Защитное стеклокристаллическое покрытие для стали

Изобретение относится к составам стеклоэмалевых защитных покрытий для сталей. Технический результат изобретения заключается в повышении кислото- и щелочестойкости покрытия. Защитное стеклокристаллическое покрытие для стали содержит следующие компоненты, мас.%: SiO2 - 30,26-33,82; Аl2O3 - 1,02-1,14; В2О3 - 13,17-14,73; Na2O - 13,26-14,82; K2O - 0,60-0,67; Li2O - 1,96-2,18; CaO - 2,72-3,04; SrO - 2,63-2,94; TiO2 - 1,19-1,33; BaO - 2,12-2,37; CaF2 - 2,46-2,76; Fе2O3 - 6,89-7,69; Со2О3 - 1,02-1,14; MnO2 - 5,70-6,37; шлак ГРЭС - 5,00-15,00. 3 пр.

 

Изобретение относится к составам защитных покрытий для сталей и может быть использовано в металлургической и нефтяной отраслях промышленности, где применяется трубопроводный транспорт, работающий в условиях активных сред, а также в системе водоснабжения.

Известна эмаль (патент РФ №2098368), содержащая, мас.%: оксид кремния 52-58 БФ SiO2, силикат циркония 0,5-6 БФ ZrSiO4, оксид бора 2-6 БФ В2О3, оксид кобальта 0,2-0,7 БФ Со2О3, оксид кальция 1-6 БФ СаО, оксид марганца 1-2,5 БФ МnО2, фторид кальция 5-8 БФ СаF2, оксид титана 1-5 БФ ТiO2, оксид алюминия 2-6 БФ Аl2О3, оксид натрия Na2O 12-18 и оксид калия K2O 2-6. Недостатком данной эмали является его высокая ресурсоемкость.

Известно также стекло для остеклования стальных труб (заявка РФ №2003101027), содержащее SiO2, Аl2О3, MgO, В2О3, Na2O ZnO, Fе2О3, СаО, СоО при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 - 45,0-49,0, Na2O - 19,0-23,5, Аl2О3 - 1,5-4,5, СоО - 0,5-0,9, СаО - 6,0-9,5, ZnO - 2,0-4,0, MgO - 3,0-6,0, Fе2О3 - 0,1-0,9, В2О3 - 10,6-14,0.

Недостатком стекла для остеклования стальных труб является его высокая ресурсоемкость.

Наиболее близкой по составу является фритта, используемая при эмалировании труб (Технология эмали и защитных покрытий: Учеб. пособие / Под ред. Л.Л.Брагиной, А.П.Зубехина и др. - Харьков: НТУ «ХПИ»; Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2003. - 484 с.), содержащая мас.%: SiO2; Аl2О3; В2О3; Na2O; K2O Li2O; СаО; SrO; ТiO2; ВаО; СаF2; Fе2О3; Со2О3; МnО2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 - 35,0-39,9; Аl2О3 - 0,8-1,3; В2О3 - 14,5-18,1; Na2O - 14,8-18,1; K2O - 0,6-0,8; Li2O - 2,4; CaO - 1,8-4,9; SrO - 3-3,5; TiO2 - 1-2; BaO - 2,2-3; CaF2 - 2,7-3,4; Fе2О3 - 3,6-8,5; Со2О3 - 1,1-1,5; МnО2 - 6,6-7,4.

Недостатком прототипа является его высокая ресурсоемкость.

