(57)【要約】【課題】  耐熱性と耐食性を兼ね備えたコーティングを有する金属構造体を提供する。【解決手段】  構造体である金属１０にキャスタブル耐火物の層２２を施してなるコーティングを有する金属構造体において、前記金属と前記キャスタブル耐火物の層との間に、前記金属の表面に施された耐食性塗料の層２１を有することを特徴とする耐熱耐食性コーティング２０を有する金属構造体。金属の表面は、予め、金属配位能力を有するシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体である金属にキャスタブル耐火物の層を施してなるコーティングを有する金属構造体において、前記金属とキャスタブル耐火物の層との間に、前記金属の表面に施された耐食性塗料の層を有することを特徴とする耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項２】
上記耐食性塗料が、エポキシ樹脂を含有する耐食性塗料であることを特徴とする請求項１記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項３】
上記耐食性塗料が、有機ケイ素化合物、エポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の硬化剤およびフィラーを含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項４】
予め、金属配位能力を有するシランカップリング剤で表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項５】
予め、金属配位能力とエポキシ樹脂の硬化機能とをあわせ持つ官能基を有するシランカップリング剤と、金属配位能力を有しかつ疎水性を示す官能基を有するシランカップリング剤との混合物で表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層が施されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項６】
上記金属構造体が、露点以下になると凝縮して腐食性液体を生じる気体を含むガスが流通する流路を形成しており、前記ガスが流通する側にキャスタブル耐火物の層が施されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項７】
上記金属構造体が、露点以下になると凝縮して腐食性液体を生じる気体を含むガスが流通する流路を形成しており、温度が１７０℃以下である前記ガスが流通する側にキャスタブル耐火物の層が施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項８】
上記金属構造体が煙道である請求項１〜７のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
【請求項９】
構造体である金属の表面に、耐食性塗料を施し、乾燥、硬化させて耐食性塗料の層を形成し、次いで該耐食性塗料の層の上にキャスタブル耐火物の層を施すことを特徴とする耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体の製造方法。
【請求項１０】
上記金属の表面を、予め、金属配位能力を有するシランカップリング剤で表面処理し、表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層を形成することを特徴とする請求項９記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性とともに耐食性にも優れる耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼却炉、燃焼炉、ボイラーなどの煙突或いは煙道など高温の燃焼排気ガスにさらされる設備には、図２に示すように、その構造体である金属１０を排気ガスの高温から保護するため、耐火煉瓦や不定形キャスタブル耐火物２２が内張りとして使用されている。耐火煉瓦に比べて不定形キャスタブル耐火物は、複雑な形状の部分などにも容易に施工可能である、吹付け施工、流し込み施工が可能などの理由から、不定形キャスタブル耐火物が広く使用されている。
キャスタブル耐火物は、耐火性、耐熱性を目的として耐熱性の骨材にアルミナセメントを結合剤として配合してなるものが一般的に用いられており、セラミックファイバーを配合したもの（特許文献１）、雲母を配合したもの（特許文献２）など、種々の組成のキャスタブル耐火物が知られている。
【特許文献１】特開平９−３０１７７９号公報
【特許文献２】特開平８−７３２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような高温の燃焼排気ガスなどには、例えば塩化水素ガス、亜硫酸ガスなど酸性の腐食性ガスが含まれるが、排気ガスの温度が低下してこれら酸性の腐食性ガスの露点以下の温度となると、これらのガスが凝縮して腐食性の液体（例えば、塩酸、硫酸など）を生ずる。
【０００４】
図３に示すように、煙突或いは煙道などに施されたキャスタブル耐火物２２が、長期間の使用により割れ、剥離、脱落などの劣化部３０を有すると、上記のような酸性の腐食性ガスがキャスタブル耐火物の劣化部分を通じて構造体金属１０の表面に達するようになり、構造体金属１０により冷却されて凝縮し腐食性の液体が生じて構造体を腐食させ、腐食部４０が生じるという問題が起こる。また、排気ガス温度自体が露点温度以下となる領域では、凝縮して生じた腐食性の液体そのものが、キャスタブル耐火物の劣化部分を通じて浸透し、同様に構造体を腐食させ、腐食部４０が生じるという問題もある。
【０００５】
