Способ эмалирования полых цилиндрических изделий

 

СПОСОБ ЭМАЛИРОВАНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нанесение эмалевого шликера на внутSIL101M18 . Э

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (111

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOlNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Эш С 23 0 5/02 С 23 (21) 3270710/22"02 (22) 09. 04.81 (Ф6) 23.05.83. Бюл. И 19 (72) В.И. Гладуш, Н.И. Губа, И.С. Сит. ковский, С;И. Богданович, Л.И . Назаренко и К.Б. Тверская (53) 666.293(088.8) (56) 1. Технология эмали и эмалирования металлов. Под ред, Варгина В.В.

И., Стройиздат, 1965, с. 256-257.

2. Авторское свидетельство СССР .

Н 377450, кл. С 23 D 11/00 1969. (54)(57) СПОСОБ ЭИАЛИРОВАНИЯ ПОЛЫХ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нанесение эмалевого шликера на внутреннюю и наружную поверхности и обжиг при температуре, превышающей температуру оплавления эмали, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса на наружную поверхность наносят шликер эмали, дополнительно содержащий тугоплавкий окисел, выбранный из группы: двуокись кремния, окись алюминия, окись маг- . ния, окись хрома, циркон, при эт .м температура оплавления эмали, нанесенной на наружную поверхность, на

10-200 С выше температуры эмали на внутренней поверхности, а обжиг проводят при температуре печи:на 1003/0 C выше температуры оплавления эмали.

1019018

Изобретение относится к эмали". рованию металлов и может быть использовано при производстве труб.

Известен способ эмалирования труб, включающий нанесение эмалевого шлике- 5 ра, сушку и обжиг индукционным током высокой частоты (1 g.

Недостатком указанного способа является неравномерность нагрева металла катанных труб, имеюцих исходную разностенность по периметру и длине.

Хотя эта разностенность и находится в пределах, определенных соответствующими ГОСТами, однако в зоне нагрева в местах даже незначительного утонения воЗникает перегрев металла трубы. Кроме того, за счет большой плотности тока по наружному перимет" ру трубы, а также за счет того, что глубина проникновения тока в несколь-20 ко раз меньше толщины стенки труб происходит опережающий нагрев наружной поверхности, что приводит к образованию прогаров.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является спо- соб эмалирования шликера на поверхность и обжиг при температуре печи, превышающей температуру оплавления эиали íà l00-800оС 2 1.

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за длительности обжига.

Это связано с тем, что повышение температуры печи для ускорения об"

35 жига невозможно, так как оплавление покрытия на -внутренней поверхНости, за счет теплопроводности через наружный слой покрытия и металл трубы, начинается позже наружного покрытия, в связи с чем при температурах больше 1000 С наблюдаются пережоги или прогары последнего.

Целью изобретения является повышение интенсификации процесса эиалирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу эмалирования полых цилиндрических изделий, вклю" чающему нанесение эмалевого шликера на внутреннюю и наружную поверхнос- 50 ти и обжиг при температуре, превышающей температуру оплавления эмали, на наружную поверхность наносят шликер эмали, дополнительно содержащий тугоплавкий окисел, выбранный из 55 группы: двуокись кремния, окись алюминия, окись магния, окись хрома, циркон, при этом температура оплавления эмали, нанесенной на наружную поверхность на 10-200 С выше температуры эмали на внутренней поверхности, I а обжиг проводят при температуре печи на 100-300 С выше температуры оплавления эмали °

