UA115634C2 - ENAMEL - Google Patents

ENAMEL Download PDF

Info

Publication number
UA115634C2
UA115634C2 UAA201610834A UAA201610834A UA115634C2 UA 115634 C2 UA115634 C2 UA 115634C2 UA A201610834 A UAA201610834 A UA A201610834A UA A201610834 A UAA201610834 A UA A201610834A UA 115634 C2 UA115634 C2 UA 115634C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
enamel
coatings
enamels
soilless
resistance
Prior art date
Application number
UAA201610834A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Віктор Іванович Голеус
Раїса Іванівна Кислична
Тетяна Іванівна Козирєва
Тетяна Іванівна Нагорна
Світлана Юріївна Науменко
Андрій Аркадійович Салєй
Сергій Миколайович Никитчук
Original Assignee
Державний Вищий Навчальний Заклад "Український Державний Хіміко-Технологічний Університет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Державний Вищий Навчальний Заклад "Український Державний Хіміко-Технологічний Університет" filed Critical Державний Вищий Навчальний Заклад "Український Державний Хіміко-Технологічний Університет"
Priority to UAA201610834A priority Critical patent/UA115634C2/en
Publication of UA115634C2 publication Critical patent/UA115634C2/en

Links

Abstract

Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме одержання безґрунтових силікатних емалей, які використовують як антикорозійні захисні покриття для сталевих труб в системах гарячого водопостачання. Емаль для отримання безґрунтових покриттів містить, мас. %: 54,9-57,6 SiO2; 16,9-19,22 Na2O; 4,9-6,5 К2О; 6,3-8,73 В2О3; 3,0-3,8 СаО; 0,40-0,46 СоО; 2,1-3,6 ZrO2; 0,8-1,3 МnО2; 3,52-5,3 ТiO2; 2,0-2,5 F'. Застосування винаходу забезпечує одержання безґрунтової емалі з підвищеною термостійкістю, луго- і водостійкістю, при цьому емалеві покриття мають підвищену міцність зчеплення з основою.The invention relates to the chemical industry, namely the production of soilless silicate enamels, which are used as anti-corrosion protective coatings for steel pipes in hot water systems. The enamel to obtain the soil coatings contains, wt. %: 54.9-57.6 SiO2; 16.9-19.22 Na2O; 4.9-6.5 K2O; 6.3-8.73 B2O3; 3.0-3.8 CaO; 0.40-0.46 CoO; 2.1-3.6 ZrO2; 0.8-1.3 MnO2; 3.52-5.3 TiO2; 2.0-2.5 F '. EFFECT: application of the invention provides the obtaining of soil-free enamel with high heat resistance, alkali and water resistance, with enamel coatings having increased adhesion to the base.

Description

Запропонований винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме одержання безгрунтових силікатних емалей, які можуть використовуватись як антикорозійні захисні склопокриття при емалюванні сталевих труб, що використовуються в системах гарячого водопостачання. г,The proposed invention belongs to the chemical branch of industry, namely the production of soilless silicate enamels, which can be used as anti-corrosion protective glass coatings when enameling steel pipes used in hot water supply systems. d,

Склоемалеве покриття покращує гідравлічні характеристики трубопроводу та запобігає відкладенню на стінках різних речовин. Окрім цього, емальована поверхня труб дозволяє збере!ти в чистоті воду та інші продукти, що транспортуються.The glass-enamel coating improves the hydraulic characteristics of the pipeline and prevents the deposition of various substances on the walls. In addition, the enameled surface of the pipes allows you to collect clean water and other transported products.

Як захисні покриття найчастіше використовуються безгрунтові емалі, які поєднують властивості як грунтового, так і покривного шару емалі. Вказані емалі відрізняються підвищеною хімічною стійкістю до агресивних середовищ, газонепроникністю, механічною міцністю та зносостійкістю, а також високою гігієнічністю.Primerless enamels are most often used as protective coatings, which combine the properties of both the primer and the coating layer of enamel. These enamels are distinguished by increased chemical resistance to aggressive environments, gas tightness, mechanical strength and wear resistance, as well as high hygiene.

