KR101524095B1

KR101524095B1 - 용사 장치, 용사 방법 및 용사 재료

Info

Publication number: KR101524095B1
Application number: KR1020147000649A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 혼다; 겐이치 구보타; 겐이치 마츠노부
Original assignee: 구로사키 하리마 코포레이션
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2015-05-29
Also published as: JP2013043141A; KR20140022954A; WO2013027450A1; CN103764296A; JP5814699B2

Abstract

원료 분체와 토출 도관과의 마찰에 의한 발화의 발생을 방지할 수 있도록 한다. 원료 분체(10)를 저장하며 해당 원료 분체를 불출하는 불출구(21)을 가진 저장 수단(20)과, 가압된 캐리어 가스의 흐름에 의해 불출구(21)로부터 원료 분체(10)를 흡입하고 캐리어 가스와 원료 분체를 혼합하여 혼합물로 하는 이젝터(30)와, 이젝터(30)에 의해 생성된 상기 혼합물을 분사하는 분사 수단(40)을 구비하고, 상기 혼합물을 분사하고 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 용사 장치에 있어서, 이젝터(30)의 토출 도관(33)의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성하였다.

Description

용사 장치, 용사 방법 및 용사 재료{THERMAL-SPRAYING DEVICE, THERMAL-SPRAYING METHOD, AND THERMAL-SPRAYING MATERIAL}

본 발명은, 내화 조성물을 형성하기 위한 용사(溶射) 장치 및 용사 방법 그리고 그 용사에 사용하는 용사 재료에 관한 것이다.

종래, 내화 조성물을 형성하기 위한 용사 기술로서, 가연성 분체(粉體)(예를 들면, 금속 분말)와 내화성 분체(내화성 골재)를 포함한 원료 분체를 지연성(支燃性)의 캐리어 가스(산소 가스)에 의해 반송(搬送)하고 분사하여 발화 용융함으로써 내화 조성물을 형성하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).

상기 용사 기술에서는, 원료 분체와 캐리어 가스를 혼합한 혼합물을 토출 도관의 유로를 따라 하류측으로 유도하는데, 종래에 토출 도관은 내마모성 등을 고려하여 금속(스텐레스강)으로 형성하는 것이 일반적이며, 원료 분체와 토출 도관의 마찰에 의해 쉽게 발화된다는 문제가 있다.

상기 특허문헌 1에서는, 토출 도관에, 일단으로부터 하류로 갈수록 유로의 단면적이 단조(單調) 감소되는 축소부와, 상류로부터 타단으로 갈수록 유로의 단면적이 단조 증가되는 확장부를 형성함으로써 토출 도관의 마모를 방지하는 기술이 기재되어 있다. 그러나 특허문헌 1에는 토출 도관의 재질은 특별히 기재되어 있지 않다. 토출 도관이 종래의 일반적인 금속제라면 여전히 원료 분체와 토출 도관의 마찰에 의해 쉽게 발화된다는 문제가 남는다.

또 발화된 경우, 원료 분체의 반송 방향과 반대방향으로 발화가 진행되는 현상(역화(逆火))이 생긴다. 역화를 방지하기 위해서는, 역화에 의해 연소가 진행되는 속도(연소 속도)보다 원료 분체를 반송하는 반송 속도가 빠를 필요가 있다. 상기 특허문헌 2에는, 역화가 생긴 경우에 원료 분체가 호퍼로 불어올려지지 않도록 호퍼로부터의 원료 분체 이송로에 외기(外氣) 연통부를 마련하는 기술은 기재되어 있으나 역화 그 자체를 방지하는 기술에 대해서는 기재되어 있지 않다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2007-275816호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2007-238977호 공보

본 발명의 과제는, 원료 분체와 토출 도관의 마찰에 의한 발화의 발생을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

