JPH0733537A

JPH0733537A - 炭素含有溶射用耐火材料

Info

Publication number: JPH0733537A
Application number: JP5200143A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nakamura; 壽志中村; Hatsuo Taira; 初雄平; Atsushi Nakao; 淳中尾; Takeshi Matsui; 剛松井; Shinichi Tamura; 信一田村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1995-02-03

Abstract

(57)【要約】【目的】溶射施工体の耐食性、および、耐熱衝撃性に
優れる溶射施工体を製造する際に使用する溶射材料を提
供する。【構成】（１）マグネシア、アルミナ、ジルコニア、
クロミア等の耐火物もしくは耐火材料として用いられる
１種または２種以上の酸化物を７０重量％超９５重量％
以下と５重量％超３０重量％以下の炭素を電融した後、
粉砕することにより得られた前記組成の溶射用耐火材
料。（２）７０重量％超９８重量％以下のアルミナ、クロミ
ア等の耐火物もしくは耐火材料として用いられる１種ま
たは２種以上の酸化物と、炭素が２重量％超３０重量％
以下で、炭素のうち少なくとも２重量％超が前記耐火材
料と炭素からなる炭化物である組成の溶射用耐火材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電融により製造した
炭素を含有する溶射用耐火材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】窯炉の内張りの損傷部を溶射補修する技
術がある。この方法は、火炎中に耐火材料粉末を噴射し
て瞬時に溶融させ炉壁もしくは炉壁の耐火煉瓦に吹き付
けるものである。このため、得られた耐火物施工体は緻
密で高強度であるという利点があった。

【０００３】しかしながら、火炎溶射の場合、火炎の温
度が通常２８００〜３３００℃程度であり、かつ、材料
粉末が高温域を通過する時間が５×１０^-2〜１０^-4秒と
非常に短時間であるため、融点が２０００℃程度の耐火
材料しか完全に溶融させることができなかった。

【０００４】そこで、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の溶融しや
すい耐火材料を用い、溶射施工体を作製していたが、耐
食性等が劣るという問題があった。

【０００５】これに対し、特開昭６３―５６０８７２号
公報にあるように粒径２００μｍ以下の耐火材料にピッ
チ、フェノールなどの炭素を含む化合物を混練、造粒し
た溶射用材料を用い、溶射施工体中に炭素を含有させて
いた。

【０００６】炭素を含有する溶射施工体は、スラグに対
する濡れ性が悪くなり耐食性が向上する。さらに、熱伝
導率が高くなり耐熱衝撃性が向上するという特徴を有す
る。

【０００７】しかしながら、近年ではより苛酷な使用環
境下での優れた耐食性、耐熱衝撃性が要求されてきてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶射施工体
の耐食性、および、耐熱衝撃性に優れる溶射施工体を製
造する際に使用する溶射材料を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、（１）マグネシア、アルミナ、ジルコニア、クロミア等
の耐火物もしくは耐火材料として用いられる１種または
２種以上の酸化物を７０重量％超９５重量％以下と５重
量％超３０重量％以下の炭素を電融した後、粉砕するこ
とにより得られた前記組成の耐火材料であることを特徴
とする。

【００１０】（２）７０重量％超９８重量％以下のアル
ミナ、クロミア等の耐火物もしくは耐火材料として用い
られる１種または２種以上の酸化物と、炭素が２重量％
超３０重量％以下で、炭素のうち少なくとも２重量％超
が前記耐火材料と炭素からなる炭化物である組成の耐火
材料であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】アルミナ、クロミア等の耐火物もしくは耐火材
料として用いられる酸化物に炭素を本発明で規定した割
合で混合し、１６００℃以上の温度で電融する。電融
後、凝固した塊の中に微細な炭素もしくは炭化物を含ん
だ耐火材料が得られる。

【００１２】本発明における耐火物もしくは耐火材料と
して用いられる酸化物とは、ゼーゲル錐融点が２６番以
上の材料であり、かつ、火炎溶射時の火炎温度２８００
〜３３００℃で溶融する材料を指す。

【００１３】酸化物中に炭素もしくは炭化物を含有する
と、炭素および炭化物が有するスラグに対する濡れ性が
悪い、および、熱伝導率が極めて大きいという特徴を有
することになる。

【００１４】スラグに対する濡れ性が悪くなることによ
り、スラグによる化学的な侵食が起こりにくく耐食性が
向上する。

【００１５】熱伝導率が大きくなると耐火材料内に生じ
る温度勾配が小さく熱応力が発生しにくくなることによ
り、耐熱衝撃性が向上する。

【００１６】本発明において、耐火物もしくは耐火材料
を７０重量％以上と規定したのは、７０重量％以下では
耐火材料としての性質を充分に発現できないからであ
る。

【００１７】耐火物もしくは耐火材料を第１の発明にお
いて９５重量％以下、第２の発明において９８重量％以
下、と規定したのは、これらの量を超過すると目的とす
る耐食性、耐熱衝撃性が得られないからである。

【００１８】第１の発明において、炭素量を５重量％超
と規定したのは、５重量％以下であると溶射時に炭素が
燃焼したときに、溶射後の施工体中に炭素がほとんど残
存せず、スラグに対する濡れ性が悪くなることによる耐
食性の向上、および、熱伝導率が高くなり耐熱衝撃性に
優れることが期待できないからである。

