜２％という値からかなり逸脱した５．
７％のアルミナ含量であった。上記二つの溶接物の遊離
元素のケイ素の測定結果は、本発明の組成物を用いて得
られた溶接物の含量は、比較テストから得られた溶接物
の含量の半分であることを示した。
２．５重量％、元素状態のケイ素１６重量％及びアルミ
ニウム１．５重量％を含有する粉末混合物を調製し、上
記と同じ方法で、シリカ耐火レンガ上にスプレーした。
得られた溶接物の化学分析の結果、元のレンガのアルミ
ナ成分の１．５〜２％という値からかなり逸脱した５．
７％のアルミナ含量であった。上記二つの溶接物の遊離
元素のケイ素の測定結果は、本発明の組成物を用いて得
られた溶接物の含量は、比較テストから得られた溶接物
の含量の半分であることを示した。
【００２６】実施例２ 元素状ケイ素１４重量％及び粉砕シリカ耐火物８６重量
％からなり、その他は実施例１に記載したと同様の特徴
を有する混合物を使用して、実施例１と同様の態様で組
成物を調製した。実施例１と同様の条件下に、該混合物
をシリカ耐火レンガ上にスプレーし、得られた溶接物及
び主基体は、実施例１に示したアルミナ含量と同様の値
を示した。さらに、本発明の組成物から形成された溶接
物の元素ケイ素含量は、従来技術の配合物を用いたもの
よりも著しく低かった。
％からなり、その他は実施例１に記載したと同様の特徴
を有する混合物を使用して、実施例１と同様の態様で組
成物を調製した。実施例１と同様の条件下に、該混合物
をシリカ耐火レンガ上にスプレーし、得られた溶接物及
び主基体は、実施例１に示したアルミナ含量と同様の値
を示した。さらに、本発明の組成物から形成された溶接
物の元素ケイ素含量は、従来技術の配合物を用いたもの
よりも著しく低かった。
【００２７】実施例３ 調和平均サイズが４００ミクロン及びサイズ範囲の広が
り因子が０．６となるように、１mm〜２５０ミクロンの
サイズの耐火物粒子の混合物からなる組成物を使用し
て、実施例１の実験を繰り返した。溶接操作は容易に開
始され且つ調節され、良好な、密な耐久性の溶接物が形
成された。
り因子が０．６となるように、１mm〜２５０ミクロンの
サイズの耐火物粒子の混合物からなる組成物を使用し
て、実施例１の実験を繰り返した。溶接操作は容易に開
始され且つ調節され、良好な、密な耐久性の溶接物が形
成された。
【００２８】実施例４ 種々の温度、即ち８００℃、９００℃及び１２００℃に
て、上記実施例に記載の組成物を使用して実験を行っ
た。なお、本発明の新しい配合物用の実際の作業条件を
確立するために、試験はコークス炉で実施された。全て
の場合において、さらに調べられた機能は、粉末の着火
が早く、溶接が容易で且つ溶接物の品質が良いという有
利な結果を与えた。
て、上記実施例に記載の組成物を使用して実験を行っ
た。なお、本発明の新しい配合物用の実際の作業条件を
確立するために、試験はコークス炉で実施された。全て
の場合において、さらに調べられた機能は、粉末の着火
が早く、溶接が容易で且つ溶接物の品質が良いという有
利な結果を与えた。
フロントページの続き (72)発明者 レスリー・アーネスト・ジョン・タッカー イギリス国、ウースターシャー、ダブリュ アール11・５アールティ、イヴシャム、オ ッフェンナム、フェリー・レーン、サンド パイパー（番地なし) (72)発明者 ケヴィン・ダンダーデイル イギリス国、ウエスト・ヨークシャー、リ ーズ、エルエス10・３ピーイー、ベル・ア イル・ロード 356 (72)発明者 デイヴィッド・ケネス・ハラン イギリス国、グロースターシャー、ジーエ ル51・５エックスダブリュ、チェルテナ ム、シャーディントン、リークハンプト ン・レーン、ウィロウ・グリーン（番地な し) (72)発明者 ロバート・ジェフリー・エヴェリット イギリス国、グロースターシャー、ジーエ ル20・５ディーピー、チュースベリー、コ ッツワルド・ガーデンズ 10
Claims (8)
- 【請求項１】 耐火物粒子と被酸化性金属粒子の混合物
を含有する組成物を酸素含有ガスにより噴出口から外面
に射出させ、被酸化性粒子が発熱的に反応して、該混合
物の他の粒子の一部の、粒子自身及びその表面での少な
くとも部分的な溶融を引き起こし、セラミック溶接が形
成されることからなるセラミック溶接方法において、該
耐火物粒子の調和平均サイズが３００ミクロンと１００
０ミクロンの間にあり、且つ該耐火物粒子のサイズ範囲
の広がり因子が０．４と１．１との間にあることを特徴
とする方法。 - 【請求項２】 前記調和平均サイズが４００ミクロンと
７００ミクロンの間にある請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記サイズ範囲の広がり因数が０．５と
１．０の間にある請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 前記組成物が耐火性酸化物粒子とケイ素
粉末の混合物であり、該ケイ素は該混合物における元素
状態の唯一の成分である請求項１〜３のいずれか１項に
記載の方法。 - 【請求項５】 ケイ素粉末が、全組成物重量当たり１０
〜１８％の範囲で混合物に存在する請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 ケイ素粉末が、全組成物重量当たり１２
〜１６％の範囲で混合物に存在する請求項５記載の方
法。 - 【請求項７】 ケイ素の最大サイズが１２５ミクロン以
下である請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 耐火物粒子が粉砕されたシリカ粒子をか
らなる請求項４〜７のいずれか１項に記載の方法。
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| US2741822A (en) * | 1951-01-29 | 1956-04-17 | Carborundum Co | Preparation of refractory products |
| DE1671126B1 (de) * | 1964-08-14 | 1971-04-01 | Union Carbide Corp | Verfahren zur herstellung lamellenartiger feuerfester strukturen |
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| GB2154228B (en) * | 1981-11-25 | 1986-04-23 | Glaverbel | Composition of matter for use in forming refractory masses in situ |
| IT1197637B (it) * | 1983-04-29 | 1988-12-06 | Centro Speriment Metallurg | Procedimento per la preparazione di miscele stabili carbone-acqua |
| GB2170191B (en) * | 1985-01-26 | 1988-08-24 | Glaverbel | Forming refractory masses and composition of matter for use in forming such refractory masses |
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| US5013499A (en) * | 1988-10-11 | 1991-05-07 | Sudamet, Ltd. | Method of flame spraying refractory material |
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- 1992-06-19 AT AT92305632T patent/ATE133150T1/de not_active IP Right Cessation
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- 1992-06-19 NO NO92922448A patent/NO922448L/no unknown
- 1992-06-19 TR TR00545/92A patent/TR27168A/xx unknown
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