Відома фрита для безгрунтового емалевого покриття для захисту чорних металів від корозії кислими агресивними середовищами при підвищених температурах (А.с. 920015 СССР, МПКУKnown frit for soilless enamel coating to protect ferrous metals from corrosion by acidic aggressive environments at elevated temperatures (A.s. 920015 USSR, MPKU

СсоЗС 7/04, СОЗС 7/06, Фритта для безгрунтового змалевого покрьтия. / Никитина Р.И., ВальбеSsoZS 7/04, SSOZS 7/06, Fritta for soilless bituminous coating. / Nikitina R.I., Valbe

НА., Игнатова Р.М., заявл 25.03.80, Мо2885841/29-33, опубл. 15.04.82 Бюл.Ме14|. Ця емаль включає оксиди кремнію, алюмінію, кальцію, бору, калію, літію, натрію, титану, кобальту, нікелю, міді, свинцю та фтору при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: 57-59 5102; 1,2-1,6NA., Ignatova R.M., statement 03.25.80, Mo. 2885841/29-33, publ. 15.04.82 Bul.Me14|. This enamel includes oxides of silicon, aluminum, calcium, boron, potassium, lithium, sodium, titanium, cobalt, nickel, copper, lead and fluorine in the following ratio of components, wt. 90: 57-59 5102; 1.2-1.6

АІ26 Оз; 5-6,1 Сабо; 7,8-8,5 В2Оз; 1,5-2,5 К2гО; 2,5-3,5 120; 15-17 МагО; 1-2,5 ТО»; 0,6-0,8 Со; 0,6- 0,8 МіО; 0,1-0,93 Си; 1,2-1,8 РБО, 1-1,1 Є.AI26 Oz; 5-6,1 Sabo; 7.8-8.5 V2Oz; 1.5-2.5 K2gO; 2.5-3.5 120; 15-17 MagO; 1-2.5 TO"; 0.6-0.8 So; 0.6-0.8 MiO; 0.1-0.93 Sy; 1.2-1.8 RBO, 1-1.1 E.

Недоліками вищезазначеної емалі є те, що вона містить у своєму складі токсичний РБО, до її складу входить значна кількість дороговартісного оксиду кобальту (до 0,8 мас. 95) та покриття на її основі мають недостатню міцність зчеплення.The disadvantages of the above-mentioned enamel are that it contains toxic RBO, it contains a significant amount of expensive cobalt oxide (up to 0.8 wt. 95), and coatings based on it have insufficient adhesion strength.

Відома також емаль для безгрунтового емалювання сталевих виробів, зокрема трубопроводів гарячого водопостачання (Патент Мо 10991 Украйна, МПКЗ СОЗС 8/06, Змаль. /Enamel for primerless enameling of steel products, in particular hot water pipelines, is also known (Patent Mo 10991 Ukraine, IPKZ SOZS 8/06, Zmal. /

Пилипенко М.Ф., Опимах Е.Н., Малинский Л.Н., Губа Н.И., Каплюченко М.С., заявл. 13.04.94,Pylypenko M.F., Opymakh E.N., Malinsky L.N., Guba N.Y., Kaplyuchenko M.S., application. 04/13/94,

Мо94041903, опубл. 25.12.96Ї1. Ця емаль включає оксиди при наступному їх співвідношенні, мас. до: 52-58 5102; 0,5-6,0 2715104, 2-6 В2Оз; 12-18 МагО; 2-6 К2О; 0,2-0,7 СогОз; 1-6 Сабо; 1,0-2,5Mo. 94041903, publ. 25.12.96 Y1. This enamel includes oxides in the following ratio, by weight. to: 52-58 5102; 0.5-6.0 2715104, 2-6 B2Oz; 12-18 MagO; 2-6 K2O; 0.2-0.7 SogOz; 1-6 Sabo; 1.0-2.5

Мпо»; 5-8 Сагг; 1-5 ТіО»2; 2-6 АІ2Оз.MPO"; 5-8 Sugg; 1-5 TiO»2; 2-6 AI2Oz.

Недоліками вищезазначеної емалі є те, що вона містить у своєму складі значну кількістьThe disadvantages of the above-mentioned enamel are that it contains a significant amount

Зо дороговартісного оксиду кобальту (до 0,7 мас. 95), низькі показники лугостійкості, водостійкості та міцності зчеплення покриттів.From expensive cobalt oxide (up to 0.7 wt. 95), low indicators of alkali resistance, water resistance and adhesion strength of coatings.

Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною суттю і результатом, що досягається, є емаль, яка в теперішній час використовується при емалюванні сталевих труб різного призначення на ПАТ "Емальхімпром" (м. Кременчук, Полтавської області) і КП "Сантехмонтаж" (м. Дніпропетровськ) та включає наступні компоненти у співвідношенні, мас. 9о: 58,08 5102; 4,40 В2Оз; 13,31 МагО; 2,70 КгО; 3,90 1 20; 2,40 Са; 4,15 Саг»; 2,65 АІ2Оз; 2,10 ТіО»; 0,71 Со2Оз; 0,74 Мі2Оз; 1,50 510; 3,26 Маг5бів. Козлова А.П. Сравнительньсе испьтания, безгрунтовьїх змалей для труб |Гекст| / А.П. Козлова, Н.И. Губа, И.А. Дробот // Стекло и керамика. - 2001. - Мо 2. - Є. 33-35) - (найближчий аналог).The closest to the claimed invention, in terms of technical essence and the result achieved, is enamel, which is currently used in the enameling of steel pipes for various purposes at PJSC "Emalkhimprom" (Kremenchuk, Poltava Region) and KP "Santekhmontazh" ( Dnipropetrovsk) and includes the following components in the ratio, wt. 9o: 58.08 5102; 4.40 V2Oz; 13.31 MagO; 2.70 KgO; 3.90 1 20; 2.40 Sa; 4.15 Sag"; 2.65 AI2Oz; 2.10 TiO"; 0.71 Co2Oz; 0.74 Mi2Oz; 1.50 510; 3.26 Mag5biv. Kozlova A.P. Comparative tests of groundless primers for pipes |Hext| / A.P. Kozlova, N.I. Guba, I.A. Drobot // Glass and ceramics. - 2001. - Mo 2. - E. 33-35) - (closest analogue).

Недоліками найближчого аналога є: висока температура варки емалей (1250-1350 С) і випалу покриттів (880-920 С); недостатня міцність зчеплення емалі з металом (2,0 Дж); низькі показники фізико-хімічних властивостей безгрунтових покриттів (термостійкості, лугостійкості); незадовільна якість склошару (недостатня щільність та прогари).The disadvantages of the closest analogue are: high temperature of cooking enamels (1250-1350 C) and firing of coatings (880-920 C); insufficient adhesion strength of enamel to metal (2.0 J); low indicators of physical and chemical properties of soilless coatings (heat resistance, alkali resistance); unsatisfactory quality of the glass layer (insufficient density and burns).

В основу винаходу поставлена задача розробити склад безгрунтової емалі з покращеними фізико-хімічними (термостійкістю, луго- і водостійкістю) та експлуатаційними властивостями емалевих покриттів (міцність зчеплення), що використовуються при емалюванні сталевих труб різного призначення, зокрема для труб гарячого водопостачання шляхом коригування кількісного співвідношення компонентів у складі фрити, а також у складі емалевого шлікеру.The invention is based on the task of developing a primerless enamel composition with improved physico-chemical (heat resistance, alkali and water resistance) and operational properties of enamel coatings (adhesion strength), which are used in the enameling of steel pipes for various purposes, in particular for hot water supply pipes by adjusting the quantitative ratio components in the composition of the frit, as well as in the composition of the enamel glaze.

Поставлена задача вирішується тим, що відома емаль для отримання: безгрунтових покриттів, яка включає оксиди кремнію, натрію, калію, бору, кальцію, кобальту, цирконію, марганцю, титану та, відповідно до винаходу, містить у своєму складі вище вказані компоненти при наступному їх співвідношенні, мас. бо: 54,9-57,6 5іО»2; 16,9-19,22 МагО; 4,9-6,5 КО; 6,3-8,73The task is solved by the fact that the enamel for obtaining: soilless coatings is known, which includes oxides of silicon, sodium, potassium, boron, calcium, cobalt, zirconium, manganese, titanium and, according to the invention, contains in its composition the above-mentioned components with the following ratios, mass for: 54.9-57.6 5iO»2; 16.9-19.22 MagO; 4.9-6.5 KO; 6.3-8.73

В2Оз; 3,0-3,8 Са; 0,40-0,46 Со; 2,1-3,6 277052; 0,8-1,3 МпО»; 3,52-5,3 ТіО»; 2,0-2,5 Е".B2Oz; 3.0-3.8 Sa; 0.40-0.46 So; 2.1-3.6 277052; 0.8-1.3 MPO"; 3.52-5.3 TiO"; 2.0-2.5 E".

В табл.1 наведені хімічні склади запропонованих безгрунтових емалей.Table 1 shows the chemical compositions of the proposed primerless enamels.

Для одержання емалевих фрит використовують наступні сировинні матеріали: пісок кварцовий, натрієву та калієву селітри, буру, крейду, оксид кобальту, цирконовий концентрат, марганцеву руду, діоксид титану та плавиковий шпат. Варку емалі проводять при температурі 1260-1280 "С протягом 65-67 хвилин з наступною грануляцією розплаву на воду.The following raw materials are used to produce enamel frits: quartz sand, sodium and potassium nitrate, borax, chalk, cobalt oxide, zircon concentrate, manganese ore, titanium dioxide and fluorspar. Boiling of enamel is carried out at a temperature of 1260-1280 "C for 65-67 minutes, followed by granulation of the melt into water.