【００１９】５重量％超であると溶射後の施工体中に炭
素が残存し、スラグに対する濡れ性が悪くなり耐食性が
優れること、熱伝導率が高くなり耐熱衝撃性に優れるこ
と等の特徴をいずれも有することになる。

【００２０】第２の発明では、含まれる炭素のうち少な
くとも２重量％超が前記耐火材料と炭素からなる炭化物
であると、炭素および炭化物の量は合わせて２重量％超
という少量で、前記第１の発明の炭素のみを添加した場
合と同等に優れた耐食性、耐熱衝撃性を得ることが可能
である。

【００２１】炭素のみの場合と比較して、炭化物を用い
た場合に含有量を減らすことが可能であるのは、炭化物
は炭素よりも溶射施工体中に残存しやすいからである。

【００２２】また、３０重量％以下と規定したのは、炭
素もしくは炭化物を３０重量％超含有すると溶射用耐火
材料粉末の強度が低下して保形性が悪くなり、溶射用材
料に適さなくなるからである。

【００２３】上記のように作製した耐火材料を溶射に適
するように粉砕する。好ましくは、粒径を５０〜２００
μｍ程度にすると、火炎中で耐火材料は溶融しやすく、
緻密な溶射施工体が得られる。

【００２４】

【実施例】

【００２５】

【実施例１】実施例として、第１表に示すような炭素を
含有する溶射用耐火材料を使用して溶射施工体を製造し
た。

【００２６】用いた耐火材料は、電融後の塊を粉砕、分
級し、粒径が５０μｍ以上２００μｍ以下とした。

【００２７】溶射条件は、ＬＰＧ：４０Ｎｍ³／ｈ、
Ｏ₂：１８０Ｎｍ³／ｈ、粉末供給速度：１５０ｋｇ／
ｈ、吹き付け距離：５００ｍｍ、バーナ移動速度：７ｍ
／ｍｉｎで施工を行った。結果を第１表に示す。

【００２８】また、比較例として第１表に示す溶射用耐
火材料を使用して溶射施工体を製造した。耐火材料の製
造方法、溶射施工体製造時の溶射条件は、前記の本発明
による溶射用耐火材料を使用した場合と同じである。結
果を第１表に併せて示す。

【００２９】第１表における耐食性とは、炭素を全く添
加していない施工体のスラグとの反応による溶損量を１
００とした場合、６０未満を◎、６０以上８０未満を
○、８０以上１００未満を△、１００以上（同等もしく
は悪くなる）を×とした。

【００３０】耐熱衝撃性は、急熱急冷サイクルをかけた
際に、炭素を全く添加していない施工体の破壊が発生し
た回数より１．５倍以上の回数で破壊した場合を◎、
１．２倍以上１．５倍未満を○、同回数を超え１．２倍
未満の場合を△、同回数以下で破壊した場合を×とし
た。

【００３１】さらに、総合評価として、上記２項目とも
◎または○であるものを○、一項目のみ◎または○であ
るものを△、これら以外を×とした。

【００３２】第１表に示すように、本発明により得られ
た溶射施工体は、耐食性、および、耐熱衝撃性に優れて
いた。

【００３３】また、比較例にある溶射施工体の耐食性、
および、耐熱衝撃性は、本発明により得られた溶射施工
体より劣っていた。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【実施例２】実施例として、第２表に示すような炭素を
含有する溶射用耐火材料を使用して溶射施工体を製造し
た。用いた耐火材料は、粒径が５０μｍ以上２００μｍ
以下とした。溶射条件は、実施例１と同じである。結果
を第２表に示す。

【００３７】また、比較例として第２表に示す溶射用耐
火材料を使用して溶射施工体を製造した。溶射施工体製
造時の溶射条件は、実施例１と同じである。結果を第２
表に併せて示す。

【００３８】第２表における溶射施工体特性は実施例１
と同様に耐食性、耐熱衝撃性をそれぞれ評価し、総合評
価した。

【００３９】第２表に示すように、本発明により得られ
た溶射施工体は、耐食性、および、耐熱衝撃性に優れて
いた。

【００４０】また、比較例にある溶射施工体の耐食性、
および、耐熱衝撃性は、本発明により得られた溶射施工
体より劣っていた。

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、電融によ
り炭素を添加した溶射用耐火材料を得た。この材料を原
料として用いた溶射施工体は、耐食性、耐熱衝撃性に優
れるという特徴を有する。

フロントページの続き (72)発明者松井剛富津市新富20―１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者田村信一富津市新富20―１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネシア、アルミナ、ジルコニア、ク
ロミア等の耐火物もしくは耐火材料として用いられる１
種または２種以上の酸化物を７０重量％超９５重量％以
下と５重量％超３０重量％以下の炭素を電融した後、粉
砕することにより得られた前記組成の耐火材料であるこ
とを特徴とする炭素含有溶射用耐火材料。
【請求項２】７０重量％超９８重量％以下のアルミ
ナ、クロミア等の耐火物もしくは耐火材料として用いら
れる１種または２種以上の酸化物と、炭素が２重量％超
３０重量％以下で、炭素のうち少なくとも２重量％超が
前記耐火材料と炭素からなる炭化物である組成の耐火材
料であることを特徴とする炭素含有溶射用耐火材料。