BG60393B1

BG60393B1 - Enamel

Info

Publication number: BG60393B1
Application number: BG98027A
Authority: BG
Inventors: Гергана Пирлова
Original assignee: Гергана Пирлова
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-02-28
Also published as: BG98027A

Abstract

The enamel can be applied as anticorrosive protection of steel equipment and its parts operating in aggressive media at elevated temperature. It has high acid and alkaline resistance and good cohesion with the metal surface. The enamel consists of basic frit containing, in wt.%: silicon dioxide from 45 to 70, boric oxide from 2 to 16, sodium oxide from 10 to 18, calcium oxide from 3 to 9, alumina from 0.5 to 6, cobalt oxide 0.3-1, nickel oxide 0.3-0.95, lithium oxide from 0 to 7, potassium oxide from 0 to 4, manganese oxide from 0 to 3, copper oxide from 0 to 3, titanium oxide from 0 to 6, iron oxide from 0 to 5, phosphorus pentoxide from 0 to 4, fluorine 0-6.2 and zirconium oxide from 0.5 to 10. Wherever necessary, one or more additionals frits at ratio basic to additionals 10-90:90-10 can be added to the basic frit in order to widen the temperature range of firing, reducing defects and improving the outside appearance of the enamel coating. The enamel melts at 1240-1290° with subsequent granulation in cold water. Enamel dross by a well-known technology is prepared from the enamel frit produced.

Description

Изобретението се отнася до емайл, по специално безгрундов, състоящ се от една или повече емайлни фрити, предназначен за покритие на стоманена апаратура, работеща в агресивни среди при повишени температури, в това число за реактори, тръби, водонагреватели, детайли за перални машини и др.The invention relates to enamel, in particular groundless, consisting of one or more enamel frits, intended for coating steel apparatus operating in aggressive environments at elevated temperatures, including reactors, pipes, water heaters, washing machine parts, etc. .

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е безгрундов емайл, предназначен за експлоатация в алкални среди, съдържащ в мас.%: силициев двуоксид от 35 до 49, двуалуминиев триоксид от 3 до 6, двуборен триоксид от 8,6 до 17,2, натриев оксид от 14 до 21, калиев оксид от 2 до 3,5, титанов двуоксид от 3 до 4,5, калциев оксид от 2,5 до 7,5, кобалтов оксид 0,8- 1,3, никелов оксид 0,01-0,2, манганов двуоксид 0,1-0,6, двуфосфорен петоксид 0,8-2,6, флуор от 1,7 до 5,1, циркониев двуоксид от 3,5 до 5,2 /1/.Known groundless enamel for use in alkaline media containing by weight: silica 35 to 49, alumina 3 to 6, dioxide trioxide 8.6 to 17.2, sodium oxide 14 to 21, potassium oxide from 2 to 3.5, titanium dioxide from 3 to 4.5, calcium oxide from 2.5 to 7.5, cobalt oxide 0.8-1.3, nickel oxide 0.01-0.2, manganese dioxide 0,1-0,6, biphosphorus petoxide 0,8-2,6, fluorine from 1,7 to 5,1, zirconium dioxide from 3,5 to 5,2 (1).

Недостатък на описания емайл е ниската му киселинна устойчивост, загубата на тегло след 4 часа варене в 20 %-ен разтвор на солна 2 киселина, от 0,16 до 0,21 mg/cm .A disadvantage of the enamel described is its low acid resistance, weight loss after 4 hours of boiling in 20% hydrochloric acid solution, from 0.16 to 0.21 mg / cm.

Най-близък до предлагания състав е безгрундов емайл, съдържащ в мас.%: силициев двуоксид от 55 до 70, двуалуминиев триоксид от 0,5 до 5, двуборен триоксид от 2 до 6, натриев оксид от 8 до 15, калиев оксид от 1 до 6, литиев оксид от 1 до 8, титанов двуоксид от 0,5 до 8, калциев оксид от 5 до 10, кобалтов оксид от 0,4 до 1, никелов оксид 0,55-1, калциев флуорид от 2 до 8, меден оксид от 0 до 4, манганов двуоксид от 0 до 4 /2/.Closest to the present composition is a groundless enamel containing, by weight,%: silica 55 to 70, alumina 0.5 to 5, bicarbonate 2 to 6, sodium oxide 8 to 15, potassium oxide 1 to 6, lithium oxide from 1 to 8, titanium dioxide from 0.5 to 8, calcium oxide from 5 to 10, cobalt oxide from 0.4 to 1, nickel oxide 0.55-1, calcium fluoride from 2 to 8, copper oxide from 0 to 4, manganese dioxide from 0 to 4 (2).

