JPS6156192B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6156192B2 JPS6156192B2 JP54132008A JP13200879A JPS6156192B2 JP S6156192 B2 JPS6156192 B2 JP S6156192B2 JP 54132008 A JP54132008 A JP 54132008A JP 13200879 A JP13200879 A JP 13200879A JP S6156192 B2 JPS6156192 B2 JP S6156192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- sprayed
- thermal
- oxide
- aluminum
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 43
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 21
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 etc. Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は、窯炉および溶融金属容器の使用中に
発生する目地切れ、亀裂、煉瓦の剥離等の局部的
な炉壁損傷部をプラズマ溶射又はO2−C2H2ガス
溶射によつて補修する際に使用する溶射材料に関
するものである。 従来加熱炉、コークス炉等の窯炉およびタンデ
イシユ、取鍋等の溶融金属容器（以下窯炉と云
う）等では使用途中で炉壁に局部的な損傷が発生
した場合には、耐火材料を吹き付けて補修し再使
用することが一般的であり、上記吹付材料として
は、SiO2、Al2O3等よりなる骨材に結合剤として
水と無機バインダ（例えば水ガラス、リン酸塩、
粘土等）を配合したものが使用されている。しか
し、上記方法では付着性が悪いために吹付けロス
が多く不経済であるのみならず結合剤に含まれる
添加水分によつて炉壁損傷部（以下母材と云う）
が急冷されるために破損が併発し、又吹付け材料
の接着強度が主に熱硬化性バインダーによる結合
力に依存している為に吹付け補修材料はほとんど
焼結されず、したがつて接着強度が弱くなつて母
材との付着が不十分になり剥離し易くなる。その
結果、補修回数が多くなり、効率の良い炉命の延
長を計ることが困難であつた。 また、最近では窯炉炉壁の補修を必要とする部
分に耐火材料を溶射する技術が採用されるように
なつたがこれらは主としてSiO2、Al2O3の高融点
の酸化物を使用するために前記酸化物の内部に未
溶融部分が残つて材料が混合した形で溶着され、
容易に剥離しやすく、又溶射材料を完全に溶融せ
んとして高温溶射すれば、母材が熱衝撃による破
損を併発し易くなるという問題点があつた。 本発明者は上述問題点に対処すべく種々実験を
行なつた結果、酸化物系溶射材料に金属珪素ある
いは55％以上珪素成分を含有する合金の一種もし
くは二種以上混合したものを５〜50％およびアル
ミニウムを５〜20％を含有し残部が酸化物溶射材
料からなる炉壁補修用溶射材料は耐火性と粘性を
有しかつ金属相および非晶質相を形成して高い溶
着性を付与せしめた炉壁補修用溶射材料が得られ
ることを見出した。以下本発明について更に詳細
に説明する。 本発明において、酸化物系溶射材料である主骨
材に金属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合
金の一種もしくは二種以上混合したものを５〜50
％と、アルミニウムを５〜20％含有する理由およ
びその配合量を上記の様に限定する理由は下記の
如くである。 酸化物系溶射材料に金属珪素あるいは55％以上
珪素成分を含む合金とアルミニウムを含有せしめ
る理由は、アルミニウムおよび珪素の各融点は
各々660℃および1410℃であつて上記酸化物系溶
射材料の融点より低いために酸化物系溶射材料内
部の未溶融部分にも溶着性を付与せしめることが
できるのみならず、溶射後の補修材料は表面相か
ら酸化してAl2O3−SiO2系の酸化物を生成し、耐
火材料相互間の付着力と気密性を良好ならしめ、
かつ一部非晶質化した溶射材料にも靭性を付与す
る働きをもつからである。特に作業性から考えた
場合には溶射材料の溶融温度は少しでも低いほう
がよく、かつ溶射後に高融点物質に化学変化し得
る材料を選択しなければならない。そして上記条
件を満足せしめるために金属珪素あるいは55％以
上珪素成分を含む合金とアルミニウムの含有率が
決定されるものであり、55％以上の珪素成分を含
有する合金でなければ酸化物系溶射材料の付着性
が悪くなる。 すなわち金属珪素あるいは55％以上珪素成分を
含む合金およびアルミニウムは５％以下の含有率
では溶射材料の溶融温度を低下せしめることがで
きず、補修箇所に溶射した場合の付着性が悪くな
つて補修材料としての効果が期待できない。また
金属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合金が
50％以上又はアルミニウムが20％以上になつた場
合には溶射材料全体の融点が低くなりすぎて溶射
後に炉温で溶け落ちる。従つて金属珪素あるいは
55％以上珪素成分を含む合金の含有率は５〜50