다른 과제는, 설령 발화가 발생하더라도 역화의 발생을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 용사 장치는, 내화성 분체(粉體) 및 가연성 분체를 포함한 원료 분체와, 지연성의 캐리어 가스를 혼합한 혼합물을 분사하고 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 용사 장치로서, 상기 원료 분체를 저장하며 해당 원료 분체를 불출(拂出)하는 불출구를 가진 저장 수단과, 가압된 캐리어 가스의 흐름에 의해 상기 불출구로부터 상기 원료 분체를 흡입하고, 상기 캐리어 가스와 상기 원료 분체를 혼합하여 상기 혼합물로 하는 이젝터와, 상기 이젝터에 의해 생성된 상기 혼합물을 분사하는 분사 수단을 구비하고, 상기 이젝터는 상기 불출구에 연통되는 내부 공간을 가진 용기부와, 가압된 상기 캐리어 가스를 선단으로부터 상기 내부 공간으로 분출하는 분출 노즐과, 상기 내부 공간에 일단이 연통되어 상기 혼합물을 유로를 따라 상기 일단으로부터 타단으로 유도하는 토출 도관을 구비하고, 상기 토출 도관의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부가 수지 또는 고무로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 용사 방법은, 내화성 분체 및 가연성 분체를 포함한 원료 분체와, 지연성의 캐리어 가스를 혼합한 혼합물을 분사하고 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 용사 방법으로서, 상기 원료 분체를 저장하는 저장 수단의 불출구로부터 상기 원료 분체를 불출하는 불출 공정과, 상기 저장 수단의 불출구에 연통되는 내부 공간을 가진 용기부에 상기 불출구로부터 불출된 상기 원료 분체를 유도하는 도입 공정과, 상기 도입 공정에 의해 유도된 상기 원료 분체를 캐리어 가스의 흐름에 의해 흡입하는 흡입 공정과, 상기 흡입된 원료 분체와 상기 캐리어 가스를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 내면 중 적어도 일부가 수지 또는 고무로 구성된 토출 도관의 유로를 따라 반송하는 반송 공정과, 상기 반송 공정에 의해 반송된 혼합물을 분사하는 분사 공정과, 상기 분사 공정에 의해 분사된 혼합물을 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 토출 도관의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 구성하는 수지 또는 고무로서는, 정전기에 의한 발화를 방지한다는 점에서 도전성을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에서는, 원료 분체의 반송 속도를 높여 역화의 발생을 방지한다는 점에서, 토출 도관에서의 내경이 일정한 스트레이트부의 내경은 8㎜ 이상 12㎜ 이하로 하고, 분출 노즐 선단의 노즐 구멍 직경은 2㎜ 이상 4㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는, 토출 도관의 마모를 억제한다는 점에서, 원료 분체로서는 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상인 원료 분체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 토출 도관의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성함으로써 원료 분체와 토출 도관과의 마찰에 의한 발화(불꽃)의 발생을 방지할 수 있다.

또 토출 도관의 스트레이트부의 내경 및 분출 노즐의 노즐 구멍 직경을 상기와 같이 한정함으로써 원료 분체의 반송 속도를 높일 수 있어 역화의 발생을 방지함과 동시에 원료 분체의 토출량도 원하는 양 이상을 확보할 수 있다.

또한 원료 분체로서는, 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상인 원료 분체를 사용함으로써 토출 도관의 마모를 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 용사 장치의 일실시형태를 도시한 주요부의 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명하기로 한다. 도 1은, 본 발명의 용사 장치의 일실시형태를 도시한 주요부의 단면도이다.

도 1에 도시한 용사 장치는, 원료 분체(10)를 저장하는 저장 수단으로서의 호퍼(20)와 이젝터(30)와 분사 수단(40)을 구비한다.

원료 분체(10)는, 가연성 분체(예를 들면, 금속 분말)와 내화성 분체(내화성 골재)를 포함하여 이루어진다. 바람직하게는 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상이 되는 입도(粒度) 구성으로 한다. 그 이유는 후술하기로 한다.

