Способ эмалирования полых цилиндрических изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (111 ЭШС 230 У 02 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОЬВУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) 1. Технология эмали и эмалирования металлов. Под ред, Варгина В.В. И., Стройиздат, 1965, с. 256-257.2. Авторское свидетельство СССР . Нф 377 ЙО кл. С 23 О 11/00, 1969, (54)(57) СПОСОБ ЭИАЛИРОВАНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нанесение эмалевого шликера на внут" реннюю и наружную поверхности и обжигпри температуре, превышающей температуру оплавления эмали, о т ли "ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процессана наружнуюповерхность наносят шликер эмали,дополнительно содержащий тугоплавкийокисел, выбранный из группы: двуокиськремния, окись алюминия, окись магния, окись хрома, циркон, при эт.мтемпература оплавления эмали, нане"сенной на наружную поверхность, на10"200 фС выше температуры эмали навнутренней поверхности, а обжиг про"водят при температуре печи на 100 ЗфОС выше температуры оплавленияэмали.Изобретение относится к эмали",рованию металлов и может быть использовано при производстве труб,Известен способ эмалирования труб,включающий нанесение эмалевого шликера, сушку и обжиг индукционным токомвысокой частоты 1,1,Недостатком указанного способа является неравномерность нагрева метал"ла катанных труб, имеющих исходнуюразностенность по периметру и длине.Хотя эта разностенность и находитсяв пределах, определенных соответствующими ГОСТами, однако в зоне нагрева в местах даже незначительного 15утонения воЗникает перегрев металлатрубы. Кроме того, за счет большойплотности тока по наружному перимет"ру трубы, а также за счет того, чтоглубина проникновения тока в несколь ко раз меньше толщины стенки трубпроисходит опережающий нагрев наружной поверхности, что приводит к образованию прогаров.Наиболее близким по технической 25сущности к изобретению является спо-соб эмалирования шликера на поверхность и обжиг при температуре печи,превышающей температуру оплавленияэмали на 100-800 оС 21.30Недостатком известного способаявляется его низкая производительность из-за длительности обжига.Это связано с тем, что повышениетемпературы печи для ускорения об"35жига невозможно, так как оплавлениепокрытия 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 илипрогары последнего.Целью изобретения является повышение интенсификации процесса эмалирования.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу эмалированияполых цилиндрических изделий, вклю"чающему нанесение эмалевого шликерана внутреннюю и наружную поверхности и обжиг при температуре, превышающей температуру оплавления эмали,на наружную поверхность наносятшликер эмали, дополнительно содержа"щий тугоплавкий окисел, выбранный из 55группы: двуокись кремния, окись алюминия, окисьмагния, окись хрома,циркон, при этом температура оплавления эмали, нанесенной на наружную поверхность на 10-200 С выше температуры эмали на внутренней поверхности, а обжиг проводят при температуре печи на 100-300 С выше температуры оплавления эмалиПри обжиге происходит передача теп. ла через наружное покрытие и металл трубы, для выравнивания температуры необходимо время. Поэтому повышение температуры оплавления наружного покрытия даже на 1-2 С по сравнениюос температурой оплавления внутренне" го покрытия дает возможность сблизить время оплавления внутреннего и наружного покрытия и сократить время обжига, Повышение 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 нулю.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 раство" рами кислот. После операций по удалению остяков кислот на поверхности и сушки труб подогретым воздухом, производят нанесение эмалевого шли" кера. 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 алике" ров достигают добавлением тугоплав" ких окислов в шликер (таких, как 10 АЙ 03, ИцО, Ег 02(г 10 .) или тониной помола эмалевого шликера. 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 температуры в рабочей камере печи обжига. Например, для температуры в песчи 1150 С указанная разность составля1019018 4ет 80 С и увеличивается при повышении родистых труб диаметром 86 мм с толщитемпературы обжига. ной стенки 3,5 мм,Опробование проводили при темпеПо окончании нанесения шликера на ратурах в печи 1100, 1150, 1200 ивнутреннюю и наружную поверхности тру 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 фикси"водят в сушилках различного типа, ровали при достижении полного оплавленапример конвейерного с вертикальным ния обоих слоев покрытия.,размецением труб. Перепад температур между оплавлением внутреннего и наружного слоевДалее осуществляют обжиг покрытиясоздают путем добавки.