KR102057233B1 - Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof - Google Patents
Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102057233B1 KR102057233B1 KR1020180164535A KR20180164535A KR102057233B1 KR 102057233 B1 KR102057233 B1 KR 102057233B1 KR 1020180164535 A KR1020180164535 A KR 1020180164535A KR 20180164535 A KR20180164535 A KR 20180164535A KR 102057233 B1 KR102057233 B1 KR 102057233B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- enamel
- ggh
- metal plate
- glaze composition
- enamel coating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
- C23D5/10—Coating with enamels or vitreous layers with refractory materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
- C23D5/02—Coating with enamels or vitreous layers by wet methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D7/00—Treating the coatings, e.g. drying before burning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/02—Arrangements of regenerators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 법랑유약 조성물 및 이를 이용한 법랑 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 금속 제품의 표면에 법랑 코팅을 수행하는 경우에 이용되어 발전소용 GGH(Gas Gas Heater) 및 GAH(Gas Air Heater) 의 ELEMENT 의 부식 방지와 안티 파울링(Anti-Fouling) 효과를 위한 법랑 코팅층의 형성이 용이하도록 하는 법랑유약 조성물 및 이를 이용한 법랑 코팅 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an enamel glaze composition and an enamel coating method using the same, and more particularly, it is used in the case of performing an enamel coating on the surface of a metal product, a gas gas heater (GGH) and a gas air heater (GAH) for a power plant. The present invention relates to an enamel glaze composition and an enamel coating method using the same to facilitate the formation of an enamel coating layer for corrosion protection and anti-fouling effect of ELEMENT.
최근 화력발전소의 전기 생산에 있어서, 원가 절감을 위해 상대적으로 품질이 낮은 석탄의 사용량이 증가하고 있으며, 단시간 내 전력 사용량이 증가하는 경우 화력발전소는 임계치에 준하는 가동을 수행하게 되고, 이에 따라 화력발전소 내부 설비에 대한 부하가 증가할 수 있다. 그러므로, 화력발전소 내부 설비의 내구성 증가에 대한 요구가 증가하고 있다.Recently, in the electricity production of thermal power plants, the use of relatively low quality coal is increasing in order to reduce costs, and when power consumption increases in a short time, the thermal power plant operates according to the threshold, and thus the thermal power plant The load on the internal plant may increase. Therefore, there is an increasing demand for increased durability of thermal power plant internal facilities.
또한, 배연가스 속에는 질소산화물, 유황산화물, 염소 및 불소산화물은 물론 Dust/Ash를 포함하며 부식성이 아주 강한 각종 공해 물질이 포함되어 있다.In addition, the flue gas contains various oxides, such as nitrogen oxides, sulfur oxides, chlorine and fluorine oxides, as well as dust / ash, which are highly corrosive.
화력발전소의 내부 설비 중 APH(Air PreHeater)의 경우, 상대적으로 온도가 높아 황산 부식에 의한 손상보다 열충격에 의한 손상과 빠른 속도의 석탄 먼지(dust)에 의한 마모에 의한 손상이 주로 발생한다. 그리고, 화력발전소의 내부 설비 중 GGH(Gas Gas Heater)의 경우, 탈황 공정에서 발생된 가스를 대기로 배출하기 전에 Stack에 나가는 연기의 온도를 비산 시킬 수 있는 수준의 Gas 온도로 높여 예열하는 역할을 하게 되는데, 황산 부식의 저온 부식에 의한 손상이 주로 발생하게 되어 설비가 부식되고, 침적물 등의 막힘 현상이 발생함에 따라 발전소 전체의 가동 중단과 유지 관리에 따른 비용 손실이 크게 발생하고 있는 실정이다.In the internal facilities of thermal power plants, APH (Air Preheater) has a relatively high temperature, which causes damage due to thermal shock and abrasion due to high-speed coal dust than damage due to sulfuric acid corrosion. In the case of GGH (Gas Gas Heater) among the internal facilities of the thermal power plant, the gas generated from the desulfurization process is preheated to a gas temperature that can scatter the smoke out of the stack to the atmosphere. The damage caused by the low temperature corrosion of sulfuric acid corrosion is mainly caused by the corrosion of the equipment, clogging of sediment, etc. is a situation that the cost loss due to the shutdown and maintenance of the entire plant.
이러한 부식에 대한 가장 일반적인 방지 대책으로는, 엘레먼트(Element)의 재질을 변경하는 방법이 있다. 즉, 금속재료의 조성을 변경함으로써 내식성을 향상시킬 수 있는데, 예를 들면 STS304에 Mo을 2~3% 첨가하여 만든 STS316의 내식성 개선사례 등이 있고, 또한 초합금이나 티타늄보다 내식성 등이 우수한 슈퍼스테인리스 강 등이 있으나, 이와 같은 새로운 재질은 개발이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 개발된 재질도 비용측면에서 산업체에서 쉽게 사용할 수 있는 범위를 벗어나기 때문에 실질적으로 사용되지 못하는 현실이다. The most common preventive measures against such corrosion include a method of changing the material of an element. That is, the corrosion resistance can be improved by changing the composition of the metal material. For example, there are cases of improvement of corrosion resistance of STS316 made by adding 2 to 3% of Mo to STS304, and also super stainless steel having better corrosion resistance than super alloy or titanium. Although such a new material is not easy to develop, the developed material is not practical because it is out of the range that can be easily used in the industry in terms of cost.
이에 따라, 최근 들어 3단의 온도층으로 형성된 APH의 열소자(thermal element)에서 저온층의 열소자에는 법랑 코팅을 적용하기도 한다. 그리고, GGH의 열소자(thermal element)에는 주로 법랑 코팅을 적용하고 있다.Accordingly, in recent years, an enamel coating may be applied to a thermal element of a low temperature layer in a thermal element of APH formed of a three-layer temperature layer. In addition, enamel coating is mainly applied to the thermal element of GGH.
여러 종류의 금속 표면에 유리질 코팅을 하여 고온에서 소성한 유리질-금속화합물인 법랑은 금속과 비금속의 특수한 성질을 공유하는데, 법랑은 유리의 화학적, 물리적, 미적 감성과 금속의 강함과 내구성의 성질을 공유 하여 그 특성을 상호 보완, 발전시키는 것으로써, 발전소용 HRSG(Heat Recovery Steam Generator)와 GGH(Gas Gas Heater) 등은 복잡한 형상 및 고열과 강한 산성에 노출되어 쉽게 부식이 되는 설비인데 접착과 내산성을 강화시킨 유약의 개발로 법랑 코팅을 적용하는 방안이 고려되고 있다.Enamel, a glassy-metal compound fired at high temperature by glass coating on various kinds of metal surfaces, shares the special properties of metal and nonmetal, which is characterized by the chemical, physical and aesthetic sensitivity of glass and the strength and durability of metal. By sharing and complementing their characteristics, the Heat Recovery Steam Generator (HRSG) and Gas Gas Heater (GGH) for power plants are easily corroded by being exposed to complex shapes and high temperatures and strong acids. The application of enamel coating is being considered as the development of glaze which is strengthened.
그러나, 이러한 종래의 부식 방지 방법의 경우, 그 효과가 확실하지 않고 비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 발전소 설비용 내열성, 내구성, 내산화성 등의 조건을 충족시키지 못하여 설비 교체 및 유지보수 등에 어려움이 있는 실정이다.However, such a conventional corrosion prevention method is not only effective, but excessively expensive, and does not meet the conditions of heat resistance, durability, oxidation resistance, etc. for power plant equipment, which makes it difficult to replace and maintain equipment. It is true.
또한, 계속해서 발전소 열교환기를 사용할 경우, 내부에 침전물 등이 쌓이고 고착화되어 열교환 효과가 감소되는 문제가 있었다.In addition, when using the power plant heat exchanger continuously, there is a problem that the heat exchange effect is reduced by the accumulation of sediment and the like inside the fixed.
