權(quán)利要求書： 1.廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，其是基材的表面以噴鍍覆膜被覆的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，所述廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的特征在于，所述噴鍍覆膜由扁平狀的金屬粒子堆疊而構(gòu)成，且具有Ni(鎳)以填充所述金屬粒子的空隙的方式濃縮而成的組織，所述金屬粒子為以Ni(鎳)作為主成分且含有Cr(鉻)、B(硼)、Si(硅)、Mo(鉬)及Cu(銅)的Ni(鎳)基合金，所述噴鍍覆膜是以對(duì)金屬粒子各自的表面進(jìn)行Ni(鎳)被覆處理而成的噴鍍粉末作為材料而形成的。

2.如權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，其特征在于，所述噴鍍覆膜的氣孔率小于1％。

3.如權(quán)利要求1或2所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，其特征在于，所述噴鍍覆膜的厚度為100μm以上且1000μm以下。

4.廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其為權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)中記載的鍋爐水管的制造方法，所述廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法的特征在于，所述噴鍍以對(duì)金屬粒子各自的表面進(jìn)行Ni(鎳)被覆處理而成的噴鍍粉末作為材料，進(jìn)行所述Ni(鎳)被覆處理的金屬粒子的熔點(diǎn)高于覆蓋所述金屬粒子的Ni(鎳)被覆膜的熔點(diǎn)，所述金屬粒子為以Ni(鎳)作為主成分且含有Cr(鉻)、B(硼)、Si(硅)、Mo(鉬)及Cu(銅)的Ni(鎳)基合金。

5.如權(quán)利要求4所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其特征在于，所述Ni(鎳)被覆處理為無(wú)電解Ni(鎳)?P(磷)鍍覆處理。

6.如權(quán)利要求5所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其特征在于，通過(guò)所述Ni(鎳)被覆處理所形成的Ni(鎳)被覆膜含有5～10質(zhì)量％的P(磷)。

7.如權(quán)利要求5或6所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其特征在于，所述噴鍍?yōu)楦咚倩鹧鎳婂兎ā?br />
8.如權(quán)利要求5或6所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其特征在于，所述噴鍍后，不實(shí)施熔融處理。

9.如權(quán)利要求7所述的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其特征在于，所述噴鍍后，不實(shí)施熔融處理。

