Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 25.11.1974 72771 KI. 32b,7/04 MKP C03c 7/04 ! 4 ni Twórcywynalazku: Jan Buciewicz, Edmund Zdebski, Adam Kannenberg, Zbigniew Jarnuszkiewicz Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Budowy Urzadzen Chemicznych „Cebea", Kraków (Polska) Emalia chemoodporna kryjaca Przedmiotem wynalazku jest emalia chemoodporna kryjaca, przeznaczona do pokrywania w szczególnosci stalowej aparatury chemicznej narazonej na agresywne dzialanie czynników chemicznych, zwlaszcza roztworów kwasów i roztworów lugów.Dotychczas znane emalie chemoodporne stosowane na pokrycia ochronne, szczególnie wyrobów z zeliwa sa przede wszystkim oparte na dwutlenku krzemu o zawartosci 60-70% z dodatkami, na przyklad trójtlenku boru, trójtlenku glinu, tlenku sodu, tlenku potasu i innych. Wada tych emalii jest mala odpornosc na dzialanie kwasów i lugów, niska wytrzymalosc i mala elastycznosc. Ponadto znane emalie sa trudno topliwe i przez to jest znacznie trudniejsze pokrywanie nimiwyrobów. ~ Celem wynalazku jest unikniecie podanych niedogodnosci i usuniecie wymienionych wad. Aby osiagnac ten cel, zostalo wytyczone zadanie opracowania skladu emalii chemoodpornej kryjacej, zwlaszcza na wyroby i aparature chemiczna produkowana ze stali, w której celowo dobrane dodatki i ich sklad ilosciowy gwarantuje wymagana odpornosc na dzialanie czynników chemicznie agresywnych w duzym zakresie temperatury, przy jednoczesnej wysokiej elastycznosci i wytrzymalosci.Zgodnie z wynalazkiem, rozwiazanie tego zagadnienia polega na zastosowaniu do wyrobu emalii chemo¬ odpornej dodatku tlenku niklu w ilosci do 20% wagowo i wiecej, najkorzystniej 10-20% oraz tlenku cyrkonu w ilosci 3-8%, tlenku sodu i potasu w ilosci 5—15% i tlenku litu w ilosci do 5%.Emalia wedlug wynalazku odznacza sie dobra przyczepnoscia do podloza, wysoka odpornoscia na dzialanie kwasów i lugów, czyli odpornoscia na dzialanie czynników chemicznie agresywnych samej powloki emalii. Poza tym jest odporna na niskie i wysokie temperatury a w szczególnosci na nagle zmiany temperatury.Ponadto posiada dobra elastycznosc i wysoka wytrzymalosc mechaniczna.Ponizej podano przyklady receptury emalii wedlug wynalazku, w których zawartosci poszczególnych skladników sa wyrazone w czesciach wagowych.2 72771 Przyklad Dwutlenek krzemu Tlenek niklu Tlenek cyrkonu Tlenek sodu i tlenek potasu Tlenek litu Tlenek manganu Tlenek miedzi I 70 10 9 6 5 — — II 60 20 5 14 1 - — III 65 5 5 10 5 5 5 Surowce wchodzace w sklad emalii, odwazone w okreslonych wyzej proporcjach topi sie w piecu obrotowym lub wannowym w temperaturze 1400-1500°C. Po stopieniu surowców, stopiona mase emalierska granuluje sie przez wlewanie do zimnej wody i otrzymuje sie tak zwane granulki emalierskie. Granulki te po wysuszeniu miele sie z dodatkiem wody do okreslonej mialkosci w mlynach na przyklad kulowych.Tak przyrzadzona mase emalierska pokrywa sie powierzchnie aparatury stalowej Luprzednio pokryta, wysuszona i wypalona emalia podkladowa. Po naniesieniu masy emalierskiej wedlug wynalazku na wyrób, suszy sie a nastepnie wypala w piecu o temperaturze 900—950° C, po czym wyrób chlodzi sie i ponownie pokrywa ta sama emalie kryjaca, a nastepnie suszy sie i wypala. W opisany sposób nanosi sie 3—4 warstwy emalii chemoodpornej kryjacej, przy czym laczna grubosc powloki emalii podkladowej i kilka powlok emalii kryjacej mierzona za pomoca elkometru, powinna wynosic do 1,5 mm, korzystnie 1,2—1,5 mm. Nakladanie emalii w kilku warstwach pozwala na uzyskanie znacznie wyzszych parametrów uzytkowych powloki zewnetrznej, niz , przez nalozenie jednej warstwy emalii tej samej grubosci.Ct W ten sposób otrzymana i nalozona emalia charakteryzuje sie wysoka odpornoscia na agresywne dzialanie kwasów i tak na przyklad: strata na ciezarze emalii pod wplywem 20% roztworu kwasu solnego w temperaturze wrzenia wynosi: wobec roztworu kwasu 0,420—0,450 mg/cm2• 6 godzin, wobec par kwasu 0,400-0,430 mg/cm2 #6 godzin, oraz wysoka odpornoscia na dzialanie lugów, na przyklad: strata na ciezarze pod wplywem 1-normalnego (4%) roztworu wodorotlenku sodu w temperaturze 80°C wynosi 3,80—4,10g/m2*24godzin. Ponadto emalia wedlug wynalazku posiada wysoka wytrzymalosc na zmiany temperatury powyzej 200°C. Wspólczynnik rozszerzalnosci objetosciowej emalii wynosi 290*10"7 — 300* 10"7.Emalie chemoodporna wedlug wynalazku mozna stosowac przy produkcji emaliowanej aparatury wykony¬ wanej ze stali o wysokich parametrach powloki, w szczególnosci wysokiej odpornosci na roztwory kwasów i lugów. PL PLPriority: Application announced: May 15, 1973 Patent description was published: November 25, 1974 72771 KI. 32b, 7/04 MKP C03c 7/04! 