RU2465967C1

RU2465967C1 - Method of surface spray galvanising

Info

Publication number: RU2465967C1
Application number: RU2011118964/05A
Authority: RU
Inventors: Николай Павлович Буданов (RU); Николай Павлович Буданов
Original assignee: Николай Павлович Буданов
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to antirust protection of metal, concrete and other surfaces by metal-filled paintwork materials. In applying dense conductive zinc layer on the surface, fine zinc powder is mixed with paint directly behind sprayer nozzle. To allow high homogeneity of paint mix and formation of dense uniform zinc layer of the surface, prior to mixing with paint zinc particles get static electric charge for uniform distribution with paint flow drops produced by spraying. Mixing is performed in jet flowing from nozzle to surface being coated.

EFFECT: simplified process, possibility to use common industrial painting equipment.

Description

Сводные данные статистики по металлургической отрасли разных государств мира показывают, что мировая экономика ежегодно из-за естественных коррозионных процессов теряет более пятой части всего объема произведенной за этот период конструкционной углеродистой и легированной стали. В связи с этим вопросы защиты стальных изделий от коррозии рассматриваются как приоритетные во всех отраслях народного хозяйства. Рассматривая коррозионные процессы в стальных изделиях в их совокупности, можно прийти к выводу, что определяющей в эксплуатационный период является не газовая коррозия, для интенсивного протекания которой необходимы высокая температура и повышенное давление, а различные виды «мокрой» коррозии, идущие по электролитическому механизму (сплошная, щелевая, питтинговая, межкристаллитная и т.д.).Summary statistics on the metallurgical industry of different countries of the world show that the global economy annually, due to natural corrosion processes, loses more than a fifth of the total volume of structural carbon and alloy steel produced during this period. In this regard, the protection of steel products from corrosion are considered as priority in all sectors of the economy. Considering the corrosion processes in steel products in their entirety, we can conclude that the determining factor during the operational period is not gas corrosion, for the intensive course of which high temperature and high pressure are necessary, but various types of “wet” corrosion that follow the electrolytic mechanism (solid , crevice, pitting, intergranular, etc.).

1. НЕКОТОРЫЕ ИЗВЕСТНЫЕ СПОСОБЫ АНТИКОРРОЗИЙНОЙ ЗАЩИТЫ.1. SOME KNOWN METHODS OF ANTI-CORROSION PROTECTION.

1.1. Отчасти антикоррозионную защиту обеспечивает известный метод катодной защиты (Г.Дэви, 1824 г.). Сталь покрывается металлом, имеющим более низкий электрохимический потенциал, благодаря чему коррозирует именно покрытие, а продукты его окисления выполняют роль барьера, препятствуя проникновению влаги на поверхность и в структуру стали. По возрастанию электрохимического потенциала наиболее часто используемые сегодня металлы и сплавы расположены в ряду Магний-Цинк-Алюминий-Кадмий-Сталь-Чугун-Свинец-Олово. До настоящего времени непревзойденным по ценовой доступности и относительной технической простоте нанесения остается цинк. В частности, мелкофракционный цинковый порошок (цинковая пыль), используемый в различных способах формирования покрытий, потребляется в объемах более 3,5 млн тонн в год.1.1. Partly anticorrosive protection is provided by the well-known method of cathodic protection (G. Davy, 1824). Steel is coated with a metal having a lower electrochemical potential, due to which it is the coating that corrodes, and its oxidation products act as a barrier, preventing moisture from penetrating the surface and structure of the steel. In terms of increasing electrochemical potential, the most frequently used metals and alloys are located in the series Magnesium-Zinc-Aluminum-Cadmium-Steel-Cast iron-Lead-Tin. To date, zinc remains unsurpassed in terms of affordability and relative technical ease of application. In particular, fine-grained zinc powder (zinc dust) used in various coating processes is consumed in volumes of more than 3.5 million tons per year.