說(shuō)明書： 廢棄物焚燒爐的鍋爐水管及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一般廢棄物焚燒爐鍋爐等的鍋爐水管(傳熱管)的長(zhǎng)壽命化。通過(guò)噴鍍經(jīng)改良的噴鍍用粉末，從而以具有耐高溫腐蝕性的噴鍍覆膜被覆基材表面，特別是利用高速火焰噴鍍(HOF噴鍍)在廢棄物焚燒爐鍋爐的傳熱管及水壁管的表面形成耐腐蝕性優(yōu)異的噴鍍覆膜。背景技術(shù)[0002] 為了降低鍋爐水管(傳熱管)的腐蝕減厚量、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化，有通過(guò)將耐腐蝕性材料應(yīng)用于水管母材、水管母材的表面改性(耐腐蝕性噴鍍覆膜的形成)、封孔處理、堆焊來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)的方法。無(wú)論哪種措施均有其長(zhǎng)處和短處，但作為鍋爐運(yùn)用中的措施，對(duì)水管母材賦予耐腐蝕性材料的噴鍍覆膜是有效的，因?yàn)槠錇槟軌蛟诂F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的方法。然而，在形成的噴鍍覆膜內(nèi)部存在氣孔，且該氣孔連續(xù)，因而導(dǎo)致腐蝕性物質(zhì)侵入母材界面，使母材腐蝕，進(jìn)而覆膜不斷發(fā)生剝離，從而可能導(dǎo)致母材露出·暴露于腐蝕性排氣。[0003] ·水管母材[0004] 一直以來(lái)，在廢棄物焚燒爐鍋爐的火爐內(nèi)、供來(lái)自火爐的燃燒氣體流動(dòng)的流路內(nèi)使用的水管母材中，由于高溫腐蝕、燃燒氣體中所含的燃燒灰(飛灰)而導(dǎo)致發(fā)生磨損減厚，因此，耐腐蝕性及耐磨損性優(yōu)異的奧氏體系材料使用至今。然而，由于低空氣比運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的高溫還原火焰中的暴露、作為附著灰的CaSO4、NaCl、KCl、氧化皮(scale)中的Na、K、Pb等的金屬氯化物、硫酸鹽化合物，因而涉及熔融鹽腐蝕等。因此，實(shí)施了下述對(duì)策：使水管(蒸發(fā)管)母材為耐腐蝕性且耐磨損性高的材料；或?qū)φ舭l(fā)管(水管)更換后的部位實(shí)施耐火材料施工；或進(jìn)行向蒸發(fā)管(水管)表面的噴鍍；等等。對(duì)于過(guò)熱器管，采取了下述對(duì)策：將用于對(duì)屬于磨損減厚的部位進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件安裝于表面；或使用厚壁管、耐腐蝕性高的材料；等等。然而，對(duì)于致力于選擇水管材料等的母材而言，存在初期成本升高的趨勢(shì)，且在耐火材料涂覆中也存在初期成本增加、確保傳熱面積而導(dǎo)致鍋爐整體的容量增大等初期成本增加的擔(dān)憂，期望盡可能輕易地選擇·設(shè)計(jì)。[0005] ·噴鍍材料[0006] 一直以來(lái)，作為用于噴鍍至蒸發(fā)管(水管)表面的粉末，使用了耐腐蝕性及耐磨損性優(yōu)異的Ni基自熔合金、Fe基硅鐵合金系材料、碳化鉻、碳化鎢等金屬陶瓷系的造粒燒結(jié)粉末。[0007] 對(duì)于噴鍍覆膜形成而言，目前，包括本申請(qǐng)人在內(nèi)一直對(duì)抑制氣孔率、實(shí)現(xiàn)致密化進(jìn)行探索。目前，為了實(shí)現(xiàn)噴鍍覆膜的致密化，無(wú)外乎噴鍍法、封孔處理等方法，實(shí)際情況是，例如鍋爐中，在廢棄物處理設(shè)備的腐蝕性排氣這樣的嚴(yán)苛情況下之中的鍋爐水管中具有優(yōu)越性、特異性的噴鍍材料尚在開發(fā)·研究之中。[0008] ·噴鍍法[0009] 噴鍍存在各種方式，噴鍍根據(jù)使用材料、熱源的種類等而進(jìn)行分類。以燃燒氣體作為熱源的噴鍍中，有氣體金屬絲噴鍍(gaswirespray)、高速火焰噴鍍、爆炸噴鍍等。以電作為熱源的噴鍍有電弧噴鍍、等離子體噴鍍、RF等離子體噴鍍、電磁加速等離子體噴鍍、線爆噴鍍、電熱爆炸粉末噴鍍(electrothermallyexplodedpowderspray)等。另外，還有以激光作為熱源的激光噴鍍等。這些噴鍍方法中，基于噴鍍材料、施工條件等來(lái)選擇最佳的噴鍍方法。[0010] 廢棄物焚燒爐鍋爐中，一般選擇氣體金屬絲噴鍍或高速火焰噴鍍或電弧噴鍍，但使用了以往的噴鍍材料的施工實(shí)踐中，雖然也取決于使用環(huán)境，基于氣體金屬絲噴鍍、電弧噴鍍的噴鍍覆膜的耐用年數(shù)為2～3年左右。另外，以往的高速火焰噴鍍中，提高粒子速度以謀求覆膜的致密化，但施工實(shí)踐中噴鍍覆膜的耐用年數(shù)為3～5年左右，考慮設(shè)施的使用年數(shù)時(shí)，覆膜的耐腐蝕性是不充分的。[0011] ·熔融處理(fusingtreatment)[0012] 作為基于自熔合金的封孔處理，有通過(guò)在噴鍍覆膜的施工后暫時(shí)使覆膜熔融而使氣孔消失來(lái)提高覆膜的耐腐蝕性的方法。但是，由于在實(shí)施熔融處理中使用電爐(參見專利文獻(xiàn)1)、高頻感應(yīng)加熱(參見專利文獻(xiàn)2)等，因此，需要在工廠施工，無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修補(bǔ)施工，因此，對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)施的長(zhǎng)壽命化而言無(wú)法選擇熔融處理。[0013] 作為基于Al噴鍍的封孔處理，有通過(guò)將熔融Al噴鍍于利用通常的火焰噴鍍等形成的覆膜上來(lái)阻塞氣孔的方法。但是，已確認(rèn)耐腐蝕性差的Al層經(jīng)2年左右而消失，喪失封孔功能。另外，需要將基底的Ni基合金和封孔材料分成2次噴鍍，花費(fèi)勞力。在運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)施的長(zhǎng)壽命化對(duì)策中，由于花費(fèi)勞力而成為長(zhǎng)期工程且較之材料費(fèi)等而言人工數(shù)更加增大，因此無(wú)法避免高成本，另外對(duì)于有限的設(shè)施停止期間中的修補(bǔ)施工等而言難以選擇這樣的噴鍍(參見非專利文獻(xiàn)1)。[0014] 作為其他封孔噴鍍，有為了封閉氣孔而與玻璃質(zhì)材料復(fù)合化的技術(shù)。但是，實(shí)機(jī)鍋爐中，除了啟動(dòng)停止之外，還因用于除去附著灰的吹灰等的影響、以及運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度變動(dòng)等各種因素而導(dǎo)致在噴鍍覆膜中產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此，在將熱膨脹系數(shù)不同的材質(zhì)復(fù)合化的情況下，在運(yùn)轉(zhuǎn)中引起破裂、剝離的可能性高，無(wú)法期待充分的耐久性，難以選擇這樣的噴鍍(參見專利文獻(xiàn)3)。[0015] ·堆焊[0016] 對(duì)于堆焊而言，由于沒有貫通氣孔，因而耐腐蝕性優(yōu)異且能夠獲得厚度，因此有望成為長(zhǎng)壽命化的方法。但是，為了進(jìn)行焊接而在施工時(shí)需要過(guò)大的熱量輸入，因此，存在對(duì)于母材產(chǎn)生熱影響的情況、發(fā)生母材的變形等情況。另外，雖然能夠現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)，但僅限于局部的修補(bǔ)，大范圍的施工非?；ㄙM(fèi)時(shí)間，因此，人工數(shù)增大而無(wú)法避免高成本，并且對(duì)于有限的設(shè)施停止期間中的修補(bǔ)施工等而言難以選擇這樣的焊接。