％、アルミニウムの含有率は５〜20％とする。 なお、上述した特性を顕著にならしめるために
は、酸化物系溶射材料の成分を次の如く決定すれ
ばよい。 まず、Al2O3源としては熱間強度と耐火度が高
く、更に耐摩耗性もすぐれていることから酸化物
系材料である3Al2O3・2SiO2を配合し、その配合
量は20〜90％にすべきである。その理由として
は、20％以下では熱間強度と耐摩耗性が小さく、
又90％を越えた過剰な配分量は酸化物系溶射材料
の未溶融部分を多く残し、かえつて付着力を弱め
るからである。 次に、SiO2は耐摩耗性を向上させ、COガス等
気相に対して安定であることから配合し、その配
合量は好ましくは１〜29％とする。SiO2を上記
範囲とした理由は、30％以上では著しく材料の粘
性を上げて母材への溶着が困難になり、又１％未
満では低粘性になつて母材へ溶射中にスプラツシ
ユのはね返りロスが多くなり溶射効率を下げる結
果となるからである。 上述した様に配合された補修用溶射材料は、金
属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合金の一
種もしくは二種以上混合したものを５〜50％と、
アルミニウムを５〜20％配合したために、低溶融
温度となつて作業性が良好であり、かつ母材への
付着力が大きくしかも溶射後に高融点物質に化学
変化し得て、良好な炉壁の補修作業が行なえる。 以下本発明の実施例について説明する。 ムライト、シリカフラワー、ロー石、ガラス
屑、粘土等の耐火材料に金属珪素、フエロシリコ
ン、カルシウムシリコン、アルミニウム粉をそれ
ぞれ任意選択し溶射材料を製造した。 溶射被膜の常温の接着強度を表１に示す。な
お、接着強度は図１に示す如く、φ50の母材１に
厚さ0.5mmの表１に示す材料構成のＡ〜Ｎの溶射
被膜２を形成し、溶射面を有機系の接着材３で鉄
板４に接着させて鉄板４を固定させた時、母材１
に剪断力Ｆを作用させて上記溶射被膜２が剥離す
るときの剪断応力として求めた。 また、1200℃における溶射被膜の接着強度を表
２に示す。この場合の接着強度は図２に示す如
く、内径φ５、外径φ10の二本の耐熱性パイプ５
をすり合わせて厚さ１mm、幅20mmの表２に示す材
料構成のＡ〜Ｎの溶射被膜２′をパイプ５に形成
し、1200℃の雰囲気下で求めた引張強度として求
めた。
発生する目地切れ、亀裂、煉瓦の剥離等の局部的
な炉壁損傷部をプラズマ溶射又はO2−C2H2ガス
溶射によつて補修する際に使用する溶射材料に関
するものである。 従来加熱炉、コークス炉等の窯炉およびタンデ
イシユ、取鍋等の溶融金属容器（以下窯炉と云
う）等では使用途中で炉壁に局部的な損傷が発生
した場合には、耐火材料を吹き付けて補修し再使
用することが一般的であり、上記吹付材料として
は、SiO2、Al2O3等よりなる骨材に結合剤として
水と無機バインダ（例えば水ガラス、リン酸塩、
粘土等）を配合したものが使用されている。しか
し、上記方法では付着性が悪いために吹付けロス
が多く不経済であるのみならず結合剤に含まれる
添加水分によつて炉壁損傷部（以下母材と云う）
が急冷されるために破損が併発し、又吹付け材料
の接着強度が主に熱硬化性バインダーによる結合
力に依存している為に吹付け補修材料はほとんど
焼結されず、したがつて接着強度が弱くなつて母
材との付着が不十分になり剥離し易くなる。その
結果、補修回数が多くなり、効率の良い炉命の延
長を計ることが困難であつた。 また、最近では窯炉炉壁の補修を必要とする部
分に耐火材料を溶射する技術が採用されるように
なつたがこれらは主としてSiO2、Al2O3の高融点
の酸化物を使用するために前記酸化物の内部に未
溶融部分が残つて材料が混合した形で溶着され、
容易に剥離しやすく、又溶射材料を完全に溶融せ
んとして高温溶射すれば、母材が熱衝撃による破
損を併発し易くなるという問題点があつた。 本発明者は上述問題点に対処すべく種々実験を
行なつた結果、酸化物系溶射材料に金属珪素ある
いは55％以上珪素成分を含有する合金の一種もし
くは二種以上混合したものを５〜50％およびアル
ミニウムを５〜20％を含有し残部が酸化物溶射材
料からなる炉壁補修用溶射材料は耐火性と粘性を
有しかつ金属相および非晶質相を形成して高い溶
着性を付与せしめた炉壁補修用溶射材料が得られ
ることを見出した。以下本発明について更に詳細
に説明する。 本発明において、酸化物系溶射材料である主骨
材に金属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合
金の一種もしくは二種以上混合したものを５〜50
％と、アルミニウムを５〜20％含有する理由およ
びその配合量を上記の様に限定する理由は下記の
如くである。 酸化物系溶射材料に金属珪素あるいは55％以上
珪素成分を含む合金とアルミニウムを含有せしめ
る理由は、アルミニウムおよび珪素の各融点は
各々660℃および1410℃であつて上記酸化物系溶
射材料の融点より低いために酸化物系溶射材料内
部の未溶融部分にも溶着性を付与せしめることが
できるのみならず、溶射後の補修材料は表面相か
ら酸化してAl2O3−SiO2系の酸化物を生成し、耐
火材料相互間の付着力と気密性を良好ならしめ、
かつ一部非晶質化した溶射材料にも靭性を付与す
る働きをもつからである。特に作業性から考えた
場合には溶射材料の溶融温度は少しでも低いほう
がよく、かつ溶射後に高融点物質に化学変化し得
る材料を選択しなければならない。そして上記条
