UA115634C2 - Емаль - Google Patents

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.

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,

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.

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.

Відома фрита для безгрунтового емалевого покриття для захисту чорних металів від корозії кислими агресивними середовищами при підвищених температурах (А.с. 920015 СССР, МПКУ

СсоЗС 7/04, СОЗС 7/06, Фритта для безгрунтового змалевого покрьтия. / Никитина Р.И., Вальбе

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; 1,2-1,6

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.

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.

Відома також емаль для безгрунтового емалювання сталевих виробів, зокрема трубопроводів гарячого водопостачання (Патент Мо 10991 Украйна, МПКЗ СОЗС 8/06, Змаль. /

Пилипенко М.Ф., Опимах Е.Н., Малинский Л.Н., Губа Н.И., Каплюченко М.С., заявл. 13.04.94,

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; 1,0-2,5

Мпо»; 5-8 Сагг; 1-5 ТіО»2; 2-6 АІ2Оз.

Недоліками вищезазначеної емалі є те, що вона містить у своєму складі значну кількість

Зо дороговартісного оксиду кобальту (до 0,7 мас. 95), низькі показники лугостійкості, водостійкості та міцності зчеплення покриттів.

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).

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).

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.

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; 6,3-8,73

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".

В табл.1 наведені хімічні склади запропонованих безгрунтових емалей.

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.

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.

Властивості розроблених емалей визначали відповідно стандартам (ГОСТ 10134. 1-82;

ГОСТ 24788-2001; ТУ 1396-002-17213088-06), які представлені в табл.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).

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.

Таблиця 1

Хімічний склад запропонованих емалей, мас. 9Уо

Най Найближчий айменування

Ц баг Ї717768 Її 11111111 1 -

Агоз 1717891 ЇЇ

Мпбг 17717 ЇЇ 713 | 109 | 170 | 08

ЕЕ А1111201 11125 | 21 | 23

Таблиця 2

Властивості фрит та покриттів (Емаль 25Ц)

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., до

СС/хв) год. кип'ятіння в дист. воді,

Таблиця 2

Властивості фрит та покриттів омисмечлодуї ГГ

Лугостійкість покриття після 4 год. кип'ятіння в 4 У5-му Маон, 02110121 013 012 мг/сме-год.

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.

Міцність зчеплення при ударі, Д

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   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.

   Ус: 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-

   1,3 Мпо»; 3,52-5,3 ТО»; 2,0-2,5 Р.