1.2. Еще один из широко применяемых способов защиты - технология горячего оцинкования позволяет наносить покрытия в потоке металлопроката, является высокопроизводительной, сравнительно недорогой и наиболее используемой сегодня в промышленности. Однако слой наносимого цинка остается пористым, неустойчивым к механическим повреждениям и образует на поверхности наплывы, не всегда допустимые по технологии. Кроме того, поверхность стальных изделий для горячего оцинкования очищают, протравливают, обезжиривают и т.д., что не только удорожает процесс, но и требует габаритного вспомогательного оборудования и значительных трудозатрат. Но, самое главное, этот способ применим исключительно в условиях заводского производства металлоконструкций и не может быть использован, например, для антикоррозионной защиты уже эксплуатирующихся сооружений и конструкций.1.2. Another of the widely used methods of protection - hot-dip galvanizing technology allows coating in the flow of metal, is a high-performance, relatively inexpensive and most used in industry today. However, the layer of zinc deposited remains porous, unstable to mechanical damage and forms on the surface sagging, which is not always permissible by technology. In addition, the surface of steel products for hot dip galvanizing is cleaned, pickled, degreased, etc., which not only increases the cost of the process, but also requires overall auxiliary equipment and considerable labor costs. But, most importantly, this method is applicable exclusively in the conditions of factory production of metal structures and cannot be used, for example, for anticorrosive protection of existing facilities and structures.

1.2.1. К перспективным в этой области относится также способ газотермического (или электротермического) напыления. Цинковая проволока или цинковый порошок переводятся в газообразное состояние нагревом электрической дугой или пламенем газовой горелки и распыляются на поверхности принудительным воздушным потоком. Установки для напыления мобильны и используются непосредственно на строительных объектах для оцинкования закладных в строительных панелях, мест сварки трубопроводов, металлоконструкций и т.д. К недостаткам способа относят малую производительность, необходимость нанесения многослойных покрытий, подготовку поверхности под напыление, вредность работ, пористость получаемого покрытия и малую устойчивость к внешним и внутренним механическим воздействиям.1.2.1. A method of gas thermal (or electrothermal) spraying is also promising in this area. Zinc wire or zinc powder is brought into a gaseous state by heating by an electric arc or a flame of a gas burner and sprayed on the surface by forced air flow. Spraying plants are mobile and are used directly at construction sites for galvanizing mortgages in building panels, places for welding pipelines, metal structures, etc. The disadvantages of the method include low productivity, the need for multi-layer coatings, surface preparation for spraying, the harmfulness of work, the porosity of the resulting coating and low resistance to external and internal mechanical stresses.

1.3. Термодиффузионное оцинкование решает проблемы не только поверхностной, но и внутрикристаллической коррозии и сегодня рассматривается как наиболее эффективный способ защиты арматуры и закладных в панелях и перекрытиях из железобетона, легких и ячеистых бетонов (СНиП 2.03.11-85). Выполняют его в специальных камерах, где мелкофракционный цинковый порошок используется для формирования диффузионной смеси, при температурах 400-470ºС проникающей в структуру стали на треть от толщины покрытия. Коррозионная устойчивость такого покрытия в 5 раз выше, чем у гальванопластикового, и в 2 раза - чем у покрытия, полученного способом горячего оцинкования. Однако, как и горячее оцинкование, эта технология неприменима на действующих объектах по той же причине - необходимость проводить работы только в стационарных условиях, что, очевидно, невозможно при проведении работ по антикоррозионной защите, например, мостовых сооружений.1.3. Thermal diffusion galvanization solves the problems of not only surface, but also intra-crystalline corrosion, and today it is considered as the most effective way to protect reinforcement and embedded ones in panels and ceilings from reinforced concrete, light and cellular concrete (SNiP 2.03.11-85). It is carried out in special chambers, where fine-grained zinc powder is used to form a diffusion mixture, at temperatures of 400-470 ° C, penetrating the structure of the steel one third of the thickness of the coating. The corrosion resistance of such a coating is 5 times higher than that of a galvanoplastic, and 2 times higher than that of a coating obtained by hot galvanizing. However, like hot-dip galvanizing, this technology is not applicable at existing facilities for the same reason - the need to carry out work only in stationary conditions, which, obviously, is not possible when carrying out work on corrosion protection, for example, bridge structures.

