RO106874B1

RO106874B1 - Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel

Info

Publication number: RO106874B1
Application number: RO14874291A
Authority: RO
Inventors: Mihai-Bogdan Lupescu
Original assignee: Inst De Chimie Fizica Al Acade
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1993-07-30

Abstract

Invenția se referă la o compoziție de email de grund, destinată protecției anticorosive a utilajelor chimice, confecționate din tablă de oțel. Emailul de grund se aplică pe table de oțel, de grosimi de peste 10 mm și este constituit din 39...49% SiO2, 8...16% £,03, 0...19% Na/), 4.. .6% KjO, 1...6% AljOj, 3...6% CaP, 10.. .20% BaO, 1...3% TiO2, maximum 5% ZrO2, 0,5% CaO, 1,1% NiO, 0,5....1,5% MnO2 și maximum 4% CaF2. Compoziția de email prezintă o buna compatibilitate cu emailuri de acoperire, mai refractare și mai rezistente chimic.

Description

Invenția se referă Ia o compoziție de email de grund, destinată protecției anticorozive a utilajelor chimice, confecționate din tablă de oțel, de grosime de peste 10 mm.

In obținerea acoperirilor emailate, proprietățile emailurilor de grund au rol semnificativ.

Se știe că principalele cerințe impuse emailului de grund sunt: o aderență bună, uniformă între metal și email, chiar și în cazul sudurilor manuale, precum și un interval larg de ardere.

Pentru realizarea acestor proprietăți este necesară alegerea unei comenzi adecvate.

Se cunosc compoziții de email de grund aplicabile pe table subțiri (0,5 ... 3 mm), dar care, în general, nu pot fi aplicate la table de grosimi mari (10 ... 20 mm), din cauza unei mai slabe aderențe. Compoziții de email de grund, pentru table de grosimi mari, sunt mai puțin cunoscute.

Emailul de grund care face obiectul invenției oferă avantajul aplicabilității sale pe table de grosimi mari (10 ... 20 mm).

In general,· emailurile de grund, pentru table subțiri, de oțel, se ard la temperaturi de 850 ... 900°C, deasupra temperaturii de transformare a Fe -* γ Fe (punctul de transformare A, =723°C), pentru evitarea deformării plastice la cald a suportului metalic.

Pentru astfel de table subțiri, de oțel, și în domeniul de temperaturi de ardere menționat, coeficientul de dilatare termică liniară al fritei trebuie să fie cuprins în intervalul 85 și 105 (xlO'⁷ grd¹). Dacă a < 85, emailul se strânge pe suprafața metalului de bază și apar protuberanțe. Dacă a > 105, rezultă deformarea metalului de bază și stratul de email sare la răcire.

Pentru table de oțel de grosimi mai mari de 10 mm și în cazurile în care se impun, cerințe deosebit de mari pentru rezistența acoperirilor de emailuri la atacul chimic, poate fi posibilă și o temperatură de ardere mai înaltă de circa 920 ... 950°C (pericolul deformării plastice la cald, în funcție de tipul metalului de bază apare la temperaturi de peste 940°C). Aceste condiții de ardere impun compoziții mai înalt refractare, ceea ce implică o limitare a coeficientului de dilatare termică liniară la valori cuprinse între 85 și 95(xl0’⁷grd¹).

In scopul atingerii unor proprietăți optime impuse: coeficient de dilatare, temperatură de ardere și aderență, se elaborează un model teoretic inclus într-un program de calcul.

Restricțiile principale cuprinse în model sunt: SiO/B₂O₃=3-6, SiO₂+B₂O₃+(Na₂O+ +K₂O) = 65-87%(în greutate), Na₂O+K₂O = =14 - 23 (% în greutate), SiOa/(Na₂O+K₂O= =2-3, ZrO₂+TiO₂=l-8 (% în greutate), CoO+NiO=1.5-3(% în greutate).

Astfel, compoziția, conform invenției, este constituită din: 39 ... 49% SiO^ 8 ... ... 16% B₂O₃, 9 ... 19% Na₂O, 4 ... 6% K₂O, 1 ... 6% A1₂O₃, 3 ... 6% CaO, 10 ... ... 20% BaO, 1 ... 3% TiO₂, maximum 5% ZrO₂, 0,5 % CoO, 1,1% NiO, 0,5 ... 1,5% MnO₂ și maximum 4% CaF₂.