대한민국 공개특허 제10-2003-0061635호(발명의 명칭: 건축자재용 법랑조성물 및 이를 이용한 개량 법랑건축자재의 제조방법)에서는, 이산화규소(SiO2) 29~35%, 산화납(PbO2) 30~35%, 산화나트륨(Na2O) 10~25%, 티타늄(TiO2) 5~15%, 산화안티몬(Sb2O3) 0.2~1%, 산화붕소(B2O3) 0.2~1%를 혼합하여 용융시키고, 용융물을 급냉시켜 프리트로 성형하며, 성형된 프리트를 분쇄하여 프리트와 물을 4:6의 비율로 혼합하되 규산소다(Na2SiO2) 2~5%, 에어로 씨리카 3~7%, 붕산(H3BO3)(B2O3), 메틸알콜 0.3~0.7%를 첨가 혼합하여서 된 것을 특징으로 하는 건축자재용 법랑조성물이 개시되어 있다.In Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0061635 (name of the invention: an enamel composition for building materials and a method for producing an improved enamel construction material using the same), 29 to 35% of silicon dioxide (SiO 2 ) and lead oxide (PbO 2 ) 30 to 35%, sodium oxide (Na 2 O) 10 to 25%, titanium (TiO 2 ) 5 to 15%, antimony oxide (Sb 2 O 3 ) 0.2 to 1%, boron oxide (B 2 O 3 ) 0.2 to 1% of the mixture is melted, the melt is quenched to form frit, and the formed frit is pulverized to mix frit and water in a ratio of 4: 6, with 2-5% sodium silicate (Na 2 SiO 2 ) An enamel composition for building materials is disclosed by adding and mixing 3 to 7% of rica, boric acid (H 3 BO 3 ) (B 2 O 3 ), and 0.3 to 0.7% of methyl alcohol.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 발전소용 열교환기에 사용되는 설비의 표면에 대해 법랑 코팅을 수행함으로써, 내열성, 내산성, 친수성 등의 효과를 높임은 물론, Anti-Fouling 효과를 증대시키는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention for solving the above problems, by performing the enamel coating on the surface of the equipment used in the heat exchanger for power plants, to increase the effects of heat resistance, acid resistance, hydrophilicity, etc., as well as to increase the anti-fouling effect It is aimed at letting.
그리고, 본 발명의 목적은, 연마 공정이 수행되지 않은 금속 표면에 대한 법랑 코팅이 가능하도록 하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to enable an enamel coating on a metal surface on which a polishing process is not performed.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물의 구성은, 코팅 표면의 기공 형성을 방지하기 위한 아세트산 니켈 복합 화합물은 8~18 중량%, 분말 형태의 점토 80~90 중량% 및 내열성과 내식성을 향상시키기 위한 규산염(silicate)과 산화 지르코늄(zirconia)이 혼합된 첨가물 1~3 중량%를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The composition of the enamel glaze composition for corrosion prevention and anti-fouling effect of the present invention power plant GGH and GAH ELEMENT to achieve the above object, the nickel acetate composite compound for preventing the formation of pores on the coating surface is 8 ~ 18% by weight, 80 to 90% by weight of clay in powder form, and 1 to 3% by weight of an additive mixed with silicate (silicate) and zirconium oxide (zirconia) for improving heat resistance and corrosion resistance.
또한, 상기 아세트산 니켈 복합 화합물은 분말의 형태로 형성되어 상기 점토와 혼합되는 것이 바람직하며, 상기 점토에 상기 첨가물을 우선적으로 함침시킨 후, 상기 아세트산 니켈 복합 화합물과 상기 점토를 혼합시키는 것이 바람직하다.In addition, the nickel acetate composite compound is preferably formed in the form of a powder and mixed with the clay, and after impregnating the additive in the clay preferentially, it is preferable to mix the nickel acetate composite compound and the clay.
나아가, 상기 첨가물에 포함되는 상기 규산염(silicate)과 상기 산화 지르코늄(zirconia)의 중량비 비율은 2~3 : 7~8인 것이 바람직하다.Furthermore, the weight ratio of the silicate and the zirconium oxide (zirconia) contained in the additive is preferably 2-3: 7-8.
또한 상기 규산염은, 알루미늄 규산염, 규산철, 규산칼슘, 마그네슘 규산염 및 알칼리금속 규산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질인 것이 좋다. In addition, the silicate is preferably any one material selected from the group consisting of aluminum silicate, iron silicate, calcium silicate, magnesium silicate and alkali metal silicate.
본 발명의 또다른 실시예인 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅 방법은, i) 발전소의 설비에 구비되는 열소자(thermal element)를 마련하는 단계; ii) 분말 형상의 상기 아세트산 니켈 복합 화합물에 대한 열처리를 수행하는 단계; iii) 상기 점토에 상기 첨가물을 함침시키는 단계; iv) 상기 아세트산 니켈 복합 화합물과 상기 첨가물이 함침된 상기 점토를 혼합하여 법랑유약 조성물을 형성하는 단계; v) 상기 법랑유약 조성물을 액체 용매에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 형성하는 단계; vi) 상기 법랑 코팅 용액을 이용하여 상기 열소자의 표면에 법랑 코팅을 수행하는 단계; 및 vii) 법랑 코팅된 상기 열소자를 건조 후 소성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Another embodiment of the present invention enamel coating method using the enamel glaze composition for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH element for power plants, i) to provide a thermal element (thermal element) provided in the facilities of the power plant Making; ii) performing a heat treatment on the nickel acetate composite compound in powder form; iii) impregnating said additive in said clay; iv) mixing the nickel acetate composite compound with the additive-impregnated clay to form an enamel glaze composition; v) dispersing said enamel glaze composition in a liquid solvent to form an enamel coating solution; vi) performing enamel coating on the surface of the thermal element using the enamel coating solution; And vii) drying and calcining the enamel coated thermal element.
이 때, 상기 열소자는 공기 예열기(APH)의 열소자 또는 가스-가스 가열기(GGH)의 열소자인 것이 바람직하다.In this case, the heating element is preferably a heating element of the air preheater APH or a heating element of the gas-gas heater GGH.
또한, 상기 vi) 단계에서, 법랑 코팅은 디핑(dipping) 또는 스프레이 분사에 의해 수행되는 것이 바람직하다.Also, in the vi), the enamel coating is preferably carried out by dipping or spray injection.
나아가, 본 발명인 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅 방법을 이용하여 형성된 법랑 코팅층은 공기 예열기(APH)의 열소자 또는 가스-가스 가열기(GGH)의 열소자로 사용될 수 있다.Furthermore, the enamel coating layer formed by using the enamel coating method using the enamel glaze composition for corrosion prevention and anti-fouling effect of the GGH and GAH elements for power plants of the present invention is a heating element or a gas-gas heater (APH) of the air preheater (APH). GGH) can be used as a thermal element.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 금속 제품의 표면에 법랑 코팅을 수행하는 경우, 법랑 코팅층의 형성이 용이하다는 것이다.The effect of the present invention according to the configuration as described above, when the enamel coating on the surface of the metal product using the enamel glaze composition of the present invention, it is easy to form an enamel coating layer.
그리고, 본 발명의 효과는, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 법랑 코팅을 수행하는 경우, 법랑 코팅층의 내열성, 내식성 및 Anti-Fouling의 기능 첨가 등의 특성을 향상시킬 수 있다는 것이다.And, the effect of the present invention, when performing the enamel coating using the enamel glaze composition of the present invention, it is possible to improve the characteristics such as heat resistance, corrosion resistance and anti-fouling function of the enamel coating layer.
이에 따라, 발전소 열교환기 내부의 부식 현상 및 막힘 현상을 현저히 방지할 수 있으므로 설비 교체에 필요한 기간을 연장할 수 있어 발전소 작동의 안정성을 확보할 수 있음은 물론, 설비 교체 등에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.As a result, corrosion and blockages inside the power plant heat exchanger can be significantly prevented, thereby extending the period required for the replacement of the plant, thereby ensuring the stability of the plant operation and reducing the cost of replacing the plant. There are advantages to it.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용하여 코팅된 금속판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용하여 코팅된 열소자에 대한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용하여 코팅된 열소자에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면과 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면과 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면과 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층 단면과 종래기술의 법랑 코팅층 단면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층 단면과 종래기술의 법랑 코팅층 단면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층과 종래기술의 법랑 코팅층 단면을 비교한 SEM 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면과 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면에 대해 충격 실험 수행 후 각각의 표면에 대한 이미지이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면과 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면에 대해 열충격 실험 수행 후 각각의 표면에 대한 이미지이다.
도 12는 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 13은 종래기술의 EHE 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 15는 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 16은 종래기술의 EHE 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 오염 제거 실험 수행에 대한 이미지이다.
도 18은 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 친수성 실험에 대한 이미지이다.
도 19는 종래기술의 EHE 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 친수성 실험에 대한 이미지이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면의 친수성 실험에 대한 이미지이다.
도 21은 종래기술의 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면, 종래기술의 EHE 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면 및 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅이 수행된 금속판 표면 각각의 부식성 실험에 대한 이미지이다.1 is a cross-sectional view of a metal plate coated using an enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a thermal element coated using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an enlarged view of the thermal element coated using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
4 is a SEM image comparing the surface of the metal plate on which the enamel coating is performed using the enamel coating composition according to an embodiment of the present invention and the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art is performed.