[0017] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0018] 專利文獻(xiàn)[0019] 專利文獻(xiàn)1：日本特開平8?13119號(hào)公報(bào)[0020] 專利文獻(xiàn)2：日本特開平10?46315號(hào)公報(bào)[0021] 專利文獻(xiàn)3：日本特開2001?192802號(hào)公報(bào)[0022] 非專利文獻(xiàn)[0023] 非專利文獻(xiàn)1：川原雄三，《廢棄物發(fā)電鍋爐的高溫腐蝕涂覆的應(yīng)用和耐久性評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀》(「廃棄物発電ボイラにおける高溫腐食コ一テイングの適用と耐久性評(píng)価の現(xiàn)狀」)，噴鍍，第38卷第2號(hào)，第73頁(yè)(2001)發(fā)明內(nèi)容[0024] 發(fā)明所要解決的課題[0025] 在水管母材中使用耐腐蝕材料時(shí)，導(dǎo)致顯著的成本升高，該對(duì)策還存在在運(yùn)轉(zhuǎn)后的設(shè)施中難以應(yīng)對(duì)的方面(對(duì)該部分整體進(jìn)行拔管修補(bǔ)是不現(xiàn)實(shí)的)。另一方面，即使實(shí)施對(duì)于蒸發(fā)管(水管)更換后的部位施以澆注料施工、對(duì)于蒸發(fā)管(水管)表面施以一直以來(lái)使用的噴鍍等對(duì)策，與成本相符的長(zhǎng)壽命化也是困難的。[0026] 通常的噴鍍工藝中，僅通過(guò)提高粒子速度難以完全地除去氣孔。另外，使用Ni?Cr基粉末材料時(shí)，對(duì)于成膜后的覆膜組織的粒界而言，由于噴鍍時(shí)的熱影響而導(dǎo)致Cr的組成比率升高、垃圾焚燒爐內(nèi)鍋爐環(huán)境中覆膜的耐腐蝕性低，因此導(dǎo)致粒界的侵蝕，對(duì)覆膜的壽命造成不良影響。[0027] 自熔合金化是有望使氣孔消失的方法，但無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工，因此無(wú)法用于修補(bǔ)等。[0028] 對(duì)于Al封孔處理等復(fù)合噴鍍而言，由于工藝變得復(fù)雜，因此導(dǎo)致成本升高。與玻璃質(zhì)等的復(fù)合化由于覆膜自身的可靠性差而不適合在熱應(yīng)力高的部位使用。堆焊較之噴鍍而言有諸多優(yōu)點(diǎn)，但存在施工性的問(wèn)題、修補(bǔ)成本高的情況。[0029] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供能將成本上升、工藝的復(fù)雜化控制為最小限度而實(shí)現(xiàn)鍋爐水管的長(zhǎng)壽命化、并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工以及現(xiàn)場(chǎng)的修補(bǔ)，由此LCC(壽命周期成本)優(yōu)異的能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)的噴鍍覆膜。[0030] 即，本發(fā)明的目的在于，提供能夠降低腐蝕減厚量、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化的、被覆有噴鍍覆膜的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管及其制造方法。[0031] 用于解決課題的手段[0032] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方式為基材的表面以噴鍍覆膜被覆的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，其特征在于，所述噴鍍覆膜由扁平狀的金屬粒子堆疊而構(gòu)成，且具有Ni(鎳)以填充該金屬粒子的空隙的方式濃縮而成的組織。[0033] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述金屬粒子為以Ni(鎳)作為主成分且含有Cr(鉻)、B(硼)、Si(硅)、Mo(鉬)及Cu(銅)的Ni(鎳)基合金。本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述噴鍍覆膜的氣孔率小于1％。[0034] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述噴鍍覆膜的厚度為100μm以上且1000μm以下。[0035] 本發(fā)明的其他方式為廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法，其中，對(duì)基材的表面施以基于噴鍍的被覆工序，所述廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法的特征在于，所述噴鍍以對(duì)金屬粒子各自的表面進(jìn)行Ni(鎳)被覆處理而成的噴鍍粉末作為材料，進(jìn)行所述Ni(鎳)被覆處理的金屬粒子的熔點(diǎn)高于覆蓋所述金屬粒子的Ni(鎳)被覆膜的熔點(diǎn)。[0036] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述Ni(鎳)被覆處理為無(wú)電解Ni(鎳)?P(磷)鍍覆處理。[0037] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，通過(guò)所述Ni(鎳)被覆處理所形成的Ni(鎳)被覆膜含有5～10質(zhì)量％的P(磷)。[0038] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述金屬粒子為以Ni(鎳)作為主成分且含有Cr(鉻)、B(硼)、Si(硅)、Mo(鉬)及Cu(銅)的Ni(鎳)基合金。[0039] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述噴鍍?yōu)楦咚倩鹧鎳婂兎?。[0040] 本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于，所述噴鍍后，不實(shí)施熔融處理。[0041] 本發(fā)明為利用使高耐腐蝕材料濃縮于粒子間、且提高了致密性的噴鍍覆膜對(duì)表面進(jìn)行被覆而成的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管，其是由噴鍍粉末材料制造的，所述噴鍍粉末材料利用耐腐蝕性高且熔點(diǎn)比成為基礎(chǔ)的噴鍍粉末材料低的金屬進(jìn)行了被覆處理。通常的噴鍍覆膜的情況下，腐蝕性物質(zhì)從外部透過(guò)氣孔多的粒子間的粒界而侵入覆膜內(nèi)部，覆膜的腐蝕進(jìn)展。本發(fā)明中，在粒子間濃縮有高耐腐蝕材料，因此，腐蝕的進(jìn)展受到阻礙，耐腐蝕性提高。并且，在使用通常的粉末材料并通過(guò)高速火焰噴鍍來(lái)形成噴鍍覆膜的情況下，噴鍍覆膜的氣孔率為6％左右。本發(fā)明中，利用低熔點(diǎn)的表面Ni被覆層的熔融而使得粒子間的氣孔率減少。測(cè)定的結(jié)果為氣孔率小于1％。借助上述效果，噴鍍覆膜整體的耐腐蝕性提高，并且尤其在防止覆膜內(nèi)部沿粒子間的粒界而被侵蝕的方面優(yōu)異，能夠達(dá)成以往的噴鍍覆膜及鍋爐水管的約2倍以上的長(zhǎng)壽命化。[0042] 為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工以及修補(bǔ)，一直以來(lái)采用在現(xiàn)場(chǎng)施工中具有實(shí)踐的噴鍍方法，同時(shí)通過(guò)改善噴鍍?cè)蟻?lái)提高氣孔率，從而提高噴鍍覆膜的耐腐蝕性。根據(jù)本發(fā)明，為了防止覆膜內(nèi)部沿以往的噴鍍材料即Ni?Cr基粉末的粒子的粒界被侵蝕，對(duì)噴鍍材料粉末施以耐腐蝕性高的金屬鍍覆處理以實(shí)現(xiàn)噴鍍覆膜的致密化，尤其提高粒界的耐腐蝕性，能夠?qū)崿F(xiàn)以往的2倍以上的長(zhǎng)壽命化。[0043] 發(fā)明效果[0044] 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使噴鍍覆膜形成于鍋爐的水管，能夠提高鍋爐的水管母材的耐腐蝕性，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化帶來(lái)的修補(bǔ)或更新等的經(jīng)濟(jì)效果。另外，通過(guò)對(duì)噴鍍粉末原料施以Ni被覆處理，較之在噴鍍覆膜施工后進(jìn)行涂覆加工而言，粒子間的粒界部的涂覆性能高，粒界部的耐侵蝕性直至噴鍍覆膜內(nèi)部顯著提高。[0045] 此外，通過(guò)施以熔點(diǎn)比以往的噴鍍粉末原料低的金屬鍍覆處理，粉末表面變得容易熔融。通過(guò)向水管表面以高速吹噴該熔融粒子而使其層疊，從而較之以往的覆膜組織而言進(jìn)一步致密化，氣孔率變小。