JPH07187828A - CaO−SiO2 系溶射材料 - Google Patents
CaO−SiO2 系溶射材料Info
- Publication number
- JPH07187828A JPH07187828A JP5338011A JP33801193A JPH07187828A JP H07187828 A JPH07187828 A JP H07187828A JP 5338011 A JP5338011 A JP 5338011A JP 33801193 A JP33801193 A JP 33801193A JP H07187828 A JPH07187828 A JP H07187828A
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- Japan
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- cao
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- thermal spray
- thermal spraying
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、工業窯炉の内張り耐火物の形成、
補修、コーティングあるいは耐火物品の形成、補修、コ
ーティングに用いられる溶融性及び耐食性に優れたCa
O−SiO2 系溶射材料を提供する。 【構成】 CaO:62〜83wt%、SiO2 :10
〜34wt%、及びその他成分:7wt%以下からなる
CaO−SiO2 系溶射材料。
補修、コーティングあるいは耐火物品の形成、補修、コ
ーティングに用いられる溶融性及び耐食性に優れたCa
O−SiO2 系溶射材料を提供する。 【構成】 CaO:62〜83wt%、SiO2 :10
〜34wt%、及びその他成分:7wt%以下からなる
CaO−SiO2 系溶射材料。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工業窯炉の内張り耐火
物の形成、補修、コーティングあるいは耐火物品の形
成、補修、コーティングに用いられるCaO−SiO2
系溶射材料に関するものである。本発明が適用される対
象は、転炉、熱処理炉、加熱炉、均熱炉、電気炉、ロー
タリーキルン、焼却炉等の工業窯炉のほか、混銑車、取
鍋、脱ガス炉、タンディッシュ、酸素吹込みランス等で
ある。
物の形成、補修、コーティングあるいは耐火物品の形
成、補修、コーティングに用いられるCaO−SiO2
系溶射材料に関するものである。本発明が適用される対
象は、転炉、熱処理炉、加熱炉、均熱炉、電気炉、ロー
タリーキルン、焼却炉等の工業窯炉のほか、混銑車、取
鍋、脱ガス炉、タンディッシュ、酸素吹込みランス等で
ある。
【0002】
【従来の技術】CaOは融点が高いことから、各種工業
窯炉のライニングあるいは吹付補修材料として使用され
ている。しかしながら、CaOは融点が高く、火炎溶射
装置の火炎中で溶融しないため、従来CaOを主体とし
た溶射材料としては使用されていなかった。
窯炉のライニングあるいは吹付補修材料として使用され
ている。しかしながら、CaOは融点が高く、火炎溶射
装置の火炎中で溶融しないため、従来CaOを主体とし
た溶射材料としては使用されていなかった。
【0003】そこで、CaOを主体とした材料に金属鉄
粉または金属鉄粉と鉄酸化物を添加することにより、火
炎中で金属鉄粉を酸化させてその酸化熱により火炎温度
を高め、同時に酸化により生じた酸化鉄とCaOの反応
によりCaO−Fe2 O3 系の低融点物を形成させる方
法が、特開昭59−203782号公報に提案されてい
る。しかしながら、金属鉄粉を添加した溶射材料を使用
する場合、材料搬送中の安全性確保の観点から搬送ガス
として不活性ガスを使用する必要がある。ところが、溶
射材料と共に不活性ガスを火炎中に噴射すると、不活性
ガス自体をも加熱するため火炎温度が低下する。通常、
材料搬送ガスとして不活性ガスを使用する場合はこのよ
うな火炎温度の低下は問題とならないが、酸素等を搬送
ガスとして使用する場合は、火炎温度の低下によって火
炎中に投入できる材料の量を減少する必要があり、作業
性を劣化させるという難点がある。
粉または金属鉄粉と鉄酸化物を添加することにより、火
炎中で金属鉄粉を酸化させてその酸化熱により火炎温度
を高め、同時に酸化により生じた酸化鉄とCaOの反応
によりCaO−Fe2 O3 系の低融点物を形成させる方
法が、特開昭59−203782号公報に提案されてい
る。しかしながら、金属鉄粉を添加した溶射材料を使用
する場合、材料搬送中の安全性確保の観点から搬送ガス
として不活性ガスを使用する必要がある。ところが、溶
射材料と共に不活性ガスを火炎中に噴射すると、不活性
ガス自体をも加熱するため火炎温度が低下する。通常、
材料搬送ガスとして不活性ガスを使用する場合はこのよ
うな火炎温度の低下は問題とならないが、酸素等を搬送
ガスとして使用する場合は、火炎温度の低下によって火
炎中に投入できる材料の量を減少する必要があり、作業
性を劣化させるという難点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みて、CaO−SiO2 系溶射材
料を提供するに当り、CaOは融点が高く溶射材料とし
て使用する上においてCaOと反応して低融点化合物を
形成する必要があること、配合材としてSiO2を使用
する場合に、その配合料によって溶融性、耐食性に著し
い影響を及ぼすことを勘案して、良好な溶融性が得られ
且つ高耐食性を示すと共に溶射体の緻密化を図ることが
できる溶射材料を提供することを目的とする。
従来技術の問題点に鑑みて、CaO−SiO2 系溶射材
料を提供するに当り、CaOは融点が高く溶射材料とし