1.4. Наконец, одним из распространенных методов защиты металлов от коррозии является использование противокоррозионных покрытий. Роль ингибиторов коррозии в этих покрытиях выполняют пигменты, которые помимо защитных функций еще придают покрытию цвет, обеспечивают укрывистость. Способность пигментов тормозить коррозионный процесс на границе металл-покрытие обусловлена торможением анодного, катодного или одновременно обоих процессов электрохимической коррозии, которое достигается за счет выделения пигментом ионов, образующих пассивирующие слои на поверхности металлов, повышения рН на границе пленка-подложка и т.д. Отличаясь друг от друга различными частными аспектами, все эти способы объединены под общим названием «холодное оцинкование», поскольку суть их сводится к нанесению на защищаемую металлическую (стальную) поверхность достаточно плотного электропроводящего слоя цинка. Для обеспечения электропроводности цинкового наполнителя в затвердевшем слое ЛКМ частицы цинка должны обладать определенной формой (чешуйки, а не гранулы) и размером (3-10 мкм, а не 30-70 мкм, как в случае цинкового порошка). Подготовленная для окраски поверхность по стандарту So 2,5 или So 3 имеет микронеровности порядка 5-15 мкм. Именно этот факт определяет максимальный размер частиц цинковой пыли, указанный выше, позволяя им наиболее плотно прилегать к поверхности стали, заполняя микронеровности. Чешуйчатая форма частиц, в свою очередь, обеспечивает максимальную электропроводимость слоя цинка, нанесенного на поверхность вместе с ЛКМ. Для получения достаточно плотного слоя на поверхности стали ЛКМ должно содержать 85-90% цинковой пыли. В этом случае после высыхания в затвердевшем слое ЛКМ содержится до 96-97% цинка (поскольку при высыхании улетучивается часть растворителя и различных добавок, входящих в ЛКМ). Такое высокое содержание пигмента в ЛКМ обусловливает его весьма высокую вязкость (даже в случае одноупаковочной рецептуры ЛКМ).1.4. Finally, one of the common methods for protecting metals from corrosion is the use of anticorrosion coatings. The role of corrosion inhibitors in these coatings is performed by pigments, which, in addition to protective functions, also give the coating a color and provide hiding power. The ability of pigments to inhibit the corrosion process at the metal-coating interface is due to the inhibition of anodic, cathodic, or both electrochemical corrosion processes, which is achieved by the pigment releasing ions that form passivating layers on the metal surface, increasing the pH at the film-substrate interface, etc. Differing from each other in various particular aspects, all these methods are combined under the general name "cold galvanizing", since their essence is reduced to applying a sufficiently dense electrically conductive layer of zinc to the protected metal (steel) surface. To ensure the electrical conductivity of the zinc filler in the hardened layer of coatings, the zinc particles must have a certain shape (flakes, not granules) and size (3-10 microns, not 30-70 microns, as in the case of zinc powder). The surface prepared for painting according to the standard So 2.5 or So 3 has microroughnesses of the order of 5-15 microns. It is this fact that determines the maximum size of zinc dust particles indicated above, allowing them to adhere most closely to the surface of the steel, filling microroughnesses. The scaly shape of the particles, in turn, ensures maximum electrical conductivity of the zinc layer deposited on the surface together with the paintwork. To obtain a sufficiently dense layer on the surface of the steel, coatings should contain 85-90% zinc dust. In this case, after drying, up to 96-97% of zinc is contained in the hardened layer of coatings (since part of the solvent and various additives included in coatings are volatilized during drying). Such a high pigment content in coatings makes it very viscous (even in the case of a single packaging formulation).

2. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО АНТИКОРРОЗИЙНОГО СЛОЯ НА ОСНОВЕ КОМПОНЕНТ ЦИНКОНАПОЛНЕННОЙ КРАСКИ2. NEW TECHNOLOGY FOR THE APPLICATION OF A PROTECTIVE ANTI-CORROSION LAYER BASED ON THE COMPONENT OF ZINC FILLED PAINT

2.1. Обоснование необходимости технического результата.2.1. Justification of the need for a technical result.

