Способ остекловывания внутренней поверхности стальных труб
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социелистических
Республик
С 23 D 5/00
Государственный комитет
СССР
IIo деяам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 666.293 (088. 8) Опубликовано 3006.82. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 30. 06. 82
П.Н.Острик, Н.Г.Садовский, А.A.ÇàIIIö, В:Ц;;Данченко, М.П.Онищенко, В.Я.Кармазин, С.И.Ивченков, H. È.Пастернак
I и В.Н.Умеренков .; .
)
Днепропетровский ордена Трудового Кр сного Зйамени металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) За яв итель (5 4 ) СПОСОБ ОСТЕКЛОВЫВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ ТРУБ
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталь.ных труб с антикорроэионными покрытиями. Стальные трубы со стеклопокрытиями находят все большее применение в химической, нефтяной и других отраслях промышленности для транспортировки агрессивных жидкостей взамен дорогостоящих труб из нержавеющей стали.
Известно остекловывание внутренней поверхности стальных труб балонным (труба в трубе) способом, заключающимся в том, что в стальную трубу с подготовленной поверхностью (обез жиривание и травление) вставляют стеклянную трубу и затем нагревают (в трубчатой электропечи) до 600950оС в зависимости от состава стекла tlat. Для более прочного сцепления стекла с металлом совмещенные трубы приводят во вращательное движение (центробежный метод).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 25 способ остекловывания внутренней поверхности стальных труб порошковым методом, заключающийся в том, что остекловывание внутренней поверхности стальных труб порошковым методом про 30 изводится путем засыпки порошка стекла на внутреннюю поверхность холодной трубы, распределения его по трубе под действием центробежных сил и нагрева трубы с помощью газовых горелок до оплавления стеклянного порошка и закрепления его на металле 12).
Недостатки известного способа необходимость нагрева стальной трубы с нанесением на внутреннюю поверхность стеклянным порошком до температур размягчения стекла (6)0-900 С) с одновременным ее вращением, что требует значительных дополнительных энергетических затрат и приводит к потерям металла от газовой коррозии; неравномерность нагрева трубы приводит к получению пористого, с трещинами различного по толщине (по длине трубы) стеклянного покрытия и ухудшение адгезии его к металлу.
<Кроме того, остекловывание труб производится на специальных установках; что значительно удорожает процесс, и исключает воэможность массового производства стальных труб с антикорроэионным стеклопокрытием.
Цель изобретения — снижение потерь металла от газовой коррозии при
939593 повторном нагреве .стальных труб, обеспечение экономии энергии и йолу чение качественного равномерного стеклянного покрытия, прочно сцепленного с металлической трубой.
Поставленная цель достигается 5 тем, что в способе остекловывания внутренней поверхности стальных труб, включающем нанесение.стеклоцорошка на вращающуюся трубу, порошок стекла наносят на нагретую до температуры деформации (1000-1100 С) трубу в процессе прокатки.с последующим обжатием 2-6%-ным в обкатном косовалковом стане.
При обжатии трубной заготовки в обкатном косовалковом стане менее
2В не обеспечивается достаточная плотность покрытия (имеются поры), а при увеличении обжатия более 6% не обеспечивается достаточная толщина стеклянного покрытия (образуется покрытие толщиной менее 1 мм).
Стеклянный порошок наносят на внутреннюю поверхность горячей трубной заготовки известными способами, напри- 25 мер, с помощью устройства, выполненного в виде полуцилиндра с закрытыми торцами, способного вращаться на оси, который устанавливается перед оправкой и контактирует с 30 ее носком. Возможно вводить стеклянный порошок внутрь трубы забрасыванием необходимого количества порошка перед вхождением трубной заготовки в обкатной стан, т.е. та1
Толщина покрытия, мм
Количество теплосмен до разрушения при 300 С
Образ ец
Прототип Предлагаемый
15(2%-ное обжатие) 8 (2Ъ-ное 7 обжатие) 1,8
2,2
16 (4%-ное обжатие) 8(4%-ное 8 обжатие) 1,5
2,0
14 (6% -ное обжатие) 7(6%-ное обжатие) 1,2
2,0 стеклянное покрытие толщиной 0,8 мм, выдерживающее 10 ударов.