このようにして構造体が腐食されると、ひどいときには腐食が構造体の外気面まで貫通して開口を生じさせ、排気ガスが外部に流出するトラブルが発生するばかりでなく構造体の強度が低下することとなるため、耐熱性と耐食性を兼ね備えたコーティングを有する金属構造体が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は、上記の問題点を解決するため鋭意検討を行なったところ、金属表面に防食塗料を施すことにより、耐熱性と耐食性を有するコーティングが得られることを見出した。特に、特定の組成を有する耐食性塗料を施した場合、更には、金属の表面を特定の組成の表面処理剤で予め処理した場合、キャスタブル耐火物と組み合わせることにより、耐熱性と耐食性に優れたコーティングを有する金属構造体となることを見出した。
【０００７】
本発明は、かかる知見に基づきなされたものであり、下記の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体を提供する。
（１）構造体である金属にキャスタブル耐火物の層を施してなるコーティングを有する金属構造体において、前記金属とキャスタブル耐火物の層との間に、前記金属の表面に施された耐食性塗料の層を有することを特徴とする耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（２）上記耐食性塗料が、エポキシ樹脂を含有する耐食性塗料であることを特徴とする上記（１）記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（３）上記耐食性塗料が、有機ケイ素化合物、エポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の硬化剤およびフィラーを含有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（４）予め、金属配位能力を有するシランカップリング剤で表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層が施されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（５）予め、金属配位能力とエポキシ樹脂の硬化機能とをあわせ持つ官能基を有するシランカップリング剤と、金属配位能力を有しかつ疎水性を示す官能基を有するシランカップリング剤との混合物で表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層が施されていることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（６）上記構造体である金属が、露点以下になると凝縮して腐食性液体を生じる気体を含むガスが流通する流路を形成しており、前記ガスが流通する側にキャスタブル耐火物の層が施されていることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（７）上記構造体である金属が、露点以下になると凝縮して腐食性液体を生じる気体を含むガスが流通する流路を形成しており、温度が１７０℃以下である前記ガスが流通する側にキャスタブル耐火物の層が施されていることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（８）上記金属構造体が煙道である上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体。
（９）構造体である金属の表面に、耐食性塗料を施し、乾燥、硬化させて耐食性塗料の層を形成し、次いで該耐食性塗料の層の上にキャスタブル耐火物の層を施すことを特徴とする耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体の製造方法。
（１０）上記金属の表面を、予め、金属配位能力有するシランカップリング剤で表面処理し、表面処理された金属の表面に、上記耐食性塗料の層を形成することを特徴とする上記（９）記載の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、煙突、煙道、あるいは炉などに好ましく使用でき、施工が容易である、耐熱性と耐食性に優れたコーティングを有する金属構造体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の耐熱耐食コーティングを有する金属構造体を図面を用いて説明する。図１に示すように、本発明の耐熱耐食コーティングを有する金属構造体は、構造体である金属１０にキャスタブル耐火物の層２２を施してなるコーティングを有する金属構造体であり、前記構造体金属１０とキャスタブル耐火物層２２の間に耐食性塗料の層２１を有するものである。
【００１０】
本発明において、構造体である金属の材質としては、煙道、煙突、あるいは炉を構成する一般的な材料を使用することができる。例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、耐候性鋼、耐硫酸露点腐食鋼などを挙げることができる。
【００１１】
本発明において使用するキャスタブル耐火物は、特に限定されず、通常用いられる不定形キャスタブル耐火物を使用することができる。例えば、各種の耐火性の骨材とアルミナセメントを配合したものが挙げられる。
耐火性の骨材としては、通常用いられる耐火性の骨材が使用でき、各種のアルミナ質、シリカ質の材料を用いることができる。例えば、焼結アルミナ、天然アルミナ、電融アルミナ、硬質シャモットなど、ケイ石、ケイ砂、陶磁器質再生原料、高ケイ酸シャモットなどを挙げることができる。
【００１２】
アルミナセメントとしては、通常のアルミナセメントを用いることができ、アルミナ質、アルミナ−シリカ質及びシャモット質の１種または２種以上からなるものを用いることができる。
その他の配合成分として、セラミック繊維、パーライト、バーミキュライト、ベントナイト、鱗片状あるいは薄片状の雲母、ケイ酸ソーダなどが配合されているものも使用することができる。