件を満足せしめるために金属珪素あるいは55％以
上珪素成分を含む合金とアルミニウムの含有率が
決定されるものであり、55％以上の珪素成分を含
有する合金でなければ酸化物系溶射材料の付着性
が悪くなる。 すなわち金属珪素あるいは55％以上珪素成分を
含む合金およびアルミニウムは５％以下の含有率
では溶射材料の溶融温度を低下せしめることがで
きず、補修箇所に溶射した場合の付着性が悪くな
つて補修材料としての効果が期待できない。また
金属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合金が
50％以上又はアルミニウムが20％以上になつた場
合には溶射材料全体の融点が低くなりすぎて溶射
後に炉温で溶け落ちる。従つて金属珪素あるいは
55％以上珪素成分を含む合金の含有率は５〜50
％、アルミニウムの含有率は５〜20％とする。 なお、上述した特性を顕著にならしめるために
は、酸化物系溶射材料の成分を次の如く決定すれ
ばよい。 まず、Al2O3源としては熱間強度と耐火度が高
く、更に耐摩耗性もすぐれていることから酸化物
系材料である3Al2O3・2SiO2を配合し、その配合
量は20〜90％にすべきである。その理由として
は、20％以下では熱間強度と耐摩耗性が小さく、
又90％を越えた過剰な配分量は酸化物系溶射材料
の未溶融部分を多く残し、かえつて付着力を弱め
るからである。 次に、SiO2は耐摩耗性を向上させ、COガス等
気相に対して安定であることから配合し、その配
合量は好ましくは１〜29％とする。SiO2を上記
範囲とした理由は、30％以上では著しく材料の粘
性を上げて母材への溶着が困難になり、又１％未
満では低粘性になつて母材へ溶射中にスプラツシ
ユのはね返りロスが多くなり溶射効率を下げる結
果となるからである。 上述した様に配合された補修用溶射材料は、金
属珪素あるいは55％以上珪素成分を含む合金の一
種もしくは二種以上混合したものを５〜50％と、
アルミニウムを５〜20％配合したために、低溶融
温度となつて作業性が良好であり、かつ母材への
付着力が大きくしかも溶射後に高融点物質に化学
変化し得て、良好な炉壁の補修作業が行なえる。 以下本発明の実施例について説明する。 ムライト、シリカフラワー、ロー石、ガラス
屑、粘土等の耐火材料に金属珪素、フエロシリコ
ン、カルシウムシリコン、アルミニウム粉をそれ
ぞれ任意選択し溶射材料を製造した。 溶射被膜の常温の接着強度を表１に示す。な
お、接着強度は図１に示す如く、φ50の母材１に
厚さ0.5mmの表１に示す材料構成のＡ〜Ｎの溶射
被膜２を形成し、溶射面を有機系の接着材３で鉄
板４に接着させて鉄板４を固定させた時、母材１
に剪断力Ｆを作用させて上記溶射被膜２が剥離す
るときの剪断応力として求めた。 また、1200℃における溶射被膜の接着強度を表
２に示す。この場合の接着強度は図２に示す如
く、内径φ５、外径φ10の二本の耐熱性パイプ５
をすり合わせて厚さ１mm、幅20mmの表２に示す材
料構成のＡ〜Ｎの溶射被膜２′をパイプ５に形成
し、1200℃の雰囲気下で求めた引張強度として求
めた。
【表】
【表】
実験結果より明らかな如く、本発明溶射材料は
従来の溶射材料と比較した場合、著しく付着力が
すぐれており、ひいては炉壁損傷部に溶射した場
合にも剥離しにくく効率の良い炉命の延長を計る
ことができる効果を有する。
従来の溶射材料と比較した場合、著しく付着力が
すぐれており、ひいては炉壁損傷部に溶射した場
合にも剥離しにくく効率の良い炉命の延長を計る
ことができる効果を有する。
図面は本発明品と比較品との接着強度を測定す
る場合の測定方法を示したものであり、第１図は
溶射被膜が常温の場合、第２図は同じく1200℃の
場合を示したものである。
る場合の測定方法を示したものであり、第１図は
溶射被膜が常温の場合、第２図は同じく1200℃の
場合を示したものである。
Claims (1)
- １ 金属珪素あるいは55％以上珪素成分を含有す
る合金の一種もしくは２種以上混合したものを５
〜50％およびアルミニウムを５〜20％を含有し、
残部が酸化物溶射材料からなることを特徴とする
炉壁補修用溶射材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13200879A JPS5659679A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Flame spray material for furnace wall repair |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13200879A JPS5659679A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Flame spray material for furnace wall repair |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5659679A JPS5659679A (en) | 1981-05-23 |