Недостатък на описания емайл е ниската му алкална устойчивост и ограниченото му приложение, само в кисели среди.The disadvantage of the enamel described is its low alkaline resistance and its limited application, only in acidic media.

Техническа същност на изобретението Същността на изобретението се изразява в това, че емайлът се състои от една основна фрита на базата на: силициев двуоксид, двуборен триоксид, натриев оксид, калциев оксид, двуалуминиев триоксид, кобалтов оксид, никелов оксид и съдържа циркониев двуоксид от 0,5 до 10 мас.%, като отделните компоненти на фритата са в следните количества в мас.%: силициев двуоксид от 45 до 70, двуборен триоксид от 2 до 16, натриев оксид от 10 до 18, калциев оксид от 3 до 9, двуалуминиев триоксид от 0,5 до 6, кобалтов оксид, 0,3-1, никелов ок сид 0,3-0,95 и още: литиев оксид от 0 до 7, калиев оксид от 0 до 4, манганов двуоксид от 0 до 3, меден оксид от 0 до 3, титанов двуоксид от 0 до 6, двужелезен триоксид от 0 до 5, двуфосфорен петоксид от 0 до 4 , флуор от 0 до 6,2.The essence of the invention is that the enamel consists of one basic frit based on: silica, double boron trioxide, sodium oxide, calcium oxide, alumina, cobalt oxide and nickel oxide 0 , 5 to 10 wt.%, The individual components of the frit being in the following amounts in wt.%: Silica 45 to 70, bicarbonate 2 to 16, sodium oxide 10 to 18, calcium oxide 3 to 9, alumina from 0.5 to 6, cobalt oxide, 0.3-1, nickel oxide 0.3-0, 95 and more: lithium oxide 0 to 7, potassium oxide 0 to 4, manganese dioxide 0 to 3, copper oxide 0 to 3, titanium dioxide 0 to 6, ferrous trioxide 0 to 5, biphosphorus petoxide 0 to 4, fluorine from 0 to 6.2.

При необходимост, за разширяване на температурния интервал на изпичане на емайла, за намаляване на риска от появата на дефекта рибена люспа, подобряване на външния вид на емайловото покритие и др., към основната фрита могат да се добавят една или повече допълнителни фрити в различно процентно съотношение спрямо основната фрита, съобразно областта на приложение на емайла, като съотношението между основна и допълнителна фрита е 10-90:90-10.If necessary, to extend the enamel firing temperature range, to reduce the risk of a fish flake defect, to improve the appearance of the enamel coating, etc., one or more additional frits of different percentages may be added to the base frit. the ratio of the base frit according to the area of application of the enamel, the ratio of the base frit to the additional frit is 10-90: 90-10.

Фритите се смилат заедно с обичайните добавки и пълнители за безгрундовите емайли за получаване на работен шликер.The frits are ground together with the usual additives and fillers for groundless enamels to obtain a working slip.

Допълнителната фрита съдържа в мас. %: силициев двуоксид от 38 до 62, двуалуминиев триоксид от 0,6 до 7,5, калциев оксид от 1,2 до 10, натриев оксид от 14 до 22, двуборен триоксид от 6,1 до 21, кобалтов оксид 0,2 до 1,5, никелов оксид от 0,78 до 2,5 и още: титанов двуоксид от 0 до 3,8, циркониев двуоксид от 0 доThe additional frit contains in wt. %: silica from 38 to 62, alumina from 0.6 to 7.5, calcium oxide from 1.2 to 10, sodium oxide from 14 to 22, bicarbonate trioxide from 6.1 to 21, cobalt oxide 0.2 to 1.5, nickel oxide from 0.78 to 2.5 and more: titanium dioxide from 0 to 3.8, zirconium dioxide from 0 to

3,5, манганов двуоксид от 0 до 2,5, бариев оксид от 0 до 4,2, двужелезен триоксид от 0 до 6, цинков оксид от 0 до 3,2, калиев оксид от 0 до3.5, manganese dioxide from 0 to 2.5, barium oxide from 0 to 4.2, bi-iron trioxide from 0 to 6, zinc oxide from 0 to 3.2, potassium oxide from 0 to

3,5, литиев оксид от 0 до 3, флуор от 0 до 7?3,5, lithium oxide 0 to 3, fluorine 0 to 7?

Топенето на емайла се осъществява при температура 1240 - 1290°С, с последващо гранулиране на стъкломасата в студена вода. От получената емайлна фрита се подготвя по обичайни начини емайлов шликер, който се нанася директно върху предварително подготвени метални повърхности, чрез шприцоване или потапяне и поливане. След изсушаване покритието се изпича при температура 780-880°С.The enamel melting is carried out at a temperature of 1240 - 1290 ° C, followed by granulation of the glass mass in cold water. From the enamel frit obtained, an enamel slurry is prepared in the usual manner, which is applied directly to pre-prepared metal surfaces by injection or immersion and irrigation. After drying, the coating is baked at 780-880 ° C.