Емалеві шлікери готують за загальноприйнятою технологією з додаванням на 100,0 мас.ч. бо фрити вогнетривкої глини, електролітів, кварцового піску та води. Шлікери наносять на попередньо підготовлену металеву поверхню методом поливання; після сушіння склоемалеві покриття випалюють при температурах: металеві зразки при 860 "С протягом 4 хвилин, елементи труб при 860 "С протягом 6 хвилин.Enamel schlickers are prepared according to the generally accepted technology with the addition of 100.0 wt.h. for frits of refractory clay, electrolytes, quartz sand and water. Slickers are applied to a previously prepared metal surface by the watering method; after drying, glass-enamel coatings are fired at the following temperatures: metal samples at 860 "C for 4 minutes, pipe elements at 860 "C for 6 minutes.

Властивості розроблених емалей визначали відповідно стандартам (ГОСТ 10134. 1-82;The properties of the developed enamels were determined in accordance with the standards (GOST 10134. 1-82;

ГОСТ 24788-2001; ТУ 1396-002-17213088-06), які представлені в табл.2.GOST 24788-2001; TU 1396-002-17213088-06), which are presented in table 2.

Запропоновані емалі у порівнянні з прототипом мають наступні переваги: - варка розроблених емалей та випал покриттів проводиться при нижчій температурі (1260- 1280 та 860 "С відповідно), що сприятиме економії енерговитрат; - всі емалі належать до 1-го гідролітичного класу; лугостійкість складає 0,12-0,21 мг/см-год., що є значно вищою, ніж у прототипі; - емалеві покриття мають більшу міцність зчеплення емалі з металом (4,0-5,0 Дж); - склопокриття, на основі розроблених емалей, характеризується щільним, гладким, блискучим склошаром та мають кращу термостійкість (340-360 "С) в порівнянні з прототипом (16079).Compared to the prototype, the proposed enamels have the following advantages: - the cooking of the developed enamels and firing of the coatings is carried out at a lower temperature (1260-1280 and 860 "С, respectively), which will help save energy costs; - all enamels belong to the 1st hydrolytic class; alkali resistance is 0.12-0.21 mg/cm-h, which is significantly higher than in the prototype; - enamel coatings have a higher bond strength between enamel and metal (4.0-5.0 J); - glass coatings, based on the developed enamel, is characterized by a dense, smooth, shiny glass layer and has better heat resistance (340-360 "C) compared to the prototype (16079).

Використання винаходу, в якому пропонується безгрунтова емаль, забезпечує отримання якісних одношарових емалевих покриттів для сталевих труб водо-, газопроводів та труб, що працюють при підвищеній температурі, зниження собівартості емальованих труб за рахунок зменшення енерговитрат при варінні самих емалей і випалі покриттів та покращує властивості емальованих труб і збільшує термін їх служби.The use of the invention, in which primerless enamel is proposed, ensures obtaining high-quality single-layer enamel coatings for steel pipes of water, gas pipelines and pipes operating at elevated temperatures, reducing the cost of enameled pipes due to the reduction of energy consumption during cooking of the enamels themselves and firing of the coatings, and improves the properties of enameled pipes and increases their service life.

Таблиця 1Table 1

Хімічний склад запропонованих емалей, мас. 9УоChemical composition of the proposed enamels, wt. 9Uo

Най Найближчий айменуванняThe closest name

Ц баг Ї717768 Її 11111111 1 -Ts bug Y717768 Her 11111111 1 -

Агоз 1717891 ЇЇAgoz 1717891 HER

Мпбг 17717 ЇЇ 713 | 109 | 170 | 08MPBG 17717 HER 713 | 109 | 170 | 08

ЕЕ А1111201 11125 | 21 | 23EE A1111201 11125 | 21 | 23

Таблиця 2Table 2

Властивості фрит та покриттів (Емаль 25Ц)Properties of frits and coatings (Enamel 25C)

Водостійкість фрит за пижеятаначен зе |зер|»| зв кип'ятіння в 20 Фо-ій НСІ протягом 1,32 34 | 32 | 3,5 3,6 2 год., доWater resistance of the frit for pizheyatanachen ze |zer|»| with boiling at 20 Fo-i NSI for 1.32 34 | 32 | 3.5 3.6 2 hours, to

СС/хв) год. кип'ятіння в дист. воді,SS/min) h. boiling in dist. water,

Таблиця 2Table 2

Властивості фрит та покриттів омисмечлодуї ГГProperties of frits and coatings of the GG slag

Лугостійкість покриття після 4 год. кип'ятіння в 4 У5-му Маон, 02110121 013 012 мг/сме-год.Alkali resistance of the coating after 4 hours. boiling in 4 U5th Mahon, 02110121 013 012 mg/sme-h.

