JPH0437643Y2 - - Google Patents
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- JPH0437643Y2 JPH0437643Y2 JP6102887U JP6102887U JPH0437643Y2 JP H0437643 Y2 JPH0437643 Y2 JP H0437643Y2 JP 6102887 U JP6102887 U JP 6102887U JP 6102887 U JP6102887 U JP 6102887U JP H0437643 Y2 JPH0437643 Y2 JP H0437643Y2
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- Japan
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- flame
- powder
- spray
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- Expired
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Landscapes
- Nozzles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案は工業窯炉の耐火ライニング層を火炎溶
射によつて施工あるいは補修を行うための溶射バ
ーナに関するものである。 〔従来の技術〕 従来、溶射用粉末の火炎溶射に際しては、
LPG，LNG、石油系液体燃料、水素、アセチレ
ン等の燃料の酸素ガスによる燃焼炎の高温ガス体
の中へ粉末を噴射し、個々の粉末が高温ガスの分
子と衝突を繰り返しながら熱交換して溶射用粉末
への熱エネルギーの伝達を行うのが理想的とされ
ていた。 そのため、従来の溶射バーナは第３図に示すよ
うな口部形状と第４図に示すような口部断面構造
を有し、火炎口ａの角度はすべて粉末の噴射口ｂ
の前面で相互に交叉し、火炎が相互に衝突する構
造になつている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 このような口部構造を有する火炎溶射バーナに
おいては、高温ガス体中へ粉末ｃが噴射され衝突
が起るため、粉末ｃは飛散し、壁面には比較的広
い範囲に溶射粉末が分散して巾広い溶射体ｄが形
成される。また、微粉状の粉末は火炎の風圧によ
つて四方に飛散し、有効的に対象物に溶着させる
ことができず歩留りが悪く、環境的にも粉塵の発
生による問題がある。 とくに、高温工業窯炉の壁面の補修に適用する
場合には、溶射範囲が凹部等の損傷部に集中でき
ず周囲の正常な面にも付着してそこに不必要な凸
状の溶射体を形成する。このため溶射による補修
の場合には、この突出部分をコテ等を用いて突起
部を平滑化する後作業を必要とする。さらに、コ
ークス炉のような壁面をコークス粉が摺動する場
合には、突起部の存在は操業に悪影響を与える。 本考案は、従来の溶射バーナにおける溶射粉末
の分散による問題を解決して、溶射粉末の集中性
を改善して、溶射効率が良く、とくに、工業窯炉
の補修に適した火炎溶射バーナを提供することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、従来のガス体との衝突による直接接
触による火炎と粉末との間の熱伝熱を行う溶射バ
ーナを、高温ガス体からの幅射を主たる熱伝熱に
することにより上記の目的を達成したものであ
る。火炎からの幅射伝熱は、火炎層の厚さが厚け
れば厚い程、幅射効率は向上する。従つて、本考
案において溶射バーナの火炎口は粉末の噴射口を
中心にして、２列以上を同心円上に配置してい
る。 この構造によつて、粉末と高温ガスの衝突は避
けることができ、２列以上並んだ同心円上に配置
されている火炎口から噴射された火炎が粉末のビ
ームを囲んで、円筒状の炎の壁を形成し、その中
心部を粉末が飛行する状態となり、その溶射粉末
の分散は避けられ集中した箇所に溶射体を形成す
ることができる。 その具体的な構造を第１図と第２図に示す実施
例に基づいて説明する。 〔実施例〕 第１図は本考案の溶射口を底面から見た図であ
り、第２図は第１図の−線から見た断面構造
を示す図である。 これらの図を参照して、１は溶射口部の中央部
に配置された粉末の噴射口を示す。同粉末の噴射
口１は単孔でも良いが、噴射粉末流の一定幅内に
おける分散性と熱伝導性のことを考慮すると噴射
口の中心から同心円的に複数個に分岐したものが
望ましく、その場合、それぞれの噴射口１の配置
が中心点に対して点対称であるのが良い。２は粉
末の噴射口１を中心に同心円上に３列に配置され
た火炎口を示す。同火炎口２の数は火炎による粉
末流の包囲搬送の点から各包囲列で８個以上配置
されているのが都合が良い。 中心部に最も近い第１番目の同心円上の火炎口
２の放射角は、粉末ビームを撹乱しない程度に中
心部（マイナス方向）に向いた方がよく、その限
界は溶射対象壁面直前がよい。同火炎口２の配置
は、最も中心部に近い位置にある火炎口２が配列
されている円の半径をr1とし、その同一円周が形
成している平面に直角な垂線と火炎口２との間に