5 is a SEM image comparing the surface of the metal plate on which the enamel coating is performed using the enamel coating composition according to an embodiment of the present invention and the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art is performed.
6 is a SEM image comparing the surface of the metal plate on which the enamel coating is performed using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention and the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art is performed.
Figure 7 is a SEM image comparing the cross section of the enamel coating layer using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention and the cross section of the enamel coating layer of the prior art.
FIG. 8 is an SEM image comparing a cross section of an enamel coating layer using a enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention with a cross section of an enamel coating layer of the related art.
Figure 9 is a SEM image comparing the cross-section of the enamel coating layer of the prior art enamel coating layer using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an image of each surface after an impact test is performed on the metal plate surface on which the enamel coating is performed using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention and the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art is performed.
FIG. 11 is an image of each surface of the metal plate surface on which the enamel coating is performed using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention and the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art is performed.
12 is an image for performing a decontamination experiment of the surface of the metal plate on which the enamel coating of the prior art was performed.
FIG. 13 is an image for performing a decontamination experiment on the surface of a metal plate on which the EHE enamel coating of the prior art is performed.
14 is an image for conducting a decontamination experiment on the surface of the metal plate on which the enamel coating is performed using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
15 is an image for performing a decontamination experiment of the surface of the metal plate is subjected to the enamel coating of the prior art.
FIG. 16 is an image for performing a decontamination experiment on the surface of a metal plate on which the EHE enamel coating of the prior art is performed.
FIG. 17 is an image illustrating a decontamination experiment of a surface of a metal plate on which an enamel coating is performed using an enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
18 is an image of a hydrophilic experiment of a metal plate surface on which an enamel coating of the prior art is performed.
19 is an image of a hydrophilic experiment of a metal plate surface on which the EHE enamel coating of the prior art was performed.
20 is an image of a hydrophilic experiment of the surface of the metal plate subjected to the enamel coating using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention.
21 is a corrosive test of the metal plate surface on which the enamel coating of the prior art is performed, the surface of the metal plate on which the EHE enamel coating of the prior art is performed, and the surface of the metal plate on which the enamel coating is performed using the enamel glaze composition according to an embodiment of the present invention. The image for.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형상으로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled) with another part, it is not only" directly connected "but also" indirectly connected "with another member in between. "Includes the case. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물 을 이용하여 코팅된 금속판(200)의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용하여 코팅된 열소자(300)에 대한 모식도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 법랑유약 조성물을 이용하여 코팅된 열소자(300)에 대한 확대도이다.1 is a cross-sectional view of a
본 발명의 법랑유약 조성물은 도 1에서 보는 바와 같이 금속체인 금속판(200) 등의 표면에 대한 법랑 코팅층(100)을 형성하는데 이용되며, 특히, 법랑 코팅이 용이하지 않은 금속체의 표면을 위한 법랑 코팅에 적합할 수 있다.The enamel glaze composition of the present invention is used to form an
구체적으로, 도 2와 도 3에서 보는 바와 같은 열소자(thermal element)(300)에 대해 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅을 수행할 수 있다. 여기서, 열소자(300)는, APH(Air PreHeater, 공기 예열기) 또는 GGH(Gas Gas Heater, 가스 가스 가열기)에 구비될 수 있다.Specifically, enamel coating using the enamel glaze composition of the present invention may be performed on the
APH는, 보일러에서 바로 나오는 연소가스를 이용하여, 석탄을 태우는 과정 중 공급되는 공기를 가열시켜 열효율성을 향상시키는 설비로서, 대개 3단으로 구성되고 낮게는 200℃에서 400℃가 넘는 부위도 있을 수 있다. 그리고, GGH는, 굴뚝으로 나가는 연기의 온도를 높여 대기에 멀리 넓게 비산시키는 목적으로 배기 가스의 온도를 높이는 장치로서, 낮게는 60℃에서 대개 200℃ 이하의 온도 범위를 가질 수 있다. 특히, GGH는 80℃를 약간 넘는 범위에서 저온 부식으로써 황산에 의한 부식에 의한 손상이 발생할 수 있다.APH is a facility that improves thermal efficiency by heating the air supplied during the burning of coal by using the combustion gas directly from the boiler. Can be. The GGH is an apparatus for raising the temperature of the exhaust gas for the purpose of increasing the temperature of the smoke exiting the chimney and spreading it far to the atmosphere. The GGH may have a temperature range of 60 ° C. to 200 ° C. or less. In particular, GGH may be damaged by corrosion due to sulfuric acid due to low temperature corrosion in the range slightly above 80 ° C.
APH의 경우, GGH와 비교하여 상대적으로 온도가 높아 황산 부식에 의한 손상보다 열충격에 의한 손상과 빠른 속도의 석탄 먼지(dust)에 의한 마모에 의한 손상이 주로 발생할 수 있다. 그리고, GGH의 경우, 황산 부식의 저온 부식에 의한 손상이 주로 발생할 수 있다.In the case of APH, the temperature is relatively higher than that of GGH, and the damage caused by thermal shock and abrasion by coal dust at a high speed may occur more frequently than the damage caused by sulfuric acid corrosion. In the case of GGH, damage due to low temperature corrosion of sulfuric acid corrosion may mainly occur.
APH의 열소자를 금속으로 형성하고, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 APH의 열소자에 대한 법랑 코팅을 수행한 경우, APH의 열소자의 표면에 대해 샌드 블러스트(Sand Bluster) 등의 연마 공정을 수행하지 않고도 법랑 코팅이 용이할 수 있다. 그리고, APH의 열소자는, 내식성이 증가하고, 열충격 또는 외부 충격에 의한 손상이 방지되며, 황산암모늄((NH4)2SO4) 및 분진에 의한 법랑 표면의 흡착 및 그로 인한 부식 및 제품 유동성의 결함에 의한 문제 등을 안티 파울링(Anti-Fouling) 효과에 의해 개선되는 효과가 구현될 수 있다.When the thermal element of the APH is formed of a metal and the enamel coating of the thermal element of the APH is performed using the enamel glaze composition of the present invention, sand blasting or the like on the surface of the thermal element of the APH Enamel coating can be facilitated without performing the process. In addition, the thermal element of the APH has increased corrosion resistance, is prevented from being damaged by thermal shock or external impact, and the adsorption of enamel surface by ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) and dust and the resulting corrosion and product fluidity Problems such as problems caused by defects of the anti-fouling (Anti-Fouling) effect can be improved by the effect.
본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 APH의 열소자에 대한 법랑 코팅을 수행한 경우 구현되는 상기와 같은 효과는, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 GGH의 열소자에 대한 법랑 코팅을 수행한 경우에도 동일하게 구현될 수 있다.When the enamel coating on the thermal element of the APH is performed using the enamel glaze composition of the present invention, the above effect is realized when the enamel coating on the thermal element of the GGH is performed using the enamel glaze composition of the present invention. The same may also be implemented.
이에 따르면, 종래 사용되던 열교환기의 열교환 소자에 대한 내열성, 내산성, 친수성 등의 충분한 법랑 코팅 성능을 확보할 수 있기 때문에, 발전소 열교환기 내부의 부식 현상 및 막힘 현상을 현저히 방지할 수 있으므로 설비 교체에 필요한 기간을 연장할 수 있어 발전소 작동의 안정성을 확보할 수 있음은 물론, 설비 교체 등에 소요되는 비용을 현저히 절감할 수 있는 장점이 있다.According to this, sufficient enamel coating performance such as heat resistance, acid resistance, hydrophilicity, etc. of the heat exchanger of the heat exchanger used in the prior art can be secured, which can significantly prevent corrosion and blockage inside the power plant heat exchanger. Since the required period can be extended, it is possible to secure the stability of the operation of the power plant, as well as to significantly reduce the cost of replacing the facility.
이하, 본 발명의 법랑유약 조성물에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the enamel glaze composition of the present invention will be described in detail.
금속 면에 대한 법랑 코팅에 이용되는 본 발명의 법랑유약 조성물은 아세트산 니켈 복합 화합물 8~18 중량%, 점토(clay) 80~90 중량%, 및 첨가물 1~3 중량%를 포함할 수 있다. 본 발명의 법랑유약 조성물은, 첨가물이 함침된 점토와 아세트산 니켈 복합 화합물이 혼합되어 형성될 수 있다.The enamel glaze composition of the present invention used for the enamel coating on the metal surface may include 8 to 18% by weight of the nickel acetate composite compound, 80 to 90% by weight of clay, and 1 to 3% by weight of the additive. The enamel glaze composition of the present invention may be formed by mixing an additive-impregnated clay and a nickel acetate composite compound.
