JPS5960178A - 火炎溶射用バ−ナ− - Google Patents
火炎溶射用バ−ナ−Info
- Publication number
- JPS5960178A JPS5960178A JP17075482A JP17075482A JPS5960178A JP S5960178 A JPS5960178 A JP S5960178A JP 17075482 A JP17075482 A JP 17075482A JP 17075482 A JP17075482 A JP 17075482A JP S5960178 A JPS5960178 A JP S5960178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- forming body
- nozzle forming
- nitride
- cooling jacket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Gas Burners (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は火炎溶射用バーナーに関し、詳しくはバーナー
ノズル部表面に璧化物をコーティングすることに耐久性
を向上させた火炎溶射用ノく−ナーに関する。
ノズル部表面に璧化物をコーティングすることに耐久性
を向上させた火炎溶射用ノく−ナーに関する。
近年コークス炉、転炉等の工業炉の損傷部を補修する方
法として、従来の吹伺法に代って酸素−燃料火炎中で粉
末耐火溶射材料を浴融させこの溶融した耐火拐料を炉壁
損傷部に噴射・溶着せしめる火炎溶射法が用いられて来
ている。この火炎溶射に用いるバーナーは図に示すバー
ナーの如く燃焼室を有し該室内で司燃性ガスと支燃性ガ
スの混合及び燃焼が行なわれる構造のものが望ましい。
法として、従来の吹伺法に代って酸素−燃料火炎中で粉
末耐火溶射材料を浴融させこの溶融した耐火拐料を炉壁
損傷部に噴射・溶着せしめる火炎溶射法が用いられて来
ている。この火炎溶射に用いるバーナーは図に示すバー
ナーの如く燃焼室を有し該室内で司燃性ガスと支燃性ガ
スの混合及び燃焼が行なわれる構造のものが望ましい。
これは燃焼室内に於て燃料と酸素との混合と燃焼が行な
われることによって〜１い火炎温度が得られると共に高
い噴出速度が得られるだめに溶融耐火旧料の付着率が向
上するからであシ、史には逆火の危険が無いためである
。しかし、バーナーを構成する母料は通常銅、ステンレ
ス鋼等の金属であるため、使用により母材表面が酸化す
る、粉末耐火溶ＩＪ：１利利により燃焼室内壁面が摩耗
するという不都合があった。特に燃焼室母材表面の酸化
は溶融した粉末劇火材料が該毎月表面に溶着し、火炎の
燃焼状態に著しい障害をもたらすこと、更には図に示す
バーナーのノズル形成体と水冷ジャケット部との接触部
の酸化被膜はノズル形成体の冷却効果を阻害するため該
ノズル形成体が溶損する原因となっていた。
われることによって〜１い火炎温度が得られると共に高
い噴出速度が得られるだめに溶融耐火旧料の付着率が向
上するからであシ、史には逆火の危険が無いためである
。しかし、バーナーを構成する母料は通常銅、ステンレ
ス鋼等の金属であるため、使用により母材表面が酸化す
る、粉末耐火溶ＩＪ：１利利により燃焼室内壁面が摩耗
するという不都合があった。特に燃焼室母材表面の酸化
は溶融した粉末劇火材料が該毎月表面に溶着し、火炎の
燃焼状態に著しい障害をもたらすこと、更には図に示す
バーナーのノズル形成体と水冷ジャケット部との接触部
の酸化被膜はノズル形成体の冷却効果を阻害するため該
ノズル形成体が溶損する原因となっていた。
本発明は上記に鑑み火炎溶射用バーナーの燃焼室内壁面
、粉末耐火溶射材料の供給路内壁面、ノズル形成体の水
冷ジャケットとの接触部を非酸化性の被膜特に窒化物を
コーティングすることによって上記不都合を解決し耐久
性の優れた火炎溶射用バーナーを提供するものである。
、粉末耐火溶射材料の供給路内壁面、ノズル形成体の水
冷ジャケットとの接触部を非酸化性の被膜特に窒化物を
コーティングすることによって上記不都合を解決し耐久
性の優れた火炎溶射用バーナーを提供するものである。
図は本発明の一実施例である火炎溶射用バーナーの先端
部の断面を示す図である。１はノズル形成体で銅あるい
はステンレス鋼等の金杆製であシ、前端に前方に拡開す
る円錐台形の空洞２を有し後部は燃料−溶射材料供給通
路３を形成している。
