Состав стеклокристаллического покрытия для стальной химической аппаратуры

Авторы патента:

C03C8/02 - составы фритты, т.е. в измельченной форме или в виде порошка

Владельцы патента RU 2750530:

Общество с ограниченной ответственностью "ХимЭмаль" (RU)

Изобретение относится к получению высококремнеземистых стеклокристаллических стеклоэмалевых покрытий для стальной химической аппаратуры, обладающих высокими показателями химической стойкости ко всем группам реагентов, и может быть использовано в химической, фармацевтической, нефтяной отраслях промышленности. Технический результат заключается в повышении химической износостойкости высококремнеземистых стеклокристаллических покрытий. Высококремнеземистое стеклокристаллическое покрытие для стальной химической аппаратуры включает следующее соотношение компонентов, мас. %: SiO₂ - 54,11-54,55; В₂О₃ - 2,76-2,89; Na₂O - 15,5-15,7; Li₂O - 9,88-9,96; К₂О - 3,36-4,46; CaO - 2,80-2,86; SrO - 2,85-3,17; ZrO₂ - 5,41-5,45; Co₂O₃ - 1,59-1,61; TiO₂ - 0,38; MoO₃ - 0,49-0,93. 3 пр.

Изобретение относится к области получения высококремнеземистых эмалевых покрытий для стальной химической аппаратуры, обладающих высокими показателями химической стойкости ко всем группам реагентов, и может быть использовано для антикоррозионной защиты стальной аппаратуры, применяемой в химической, фармацевтической, нефтяной промышленности.

Известен состав защитного композиционного стеклоэмалевого покрытия, который способствует защите стали от эррозионно-коррозионного износа в процессе эксплуатации, и может быть использовано в машиностроении, нефтяной и газовой промышленности (Патент РФ №2145583, опубликован 20.02.2000 МПК С03С 8/14 (2000.01)), содержащий следующие компоненты: фритта 100, глина 5, песок тонкомолотый 10, бура 1, глиноземистое волокно 10-12, причем фритта имеет следующий состав, мас. %:

SiO₂	55,6-66,0
Na₂O	10,7-15,6
K₂O	4,6-6,0
B₂O₃	1,6-2,0
CaO	2,2-3,0
Co₂O₃	0,6-0,8
Li₂O	8,5-10,0
ZrO₂	4,6-5,5
Sr	1,2-1,5

Также известен состав стеклоэмалевого покрытия для эмалирования стали (Патент РФ 2646077 опубликован 01.03.2018 МПК С03С 8/04 (2006.01), содержащий следующие компоненты, мас. %:

SiO₂	40,2-45,7
Sb₂O₃	0,5-1,0
ZnO	6,0-8,0
Na₂O	0,5-1,5
Al₂O₃	18,0-21,0
BaO	0,3-0,5
CaO	0,3-0,5
B₂O₃	6,0-7,5
K₂O	2,0-2,5
TiO₂	2,0-2,5
Sm₂O₃	2,0-2,5
ZrO₂	14,0-16,0

Недостатком указанных выше составов является недостаточная кислото- и износостойкость изделий, наличие редких компонентов, таких как Sm₂O₃.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является состав эмаль ЭСП 200, соответствующий ГОСТ 22405-80, содержащий следующие компоненты, мас. %:

SiO₂	47-53
B₂O₃	11-17
Na₂O	12-18
Al₂O₃	7-11
K₂O	1-3
СаО	3-10
Со₂О₃	0,5-2,5
TiO₂	не более 8
F	не более 6

Недостатком указанного эмалевого покрытия является недостаточная химическая стойкость.

Задачей изобретения является увеличение срока службы, эмалированной стальной и химической аппаратуры за счет повышения химической стойкости высококремнеземистых стеклокристаллических покрытий.

Технический результат изобретения - повышение химической и износостойкости высококремнеземистых стеклокристаллических покрытий для стальной химической аппаратуры. Указанный технический результат изобретения достигается тем, что составы высококремнеземистых покрытий для стальной химической аппаратуры, включают в себя SiO₂, B₂O₃, Na₂O, K₂O, CaO, Li₂O, соединения TiO₂, SrO, ZrO₂, увеличивающие химическую стойкость, а также оксид Co₂O₃, повышающий прочность сцепления стеклоэмалевого покрытия и загрунтованной стальной основой изделия, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

SiO₂	54,11-54,55
В₂О₃	2,76-2,89
Na₂O	15,5-15,7
Li₂O	9,88-9,96
K₂O	3,36-4,46
CaO	2,80-2,86
SrO	2,85-3,17
ZrO₂	5,41-5,45
Со₂О₃	1,59-1,61
TiO₂	0,38
MoO₃	0,49-0,93

