JPS6057184A - 窯炉の補修方法 - Google Patents

窯炉の補修方法

Info

Publication number
JPS6057184A
JPS6057184A JP16483383A JP16483383A JPS6057184A JP S6057184 A JPS6057184 A JP S6057184A JP 16483383 A JP16483383 A JP 16483383A JP 16483383 A JP16483383 A JP 16483383A JP S6057184 A JPS6057184 A JP S6057184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spray gun
gas
spraying
distance
thermal spray
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
Application number
JP16483383A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0559352B2 (ja
Inventor
成田 雄司
隆夫 鈴木
水口 篤盛
宏 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Sumikin Kako KK
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Sumikin Kako KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd, Sumikin Kako KK filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP16483383A priority Critical patent/JPS6057184A/ja
Publication of JPS6057184A publication Critical patent/JPS6057184A/ja
Publication of JPH0559352B2 publication Critical patent/JPH0559352B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコークス炉、精錬炉等工業無炉における内壁
(内張耐火物)の損傷部をプラズマ溶射法により補修す
る方法に関する。
コークス炉、精錬炉等の工業無炉の内壁は通常1000
°C以上の高温にさらされるtこめ、単に高温物質が浸
透して溶損するだけでなく、熱亀裂や剥離等の損傷が発
生する。このような損傷部を補修する方法としては、従
来不定形耐火物をその損傷部に吹付ける方法が一般的で
あるが、この吹付補修法では施工後の不定形耐火物の加
熱過程で水蒸気爆裂が生じて剥離し易くなること、ある
いは不定形耐火物中のバインダー(結合剤)の分布が吹
付は時に不均一になれば安定した付着が得られないとい
う欠点がある。
そこで、これらの欠点を解消する方法として、この発明
者らはプラズマ溶射法により炉内壁を補修する方法を開
発した(特開昭58−4989号)。
この炉壁補修方法は、ArおよびN、ガスを作動ガスと
しtごプラズマジェットを用い、該ジェットフレームで
炉壁を加熱しながらセラミックス等の耐火粉末を溶射し
て補修する方法であり、施工(溶射)と同時に煉瓦に匹
敵する強度が得られること、母材煉瓦と溶着し接着力が
大きいこと、施工体は緻密でCOガス、水蒸気等の気体
を通さないこと、施工壁面の急冷による温度低下を起こ
さないで母材煉瓦への悪影響がないこと、耐火材料の選
択、組合わせが自由で特殊なバインダーを必要としない
こと等の効果が得られるという特徴を有する。
しかしながら、上記プラズマ溶射法の場合は、溶射ガン
と炉壁面との距離がセラミックス等溶射材の付着効率に
大きく影響する。一方、窯炉の炉壁損傷部はほとんどの
場合平滑面ではなく凹凸が生じており、また亀裂の深さ
も異なる。従って、プラズマ溶射法により炉壁補修を行
なう場合は、溶射ガンの位置を損傷部の形態変化に対応
させる必要がある。その手段として、従来は溶射ガンを
機械的に移動させて溶射距離を確保する方法がとられて
いるが、この機械的手段による方法は、制御機構が複雑
で膨大な付帯設備を必要とし、装置コストが非常に高く
つく欠点を有する。
そこで、この発明者らは、機械的手段によらずに炉壁損
傷部の凹凸や疵深さの変化に対応して溶射距離を一定に
保持する方法について種々検討した結果、プラズマの作
動条件、特にガス混合比の変化によるフレーム長さの変
化で損傷部の形態変化に対応できることを見い出した。
この発明に係る窯炉の補修方法は、ArにN、ガスを添
加して作動ガスとしtこプラズマジェットを用い、該ジ
ェットフレームで炉壁損傷部を加熱しながら耐火粉末を
溶射し補修する方法において、炉壁損傷部の疵深さに応
じArおよびNヨガスの混合比N諺/ArをO/100
〜10//100ノ範囲で調整してフレーム長さを制御
し適正溶射距離を得るとともに、溶射ガンの走行速度を
0.5〜3.0 m/minの範囲で調整することを特
徴とするものである。
以下、この発明法について詳細に説明する。
まず、プラズマ溶射を成立させる要素について説明する
