JPS63133026A - 耐熱，耐摩耗温度センサ用保護管 - Google Patents

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】 イ１発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、流動床形の焼却炉、或いはセラミック原料（
粉体）の製造プラント等において、高温度でしかも接触
物を激しく摩耗させる流動粉体の温度を計測させる温度
センサの保護管。詳しくは金属管を耐熱と耐摩耗性を有
する被覆層により被覆させて、前記したような高温の摩
耗環境中でも充分な耐久性を発揮する保護管に関するも
のである。

従来、流動床形の焼却炉、或いはセラミック等の硬質粉
体の製造プラントにおいて用いられる温度センサの保護
管は、オーステナイト系ステンレスの鋼管製のものが最
も多く使用され、更に高温の場合は、耐熱性セラミック
の保護管が使用されていて、若し、単一の材質の保護管
では耐久性に間圧がある場合は、金属製の管とセラミッ
ク等の非金属製の管とを重ね合わせた二重保護管が用い
られていた。

（従来の技術） 前記した従来の保護管の中で、金属製のものは、６００
〜８００℃になると、材料の引っ張り強度が急激に低下
し、流動する砂、焼却物或いは混合異物が衝撃的に当る
と、激しく摩耗するため寿命が短くなり、セラミック等
の非金属管は、耐熱性、耐摩耗性は極めて優れているが
、機械的衝撃力に弱く、急熱、急冷による熱衝撃に対し
ては、膨張収縮の不均一に起因する割れ等の破損を起こ
し易いもので、衝撃力による破損は予測し＠毛＜て、且
つ、セラミック製は難加工性のために形状的な制約、コ
スト高などの問題点があった。

本発明は、前記した従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、金属管を炭化物。

酸化物、窒化物等と金属との混合被覆層により被覆し、
高温の激しい摩耗環境においても、耐久的に使用できる
優れた温度センサ用の保護管を提供することを目的とし
ている。

口１発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明に関する耐熱、耐摩耗温度センサ用保護管は、温
度センサーの素子２を内包させる一端閉塞の金属製管体
１の外表面に、耐熱性と耐摩耗性を備える炭化物、酸化
物、窒化物等と金属との混合被覆層４を形成した構成の
ものである。

（作　用） 前記のように構成される保護管は、基体の金属管１の外
表面に金属粉体く例えば、ニッケル、クロム合金）に、
硬質の炭化物、酸化物、窒化物（例えばタングステンカ
ーバイド）の粉体を混合しな溶射粉体を火炎溶射か、プ
ラズマ溶射して、第２図に示すように単一の被覆層４を
形成すると、この被覆層４は、その構成素材中の金属の
靭性及び熱膨張率が基体金属管１に近くて、しかも、火
炎溶射による場合は、溶射材が基体金属管１中に浸透拡
散していわゆる拡散層を生成するから、被覆層４の金属
管１への密着性が良好であって、機械的衝撃及び熱衝撃
に対しても優れた耐久性を有し、又、炭化物、酸化物、
窒化物２等は高い硬度を有す？ｈ、流動物が接触流動し
ハ て引っ掻き摩耗を与えても、これに対する抗力が大であ
って摩耗が少ないから、流動床型焼却炉やセラミック原
料製造プラント等の高温度で、しかも激しい摩耗環境に
おいても長期間安全に温度センサ保護の目的を果たすも
のである。

又、被覆層４はこれを第３図に示すように複層に形成す
るときは、内側の被覆層４ａを基体金属管１との密着性
を良くするように金属粉の配合を多くし、外側の被覆層
４ｂは耐摩耗性を大きくするなめに炭化物、酸化物。

窒化物等の配合を多くするか、又は、炭化物。

酸化物、窒化物等だけとすることにより、被覆層の性能
と耐久性を前記一層被覆のものに比べて一段と向上させ
ることができるものである。

（実　施　例） 次に本発明に関する保護管の実施の一例を図面に基づい
て説明する。

図面第１図において１は、例えば測温抵抗体等の温度セ
ンサ２を収容して、外力より保護する保護管の主体をな
す金属の管体で、（ＳＵＳ３０４）等の金属パイプの一
端を同材質の金属板により閉塞するか、又は、同材質の
金属丸棒に孔割りを施して、内部に前記温度センサ２を
収容する空間３を形成しである。

４は前記した保護管１の被覆層で、第１図に示すように
単層の場合は、ニッケル・クロームの金属粉末と、タン
グステンカーバイドの炭化物粉末とを１：工程度の比率
で混合した溶射粉体を、金属管体１の外表面へ火炎溶射
かプラズマ溶射の手段により溶射して、０゜７ｍｍ程度
の厚さの被覆層４を形成させた後、表面の研磨を行って
該被覆層４の厚さ及び荒さ等の表面状態を揃えて保護管
を完成した。

この保護管１を酸化物系セラミックの製造工程（２００
℃）に使用したところ、従来のニッケル・クロム合金の
肉盛りをした保護管が寿命約６０日であったのに対して
、本考案のものは、１５０日を経過した後も表面に何等
変化が認められず、寿命が２．５倍以上に延長できるこ
とが確認された。

４ａと４ｂは第３図に示すように複層の被覆層で、金属
管体１に接する内層４ａは、前記した単層と同様にニッ
ケル・クロムの金属粉末とタングステンカーバイドの炭
化物粉末を１：１の比率で混合しな溶射粉末を溶射し、
０．５ｍ程度の層厚に被覆層４ａを形成し、外層はニッ
ケル・クロムの金属粉末とアルミナ・ジルコニア・コバ
ルト、チッカボロン、炭化クロム等の炭化物、酸化物、
窒化物等の粉末の一種類か二種類を混合した溶射粉体を
材料に勅よって差異があるが一般的に１：１〜１：９の
比率で混合して溶射し５．０．５　ｏｗｎ程度の層厚を
有する被覆層４ｂを形成し、保護管Ａを完成するもので
、この複層のものについては未だ寿命テストが完了して
いない。

ハ１発明の効果 本発明に間する耐熱、耐摩耗温度センサ用保護管は、被
覆層が炭化物、酸化物、窒化物等と金属の混合物により
形成されるため、温度、衝撃、耐摩耗性に優れ、高温と
激しい摩耗の起こる苛酷な使用条件においても、従来品
に比べて２．５倍以上の寿命延長が計れる。

前記の特徴により流動床形焼却炉、セラミック製造プラ
ント等において長時間に亘る継続運転を行う場合も、温
度センサは完全に保護されて安定した計測を続行し、高
い信頼性が得られる。

等の特有の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に間する耐熱、耐摩耗温度センサ用保護
管の実施の一例を示す縦断正面図。 第２図は同上の単層の被覆層を示す一部の拡大縦断正面
図。第３図は同上の複層の被覆層を示す一部の拡大縦断
正面図である。 図において１は金属の管体、２は温度センサ４と４ａ、
４ｂは被覆層である。 ξ声、７′止］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度センサを内包させる一端閉塞の金属製管体の外表面
   に、耐熱性と耐摩耗性を備える炭化物、酸化物、窒化物
   等と金属との混合被覆層を形成したことを特徴とする耐
   熱、耐摩耗温度センサ用保護管。