Способ эмалирования внутренней поверхности металлической трубы

 

Изобретение относится к эмалированию внутренней поверхности стальной трубы стеклоэмалью и может быть использовано при производстве труб с защитным покрытием. Цель изобретения - улучшение качества покрытия и повьвпение производительности процесса . Конец вращающейся трубы 1 нагревают токами высокой частоты с помощью кольцевого индуктора 2 до температуры (т), соответствующей вязкости эмали , равной 10 - Ю П. Из дозатора 3 на нагретую внутреннюю поверхность конца трубы 1 подают порошок стеклоэмали (ПС) того же состава. При вязкости 10 - 10 И частицы ПС спекают-, ся, образуя на внутренней поверхности трубы кольцевой валик (КВ) 5, Аналогичным спрсобом формируют KB на противоположном конце трубы. Затем в трубу засыпают расчетное количество ПС и осуществляют нагрев кольцевым индуктором при вращательно-поступательном движении трубы. Нагрев трубы проводят до достижения Т, соответствующей вязкости 10 - 10 П, В процессе оплавления эмали на поверхности трубы KB расплавляются. Поверхность , получается гладкая, ровная, блестящая . Формирование KB позволяет предотвратить высыпание ПС из трубы и повысить производительность, 1 з,п, ф-лы, 1 ил. i (Л Ю сх г

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (5ц 4 С 23 Р 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕДАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3899217/22-02 (22) 23,05.85 (46) 15,02.87. Бюл. У 6 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) l0. И. Блинов, М. Г. Сельницын, . В. А. Лупин и Е. В. Пушкарева (53) 666.293(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 939593, кл, С 23 D 5/00, 1980. (54) СПОСОБ ЭМАЛИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ (57) Изобретение относится к эмалированию внутренней поверхности стальной трубы стеклоэмалью и может быть использовано при производстве труб с защитным покрытием. Цель изобрете ния — улучшение качества покрытия и повышение производительности процесса. Конец вращающейся трубы 1 нагревают токами высокой частоты с помощью кольцевого индуктора 2 до температу„„SU„„1289911 А1 ры (T), соответствующей вязкости эма4 ли,.равной 10 — 10 П, Иэ дозатора

3 на нагретую внутреннюю поверхность конца трубы 1 подают порошок стеклоэмали (ПС) того же состава, При вязкости IO — 10 П частицы ПС спекают, ся, образуя на внутренней поверхности трубы кольцевой валик (КВ) 5. Аналогичным способом формируют КВ на противоположном конце трубы. Затем в трубу засыпают расчетное количество ПС и осуществляют нагрев кольцевым индуктором при вращательно-поступательном движении трубы. Нагрев трубы проводят до достижения Т, соответствующей вязкости 10 — 10 П. В про2 4 цессе оплавления эмали на поверхности трубы КВ расплавляются. Поверхность получается гладкая, ровная, блестящая. Формирование КВ позволяет предотвратить высыпание ПС из трубы и .повысить производительность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1289911

Изобретение относится к защите металлических труб в агрессивных средах, в частности стеклоэмалью, и мо" жет быть использовано при производстве труб с внутренним эмалевым пок" 5 рытием.

Цель изобретения — улучшение качества покрытия и повьппение производительности процесса змалирования.

На чертеже представлена схема осуществления способа эмалирования внутренней поверхности трубы порошковыми стеклоэмалевыми материалами.

Конец вращающейся трубы 1 нагревают токами высокой частоты с помощью кольцевого нндуктора 2 до темпе" ратуры, обеспечивающей вязкость эмали, равную 10 — 10 П, т.е. до раз4 з мягчения эмали. Из доэатора 3 на нагретую внутреннюю поверхность трубы 1 подают расчетное количество порошкообразного. с..еклоэмалевого материала 4 того же химического состава, что и стеклоэмалевое покрытие трубы I. Частицы порошкообразного стеклоэмапевого материала 4, попадая на нагретую внутреннюю поверхность вращающейся трубы 1, удерживаются на ней центробежными силами и нод действием тепла от нагретой части трубы 1 размягчаются. При вязкости, pasной 10 — 10 П, частицы порошкового

9 стеклоэмалевого материала 4 спекаются друг с другом, образуя на внутренней поверхности трубы 1 кольцевой 35. валик 5 из стеклоэмалевого материала.

В такой же последовательности формируют второй кольцевой валик на противоположном конце трубы 1.

Затем в трубу 1 с кольцевыми валиками 5 загружают расчетное количество порошкового стеклоэмалевого материала 4 того же химического состава, что и химический состав мате- 45 риала кольцевых валиков 5. Трубу 1 с нанесенным порошком эмали устанав" ливают на рольганг с расположенными на нем под углом к оси, перпендику" лярной оси трубы, приводными ролика- 50 ми и ведут нагрев и вращение трубы при одновременном поступательном перемещении ее через многовитковый стационарно установленный индуктор.

В процессе перемещения трубы и поступательно-вращательного движения ее через индуктор кольцевые валики предотвращают высыпание иэ труб порошкового стеклоэмалевого материала.