角度（放射角θ1）が、火炎口２の方向が放射線上
に沿つて外向きの場合をプラスとした場合、 θ1＞−tan-1（r1／200） であることが、耐火物粉末の運搬と熱伝導上最も
好ましい。 さらに、第２番目以降の同心円上の火炎口２の
放射角は、他の番目の放射角と相互に交叉しない
ように設定しなければならない。第２番目以降の
同心円上の火炎口２の放射角が相互に交叉した場
合、火炎の流れを乱し、粉末ビームを広げ、また
火炎層が薄くなり幅射効率が低下する。また、発
塵が激化する。 個の同一円周上に配置されている火炎口２の
中で中心部から数えて、２番目の列の放射角をθ2
とし、３番目の列の放射角をθ3とした場合、一般
には番目の列の放射角をθとし、 θ≧θ-1≧・・・θ3≧θ2≧０ の条件をみたしたときに、通常の炉の耐火物のラ
イニングを施す上で、さらに好ましい溶射条件を
得ることができる。 溶射バーナ面から溶射対象壁面までの距離は、
バーナ構造によつて異なるが、一般に200〜350mm
であり、その範囲内で火炎と粉末ビームが交叉す
る場合、粉末ビームは大きくは乱されない。 同一円周上の火炎口の数は、少なくとも８個以
上必要で、それ以下だと均一な円筒状の炎の壁を
形成し得ない。 上記添付図に示す溶射バーナにおいて同一円周
上に2.5mmφの火炎口２を12個配置して、耐火物
ライニングの溶射施工を以下の条件で行つた。中
心部に最も近い第１番目の同心円周上に火炎口２
は中心部に向かつて傾いており、放射角−3°、第
２番目の同一円周上の火炎口２の放射角は外に向
かつており、放射角は＋5°、第３番目の同一円周
上の火炎口２の放射角も外に向かつており、放射
角は＋10°である。
射によつて施工あるいは補修を行うための溶射バ
ーナに関するものである。 〔従来の技術〕 従来、溶射用粉末の火炎溶射に際しては、
LPG，LNG、石油系液体燃料、水素、アセチレ
ン等の燃料の酸素ガスによる燃焼炎の高温ガス体
の中へ粉末を噴射し、個々の粉末が高温ガスの分
子と衝突を繰り返しながら熱交換して溶射用粉末
への熱エネルギーの伝達を行うのが理想的とされ
ていた。 そのため、従来の溶射バーナは第３図に示すよ
うな口部形状と第４図に示すような口部断面構造
を有し、火炎口ａの角度はすべて粉末の噴射口ｂ
の前面で相互に交叉し、火炎が相互に衝突する構
造になつている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 このような口部構造を有する火炎溶射バーナに
おいては、高温ガス体中へ粉末ｃが噴射され衝突
が起るため、粉末ｃは飛散し、壁面には比較的広
い範囲に溶射粉末が分散して巾広い溶射体ｄが形
成される。また、微粉状の粉末は火炎の風圧によ
つて四方に飛散し、有効的に対象物に溶着させる
ことができず歩留りが悪く、環境的にも粉塵の発
生による問題がある。 とくに、高温工業窯炉の壁面の補修に適用する
場合には、溶射範囲が凹部等の損傷部に集中でき
ず周囲の正常な面にも付着してそこに不必要な凸
状の溶射体を形成する。このため溶射による補修
の場合には、この突出部分をコテ等を用いて突起
部を平滑化する後作業を必要とする。さらに、コ
ークス炉のような壁面をコークス粉が摺動する場
合には、突起部の存在は操業に悪影響を与える。 本考案は、従来の溶射バーナにおける溶射粉末
の分散による問題を解決して、溶射粉末の集中性
を改善して、溶射効率が良く、とくに、工業窯炉
の補修に適した火炎溶射バーナを提供することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、従来のガス体との衝突による直接接
触による火炎と粉末との間の熱伝熱を行う溶射バ
ーナを、高温ガス体からの幅射を主たる熱伝熱に
することにより上記の目的を達成したものであ
る。火炎からの幅射伝熱は、火炎層の厚さが厚け
れば厚い程、幅射効率は向上する。従つて、本考
案において溶射バーナの火炎口は粉末の噴射口を
中心にして、２列以上を同心円上に配置してい
る。 この構造によつて、粉末と高温ガスの衝突は避
けることができ、２列以上並んだ同心円上に配置
されている火炎口から噴射された火炎が粉末のビ
ームを囲んで、円筒状の炎の壁を形成し、その中
心部を粉末が飛行する状態となり、その溶射粉末
の分散は避けられ集中した箇所に溶射体を形成す
ることができる。 その具体的な構造を第１図と第２図に示す実施
例に基づいて説明する。 〔実施例〕 第１図は本考案の溶射口を底面から見た図であ
り、第２図は第１図の−線から見た断面構造
を示す図である。 これらの図を参照して、１は溶射口部の中央部
に配置された粉末の噴射口を示す。同粉末の噴射
口１は単孔でも良いが、噴射粉末流の一定幅内に
おける分散性と熱伝導性のことを考慮すると噴射
口の中心から同心円的に複数個に分岐したものが
望ましく、その場合、それぞれの噴射口１の配置
が中心点に対して点対称であるのが良い。２は粉
末の噴射口１を中心に同心円上に３列に配置され
た火炎口を示す。同火炎口２の数は火炎による粉
末流の包囲搬送の点から各包囲列で８個以上配置
されているのが都合が良い。 中心部に最も近い第１番目の同心円上の火炎口
２の放射角は、粉末ビームを撹乱しない程度に中
心部（マイナス方向）に向いた方がよく、その限