Химически стойкие высококремнеземистые покрытия для стальной химической аппаратуры получают следующим образом. Используют следующие сырьевые материалы: песок, борная кислота, кальцинированная сода, углекислый литий, мел, аммоний молибденовокислый, циркон, карбонат стронция, оксид кобальта, селитра калиевая и натриевая, диоксид титана. Сырьевые материалы измельчают в шаровой мельнице сухого помола до размера частиц не более 2 мм. Все компоненты шихты высококремнеземистого стеклоэмалевого покрытия взвешивают, тщательно перемешивают и сплавляют при температуре 1300-1350°С в течении часа. Готовый расплав стеклоэмали гранулируют путем выливания в воду.

Пример 1. Для проведения испытания был принят следующий состав высококремнеземистого стеклоэмалевого покрытия для стальной химической аппаратуры, мас. %:

SiO₂	54,11
B₂O₃	2,89
Na₂O	15,6
Li₂O	9,88
K₂O	4,44
CaO	2,86
SrO	3,17
ZrO₂	5,41
Co₂O₃	1,59

Сумма: 100.

Полученная после гранулирования стекловидная фритта измельчается до прохождения через сито с размером ячеек 6000 отв/см². Далее фритту в виде шликерной суспензии с влажностью 40% наносят на поверхность стальных загрунтованных образцов, после чего образцы подвергают сушке в сушильном шкафу при температуре 70-100°С в течение 10 минут. Обжиг эмалевого покрытия ведут в муфельной электрической печи при температуре 780-820°С с выдержкой 3 мин. Полученный стеклогранулят и стеклоэмалевое покрытие для стали подвергались испытаниям по определению химической и коррозионной стойкости согласно ГОСТ 29020-91, ГОСТ 52569-2006, соответственно. В результате испытаний кислотостойкость стеклоэмалевого покрытия составляет 70%, щелочестойкость 71%, кистолостойкость гранулята 66%, щелочестойкость 68%.

Пример 2. Для проведения испытания был принят следующий состав высококремнеземистого стеклоэмалевого покрытия для стальной химической аппаратуры, мас. %:

SiO₂	54,55
В₂О₃	2,76
Na₂O	15,7
Li₂O	9,96
K₂O	3,46
CaO	2,80
SrO	2,85
ZrO₂	5,45
Со₂О₃	1,61
МоО₃	0,49
TO₂	0,38

Сумма: 100.

Полученная после гранулирования стекловидная фритта измельчается до прохождения через сито с размером ячеек 6000 отв/см². Тонко измельченную фритту в виде шликерной суспензии с влажностью 40% наносят на поверхность стальных загрунтованных образцов методом облива, таким образом, и в таком количестве, чтобы в любой точке поверхности соблюдалось постоянство слоя заданной толщины.

Далее эмалированные стальные образцы подвергают сушке в сушильном шкафу при температуре 70-100°С в течение 10 минут. Обжиг эмалевого покрытия ведут в муфельной электрической печи при температуре 780-820°С с выдержкой 3 мин. Полученный стеклогранулят и стеклоэмалевое покрытие для стали подвергались испытаниям по определению химической и коррозионной стойкости согласно ГОСТ 29020-91, ГОСТ 52569-2006, соответственно. В результате испытаний кислотостойкость стеклоэмалевого покрытия составляет 82%, а щелочестойкость 78%, кистолостойксоть гранулята 77%, щелочестойкость 75%.

Пример 3. Для проведения испытания был принят следующий состав высококремнеземистого стеклоэмалевого покрытия для стальной химической аппаратуры, мас. %:

SiO₂	54,52
B₂O₃	2,78
Na₂O	15,5
K₂O	3,45
Li₂O	9,96
CaO	2,80
SrO	2,85
ZrO₂	5,45
Со₂О₃	1,61
МоО₃	0,93

Сумма: 100.

Далее эмалированные стальные образцы подвергают сушке в сушильном шкафу при температуре 70-100°С в течение 10 минут. Обжиг эмалевого покрытия ведут в муфельной электрической печи при температуре 780-820°С с выдержкой 3 мин. Полученный стеклогранулят и стеклоэмалевое покрытие для стали подвергались испытаниям по определению химической и коррозионной стойкости согласно ГОСТ 29020-91, ГОСТ 52569-2006, соответственно. В результате испытаний кислотостойкость стеклоэмалевого покрытия составляет 74%, а щелочестойкость 73%, кистолостойксоть гранулята 70%, щелочестойкость 68%.