호퍼(20)는, 그 바닥부에 원료 분체(10)를 불출하는 불출구(21)를 가진다. 이젝터(30)는, 가압된 캐리어 가스(산소 가스)의 흐름에 의해 불출구(21)로부터 원료 분체(10)를 흡입하고 캐리어 가스와 원료 분체(10)를 혼합하여 혼합물로 한다. 분사 수단(40)은, 이젝터(30)의 출측(出側)과 수평 이송관(50) 및 고무 호스(60)를 통해 접속되어 있으며 이젝터(30)에 의해 생성된 상기 혼합물을 분사한다. 아울러 수평 이송관(50)은 생략할 수 있으며 이젝터(30)의 출측에 고무 호스(60)를 직접 접속해도 좋다.

다음으로, 이젝터(30)의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 이젝터(30)는, 호퍼(20) 바닥부의 불출구(21)에 연통되는 내부 공간을 가진 용기부(31)와, 가압된 캐리어 가스를 선단으로부터 용기부(31)의 내부 공간으로 분출하는 끝이 가는 분출 노즐(32)과, 용기부(31)의 내부 공간에 일단이 연통되어 상기 혼합물을 유로를 따라 상기 일단으로부터 타단으로 유도하는 토출 도관(33)을 구비한다. 즉, 용기부(31)의 내부 공간에서, 캐리어 가스는, 끝이 가는 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍으로부터 토출 도관(33)의 일단(기단)을 향해 고속으로 분출되고 그로 인해 용기부(31)의 내부 공간을 진공압(여기에서는 대기압보다 낮은 압력)으로 한다. 한편 용기부(31)의 내부 공간에는 수직 이송관(70)을 통해 호퍼(20)의 불출구(21)가 연통되어 있다. 따라서 이젝터(30)는, 가압된 캐리어 가스의 흐름에 의해 불출구(21)로부터 원료 분체(10)를 용기부(31)의 내부 공간에 흡입하고, 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍으로부터 분출되는 캐리어 가스와 원료 분체(10)가 용기부(31)의 내부 공간에서 혼합되어 혼합물이 된다.

본 발명에서는, 이젝터(30)에서, 특히 토출 도관(33)과 원료 분체(10)의 마찰에 의한 발화의 발생을 방지하기 위해, 토출 도관(33)의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성한다. 도 1의 실시형태에서는, 토출 도관(33)의 내면 전체 및 용기부(31)의 내면 전체, 즉, 이젝터(30)의 내면 전체를 수지 또는 고무로 구성하였다. 구체적으로는, 토출 도관(33) 및 용기부(31) 전체를 수지 또는 고무로 구성하였다. 이 중, 토출 도관(33)은 외관(33a)에 내관(33b)을 끼워넣은 이중관 구조로 되어 있으며, 내관(33b)이 소모되면 그 내관만 교환할 수 있도록 하였다. 아울러 토출 도관(33)은 이중관 구조로 하였으나 이로 한정되지는 않으며 홑겹관 구조로 해도 좋다.

또 본 실시형태에서는, 수평 이송관(50)의 유로를 형성하는 내면도 그 전체를 수지 또는 고무로 구성하였다. 구체적으로는, 수평 이송관(50)의 내면에 수지 또는 고무를 라이닝하여 라이닝층(50a)을 형성하였다. 또한 본 실시형태에서는, 수평 이송관(50)의 라이닝층(50a)과 고무 호스(60)를 맞대어 접합하였다. 즉, 본 실시형태에서는, 이젝터(30) 및 그 하류측 유로의 내면은 모두 수지 또는 고무로 형성하여 금속이 노출되지 않도록 하였다. 이로써 원료 분체와 그 유로의 내면과의 마찰에 의한 발화(불꽃)의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