部の断面を示す図である。１はノズル形成体で銅あるい
はステンレス鋼等の金杆製であシ、前端に前方に拡開す
る円錐台形の空洞２を有し後部は燃料−溶射材料供給通
路３を形成している。
前記円錐台形の空洞２には複数個の支燃性ガス噴出孔４
が設けられているが、該支燃性ガス噴出孔４シよ後記す
Ｚ支燃性ガス供給通路１３より前Ｂ［：円φＩＬ台形空
洞２へ穿ち設けられておシ、複数個の全てが前方で且つ
中１１Ｊ軸上に収斂する方向に設けられている４、５は
円錐台形空洞２の内壁面、６はノズル形成体１の先端部
、７はノズル形成体１の後記する水冷ジャケット８との
接触部である。８は水冷ジャケットでノズル形成体１と
同様銅またはステンレス鋼等の金属製である。９は水冷
ジャケット外筒、１０（ｌ−ｉ水冷ジャケット内筒、１
１は水冷ジャケット中筒であシ、１２は水冷ジャケット
先端部で外筒９、内筒１０と同一の利賀の環状板で、ｔ
す、該外筒９および内筒１０との接合部は溶接等により
固定する。水冷ジャケット内筒１０とノズル形成体１の
燃料・溶射材料供給通路３の外側とによって形成される
環状通路は支燃性ガス化ｉ・；）通路１３として、］い
られる。水冷ジャケット外筒９と中筒１１とによって形
成される環状通路は冷却水往路１４を、水冷ジャケット
内筒１０と中筒１１とによって形成される環状通路ｔ」
、冷却水復路１５を提供する。前記円錐台形空＋１１ｊ
ｌ ２とこれに連々って水冷ジャケット８の円筒１０に
よυ形成される１」■１□」形の空１１１ｊｌ１６によ
って燃焼箆１１が構成される１、水冷ジャク゛ット８の
内筒１０の内向とノズル形成体１の水冷ジャケット８と
の接触部７は！／け７ｉ￥ １−／て接／Ｑｍする様に
４４°ｔ！成し、バーナーの使用中ノズル形成体１が冷
却水により良く冷却されて過熱・溶損しない様にする６
、使用中は前記燃料−溶射材料供給通路３よりｎ」燃性
ガスとこれに搬送されて粉体耐火材料が供給され、支燃
性ガス供給通路１３、支燃性ガス噴出孔４を経て支燃性
ガスが供給され、前記燃焼室１７に於て両ガスは混合燃
焼し粉末１ｍｌ火溶射材料は加熱・溶融されつつ燃焼至
１γ外へ噴射される。両ガスは通常上記の様に供給され
るが、供給通路３．よシ支燃性ガスと浴射材料を、供給
通路１３まシ１η燃性ガスを供給し７ても良い。以上は
通水火炎溶射用バーナーとして用いられているバーナー
と同様であるか、本発明バーナーは前ｎ１２ノズル形成
体１の主要部の表面即ち前記円錐台形空洞２の内壁面５
、ノズル形成体先端部６同じく水冷ジャケット８七の接
触部７、燃料−溶射拐料供給通路３の内壁面等を窒化チ
タン、窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等の窒化物に
よりてコーディングしたもので、これによって前ｉ；ｔ
パ・ｒ米の火炎溶射用バーナーの欠点を解決したもので
ある。ルｌＩち、窒化物をコープインクすることにより
上ｉ己ノズル形成体１の空洞内壁１ｍ５、先端７１ｉ
６ 、水冷ジャケット８との接触部１等が高温により酸
化し、生成した酸化被膜のため該内壁面５および先端部
６に溶融した溶射材料が耐着して燃記水冷ジャケット８
との接触部７の酸化被膜生成は熱伝桿度の低下をきたし
ノズル形成体１の冷却が不十分になり該ノズル形成体１
の溶損をもに−らすことを、更に燃焼室１７の内壁面５
が粉末＋Ａｉｊ火溶射利料によシ摩耗すること等を防止
することに成功した１、これはノズル形成体の母イ」が
前１ｊ１２の通りイ同あるいはステンレス鋼でおシ、こ
れらのビッカース硬度が５０〜１６０でめるのに対し、
前記窒化物のビッカース硬度が２０００〜３０００であ
ること、また前記窒化物は溶融した溶射拐料との間に儒
れ性が無く窒化物には溶融溶射月料が溶５ｔＪ Ｌ々イ
コト、更に前記窒化物は銅、ステンレス鋼に比し高温に
於ける耐酸化性に陵れているためＭ１ヒ被ＩＮが生成し
にくい笠の理由によるものである。１ノしってノズル形
成体１の母＋Ａ’ ｆ 鼠化物とすることかずず考えら
れるが上記の如く硬度が著しく而い為、精密加ゴーを必
要とするノズル形成体１の母料としてｔ」、加工上問題
があること、また銅あるイシＪ−ステンレス鋼よりなる
水冷ジャケット８との熱膨張係数の相違から使用時前記
両者の接触部７の￥ｉＸＸ滑反が低下し熱伝ｉ！１が低
下して酸化被ｊ模が形成するおそれがある。本発明は以
」−の観点からノズルプレ成体１の主髪部表面を蟹化物
被膜によってコーディングすることに想到しわ１（々実
１１力の結果、前記の如くノズル形成体の表面に窒化’
Ｉ！；ｒ ｒｃ １〜３０μの）７Ｊさ、望才しくは５