А. (Проблема). В недавнем прошлом в сфере строительства и эксплуатации мостовых сооружений были приняты новые нормы и требования к ЛКМ. В частности, предпочтение перед остальными ЛКМ при антикоррозийной защите было отдано группе Ме-ЛКМ с высоким содержанием металлонаполнителя (обычно, цинковой пыли). Все ЛКМ этой группы являются весьма вязкими суспензиями (до 95% содержания Me в Ме-ЛКМ) и потому требуют более мощной, чем обычные АВД (максимальное давление - 250 bar), покрасочной техники («VIVA», «GRAKO», максимальное давление - 400 bar). И вся совокупность этих новых факторов, естественно, отрицательно сказывалась на экономической эффективности и рентабельности работ по антикоррозионной защите; требовала проведения, зачастую, высокорисковых неоправданных проектов и непросчитываемых инвестиций. Ситуация, наконец, стала осознаваться как Проблема, и, конечно же, анализироваться с целью получить Практическое Решение.A. (Problem). In the recent past, new standards and requirements for paintwork have been adopted in the field of construction and operation of bridge structures. In particular, preference over other coatings with anti-corrosion protection was given to the Me-coatings group with a high content of metal filler (usually zinc dust). All coatings of this group are very viscous suspensions (up to 95% of Me content in Me-coatings) and therefore require more powerful than conventional AED (maximum pressure - 250 bar), painting equipment ("VIVA", "GRAKO", maximum pressure - 400 bar). And the totality of these new factors, of course, negatively affected the economic efficiency and profitability of anti-corrosion protection; required, often, high-risk unjustified projects and unintended investments. The situation finally began to be recognized as a Problem, and, of course, analyzed in order to get a Practical Solution.

В. (Решение). В качестве альтернативного («внутреннего») решения проблемы предлагается изобретение «СТРУЙНЫЙ МЕТОД ОЦИНКОВКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ», идея которого в том, чтобы, используя те же данные о нарастающей сложности в применении «готовых к употреблению» форм ЛКМ, выдвинуть альтернативный подход к уже имеющимся, а именно: использовать для нанесения защитного слоя Ме-ЛКМ не готовую ее форму, а компонентную, т.е. еще до процесса смешивания 2 компонент: наполнителя (компонента «Me-») и несущей фазы ЛКМ (компонента «ЛКМ»). Компонента «ЛКМ», являясь лакокрасочным материалом, по определению имеет достаточно малую вязкость, чтобы быть использованной в стандартном оборудовании. Компонента «Ме-1» образует с воздухом слабовязкие аэросуспензии (воздушно-пылевые струи). Обе компоненты легко транспортируются, процесс диспергирования и различные свойства дисперсных состояний хорошо изучены и реализованы во множестве установок - от расчетов форм и масс микрокапель ЛКМ в факеле распылителя до определения критических значений координат относительного линейного размера частиц металла, минимально достаточных для образования с ЛКМ долгоживущих дисперсных состояний (суспензий - золей, гелей и т.д.). Этого диапазона знаний достаточно для оценки возможности разработки технологии нанесения защитного слоя Ме-ЛКМ покомпонентно (что выгодно технологически и экономически), с последующей нормализацией слоя Ме-ЛКМ с требуемыми характеристиками (товарные требования) из нанесенной смеси компонент Ме-ЛКМ. Процесс «нормализации краски Ме-ЛКМ из высокодисперсной смеси ее компонент, нанесенных на поверхность» начинается непосредственно в процессе окрашивания на факельной стадии смешивания компонент (после форсунок) и заканчивается 5-30 минутами позже, когда в жидком слое смеси компонент на поверхности закончатся неравновесные механосинтетические процессы, преобразующие (нормализующие) исходное состояние смеси компонент в обычное гелеобразное состояние Ме-ЛКМ готового к использованию.B. (Decision). As an alternative (“internal”) solution to the problem, the invention is proposed of the “JET METHOD FOR SURFACE ZINC”, the idea of which, using the same data on the growing difficulty in applying “ready-to-use” paintwork forms, to put forward an alternative approach to existing ones, namely: to use Me-LKM not a ready-made form, but component, i.e. even before the mixing process, 2 components: filler (component “Me-”) and the carrier phase of the paintwork (component “paintwork”). The LKM component, being a paint and varnish material, by definition has a viscosity low enough to be used in standard equipment. The Me-1 component forms low-viscosity aerosuspensions (air-dust jets) with air. Both components are easily transported, the dispersion process and the various properties of dispersed states are well studied and implemented in a variety of installations - from calculating the shapes and masses of LKM microdrops in a spray torch to determining critical coordinates of the relative linear size of metal particles that are minimally sufficient for long-lived dispersed states to form with LKM (suspensions - sols, gels, etc.). This range of knowledge is sufficient to assess the feasibility of developing a technology for applying the Me-LKM protective layer component-wise (which is technologically and economically advantageous), followed by normalization of the Me-LKM layer with the required characteristics (product requirements) from the applied mixture of Me-LKM components. The process of “normalizing Me-LKM paint from a finely dispersed mixture of its components deposited onto the surface” begins directly during the staining process at the flare stage of mixing the components (after the nozzles) and ends 5-30 minutes later when nonequilibrium mechanosynthetic ends in the liquid layer of the mixture of components processes that transform (normalize) the initial state of the mixture of components into the usual gel state of Me-LKM ready for use.