단, 원료 분체와 그 유로의 내면과의 마찰에 의한 발화가 가장 발생하기 쉬운 곳은 토출 도관(33) 부분이므로, 본 발명에서는 토출 도관(33)의 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성하는 것을 요건으로 한다. 토출 도관(33)의 내면 전체를 수지 또는 고무로 구성하는 것이 바람직한데, 내면의 일부여도 종래에 비해 유의성을 가지고 발화의 발생을 억제할 수 있다. 토출 도관(33)의 내면에 일부를 수지 또는 고무로 구성할 경우, 토출 도관(33) 중에서도 용기부(31)측에 가까운 부분에서 마찰에 의한 발화가 발생하기 쉽기 때문에 토출 도관(33)의 기단(基端; 용기부(31)측 일단)으로부터 적어도 150㎜정도의 범위는 수지 또는 고무로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 유로의 내면을 구성하는 수지 또는 고무의 종류는 특별히 한정되지는 않지만, 수지로서는 염화비닐 수지, 폴리스티렌, ABS, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 아크릴 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트, 메틸펜텐 수지, 폴리우레탄, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지 등, 고무로서는 천연 고무, 부타디엔 고무, 스틸렌 고무, 부틸 고무, 에틸렌·프로필렌 고무, 니트릴 고무, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 등을 들 수 있다.

또 본 발명에서 사용하는 수지 또는 고무는 도전성을 가지는 것이 바람직하다. 이것은, 원료 분말과의 마찰에 의해 정전기가 모여 발화의 원인이 되는 것을 방지하기 위함이다. 도전성 정도로서는, 그 부피 고유 저항이 10⁸Ω·m 미만인 것이 바람직하다. 이러한 도전성 수지는, 수지에 도전성 입자를 분산시킴으로써 얻을 수 있으며 예를 들면 도전성 폴리에틸렌을 들 수 있다. 또 도전성고무는, 절연성 탄성 고분자(고무)에 도전성 입자를 분산시킴으로써 얻을 수 있으며 예를 들면 니트릴 고무을 들 수 있다.

아울러 본 실시형태에서는, 이젝터(30)의 토출 도관(33) 및 용기부(31) 전체를 수지 또는 고무로 형성함으로써 그 유로의 내면을 수지 또는 고무로 구성하도록 하였으나, 상술한 수평 이송관(50)과 마찬가지로 유로의 내면에 수지 또는 고무를 라이닝해도 좋다.

이상과 같이 본 발명에서는, 토출 도관(33)의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성한다. 수지 또는 고무로 구성된 유로의 내면은 종래의 금속제 유로의 내면에 비해 물리적으로는 마모되기 쉽다. 이 마모를 억제하기 위해 본 발명에서는 원료 분말로서 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상인 입도 구성의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 0.1㎜를 초과한 조립(粗粒; 성긴 입자)의 비율을 제한함으로써 유로의 내면이 수지 또는 고무로 구성되어 있더라도 그 마모를 억제할 수 있다.

본 발명에서는, 토출 도관(33)의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부를 수지 또는 고무로 구성함으로써 마찰에 의한 발화의 발생을 방지하고자 하였으나, 발화는 마찰 이외에 외부의 불씨 등에 의해서도 생길 수 있으며 마찰에 의한 발화 가능성도 전혀 없지는 않다. 그래서 본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 설령 발화가 발생하더라도 역화(원료 분체의 반송 방향과 반대방향으로 발화가 진행되는 현상)의 발생을 방지하는 수단을 강구한다. 역화를 방지하기 위해서는, 상술한 바와 같이 역화에 의해 연소가 진행되는 속도(연소 속도)보다 원료 분체를 반송하는 반송 속도가 빠를 필요가 있다. 이 점에서 본 발명에서는, 토출 도관(33)에서의 내경이 일정한 스트레이트부의 내경을 8㎜ 이상 12㎜ 이하로 하고, 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍 직경을 2㎜ 이상 4㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경이 12㎜ 초과 혹은 노즐 구멍 직경이 4㎜를 초과하면 원료 분말의 반송 속도가 늦어지므로 역화를 방지하기 어렵고 원료 분체의 반송 불량의 요인도 된다. 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경 및 노즐 구멍 직경이 커도 캐리어 가스의 유량을 늘리면 원료 분말의 반송 속도를 높일 수는 있지만, 캐리어 가스의 유량을 지나치게 늘리면 원료 분말을 분사 시공했을 때의 리바운드 로스가 커지므로 캐리어 가스의 유량은 제한된다. 따라서 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경은 12㎜ 이하, 노즐 구멍 직경은 4㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

한편 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경이 8㎜ 미만이면 원료 분체가 막히기 쉬워져 반송성이 악화됨과 동시에 원료 분체의 반송량(토출량)도 저하된다. 또 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍 직경이 2㎜ 미만이면 충분한 캐리어 가스의 유량을 확보할 수 없어 반송성이 악화됨과 동시에 캐리어 가스(산소 가스) 부족으로 발화 불량의 요인도 된다.