〜１５ ｔｔの範囲でコーチインクすることにより上記
不都合全１符決しイ（することを見出したものである、
。
が設けられているが、該支燃性ガス噴出孔４シよ後記す
Ｚ支燃性ガス供給通路１３より前Ｂ［：円φＩＬ台形空
洞２へ穿ち設けられておシ、複数個の全てが前方で且つ
中１１Ｊ軸上に収斂する方向に設けられている４、５は
円錐台形空洞２の内壁面、６はノズル形成体１の先端部
、７はノズル形成体１の後記する水冷ジャケット８との
接触部である。８は水冷ジャケットでノズル形成体１と
同様銅またはステンレス鋼等の金属製である。９は水冷
ジャケット外筒、１０（ｌ−ｉ水冷ジャケット内筒、１
１は水冷ジャケット中筒であシ、１２は水冷ジャケット
先端部で外筒９、内筒１０と同一の利賀の環状板で、ｔ
す、該外筒９および内筒１０との接合部は溶接等により
固定する。水冷ジャケット内筒１０とノズル形成体１の
燃料・溶射材料供給通路３の外側とによって形成される
環状通路は支燃性ガス化ｉ・；）通路１３として、］い
られる。水冷ジャケット外筒９と中筒１１とによって形
成される環状通路は冷却水往路１４を、水冷ジャケット
内筒１０と中筒１１とによって形成される環状通路ｔ」
、冷却水復路１５を提供する。前記円錐台形空＋１１ｊ
ｌ ２とこれに連々って水冷ジャケット８の円筒１０に
よυ形成される１」■１□」形の空１１１ｊｌ１６によ
って燃焼箆１１が構成される１、水冷ジャク゛ット８の
内筒１０の内向とノズル形成体１の水冷ジャケット８と
の接触部７は！／け７ｉ￥ １−／て接／Ｑｍする様に
４４°ｔ！成し、バーナーの使用中ノズル形成体１が冷
却水により良く冷却されて過熱・溶損しない様にする６
、使用中は前記燃料−溶射材料供給通路３よりｎ」燃性
ガスとこれに搬送されて粉体耐火材料が供給され、支燃
性ガス供給通路１３、支燃性ガス噴出孔４を経て支燃性
ガスが供給され、前記燃焼室１７に於て両ガスは混合燃
焼し粉末１ｍｌ火溶射材料は加熱・溶融されつつ燃焼至
１γ外へ噴射される。両ガスは通常上記の様に供給され
るが、供給通路３．よシ支燃性ガスと浴射材料を、供給
通路１３まシ１η燃性ガスを供給し７ても良い。以上は
通水火炎溶射用バーナーとして用いられているバーナー
と同様であるか、本発明バーナーは前ｎ１２ノズル形成
体１の主要部の表面即ち前記円錐台形空洞２の内壁面５
、ノズル形成体先端部６同じく水冷ジャケット８七の接
触部７、燃料−溶射拐料供給通路３の内壁面等を窒化チ
タン、窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等の窒化物に
よりてコーディングしたもので、これによって前ｉ；ｔ
パ・ｒ米の火炎溶射用バーナーの欠点を解決したもので
ある。ルｌＩち、窒化物をコープインクすることにより
上ｉ己ノズル形成体１の空洞内壁１ｍ５、先端７１ｉ
６ 、水冷ジャケット８との接触部１等が高温により酸
化し、生成した酸化被膜のため該内壁面５および先端部
６に溶融した溶射材料が耐着して燃記水冷ジャケット８
との接触部７の酸化被膜生成は熱伝桿度の低下をきたし
ノズル形成体１の冷却が不十分になり該ノズル形成体１
の溶損をもに−らすことを、更に燃焼室１７の内壁面５
が粉末＋Ａｉｊ火溶射利料によシ摩耗すること等を防止
することに成功した１、これはノズル形成体の母イ」が
前１ｊ１２の通りイ同あるいはステンレス鋼でおシ、こ
れらのビッカース硬度が５０〜１６０でめるのに対し、
前記窒化物のビッカース硬度が２０００〜３０００であ
ること、また前記窒化物は溶融した溶射拐料との間に儒
れ性が無く窒化物には溶融溶射月料が溶５ｔＪ Ｌ々イ
コト、更に前記窒化物は銅、ステンレス鋼に比し高温に
於ける耐酸化性に陵れているためＭ１ヒ被ＩＮが生成し
にくい笠の理由によるものである。１ノしってノズル形
成体１の母＋Ａ’ ｆ 鼠化物とすることかずず考えら
れるが上記の如く硬度が著しく而い為、精密加ゴーを必
要とするノズル形成体１の母料としてｔ」、加工上問題
があること、また銅あるイシＪ−ステンレス鋼よりなる
水冷ジャケット８との熱膨張係数の相違から使用時前記
両者の接触部７の￥ｉＸＸ滑反が低下し熱伝ｉ！１が低
下して酸化被ｊ模が形成するおそれがある。本発明は以
」−の観点からノズルプレ成体１の主髪部表面を蟹化物
被膜によってコーディングすることに想到しわ１（々実
１１力の結果、前記の如くノズル形成体の表面に窒化’
Ｉ！；ｒ ｒｃ １〜３０μの）７Ｊさ、望才しくは５
〜１５ ｔｔの範囲でコーチインクすることにより上記
不都合全１符決しイ（することを見出したものである、