Задача изобретения - удешевление состава и повышение качества защитного стеклокристаллического покрытия. Удешевление состава защитного стеклокристаллического покрытия происходит за счет снижения его ресурсоемкости, а улучшение качества защитного стеклокристаллического покрытия происходит за счет повышения его кислото- и щелочестойкости,

Достигается это тем, что защитное стеклокристаллическое покрытие для стали, включающее SiO2; Аl2О3; В2О3; Na2O; K2O; Li2O; CaO; SrO; TiO2; BaO; CaF2; Fе2О3; Со2О3; МnО2, дополнительно содержит сверхкислый шлак Новочеркасской ГРЭС Ростовской области следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 53,00; Аl2О3 - 20,64; Na2O - 1,00; K2O - 3,70; CaO - 3,70; ТiO2 - 0,68; Fe2О3 - 14,20; SO2 - 1,45; MgO - 1,6 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 30,26-33,82

Al2О3 1,02-1,14

В2О3 13,17-14,73

Na2O 13,26-14,82

K2O 0,60-0,67

Li2O 1,96-2,18

CaO 2,72-3,04

SrO 2,63-2,94

TiO2 1,19-1,33

BaO 2,12-2,37

СаF2 2,46-2,76

2O3 6,89-7,69

Со2O3 1,02-1,14

МnО2 5,70-6,37

Шлак ГРЭС 5,00-15,00

Защитное стеклокристаллическое покрытие для стали получают следующим образом. Используют следующие сырьевые материалы: песок, полевой шпат, бура, селитра натриевая, оксид кобальта, флюорит, марганцевая руда, оксид титана, поташ, литий углекислый, барий углекислый, мел, оксид стронция, оксид железа, шлак ТЭС. Сырьевые материалы измельчают в шаровой мельнице сухого помола до размера частиц не более 2 мм. Все компоненты шихты защитного стеклокристаллического покрытия взвешивают, засыпают в смеситель, перемешивают и подают во вращающуюся печь периодического действия, где и происходит их сплавление при температуре 1300-1350°С в течение часа. Готовый расплав эмали гранулируют путем выливания в воду.

Пример 1.

Для испытания был взят состав грунтового покрытия с использованием шлака ГРЭС, мас.%:,

SiO2 33,82

Аl2О3 1,14

B2O3 14,73

Na2O 14,82

K2O 0,67

Li2O 2,18

CaO 3,04

SrO 2,94

TiO2 1,33

BaO 2,37

CaF2 2,76

2O3 7,69

Со2O3 1,14

МnО2 6,37

Шлак ГРЭС 5,00

Сумма: 100

Химический состав шлака ГРЭС мас.%: SiO2 - 53,00; Аl2О3 - 20,64; Na2O - 1,00; K2O - 3,70; CaO - 3,70; ТiO2 - 0,68; Fe2O3 - 14,20; SO3 - 1,45; MgO - 1,6

Отвешенные сырьевые материалы в соответствии с составом сплавляются при 1300-1350°С в течение часа. Обжиг защитного стеклокристаллического покрытия на стали осуществляется в электрической печи в диапазоне температур 750-950°С. Полученное защитное стеклокристаллическое покрытие для стали подвергается испытаниям по определению прочности сцепления покрытия со сталью, коррозионной стойкости согласно ГОСТ 24788-81, кислото- и щелочестойкости по ГОСТ 10134,2-82, ГОСТ 10134,3-82, соответственно. В результате испытаний индекс сцепления эмалевого покрытия с металлом Н=94%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 80%, а щелочестойкость 78%.

Пример 2.

Для испытания был взят состав грунтового покрытия с использованием шлака ГРЭС, мас.%:

SiO2 32,04

Al2O3 1,08

В2О3 13,95

Na2O 14,04

K2O 0,63

Li2O 2,07

CaO 2,88

SrO 2,79

TiO2 1,26

BaO 2,25

CaF2 2,61

2О3 7,29

Со2О3 1,08

MnO2 6,03

Шлак ГРЭС 10,00

Сумма: 100

Химический состав шлака ГРЭС, мас.%: SiO2 - 53,00; Аl2О3 - 20,64; Na2O - 1,00; K2O - 3,70; CaO - 3,70; ТiO2 - 0,68; Fе2О3 - 14,20; SO3 - 1,45; MgO - 1,6

Отвешенные сырьевые материалы в соответствии с составом сплавляются при 1300-1350°С в течение часа. Обжиг защитного стеклокристаллического покрытия на стали осуществляется в электрической печи в диапазоне температур 750-950°С. Полученное защитное стеклокристаллическое покрытие для стали подвергается испытаниям по определению прочности сцепления покрытия со сталью, коррозионной стойкости согласно ГОСТ 24788-81, кислото- и щелочестойкости по ГОСТ 10134,2-82, ГОСТ 10134,3-82, соответственно. В результате испытаний индекс сцепления покрытия с металлом H=88%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 89%, а щелочестойкость 87%.