아울러 본 실시형태에서 토출 도관(33)은 스트레이트부만으로 이루어지는데, 스트레이트부의 입측 및 출측에 상기 특허문헌 1과 같은 축소부나 확장부를 마련해도 좋다.

이상의 용사 장치를 사용하여 용사할 때에는, 우선 호퍼(20)의 불출구(21)로부터 원료 분체(10)를 불출한다(불출 공정). 다음으로, 호퍼(20)의 불출구(21)에 수직 이송관(70)을 통해 연통되는 내부 공간을 가진 이젝터(30)의 용기부(31)로 원료 분체(10)를 유도하고(도입 공정), 이 도입 공정에 의해 유도된 원료 분체(10)를 이젝터(30)에서의 캐리어 가스의 흐름에 의해 흡입하여(흡입 공정), 원료 분체(10)와 캐리어 가스를 혼합한다(혼합 공정). 그리고 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 내면 중 적어도 일부가 수지 또는 고무로 구성된 토출 도관(33)의 유로를 따라 반송하고(반송 공정), 그 반송된 혼합물을 분사 수단(40)에 의해 분사하고(분사 공정), 분사된 혼합물을 연소시켜 내화 조성물을 형성한다(형성 공정).

<실시예>

(실시예 1)

도 1의 용사 장치에서 시험을 하여 발화 유무를 확인하였다. 시험에서는, 내화성 분체로서 실리카(SiO₂):85질량%와 가연성 분체로서 금속Si:15질량%로 이루어진 원료 분체(0.1㎜ 이하의 입자:20질량%)를 사용하고, 0.5MPa의 캐리어 가스(산소 가스)를 흐르게 함으로써 원료 분체를 분사하였다. 이젝터(30)로서는, 도전성 폴리에틸렌으로 구성한 것과 니트릴 고무로 구성한 것을 사용하였다. 고무 호스(60)의 길이는 10m로 하였다. 고무 호스(60)로서는, 정전기에 의한 발화 요인을 해소하기 위해 도전성의 것을 사용하였다.

원료 분체를 10㎏단위로 반송하고 이것을 5회 실시하여 발화 유무를 육안으로 확인하였다. 발화되기 쉬운 부분은 토출 도관(33)의 출구 부근이며, 발화가 발생하면 불꽃은 고무 호스(60) 내를 진행하여 분사 수단(40) 부근에서 확인된다.

시험 결과, 이젝터(30)를 도전성 폴리에틸렌으로 구성한 것, 니트릴 고무로 구성한 것 어느 것에서도, 5회 모두 발화의 발생은 확인되지 않았다.

비교예로서 도 1의 용사 장치에서 이젝터(30)를 스텐레스강으로 구성한 것과 SS강(鋼)으로 구성한 것에 대해 상기와 동일한 시험을 행하였다. 그 결과, 모든 비교예에서 발화의 발생이 확인되었다.

(실시예 2)

도 1의 용사 장치에서 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경, 및 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍 직경을 변화시켜 시험을 행하여 역화의 방지 성능을 확인하였다. 원료 분체는 실시예 1과 동일하며 캐리어 가스(산소 가스)의 압력 조건도 실시예 1과 동일하다. 고무 호스(60)의 길이 및 재질은 실시예 1과 같다. 시험은, 이젝터(30)를 도전성 폴리에틸렌으로 구성하고 고무 호스(60)를 강제적으로 연소시켜 역화 유무를 육안으로 확인하였다.

