Способ получения эмалевого покрытия

 

Изобретение относится к технологии силикатного эмалирования и может быть использовано для нанесения покрытий на стальные детали изделий бытового назначения, например стиральных машин, газовых плит, микроволновых печей, посуды и т. д. Сущность изобретения заключается в том, что в шликер вводят базальт системы SiO2-Me2O3-RO-R2O в количестве 10 - 60% от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,2 - 1,5% от общей массы фритты и базальта. Технический результат изобретения заключается в снижении производственных затрат, расширении сырьевой базы и улучшении охраны окружающей среды. 1 табл.

Изобретение относится к технологии силикатного эмалирования и может быть использовано для нанесения покрытий на стальные детали изделий бытового назначения, например, стиральных машин, газовых плит, микроволновых печей, посуды и т.д.

Известен способ получения силикатного покрытия, включающий приготовление и нанесение шликера на металл с последующей сушкой и обжигом покрытия [1,2].

Известно, что с помощью вводимых в шликер мельничных добавок (заправочных средств и тугоплавких неметаллических материалов) возможно регулировать свойства не только эмалевого шликера, но и готового покрытия: цвет, блеск, заглушенность, химическую устойчивость, коэффициент термического расширения и др. [2,3]. Так например, для расширения интервала обжига грунтового покрытия используют кварцевый песок и фторосодержащие соединения (CaF2, Na2SiF6, Na3AlF6) в количестве 5-40% от массы фритты. Кроме того, расширение интервала обжига и улучшение качества покрытия достигается путем смешения двух или более грунтовых фритт разного химического состава и с разной температурой размягчения. Причем при размоле смешивают более тугоплавкую фритту с легкоплавкой [I, с.95-96, 131-138].

В производственной практике чаще всего в качестве тугоплавкой фритты используют грунт N 601, содержащий, мас. %: SiO2 - 44,95; Al2O3-2,5; TiO2-2,0; Na2O-22,51; Fe2O3-1,5; B2O3-9,5; MnO2-2,0; Ni2O3-0,99; CaF2-14,17, который смешивают при помоле с легкоплавкой фриттой [l]. Способ получения эмалевого покрытия, включающий введение при помоле в шликер грунта N601, нанесение шликера, сушку и обжиг покрытия, является по своей сущности наиболее близким аналогом предложенного изобретения.

К недостаткам известного способа можно отнести то, что для улучшения технологических свойств шликера и получения качественных покрытий в состав шликера вводят сильнотоксичные соединения фтора или тугоплавкие фторосодержащие фритты.

Использование фторосодержащих соединений или фритт при приготовлении шликера приводит к ухудшению условий охраны окружающей среды. Кроме того, для плавки многофторосодержащих тугоплавких фритт требуется больше энергозатрат и увеличение расхода относительно дорогостоящих химикатов: буры, борной кислоты, кальцинированной соды, натриевой и калиевой селитр, оксидов алюминия, кобальта, никеля, железа и др. Это приводит к удорожанию эмалируемых изделий.

Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является снижение токсичности, тепло- и материальных затрат, расширение сырьевой базы используемых материалов в эмальпроизводстве, а также улучшение качества покрытия.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно предлагаемому способу получения эмалевого покрытия, включающего приготовление и нанесение шликера с последующей сушкой и обжигом покрытия, в шликер дополнительно, в качестве мельничной добавки, вводят базальт системы SiO2-Me2O3-RO-R2O в количестве 10. ..60% от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,2...1,5% от общей массы фритты и базальта.