Предимствата на изобретението се изразяват в създаването на подходящо емайлово покритие за стоманена апаратура, работеща в агресивни среди с променлив pH и с добро сцепление при повишени температури.The advantages of the invention are the creation of a suitable enamel coating for steel apparatus operating in aggressive environments with variable pH and good adhesion at elevated temperatures.

Примери за изпълнение на изобретението.Examples of carrying out the invention.

Пример 1.Example 1.

От емайлна фрита, съдържаща в мас.%: силициев двуоксид 60,5, двуалуминиев триоксид 1,5, двуборен триоксид 6, натриев оксид 10,8, калиев оксид 1, титанов двуоксид 0,6, литиев оксид 4,1, калциев оксид 3,2, кобалтов ок2 сид 0,86, никелов оксид 0,5, калциев флуорид 2,1, циркониев двуоксид 6,1, манганов двуоксид 1,14, двужелезен триоксид 1,6, се приготвя емайлов шликер по следната рецепта в мас.ч.:Of enamel frit, containing by weight: silicon dioxide 60,5, alumina 1,5, double boron trioxide 6, sodium oxide 10,8, potassium oxide 1, titanium dioxide 0,6, lithium oxide 4,1, calcium oxide 3.2, cobalt oxide 0.86, nickel oxide 0.5, calcium fluoride 2.1, zirconium dioxide 6.1, manganese dioxide 1.14, two iron trioxide 1.6, enamel slurry is prepared according to the following recipe in wt. .h .:

емайлна фрита - 100, кварцов пясък/млян/ 5 от 5 до 40, глина от 3 до 10, бентонит от 0 до 0,6, боракс -0-0,5, натриев нитрит -0,1-0,4, молибденов триоксид -0-3, титанов двуоксид -0-2, оцветител от 0 до 5 и вода от 45 до 60 об.ч.enamel frit - 100, quartz sand / milled / 5 from 5 to 40, clay from 3 to 10, bentonite from 0 to 0.6, borax -0-0.5, sodium nitrite -0.1-0.4, molybdenum trioxide -0-3, titanium dioxide -0-2, dye from 0 to 5 and water from 45 to 60 rpm.

Пример 2. 10Example 2. 10

Към основната емайлна фрита от пример 1, в количество 70 мас.ч. се прибавят 30 мас.ч. допълнителна фрита със съдържание на след ните компоненти в мас.%: силициев двуоксид 46,3, двуалуминиев триоксид 7,5, двуборен триоксид 11,2, натриев оксид 18, титанов двуоксидTo the base enamel frit of Example 1, in an amount of 70 wt.h. 30 parts by weight were added. additional frit with the following components by weight: silicon dioxide 46,3, alumina 7,5, bicarbonate 11,2, sodium oxide 18, titanium dioxide

2,5, калциев оксид 8,7, кобалтов оксид 0,6, никелов оксид 1,2, калциев флуорид 0,5, циркониев двуоксид 3,5. Двете фрити се смилат заедно по мелнична рецепта от пример 1.2.5, calcium oxide 8.7, cobalt oxide 0.6, nickel oxide 1.2, calcium fluoride 0.5, zirconium dioxide 3.5. The two frits are ground together according to the mill recipe of Example 1.

В приложената таблица са представени основните показатели на емайловите покрития от двата примера, като за сравнение са посочени и свойствата на известни покрития.The main table of enamel coatings of the two examples is presented in the attached table, and the properties of known coatings are indicated for comparison.