При обжиге происходит передача тепла через наружное покрытие и металл трубы, для выравнивания температуры необходимо время. Поэтому повышение температуры оплавления наружного покрытия даже на 1-2 С по сравнению о с температурой оплавления внутреннего покрытия дает возможность сблизить время оплавления внутреннего и наружного покрытия и сократить время обжига. Повынение же температуры оплавления наружного покрытия на величину, равную перепаду температур, вызванному теплопроводностью, позволяет производить обжиг с одновременным оплавлеиием как наружного, так и внутреннего покрытий, т.е. время на выравнивание температур по толщине стенки в этом случае сведено к нуло.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно отобранные цельнокатанные трубы из стали без раковин, трещин и других дефектов подвергают очистке от технологической смазки, ржавчины, окалины. Очистку производят известными методами, например погружением пакета труб в ванну с растворами кислот. После операций по удалению остяков кислот на поверхности и сушки труб подогретым воздухом, производят нанесение эмалевого шликера. При этом на внутреннюю поверхность трубы наносят шликер с более низкой температурой оплавления чем на наружную, путем вертикальной установки трубы, заполнением ее шликером с последующим его сливом. Разницу в температурах оплавления шликеров достигают добавлениеи тугоплавких окислов в шликер (таких, как SiO J

A@03, ИцО, Zr02(ZrS10 ) или тонинои помола эмалевого нликера.

После нанесения шликера на внутреннюю поверхность трубы производят нанесение покрытия на наружную поверхность,например, способом пульверизации. Разность температур оплавлением наружного и внутреннего. слоя шликера подбирается в зависимости от теипературы в рабочей камере печи обжига. Например, для температуры в пес чи 1150 С указанная разность составля10190I8 4 ет 80 С и увеличивается при повышении родистых труб диаметром 86 мм с толщи. температуры обжига. ной стенки 3 5 мм

Опробование проводили при темпеПо окончании нанесения шликера на ратурах в печи 1100, 1154, 1200 и внутреннюю и наружную поверхности тру- 1250 С.. Толщина внутреннего и наружбы проводят сушку .покрытия до полного ного покрытий была одинаковой и соудаления свободной влаги. Сушку про- ставляла 0,35 мм. Время обжига фиксиводят в сушилках различного типа, ровали flpH достижении полного оплавленапример конвейерного с вертикальным ния обоих слоев покрытия., размецбением труб. Перепад температур между оплавлением внутреннего и наружного слоев

Далее осуществляют обжиг покрытия создают путем добавки.в аликер эмали в печи проходного типа. для нанесения на наружную поверхПредлагаемый способ был опробован ность.двуокиси кремния (песка/;. при эмалировании горячекатанных угле- Результаты представлены в табл.1.

Т а б л и ц а 1

t оплавле= ния внутреннего слоя, С

+ оплавления наружного слоя, С

Количество добавки 1 введенной в шликер, Я О, вес.ч.

Перепад температур оплавления между наружным и внутренним слоями

М, ос

860

860

40

900

860

920

980

120

160

1020

180

В настоящее время в практике эмалирования длинномерных изделий (труб) нанесение шликеров осуществляется, как правило, отдельно на внутреннюю 45 и наружную поверхности. Это связано с тем, что одновременное нанесение шликеров на обе поверхности самым простым приемом, например окунанием, приводит к неравномерности покрытия И по толцине.

Для приготовления шликеров применялась фрита марки 25 (ТУ 26-0!-449-72 ) следующего состава, вес.ч!

Si0 58,08; А 2ОЗ 2,65; СаО 2,4; 55

МадО 13,31; К2О 2,7; б1 О 3,9; Br0>

Со О 0,71; Sr0 1,5; Na SIF 3,36.

На основе этой эмали был приготовлен и нанесен-на внутреннюю поверхность шликер, имеющий следующий состав, вес.ч.:

Эмалевая фрита 100",0

Глина - Ч.О." 5,0

Иолибденовокислый аммоний 0,5

Нитрит натрия 0,2

Вода 50,0

Температура оплавления указанного шликера составляла 860оС.

На наружную поверхность были на" несены шликера, приготовленные на основе шликера указанного состава путем добавления в него тугоплавкой добавки двуокиси кремния 510 б. При

9018 4 тугоплавкой добавки 5}0 ., взятой в определенном соотношении к составу шликера.