아세트산 니켈 복합 화합물은 분말의 형상으로 형성될 수 있다. 금속의 표면에는 법랑 코팅에 부적합한 구리(Cu), 크롬(Cr), 망간(Mn) 등의 성분이 존재할 수 있고, 특히, 용융 알루미늄과 탄소(carbon)이 존재할 수 있으며, 탄소는 스케일(scale) 또는 칩핑(chipping)의 원인 요소일 수 있다. 이와 같은 물질들이 복합적으로 작용하여, 기존의 법랑유약 조성물을 이용하여 금속의 표면에 법랑 코팅을 수행하는 경우, 소성중에 표면 장력 현상으로 겔화된 법랑층을 밀어내어 큰 기공을 만들 수 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위하여, 본 발명의 법랑유약 조성물에 분말의 아세트산 니켈 복합 화합물을 포함시키는 것이다. 그리고, 아세트산 니켈 복합 화합물은 내열성 및 내식성 강화 성분으로 이용될 수 있다.The nickel acetate composite compound may be formed in the shape of a powder. On the surface of the metal, components such as copper (Cu), chromium (Cr), and manganese (Mn), which are unsuitable for enamel coating, may be present. In particular, molten aluminum and carbon may be present, and carbon may be scale. Or may be a causal factor of chipping. When such materials act in combination, when enamel coating is performed on the surface of a metal by using an existing enamel glaze composition, large pores may be made by pushing out the gelled enamel layer due to surface tension during firing. In order to prevent such a phenomenon, it is to include a powdered nickel acetate composite compound in the enamel glaze composition of the present invention. In addition, the nickel acetate composite compound may be used as a heat resistance and corrosion resistance enhancing component.
그리고, 아세트산 니켈 복합 화합물의 분말은 300 내지 600도(℃)의 온도에서 열처리 될 수 있다. 아세트산 니켈 복합 화합물의 분말을 300도(℃) 미만의 온도로 열처리하거나 600(℃) 초과의 온도로 열처리하는 경우, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층(100)의 내열성 및 내식성이 저하될 수 있다.In addition, the powder of the nickel acetate composite compound may be heat-treated at a temperature of 300 to 600 degrees (° C.). When the powder of the nickel acetate composite compound is heat-treated at a temperature below 300 ° C. or at a temperature above 600 ° C., the heat and corrosion resistance of the
점토는, 분말의 형상이거나 또는 분말 입자 보다는 큰 직경의 덩어리 형상일 수 있다.The clay may be in the form of a powder or in the form of lumps of larger diameter than the powder particles.
첨가물은 규산염(silicate)와 산화 지르코늄(지르코니아, zirconia)을 포함할 수 있다. 그리고, 첨가물에 포함되는 규산염과 산화 지르코늄의 중량비 비율은, 2~3 : 7~8일 수 있다. 여기서, 산화 지르코늄은 산화 알루미늄(알루미나, alumina), 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 칼슘(CaO)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 변경될 수 있다. 이와 같은 경우 상기의 비율은 유지될 수 있다.Additives may include silicate and zirconium oxide (zirconia). And the weight ratio ratio of the silicate and zirconium oxide contained in an additive may be 2-3: 7-8. Here, zirconium oxide may be changed to any one material selected from the group consisting of aluminum oxide (alumina, alumina), titanium oxide (TiO 2 ), and calcium oxide (CaO). In such a case, the above ratio can be maintained.
알루미늄 규산염, 규산철, 규산칼슘, 마그네슘 규산염 및 알칼리금속 규산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질을 규산염으로 이용할 수 있다. 본 발명의 법랑유약 조성물에서, 규산염은 내열성 강화 성분으로 이용될 수 있으며, 상기와 같은 비율로 점토에 포함될 수 있다.Any material selected from the group consisting of aluminum silicate, iron silicate, calcium silicate, magnesium silicate and alkali metal silicate may be used as the silicate. In the enamel glaze composition of the present invention, the silicate may be used as a heat-resistant reinforcing component, and may be included in clay in the above ratio.
산화 알루미늄(Al2O3)은 내열성 및 내식성을 향상시키기 위한 성분으로써, 상기와 같은 비율로 점토에 포함될 수 있다. 그리고, 산화 지르코늄(ZrO2)은 내식성을 향상시키기 위한 성분으로써, 상기와 같은 비율로 점토에 포함될 수 있다.Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is a component for improving heat resistance and corrosion resistance, it may be included in the clay in the above ratio. In addition, zirconium oxide (ZrO 2 ) is a component for improving corrosion resistance, and may be included in clay at the above ratio.
이하, 본 발명의 코팅 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the coating method of the present invention will be described.
첫째 단계에서, 발전소의 설비에 구비되는 열소자(thermal element)(300)를 마련할 수 있다. 열소자(300)에 대한 사항은 상기된 바와 동일할 수 있다. 이하, 열소자(300)는 APH의 열소자와 GGH의 열소자를 통칭할 수 있다.In the first step, a
둘째 단계에서, 분말 형상의 아세트산 니켈 복합 화합물에 대한 열처리를 수행할 수 있다. 그 후, 셋째 단계에서, 점토에 첨가물을 함침시킬 수 있다. 다음으로, 넷째 단계에서, 아세트산 니켈 복합 화합물과 첨가물이 함침된 점토를 혼합하여 법랑유약 조성물을 형성할 수 있다. 그리고, 다섯째 단계에서, 법랑유약 조성물을 물에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 형성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 법랑유약 조성물을 물에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 형성한다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 법랑유약 조성물을 다른 액체에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 형성할 수 있다.In a second step, a heat treatment may be performed on the powdered nickel acetate composite compound. Then, in the third step, the additives can be impregnated into the clay. Next, in the fourth step, the nickel acetate composite compound and the additive-impregnated clay may be mixed to form an enamel glaze composition. In the fifth step, the enamel glaze composition may be dispersed in water to form an enamel coating solution. Here, it is described that the enamel glaze composition of the present invention is dispersed in water to form an enamel coating solution, but is not necessarily limited thereto. The enamel glaze composition of the present invention may be dispersed in another liquid to form an enamel coating solution. .
여섯째 단계에서, 법랑 코팅 용액을 이용하여 열소자(300)의 표면에 법랑 코팅을 수행할 수 있다. 여기서, 법랑 코팅은 디핑(dipping) 또는 스프레이 분사에 의해 수행될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 법랑 코팅이 상기와 같은 방식에 의해 수행된다고 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In a sixth step, the enamel coating may be performed on the surface of the
일곱째 단계에서, 법랑 코팅된 열소자(300)를 건조 후 소성시킬 수 있다. 여기서, 법랑 코팅된 열소자(300)에 대한 건조는 표면의 물기가 충분히 마르는 온도로서 제품의 형상 및 크기에 달라지나 100도 이상에서 400도 이하로 볼 수 있다.In the seventh step, the enamel coated
또한, 코팅된 법랑유약을 보다 견고히 하기 위하여, 830 ± 30도(℃) 의 온도에서 10 내지 20분 동안 소성하는 과정을 거칠 수 있다.In addition, in order to harden the coated enamel glaze, it may be subjected to a process of baking for 10 to 20 minutes at a temperature of 830 ± 30 degrees (° C).
이와 같은 본 발명의 법랑 코팅 방법을 이용한 법랑 코팅층을 구비하는 공기 예열기(APH)의 열소자 또는 가스-가스 가열기(GGH)의 열소자를 제조할 수 있다.The heating element of the air preheater (APH) or the gas-gas heater (GGH) having the enamel coating layer using the enamel coating method of the present invention can be manufactured.
따라서 본 발명에 따른 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용하여 법랑 코팅을 수행하는 경우, 법랑 코팅층의 내열성, 내식성 및 Anti-fouling의 기능 첨가 등의 특성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라, 발전소 열교환기 내부의 부식 현상 및 막힘 현상을 현저히 방지할 수 있으므로 설비 교체에 필요한 기간을 연장할 수 있어 발전소 작동의 안정성을 확보할 수 있음은 물론, 설비 교체 등에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.Therefore, when enamel coating is performed using the enamel glaze composition for corrosion prevention and anti-fouling effect of the power plant GGH and GAH element according to the present invention, such as heat resistance, corrosion resistance and anti-fouling function addition of the enamel coating layer. The characteristics can be improved, and the corrosion and blockages inside the power plant heat exchanger can be significantly prevented, so that the period required for the replacement of equipment can be extended, thereby ensuring the stability of the operation of the power plant and the replacement of the equipment. There is an advantage that can reduce the cost of the back.