て使用する上においてCaOと反応して低融点化合物を
形成する必要があること、配合材としてSiO2を使用
する場合に、その配合料によって溶融性、耐食性に著し
い影響を及ぼすことを勘案して、良好な溶融性が得られ
且つ高耐食性を示すと共に溶射体の緻密化を図ることが
できる溶射材料を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく提供されたもので、その要旨とするところは、
CaO:62〜83wt%、SiO2 :10〜34wt
%、及びその他成分:7wt%以下からなることを特徴
とするCaO−SiO2 系溶射材料にある。
決すべく提供されたもので、その要旨とするところは、
CaO:62〜83wt%、SiO2 :10〜34wt
%、及びその他成分:7wt%以下からなることを特徴
とするCaO−SiO2 系溶射材料にある。
【0006】
【構成および作用】本発明の溶射材料の組成を、Ca
O:62〜83wt%、SiO2 :10〜34wt%、
及びその他成分:7wt%以下に限定した理由を説明す
る。本発明の溶射材料のCaO量が62wt%未満で
は、低融物が大量に生成するので耐食性が劣化し、また
83wt%を超えると低融物の生成が少なくなるので溶
融性が劣るようになる。また、本発明の溶射材料のSi
O2 量が34wt%を超えると耐食性が劣化し、10w
t%未満では溶融性が劣るようになる。また溶射材料の
Fe2 O3、FeO、Al2O3、MgO、Cr2O3、Z
rO2、MnO、B2 O3 、TiO2、K2O、Na2O、
P2O3等の不可避的不純物が7wt%を超えると溶融性
は向上するが耐食性が劣化する。
O:62〜83wt%、SiO2 :10〜34wt%、
及びその他成分:7wt%以下に限定した理由を説明す
る。本発明の溶射材料のCaO量が62wt%未満で
は、低融物が大量に生成するので耐食性が劣化し、また
83wt%を超えると低融物の生成が少なくなるので溶
融性が劣るようになる。また、本発明の溶射材料のSi
O2 量が34wt%を超えると耐食性が劣化し、10w
t%未満では溶融性が劣るようになる。また溶射材料の
Fe2 O3、FeO、Al2O3、MgO、Cr2O3、Z
rO2、MnO、B2 O3 、TiO2、K2O、Na2O、
P2O3等の不可避的不純物が7wt%を超えると溶融性
は向上するが耐食性が劣化する。
【0007】本発明の溶射材料の粒径は、1.0mmを
超えると溶射に際して、火炎中での熱伝達が不十分なた
め母材へ到達した時点でCaOとSiO2 との反応が不
十分となり溶融性が劣るようになるので、1.0mm以
下とする。好ましい粒度は0.8mm以下である。原料
については、CaO質材料として、CaO質クリンカ
ー、石灰石をCO2ガス雰囲気下で加熱し、その表面に
CaCO3 被膜を形成させたCaO質クリンカー等を用
い、SiO2 質材料としては、SiO2 90wt%以上
の材料(珪石、珪砂の天然原料、コークス炉の使用後耐
火物、シリコン含有金属)を用い、CaO・SiO2 質
材料として珪酸カルシウムを用いる。
超えると溶射に際して、火炎中での熱伝達が不十分なた
め母材へ到達した時点でCaOとSiO2 との反応が不
十分となり溶融性が劣るようになるので、1.0mm以
下とする。好ましい粒度は0.8mm以下である。原料
については、CaO質材料として、CaO質クリンカ
ー、石灰石をCO2ガス雰囲気下で加熱し、その表面に
CaCO3 被膜を形成させたCaO質クリンカー等を用
い、SiO2 質材料としては、SiO2 90wt%以上
の材料(珪石、珪砂の天然原料、コークス炉の使用後耐
火物、シリコン含有金属)を用い、CaO・SiO2 質
材料として珪酸カルシウムを用いる。
【0008】本発明の溶射材料を調製するにあたって
は、前記したCaO質材料、SiO2質材料、CaO・
SiO2質材料を1.0mm以下、好ましくは0.8m
m以下に粉砕して、本発明により規定される化学組成範
囲になるように混合する。溶射方法は、従来どおり、プ
ロパン、灯油等の気体または液体燃料やコークス等の固
体燃料を燃料とした高速、高温火炎溶射装置を用いて行
う。溶射材料の搬送ガスは、O2、空気、N2、CO、C
O2、Arや工場で発生する例えば高炉ガス、コークス
炉ガス、熱風炉ガスまたは転炉ガス等のうち一種または
二種以上を組合わせて使用できる。
は、前記したCaO質材料、SiO2質材料、CaO・
SiO2質材料を1.0mm以下、好ましくは0.8m
m以下に粉砕して、本発明により規定される化学組成範
囲になるように混合する。溶射方法は、従来どおり、プ
ロパン、灯油等の気体または液体燃料やコークス等の固
体燃料を燃料とした高速、高温火炎溶射装置を用いて行
う。溶射材料の搬送ガスは、O2、空気、N2、CO、C
O2、Arや工場で発生する例えば高炉ガス、コークス
炉ガス、熱風炉ガスまたは転炉ガス等のうち一種または
二種以上を組合わせて使用できる。
【0009】
【実施例】本発明のCaO−SiO2 系溶射材料の実施
例を説明する。表1にCaO−SiO2 系溶射材料の製
造に用いた原料の化学組成を示し、表2〜表4にCaO
−SiO2 系溶射材料の本発明例と比較例を示す。溶射
材料は、規定の粒度となるように粉砕、分級し、規定の
配合割合となるように混合・混練して、材料の湿分が1
%以下となるように乾燥等して製造した。なお、湿分1
%以下としたのは溶射材料が搬送ガスによる輸送途中で
凝集し、不均一粒とならないようにするためである。
例を説明する。表1にCaO−SiO2 系溶射材料の製
造に用いた原料の化学組成を示し、表2〜表4にCaO
−SiO2 系溶射材料の本発明例と比較例を示す。溶射
材料は、規定の粒度となるように粉砕、分級し、規定の
配合割合となるように混合・混練して、材料の湿分が1
%以下となるように乾燥等して製造した。なお、湿分1