Această compoziție prezintă următoarele avantaje:

- se poate aplica pe obiecte din tablă, de oțel, cu grosimi de peste 10 mm;

- are o aderență la metal, chiar și în cazul sudurilor manuale, superioare celei pentru emailurile de grund uzuale;

- are un interval de ardere mai larg;

- are o bună compatibilitate cu emailurile de acoperire mai refractare și mai rezistente chimic.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a compoziției, conform invenției.

Emailul de grund se obține din trei frite de tip silico-borosodic, cu conținut de CoO « ;ii *' '<· V și NiO, folosiți ca oxizi de aderență.

Se prepară fritele de email de grund din cuarț, feldspat, borax, alumină calcinată, carbonat de sodiu, carbonat de potasiu, carbonat de calciu, carbonat de bariu, 5 bioxid de zirconiu, bioxid de titan, oxid de cobalt, oxid de nichel, piroluzită și fluorură de calciu în proporții adecvate.

Materiile prime dozate se omogenizează și se topesc într-un cuptor rotativ, 10 uzual la temperatura de 1250 ... 1350°C, timp de 2 ... 2,5 h. Topitura obținută se fri lează în apă.

Pentru obținerea barbotinei (emailul fluid) se dozează, la măcinare, în mori cu bile: 70 părți frită A, 15 părți frită B, 15 părți frită C, 10 părți cuarț, 0,5 părți borax, 6 părți argilă, 0,2 părți azotit de sodiu și 45 părți apă.

Finețea de măcinare este de 10 ... 60 μ.

Compozițiile oxidice ale fritelor sunt prezentate în tabelul care urmează.

Nr.	Formula chimică	Compoziția (% în greutate)
Frita A	Frita B	Frita C
1.	SiO₂	39,0	48,0	48,0
2.	B₂O₃	13,0	9,0	16,0
3.	n₂o	9,2	15,0	19,0
4.	K₂O	4,8	5,0	4,0
5.	A1₂O₃	1,0	3,0	6,0
6.	CaO	4,0	4,0	5,4
7.	BaO	19,0	10,0	-
8.	ZrO₂	4,5	-	-
9.	TiO₂	3,0	1,3	-
10.	CoO	0,5	0,5	0,5
11.	NiO	1,1	1,1	1,1
12.	MnO₂	0,9	0,6	-
13.	CaF₂.	-	2,5	-

Barbotina de email de grund se aplică pe obiecte din tablă, de oțel, de grosime de peste 10 mm, prin pulverizare sau imersare. 15

După uscarea stratului de email aplicat, obiectele se introduc în cuptoare de ardere, pentru fixarea emailului. Temperatura de ardere este de 920 ... 940°C, timp de 2 min/mm tablă. Grosimea stratului de 20 email, după ardere, trebuie să fie de 0,2 ... 0,3 mm.

Peste acest email de grund se aplică diferite tipuri de email de acoperire, având proprietăți de rezistanță la corozi- 25 une adecvate.

Claims

1. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, având o grosime de peste 10 mm cu conținuturi de SiO₂, B

2O3, oxizi alcalini, alcalino-pământoși, precum și alți oxizi cu rol de aderență, caracterizată prin aceea că este constituită din: 39 ... 49% SiO* 8 ... 16% B₂O₃, 9 ... 19% Na₂O, 4 ... 6% K₂O, 1 ... 6% A1₂O₃, 3 ... 6% CaO, 10 ... 20% BaO, 1 ... 3% TiO-, maximum 5% ZrO* 0,5% CoO, 1,1% NiO, 0,5 ... 1,5% MnO₂ și maximum 4% CaF₂2. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cuprinde un raport în greutate SiO₂: B₂O₃ în valoare de 3 ... 6.

3. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea ca, prezintă pentru suma SiO₂ + B₂O₃+(NaO + K₂O) o valoare de 65 ... 87%.

4. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, prezintă un raport în greutate SiO₂ / Na₂O în valoare de 2...3.

5. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cuprinde oxizi

5 auxiliari și anume ZrO₂ și TiO₂ a căror sumă este de 1 ... 8%.

6. Compoziție de email de grund, pentru tablă de oțel, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cuprinde CaO

10 și NiO, ca oxizi principali de aderență, suma totală a oxizilor de aderență fiind de 1 ... 3.