Предлагаемая технология нанесения защитного слоя цинка использует двухупаковочную рецептуру Ме-ЛКМ, используя в качестве рабочих тел две компоненты Ме-ЛКМ: 1) собственно ЛКМ и 2) цинковую пыль (Me-). Эти две компоненты подаются в оконечное сопло покрасочной установки раздельно. При этом распыление ЛКМ (диаметр капель 10-20 мкм) осуществляется безвоздушным способом, а подача цинковой пыли - эжекционным. Смешивание компонент происходит в объеме факела, непосредственно за выходом комбинированного сопла. Регулируя подачи цинковой пыли и ЛКМ, можно получить требуемое содержание цинковой пыли в краске (лаке). Основной проблемой в таком способе является обеспечение однородности смеси частиц цинковой пыли и капель ЛКМ. Подбирая ЛКМ с достаточной выдержкой и малой вязкостью, можно, как показывают расчеты, получить однородную смесь компонент Ме-ЛКМ, в нанесенном слое которой за время 5-30 мин происходят релаксационные процессы, преобразующие высокодисперсную смесь компонент в суспензию, т.е. в слой Ме-ЛКМ.The proposed technology of applying a protective layer of zinc uses a two-pack formulation of Me-LKM, using two Me-LKM components as working fluids: 1) LKM itself and 2) zinc dust (Me-). These two components are fed to the final nozzle of the spray booth separately. In this case, spraying of paintwork materials (droplet diameter 10-20 μm) is carried out by airless method, and the supply of zinc dust is ejected. The mixing of the components takes place in the volume of the torch, immediately after the exit of the combined nozzle. By adjusting the supply of zinc dust and coatings, it is possible to obtain the required content of zinc dust in the paint (varnish). The main problem in this method is to ensure uniformity of the mixture of particles of zinc dust and drops of paintwork. Selecting coatings with sufficient exposure and low viscosity, it is possible, as calculations show, to obtain a homogeneous mixture of Me-LKM components, in the deposited layer of which relaxation processes occur during 5-30 minutes, converting the finely dispersed mixture of components into suspension, i.e. into the Me-LKM layer.

2.2. Технический результат, достигаемый указанным способом,2.2. The technical result achieved in this way

относится к сфере методов защиты поверхностей сооружений и конструкций от коррозии,relates to the field of methods for protecting surfaces of structures and structures from corrosion,

представляет собой слой наполненной полимерной пленки - результата полимеризации нанесенного слоя компоненты «ЛКМ» в присутствии металлической пыли (например, цинковой пыли. Стандарт 5 и более), связанной в объеме пленки покрытия процессом полимеризации и высыхания ЛКМ,represents a layer of a filled polymer film - the result of polymerization of the applied layer of the LKM component in the presence of metal dust (for example, zinc dust. Standard 5 and more), bound in the volume of the coating film by the polymerization and drying process of the LKM,