。理想的な溶射皮膜を得るためには多くの考慮すべき因
子を満足する必要がある(参考文献、例えば岡田著[プ
ラズマ溶射法の研究」(1968))。基本的には、施
工目的に応じて材料を選定し、プラズマのガス、アーク
電流、アーク電圧、ガン走行速度、溶射距離、粉末送給
量を設定しなければならない。しかもその変動範囲は理
想的な皮膜を得るためにせまく設定する必要があるもの
の、例えば電極の消耗状態でアーク電圧が変化するなど
、使用過程での変化に対応して許容範囲として設定しな
ければならない。特に、窯炉の損傷部は前記した通り平
滑な面ではなく凹凸が生じているのが普通である。この
ため、溶射ガンが損傷部−ヒのある直線に沿って移動し
た時に、ガン先端と損傷面を最短距離で結んだ垂線の長
さ、すなわち溶射距離は一定しない。
このように溶射距離が変動する場合に溶射距離を一定に
する方法として、この発明では作動ガス(Ar 、 N
2ガス)の混合比を変えて溶射フレームの長さを変化さ
せる方法をとった。これは、プラズマ溶射法の場合、飛
行粒子の加熱状態と基材の加熱状態に最も大きい影響を
与えるのが作動ガスであることによる。つまり、プラズ
マ溶射法では、飛行粒子の加熱溶融状態を変えて、長距
離あるいは短距離位置にある基材に皮膜を形成するには
ガス量の調整が最も効果的である。
ここで、ガス量とフレーム長さの関係について説明する
第1図はこの発明者らが行なった実験により見い出した
N3ガス添加量比と溶射距離の関係を示す。すなわち、
フレーム長さは一定社の一次ガス(Ar)tVoの時、
a、とする。この時の適正な溶射距離L ” a a+
△aに対し、付着性の点で許容し得る溶射距離e。はa
o≦e。≦a。+2△aの範囲にある。ここでの△aは
フレーム先端と基材面間距離でかつ距離調整範囲にほぼ
一致する。さらに、二次ガス(Nり量をV。で与えた時
のフレーム長さaの場合の許容し得る溶射距離lはa≦
l≦a+2△aの関係になる。
これらの関係より、ArとN、ガスの混合比は、Arガ
ス流量100部一定量に対し、添加するN2流駄10部
以下を、すなわちガス混合比Nx/Ar を0/100
〜1.0/100の割合で添加するのが限度である。例
えば、第2図に示すごと< Arガス流量55 1/r
ninのときNtガス流量は5,5 l/minまで添
加でき、プラズマのフレームは28絹〜53酊までの長
さとなる。また、1△a1はおよそ5門程度であり、こ
の場合溶射距離は28rim〜63mmの範囲で変動し
てもほぼ同等の皮膜が得られる。
ま1こ、第2図では、斜線部で示す溶射距離範囲は付着
率に加え、付着した材料の溶融固化状況および基材に対
する影響をも加味した結果である。斜線部の」二部領域
の条件(N、量、溶射距離)下では付着した材料の溶融
が不良であり、下部領域の条件下では基材が溶損傾向を
示す。溶射材、基材はそれぞれろう石粉と碑石煉瓦であ
る。
ここで、N2ガス量を増やしフレーム長さを長くしてフ
レームの先端を近づけ過ぎると、過剰な熱が損傷部に供
給され、熱衝撃を併発するか、あるいは内壁を溶損させ
る場合がある。また、Nztを絞り過ぎると、フレーム
の先端が離れ過ぎることとなりフレーム中を通過した飛
行粒子が冷却され損傷部での付着が不完全となる。従っ
て、この発明では1次ガス(Ar )流M2O3部に対
して添加2次ガス(N2)流量を10部以下としたので
あり、この混合比の範囲内で、上記現象を呈しないよう
に溶射ガンの位置決めを行なって歯ガス量を調整する。
まtコ、この発明では溶射ガンの走行速度を0.5〜3
m/fninの範囲で調整することを特徴とする。
これは、溶射ガンの走行速度が0.5 vvfnin未
満の場合、いったん付着した溶射材がスプラッシュとな
って付着効率を下げること、また3 m/min以上で
はフレームによる基材の予熱が不足し、飛行粒子の付着
が悪くなり能率が低下するからである。
次に、この発明法を実施するtこめの装置の構成例を第
3図および第4図に基づいて説明する。
第3図において、(1)は水冷構造の冷却容器に収納さ
れtこ溶射ガン、(2)はテレビカメラと発光装置を備
えtコ撮像装置、(3)は撮像装置と溶射ガンを固定し
た架台、(A)は制御系(a)によって作動ガス(Ar
 1Ngガス)、直流電力、電極冷却水および送給粉末
を制御する溶射ガン作動装置、(B)は制御系(b)に
よって撮像、画像再生および溶射距離検出制御を行なう
壁面観察装+1. (C)は制御系(C)によって溶射
ガンの位置決めおよび駆動制御を行なう溶射ガン駆動装
置、(D)は溶射ガン、テレビカメラおよび架台を冷却
する冷却装置を示す。
(4)は補修壁面を示す。
7− 溶射距離を測定する方法としては、例えば第4図に示す
ごとく、2台のテレビカメラ◇喝を用い、発光装置(1
3)から発するスポット光を補修壁面+411?l。
当てた時の2台のテレビカメラの再生画面内での位置の
違いを検出すれば、各々のテレビカメラ(12)の角度
(θ1.θ2)および相互距離(′l)を固定している
ので、テレビカメラ+121から壁面上のスポット光の
位置までの距離(L)が算出できる。従って、発光装置
(1局の位置を損傷部近傍で動かせば損傷部の深さおよ
び幅も検出できる。(14)は再生装置、(1勺はスポ
ット位置検出回路、(16)は溶射距離演算回路を示す
溶射ガン駆動装置(C)は、溶射ガン(tlをX軸方向
(水平方向)、Y軸方向(上下方向)およびZ軸方向(
