JPS632665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、火炎溶射用の溶射バーナに粉体原
料を供給する溶射用粉体供給方法に関する。

金属あるいは金属化合物の微粉末を加熱し溶融
状態として母材に吹付け密着被覆する、いわゆる
粉体溶射には大きく分けて火災溶射とプラズマ溶
射の２種類があるが、この発明は特に火炎溶射に
おけるエジエクタを利用した粉体供給方法の改良
に係るものである。

従来の火炎溶射において、粉体原料をエジエク
タを用いて溶射バーナに供給する場合、その粉体
供給量の調整はエジエクタの吸引室に大気を導入
する方法により大まかに行なつていた。すなわ
ち、粉体の供給量を大にしたい場合は、吸引室へ
の大気の導入を少くし吸引室内の圧力を下げるこ
とにより多量の粉体を吸引室に導入し、また、粉
体の供給量を小にしたい場合は、吸引室への大気
の導入を多くし吸引室内の圧力を上げることによ
り粉体の供給量を少なくしていた。しかしなが
ら、上記従来の粉体原料の供給方法においては、
火炎中に大気中の窒素が多量に混入するため、火
炎温度が低下してしまい、また、大気中の酸素が
火炎中に混入することから、燃焼状態のバランス
がくずれやすく、特にセラミツクスのような高融
点を持つ粉体原料の溶射には不適当であつた。

この発明は上記事情に鑑み、溶射バーナの燃焼
状態を一定に保ちつつ容易に粉体原料の供給量を
制御することができ、特にセラミツクスのような
高融点を持つ粉体原料の溶射に最適な溶射用粉体
供給方法を提供するものであり、エジエクタから
吐出される気固流から気固分離器により前記粉体
原料を担持している噴流ガスを一部分離し、この
分離された噴流ガスをエジエクタの吸引室に導入
し、このエジエクタの吸引室に導入される噴流ガ
スの量を制御することにより前記溶射用バーナに
供給される前記粉体原料の供給量を制御するよう
にしたことを特徴とするものである。

以下、図面を参照しこの発明の詳細を説明す
る。第１図は、この発明による方法を用いた溶射
用粉体供給装置の構成を示すブロツク図であり、
この図において粉体原料用ホツパ１に蓄えられる
アルミナ（Al₂O₃）等の粉体原料は、粉体原料用
ストツプ弁２、粉体流量制御器（例えばオリフイ
ス）３、粉体流量計４、導管５を順次介してエジ
エクタ６の吸引室に導入されるようになつてい
る。このエジエクタ６は、第２図に示すように外
壁７の上部に粉体供給用の前記導管５が取付けら
れ外壁７の下部には導管８が取付けられ、外壁７
の後部からは先端が先細り状の導管９が外壁７の
先細り状の先端部にかけて挿入され、この外壁７
の先細り状の先端部には導管１０が取付けられて
構成されている。そして、前記導管９と外壁７の
間が吸引室１１を構成しており、この吸引室１１
には吸引室圧力計１８が取付けられている。ここ
で再び第１図に戻ると、前記粉体原料を担持する
噴流ガスは、導管９を介してエジエクタ６に導入
されるようになつている。この噴流ガスとして
は、例えば、プロパン、プロピレン、ブタン、メ
タン、エタン、アセチレン、水素等の燃料ガスか
あるいは、酸素、酸素富化ガス等の支燃ガスが用
いられる。前記導管９からエジエクタ６に導入さ
れる噴流ガスはエジエクタ６において粉体原料を
担持し、気固流となつて、導管１０を介して気固
分離器１２に導入されるようになつている。この
気固分離器１２は、導入される気固流の一部を前
記噴流ガスと粉体原料とに分離する装置であり、
ここで分離された噴流ガスは導管１３、戻しガス
量調整弁１４、導管８を介して、前記エジエクタ
６の吸引室１１に導入されまた分離されなかつた
大部分の気固流は導管１６に吐出されるようにな
つている。以上が溶射用粉体供給装置１５を構成
しており、この溶射用粉体供給装置１５から導管
１６を介して溶射用バーナ１７に前記気固流が導
入され、この溶射用バーナ１７によつて粉体原料
が溶射されるようになつている。