시험 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 도시한 바와 같이, 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경이 8㎜ 이상 12㎜ 이하이며, 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍 직경이 2㎜ 이상 4㎜ 이하인 실시예 A∼H는 모두 역화는 확인되지 않으며 원료 분체의 반송성도 양호하고 토출 도관(33)으로부터의 원료 분체의 토출량에도 문제는 없었다.

반면 토출 도관(33)의 스트레이트부의 내경이 8㎜ 이상 12㎜ 이하, 혹은 분출 노즐(32) 선단의 노즐 구멍 직경이 2㎜ 이상 4㎜ 이하라는 본 발명의 바람직한 조건을 벗어난 실시예 I∼M에서는 강제 발화시키면 역화가 확인되었다. 단, 이 시험에서는 강제 발화시킨 경우의 역화 유무를 확인한 것이며, 본 발명의 제1 과제인 발화를 방지한다는 관점에서는, 실시예 I∼M도 그 과제를 해결할 수 있는 것이다.

아울러 실시예 I∼M에서는 원료 분체의 반송성에도 약간의 문제가 보였다. 즉, 실시예 I에서는, 노즐 구멍 직경이 작기 때문에 캐리어 가스의 유량이 부족하여 고무 호스(60)에서 반송 불량의 경향이 보였다. 실시예 J에서는, 노즐 구멍 직경이 크기 때문에 캐리어 가스의 유속이 작아져 이젝터(30)의 토출 도관(33) 내에서 원료 분말이 체류되는 경향이 보였다. 실시예 K에서는, 토출 도관(33)의 내경이 작기 때문에 토출 도관(33) 내에서 원료 분말이 체류되는 경향이 보였다. 실시예 L 및 M에서는, 토출 도관(33)의 내경이 크기 때문에 토출 도관(33) 내의 유속이 작아져 토출 도관(33) 내에서 원료 분말이 체류되는 경향이 보였다. 단, 이들 반송성 문제는 실제 시공에서는 허용할 수 있는 범위이다.

(실시예 3)

도 1의 용사 장치에서 원료 분말의 입도 구성을 변화시켜 시험을 행하여 토출 도관(33)의 마모량을 조사하였다. 이젝터(30)로서는 도전성 폴리에틸렌으로 구성한 것을 이용하였다. 캐리어 가스(산소 가스)의 압력 조건 및 고무 호스(60)의 길이 및 재질은 실시예 1과 동일하다.

시험 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 도시한 바와 같이, 원료 분체에 차지하는 0.1㎜ 이하의 입자의 비율을 10질량% 이상으로 함으로써 토출 도관(33)의 마모량을 줄일 수 있다. 이것은, 0.1㎜를 초과한 조립에 의한 토출 도관(33)의 마모가 줄어들기 때문이다. 또 토출 도관(33)에 마모가 생기더라도 0.1㎜ 이하의 입자가 토출 도관(33)의 마모 부분에 들여넣어짐으로써 0.1㎜ 이하의 입자가 토출 도관(33)을 코팅하는 역할을 담당하여 토출 도관(33)의 마모가 줄어들기 때문이다.

아울러 토출 도관(33)의 마모 결과로 보아, 0.1㎜ 이하 입자의 비율은 20질량% 이상이면 바람직하고, 30질량% 이상이면 더욱 바람직하다.

아울러 내화성 분체는 실리카질 분말만을 사용하는 것으로 하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면 내화성 분체는, 실리카질 분말, 카르시아질 분말, 알루미나-실리카질 분말, 알루미나질 분말, 카르시아-실리카질 분말, 근청석 분말, 마그네시아질 분말에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하도록 해도 좋다.

또 가연성 분체는 금속Si를 사용하도록 하였으나, 이로 한정되지는 않는다. 예를 들면, 가연성 분체는 Al, Al-Mg합금을 사용하도록 해도 좋다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명의 용사 기술은, 코크스로(爐), 전로(轉爐), 용해로, AOD로, 레이들, 턴디쉬, 진공 탈가스로, 혼선차(混銑車, Torpedo Ladle Car), 전기로, 소각로, 유도로, 가열로, 유리로 등의 가연성 금속 분체 함유 용사가 사용되는 공업 요로 등에 이용 가능하다.