。
窒化物のコーティング方法としてＣ」ニイメン窒化法、
イオンブレーティング法、プラズマ溶射法、ＣＶＤ法等
があるが、上記実験に於てはイオンフレーティング法に
よυ被膜を行った。即ち、前記ノズル形成体１を陰極と
し、圧力Ｉ Ｐａ 程度の不活性ガスのクロー放ｔｌＥ
中で前記窒化物の蒸発分子を電離、イオン化してノズル
形成体１に蒸着させた。
イオンブレーティング法、プラズマ溶射法、ＣＶＤ法等
があるが、上記実験に於てはイオンフレーティング法に
よυ被膜を行った。即ち、前記ノズル形成体１を陰極と
し、圧力Ｉ Ｐａ 程度の不活性ガスのクロー放ｔｌＥ
中で前記窒化物の蒸発分子を電離、イオン化してノズル
形成体１に蒸着させた。
この方法によシ各棟被膜を生成させ、そのノズル形成体
１を取付けたバーナーによって溶射実験を行った結果は
次の通シであった。。
１を取付けたバーナーによって溶射実験を行った結果は
次の通シであった。。
実施例
ステンレス鋼製の前記ノズル形成体１の空洞内壁面５、
先端部６水冷ジヤケツト８との接触部７に窒化チタンを
０．３μの厚さでコーディングした。
先端部６水冷ジヤケツト８との接触部７に窒化チタンを
０．３μの厚さでコーディングした。
このノズル形成体１を数句けた火炎溶射用バーナーを用
いて粉末劇火浴射材料を２０ｋｇ／ｈの割合でＣ３ｌ−
１８ｓ ＮｔｔＸ／ｈで搬送して溶射実験を行ったパが
約１時間溶射を行った所、上記空洞内壁面５の被膜が一
部摩耗し、その部分に溶射材料が溶着し始めた０ 実施例 上記実験例１と同じ条件で窒化チタンを５μの厚さでコ
ーティングした。そして同じ条件で溶射実験を行った所
約５０時間使用後も空洞内壁面５に異常は認められなか
った。
いて粉末劇火浴射材料を２０ｋｇ／ｈの割合でＣ３ｌ−
１８ｓ ＮｔｔＸ／ｈで搬送して溶射実験を行ったパが
約１時間溶射を行った所、上記空洞内壁面５の被膜が一
部摩耗し、その部分に溶射材料が溶着し始めた０ 実施例 上記実験例１と同じ条件で窒化チタンを５μの厚さでコ
ーティングした。そして同じ条件で溶射実験を行った所
約５０時間使用後も空洞内壁面５に異常は認められなか
った。
実施例
更に上記実験例１と同じ条件で窒化チタンを３０μの厚
さでコーティングして、同様に溶射実験をおこなったと
ころ、被膜にクラックが生じた。
さでコーティングして、同様に溶射実験をおこなったと
ころ、被膜にクラックが生じた。
これはノズル形成体１の母材ステンレス鋼と窒化チタン
の熱膨張係数の相違によるものと考えられる。
の熱膨張係数の相違によるものと考えられる。
以上は行った実験中の代表的なものであるかこれらの結
果から被膜の厚さを１〜３０μの範１／ｌでコーティン
グすることが有効であることを撞［認した。
果から被膜の厚さを１〜３０μの範１／ｌでコーティン
グすることが有効であることを撞［認した。
本発明はこの様にノズル形成体の主委部表面に窒化チタ
ン、窒化珪素、窒化アルミニウム等の被膜を１〜３０μ
の厚さでコーティングした火炎溶射用バーナー、即ち燃
焼室内壁面主要部、粉末耐火溶射材料供給通路およびノ
ズル形成体と水冷ジャケットとの接触部を窒化物でコー
チインクし／ζ火炎溶射用バーナーであるが、これによ
り上記燃焼量等の内壁面が摩耗することが無くなった。
ン、窒化珪素、窒化アルミニウム等の被膜を１〜３０μ
の厚さでコーティングした火炎溶射用バーナー、即ち燃
焼室内壁面主要部、粉末耐火溶射材料供給通路およびノ
ズル形成体と水冷ジャケットとの接触部を窒化物でコー
チインクし／ζ火炎溶射用バーナーであるが、これによ
り上記燃焼量等の内壁面が摩耗することが無くなった。
またノズル形成体のコーティング部の酸化を防止し得る
様に々シ溶射拐料の溶着が無くなり、更に冷却効果が」
ｔｊなわれることが無くなったため、ノズル形成体の溶
損を防止し得る様になった。
様に々シ溶射拐料の溶着が無くなり、更に冷却効果が」
ｔｊなわれることが無くなったため、ノズル形成体の溶
損を防止し得る様になった。
：′／、ｌは本発明の一実施例である溶射用）〈−ナー
のノズル部の断面を示す図である。 １はノズル形成体、２は円錐台形の空洞、３ｄ：燃料−
粉末溶射材料供給通路、４は支燃性ノｊスｕｒｔ出孔、
５は円錐台形空洞２の内壁面、６はノズル形成体１の先
端部、７ｉｌ−１，ノズル形成体１の水冷ジャケット８
との接触部、８は水冷ジャケット、１３は支燃性ガス供
給通路、１６は円筒形空名司、１７は円錐台形空洞２と
円筒形空洞１６によって形成される燃焼室である。
