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    化工搪瓷设备基本知识

    发布时间:2019/12/27 信息审核:四川成都锐通机械设备有限公司
       化工搪瓷设备基本知识 



    1、化工搪瓷名称的由来 
      运用搪瓷的技术,将具有接近工业玻璃性质的耐酸玻璃物质复合到金属基体上,获得玻璃/金属复合物,因其覆盖层基本上保留了耐酸玻璃的大部分性质,如光洁、透明、致密无孔、化学稳定性高等,为一般日用搪瓷所不及,因此称其为“搪玻璃”。搪玻璃的生产工艺等同于搪瓷工艺,因此它仍是搪瓷。日常中人们常有以不同的称呼,如耐酸搪瓷,是以其特别耐酸而称之,化工搪瓷,是以其制品主要用作化工生产设备而称之。 
    2、搪瓷制品的性能 
          搪瓷设备是由含硅量高的玻璃质釉喷涂在钢板表面经920℃~960℃多次高温搪烧、是玻璃质釉密着于金属胎表面而成。搪瓷的性能是:    
      (1)耐腐蚀性能:能耐有机酸、无机酸有机溶剂及PH值小于或等于12的碱溶液、但对强碱、HF、及温度大于180℃、浓度大于30%的磷酸不适用;  
      (2)不粘性:光滑的玻璃面对介质不粘且容易清洗;  
      (3)绝缘性:适用于介质过程中易产生静电的场合;  
      (4)隔离性:玻璃层将介质与容器钢胎隔离、铁离子不溶入介质;  
      (5)保鲜性:玻璃层对介质具有良好的保鲜性能。  
    3、搪瓷设备使用条件  
      搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质,尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。但不能在下列条件下使用:  
      (1)任何浓度及任何温度的HF都不能耐腐蚀;  
      (2)磷酸:浓度30%以上、温度大于180℃时腐蚀强烈;  
      (3)盐酸:浓度10--20%,温度大于150℃时,腐蚀强烈;  
      (4)硫酸:浓度10--30%,温度大于200℃时不能耐腐蚀;  
      (5)碱液:PH大于或等于12、温度大于100℃时,不能耐腐蚀。 
    二、化工搪瓷设备的制造   

    1、化工搪瓷生产作业程序  
        
    2、化工搪瓷设备的基材特性 


      大量用于制造搪玻璃制品的基体材料主要是优质低碳钢、铸铁和不锈钢,其中以低碳钢及铸铁最为普遍。前者作为搪玻璃的适用钢,大量用来制作设备和容器:后者,由于能浇铸成型复杂部件,且成本低廉,因此被广泛用以制造泵、阀、小型设备及零配件。  
    基材 化 学 成 份 机 械 性 能 
    C si Mn P S 拉伸强度MPa 伸长率% 屈服点MPa 冲击韧性MPa 
    钢 ≤0.14 ≤0.37 ≤0.65  ≤0.035  ≤0.45  >330 >310 200 —— 
    焊 条 ≤0.1 ≤0.12 ≤0.45 ≤0.05 ≤0.03 >430 >180 —— 80 
    铸 铁 3-0.35 2.0-2.6 0.4-0.6 0.1-0.5 < 0.1 —— —— —— —— 
    (石墨碳 2.5)  —— —— —— —— —— —— —— —— —— 
    附表1:化工搪瓷设备基材的技术指标  
    3、底胎的要求  

           搪瓷设备的质量,首先决定于铁胎。没有高质量的铁胎,就不可能有高质量的搪瓷设备。要保证制品质量,铁胎应满足以下六条要求:  
      (1) 底胎表面应平整,不得有显著的工具伤痕、凹坑、夹层等机械缺陷;  
      (2) 底胎表面的焊道要平直、规整,焊缝宽度不得超过钢板、厚度的1.5倍。焊缝接头要圆滑地过渡,不允许有夹渣、气孔、咬边、未焊透等缺陷;  
      (3) 底胎表面的焊缝在喷砂前要进行磨光;  
      (4) 底胎表面的对接焊缝错边量要小于厚度的10%;  
      (5) 法兰不平度要小于直径的0.15%;  
      (6) 对接法兰的压紧面要保证设计压力下的密封。  
    4、表面处理 
        底胎加工好后,由于基材表面质量往往达不到搪瓷的工艺要求,如金属表面尚有氧化层、表面夹皮(轧制时造成)、焊缝缺陷及机加工过程中粘附的油脂污物等,都要影响搪烧质量,因此必须进行磨光、烧油脱碳和喷砂等表面处理。 
        磨光一般在砂轮机上或用手提砂轮进行。磨光的要求是将搪烧面上焊坡磨平,将尖棱角磨圆、将氧化皮及夹皮磨去,现出金属本色。  
        烧油脱碳是将粘附的油脂、有机物等在高温下烧除。有时钢板含碳量超过标准规定时,也采取高温表面脱碳的办法来作补偿处理。  
        搪瓷设备损坏后到搪瓷厂进行复搪,必须进行热处理(脱氢),以消除爆瓷部位基材渗入的氢。 喷砂是将底胎表面打粗糙,增加表面自由能及比表面积,从而提高底胎金属与底釉的密着。  
    5、修胎 
      经过表面处理后的铁胎,在正式喷搪瓷釉前,要细致地检查,凡是不符合搪瓷工艺要求的“毛病”均应及时处理,如毛刺、尖锐角、凹凸坑、夹层、沙眼等。这些“毛病”可采用手工打磨,挖铲补焊再磨平等作业修磨。  
    6、搪烧底釉 