照射軸方向)の三軸方向に移動させる機構を備え、補修
壁面の状態(凹凸、亀裂深さ)に応じて溶射ガンを駆動
する仕組みとなっている。
上記補修装置により、例えばある黒炉の壁面の一部に水
平方向に生じた一本の亀裂を溶射補修する場合は、溶射
ガン駆動装置(C)にて溶射ガン(1)8− 詐 を所定の 位置せしめるとともに、溶射壁面の状態に応
じて適当な溶射距離を与える。しかる後、炉壁面観察装
置(B)により亀裂の幅および深さを測定しながら、溶
射ガン駆動装置(C)により所定の速度で溶射ガン(1
)をX軸方向に移動させて溶射ガンより所定量の耐火粉
末を溶射し、かっ溶射ガンの移動に追随して、炉壁面観
察装[(B)により測定される傷深さに応じてN!ガス
の流量を溶射ガン作動装置 (A)により制御して溶射
フレーム長さを調節する。この場合、Nx /Arの混
合比がO/100−10/ioOの範囲内でN、ガス量
を調節する。
また、溶射ガン+1)の移動速度は0.5〜3.Onz
/minの範囲で調整する。
なお、耐火粉末としては、融点を有する酸化物、炭化物
、窒化物およびこれらの複合物が使用できるので、補修
炉の内張材と同系統の化合物を選択スル。具体的ニハ、
S i02. All On 、 ZrO* 、MgO
、Crz On、CaO1′Y20.、B! 01 、
Ti(h、TtClSiC等がある。また、これらは耐
火性、粘性、強度、鉱物相の安定化等使用目的に応じ、
単独もしくは二種以」二混合して使用することもある。
第1表は上記の装置を用いて炉壁を補修した結果を示す
もので、対象炉は珪石質を内張しTこコークス炉とロー
タリーキルンの例である。従来法と本発明法とを比較す
るため、損傷領域と規模は同等のもので実施した。いず
れの炉も亀裂による炉壁の破断と剥離による損傷である
。施工は平均長さ2.5mの亀裂(巾10u)の接合を
中心とした補修内容である。
第5図、第6図は本実施例における施エバターンを示す
もので、第5図は従来法、第6図は本発明法を示す。な
お亀裂深さのプロフィルはいずれも実施例1でのケース
である。
従来法では第5図(イ)のガン駆動方向のプロフィルに
対し、溶射ガン先端部は同図(ロ)の鎖線に従った移動
で操作した。同図(ロ)の斜線域は実施例1で一定に保
持したプラズマ作動条件下の許容範囲を示す。この時出
力電流も100OA一定とした。この場合、亀裂の深さ
方向で溶射ガンの位置を6回変えて設定したことがわか
る。
一方、本発明法では、第6図(イ)のプロフィルに対し
、同図(ロ)では溶射ガンの移動は2回にとどまってい
る。この時、N、lは同図(ハ)に示すごとく流量計に
よって適宜変えた。また出力電流は1000Aを保持し
た。ここで、第1図〜第6図での縦軸(距離)を、Ar
tVOで得られるフレーム長さa・を100として指数
表示した。
このように、本発明法によって溶射ガンの機械的駆動回
数が減り、作業能率が向」二していることは明白である
。さらに、個々のN1添加条件下での溶射距離許容範囲
はいずれも±51111程度であるが、N2量の調整に
よって実質±15fflの上記プロフィルの凹凸に対し
溶射ガンの移動は不要である。従って、亀裂深さの方向
に対する溶射ガンの移動は10〜l 5 mWピッチに
断続的な移動で十分であることが言える。
以上の結果より明らかなごとく、本発明法により作業時
間の削減とともに単位時間当りの施工量の大巾向上がは
かられ、補修効果の高い施工が能率的に達成されたこと
がわかる。
申:補修量と全所要時間は実施例1の従来法(溶射)を
100として指数表示し1こ。
以上説明したごとく、この発明法によれば、N!ガス添
加量の調整によって亀裂の状況に対応した溶射距離を確
保することができるので、溶射ガンと補修壁面間の距離
一定の下で亀裂深部まで溶着でき、はぼ完壁に近い溶射
補修を行なうことができる。また、この発明法の場合は
、亀裂深さの変動に溶射ガンを追随させるための複雑な
機械制御機構を必要としないので、装置が簡易化されコ
スト的にも安価につく利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はArおよびN!ガスを作動ガスとしtこプラズ
マ溶射法におけるNllガス添加比比溶射距離の関係を
示す図表、第2図は同上における歯ガス添加量、溶射距
離と溶射材の溶融固着状況および基材溶損状況の関係を
示す図表、第3図はこの発明法を実施するための装置構
成例を示すブロック図、第4図は同上装置における溶射
距離測定装置を示すブロック図、第5図はこの発明の実
施例における従来法の施エバターンを示す図表、第6図
は同じく本発明法の施エバターンを示す図表である。 1・・・溶射ガン、2・・・撮像装置、3・・・架台、
4・・・補修壁面、12・・・テレビカメラ、13・・
・発光装置、14・・・再生装置、15・・・スポット
位置検出回路、16・・・距離演算回路、A・・・溶射
ガン作動装置、B・・・壁面観察装置、C・・・溶射ガ
ン駆動装置、D・・・冷却装置、a、l)、c・・・制
御系。 出願人 住友金属工業株式会社 同 住金化工株式会社 15− 第1図 がX混合比(N2/Ar ) が゛ス吊合比(N2/Ar)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Arおよび歯ガスを作動ガスとしたプラズマジェットを
    用い、該ジェットフレーメ麺壁損傷部を加熱しながら耐
    火粉末を溶射し補修する方法において、炉壁損傷部の疵