이하, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅의 실시 예 및 실험 예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments and experimental examples of the enamel coating using the enamel glaze composition of the present invention will be described.
[실시 예] [Example]
300 내지 600도(℃)의 온도에서 열처리된 아세트산 니켈 복합 화합물 분말을 포함하는 법랑유약 조성물을 형성하였다. 여기서, 법랑유약 조성물에는 아세트산 니켈 복합 화합물 8~18 중량%, 점토 80~90 중량%, 및 첨가물 1~3 중량%이 포함된다. 그리고, 첨가물은, 규산염 중 알루미늄 규산염 및 산화 지르코늄이며, 2~3 : 7~8의 중량비 비율로 점토에 함침된다. 그리고, 아세트산 니켈 복합 화합물 분말과 점토를 혼합한 후 분쇄하였다.An enamel glaze composition comprising a nickel acetate composite compound powder heat-treated at a temperature of 300 to 600 ° C. was formed. Here, the enamel glaze composition includes 8 to 18 wt% of nickel acetate composite compound, 80 to 90 wt% of clay, and 1 to 3 wt% of an additive. The additives are aluminum silicate and zirconium oxide in the silicate, and are impregnated into clay at a weight ratio of 2-3: 7-8. Then, the nickel acetate composite compound powder and clay were mixed and then ground.
다음으로, 상기와 같이 형성된 법랑유약 조성물을 물에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 제조한 후, 법랑 코팅 용액을 가로 20cm, 세로 20cm, 두께 1cm인 철로 형성된 금속판에 도포하였다. 그리고, 법랑 코팅 용액이 도포된 금속판(200)을 200 ± 50도(℃) 의 온도에서 5 내지 10분 동안 건조한 후 소성하여 법랑 코팅을 수행함으로써, 법랑 코팅된 금속판을 획득하였다.Next, after the enamel glaze composition formed as described above was dispersed in water to prepare an enamel coating solution, the enamel coating solution was applied to a metal plate formed of iron having a width of 20 cm, a length of 20 cm, and a thickness of 1 cm. The enamel coated
[비교 예 1][Comparative Example 1]
시중에 판매되는 법랑 코팅용 조성액을 가로 20cm, 세로 20cm, 두께 1cm 인 철로 형성된 금속판에 도포한 후, 법랑유약 조성물이 도포된 금속판을 200 ± 50도(℃) 의 온도에서 5 내지 10분 동안 건조한 후 소성하여 법랑 코팅을 수행함으로써, 법랑 코팅된 금속판을 획득하였다.After applying the commercially available enamel coating composition on a metal plate formed of iron having a width of 20 cm, a height of 20 cm, and a thickness of 1 cm, the metal plate coated with the enamel glaze composition was dried at a temperature of 200 ± 50 degrees (℃) for 5 to 10 minutes. After the firing to perform the enamel coating, an enamel coated metal plate was obtained.
[비교 예 2][Comparative Example 2]
시중에 판매되는 내산 법랑 코팅용(EHE) 조성액을 가로 20cm, 세로 20cm, 두께 1cm 인 철로 형성된 금속판에 도포한 후, 법랑유약 조성물이 도포된 금속판을 200 ± 50도(℃) 의 온도에서 5 내지 10분 동안 건조한 후 소성하여 법랑 코팅을 수행함으로써, 법랑 코팅된 금속판을 획득하였다.The commercially available acid-resistant enamel coating liquid (EHE) is applied to a metal plate formed of iron having a width of 20 cm, a length of 20 cm, and a thickness of 1 cm, and then the metal plate coated with the enamel glaze composition is applied at a temperature of 200 ± 50 degrees (° C). After drying for 10 minutes and calcined to perform enamel coating, an enamel coated metal plate was obtained.
도 4의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 50배율 SEM 이미지이고, 도 4의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 50배율 SEM 이미지이다. 또한, 도 5의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 150배율 SEM 이미지이고, 도 5의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 150배율 SEM 이미지이다. 그리고, 도 6의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 1,000배율 SEM 이미지이고, 도 5의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 1,000배율 SEM 이미지이다.4 (a) is a 50 times magnification SEM image of the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 4 (b) is a 50 times magnification SEM image of the metal plate surface obtained by [Example]. . In addition, Figure 5 (a) is a 150 magnification SEM image of the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1], Figure 5 (b) is a 150 magnification SEM of the surface of the metal plate obtained by [Example] Image. 6 (a) is a 1,000 times magnification SEM image of the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 5 (b) is 1,000 times magnification SEM of the metal plate surface obtained by [Example]. Image.
도 4의 (a)와 (b), 도 5의 (a)와 (b), 그리고, 도 6의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 철로 형성된 금속판에 대해 법랑 코팅을 수행한 경우, 종래기술의 법랑 코팅면과 비교하여 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅면에 이물질, 도 5의 (a)에서 원으로 표시된 돌출부 및 핀홀(Pin hole)이 현저히 감소함을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅면에 대한 이물질 흡착 효율이 현저히 감소할 수 있다. 즉, 내산 상승 및 pin-hole저감 효과 및 이지클리닝(Easy cleaning) 또는 안티 파울링(Anti fouling) 기능이 구현될 수 있다.As shown in (a) and (b) of FIG. 4, (a) and (b) of FIG. 5, and (a) and (b) of FIG. 6, it is formed of iron using the enamel glaze composition of the present invention. When the enamel coating is performed on the metal plate, foreign matter on the enamel coating surface using the enamel glaze composition of the present invention compared to the enamel coating surface of the prior art, protrusions and pin holes indicated by circles in FIG. It can be seen that this is significantly reduced. Accordingly, foreign matter adsorption efficiency to the enamel coating surface using the enamel glaze composition of the present invention can be significantly reduced. That is, acid resistance and pin-hole reduction effects and easy cleaning or anti fouling functions may be implemented.
도 7의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 50배율 SEM 이미지이고, 도 7의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 50배율 SEM 이미지이다. 또한, 도 8의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 150배율 SEM 이미지이고, 도 8의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 150배율 SEM 이미지이다. 그리고, 도 9의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 1,000배율 SEM 이미지이고, 도 9의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 법랑 코팅층의 단면에 대한 1,000배율 SEM 이미지이다.Figure 7 (a) is a 50 times magnification SEM image of the cross section of the enamel coating layer obtained by [Comparative Example 1], Figure 7 (b) is 50 to the cross section of the enamel coating layer obtained by [Example] Magnification SEM image. In addition, Figure 8 (a) is a 150 times SEM image of the cross section of the enamel coating layer obtained by [Comparative Example 1], Figure 8 (b) is a cross section of the enamel coating layer obtained by [Example] SEM image of 150x magnification. And, Figure 9 (a) is a 1000 times magnification SEM image of the cross section of the enamel coating layer obtained by [Comparative Example 1], Figure 9 (b) is a cross section of the enamel coating layer obtained by [Example] SEM image of 1,000 magnification.
도 7의 (a)와 (b), 도 8의 (a)와 (b), 그리고, 도 9의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용하여 철로 형성된 금속판에 대해 법랑 코팅을 수행한 경우, 종래기술의 법랑 코팅층 단면과 비교하여 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층 단면에는 상대적으로 현저히 작은 세공(pore)이 상대적으로 더 많이 형성되어, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층과 철로 형성된 금속판 표면 간 결합력이 증가하고, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층의 열충격에 대한 내성이 현저히 증가함을 확인할 수 있다. 또한, 이와 같은 현상에 의해 상기와 같이 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅면의 핀홀(Pin hole)이 현저하게 감소할 수 있다.As shown in (a) and (b) of FIG. 7, (a) and (b) of FIG. 8, and (a) and (b) of FIG. 9, it is formed of iron using the enamel glaze composition of the present invention. When the enamel coating is performed on the metal plate, relatively more pores are formed in the enamel coating layer cross section using the enamel glaze composition of the present invention as compared with the cross section of the enamel coating layer of the prior art, and thus, It can be seen that the bonding force between the enamel coating layer using the enamel glaze composition and the surface of the metal plate formed of iron is increased, and the resistance to thermal shock of the enamel coating layer using the enamel glaze composition of the present invention is significantly increased. In addition, due to such a phenomenon, as described above, the pinhole of the enamel coating surface using the enamel glaze composition of the present invention may be significantly reduced.
