(57)【要約】【課題】管自体を高温化で腐食ガスの厳しい環境下でも耐腐食性及び耐磨耗性を維持できるような配管、及び配管が集合した構造体をなしている場合でも効率的に耐腐食性及び耐磨耗性に優れた補修をすることができる補修方法を提供すること。【解決手段】管の表面を下記の３層からなる溶射層で被覆したことを特徴とする耐磨耗性に優れた配管。下地層−Ｎｉ−Ｃｒ系合金中間層−ＮＩ基合金系ＳＦＡ表面層−Ｎｉ基ＷＣ系ＳＦＡただし、ＳＦＡ（ｓｅｌｆ  ｆｌｕｘｉｎｇ    ａｌｌｏｙ）は自溶合金を意味する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の表面を下記の３層からなる溶射層で被覆したことを特徴とする耐磨耗性に優れた配管。
下地層−Ｎｉ−Ｃｒ系合金
中間層−ＮＩ基合金系ＳＦＡ
表面層−Ｎｉ基ＷＣ系ＳＦＡ
ただし、ＳＦＡとは、ｓｅｌｆ  ｆｌｕｘｉｎｇ    ａｌｌｏｙの略で、自溶合金を意味する。
【請求項２】
下地層が、下記の組成からなることを特徴とする請求項１記載の耐磨耗性に優れた配管。
Ｃｒ；８〜１５％、Ｃ；０．２〜０．４％、
Ｆｅ；１．５〜３．５％、Ｓｉ；１．５〜４．５％、
Ｂ；１．０〜４．５％、Ｎｉ；５０〜６０％
【請求項３】
中間層が、下記の組成からなることを特徴とする請求項１又は２記載の耐磨耗性に優れた配管。
Ｃｒ；１４〜１９％、Ｃ；０．２〜１．０％、
Ｆｅ；１．５〜４．０％、Ｓｉ；２．０〜５．０％、
Ｂ；２．０〜４．０％、Ｎｉ；５０〜６０％、
Ｍｏ；２．０〜４．０、Ｃｕ；２．０〜４．０、
【請求項４】
表面層が、下記の組成からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の耐磨耗性に優れた配管。
Ｎｉ；３０〜４０％、Ｃｒ；２．０〜４．０％、
Ｃ；０．０１〜０．２％、Ｆｅ；１．０〜２．０％、
Ｓｉ；１．０〜５．０％、Ｂ；１．０〜５．０％、
ＷＣ；５０〜６０％
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の配管の補修方法に際し、配管に溶射層を順次形成していくことを特徴とする耐磨耗性に優れた配管の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管、特に高温部で用いられる冷却水用の配管などに適用するもので、高温環境下でも耐腐食性、あるいは耐磨耗性に優れた配管、及び配管の補修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高温環境で用いられる冷却水配管、例えば、転炉の上部フードなどは、製鋼工程で生じる雰囲気ガスなどの煙道ダクトとしての機能を果たしている。一方、そのガス中には、腐食性ガス体を含み、また、スケール、ダストを多く含み、冷却水配管には、体腐食性と共に耐磨耗性が求められている。特に上部フードのような場合は、上部から落下してくるスケール・ダストがフード内部の傾斜部を滑り落ちるためそれによる磨耗のため、特に傾斜部下面は磨耗が著しい。
【０００３】
このような高温環境で配管の耐腐食性及び耐磨耗性を維持するための方法としては下記特許文献１に開示された方法がある。
この方法は、外管を被覆固着すべき管に、間にフラックス入りまたは単独の低融点金属を介在させて外管を被嵌し、該外管をその外側から環状の加熱器により加熱するとともに、加熱の直後に冷却することにより、前記低融点金属を溶かしながら外管を収縮させて、該外管を低融点金属を介して管に圧締、緊結させることを特徴とする管に外管を被覆する方法である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２４０３７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような方法では、前記転炉フードのような冷却水配管が集合連結しているような構造のものには、適用できない。