    深さに応じArおよびN!ガスの混合比NM/Arを0
    AOO〜10/i 00の範囲で調整してフレーム長さ
    を制御し適正溶射距離を得るとともに、溶射ガンの走行
    速度を0.5〜3.□m/minの範囲で調整すること
    を特徴とする窯炉の補修方法。
JP16483383A 1983-09-07 1983-09-07 窯炉の補修方法 Granted JPS6057184A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16483383A JPS6057184A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 窯炉の補修方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16483383A JPS6057184A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 窯炉の補修方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6057184A true JPS6057184A (ja) 1985-04-02
JPH0559352B2 JPH0559352B2 (ja) 1993-08-30

Family

ID=15800792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16483383A Granted JPS6057184A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 窯炉の補修方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6057184A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120152899A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Alignment film repair apparatus and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120152899A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Alignment film repair apparatus and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0559352B2 (ja) 1993-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH065155B2 (ja) 窯炉の炉壁補修装置
RU96101066A (ru) Способ обработки отработанной футеровки от электролитической плавки алюминия и устройства для его осуществления
JPS59217626A (ja) ガラスの製造法及びこれに用いる装置
CS199377B1 (en) Connecting method of at least two ceramic materials
JPS6057184A (ja) 窯炉の補修方法
US1125741A (en) Process of forming and repairing the linings of furnaces.
US4521238A (en) Method and apparatus for controlling an ablation liquefaction process
JPS6138988B2 (ja)
JP2819229B2 (ja) コークス炉の炉壁補修方法
US3365523A (en) Method of removing encrusted slag from furnaces
JP3282170B2 (ja) 窯炉内溶射補修部の観察窓装置
JP2001304764A (ja) ロータリーキルン
JPS6018572A (ja) コ−クス炉炉壁の遠隔補修装置
JP3551604B2 (ja) 火炎溶射方法
JP4144638B2 (ja) 炉壁の補修方法
SU973626A1 (ru) Способ факельного торкретировани сводов пламенных отражательных металлургических печей
JP3016106B2 (ja) 窯炉の溶射補修方法
JPS62288686A (ja) コ−クス炉炉壁補修方法
JP3911716B2 (ja) 炉壁の溶射補修層及び補修方法
JPS6017688A (ja) 窯炉の炉壁補修方法および装置
JP2783085B2 (ja) 耐火材料の溶射方法
JPH0826320B2 (ja) コークス炉溶射補修装置
JPS6328817A (ja) 転炉の炉体の冷却方法
JPS6287465A (ja) 火炎溶射用耐火組成物
Johnson et al. Ceramic refractory welding at operating temperatures