Качество обжига оценивали по цве" ту и сплошности покрытияе

Результаты опробований представлены в табл. 2.

S 101 этом было расчитано, что введение в весовых частях S}0 приводит к повышению температуры оплавления аликера на 20 С. В табл. 1 приведены конкретные температуры оплавления шликеров, наносимых на наружную поверхность труб, путем введения в шликер

Таблица 2

Качество эмалевого покрытия

Количество обрабатываемых труб, шт

Время обжига, мин

ИМ Температура в печи об" жига, С

17,6 10

Пережог наружного покрытия без нарушения сплошности

1 1100

16 5 }0

15,5 10

40

10 10

180

14,8 5

Местами прогары наружного покрытия

5 1150

l4,1 10

Удовлетворительное потемнение наружного слоя

Хорошее

13 7 10

9 12.00

15,9 10

8,6 2

8,3 10

10

8,0 10

13@

10,8 10

7,5 2

13 1250

735 5

7,2 10

7,4 10

180

Хорошее. l6

Хорошее (наружный. слой темнее, чем внутренний ) 25 6 . 10

17 (извест" 1000 ный способ;) Перепад температуры между наружным и внутренним слоями, С

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Большие прогары наружного покрытия

Удовлетворительное потемнение наружного слоя

Хорошее

Хорошее

Выгорание наружного покрытия

Иестами прогары наружного слоя

Хорошее

7 1 019018 8

Как видно из данных, приведенных Таким образом, применение предлагав табл. 2. при использовании предла- емого способа по сравнению с извест- гаемого способа (NV 3, 7, 11, 15) ным позволит повысить производительпри увеличении температуры печи вре- - ность процесса обжига при сокращении мя обжига, по сравнению с известным g качества покрытий. Это связано с тем, (Ю 1/ ), сокращается с сохранением хо- что диФФеренциация наносимых аликеров рошего качества покрытия. по темпе ра турам оплавления обеспечива"

Номера 3, 7, 11, 15 являются опти- ет возможность осуществления обжига мальными для указанных температур, при одновременном оплавлении покрытия с точки зрения скорости обжига и ка- 10 как на наружной, так . на внутренней чества покрытий на обработанных тру- поверхностях труб, а следовательно, бах. значительно уменьшить время обжига.

Для всех температур обжига значения времени обжига, расположенные выше оптимальных (Ol 2, 1, 6, 5, 10, 9,15 Изобретение позволяет обеспечить по14, 13 ) характеризуют отставание во . повышение производительности всего времени оплавления внутреннего покры- процесса эмалирования гидроцилиндров ( тия от наружного, и ниже оптимальных (труб ) на 20-303 за счет сокращения

М 4, 8, 12, 16 ) — наоборот - отста- времени на обжиг. Это достигается тем, вание наружного. 20 что на наружную поверхность гидроциС увеличением температуры обжига, линдра (трубы ) наносят эмалевый алиа также разницы в температурах оплав- кер, температура оплавления котороголения наружного и внутреннего слоев выше температуры оплавления шликера, (, при оптимальных . значениях этой раз-,наносимого на внутреннюю поверхность: ницы ) дает возможность уменьшить вре- 2s (чем обеспечивается одновременное мя обжига эмалированных труб в 1,6- оплавление внутреннего. и наружного

3, . раза. Выполненными расчетами до- слоев покрытия ), при повышении темпе " казано, что такое сокращение времени ратуры в печи обжига. При увеличении обжига дает возможность увеличить про- производительности обеспечивается и изводительность всего процесса эмали- сохранение качества как внутреннего, рования w на 10-303. твк и наружного покрытий.

Составитель В. Олейниченко

Редактор О Половка «Техое@ B.Пекарь КорректорС. Векмар

Заказ 3641/22 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

«113035 Москва Ж-35 Рачшская наб. д. 4Д

«ЛЗ« 4в «йА-юА а

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4