При нагреве конца трубы (начало процесса эмалирования) до температуры плавления эмали при вязкости стек2 лоэмалевого материапа, равной 10

10 П, осуществляется расплавление

4 материала кольцевого валика и прилежащего к нему порошкового стеклоэмалевого материала. При этом внутри трубы, в зоне нагрева индуктором, образуется расплав стеклоэмалевого материала, который за счет центробежных сил формируется равномерным слоем на внутренней поверхности конца вращающейся трубы. Одновременно осуществляется обжиг, оплавление стеклоэмалевого покрытия.

При выходе трубы из зоны нагрева индуктором происходит охлаждение слоя расплава эмали на воздухе.

В результате осуществления предлагаемого способа получают внутри трубы 1 слой защитного стеклоэмалевого покрытия по всей внутренней поверхности трубы.

При нагреве второго конца трубы I (окончание процесса эмалирования трубы) до температуры, обеспечивающей вязкость стеклоэмалевого материала, равной 10 — 10 П, аналогичным 2 образом осуществляют расплавление кольцевого валика и получение защитного стеклоэмалевого покрытия на другом конце трубы.

Были изготовлены эмалированные трубы ф 219 мм, толщиной стенки

5,0 мм, длиной 9,0-9,5 и, на внутрен. ней поверхноати которых был нанесен слой защитного эмалевого покрытия толщиной 1,0-1,2 мм.

В качестве материала покрытия использовали порошкообразную фритту эмали марки Э-25 размером частиц

0,5-3,0 мм.

Процесс эмалирования внутренней поверхности трубы порошковыми эмалями осуществляли в следующей последо- вательности: эмалируемую стальную трубу вращали с частотой, равной

250 об/мин, вокруг горизонтальной оси в специальном устройстве. С помощью одновиткового кольцевого индуктора осуществляли нагрев конца трубы токами высокой частоты до температуры 1200; 1100; 800; 600; 500 С, обеспечивающих вязкость эмали Э-25, равную 10

3. Ф 5.

1289911 висимости от температуры нагрева приведены ниже:

Вязкость эмали Э-25, П

Тем пер ат ур а нагрева о эмали, С

1300

t5

1200.

1000

900

20

800

700

600

500

При изготовлении опытной партии . эмалированных труб ф 2!9 мм толщина слоя эмалевого Покрытия по всей внутренней поверхности составляла 1,01,1 мм.

Для получения заданной толщины эмалевого покрытия на концах трубы объем порошковой фритты эмали, расходуемой на образование кольцевого валика внутри трубы, определяли по формуле

V = 2ЯЖЬ 40 где V — объем стеклоэмалевого порошка в валике, мм

2в  — длина кольцевого валика из стеклоэмалевого материала, мм;

R — радиус внутреннего диамет" 45 ра трубы, мм;

h — высота формируемого кольцевого валика, мм, которая должна быть не менее высоты насыпного слоя стеклоэмалевого 50 материала внутри трубы, и определяют расчетным путем до начала процесса эмалирования

Ъ вЂ” ширина формируемого кольцевого валика, мм, которую оп- 55 ределяют экспериментальным путем эмалированием.

V выбирали равным 80 см . ПоэтоУ му, при постоянном значении объема

Вязкость эмалевого расплава оценивали ротационным вискозометром ГОИ.

Вязкость эмали в интервале размягчения определяли методом закручивания штабика. 5

Значение вязкости эмали Э-25 в зафритты эмали (80 см 1 геометрические размеры кольцевого валика (высота валика — h, ширина валика — t ) буд т постоянны.

Расстояние кольцевого валика от торца. трубы определяли по формуле

Ь h

E -=------Р где 1 — расстояние кольцевого валика от торца трубы, мм; — высота формируемого внутри трубы кольцевого валика, мм;

Ь вЂ” ширина кольцевого валика, мм; : — толщина стеклоэмапевого покрытия, мм.

2 выбрали равным 120 мм.

При этом формирование кольцевого валика внутри трубы осуществляли на расстоянии от торца трубы, равном

100, 120, 140 мм.

После полного эмалирования всей трубы выявилось, что при расплавле; нии кольцевого валика, расположенного от торца трубы на расстоянии, равном 120 мм, толщина покрытия на концах трубы составляла 1,0 мм и равнялась толщине покрытия всей внутренней поверхности трубы, Расплавление кольцевого валика, расположенного от торца трубы на расстоянии, равном 100 мм, приводило к повышению толщины покрытия на. концах труб (S=l,3-1,4 мм).

Расплавление кольцевого валика, расположенного от торца трубы на расстоянии, равном 140 мм,,приводило к снижению толкучны покрытия на концах труб (8=0,7-0,8 мм).

Например, для получения на трубе защитного эмалевого покрытия равно1 го 2 мм при расчетном объеме кольцевого валика 80 cM, обеспечивающем з его геометрические размеры (высота валика 8 мм, ширина валика 15 мм), расстояние валика до торца трубы составляет бО мм.