%以下としたのは溶射材料が搬送ガスによる輸送途中で
凝集し、不均一粒とならないようにするためである。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】
【表4】
【0014】表2〜表4において、 *1 石灰石が加熱減量(IgLoss)することを考
慮して、SiO2質材料の配合割合は、石灰石100重
量部に対する重量部で示した。 *2 付着率:溶射時にれんがに付着した割合(wt
%)=(れんがに付着した量)/供給量×100 *3 耐食性:スラグ溶射方式によった(1800℃×
5分,侵食された寸法(mm)を示し、数値が大きいほ
ど耐食性が劣る)。
慮して、SiO2質材料の配合割合は、石灰石100重
量部に対する重量部で示した。 *2 付着率:溶射時にれんがに付着した割合(wt
%)=(れんがに付着した量)/供給量×100 *3 耐食性:スラグ溶射方式によった(1800℃×
5分,侵食された寸法(mm)を示し、数値が大きいほ
ど耐食性が劣る)。
【0015】*4 ◎:溶融性、耐食性共に非常に良
好、△:溶融性は非常に良好であるが、耐食性が悪い、
×:溶融性、耐食性共に悪い。
好、△:溶融性は非常に良好であるが、耐食性が悪い、
×:溶融性、耐食性共に悪い。
【0016】表2〜4から、本発明例のCaO−SiO
2 系溶射材料は、CaO量、SiO 2量の何れかが本発
明範囲外である比較例に比べて、溶融性(付着率)、耐
食性、精錬効果が顕著に優れていることが分かる。
2 系溶射材料は、CaO量、SiO 2量の何れかが本発
明範囲外である比較例に比べて、溶融性(付着率)、耐
食性、精錬効果が顕著に優れていることが分かる。
【0017】
【発明の効果】本発明のCaO−SiO2 系溶射材料を
使用することにより、下記の効果が奏される。 (1)高耐火度を有する緻密質溶射体が形成されるの
で、従来の溶射材料に比して高耐食性が得られ、耐用性
が向上する。
使用することにより、下記の効果が奏される。 (1)高耐火度を有する緻密質溶射体が形成されるの
で、従来の溶射材料に比して高耐食性が得られ、耐用性
が向上する。
【0018】(2)高耐食性が得られることにより補修
頻度の低減が図れるので、炉等の稼働率が向上し、補修
コストを低減することができる。 (3)金属精錬炉の内張りに適用することにより、Ca
O活性度の高い内張り耐火物が得られので、P、Sの吸
着による金属の精錬効果を高めることができる。
頻度の低減が図れるので、炉等の稼働率が向上し、補修
コストを低減することができる。 (3)金属精錬炉の内張りに適用することにより、Ca
O活性度の高い内張り耐火物が得られので、P、Sの吸
着による金属の精錬効果を高めることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加山 恒夫 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 津田 秀行 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 松尾 正孝 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 為広 泰造 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 高橋 和男 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 CaO:62〜83wt%、SiO2 :
10〜34wt%、及びその他成分:7wt%以下から
なることを特徴とするCaO−SiO2 系溶射材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338011A JP3018056B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | CaO−SiO2 系溶射材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338011A JP3018056B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | CaO−SiO2 系溶射材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07187828A true JPH07187828A (ja) | 1995-07-25 |
JP3018056B2 JP3018056B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18314114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5338011A Expired - Fee Related JP3018056B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | CaO−SiO2 系溶射材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3018056B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5338011A patent/JP3018056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3018056B2 (ja) | 2000-03-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991102 |
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