次に、上記構成になる装置の運転状態を第１
図、第２図を参照して説明する。

粉体原料用ホツパ１に蓄えられている粉体原料
は、粉体原料用ストツプ弁２、粉体流量制御器
３、粉体流量計４、導管５を介してエジエクタ６
の吸引室１１に導入される。一方、噴流ガスは導
管９からエジエクタ６に導入される。そして、導
管９の先端が先細り状となつているので、ここで
噴流ガスは高速となり導管１０の方向へ吐出され
る。この結果、導管９の先端部周辺の圧力が下が
り、導管５から導入される粉体原料が導管９の先
端部周辺に吸引され、ここで噴流ガスと混合され
気固流となつて導管１０へ吐出される。導管１０
を経た気固流は、気固分離器１２に導入され、こ
こでその気固流から噴流ガスの一部が分離され、
この分離された噴流ガスが導管１３、戻しガス量
調整弁１４等を介して、エジエクタ６の吸引室１
１に導入される。また、気固分離器１２に導入さ
れた気固流の大部分は導管１６を介して溶射用バ
ーナ１７に導入され、この溶射用バーナ１７によ
つて溶射される。

しかして、前記導管５を介してエジエクタ６に
供給される粉体原料の供給量は、粉体流量制御器
（オリフイス）３の径を一定とするとエジエクタ
６の吸引室１１内の圧力により決定され、この圧
力が一定の場合は常に等しい量（単位時間当り）
の粉体原料がエジエクタ６に供給される。また、
粉体原料の供給量を変えたい場合は、エジエクタ
６の吸引室１１内の圧力を変えることにより供給
量を変えることができる。そして、この目的のた
めに気固分離器１２および導管１３、戻しガス量
調整弁１４、導管８が設けられている。すなわ
ち、粉体原料の供給量を増やしたい場合は、前記
戻しガス量調整弁１４の弁開度を小にすることに
よりエジエクタ６の吸引室１１内に導入される、
気固分離器１２により分離された噴流ガスの量を
小とし、これにより吸引室１１内の圧力を下げ供
給量を増やす。また、粉体原料の供給量を減らし
たい場合は、前記戻しガス量調整弁１４の弁開度
を大とし、吸引室１１内の圧力を上げることによ
り供給量を減らす。そして、これらの操作を粉体
流量計４あるいは吸引室圧力計１８を検知しなが
ら行なうことにより、望みの粉体供給量を戻しガ
ス調整弁１４の調整により正確に得ることが出来
る。また、前もつて戻しガス量調整弁１４の弁開
度と粉体供給量との関係を検知しておけば、粉体
流量計４あるいは吸引室圧力計１８を必要としな
い。

次に、上記装置によりこの発明による方法を実
施した実施例を述べる。

実施例 粉体原料としては直径10〜100μｍのアルミナ
粉末を用い、粉体流量制御器３として５mmφのオ
リフイスを用いた。そして、導管９からプロパン
10Nm³／hrをエジエクタ６に導入し溶射用バーナ
１７に点火した。しかして、戻しガス量調整弁１
４の弁開度が全開時にはアルミナの供給量は10
Kg／hrであり、全閉時には40Kg／hrであり、また
その間をスムーズに10〜40Kg／hrの範囲で供給量
を変化させることができた。

以上説明したように、この発明によればエジエ
クタから吐出される気固流から噴流ガスを一部分
離し、この分離された噴流ガスをエジエクタの吸
引室に導入し、このエジエクタの吸引室に導入さ
れる噴流ガスの量を制御することにより粉体原料
の供給量を制御するようにしたので、エジエクタ
に空気等の溶射用バーナの燃焼状態を乱したり火
炎温度を低下させたりするガスが混入することが
なく、燃焼状態を一定に保ちつつ粉体原料の供給
量を容易に広範囲に設定することが可能である。
また、ガス調整弁の操作のみで粉体原料の供給量
を設定することができるので、例えば粉体流量制
御器（オリフイス）の径により供給量を設定する
場合等に比較しはるかに簡単に供給量を設定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による方法を用いた溶射用
粉体供給装置の構成を示すブロツク図、第２図は
第１図におけるエジエクタ６の構造を示す図であ
る。 ６……エジエクタ、１１……吸引室、１２……
気固分離器、１４……戻しガス量調整弁、１７…
…溶射用バーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エジエクタを用いて溶射用バーナに粉体原料
   を供給する方法において、前記エジエクタから吐
   出される前記粉体原料と噴流ガスとの混合流であ
   る気固流から気固分離器により前記噴流ガスの一
   部を分離し、この分離された噴流ガスをその流量
   を制御しつつ前記エジエクタの吸引室に導入する
   ことにより前記溶射用バーナに供給される前記粉
   体原料の供給量を制御するようにしたことを特徴
   とする溶射用粉体供給方法。