60 Иэ данных таблицы следует, что по сравнению с прототипом, термостойкость и прочность (адгезйя покрытия к металлу) стеклопокрытия, полученного по предлагаемому спосо65 бу повысилась в 2 раза.
Прототип Предлагаемый
При обжатии менее 2% и более 6% получается менее прочное покрытие, в первом случае из-за его пористости, а во втором — иэ-за недостаточной толщины. При обжатии. 1% получено стеклянное покрытие толщиной 1,8-2 мм которое выдерживает.12 ударов силой
0,1 кгм, а при обжатии 7% получено ким же способом, каким в настоящее время вводят твердую смазку при горячей прокатке труб.
Количество засыпаемого порошка берут из расчета получения равномерного покрытия толщиной 1,5-2,0 мм.
Для остекловывания применяют силикатные стекла .с коэффициентом линейного расширения близким к металлу и температурой размягчения до 1000 С.
Способ осуществляют следующим образом.
Проводят остекловывание внутренней поверхности стальных труб диаметром 85 мм при горячей прокатке
HEL трубопрокатной установке TIIA-140.
Порошок стекла марки Nl, имеющего температуру размягчейия 585 С и химический состав, вес.Ъг 810@ 62,3, СаО 1,92, АР10 7,36, На20 6,14, 3 NaFAI?F 21,3, KZO 0,97, забрасывают в трубную заготовку, равномерно нагретую до 1050 С, перед вхождением трубы в косовалковый обкатной стан с последующим обжатием 1,2, 4,6 и 7% до получения заданного формообразования, Образцы труб со стеклопокрытием, полученным по предлагаемому способу, испытывают на термостойкость и сопротивляемость покрытия механическому удару. Результаты сравнивают с такими же показателями для стеклопокрытий, полученных из стекла марки 91 порошковым методом.
Сравнительные результаты испытаний приведены в таблице.
Сопротивляемость механическому удару силой 0,1 кгм (количество ударов до разрушения покрытия) Прототип Предлагаемый
939593
Формула изобретения
Составитель В.Олейниченко
Техред И. ГайдУ Корректор В. Синнцкая -.
Редактор И.Ковальчук
Заказ 4605/42 Тираж 1053 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Повышение прочности и термостойкости стеклянного покрытия, полученного предлагаемым способом, объясняется более высокой его адгезией к металлу, так как остекловывание внутренней поверхности производится при равно- 5 мерном нагреве трубной заготовки до
1050-1100 С с одновременным ее обжатием в обкатном косовалковом стане.
При горячей прокатке труб (10501100 С) на поверхноСти трубы обра- 10 зуется сплошная, прочно сцепленная с металлом окисная пленка, представленная вюститом (FeOn).
Обжатие трубной заготовки способствует разрыхлению окисной пленки и улучшению условий для химического взаимодействия вюстита с силикатным стеклом с образованием термодинами-. чески прочных силикатов, что способствует образованию на поверхности трубы гомогенного жидко-подвижного силикатного расплава, т.е. обеспечивается получение плотного (беспорис° того), равномерного покрытия при обкатке трубной заготовки в косо- 25 валковом стане.
Таким образом, применение предлагаемого способа остекловывания внутренней поверхности стальных труб позволит по сравнению с известными спосо- ЗО бами исключить необходимость повторного нагрева труб и коррозию металла при этом нагреве; снизить потери металла от газовой коррозии непосредственно при горячей прокатке труб (при остывании труб на воздухе после прокатки); исключить необходимость строительства специальных центробежных установок1 получить более термостойкое и прочное стеклопокрытие и зкономию энергетических и трудовых . ресурсов1 организовать массовый выпуск стальных труб с антикоррозионным стеклопокрытием.
Способ остекловывания внутренней поверхности стальных труб, включаюший нанесение стеклопорошка.на поверхность вращаюцейся трубы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потерь металла от коррозии, повышения качества покрытия и снижения энергозатрат, стеклянный порошок наносят на нагретую до температуры деформации трубу с последующим обжатием 2-6%-ным в обкатном косовалковом стане.
Источники информации, принятые во внимание при экснертизе
1. Гончаревский И.С. и др. Рациональные способы остекления труб.
В кн. Неорганические стекловидные покрытия и материалы, Рига, Зинатне, 1969, с. 489-490.
2. Там же, с. 490-491.