ТаблицаTable

Свойства Properties По пример 1 2 For example 1 2 Известни състави по Famous formulations of литературни 1 literary 1 източници 2 sources 2 1. Температура на изпичане, °C 2. Термоустойчивост в интервал /220-20°С/, 1. Firing temperature, ° C 2. Thermal resistance in the interval / 220-20 ° C /, 820-880 820-880 780-880 780-880 780-830 780-830 830-880 830-880 брой термосмени, над number of thermocouples, above 15 15 15 15 - - 15-20 15-20 3. Якост на удар, N.m, над 4. Коефициент на термично разширение, в интервал 3. Impact strength, N.m, above 4. Thermal coefficient extension, in the interval 0,8 0.8 0,8 •е 0.8 • e 0,8-1,2 0,8-1,2 0,4-0,9 0,4-0,9 20-340°С, β .lO'Vc’¹ 5. Киселинна устойчивост, загуба в теглото, mg/cm , (кипене 6 часа в 20%-ен20-340 ° C, β. 10'Vc ' ¹ 5. Acid resistance, weight loss, mg / cm, (boiling for 6 hours at 20% 300-320 300-320 фрита1:300-320 фрита2:325-350 frit1: 300-320 frit2: 325-350 290-340 290-340 разтвор на солна киселина) 6. Алкална устойчивост, загуба в теглото, mg/cm , (кипене в 10%-ен р-р на hydrochloric acid solution) 6. Alkaline resistance, weight loss, mg / cm, (boiling in 10% solution of 0,02-0,12 0.02-0.12 0,06-0,12 0,06-0,12 0,16-0,21 4 ч. кипене 0,16-0,21 4 hours boiling 0,02-0,07 0.02-0.07 натриева основа-4 ч) 7. Външен вид на покритието /визуално/ при еднократно sodium hydroxide-4 h) 7. Appearance of the coating / visually / once под 0,2 below 0.2 под 0,2 below 0.2 0,17-0,19 0,17-0,19 0,35-0,45 /опитно установено/ 0.35-0.45 / experienced / нанасяне: application: гладко, ситен иглен бод smooth, fine needle stitch грапава повърхност, едър иглен бод rough surface, large needle stitch

Claims

Патентни претенцииClaims

1. Емайл, по-специално безгрундов, състоящ се от основна емайлна фрита на база на: силициев двуоксид, двуборен триоксид, натриев оксид, калциев оксид, двуалуминиев три- 5 оксид, кобалтов оксид, никелов оксид, характеризиращ се с това, че съдържа и циркониев двуоксид от 0,5 до 10 мас.%, като отделните компоненти на фритата са в следните количества в мас.%: силициев двуоксид от 45 до 70, двубо- Ю рен триоксид от 2 до 16,натриев оксид от 10 до 18, калциев оксид от 3 до 9, двуалуминиев триоксид от 0,5 до 6, кобалтов оксид 0,3-1, никелов оксид 0,3 - 0,95 и още литиев оксид от 0 до 7, калиев оксид от 0 до 4, манганов двуоксид 0-3, 15 меден оксид 0-3, титанов двуоксид от 0 до 6, двужелезен триоксид от 0 до 5, двуфосфорен петоксид от 0 до 4, флуор от 0 до 6,2 и, при не- обходимост, към основната фрита се добавя най-малко една допълнителна фрита, съдържаща следните компоненти в мас.%: силициев двуоксид от 38 до 62, двуалуминиев триоксид от 0,6 до 7,5, калциев оксид от 1,2 до 10, натриев оксид от 14 до 22, двуборен триоксид от 6,1 до 21, кобалтов оксид 0,2 - 1,5, никелов оксид 0,78-2,5 и още титанов двуоксид 0-3,8, циркониев двуоксид 0-3,5, манганов двуоксид 0-2,5, бариев оксид 0-4,2, двужелезен триоксид от 0 до 6, цинков оксид 0-3,2, калиев оксид 0-3,5, литиев оксид 0-3, флуор от 0 до 7, в съотношение основна към допълнителна фрита 10-90:90-10.1. Enamel, in particular groundless, consisting of a basic enamel frit based on: silica, double boron trioxide, sodium oxide, calcium oxide, alumina tri-5 oxide, cobalt oxide, nickel oxide, characterized in that and zirconium dioxide from 0.5 to 10 wt.%, the individual components of the frit being in the following amounts in wt.%: silicon dioxide from 45 to 70, bicarbonate trioxide from 2 to 16, sodium oxide from 10 to 18 , calcium oxide from 3 to 9, alumina from 0.5 to 6, cobalt oxide from 0.3 to 1, nickel oxide from 0.3 to 0.95 and more lithium oxide from from 0 to 7, potassium oxide 0 to 4, manganese dioxide 0-3, 15 copper oxide 0-3, titanium dioxide 0 to 6, bicarbonate trioxide 0 to 5, biphosphorus petoxide 0 to 4, fluorine 0 to 6.2 and, if necessary, at least one additional frit containing the following components by weight in the basic frit is added: silica 38 to 62, alumina 0.6 to 7.5, calcium oxide 1, 2 to 10, sodium oxide from 14 to 22, double boron trioxide from 6.1 to 21, cobalt oxide 0.2 to 1.5, nickel oxide 0.78-2.5 and more titanium dioxide 0-3.8, zirconium dioxide 0-3,5, manganese dioxide 0-2,5, barium oxide e 0-4,2, bi-iron trioxide 0 to 6, zinc oxide 0-3,2, potassium oxide 0-3,5, lithium oxide 0-3, fluorine 0 to 7, in a ratio of basic to additional frit 10- 90: 90-10.