в аликер эмалив печи проходного типа. для нанесения на наружную поверхПредлагаемый способ был опробован ность, двуокиси кремния (песка;.при эмалировании горячекатанных угле" Результаты представлены в табл.1.Таблица 1 Ф оплавления внутреннегослоя 1 фС Ф оплавле" ния наружного слоя, С Количестводобавки,введеннойВ ШЛИКЕР.Й О, вес.ч. Перепад температур оплавления между на"ружным и внутренним слоямиМ, оС 860 860 20 40 900 860 60 920 80 980 120 1020 180 В настоящее время в практике эмалирования длинномерных изделий (труб)нанесение шликеров осуществляется,как правило, отдельно на внутреннюю 45и наружную поверхности. Это связанос тем, что одновременное нанесениешликеров на обе поверхности самымпростым приемом, например окунанием,приводит к неравномерности покрытия .50по толцине,Для приготовления шликеров применялась фрита марки 25 ( ТУ 26-01-449-72следующего состава, вес,ч510 58,08; АРТРОЗ 2,65; СаО 2,4; ыНа,о 13,31; К О 2,7; О О 3,9; ВгаСоО 0,71; ЬгО 1,5; Ма 5 Г 3,36. На основе этой эмали был приготов" лвн и нанесен на внутреннюю поверхность шликер, имеющий следующий со" став, вес.ч.:Эмалевая фрита 100",0 Глина " Ч,О." 5,0 Иолибденовокислыйаммоний 0,5Нитрит натрия 0,2 Вода 50,0Температура оплавления указанного шликера составляла 860 оС.На наружную поверхность были на" несены шликера, приготовленные на основе шликера указанного состава путем добавления в него тугоплавкой добавки двуокиси кремния 510. При9018 4тугоплавкой добавки 50 взятой в определенном соотношении к составу шликера.Качество обжига оценивали по цве"ту и сплошности покрытияеРезультаты опробований представлены в табл. 2. 3 101 этом было расчитано, что введение в весовых частях 10 приводит к повышению температуры оплавления шликера на 20 С. В табл. 1 приведены конкретные температуры оплавления шликеров, наносимых на наружную поверхность труб, путем введения в шликер Таблица 2 Качество эмалевогопокрытия Количествообрабатываемых труб,шт Времяобжига,мин В Температура в печи обжига, С 17,6 10 Пережог наружногопокрытия без нарушения сплошности 1 1100 16,5 10 15,5 1 О 20 40 10 10 180 14,8 5 Местами прогарынаружного покрытия 5 1150 40 14,1 10 Удовлетворительноепотемнение наружного слоя 80 Хорошее 13,7 10 1800 89 1200 15,9 108,6 2 8,3 1 О 80 10 8,0 10 1800 10,8 107,5 2 13 1250 735 5 7,2 10 7,4 10 80 180 Хорошее, 16 Хорошеенаружный, слой темнее,чем внутренний ) 25,6 . 10 17извест" 1000 ныйспособ,) Перепад температуры между наружными внутреннимслоями, С Хорошее Хорошее Хорошее ХорошееБольшие прогары наружного покрытияУдовлетворительное потемнение наружного слояХорошее ХорошееВыгорание наружногопокрытияМестами прогарынаружного слояХорошее7 1019018 8Как видно из данных, приведенных Таким образом, применение предлагав табл. 2. пои использовании предла- емого способа по сравнению с извест-гаемого способа (Ю 3 7, 11, 15) ным позволит повысить производитель" при увеличении температуры печи вре- ность процесса обжига при сокращении мя обжига, по сравнению с известным з качества покрытий. Это связано с тем, ( Ю 17 ), сокращается с сохранением хо. что диФФеренциация наносимых щликеров рошего качества покрытия, по темпе ра турам оплавления обеспечива"Номера 3, 7, 11, 15 являются опти- ет возможность осуществления обжига мальными для укаэанных температур, при одновременном оплавлении покрытия с точки зрения скорости обжига и ка 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 (8 М 2, 1, 6, 5, 10, 9,5 Изобретение позволяет обеспечить по" 11, 13 ) характеризуют отставание во . повышение производительности всего времени оплавления внутреннего покры- процесса эмалирования гидроцилиндров тия от наружного, и ниже оптимальных (труб ) на 20-30 за счет сокращенияМ ч, 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 которого . ления наружного и внутреннего слоев выше температуры оплавления шликера, при оптимальных, значениях этой раз- ,наносимого на внутреннюю поверхность ницы )дает возможность уменьшить вре-и (чем обесгечивается одновременное мя обжига эмалированных труб в ю 1,6- оплавление внутреннего. и наружного 3,5 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 иэводительность всего процесса эмали"з сохранение качества как внутреннего, рования, гна 10-303. твк и наружного покрытий.Составитель В. ОлейниченкоРедактор О. Половка Техоев Л.Пекарь КорректорС йекмарЗаказ 36 ч 1/2 Г Тир 956ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений. и открытий113035 Москва Ж"35 Раидская наб. дд 4/3 35"35 ид 1 д 5 вФФилиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 5