【００１３】
構造体である金属の表面に施される耐食性塗料としては、露点以下の温度で凝縮して生じる腐食性液体に対する耐食性を有するものであれば特に限定されないが、通常はエポキシ樹脂を含有する耐食性塗料が望ましい。例えば、エポキシ樹脂、該エポキシ樹脂の硬化剤およびフィラー（充填剤）を含む耐食性塗料を挙げることができる。
【００１４】
本発明の耐食性塗料に用いられるエポキシ樹脂としては、公知のものを用いることができる。例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、混合型および脂環式型等のエポキシ樹脂を挙げることができる。
さらに具体的には、グリシジルエーテル型としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、レゾルシンやピロガロールなどの多価フェノールにエポキシ基を有する多価フェノールエポキシ樹脂などが、グリシジルエステル型としては、ヘキサヒドロ無水フタル酸型エポキシ樹脂、ダイマー酸型エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレートなどが、グリシジルアミン型としては、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、イソシアヌル酸型エポキシ樹脂、ヒダントイン酸型エポキシ樹脂などが、混合型としては、ｐ−アミノフェノール型エポキシ樹脂、ｐ−オキシ安息香酸型エポキシ樹脂などが、脂環式型としては、シクロヘキセンオキサイド基、トリシクロデセンオキサイド基、シクロペンテンオキサイド基を有するエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１５】
上記エポキシ樹脂うち、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルなどの２官能エポキシ樹脂や、レゾルシンやピロガロールのような多価フェノールにエポキシ基を有するものや、ジグリシジルフタレートなどのグリシジルエステル型の樹脂や、オルトクレゾールノボラック型などの多官能エポキシ樹脂等が、より好ましく使用できる。これらの材料は、それぞれ単独で使用しても２種類以上混合してもよい。
エポキシ樹脂の使用量は、耐熱性塗料の全量に対して、通常２５〜７５重量％であり、更には３５〜５５重量％であることが望ましい。
【００１６】
これらのエポキシ樹脂を硬化させる硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化に用いられる公知の硬化剤を用いることができる。例えば、環状アミン類、脂肪族アミン類、ポリアミド類、芳香族ポリアミン類、イミダゾール類および変性アミン類などを挙げることができる。
具体的には、例えば、環状アミン類としてはヘキサメチレンテトラミンなど、脂肪族アミン類としてはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラミン、イソホロンジアミン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、メンタンジアミンなど、イミダゾール類としてはメチルイミダゾールなど、変性アミンとしてはマレイミドアミン、ポリアミノエステル、ポリアミンのエポキシド反応物など、ポリアミド類としては植物油脂肪酸（ダイマー又はトリマー酸）、脂肪族ポリアミン縮合物など、芳香族ポリアミン類としてはｍ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシリレンジアミンなどを挙げることができる。
これらの硬化剤は、それぞれ単独で使用しても２種類以上混合してもよい。
このような硬化剤の使用量は、耐食性塗料全量に対して、５〜２０重量％であることが望ましく、５〜１０重量％であることがより望ましい。
【００１７】
また、硬化反応を促進させるため、公知の硬化促進剤を使用しても良い。具体的には、例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などのジアザビシクロアルケンおよびその誘導体、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の三級アミン類、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチルヘキシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウム・トリメリテート、２−フェニルイミダゾリウム・イソシアヌレートなどのイミダゾール類、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートなどのテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩、三フッ化ホウ素−アミン錯体等のルイス酸、ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒドラジドなどのルイス塩基、その他ポリメルカプタン、ポリサルファイドなどを挙げることができる。
これら硬化促進剤は、単独で用いても、２種以上を組合せて用いてもよい。
このような硬化促進剤の使用量は、耐食性塗料全量に対して、１〜５重量％であることが望ましく、１〜３重量％であることがより望ましい。
【００１８】
本発明の耐食性塗料に用いるフィラー（充填剤）としては、塗膜の硬度増加等の機能を有する材料であれば、公知の充填剤を使用することができる。例えば、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属ホウ酸塩、ケイ酸塩、窒化物、補強性繊維類などを用いることができる。