Пример 3.

Для испытания был взят состав грунтового покрытия с использованием шлака ГРЭС, мас.%:

SiO2 30,26

Al2O3 1,02

В2O3 13,17

Na2O 13,26

К2О 0,60

Li2O 1,96

CaO 2,72

SrO 2,63

ТiO2 1,19

ВаO 2,12

CaF2 2,46

2О3 6,89

Со2O3 1,02

МnО2 5,70

Шлак ГРЭС 15,00

Сумма: 100

Химический состав ГРЭС, мас.%: SiO2 - 53,00; Аl2О3 - 20,64; Na2O - 1,00; К2О - 3,70; CaO - 3,70; ТiO2 - 0,68; Fе2О3 - 14,20; SO3 - 1,45; MgO - 1,6

Отвешенные сырьевые материалы в соответствии с составом сплавляются при 1300-1350°С в течение часа. Обжиг защитного стеклокристаллического покрытия на стали осуществляется в электрической печи в диапазоне температур 750-950°С. Полученное защитное стеклокристаллическое покрытие для стали подвергается испытаниям по определению прочности сцепления покрытия со сталью, коррозионной стойкости согласно ГОСТ 24788-81, кислото- и щелочестойкости по ГОСТ 10134,2-82, ГОСТ 10134,3-82, соответственно. В результате испытаний индекс сцепления эмалевого покрытия с металлом Н=86%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 93%, а щелочестойкость 90%.

Защитное стеклокристаллическое покрытие для стали, включающее SiO2; Аl2О3; В2O3; Na2O; K2О; Li2O; CaO; SrO; TiO2; BaO; CaF2; Fе2O3; Со2O3; МnO2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит шлак Новочеркасской ГРЭС Ростовской области следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 53,00; Аl2О3 - 20,64; Na2O - 1,00; K2O - 3,70; CaO - 3,70; TiO2 - 0,68; Fе2O3 - 14,20; SO3 - 1,45; MgO - 1,6 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 30,26-33,82
Аl2O3 1,02-1,14
В2O3 13,17-14,73
Na2O 13,26-14,82
K2O 0,60-0,67
Li2O 1,96-2,18
CaO 2,72-3,04
SrO 2,63-2,94
TiO2 1,19-1,33
BaO 2,12-2,37
CaF2 2,46-2,76
2O3 6,89-7,69
Со2O3 1,02-1,14
МnO2 5,70-6,37
Шлак ГРЭС 5,00-15,00


 

Похожие патенты:
Глазурь // 2435741
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов глазурей для нанесения на керамическую плитку, изразцы, черепицу. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов глазурей для нанесения на керамическую черепицу. .
Глазурь // 2411198
Глазурь // 2384535
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов фриттованных глазурей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки, изделий бытовой керамики.
Изобретение относится к составам масс для получения эмалевого покрытия на изделиях из чугуна, стали. .
Изобретение относится к декорирующим покрытиям для изделий из стекла. .
Глазурь // 2345004
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов фриттованных глазурей, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки, изделий бытовой керамики.
Глазурь // 2341469
Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к глазури. .
Изобретение относится к способам получения прозрачной глазури, применяемой в качестве сырья в производстве облицовочной плитки, изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения.
Глазурь // 2335471
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов фриттованных глазурей, используемых в производстве керамической плитки. .
Изобретение относится к составам диэлектрических стеклоэмалей и предназначено для изоляционного покрытия подложек различных типов
Наверх