удовлетворяет требованиям, предъявляемым к аналогичным защитным слоям на основе готовых цинконаполненных красок, в том числе:satisfies the requirements for similar protective layers based on ready-made zinc-filled paints, including:

- показатели толщины и однородности образовавшегося электропроводящего слоя металла не уступают аналогичным величинам, получаемым обычным способом - с использованием готового металлосодержащего Ме-ЛКМ (например, цинка в цинконаполненных ЛКМ);- indicators of the thickness and uniformity of the resulting electrically conductive metal layer are not inferior to similar values obtained in the usual way - using the finished metal-containing Me-LKM (for example, zinc in zinc-filled coatings);

- электрохимические характеристики защитного антикоррозийного слоя удовлетворяют требованиям, предъявляемым в соответствующих отраслях к окрашиваемым цинконаполненными красками поверхностям.- the electrochemical characteristics of the protective anticorrosive layer satisfy the requirements in the relevant industries for surfaces painted with zinc-filled paints.

2.3. Моделирование процесса.2.3. Process modeling.

Чтобы понять, какие процессы доминируют в струйном смешивании и, подобрав подходящую модель процесса, выработать конкретные технологические модели, доказывающие возможность достижения заявленного технического результата, необходимо определить ряд характеристик процесса смешивания компонент (компонента 1 - цинковая пыль, Стандарт 5 (Me), компонента 2 - не содержащий металлозаполнителей ЛКМ, но максимально удовлетворяющий остальным требованиям, предъявляемым к ЛКМ в сфере антикоррозийной защиты.In order to understand which processes dominate in jet mixing and, having selected a suitable process model, to develop specific technological models proving the possibility of achieving the claimed technical result, it is necessary to determine a number of characteristics of the component mixing process (component 1 - zinc dust, Standard 5 (Me), component 2 - not containing paintwork materials, but as much as possible satisfying the other requirements for paintwork in the field of corrosion protection.

2.3.1. Компонента 1.2.3.1. Component 1.

Частицы металла (далее, в качестве примера наполнителя используется цинк) должны иметь чешуйчатую форму, с линейным размером ~7-10 мкм, что обусловлено электрохимическими требованиями к слою цинка, осажденному на поверхность в составе скелетирующей оболочки ЛКМ.The metal particles (hereinafter zinc is used as an example of the filler) must have a scaly shape with a linear size of ~ 7-10 μm, which is due to the electrochemical requirements for the zinc layer deposited on the surface as a part of the skeleton coating of the coatings.

Подачу частиц цинка в область смешивания компонент удобнее и проще всего осуществлять с помощью создания воздушной взвеси микрочастиц цинка (аналогичный процесс происходит в пескоструйном агрегате, когда порции песка взвешиваются в воздушном потоке, создаваемом компрессором).The supply of zinc particles to the mixing region of the components is most convenient and easiest to accomplish by creating an air suspension of zinc microparticles (a similar process occurs in a sandblasting unit, when portions of sand are weighed in the air stream created by the compressor).

Поскольку оптимальное смешивание Ме-компоненты и ЛКМ-компоненты получается при одинаковых размерах частицы металла и микрокапли ЛКМ (см. п.2.3.3.), целесообразно пропускать поток частиц Me через область высоковольтного анода для обеспечения нанесения заряда на частицы пыли: достигается максимально возможная однородность распределения частиц в объеме ЛКМ при смешивании за счет отталкивания друг от друга одноименно заряженных частиц металла (цинка).Since the optimal mixing of the Me component and the LKM component is obtained with the same size of the metal particle and the LKM microdrops (see Section 2.3.3.), It is advisable to pass the Me particles through the region of the high-voltage anode to ensure the deposition of charge on the dust particles: the maximum possible uniform distribution of particles in the volume of coatings when mixing due to repulsion from each other of the same charged metal particles (zinc).

2.3.2. Компонента 2.2.3.2. Component 2.