      铁胎修磨好以后即可进行喷涂和搪烧底釉。喷涂可采用手工喷,也可以采用机械化(半自动)喷涂。两者的釉浆稠度控制不一样,这要根据操作人员的经验自己掌握,因为喷枪口径、喷涂用空气压力及釉浆稠度间是相互关联的。喷搪底釉的要点是要使头遍底釉厚薄均匀,其厚度值控制在烧成后为200±50μm为合适。底釉喷涂于铁胎上后要经过干燥,一般采取自然干燥,也可放到烘房内干燥,放在炉前或出炉的制件边进行缓慢的烘烤。要注意防止快速烘烤,快速烘烤易使粉层开裂。粉层干燥后即可进烧成炉内进行烧成。底釉的烧成温度较高。为使底釉能牢固地与铁表面密着 ,采用三合一底釉时烧成温度不能低于880℃。而为使铁胎与底釉间温度能达到上述要求,烧成炉温度必须控制到920℃以上。为提高效率,最佳烧成炉温度是960~980℃。底釉的烧成必须精心掌握好时间,即不能烧成不足(俗称烧得生),更不能烧过(俗称火大)。 前者密着不好,后者会烧损底釉。烧成适度的底釉应该是色泽均勾,表面平滑光亮,无气泡。头遍底釉烧好后,如质量合格即可进行喷搪面釉;如果不合格就要进行修磨,烧损严重时需要喷搪第二遍底釉。当喷搪第二遍底釉时,不能喷得太厚,要使两遍底釉的总厚度控制在350μm以下。再厚了就要影响面釉层的有效厚度了。  
    7、搪烧面釉 

      底釉搪烧好后,质量符合要求即可进行面釉搪烧。搪瓷设备的真正防腐保护层是面釉层。面釉层的喷涂和搪烧跟底釉相似。面釉层的厚度,一般要求1mm左右。具体根据使用要求而定,如考虑传热,应使瓷釉层薄些,不需传热而使用的介质腐蚀牲严重时,瓷釉层厚些。日本允许最厚达2.55mm,我国标准则规定不得超过2mm,最薄0.8mm。要达到规定瓷厚,产品上的面釉要喷搪多遍。每遍厚度以薄一些为好。但考虑生产效率,也不能太薄,一般以控制每遍厚度增加儿2mm为佳。如果金属表面状况好,焊缝不出问题,喷搪过程中修磨细致,那么喷搪三遍到四遍面釉后就可达到规定厚度。为保证搪烧质量,每喷搪一遍,都要经过检查,检查瓷面上是否有暗泡、针孔等,一经查到就应打磨开进行修补。对于直通金属表面的针孔和暗泡要磨挖,甚至补焊。凡见底金属的修补处,必须补喷底釉。上述修补程序是每个喷搪操作者必须掌握的。  
    8、检验 

      由于搪瓷设备多数用于苛刻的腐蚀环境中,因此对制品的质量检查要十分严格。检查检验要求系根据制品本身的等级要求确定,具体要求见ZB G94004一87及zB G94005一87标准。检验方法见附表2。产品经检验合格即可组装或包装出厂。需要组装的制件,在组装后还要进行检验,只有整个制件合格后才算合格品,才能包装入库,销售前设备应静置半月以上以消除残存应力。 
    项 目 技 术 指 标 测 试 方 法 
    瓷层厚度 0.8~2.0mm  用非磁性测厚器,按GB7991---87进行测定  
    耐电压  20000V(直流)不击穿  用交流电火花发生器按GB7993---87进行测定  
    耐压力  达到设计要求  耐压用水压测试,方法GB7994---87按执行  
    瓷层外观质量  色泽基本一致,表面光滑,无爆瓷、鱼鳞裂纹、暗泡、罐体、罐盖上表面异物不得超过三块,异物≤8mm2,两块相距不得∠100mm  在光线明亮处或用100瓦低压照明灯在600mm处照明,距瓷面600mm进行观察并记录结果  

    变形公差  法兰最大最小直径差≤0.1%Dg  用米尺量出法兰最大外径和最小外径,其差值作为椭圆度  
    法兰不平度允许≤0.3% Dg  用塞尺量出平面与标准平面之间的最大间隙即作为不平度 
    搅拌孔法兰面水平度a允许≤10  锅盖扣至水平面上,然后置直尺测量面于搅拌孔法兰面上,用直角三角尺量取锅盖法兰外圆部位处平台至直尺测量面的高度,取量高值与最低值计算tga≈△hmax/Dg  
    法兰压紧面宽度≥10mm  用厚度≤5mm直尺,过直径放置于法兰上旋转180o,量取压紧面(凡连续间隙≤0.5mm者)的宽度 
    搅拌器上端径向全跳动填料密封允许≤0.30mm  将搅拌器装于检查架上转动搅拌器,在搅拌器主轴与填料箱接触面上装百分尺表测量 
    管子不直度〔包括温度计套管〕允许≤0.3%L  用直尺测量管子与直尺之间的最大间隙  
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