여기서, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층에 있어서, 아세트산 니켈 복합 화합물은 다른 성분을 결합시키는 기능을 수행하고, 첨가물은 소성 중 기포를 분산시켜 세공의 최대 직경을 감소시키는 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 사항은 도 9의 (b)에서 확인할 수 있으며, 도 9의 (b)에서 보는 바와 같이, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층에는 실(Thread)같은 섬유 구조의 형상 또한 다수 존재하며, 열충격 후에도 섬유 구조가 유지되어, 열충격에 대한 내성이 현저히 증가함을 확인할 수 있다.Here, in the enamel coating layer using the enamel glaze composition of the present invention, the nickel acetate composite compound performs the function of binding other components, the additives can perform the function of dispersing bubbles during firing to reduce the maximum diameter of the pores have. This can be confirmed in (b) of Figure 9, as shown in Figure 9 (b), in the enamel coating layer using the enamel glaze composition of the present invention also has a number of shapes of the fiber structure such as (Thread) , The fiber structure is maintained even after the thermal shock, it can be seen that the resistance to thermal shock is significantly increased.
[실험 예 1]Experimental Example 1
[실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면을 향해 중량 2.56kg이며 지름이 28mm인 철 재질의 구를 430mm의 높이에서 낙하시켜 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 충격을 가하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 동일한 충격을 가하였다.An iron sphere having a weight of 2.56 kg and a diameter of 28 mm was dropped at a height of 430 mm toward the surface of the metal plate obtained in Example, and the surface of the metal plate obtained in Example was shocked. And the same impact as above was applied also to the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1].
도 10의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이고, 도 10의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이다. 도 10에서 보는 바와 같이, 상기와 같은 충격 후, [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면과 비교하여 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 흰색의 금속 노출이 현저히 많음을 확인하였다. 이에 따라, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층의 내구성이 현저히 증가됨을 확인할 수 있다.10A is an enlarged image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 10B is an enlarged image of the surface of the metal plate obtained by [Example]. As shown in FIG. 10, it was confirmed that after the impact as described above, white metal exposure was significantly higher on the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1] compared to the metal plate surface obtained by [Example]. Accordingly, it can be seen that the durability of the enamel coating layer using the enamel glaze composition of the present invention is significantly increased.
[실험 예 2]Experimental Example 2
[실시 예]에 의해 획득된 금속판을 400℃의 항온로에 20분간 방치후 상온의 물에 5분간 침적후 5분 건조를 1싸이클(Cycle)로 하여 10싸이클(Cycle)을 반복하는 열충격을 제공한 후 표면 결함 관측하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 동일한 열충격을 수행하였다.The metal plate obtained in Example was left in a constant temperature furnace at 400 ° C. for 20 minutes, and then immersed in water at room temperature for 5 minutes, and then dried for 5 minutes as one cycle, thereby providing a thermal shock of repeating 10 cycles. Surface defects were observed. And the same thermal shock was performed also about the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1].
도 11의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이고, 도 11의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이다. 도 11에서 보는 바와 같이, 상기와 같은 열충격 실험 중, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에서는 3~4 싸이클의 열충격에서 버블(bubble)이 깨지면서 칩핑(Chipping)이 발생하였으나, [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에서는 10싸이클의 열충격에서도 상기와 같은 칩핑(Chipping)이 발생하지 않아, 본 발명의 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅층은 열충격에 대한 내성이 현저히 증가됨을 확인할 수 있다.FIG. 11A is an enlarged image of the metal plate surface obtained by Comparative Example 1, and FIG. 11B is an enlarged image of the metal plate surface obtained by Example. As shown in Figure 11, during the thermal shock test as described above, the chipping (Chipping) occurred while the bubble (bubble) is broken in the thermal shock of 3 to 4 cycles on the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1], [Example In the surface of the metal plate obtained by the] does not generate the chipping (Chipping) even in the thermal shock of 10 cycles, it can be seen that the enamel coating layer using the enamel glaze composition of the present invention is significantly increased resistance to thermal shock.
[실험 예 3]Experimental Example 3
[실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 도포하고, [실시 예]에 의해 획득된 금속판을 상온에서 4시간 방치시켜 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 형성하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 같은 오염 물질 형성을 동일하게 수행하였다. 여기서, 오염 물질은 황산암모늄과 슬러지(석고)를 9:1의 비율로 혼합한 물질로써 20g의 양으로 마련되었다.Contaminants were applied to the surface of the metal plate obtained by [Example], and the metal plate obtained by [Example] was left at room temperature for 4 hours to form contaminants on the surface of the metal plate obtained by [Example]. The same contaminant formation was also performed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, the pollutant was prepared in an amount of 20 g by mixing ammonium sulfate and sludge (gypsum) in a ratio of 9: 1.
다음으로, 오염 물질이 형성된 [실시 예]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 및 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 대한 세척을 수행하였다. 여기서, 세척은, 각각의 금속판을 흐르는 물에 10분간 접촉시킴으로써 수행되었다.Next, washing was performed on the metal plate obtained by [Example] where the pollutant was formed, the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, washing was performed by contacting each metal plate with running water for 10 minutes.
도 12의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 12의 (b)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 12의 (c)는 세척이 완료된 후 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.FIG. 12A illustrates an image of a contaminant formed on the metal plate obtained by Comparative Example 1. FIG. 12B illustrates a contaminant formed on the metal plate obtained by Comparative Example 1. FIG. It is an image of the matter to be washed in running water, Figure 12 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1] after the cleaning is completed.
또한, 도 13의 (a)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 13의 (b)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 13의 (c)는 세척이 완료된 후 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.In addition, Figure 13 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 2], Figure 13 (b) is a contamination formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 2] It is an image of the matter to wash the material in running water, Figure 13 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2] after the cleaning is completed.
그리고, 도 14의 (a)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 14의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 14의 (c)는 세척이 완료된 후 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.And, Figure 14 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by the [Example], Figure 14 (b) is a contaminant formed on the metal plate obtained by the [Example] It is an image of the matter to be washed in running water, Figure 14 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by the [Example] after the cleaning is completed.
도 12의 (c)에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질의 하부 쪽은 완전히 제거되지 않았으며, 오염 물질이 제거된 표면에서 부식이 확인되었다.As shown in FIG. 12C, the lower side of the contaminant formed on the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1] was not completely removed, and corrosion was confirmed on the surface from which the contaminant was removed.
도 13의 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질은 세척되는 속도가 다른 금속판의 세척 속도 보다 상대적으로 느렸으며, 오염 물질이 완전히 제거되지 않았다. 다만, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에서 부식이 발견되지는 않았다.As shown in (b) and (c) of FIG. 13, the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2] were washed at a slower rate than other metal plates, and the contaminants were completely removed. It was not removed. However, no corrosion was found on the metal plate surface obtained by [Comparative Example 2].
도 14의 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이, [실시 예]에 의해 획득된 금속판이 흐르는 물을 흡수하면서 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 상 오염 물질이 1~2분 사이에 모두 세척되었으며, 부식도 발견되지 않았다.As shown in (b) and (c) of FIG. 14, all of the contaminants on the metal plate obtained by Example were absorbed between 1-2 minutes while absorbing water flowing through the metal plate obtained by [Example]. It was washed and no corrosion was found.
도 12 내지 도 14에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 보다 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질이 현저히 더 잘 세척됨을 확인할 수 있다.12 to 14, the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Example] were significantly better than the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. It can be confirmed that it is washed.
[실험 예 4]Experimental Example 4
[실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 도포하고, [실시 예]에 의해 획득된 금속판을 상온에서 4시간 방치시켜 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 형성하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 같은 오염 물질 형성을 동일하게 수행하였다. 여기서, 오염 물질은 슬러지(석고) 100%의 물질로써 20g의 양으로 마련되었다.Contaminants were applied to the surface of the metal plate obtained by [Example], and the metal plate obtained by [Example] was left at room temperature for 4 hours to form contaminants on the surface of the metal plate obtained by [Example]. The same contaminant formation was also performed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, the pollutant was prepared in an amount of 20 g as 100% of the sludge (gypsum) material.
다음으로, 오염 물질이 형성된 [실시 예]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 및 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 대한 세척을 수행하였다. 여기서, 세척은, 각각의 금속판을 흐르는 물에 10분간 접촉시킴으로써 수행되었다.Next, washing was performed on the metal plate obtained by [Example] where the pollutant was formed, the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, washing was performed by contacting each metal plate with running water for 10 minutes.
도 15의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 15의 (b)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 15의 (c)는 세척이 완료된 후 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.(A) of FIG. 15 is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 15 (b) shows the contaminants formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1]. It is an image of the matter to be washed in running water, Figure 15 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1] after the cleaning is completed.