另外，對(duì)于成膜后的覆膜組織的粒界而言，由于通過(guò)鍍覆處理而使得在垃圾焚燒爐內(nèi)鍋爐環(huán)境中耐腐蝕性優(yōu)異的Ni的組成比率得以提高，因此，較之以往的覆膜組織而言，具備防止覆膜內(nèi)部沿粒界而被侵蝕的效果。通過(guò)上述改善，能夠形成氣孔率被降低了的(其為作為噴鍍粉末材料的重要課題，用于提高粒界侵蝕抑制效果)、致密性高的噴鍍覆膜。[0046] 通過(guò)將噴鍍粉末材料與高速火焰噴鍍方法組合，噴鍍粉末原料能夠形成進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)致密性的噴鍍覆膜。以往的噴鍍覆膜的氣孔率為約6％左右，本發(fā)明涉及的噴鍍覆膜的氣孔率成功地改善至小于1％。氣孔率降低表明是實(shí)現(xiàn)了致密性提高的噴鍍覆膜。另外，高速火焰噴鍍覆膜與水管母材的熔合性也優(yōu)異，成為使粒界、粒界面無(wú)限地減少了的噴鍍覆膜，作為通過(guò)提高致密性而使耐腐蝕性優(yōu)異的噴鍍覆膜，是具有將長(zhǎng)壽命化較之以往的噴鍍覆膜而言提高2倍以上的優(yōu)越性的噴鍍覆膜。[0047] 將具有特異性的噴鍍粉末材料與高速火焰噴鍍組合，且不依賴以往的熔融處理方法，盡可能地簡(jiǎn)化施工過(guò)程，同時(shí)能夠形成實(shí)現(xiàn)致密性提高的具有耐腐蝕性的噴鍍覆膜。另外，自不必說(shuō)，本工藝可用于工廠施工，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)施中，也可不拘于以往的施工期間、成本而實(shí)際使用。附圖說(shuō)明[0048] [圖1]為表示用于實(shí)施高速火焰噴鍍的噴鍍裝置的示意圖。[0049] [圖2A]圖2A為表示測(cè)定現(xiàn)有材料及新型材料的氣孔率的結(jié)果的圖。[0050] [圖2B]圖2B為圖2A的示意圖。[0051] [圖3]為表示實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)中施工的噴鍍水管嵌板(panel)的圖。[0052] [圖4]為表示實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)中的噴鍍覆膜測(cè)定結(jié)果的圖。[0053] [圖5]為表示用于實(shí)施高溫腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的圖。[0054] [圖6]為表示高溫腐蝕試驗(yàn)的噴鍍覆膜減厚量的結(jié)果的圖。[0055] [圖7A]圖7A為表示試驗(yàn)片A的高溫腐蝕試驗(yàn)的截面觀察結(jié)果的圖。[0056] [圖7B]圖7B為圖7A的示意圖。[0057] [圖8A]圖8A為表示試驗(yàn)片B的高溫腐蝕試驗(yàn)的截面觀察結(jié)果的圖。[0058] [圖8B]圖8B為圖8A的示意圖。[0059] [圖9A]圖9A為表示試驗(yàn)片C的高溫腐蝕試驗(yàn)的截面觀察結(jié)果的圖。[0060] [圖9B]圖9B為圖9A的示意圖。[0061] [圖10A]圖10A為表示現(xiàn)有材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果的圖。[0062] [圖10B]圖10B為圖10A的主要部分的放大示意圖。[0063] [圖11A]圖11A為表示新型材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果的圖。[0064] [圖11B]圖11B為圖11A的主要部分的放大示意圖。[0065] [圖12A]圖12A為表示現(xiàn)有材料的EPMA分析結(jié)果的圖。[0066] [圖12B]圖12B為表示圖12A的其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)的示意圖。[0067] [圖13A]圖13A為表示新型材料的EPMA分析結(jié)果的圖。[0068] [圖13B]圖13B為表示圖13A的其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)的示意圖。具體實(shí)施方式[0069] 作為用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，利用無(wú)電解Ni?P鍍覆對(duì)以往的噴鍍粉末材料施以鍍覆處理是最好的，進(jìn)而，通過(guò)利用高速火焰噴鍍的施工而形成200μm以上的均勻的覆膜是最好的實(shí)施方式。[0070] 本實(shí)施方式涉及的發(fā)明為利用噴鍍覆膜對(duì)母材(基材)的表面進(jìn)行被覆而成的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管。噴鍍覆膜由扁平狀的金屬粒子堆疊而構(gòu)成，且具有Ni(鎳)以填充該金屬粒子的空隙的方式濃縮而成的組織。所謂Ni濃縮而成的組織，是指Ni的濃度高于構(gòu)成噴鍍覆膜的周圍的金屬粒子的組織，優(yōu)選為Ni的濃度高于金屬粒子10質(zhì)量％以上的組織。另外，優(yōu)選為含有80質(zhì)量％以上的Ni的組織。[0071] 此外，本實(shí)施方式涉及的發(fā)明為對(duì)母材(基材)的表面施以基于噴鍍的被覆工序的廢棄物焚燒爐的鍋爐水管的制造方法。噴鍍中，以對(duì)金屬粒子各自的表面施以Ni被覆處理而成的噴鍍粉末作為材料。進(jìn)行前述Ni(鎳)被覆處理的金屬粒子的熔點(diǎn)高于覆蓋前述金屬粒子的Ni(鎳)被覆膜的熔點(diǎn)。[0072] 根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使噴鍍覆膜形成于鍋爐的水管，能夠提高鍋爐水管的母材的耐腐蝕性，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化帶來(lái)的修補(bǔ)或更新等的經(jīng)濟(jì)效果。另外，通過(guò)對(duì)噴鍍粉末原料施以Ni被覆處理(更具體而言，無(wú)電解Ni?P鍍覆處理)，較之在噴鍍覆膜施工后進(jìn)行涂覆加工而言，粒子間的粒界部的涂覆性能高、粒界部的耐侵蝕性直至噴鍍覆膜內(nèi)部顯著提高。[0073] 通過(guò)Ni被覆處理所形成的Ni被覆膜含有5～10質(zhì)量％的P(磷)，進(jìn)行Ni被覆處理的金屬粒子的熔點(diǎn)高于覆蓋這些金屬粒子的Ni被覆膜的熔點(diǎn)。例如，金屬粒子為以Ni(鎳)作為主成分且含有Cr(鉻)的Ni基合金，更優(yōu)選為還含有B(硼)、Si(硅)、Mo(鉬)及Cu(銅)的Ni基合金。優(yōu)選的是，Ni基合金含有5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下的Cr，并且含有30質(zhì)量％以上且75質(zhì)量％以下的Ni。[0074] 通過(guò)對(duì)以往的噴鍍粉末原料施以熔點(diǎn)比該原料低的金屬的鍍覆處理，粉末表面變得容易熔融。通過(guò)向水管表面以高速吹噴該熔融粒子而使其層疊，從而較之以往的覆膜組織而言，覆膜進(jìn)一步致密化，氣孔率變小。另外，對(duì)于成膜后的覆膜組織的粒界而言，由于通過(guò)鍍覆處理而使得在垃圾焚燒爐內(nèi)鍋爐環(huán)境中耐腐蝕性優(yōu)異的Ni的組成比率得以提高，因此，較之以往的覆膜組織而言，具備防止覆膜內(nèi)部沿粒界而被侵蝕的效果。通過(guò)上述改善，能夠形成氣孔率被降低了的(其為作為噴鍍粉末材料的重要課題，用于提高粒界侵蝕抑制效果)、致密性高的噴鍍覆膜。[0075] 為了向母材的表面以高速吹噴噴鍍粉末材料而形成噴鍍覆膜，本實(shí)施方式中，利用高速火焰(HOF)噴鍍，形成由施以Ni被覆處理后的噴鍍粉末材料形成的噴鍍覆膜。噴鍍覆膜越厚則覆膜自身針對(duì)腐蝕減厚的壽命延長(zhǎng)，但若過(guò)厚則破裂的風(fēng)險(xiǎn)上升，因此，上限為1000μm。另一方面，若過(guò)薄則環(huán)境阻隔功能降低，并且針對(duì)腐蝕減厚的壽命變短，因此優(yōu)選為100μm以上，更優(yōu)選為200μm以上且1000μm以下。高速火焰噴鍍是下述方法：通過(guò)提高噴鍍裝置內(nèi)的燃燒室的壓力從而產(chǎn)生與爆炸燃燒火焰相媲美的高速火焰，向該燃燒火焰射流的中心供給粉末材料并使其成為熔融或半熔融狀態(tài)，以高的速度連續(xù)噴射粉末材料的噴鍍方法。