Поскольку теперь лакокрасочный наполнитель Ме-ЛКМ не должен удерживать в своем объеме большого количества цинковой пыли, требования к нему (ЛКМ) изменяются. Акцент может быть перенесен на адгезивную способность, полимеризационные характеристики и др. аспекты качественности защитного слоя. В частности, наиболее перспективными в этом направлении представляются лаки, а не краски, из-за большего разнообразия полимерных скелетов для наполнителей.Since now Me-LKM paint and varnish filler should not retain a large amount of zinc dust in its volume, the requirements for it (LKM) are changing. The emphasis can be shifted to adhesive ability, polymerization characteristics and other aspects of the quality of the protective layer. In particular, varnishes rather than paints seem to be the most promising in this direction, due to the greater variety of polymer skeletons for fillers.

2.3.3. Расчет размеров капель компоненты ЛКМ в области смешивания компонент.2.3.3. Calculation of the droplet size of the components of the paintwork materials in the area of mixing components.

Наиболее равномерно распределены при смешивании частицы равных диаметров (линейных размеров), т.е. на одно зерно металла в первой компоненте приходится одна микрокапля второй компоненты (ЛКМ). Учитывая, что плотность цинконаполенной краски ~2,8 тн/куб.м, плотность цинковой пыли ~7,1 тн/куб.м, получаем, что массовая доля компоненты (Me-) не превышает 60% от общей массы Ме-ЛКМ. Принимая во внимание, что линейный размер чешуйки цинка ~7 мкм, легко получить эквивалентный «линейный размер» микрокапли, т.е. ее диаметр, который оказывается лежащим в диапазоне [5, 20] мкм. Таким образом определяется необходимая степень диспергирования ЛКМ-компоненты для равномерного смешивания с зернами второй компоненты и образования гелеподобной структуры, являющейся цинконаполенной краской (Ме-ЛКМ), «собранной» из компонент не перед, а после нанесения их на поверхность.Particles of equal diameters (linear dimensions) are most uniformly distributed when mixing. one microdroplet of the second component (LKM) per one grain of metal in the first component. Considering that the density of zinc-filled paint is ~ 2.8 tons / cubic meter, the density of zinc dust is ~ 7.1 tons / cubic meter, we find that the mass fraction of the component (Me-) does not exceed 60% of the total mass of Me-LKM. Considering that the linear size of the zinc flakes is ~ 7 μm, it is easy to obtain the equivalent “linear size” of the microdroplet, i.e. its diameter, which is lying in the range [5, 20] microns. Thus, the required degree of dispersion of the LKM component is determined for uniform mixing with the grains of the second component and the formation of a gel-like structure, which is a zinc-filled paint (Me-LKM), “collected” from the components not before, but after applying them to the surface.

2.3.4. Использование электростатического факела.2.3.4. Using an electrostatic torch.

Если при образовании воздушно-цинковой струи (обеспечив необходимый уровень взрывобезопасновсти) в нее поместить анод высоковольтного источника питания, частицы цинковой пыли образуют часть электрической цепи, перенося на себе определенный электрический заряд. В результате одноименной заряженности все частицы цинка в струе, а впоследствии и те, что уже получили оболочку из ЛКМ, взаимно отталкиваются, что улучшает равномерность распределения цинка в микрокаплях ЛКМ и уменьшает слипаемость частиц.If during the formation of an air-zinc stream (ensuring the necessary level of explosion safety) an anode of a high-voltage power source is placed in it, particles of zinc dust form part of the electrical circuit, transferring a certain electric charge. As a result of the charge of the same name, all the zinc particles in the stream, and subsequently those that have already received a coating of coatings, are mutually repelled, which improves the uniformity of the distribution of zinc in the microdroplets of coatings and reduces the adhesion of particles.

Claims

The method of applying a dense conductive zinc layer on the surface for the purpose of corrosion protection using industrial paint equipment and zinc-free paint, characterized in that the zinc fine powder is mixed with paint directly after the spray nozzle, and to achieve high homogeneity of the paint mixture and subsequent formation on the painted surface of a dense uniform zinc layer of zinc particles before mixing with the paint receive static elec charge for a more uniform distribution in the working volume of mixing with the flow of paint droplets obtained during spraying by the nozzle and during the movement of the jet from the nozzle to the surface to be painted.