또한, 도 16의 (a)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 16의 (b)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 16의 (c)는 세척이 완료된 후 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.In addition, Figure 16 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 2], Figure 16 (b) is the contamination formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 2] It is an image of the matter to wash the material in running water, Figure 16 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2] after the cleaning is completed.
그리고, 도 17의 (a)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 17의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판에 형성된 오염 물질을 흐르는 물에 세척하는 사항에 대한 이미지이며, 도 17의 (c)는 세척이 완료된 후 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.And, Figure 17 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by the [Example], Figure 17 (b) is a contaminant formed on the metal plate obtained by the [Example] It is an image of the matter to be washed in running water, Figure 17 (c) is an image of the surface of the metal plate obtained by the [Example] after the cleaning is completed.
도 15의 (c)에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질이 완전히 제거되지 않았으며, 표면 부식은 확인되지 않았다.As shown in FIG. 15C, the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1] were not completely removed, and surface corrosion was not confirmed.
도 16의 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질은 세척되는 속도가 다른 금속판의 세척 속도 보다 상대적으로 느렸으며(8~9분), 오염 물질은 완전히 제거되었고, 표면 부식이 발견되지는 않았다.As shown in (b) and (c) of FIG. 16, the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2] were relatively slow to be washed than those of the other metal plates (8 to 9 minutes). ), The contaminants were completely removed and no surface corrosion was found.
도 17의 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이, [실시 예]에 의해 획득된 금속판 상 오염 물질이 1분 안에 모두 세척되었으며, 부식도 발견되지 않았다.As shown in (b) and (c) of FIG. 17, all of the contaminants on the metal plate obtained by [Example] were washed out within one minute, and no corrosion was found.
도 15 내지 도 17에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 보다 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질이 현저히 더 잘 세척됨을 확인할 수 있다.As shown in Figs. 15 to 17, contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Example] are significantly better than the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. It can be confirmed that it is washed.
[실험 예 5]Experimental Example 5
[실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 도포하고, [실시 예]에 의해 획득된 금속판을 상온에서 4시간 방치시켜 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 오염 물질을 형성하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 같은 오염 물질 형성을 동일하게 수행하였다. 여기서, 오염 물질은 황산암모늄과 슬러지(석고)를 9:1의 비율로 혼합한 물질로써 20g의 양으로 마련되었다.Contaminants were applied to the surface of the metal plate obtained by [Example], and the metal plate obtained by [Example] was left at room temperature for 4 hours to form contaminants on the surface of the metal plate obtained by [Example]. The same contaminant formation was also performed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, the pollutant was prepared in an amount of 20 g by mixing ammonium sulfate and sludge (gypsum) in a ratio of 9: 1.
다음으로, 오염 물질이 형성된 [실시 예]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 및 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 대한 침수를 수행하였다. 여기서, 침수는, 각각의 금속판을 물에 5분간 침수시킴으로써 수행되었다.Subsequently, immersion was performed on the metal plate obtained by [Example] where the pollutant was formed, the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and the metal plate obtained by [Comparative Example 2]. Here, immersion was performed by immersing each metal plate in water for 5 minutes.
도 18의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 12의 (b)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판이 5분간 침수 후 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.(A) of FIG. 18 is an image of a contaminant formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 12 (b) shows that the metal plate obtained by [Comparative Example 1] is flooded for 5 minutes. This is an image of the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1].
또한, 도 19의 (a)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 19의 (b)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판이 5분간 침수 후 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.In addition, Figure 19 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by [Comparative Example 2], Figure 19 (b) is a metal plate obtained by [Comparative Example 2] 5 minutes This is an image of the metal plate surface obtained by [Comparative Example 2] after immersion.
그리고, 도 20의 (a)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판에 오염 물질이 형성된 사항에 대한 이미지이고, 도 20의 (b)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판이 5분간 침수 후 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 이미지이다.And, Figure 20 (a) is an image of the contaminants formed on the metal plate obtained by the [Example], Figure 20 (b) is a metal plate obtained by the [Example] after immersion for 5 minutes It is an image of the metal plate surface obtained by the [Example].
도 18의 (b)에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질은 소량만 흩어지고 대부분(약 80%) 잔존하였다.As shown in (b) of FIG. 18, only a small amount of contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by Comparative Example 1 was dispersed (mostly about 80%).
도 19의 (b) 에서 보는 바와 같이, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질은 약 50% 정도가 잔존하였다.As shown in FIG. 19B, about 50% of the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by Comparative Example 2 remained.
도 20의 (b) 에서 보는 바와 같이, [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질은 약 20% 정도만 잔존하였다.As shown in (b) of FIG. 20, only about 20% of the contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Example] remained.
도 18 내지 도 20에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 보다 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 형성된 오염 물질이 수중에서 현저히 잘 분산되어, [실시 예]에 의해 획득된 금속판의 친수성이 우수함을 확인하였다.As shown in Figs. 18 to 20, contaminants formed on the surface of the metal plate obtained by [Example] than the metal plate obtained by [Comparative Example 1] and the metal plate obtained by [Comparative Example 2] are significantly less in water. Dispersed well, it was confirmed that the hydrophilicity of the metal plate obtained by Example.
[실험 예 6]Experimental Example 6
[실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 30% 황산 2.2mg을 접촉시킨 후 200℃의 온도로 18시간 동안 가열을 수행하였다. 그리고, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면과 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대해서도 상기와 동일한 황산 부식을 수행하였다.2.2 mg of 30% sulfuric acid was brought into contact with the surface of the metal plate obtained by Example, followed by heating at a temperature of 200 ° C. for 18 hours. In addition, the same sulfuric acid corrosion was performed on the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1] and the metal plate surface obtained by [Comparative Example 2].
도 21의 (a)는 [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이고, 도 21의 (b)는 [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이며, 도 21의 (c)는 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면에 대한 확대 이미지이다.(A) of FIG. 21 is an enlarged image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1], and FIG. 21 (b) is an enlarged image of the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2], and FIG. 21. (C) is an enlarged image of the surface of the metal plate obtained by [Example].
상기와 같은 부식성 실험 후, 도 21의 (a)에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면에서는 코팅 박리 및 감육이 심각하여 코팅층 하부의 소재가 드러남이 확인되었다.After the corrosive test as described above, as shown in (a) of FIG. 21, the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 1] was found to have a serious coating peeling and thinning to reveal the material under the coating layer.
또한, 도 21의 (b)에서 보는 바와 같이, [비교 예 1]에 의해 획득된 금속판 표면과 비교하여, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면에서는 코팅면이 이상 없고 감육 상태도 양호함이 확인되었다.In addition, as shown in (b) of FIG. 21, compared with the metal plate surface obtained by [Comparative Example 1], the surface of the metal plate obtained by [Comparative Example 2] has no coating surface and the thinning state is also good. This was confirmed.
그리고, 도 21의 (c)에서 보는 바와 같이, [비교 예 2]에 의해 획득된 금속판 표면 보다 [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면의 코팅, 감육 상태가 더 양호함이 확인되었다.And, as shown in Fig. 21 (c), it was confirmed that the coating and thinning state of the metal plate surface obtained by [Example] is better than the metal plate surface obtained by [Comparative Example 2].
이에 따라, [실시 예]에 의해 획득된 금속판 표면의 내부식성이 우수함을 확인하였다.Accordingly, it was confirmed that the corrosion resistance of the surface of the metal plate obtained by [Example] is excellent.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형상으로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형상으로 실시될 수 있다. The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified into other specific shapes without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined shape.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형상이 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the invention is indicated by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the invention.
100 : 법랑 코팅층
200 : 금속판
300 : 열소자100: enamel coating layer
200: metal plate
300: thermal element
Claims (11)
코팅 표면의 기공 형성을 방지하기 위한 아세트산 니켈 복합 화합물 8~18 중량%, 분말 형태의 점토 80~90 중량% 및 내열성과 내식성을 향상시키기 위한 규산염(silicate)과 산화 지르코늄(zirconia)이 혼합된 첨가물 1~3 중량%를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물.
In the enamel glaze composition used for enamel coating on the metal surface,
8-18% by weight of nickel acetate composite compound to prevent pore formation on the coating surface, 80-90% by weight of clay in powder form, and additives mixed with silicate and zirconium oxide for improving heat resistance and corrosion resistance Enamel glaze composition for corrosion protection and anti-fouling effect of the power plant GGH and GAH ELEMENT characterized in that it is prepared by mixing 1 to 3% by weight.