[0076] 圖1為表示用于實(shí)施高速火焰噴鍍的噴鍍裝置的示意圖。如圖1所示，燃料(例如煤油)及氧通過(guò)燃料注入口11及氧注入口12而被分別供給至噴鍍裝置的主體15內(nèi)的燃燒室10。利用火花塞13將由燃料及氧形成的混合物點(diǎn)燃，作為其結(jié)果而產(chǎn)生的燃燒氣體在主體

15的內(nèi)部成為高速氣體。施以Ni被覆處理后的粉末材料從材料投入口14供給至主體15內(nèi)，并且被加熱及加速。如此，成為高速的飛行粒子的粉末材料被吹噴至母材的表面，在母材上形成噴鍍覆膜。冷卻水從冷卻水注入口16注入，從冷卻水排出口17排出，因此，主體15的內(nèi)部得到冷卻。

[0077] 本實(shí)施方式中，噴鍍后，不實(shí)施熔融處理。因此，無(wú)需使用電爐、高頻感應(yīng)加熱，能夠容易地在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修補(bǔ)施工。[0078] 通過(guò)將本實(shí)施方式涉及的噴鍍粉末材料與高速火焰噴鍍方法組合，噴鍍粉末原料能夠形成進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)致密性的噴鍍覆膜。圖2示出了測(cè)定現(xiàn)有材料及新型材料的氣孔率的結(jié)果。圖2A為表示測(cè)定現(xiàn)有材料及新型材料的氣孔率的結(jié)果的圖，圖2B為圖2A的示意圖。圖2B的上圖中示出的黑點(diǎn)表示在噴鍍覆膜中形成的氣孔。以往的噴鍍覆膜的氣孔率為約6％左右，本實(shí)施方式涉及的噴鍍覆膜的氣孔率成功地改善至小于1％。氣孔率可通過(guò)對(duì)利用光學(xué)顯微鏡觀察得到的圖像進(jìn)行二值化處理、測(cè)量黑色區(qū)域占整體的比例的面積而算出。氣孔率降低表示是實(shí)現(xiàn)了提高致密性的噴鍍覆膜。另外，高速火焰噴鍍覆膜對(duì)于水管母材的熔合性也優(yōu)異，成為使粒界、粒界面無(wú)限地減少的噴鍍覆膜，作為通過(guò)提高致密性而使耐腐蝕性優(yōu)異的噴鍍覆膜，是具有將長(zhǎng)壽命化較之以往的噴鍍覆膜而言提高2倍以上的優(yōu)越性的噴鍍覆膜。