10　원료 분체
20　호퍼(저장 수단)
21　불출구
30　이젝터
31　용기부
32　분출 노즐
33　토출 도관
33a　외관
33b　내관
40　분사 수단
50　수평 이송관
50a　라이닝층
60　고무 호스
70　수직 이송관

Claims

내화성 분체(粉體) 및 가연성 분체를 포함한 원료 분체와, 지연성(支燃性)의 캐리어 가스를 혼합한 혼합물을 분사하고 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 용사 장치로서,
상기 원료 분체를 저장하며 해당 원료 분체를 불출(拂出)하는 불출구를 가진 저장 수단과,
가압된 캐리어 가스의 흐름에 의해 상기 불출구로부터 상기 원료 분체를 흡입하고, 상기 캐리어 가스와 상기 원료 분체를 혼합하여 상기 혼합물로 하는 이젝터와,
상기 이젝터에 의해 생성된 상기 혼합물을 분사하는 분사 수단을 구비하고,
상기 이젝터는,
상기 불출구에 연통되는 내부 공간을 가진 용기부와,
가압된 상기 캐리어 가스를 선단으로부터 상기 내부 공간으로 분출하는 분출 노즐과,
상기 내부 공간에 연통되는 토출 도관을 구비하고,
상기 토출 도관은, 상기 용기부측에 마련된 일단으로부터, 상기 용기부와는 반대측에 마련된 타단으로, 상기 혼합물을 유로를 따라 유도하고,
상기 토출 도관의 유로를 형성하는 내면 중 적어도 일부가 수지 또는 고무로 구성되어 이루어지는 용사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수지 또는 고무는 도전성을 가지는 용사 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 토출 도관은 상기 유로의 단면적이 일정한 스트레이트부를 가지고, 상기 스트레이트부의 내경이 8㎜ 이상 12㎜ 이하이며,
또한 상기 분출 노즐의 선단의 노즐 구멍 직경이 2㎜ 이상 4㎜ 이하인 용사 장치.
내화성 분체 및 가연성 분체를 포함한 원료 분체와, 지연성의 캐리어 가스를 혼합한 혼합물을 분사하고 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 용사 방법으로서,
상기 원료 분체를 저장하는 저장 수단의 불출구로부터 상기 원료 분체를 불출하는 불출 공정과,
상기 저장 수단의 불출구에 연통되는 내부 공간을 가진 용기부에 상기 불출구로부터 불출된 상기 원료 분체를 유도하는 도입 공정과,
상기 도입 공정에 의해 유도된 상기 원료 분체를 캐리어 가스의 흐름에 의해 흡입하는 흡입 공정과,
상기 흡입된 원료 분체와 상기 캐리어 가스를 혼합하는 혼합 공정과,
상기 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 내면 중 적어도 일부가 수지 또는 고무로 구성된 토출 도관의 유로를 따라 반송하는 반송 공정과,
상기 반송 공정에 의해 반송된 혼합물을 분사하는 분사 공정과,
상기 분사 공정에 의해 분사된 혼합물을 연소시켜 내화 조성물을 형성하는 형성 공정을 포함한 용사 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 수지 또는 고무로서 도전성을 가지는 것을 사용하는 용사 방법.
청구항 4 또는 5에 있어서, 상기 흡입 공정에서는, 선단의 노즐 구멍 직경이 2㎜ 이상 4㎜ 이하인 분출 노즐에 의해 분출된 캐리어 가스의 흐름에 의해 상기 원료 분체를 흡입하고,
상기 반송 공정에서는, 상기 토출 도관에 마련된, 내경이 일정한 스트레이트부의 내경이 8㎜ 이상 12㎜ 이하인 조건하에서 반송하는 용사 방법.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원료 분체로서 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상인 원료 분체를 사용하는 용사 방법.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 용사 방법에 사용되는 원료 분체로서, 0.1㎜ 이하의 입자가 10질량% 이상인 원료 분체로 이루어진 용사 재료.