具体的には、例えば、金属酸化物としてはシリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化チタンなど、金属水酸化物としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなど、金属硫酸塩としては硫酸バリウム、石膏など、金属炭酸塩としては炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなど、金属ホウ酸塩としてはホウ酸マグネシウムなど、ケイ酸塩としてはケイ酸カルシウム、タルク、ガラスビーズ、セリサイト活性白土、ベントナイト、雲母など、窒化物としては窒化アルミニウム、窒化ケイ素など、補強性繊維類としてはガラス繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、ホスファー繊維などを挙げることができる。
このような充填剤の使用量は、耐食性塗料全量に対して、４０〜６０重量％であることが望ましい。
【００１９】
本発明に用いる耐食性塗料として、次の組成を有する耐食性塗料を使用することが、更に好ましい。即ち、一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物、エポキシ樹脂、硬化剤および充填剤を含む耐食性塗料を用いることが更に好ましい。
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ）４−ｎ−ｍ（ＯＲ′）ｍ        （Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数が１〜６のアルキル基、フェニル基、イミダゾール基含有有機基を、Ｒ、Ｒ′は炭素数１〜６のアルキル基を表し、ｎは０または１、ｍは０〜４の整数である。）
Ｒ、Ｒ′としてはメチル基またはエチル基であることが、特に好ましい。
このような有機ケイ素化合物の使用量としては、耐食性塗料全量に対し、０．１〜１０重量％とすることが好ましい。
上記の有機ケイ素化合物を配合した耐食性塗料を用いることにより、緻密でかつ金属との密着性に優れた塗料塗膜を形成し、より優れた耐食性を示すことができ、本発明の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体に用いる耐食性塗料として好ましく使用できる。
【００２０】
上記の耐食性塗料の粘度を調整するものとして、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、トルエンなどの芳香族溶媒、エトキシエタノールなどのセルソルブ系溶媒、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒あるいは酢酸エチルなどのエステル類などの揮発性の有機溶媒を使用することができる。
【００２１】
本発明の耐食性塗料は、施工場所、使用条件、使用目的などにより適宜調節できるが、乾燥、硬化後の膜厚として５０〜５０００μｍとなるように、公知の方法により金属表面に塗布する。
【００２２】
本発明においては、金属被覆面と前記耐食性塗料との密着性を向上させるために、予め金属表面に表面処理剤を施すことが好ましい。
このような表面処理剤としては、本発明に用いる耐食性塗料と金属との密着性を向上できるものであれば特に限定されないが、通常シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤などのカップリング剤を用いることができ、金属配位能力を有するシラン系カップリング剤が好ましく使用できる。
このようなシラン系カップリング剤として、特に好ましくは、金属配位能力とエポキシ樹脂の硬化作用を併せ持つ官能基を有するシランカップリング剤と、金属配位能力を有しかつ疎水性を示す官能基を有するシランカップリング剤との混合物を用いることが望ましい。こうした表面処理剤と耐食性塗料の組み合わせの例としては、例えば特許第３３３５９３２号公報に記載のものがある。
【００２３】
具体的には、金属配位能力を有しかつ疎水性を示す官能基を有する一般式（II）で表されるシラン系カップリング剤と、金属配位能力とエポキシ樹脂の硬化作用を併せ持つ官能基を有する一般式（III）で表されるシラン系カップリング剤の混合物を用いる。
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ３）３      （II）
Ｒ４Ｓｉ（ＯＲ３）３      （III）
（式中、Ｒ２はカルボニル基を含む有機基、Ｒ３は低級アルキル基、Ｒ４はアミノ基を含有する有機基を示す。）
具体的には、Ｒ２はＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ３Ｈ６−、ＣＨ３ＣＯＣＨＲ５ＣＯＯＣ３Ｈ６−（式中、Ｒ５は炭素数が１〜１５のアルキル基を示す。）などのジカルボニルや、ＣＨ３ＣＯＣＨＲ６ＣＯＯＣＨ２−（式中、Ｒ６はＣＯＲ７・Ｘである。Ｒ７は炭素数が１〜１５のアルキレン基を示し、ＸはＨまたは前記Ｓｉ（ＯＲ３）３を示す。）、ＣＨ３ＣＯＣＨ（ＣＯＣＨ３）ＣＯＣ１０Ｈ２０−などのトリカルボニルが好ましい。
また、Ｒ４はＨ２Ｎ（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３−などのアミノアルキル基が好ましい。
一般式（II）と一般式（III）のシラン系カップリング剤の混合比率は、重量比で１：９〜９：１であることが望ましい。より望ましくは、３：７〜７：３である。
【００２４】
このシラン系カップリング剤においては、混合物をそのまま金属表面に塗工することも可能であるが、一般的には上記耐食性塗料の粘度を調整するために用いた溶媒を使用して、希釈して用いることが望ましい。溶媒で希釈する場合は、上記一般式（II）と（III）との混合物の濃度を、全重量に対して１〜１０重量％とすることが好ましい。
【００２５】