Базальт представляет собой распространенную изверженную горную породу, имеющую полиминеральный состав, нетугоплавкую и химически стойкую к большинству кислот и оснований. В предложенном способе был использован базальт системы SiO2-Me2O3-RO-R2O различных месторождений и различного состава. Например, базальт месторождения Иваново-Долинское (Украина) содержит, мас.%: SiO2 - 48,87; Al2O3 - 14,97; Fe2O3 - 8,47; FeO - 6,39, CaO - 8,34; MgO - 5,83; TiO2 - 2,79; MnO2 - 0,80; Na2O - 1,50; K2O - 0,75; SO3 - 0,25; CO2 - 0,20; п. п. п. (потери при прокаливании) - 2,56. Базальт месторождения Берестовецкое (Украина) содержит, мас.%: SiO2 - 49,03; Al2О3 - 12,59; Fe2O3 - 3,88; FeO - 10,15; CaO - 9,53; MgO - 5,47; TiO2 - 2,85; MnO2 - 0,60; Na2O - 2,34; К2O - 0,66; SO3 - 0,16; CO2 - 0,21; п.п.п. - 2,59.

Технический результат изобретения заключается в снижении производственных затрат, расширении сырьевой базы и улучшении охраны окружающей среды.

Для получения покрытия варят фритту, гранулируют ее мокрым способом, приготавливают из нее шликер, причем при помоле в шликер, кроме обычных заправочных средств, вводят базальт системы SiO2-Me2O3-RO-R2O в количестве 10. . . 60% от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,2...1,5% от общей массы фритты и базальта, наносят шликер на металл, полученное покрытие сушат и обжигают. Полученный шликер, содержащий базальт и оксиды никеля, обладает хорошими реологическими свойствами и кроющей способностью. Его можно наносить как окунанием, обливом, так и пульверизацией. При сушке усадка слоя незначительна. Высушенный слой получается прочным, с хорошей адгезией к металлу. При обжиге образующаяся эмаль обладает хорошей смачиваемостью металлической поверхности, а также хорошей растекаемостью и адгезией.

Примеры осуществления изобретения Пример 1. Фритту, содержащую, мас.%: SiO2 - 34,21; Al2O3 - 4,00; TiO2 - 1,40; Na2O - 26,14; Fe2O3 - 4,51; B2O3 - 21,00; MnO2 - 5,58; P2O5 - 1,90; Co2O3 - 0,35; Ni2O3 - 0,91, размалывают мокрым способом в шаровой мельнице, причем при помоле в шликер, кроме заправочных средств, вводят базальт системы SiO2-Me2O3-RO-R2O в количестве 10% от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,25 от общей массы фритты и базальта, после чего полученный шликер наносят на эмалируемое изделие, сушат и обжигают покрытие.

Пример 2. Из фритты, содержащей, мас.%: SiO2 - 36,0; Na2O - 20,0; Fe2O3 - 7,0; B2O3 - 22,0; MnO2 - 2,0; K2O - 4,0; Li2O - 1,0; ZrO2 - 5,0; NiO - 3,0, готовят покрытие, как в примере 1. В шликер вводят 33,4% базальта от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,2% от общей массы фритты и базальта.

Пример 3. Из фритты, содержащей, мас.%: SiO2 - 33,8; B2O3 - 24,2; Al2O3 - 5,1; CaO - 7,9; Na2O - 21,8; CoO - 0,2; NiO - 1,8; F - 5,0 и фритты, содержащей, мас. %: SiO2 - 38,6; B2O3 - 20,2; Al2O3 - 6,8; CaO - 8,0; Na2O - 21,1; CoO - 0,2; NiO - 1,5; Mn2O3 - 0,4; F - 3,2, взятых в соотношении 1:1, готовят покрытие, как в примере 1. В шликер вводят 50% базальта от массы фритты и 1% окиси или закиси никеля от общей массы фритты и базальта.

Пример 4. Из фритты состава по примеру 2 готовят покрытие согласно примеру 1. В шликер вводят 60% базальта от массы фритты и 1,5% окиси или закиси никеля от общей массы фритты и базальта.

Пример 5. Из фритты состава по примеру 2 готовят покрытие согласно примеру 1. В шликер вводят 10% базальта от массы фритты и 0,2% окиси или закиси никеля от общей массы фритты и базальта.