[0079] 根據(jù)本實(shí)施方式，將具有特異性的噴鍍粉末材料與高速火焰噴鍍組合，且不依賴以往的熔融處理方法，盡可能地簡(jiǎn)化施工過(guò)程，同時(shí)能夠形成實(shí)現(xiàn)致密性提高的具有耐腐蝕性的噴鍍覆膜。另外，自不必說(shuō)，本工藝可用于工廠施工，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)施中也可不拘于以往的施工期間、成本而實(shí)際使用。[0080] [實(shí)施例1]現(xiàn)場(chǎng)暴露試驗(yàn)[0081] 圖3為表示實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)中施工的噴鍍水管嵌板的圖。圖4為表示實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)中的噴鍍覆膜測(cè)定結(jié)果的圖。在圖3的(1)和(2)所示的位置形成有作為比較例的基于現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜，在圖3的(3)和(4)所示的位置形成有基于本實(shí)施方式涉及的新型材料的噴鍍覆膜。作為現(xiàn)有材料，使用了Ni基合金(Ni?15Cr?4B?4Si?3Mo?3Cu)粉末。作為新型材料，使用了對(duì)Ni基合金(Ni?15Cr?4B?4Si?3Mo?3Cu)進(jìn)行Ni?P無(wú)電解鍍覆處理而成的粉末。作為噴鍍法，采用了高速火焰噴鍍法。[0082] 將圖3所示的噴鍍水管嵌板設(shè)置于實(shí)際的鍋爐火爐內(nèi)的水管，基于(1)～(4)的噴鍍覆膜的實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)實(shí)施5年的經(jīng)過(guò)觀察。如圖4所示，基于實(shí)際氣體暴露試驗(yàn)的噴鍍覆膜測(cè)定結(jié)果，可確認(rèn)到，新型材料的噴鍍覆膜確保了較之現(xiàn)有材料而言2倍以上的殘留覆膜，耐腐蝕性·耐久性優(yōu)異。[0083] 即，試驗(yàn)開始時(shí)的新型材料的噴鍍覆膜的膜厚為約400μm，自開始試驗(yàn)經(jīng)過(guò)5年后的時(shí)間點(diǎn)的新型材料的噴鍍覆膜的膜厚為約310～340μm。與此相對(duì)，試驗(yàn)開始時(shí)的現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜的膜厚為約420μm，自開始試驗(yàn)經(jīng)過(guò)5年后的時(shí)間點(diǎn)的現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜的膜厚為約150μm。如此，由圖4可知，相對(duì)于現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜而言，新型材料的噴鍍覆膜具有優(yōu)異的耐腐蝕性·耐久性。[0084] [實(shí)施例2]高溫腐蝕試驗(yàn)[0085] 按照J(rèn)IS標(biāo)準(zhǔn)“JISZ2293”中的金屬材料的鹽浸漬及鹽埋沒高溫腐蝕試驗(yàn)方法，在管狀爐中實(shí)施高溫腐蝕試驗(yàn)。表1為表示高溫腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)條件的表。[0086] [表1][0087][0088] 基于表1所示的高溫腐蝕試驗(yàn)條件，使用圖5所示的試驗(yàn)裝置通過(guò)高溫腐蝕試驗(yàn)方法實(shí)施了試驗(yàn)。圖5的試驗(yàn)裝置的詳情在后文描述。向作為母材的S25C(碳鋼)的試驗(yàn)片(20mm×20mm×10mm(厚度))分別噴鍍現(xiàn)有材料及新型材料，將由此得到的物質(zhì)作為試驗(yàn)試樣。作為比較對(duì)象，對(duì)S25C母材也實(shí)施了同樣的試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度分別為300℃、345℃、400℃。在上述試驗(yàn)溫度下，分別實(shí)施300小時(shí)高溫腐蝕試驗(yàn)。需要說(shuō)明的是，對(duì)于灰而言，使用合成灰并于高溫使其暫時(shí)熔解，然后粉碎混合，將由此得到的物質(zhì)作為試驗(yàn)灰?；业娜廴邳c(diǎn)為