При засыпке фритты эмали на внутреннюю поверхность вращающейся трубы, нагретую до температуры, обеспечивающей вязкость эмали ниже 1О П, осу" ществлялось расплавление фритты эмали на этой поверхности и вследствие низкой вязкости расплава эмали происходило его растекание по поверхности трубы равномерным слоем под действием центробежных сил. При этом кольцевой валик на внутренней поверхности конца трубы сформировать не удалось, 1289911

При засыпке порошкообразной фритты эмали на внутреннюю поверхность конца вращающейся трубы, нагретую до температуры, обеспечивающей вязкость эмали более 10 П, наблюдалось низ-. 5

9 кое качество кольцевого валика, так как вследствие высокой вязкости фритты эмали, обусловленной низкой температурой нагрева конца трубы, не происходило спекания частиц порошкообраэной фритты эмали друг с другом, что приводит к разрушению кольцевого валика при дальнейших технологических операциях по змалированию внутренней поверхности трубы.

Затем в трубу с кольцевыми валиками на внутренней поверхности ее концов загружали расчетное количество порошковой фритты эмали Э-25.

Трубу устанавливали на рольганг с косовалковыми приводными роликами, расположенными и д углом 12 к оси, о перпендикулярной оси трубы, и на них осуществляли вращение трубы с частотой 50-100 мин при одновременном поступательном перемещении трубы с линейной скоростью 0,8-1,5 м/мин.

В процессе перемещения и вращательно-поступательного движения трубы кольцевые валики внутри трубы 30 исключали воэможность высыпания из нее порошковой фритты эмали.

При входе трубы в зону нагрева стационарно установленным многовитковым индуктором и нагреве ее до 35 о

1200-1300 С, обеспечивающей вязкость эмали, равной 10 — 10 П, осуществ4 лялось расплавление материала кольцевого валика и прилежащей к нему фритты эмали. 40

Осуществляя непрерывно"последовательный нагрев, трубы при одновременном поступательно-вращательном движении трубы через индуктор, получали внутри трубы слой защитного эмалево- 45 го покрытия по всей внутренней поверхности трубы.

При нагреве второго конца трубы (окончание процесса эмалирования) до 1200-1300 С, обеспечивающей вяз- 50 кость эмали, равной 10 - 10 П, 2 . 4 аналогичным образом осуществляли расплавление другого кольцевого валика и получение защитного эмалевого покрытия на конце трубы. 55

1, Способ эмалирования внутренней поверхности металлической трубы, включающий засыпку порошка стеклоэмали внутрь вращательно-поступательно перемещающейся трубы и оплавление стеклоэмали на нагретой трубе, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества покрытия и повышения производительности процесса эмалирования, перед засыпкой порошка стеклоэмали на концах трубы, нагретой до температуры, соответствующей

При нагреве трубы до температуры, обеспечивающей вязкость эмали более

10 П, снижалось качество защитного

4 покрытия, при этом на поверхности покрытия наблюдались наплывы и неравномерность толщины покрытия по сечению трубы, что снижало качество эмалевого покрытия, При нагреве трубы до температуры, обеспечивающей вязкость эмалевого расплава менее 10 П, на поверхности покрытия появлялись прогары, что снижало качество эмалевого покрытия.

Качество эмалевого покрытия оценивали по внешнему виду покрытия и

его сплошности. Внешний вид эмалевого покрытия внутри эмалированной трубы и на ее концах проверяли визуально, а сплошность эмалевого покрытия проверяли электролитическим методом на дефектоскопе ЛКД-1-М, Эмалевое покрытие на внутренней поверхности концов труб, эмалированных предлагаемым способом, ровное, гладкое, без сколов и трещин, сплошное, в то время как эмалевое покрытие на концах труб, эмалированных известным способом, ровное, гладкое, но имеет сколы, трещины и не сплошное.

Предлагаемый способ эмалирования внутренней поверхности порошковыми стеклоэмалевыми материалами позволяет повысить качество эмалевого покрытия на концах эмалированной трубы; повысить производительность эмалирования внутренней поверхности сталь- ных труб порошковыми стеклоэмалями за счет возможности осуществления поточного метода эмалирования внутренней поверхности труб порошковыми стеклоэмалевыми материалами вследствие исключения высыпания порошкового материала из трубы путем формирования на внутренней поверхности концов трубы коЛьцевых валиков иэ порошкового эмалевого материала.

Формула и э обретения

7 1289911 вязкости стеклоэмали, равной 104

10 П, на расстоянии от торцов трубы

9 формируют кольцевые валики путем засыпки порошка стеклоэмали при одновременном вращении трубы вокруг го- 5 ризонтальной оси,а опяавление стеклоэмали осущестзляют при нагревании трубы кольцевым индуктором до температуры, соответствующей вязкости стеклоэмали 10 -10 П. 10

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что кольцевые ваI лики формируют на расстоянии от торца трубы по уравнению д h

E = — -)

6 где расстояние кольцевого валика от торца трубы, мм, высота кольцевого валика, мм; ширина кольцевого вапика, мм; толщина слоя стеклоэмалевого покрытия, мк.

Составитель В. Олейииченко

Редактор И. Киштулинец Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

Заказ 7872/26 Тираж 958

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4