本発明の目的は、管自体を高温化で腐食ガスの厳しい環境下でも耐腐食性及び耐磨耗性を維持できるような配管、及び配管が集合した構造体をなしている場合でも効率的に耐腐食性及び耐磨耗性に優れた補修をすることができる補修方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本第一発明は、配管の上に耐腐食性・体磨耗性に優れた被覆層を形成したもので、その構成は下記の３層からなり、配管側から順に
下地層−Ｎｉ−Ｃｒ系合金
中間層−ＮＩ基合金系ＳＦＡ
表面層−Ｎｉ基ＷＣ系ＳＦＡ
と規定したものである。但し、ＳＦＡ（ｓｅｌｆ  ｆｌｕｘｉｎｇ    ａｌｌｏｙ）は自溶合金を意味する。
また、第２〜４発明は、それぞれの層の具体的な成分を規定したものである。更に、第５発明は上記第１〜４発明の被覆層を順次形成する補修方法を規定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図によって説明する。
図１は、転炉の概要図を示している。転炉から上は、煙道であり、転炉で発生したＣＯガスなどの有益なガスを回収するためにホルダーに誘導するフードや輻射部などを示している。その中でも上部フードは、熱的にも約１６００℃前後の高温に晒され、また、スケールやダストが落下し、その下部を滑り落ちるため磨耗の観点からも、最も過酷な環境下で用いられるものである。
【０００８】
図２は、上部フードの拡大図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はその断面図を示している。上部フード全体は多数の冷却水管が筒状に密集配置され、全体の煙道を形成している。その傾斜した煙道の中を上方から落下してきたダストやスケールが滑り落ちてくるため、特に上部フードにおける下部側の下面部の磨耗が著しい。図３は、冷却水管の拡大図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は拡大断面図を示している。多数の管が平行に接続されている構造となっているので、管と管の間の凹み部分にダスト・スケールが特に集中し、滑り落ちるので、この部分が特に磨耗が激しい。
【０００９】
本発明は、このような腐食、及び磨耗の激しい環境でも耐用性の優れた管、あるいは、補修方法を提供するものである。
具体的には、図４に示すように、予め母材の管に下地層として、Ｎｉ−Ｃｒ系合金を形成し、次に中間層としてＮＩ基合金系ＳＦＡを形成し、最後に表面層としてＮｉ基ＷＣ系ＳＦＡを形成させた管を用いる。また、この管の補修時に際し、前記３層（下地層、中間層および表面層）を溶射により順次形成することである。
【００１０】
次に、前記３層の必要な理由を述べる。
下地層としてＮｉ−Ｃｒ系合金を形成する理由は、母材の耐酸化性の向上、またフュージングぬれ性を向上させるためである。
中間層としてＮＩ基合金系ＳＦＡを形成する理由は、下地層と表面層との接合性を確かなものにし、且つ耐磨耗性を向上させるためである。
表面層としてＮｉ基ＷＣ系ＳＦＡを形成する理由は、高硬度とし、耐磨耗性を向上させるためである。
【００１１】
【実施例】
転炉上部フードの最も損耗の激しい下面部の配管間の凹部に、予め下記表１に示す３層の被覆層を形成し、実操業に適用した。層厚みは、下地層が０．１ｍｍ、中間層が０．４ｍｍ、表面層が０．３ｍｍとした。
上記の結果、損耗速度は従来の１／２となり、上部フード全体の寿命がほぼ２倍に延長できることが期待でき、大幅な補修コストの削減が可能となった。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
【発明の効果】
本発明の適用により、転炉上部フードのような高温で且つ損耗環境の激しい場所に使用される配管について、その寿命を大幅に延長することが可能となり、補修コストの大幅な削減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】転炉全体の概要図。
【図２】上部フードの拡大図。
【図３】冷却水管の拡大図。
【図４】本発明による鋼管上の被覆層の構成を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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