350℃左右。

[0089] 圖5為表示用于實(shí)施高溫腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置的圖。如圖5所示，在電爐1內(nèi)配置有陶瓷舟皿2，在該陶瓷舟皿2之上配置有坩堝3。坩堝3裝填熔融鹽4，試驗(yàn)片5埋沒于該熔融鹽4中。氛圍氣體朝向圖5的箭頭方向而流動(dòng)。圖5中的符號(hào)T表示爐內(nèi)氣氛溫度測(cè)定用熱電偶，電爐1內(nèi)的溫度利用該熱電偶T測(cè)定。符號(hào)TTP表示試驗(yàn)片溫度測(cè)定用熱電偶，試驗(yàn)片5的溫度利用該熱電偶TTP測(cè)定。在電爐1的中央部分設(shè)置有電爐控制用熱電偶TC?？刂齐姞t1的溫度，使得電爐1的溫度差在距電爐1的中心100mm的范圍內(nèi)為±3℃以內(nèi)。供試驗(yàn)片5被埋沒的坩堝3配置在距電爐1的中心100mm的范圍內(nèi)。

[0090] 高溫腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果示于表2。如表2所示，在300℃、345℃的條件下，任意材料均沒有明顯的變化。400℃的條件下，在目視確認(rèn)中觀察到顯著的差異，新型材料的腐蝕情況最輕微。因此，確認(rèn)到新型材料的耐腐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有材料的耐腐蝕性。[0091] [表2][0092][0093] 如表2所示，試驗(yàn)片A明顯地腐蝕，母材由于腐蝕而露出。同樣地，試驗(yàn)片C也明顯地腐蝕。與此相對(duì)，試驗(yàn)片B的腐蝕程度是輕微的，僅噴鍍覆膜的最外表層腐蝕。[0094] 圖6為表示高溫腐蝕試驗(yàn)的噴鍍覆膜減厚量的結(jié)果的圖。圖7A及圖8A為分別表示試驗(yàn)片A及B的高溫腐蝕試驗(yàn)的截面觀察結(jié)果的圖。圖7B為圖7A的示意圖，圖8B為圖8A的示意圖。如圖7(圖7A及圖7B)及圖8(圖8A及圖8B)所示，可知水管表面溫度為400℃的條件下的試驗(yàn)片A(現(xiàn)有材料)中，到達(dá)母材的腐蝕是顯著的，而試驗(yàn)片B(新型材料)止于僅噴鍍覆膜最外表層的腐蝕。圖9A為表示試驗(yàn)片C的高溫腐蝕試驗(yàn)的截面觀察結(jié)果的圖，圖9B為圖9A的示意圖。如圖9(圖9A及圖9B)所示，可知水管表面溫度為400℃的條件下的試驗(yàn)片C(母材)的腐蝕是顯著的。[0095] 表3為表示噴鍍粉末材料的熔點(diǎn)的表。如表3所示，對(duì)現(xiàn)有材料施以無(wú)電解Ni?P鍍覆處理得到的噴鍍粉末材料中的P(磷)的濃度優(yōu)選為5～10％，進(jìn)一步優(yōu)選P的濃度為8％。未施以無(wú)電解Ni?P鍍覆處理的現(xiàn)有材料的熔點(diǎn)為980℃以上，P的濃度為8％時(shí)的噴鍍粉末材料的熔點(diǎn)為890℃，P的濃度為10％時(shí)的噴鍍粉末材料的熔點(diǎn)為850℃，P的濃度為5％時(shí)的噴鍍粉末材料的熔點(diǎn)為950℃。若P(磷)的濃度過(guò)低則熔點(diǎn)升高，因此，噴鍍粉末材料的表面變得不易熔融，對(duì)覆膜的致密化造成不良影響。另一方面，若P(磷)的濃度過(guò)高則熔點(diǎn)下降，因此，噴鍍粉末材料的表面過(guò)度熔融而引起噴濺現(xiàn)象(spittingphenomenon)，變得容易在覆膜上產(chǎn)生缺陷。此處，所謂噴濺現(xiàn)象，是指過(guò)度熔融的噴鍍粉末材料堆積于噴鍍裝置(參見圖1)的內(nèi)壁、該堆積物從噴嘴脫落而混入覆膜的現(xiàn)象。