Кислотостійкість покриття після 4 год. кип'ятіння в 20 9б5-ій НОСІ, 0,52 0,56 | 0,48 | 0,51 0,47 мг/сме-год.Acid resistance of the coating after 4 hours. boiling in 20 9b5th NOSE, 0.52 0.56 | 0.48 | 0.51 0.47 mg/sme-h.

Міцність зчеплення при ударі, ДGrip strength upon impact, D

Claims (1)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION Емаль для отримання безгрунтових покриттів, що включає оксиди кремнію, натрію, калію, бору, кальцію, кобальту, цирконію, марганцю, титану та фтору, яка відрізняється тим, що містить у своєму складі вищевказані компоненти при наступному їх співвідношенні, мас.Enamel for obtaining soilless coatings, which includes oxides of silicon, sodium, potassium, boron, calcium, cobalt, zirconium, manganese, titanium and fluorine, which is distinguished by the fact that it contains the above components in the following ratio, by weight. Ус: 54,9-57,6Us: 54.9-57.6 БІО»; 16,9-19,22 МагО; 4,9-6,5 К2О; 6,3-8,73 В2Оз; 3,0-3,8 Са; 0,40-0,46 Со; 2,1-3,6 2102; 0,8-BIO"; 16.9-19.22 MagO; 4.9-6.5 K2O; 6.3-8.73 B2Oz; 3.0-3.8 Sa; 0.40-0.46 So; 2.1-3.6 2102; 0.8- 1,3 Мпо»; 3,52-5,3 ТО»; 2,0-2,5 Р.1.3 Mpo"; 3.52-5.3 TO"; 2.0-2.5 R.
UAA201610834A 2016-10-28 2016-10-28 ENAMEL UA115634C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201610834A UA115634C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 ENAMEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201610834A UA115634C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 ENAMEL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA115634C2 true UA115634C2 (en) 2017-11-27

Family

ID=60410407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201610834A UA115634C2 (en) 2016-10-28 2016-10-28 ENAMEL

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA115634C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6001494A (en) Metal-ceramic composite coatings, materials, methods and products
ES2764465T3 (en) Method of providing a glassy enamel metal-coated steel substrate with a Co and Ni-free primer coat and a primer composition therefor
CN101037294A (en) Porcelain enamel glaze for acid-resistant cast iron sanitary ware
CN103787580A (en) Enameled inner container for water heater and enameling glaze powder
DK2807124T3 (en) METHOD OF MANUFACTURING MINERAL WOOL
US2842458A (en) Low temperature vitreous coatings for steel
Berdzenishvili Functional corrosion-resistant enamel coatings and their adherence strength
UA115634C2 (en) ENAMEL
RU2009121786A (en) METHOD FOR OBTAINING PROTECTIVE COATING ON PROCESSES FROM METALS AND ALLOYS
GB1357062A (en) Coating materials
US3850647A (en) Cermet protective coating
UA114833C2 (en) IRON-FREE ENAMEL
ES2609262T3 (en) Non-enameled enameled sheet steel
MXPA05000498A (en) Water-resistant porcelain enamel coatings and method of manufacturing same.
SU1105483A1 (en) Enamel slip
Hossain et al. Vitreous enamel coating on mild steel substrate: characterization and evaluation
MXPA02003747A (en) Water resistant porcelain enamel coatings and method of manufacturing same.
ES2597166B1 (en) CERAMIC COMPOSITION FOR THE COATING OF METAL SURFACES, METHOD AND RESULTING CERAMIC LAYER
RU2769688C2 (en) Silicate enamel coating for internal protection of steel pipelines
RU2264359C1 (en) Enameling slip for primer coat, method of enameling and enamel coat of metal articles
US3014816A (en) Acid-resistant enamel for stainless steel
Liu et al. Development of Thermally Sprayed Glass Coating for Surface Protection of Metal Material
SU655667A1 (en) Enamel
RU2259328C2 (en) Enamel (variants)
RU2213711C2 (en) Fusible enamel for aluminum