Высококремнеземистое стеклокристаллическое покрытие для стальной химической аппаратуры, включающее SiO₂, В₂О₃, Na₂O, К₂О, Li₂O, CaO, SrO, ZrO₂, Co₂O₃, MoO₃, TiO₂, отличающееся высокими показателями химической стойкости при следующем соотношении компонентов, мас. %:

SiO₂	54,11-54,55
В₂О₃	2,76-2,89
Na₂O	15,5-15,7
Li₂O	9,88-9,96
К₂О	3,36-4,46
CaO	2,80-2,86
SrO	2,85-3,17
ZrO₂	5,41-5,45
Co₂O₃	1,59-1,61
TiO₂	0,38
MoO₃	0,49-0,93

Изобретение относится к способу изготовления многослойной подложки для светоизлучающего устройства. Способ содержит следующие этапы: (a) обеспечение стеклянной подложки, обладающей показателем преломления при 550 нм, составляющим 1,45-1,65, (b) нанесение покрытия в виде слоя оксида металла на одну сторону стеклянной подложки, причем оксид металла выбран из группы, состоящей из TiO2, Al2O3, ZrO2, Nb2O5, HfO2, Ta2O5, WO3, Ga2O3, In2O3 и SnO2 и их смесей, (c) нанесение покрытия в виде стеклофритты, обладающей показателем преломления при 550 нм от 1,70 до 2,20, на упомянутый слой оксида металла, причем упомянутая стеклофритта содержит, по меньшей мере, 30 мас.% и самое большее 75 мас.% Bi2O3, (d) отжиг полученной покрытой стеклянной подложки при температуре, составляющей 530-620°C.

Способ получения жаростойкого стеклокерамического покрытия // 2679774

Изобретение относится к технологии получения жаростойких покрытий для защиты от высокотемпературного окисления и эрозионного уноса изделий из легированных сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе. Покрытие формируют двухслойным.

Способ изготовления тормозного диска, тормозной диск и применение эмалевого покрытия на тормозном диске // 2673918

Группа изобретений относится к области транспорта. Способ изготовления тормозного диска для транспортного средства, заключается в расположении на базовом теле тормозного диска защитного слоя.

Закаливающееся эмалированное стекло // 2668893

Изобретение относится к закаливающейся основе из стекла или стеклокерамики, покрытой по меньшей мере частично слоем эмали. Эмаль содержит органическую смолу и неорганические компоненты, в том числе по меньшей мере одну стеклофритту и по меньшей мере один пигмент.

Глазурь // 2667937

Изобретение относится к составам глазури. Глазурь содержит, мас.%: SiO2 44,0-51,0; Al2O3 4,5-5,0; СаО 3,0-5,0; MgO 3,0-5,0; Na2O 3,0-5,0; K2O 3,0-5,0; B2O3 9,0-13,0; ZnO 4,0-6,0; SnO2 12,0-13,0; SeO2 3,0-3,5.

Прозрачная рассеивающая подложка для органических светодиодов и способ изготовления такой подложки // 2656264

Изобретение относится к прозрачной рассеивающей подложке для ОСД. Рассеивающая подложка включает следующие слои: прозрачная плоская подложка из неорганического стекла, имеющая показатель преломления от 1,45 до 1,65; слой, имеющий низкий коэффициент шероховатости и содержащий неорганические частицы; слой эмали, имеющий низкий коэффициент шероховатости и высокий показатель преломления, составляющий от 1,8 до 2,1.

Прозрачная рассеивающая подложка для органических светодиодов и способ изготовления такой подложки // 2656261

Изобретение относится к прозрачной рассеивающей подложке для ОСД. Рассеивающая подложка включает следующие слои: прозрачная плоская подложка из неорганического стекла, имеющая показатель преломления от 1,45 до 1,65; шероховатый слой, имеющий низкий показатель преломления и содержащий неорганические частицы; выравнивающий слой из эмали, имеющий высокий показатель преломления, составляющий от 1,8 до 2,1.

Глазурь // 2640218

Изобретение относится к составам глазурей. Технический результат – повышение термостойкости глазури.

Глазурь // 2640215

Изобретение относится к составам глазурей, которые могут быть использованы для покрытия керамических изделий хозяйственно-бытового назначения, печных изразцов. Технический результат – повышение термостойкости глазури.

Глазурь // 2618741

Изобретение относится к составам глазурей. Технический результат изобретения – повышение морозостойкости глазури.