[0096] [表3][0097][0098] 圖10表示現(xiàn)有材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果，圖11表示新型材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果。圖10A為表示現(xiàn)有材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果的圖，圖10B為圖10A的主要部分的放大示意圖。圖

11A為表示新型材料的Ni濃度測(cè)定結(jié)果的圖，圖11B為圖11A的主要部分的放大示意圖。圖

10B及圖11B中，金屬粒子(噴鍍粒子)以用曲線繪出的白色區(qū)域表示，粒界存在于金屬粒子(噴鍍粒子)之間。根據(jù)圖10A，粒內(nèi)及粒界的Ni濃度均為60質(zhì)量％左右。如圖10B所示，粒界中，Ni(鎳)未濃縮，粒界處的Ni的組織未以填充金屬粒子的空隙填充的方式形成。另一方面，由圖11(圖11A及圖11B)可知，新型材料中，粒內(nèi)的Ni濃度為60質(zhì)量％左右，而粒界的Ni濃度為80質(zhì)量％以上，Ni(鎳)濃縮而成的組織以填充扁平狀的金屬粒子的空隙的方式形成。所謂Ni濃縮而成的組織，是指Ni的濃度高于構(gòu)成噴鍍覆膜的周圍的金屬粒子的組織，優(yōu)選為Ni的濃度高于金屬粒子10質(zhì)量％以上的組織。另外，還可知優(yōu)選含有80質(zhì)量％以上的Ni的組織。如此，根據(jù)新型材料，能夠得到具有Ni沿構(gòu)成覆膜的粒子間的粒界濃縮而成的組織的、致密的覆膜。

[0099] 圖12及圖13為表示測(cè)定溫度為400℃時(shí)的高溫腐蝕試驗(yàn)后的覆膜組織的EPMA分析結(jié)果的圖。更具體而言，圖12A為表示現(xiàn)有材料的EPMA分析結(jié)果的圖，圖12B為表示圖12A的其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)的示意圖。圖13A為表示新型材料的EPMA分析結(jié)果的圖，圖13B為表示圖13A的其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)的示意圖。EPMA(電子探針顯微分析儀，ElectronProbeMicroAnalyzer)是向物質(zhì)的表面照射電子射線、測(cè)量自物質(zhì)產(chǎn)生的特性X射線、對(duì)該物質(zhì)的構(gòu)成元素進(jìn)行分析的裝置。通過(guò)使用EPMA，能夠確定形成于母材的表面的噴鍍覆膜的構(gòu)成元素，進(jìn)而能夠分析噴鍍覆膜的構(gòu)成元素的比率(濃度)。

[0100] 圖12B及圖13B中，其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)的各噴鍍覆膜的構(gòu)成元素以黑色區(qū)域表示，與黑色區(qū)域鄰接的下側(cè)的區(qū)域表示覆膜內(nèi)部?；趫D12(圖12A及圖12B)和圖13(圖13A及圖13B)，將其他成分的圖像(K、Na、Pb、Cl)互相比較可知，使用現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜中，腐蝕成分滲透至覆膜內(nèi)部，另一方面，使用新型材料的噴鍍覆膜中，腐蝕成分未滲透至覆膜內(nèi)部。如此，較之使用現(xiàn)有材料的噴鍍覆膜而言，使用新型材料的噴鍍覆膜在模擬廢棄物焚燒爐內(nèi)的高溫腐蝕環(huán)境下的耐腐蝕性格外優(yōu)異。[0101] 以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，自不必說(shuō)，可在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)以各種不同的方式實(shí)施。[0102] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性[0103] 本發(fā)明涉及一般廢棄物焚燒爐鍋爐等的鍋爐水管(傳熱管)的長(zhǎng)壽命化。[0104] 附圖標(biāo)記說(shuō)明[0105] 1電爐，[0106] 2陶瓷舟皿，[0107] 3坩堝，[0108] 4熔融鹽，[0109] 5試驗(yàn)片，[0110] 10燃燒室，[0111] 11燃料注入口，[0112] 12氧注入口，[0113] 13火花塞，[0114] 14材料投入口，[0115] 15主體，[0116] 16冷卻水注入口，[0117] 17冷卻水排出口。