4 n Creators of the invention: Jan Buciewicz, Edmund Zdebski, Adam Kannenberg, Zbigniew Jarnuszkiewicz Authorized by the provisional patent: Research and Development Center for the Construction of Chemical Equipment "Cebea", Kraków (Poland) Chemical resistant enamel covering The subject of the invention is a chemically resistant enamel covering In particular, steel chemical apparatus exposed to aggressive chemical agents, especially acid solutions and leach solutions. Until now known chemical resistant enamels used for protective coatings, especially cast iron products, are primarily based on silicon dioxide with a content of 60-70% with additives, for example trioxide Boron, aluminum trioxide, sodium oxide, potassium oxide, etc. The disadvantage of these enamels is their low resistance to acids and alkali, low strength and low elasticity. Moreover, known enamels are difficult to melt and therefore it is much more difficult to cover them with avoid the inconvenience given and removing the above-mentioned defects. In order to achieve this goal, the task of developing the composition of a chemically resistant covering enamel, especially for chemical products and equipment made of steel, in which deliberately selected additives and their quantitative composition guarantee the required resistance to the action of chemically aggressive agents in a large temperature range, with high flexibility at the same time According to the invention, the solution to this problem consists in the use of the chemical resistant enamel with the addition of nickel oxide in an amount up to 20% by weight and more, most preferably 10-20% and zirconium oxide in the amount of 3-8%, sodium and potassium oxide. in the amount of 5-15% and lithium oxide in the amount of up to 5%. According to the invention, the enamel is characterized by good adhesion to the substrate, high resistance to the action of acids and alkali, i.e. resistance to the action of chemically aggressive agents of the enamel coating itself. In addition, it is resistant to low and high temperatures and in particular to sudden changes in temperature. In addition, it has good flexibility and high mechanical strength. Below are examples of enamel recipes according to the invention, in which the contents of the individual components are expressed in parts by weight. 2 72771 Example Silicon dioxide Oxide Nickel Zirconium oxide Sodium oxide and potassium oxide Lithium oxide Manganese oxide Copper oxide I 70 10 9 6 5 - - II 60 20 5 14 1 - - III 65 5 5 10 5 5 5 Raw materials included in the enamel, weighed in the above proportions, melts in a rotary or bath oven at a temperature of 1400-1500 ° C. After the raw materials have melted, the molten enamel mass is granulated by pouring into cold water and the so-called enamel granules are obtained. After drying, these granules are milled with the addition of water to a specific size in mills, for example ball mills. The enamel mass prepared in this way covers the surfaces of steel apparatus L previously covered, dried and fired undercoat enamel. After applying the enamel mass according to the invention to the product, it is dried and then fired in an oven at a temperature of 900-950 ° C, after which the product is cooled and re-coated with the same covering enamel, then dried and fired. In the manner described, 3-4 layers of chemically resistant covering enamel are applied, the total thickness of the base enamel coating and the several coatings of the covering enamel, measured with an electrometer, should be up to 1.5 mm, preferably 1.2-1.5 mm. Applying enamel in several layers allows to obtain much higher performance parameters of the outer coating than by applying one layer of enamel of the same thickness. CT The enamel obtained and applied in this way is characterized by high resistance to aggressive action of acids, for example: loss of weight of enamel under the influence of 20% hydrochloric acid solution at the boiling point is: against acid solution 0.420-0.450 mg / cm2 • 6 hours, against acid vapors 0.400-0.430 mg / cm2 # 6 hours, and high resistance to the action of lyes, for example: loss on a weight under the influence of 1-normal (4%) sodium hydroxide solution at 80 ° C it is 3.80-4.10 g / m2 * 24 hours. In addition, the enamel according to the invention has a high resistance to temperature changes above 200 ° C. The volumetric expansion coefficient of the enamel is 290 * 10 "7 - 300 * 10". 7. According to the invention, chemically resistant enamels can be used in the production of enameled equipment made of steel with high coating parameters, in particular high resistance to acid and lye solutions. PL PL