のノズル部の断面を示す図である。 １はノズル形成体、２は円錐台形の空洞、３ｄ：燃料−
粉末溶射材料供給通路、４は支燃性ノｊスｕｒｔ出孔、
５は円錐台形空洞２の内壁面、６はノズル形成体１の先
端部、７ｉｌ−１，ノズル形成体１の水冷ジャケット８
との接触部、８は水冷ジャケット、１３は支燃性ガス供
給通路、１６は円筒形空名司、１７は円錐台形空洞２と
円筒形空洞１６によって形成される燃焼室である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ノズル形成体の燃焼室内壁面、粉末溶射材料供給
通路内壁面および／または水冷ジャケットとの接触部を
窒化物によりコーティングしたことを特徴とする火炎溶
射用バーナー。 ２ 前記コーティングを行った窒化物が窒化チタン、窒
化珪素、窒化アルミニウムのいうれかであることを４！
ｖ１．とする特許請求の範囲第１項記載の火炎溶射用バ
ーナー。 ３、前６Ｌ：コーテイングをにつだ窒化物被膜の厚さが
１〜３０μの範囲であることを特徴とする特許ｎ１ｊ求
の範囲第１項記載の火炎溶射用バーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075482A JPS5960178A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 火炎溶射用バ−ナ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17075482A JPS5960178A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 火炎溶射用バ−ナ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960178A true JPS5960178A (ja) | 1984-04-06 |
| JPS6135467B2 JPS6135467B2 (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=15910765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17075482A Granted JPS5960178A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 火炎溶射用バ−ナ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113300U (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-25 | 川崎製鉄株式会社 | 火炎溶射吹付け補修用ガンノズル |
| US5692678A (en) * | 1995-05-01 | 1997-12-02 | Kawasaki Steel Corporation | Flame spraying burner |
| JP2007010173A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Tama Tlo Kk | ノズルバーナー装置および溶射装置 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP17075482A patent/JPS5960178A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113300U (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-25 | 川崎製鉄株式会社 | 火炎溶射吹付け補修用ガンノズル |
| US5692678A (en) * | 1995-05-01 | 1997-12-02 | Kawasaki Steel Corporation | Flame spraying burner |
| JP2007010173A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Tama Tlo Kk | ノズルバーナー装置および溶射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6135467B2 (ja) | 1986-08-13 |
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