本発明の耐熱耐食コーティングを有する金属構造体の製造方法としては、コーティングを施す場所、使用温度などにより適宜選択し得るが、通常、次のような方法で行なうことができる。まず、構造体である金属の表面に耐食性コーティングを施し乾燥、硬化させて、耐食性塗料の層を形成させる。次いで、その耐食性塗料の層の上に、キャスタブル耐火物の層を施す。また、耐食性塗料と金属表面との密着性を高める目的で、耐食性塗料を施す前に、予め、金属表面を上記表面処理剤にて処理することが更に好ましい。
本発明の耐食性塗料を金属表面に施す方法としては、刷毛塗り、スプレーコート、ロールコート、ディップコートなど何れの方法も好ましく適用できる。このようにして塗工後、乾燥、硬化させて、金属表面に耐食性塗料の層を形成する。
【００２６】
本発明に用いるキャスタブル耐火物を耐食性塗料層の上に施す方法としては、塗り込み、流し込み、吹付けなどの何れの方法も好ましく適用できる。キャスタブル耐火物の層の厚さとしては、１０〜２００ｍｍが好ましく、２０〜１００ｍｍがより好ましい。
施工時の容易性及び乾燥、硬化後の割れ、剥れなどの防止のために、金属に予めスタッドピン、金網、エキスパンドメタルなどによるキャスタブル耐火物の支持手段を施しておくことが望ましい。これらの支持手段には、上記耐食性塗料を施すか、上記表面処理剤を施したうえ耐食性塗料を施すことが望ましい。
【００２７】
本発明に係る表面処理剤により金属表面の処理を行なう方法としては、前記のように溶剤で希釈した表面処理剤を、刷毛塗り、スプレーコート、ロールコート、ディップコートなど何れの方法も好ましく適用できる。
耐熱耐食性コーティングを施す場所としては、煙突、煙道など、露点以下の温度において凝縮して腐食性液体を形成するガス（腐食性ガス）を含むガスを流通させる部分の全面に施すことができるが、少なくともガスの温度が腐食性ガスの露点以下である部分、具体的には燃焼排気ガスの温度が１７０℃以下となる部分に設けることにより、煙突、煙道などの構造体の金属の腐食を耐熱耐食性コーティングにより、効果的に防止することができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、係る実施例によって何ら制限されない。
実施例１
石油精製プラントにおける加熱炉の煙道に、本発明の耐熱耐食性コーティングを適用した。煙道は、断面が略円形で内径３．９ｍ、厚み６ｍｍの炭素鋼で造られている。加熱炉においては、高硫黄分の重油（残渣油）を燃料とするバーナーを熱源としており、この加熱炉からは二酸化硫黄を含む燃焼排ガスが発生し、上記の煙道へ導かれている。
上記煙道の水平部分で、燃焼排ガスの温度が１００℃〜１７０℃となる領域に、本発明の耐熱耐食性コーティングを施した。
【００２９】
一般式（II）の化合物として、ＣＨ３ＣＯＣＨ（Ｃ１０Ｈ２１）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３と、一般式（III）の化合物として（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２とを重量比で１：１にて混合し、２−プロパノールを用いて１重量％となるように希釈し、表面処理剤溶液を調製した。この表面処理剤を、表面を清浄にした煙道金属の内側表面及び該煙道内面に備えられたＹ型スタッドピン（材質：炭素鋼製）の表面に、スプレーコートにより塗工し、７日間乾燥させた。
【００３０】
式（IV）で表されるイミダゾールシランを５重量部、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８、ジャパンエポキシレジン製）を４０重量部、硬化剤として２−メチルイミダゾールを６部、充填剤としてシリカを４７重量部と、溶媒としてメチルエチルケトンを７重量部を混合し、耐食性塗料を調製した。この耐食性塗料を、上記の表面処理を施した煙道の金属及びスタットピンに刷毛塗りにて約２００μｍの厚みに塗工し、１週間乾燥させ耐食性塗料の層を形成させた。
【化１】
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【００３１】
上記のようにして施した耐食性塗料の層の上に、キャスタブル耐火物（（株）ヨータイ製、Ｃ−１００ＡＳ−Ｓ）を水で混練し、流し込みにより１００ｍｍの厚みに施工し、１週間乾燥させた。
施工後、使用してから６ヶ月後に、煙道の母材を超音波探傷にて調べたところ、厚みに変化はなく、腐食は認められなかった。
【００３２】
比較例１
実施例１と同じ煙道の同じ部分に、表面処理並びに耐食性塗料を施すことなく、実施例１に用いたキャスタブル耐火物のみを煙道の内壁に同様に施工して、耐熱性コーティングを施した。施工後、使用してから６ヶ月後に、実施例１と同様にして煙道の母材の腐食を調べたところ、腐食により減肉している箇所が多数見つかった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の耐熱耐食性コーティングを有する金属構造体の断面を示す模式図である。
【図２】キャスタブル耐火物による従来のコーティングの断面を示す模式図である。
【図３】劣化したキャスタブル耐火物において、劣化部から腐食性液体が進入し構造体である金属に腐食が生じることを示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  構造体金属
２０  耐熱耐食性コーティング
２１  耐食性塗料の層
２２  キャスタブル耐火物層
３０  キャスタブル耐火物の劣化部
４０  構造体金属の腐食部
【図１】
2007010265.tif 000004
【図２】
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【図３】
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