| JPS6156192B2 true JPS6156192B2 (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=15071381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13200879A Granted JPS5659679A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Flame spray material for furnace wall repair |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5659679A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4489022A (en) * | 1981-11-25 | 1984-12-18 | Glaverbel | Forming coherent refractory masses |
| JPS6158867A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-26 | 住友金属工業株式会社 | 炉壁補修用高シリカ質溶射材料 |
| LU86431A1 (fr) * | 1986-05-16 | 1987-12-16 | Glaverbel | Procede de formation d'une masse refractaire sur une surface et melange de particules pour former une telle masse |
| JPH0717994B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1995-03-01 | 住友金属工業株式会社 | 溶射補修材料及び補修方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946364A (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-02 |
-
1979
- 1979-10-13 JP JP13200879A patent/JPS5659679A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946364A (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5659679A (en) | 1981-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2071370C (en) | Process and mixture for forming a coherent refractory mass on a surface | |
| JPS6156192B2 (ja) | ||
| NO172153B (no) | Ildfast beleggsammensetning i form av en smet- eller sproeytemasse for beskyttelse av foringer i metallurgiske smelteovner, tappe- og stoepeoeser, renner og tappetuter | |
| JPS6215508B2 (ja) | ||
| JPH0261436B2 (ja) | ||
| KR100332159B1 (ko) | 산화물-기재 내화체의 보수방법 및 이를 위한 분말혼합물 | |
| JP6372533B2 (ja) | コークス炉炉底補修材 | |
| JPH03180295A (ja) | 焼結セラミックス製異形棒鋼溶接用裏当て材 | |
| JP3174179B2 (ja) | 溶射材 | |
| JP3103523B2 (ja) | 溶射材料 | |
| JP3009815B2 (ja) | チタン酸アルミニウム−アルミナ質溶射材 | |
| JPH03204590A (ja) | 窯炉内面のコーティング方法 | |
| RU2001036C1 (ru) | Смесь дл керамической наплавки огнеупорной футеровки | |
| JPH11199333A (ja) | 溶射補修材料 | |
| JPH0240024B2 (ja) | ||
| JPH0791120B2 (ja) | シリカ質炉壁補修用溶射材料 | |
| JP3606352B2 (ja) | キャスタブル耐火物 | |
| JP3716445B2 (ja) | 火炎溶射補修材料および火炎溶射補修方法 | |
| JPH05330931A (ja) | 溶射補修材 | |
| KR960005218B1 (ko) | 고 실리콘 함유 탄소강 슬래브의 산화방지제 | |
| JPS59227780A (ja) | ＳｉＯ↓２−Ａｌ↓２Ｏ↓３−Ｌｉ↓２Ｏ系溶射用粉末材料 | |
| JPH11209184A (ja) | 溶射補修材料 | |
| JP2000247754A (ja) | 溶射補修材料 | |
| RU2158403C1 (ru) | Способ ремонта огнеупорной футеровки пода тепловых агрегатов методом керамической наплавки и термитно-огнеупорная масса для керамической наплавки | |
| JPS6244192B2 (ja) |