Свойства полученных покрытий представлены в нижеследующей таблице.

Экспериментальные данные показывают, что после обжига покрытия, полученные путем введения в шликер эмалей 10...60% базальта от массы фритты и 0,2. . . 1,5% окиси или закиси никеля от общей массы фритты и базальта, характеризуются удовлетворительным внешним видом, сплошностью и улучшенными физико-химическими свойствами.

Использование предлагаемого способа позволяет получить качественные покрытия, снизить производственные затраты, расширить сырьевую базу эмальпроизводства и улучшить условия охраны окружающей среды.

Источники информации 1. Эмалирование металлических изделий. Под редакцией В.В.Варгина, М.-Л.: Гос. научно-техническое издательство машиностроительной литературы. 1962, стр.93-101, 131-138, 147-171,189-198.

2. Эмалирование металлических изделий, 2-е изд. дополненное и переработанное под общей редакцией В.В.Варгина. Л.: Машиностроение, 1972, стр. 495 с илл.

3. А.Петцольд и П.Пешманн. Эмаль и эмалирование. Справочник. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1990, стр.99-101, 133, 150-160.

Формула изобретения

Способ получения эмалевого покрытия, включающий приготовление и нанесение шликера с последующей сушкой и обжигом покрытия, отличающийся тем, что в шликер вводят базальт системы SiO2 - Me2O3 - RO - R2O в количестве 10 - 60% от массы фритты и окись или закись никеля в количестве 0,2 - 1,5% от общей массы фритты и базальта.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к эмалированию труб, в частности к способам формирования шероховатого стеклоэмалевого покрытия на обсадных трубах

Изобретение относится к нанесению стекловидных покрытий на поверхность изделий, в частности варисторов

Изобретение относится к эмалированию стеклоэмалями металлических изделий сложной конфигурации шликерным способом - окунанием, обливом, пульверизацией

Изобретение относится к машиностроению, и в частности судостроению, и может быть использовано для окраски стальных деталей в водном растворе эмали методом осаждения

Изобретение относится к покрытию металлических материалов, а именно к эмалированию изделий из чугуна и стали, в частности посуды, мокрым способом

Изобретение относится к эмалированию стальных труб и может быть использовано в производстве стальных эмалированных труб для химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, где необходима надежная антикоррозионная защита сварного шва

Изобретение относится к эмалированию металлических изделий и может быть использовано при приготовлении эмалевого шликера, наносимого на изделия санитарно-технического, хозяйственно-бытового, строительного и другого назначения

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к способам эмалирования металлических изделий для производства химического оборудования, изделий хозяйственно-бытового назначения, в электронной технике

Изобретение относится к изготовлению эмалевых покрытий и может быть использовано для защиты металлических покрытий от коррозии при изготовлении стальных водо-, газо- и нефтепроводных труб, при эмалировании листов набивки регенеративных вращающихся воздухонагревателей паровых котлов, химической и газовой аппаратуры и арматуры к ней, емкостей и других видов изделий, работающих в агрессивных средах

Изобретение относится к эмалированию стеклоэмалями металлических изделий сложной конфигурации шликерным способом - окунанием, обливом, пульверизацией

Изобретение относится к составам шликеров для получения покровных эмалей на основе эмалевых фритт и может быть использовано в электробытовом машиностроении

Изобретение относится к эмалированию алюминия и его сплавов и может быть использовано в производстве эмалированных алюминиевых изделий, в том числе посуды, изделий бытового назначения и т.п

Изобретение относится к составам эмашликеров, используемых для получения эмалевых покрытий на стальных изделиях
Изобретение относится к области синтеза жаростойких покрытий для защиты нихромовых сплавов от газовой коррозии, в частности обжигового инструмента

Изобретение относится к технологии силикатного эмалирования и может быть использовано для нанесения покрытий на стальные детали изделий бытового назначения, например стиральных машин, газовых плит, микроволновых печей, посуды и т

Наверх