界は溶射対象壁面直前がよい。同火炎口２の配置
は、最も中心部に近い位置にある火炎口２が配列
されている円の半径をr1とし、その同一円周が形
成している平面に直角な垂線と火炎口２との間に
角度（放射角θ1）が、火炎口２の方向が放射線上
に沿つて外向きの場合をプラスとした場合、 θ1＞−tan-1（r1／200） であることが、耐火物粉末の運搬と熱伝導上最も
好ましい。 さらに、第２番目以降の同心円上の火炎口２の
放射角は、他の番目の放射角と相互に交叉しない
ように設定しなければならない。第２番目以降の
同心円上の火炎口２の放射角が相互に交叉した場
合、火炎の流れを乱し、粉末ビームを広げ、また
火炎層が薄くなり幅射効率が低下する。また、発
塵が激化する。 個の同一円周上に配置されている火炎口２の
中で中心部から数えて、２番目の列の放射角をθ2
とし、３番目の列の放射角をθ3とした場合、一般
には番目の列の放射角をθとし、 θ≧θ-1≧・・・θ3≧θ2≧０ の条件をみたしたときに、通常の炉の耐火物のラ
イニングを施す上で、さらに好ましい溶射条件を
得ることができる。 溶射バーナ面から溶射対象壁面までの距離は、
バーナ構造によつて異なるが、一般に200〜350mm
であり、その範囲内で火炎と粉末ビームが交叉す
る場合、粉末ビームは大きくは乱されない。 同一円周上の火炎口の数は、少なくとも８個以
上必要で、それ以下だと均一な円筒状の炎の壁を
形成し得ない。 上記添付図に示す溶射バーナにおいて同一円周
上に2.5mmφの火炎口２を12個配置して、耐火物
ライニングの溶射施工を以下の条件で行つた。中
心部に最も近い第１番目の同心円周上に火炎口２
は中心部に向かつて傾いており、放射角−3°、第
２番目の同一円周上の火炎口２の放射角は外に向
かつており、放射角は＋5°、第３番目の同一円周
上の火炎口２の放射角も外に向かつており、放射
角は＋10°である。
本考案の溶射バーナにより、
局部的な溶射による耐火物ライニングの補修
が可能となり、その溶射施工後のコテ作業等の
後作業が不要になつた。 溶射粉末の付着率は、従来型の溶射バーナが
85〜90％であつたのが、99％になり、大幅に向
上した。 従来型の溶射バーナでは、炉壁面に100×100
mm以上の貫通孔が開くと、溶射補修が不可能で
あつたものが、本考案の溶射バーナでは可能と
なつた。 更に、本考案では粉塵の発生がほとんどなく
従つて溶射粉末の付着率も100％になる
が可能となり、その溶射施工後のコテ作業等の
後作業が不要になつた。 溶射粉末の付着率は、従来型の溶射バーナが
85〜90％であつたのが、99％になり、大幅に向
上した。 従来型の溶射バーナでは、炉壁面に100×100
mm以上の貫通孔が開くと、溶射補修が不可能で
あつたものが、本考案の溶射バーナでは可能と
なつた。 更に、本考案では粉塵の発生がほとんどなく
従つて溶射粉末の付着率も100％になる
第１図は本考案の溶射バーナの実施例を示す底
面図、第２図は第１図のー線における断面
図、第３図は従来例の底面図、第４図は第３図の
−線における断面図を示す。 １……噴射口、２……火炎口、ａ……火炎口、
ｂ……噴射口、ｃ……粉末、ｄ……溶射体。
面図、第２図は第１図のー線における断面
図、第３図は従来例の底面図、第４図は第３図の
−線における断面図を示す。 １……噴射口、２……火炎口、ａ……火炎口、
ｂ……噴射口、ｃ……粉末、ｄ……溶射体。
Claims (1)
- 中央部に粉末の噴射口を配置し、その周辺部に
火炎口が粉末の噴射口を中心に同心円上に少なく
とも２列以上並んで配置されている溶射バーナに
おいて、前記粉末の噴射口をバーナ中心の延長線
上で交叉して形成してなることを特徴とする粉末
集束型溶射バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6102887U JPH0437643Y2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6102887U JPH0437643Y2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63167029U JPS63167029U (ja) | 1988-10-31 |
| JPH0437643Y2 true JPH0437643Y2 (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=30893985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6102887U Expired JPH0437643Y2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0437643Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP6102887U patent/JPH0437643Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63167029U (ja) | 1988-10-31 |
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