상기 아세트산 니켈 복합 화합물은 분말의 형태로 형성되어 상기 점토와 혼합되는 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물.
The method according to claim 1,
The nickel acetate composite compound is formed in the form of powder and enamel glaze composition for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH ELEMENT for power plants, characterized in that mixed with the clay.
상기 점토에 상기 첨가물을 우선적으로 함침시킨 후, 상기 아세트산 니켈 복합 화합물과 상기 점토를 혼합시키는 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물.
The method according to claim 1,
The enamel glaze composition for corrosion prevention and anti-fouling effect of the GGH and GAH ELEMENT for power plants, characterized in that the clay is impregnated with the additive preferentially, and then the nickel acetate composite compound and the clay.
상기 첨가물에 포함되는 상기 규산염(silicate)과 상기 산화 지르코늄(zirconia)의 중량비 비율은 2~3 : 7~8인 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물.
The method according to claim 1,
The ratio of the weight ratio of the silicate (silicate) and the zirconium oxide (zirconia) included in the additive is 2 to 3: 7 to 8 for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH element for power plants Enamel glaze composition.
상기 규산염은, 알루미늄 규산염, 규산철, 규산칼슘, 마그네슘 규산염 및 알칼리금속 규산염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물.
The method according to claim 1,
The silicate is any one material selected from the group consisting of aluminum silicate, iron silicate, calcium silicate, magnesium silicate and alkali metal silicate to prevent the corrosion and anti-fouling effect of the GGH and GAH ELEMENT for power plants. Enamel glaze composition for.
i) 발전소의 설비에 구비되는 열소자(thermal element)를 마련하는 단계;
ii) 분말 형상의 상기 아세트산 니켈 복합 화합물에 대한 열처리를 수행하는 단계;
iii) 상기 점토에 상기 첨가물을 함침시키는 단계;
iv) 상기 아세트산 니켈 복합 화합물과 상기 첨가물이 함침된 상기 점토를 혼합하여 법랑유약 조성물을 형성하는 단계;
v) 상기 법랑유약 조성물을 액체 용매에 분산시켜 법랑 코팅 용액을 형성하는 단계;
vi) 상기 법랑 코팅 용액을 이용하여 상기 열소자의 표면에 법랑 코팅을 수행하는 단계; 및
vii) 법랑 코팅된 상기 열소자를 건조 후 소성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅 방법.
In the enamel coating method using the enamel glaze composition of claim 1,
i) providing a thermal element provided in the installation of the power plant;
ii) performing a heat treatment on the nickel acetate composite compound in powder form;
iii) impregnating said additive in said clay;
iv) mixing the nickel acetate composite compound with the additive-impregnated clay to form an enamel glaze composition;
v) dispersing said enamel glaze composition in a liquid solvent to form an enamel coating solution;
vi) performing enamel coating on the surface of the thermal element using the enamel coating solution; And
vii) enamel-coating the heating element after the enamel-coated thermal element; enamel coating method using the enamel glaze composition for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH ELEMENT for power plants comprising a.
상기 열소자는 공기 예열기(APH)의 열소자 또는 가스-가스 가열기(GGH)의 열소자인 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅 방법.
The method according to claim 7,
The heating element is a heating element of the air preheater (APH) or a gas-gas heater (GGH) of the heating element, characterized in that using the enamel glaze composition for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH element for power plants Enamel coating method.
상기 vi) 단계에서, 법랑 코팅은 디핑(dipping) 또는 스프레이 분사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 발전소용 GGH 및 GAH용 ELEMENT의 부식 방지와 Anti-Fouling 효과를 위한 법랑유약 조성물을 이용한 법랑 코팅 방법.
The method according to claim 7,
In the vi) step, the enamel coating is enamel coating method using the enamel glaze composition for the corrosion protection and anti-fouling effect of the GGH and GAH ELEMENT for power plants, characterized in that performed by dipping (dipping) or spray injection.
A heating element of an air preheater (APH) comprising an enamel coating layer formed by using an enamel coating method using an enamel glaze composition for corrosion protection and anti-fouling effect of the power plant GGH and GAH element of claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180164535A KR102057233B1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180164535A KR102057233B1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102057233B1 true KR102057233B1 (en) | 2019-12-26 |
Family
ID=69103485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180164535A KR102057233B1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102057233B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220043450A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-05 | 주식회사 코펙 | Corrosion-resistant enamel composition applicable to corrosion-resistant steel |
CN117966163A (en) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 烟台大学 | Enamel glass enamel based on calcium silicate improvement and preparation method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005008974A (en) | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Jfe Steel Kk | Porcelain enameled material and manufacturing method therefor |
JP2016527399A (en) | 2013-07-19 | 2016-09-08 | パテル, ゴルダンバイPATEL, Gordhanbhai | Fast and economical method and apparatus for producing glass-lined metal bodies by induction heating |
-
2018
- 2018-12-18 KR KR1020180164535A patent/KR102057233B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005008974A (en) | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Jfe Steel Kk | Porcelain enameled material and manufacturing method therefor |
JP2016527399A (en) | 2013-07-19 | 2016-09-08 | パテル, ゴルダンバイPATEL, Gordhanbhai | Fast and economical method and apparatus for producing glass-lined metal bodies by induction heating |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220043450A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-05 | 주식회사 코펙 | Corrosion-resistant enamel composition applicable to corrosion-resistant steel |
KR102514610B1 (en) * | 2020-09-29 | 2023-03-27 | 주식회사 코펙 | Corrosion-resistant enamel composition applicable to corrosion-resistant steel |
CN117966163A (en) * | 2024-04-01 | 2024-05-03 | 烟台大学 | Enamel glass enamel based on calcium silicate improvement and preparation method thereof |
CN117966163B (en) * | 2024-04-01 | 2024-06-21 | 烟台大学 | Enamel glass enamel based on calcium silicate improvement and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102057233B1 (en) | Enamel composition for preventing corrosion and anti-fouling of an element of a gas gas heater and a gas air heater for a heat exchanger and enamel coating method thereof | |
KR102125655B1 (en) | Enamel heating element for ggh and gah of power plant with enamel glaze composition with excellent thermal conductivity and anti-fouling | |
US10786828B2 (en) | Anti-corrosion coating sintered at low temperature for steel rebars and coating method | |
CN102786820B (en) | Infrared radiation coating suitable for metal matrix and preparation method | |
CN110484027B (en) | Active inorganic anticorrosive coating for improving bonding strength between steel bar and concrete and coating method thereof | |
CN101371970A (en) | Catalyst and preparation method thereof suitable for denitration of flue gas containing alkali metal oxide | |
KR100642679B1 (en) | Coating having improved high temperature wear resistance | |
KR102332238B1 (en) | Fluidized-bed boiler interior and tube surface slagging or fouling combustion additives using lime and biomass as fuel | |
KR102514610B1 (en) | Corrosion-resistant enamel composition applicable to corrosion-resistant steel | |
CN100494291C (en) | High temperature wear-resistant coating for metal surface, and its preparing method and using method | |
CN111073503B (en) | High-temperature-resistant high-emissivity anticorrosive paint | |
CN105272380B (en) | A kind of preparation method and equipment of dumb light brick | |
CN105080809B (en) | Heated surface at the end of boiler protects the spray mo(u)lding method with nanometer particle-modified fluorine plastics combined coating | |
CN110128938B (en) | Hole sealing agent and preparation and application thereof | |
JP4798604B2 (en) | Prevention of sulfide corrosion of high temperature components | |
CN105060909B (en) | High absorptivity metal pipe wall anti-corrosion and slag resistance wear-resisting ceramic coating | |
CN107488847B (en) | A kind of surface treating agent, Steel for enamel and part coated with the surface treating agent | |
KR20090124826A (en) | Method of scaling of deposits on heating elements a heat exchanger for flue gas desulfurization system | |
CN111592366B (en) | Environment-friendly multi-element nano wear-resistant corrosion-resistant vitrified lining material | |
CN106398331B (en) | A kind of centrifugal compound high-speed steel roll end face is heat-treated coating and preparation method thereof and application method | |
EP3368490B1 (en) | Heat exchanger and method for its manufacture | |
KR102526876B1 (en) | Heating element coated with corrosion-resistant enamel composition applicable to corrosion-resistant steel | |
KR100243748B1 (en) | A method for coating enamel layer on the surface of cold-rolled steel sheet | |
CN110423089A (en) | A kind of Anti-corrosion glass ceramic material and preparation method thereof and construction method | |
CN104762569A (en) | Fly ash aluminium-based composite material with high fatigue strength and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |