Грунтовое покрытие для стали - RU2230712C2
Код документа: RU2230712C2
Описание
Изобретение относится к области получения грунтового покрытия на стальной основе и может быть использовано в народном хозяйстве для технического эмалирования.
Известен состав эмали ЭСГ-31, состав которой, мас.%: SiO2 48,0-52,0; Аl2O 5,0-7,0; В2O3 13,0-16,0; Na2O, K2O 16,0-20,0; СоО 0,2-0,8; NiO 0,5-3,0; МnO2 не более 3,0; ТiO2 не более 2,0; CaO 4,0-7,0; Fe2O3не более 3,0; F-св. 100% 0,7–2,0 (ГОСТ 24405-80), наносимой на сталь 08 кп.
Недостатком данной грунтовой эмали является высокая температура обжига, наличие пор в виде дефектов "булавочные уколы".
Известен состав эмали ЭСГ-26 для стали 08 кп, состав которой, мас.%: SiO2 42,0-46,0; Аl2О3 5,0-7,0; В2O3 15,0-18,0; Na2O, K2O 18,0-23,0; СоО 0,2-0,8; NiO не более 3,0; MgO не более 3,0; МnO2 не более 3,0; ТiO2 не более 2,0; CaO 4,0-7,0; Fe2O3 не более 3,0; F-св. 100% 0,7–2,0 (ГОСТ 24405-80).
Недостатком покрытия является то, что оно имеет высокую температуру обжига 900-920°С, наличие дефектов "булавочные уколы".
Техническим результатом изобретения является создание грунтового покрытия для стали, имеющего температуру обжига покрытия 820-850°С, пониженное содержание дорогостоящих СоО, NiO, МnО и снижение себестоимости готовой продукции при сохранении прочности сцепления и качества покрытия.
Технический результат достигается тем, что грунтовое покрытие для стали, включающее SiO2, В2О3, Na2O, CoO, NiO, MnO2, CaO, К2O, Fe2O3, F-, дополнительно содержит глиноземсодержащий отход металлургического предприятия ОАО ″Белокалитвенского металлургического комбината″ Ростовской области состава, мас. %: SiO214,14, Al2O3 72,23, Na2O 1,43, К2O 2,22, MgO 5,45, MnO20,91, CaO 1,67, Fе2O3 1,95 при следующем соотношении компонентов, маc. %: SiO242,0-48,0, глиноземсодержащий отход 7,0-9,6, В2O317,0-21,0, Na2O 17,0-20,4, CoO 0,2-0,6, NiO 0,3-0,9, MnO20,3-0,7, MgO 1,0-1,6, CaO 4,6-7,0, К2O 0,1-0,3, Fе2O30,1-0,3, F- не более 3 сверх 100%.
Данный отход содержит большое количество Аl2О3, что позволяет использовать его в качестве замены глиноземсодержащего сырья. Состав отхода не содержит экологически вредных и радиоактивных примесей. Стоимость отхода составляет 500 руб/т. что ниже стоимости технического глинозема, составляющая 2400-3000 руб/т, что позволяет снизить затраты на сырьевые материалы.
Варку грунтового покрытия с глиноземсодержащим отходом осуществляли при температуре 1250±50°C с экзотермической выдержкой при максимальной температуре в течение 30-40 минут. Выработку стеклофритты производили грануляцией в воду.
Состав шликера для нанесения грунтового покрытия был следующий, мас.% на 100 маc. ч. стеклофриггы: огнеупорная глина (Часов-Ярская) - 4,0; поташ - 0,01; вода - 40. Тонина помола 18-20 ед. по сосуду Лисенко.
Шликер наносили на предварительно обработанную (в соответствии с ГОСТ 24788-81) стальную поверхность стали 08 кп, толщиной не более 0,15 мм, высушивали и обжигали при температуре 820-850°С.
Пример 1.
Для испытания был взят состав грунтового покрытия с использованием глиноземсодержащего отхода, маc.%: SiO 42,0; глиноземсодержащий отход 9,6; В2O3 21,0; Na2O 20,4; СоО 0,2; NiO 0,3; MnO2 0,3; MgO 1,0; CaO 4,6; K2O 0,3; Fе2O3 0,3; F- сверх 100% 1,0. Состав глиноземсодержащего отхода, мас.%: SiO2 14,14; Аl2О3 72,23; Na2O 1,43; К2O 2,22; MgO 5,45; MnO2 0,91; CaO 1,67; Fе2O3 1,95. Отвешенные сырьевые материалы в соответствии с составом подвергли плавлению в электрической печи с силитовыми нагревателями. Далее готовую стеклофритту охладили в воде и провели мокрый помол шликера. Покрытие нанесли на предварительно обработанный стальной образец, высушили и обожгли при температуре 850±10°С. Значение прочности сцепления составило 4 балла по ГОСТ 24788-81.
Пример 2.
Взят следующий состав грунтового покрытия, маc.%: SiO2 45,0; глиноземсодержащий отход 8,3; В2O3 19,0; Na2O 18,7; СоО 0,4; NiO 0,6; MnO2 0,5; MgO 1,3; CaO 5,8; K2O 0,2; Fe2O3 0,2; F- сверх 100% 1,5. Состав глиноземсодержащего отхода, мас.%: SiO2 14,14; Аl3О3 72,23; Na2O 1,43; К2O 2,22; MgO 5,45; MnO2 0,91; CaO 1,67; Fе2 О3 1,95.
По окончании испытания, проведенного аналогично описанному в примере 1, было выявлено, что грунтовое покрытие для стали обладает температурой обжига 840± 10°С и значением прочности сцепления 5 баллов по ГОСТ 24788-81.
Пример 3.
Взят следующий состав грунтового покрытия, маc.%: SiO2 - 48,0; глиноземсодержащий отход 7,0; В2O3 17,0; Na2O 17,0; СоО 0,6; NiO 0,9; MnO2 0,7; MgO 1,6; CaO 7,0; К2О 0,1; Fe2O3 0,1; F- сверх 100% 2,0. Состав глиноземсодержащего отхода, мас.%: SiO2 14,14; Аl2O3 72,23; Na2O 1,43; К2O 2,22; MgO 5,45; MnO2 0,91; CaO 1,67; Fe2О3 1,95.
Температура обжига составила 820±10°С, значение прочности сцепления 4 балла по ГОСТ 24788-81.
Из приведенных примеров видно, что использование данного состава на основе глиноземсодержащего отхода позволяет:
1. Снизить температуру обжига грунтового покрытия для стали.
2. Снизить содержание дорогостоящих оксидов сцепления СоО, NiO, MnO2.
3. Снизить себестоимость продукции за счет замены технического глинозема глиноземсодержащим отходом.
Реферат
Изобретение относится к области получения грунтового покрытия для стали с использованием глиноземсодержащего отхода металлургического предприятия и может быть использовано в народном хозяйстве для технического эмалирования. Техническим результатом изобретения является создание грунтового покрытия для стали, имеющего температуру обжига покрытия 820 - 850°С, пониженное содержание дорогостоящих СоО, NiO, MnO и снижение себестоимости готовой продукции при сохранении прочности сцепления и качества покрытия. Грунтовое покрытие для стали, включающее SiO2, В2О3, Na2O, CoO, NiO, MnO2, CaO, К2 O, Fe2O3, F-, дополнительно содержит глиноземсодержащий отход “Белокалитвенского металлургического комбината” состава, мас. %: SiO214,14, Al2 O3 72,23, Na2O 1,43, К2O 2,22, MgO 5,45, MnO20,91, CaO 1,67, Fe2O3 1,95 при следующем соотношении компонентов, мас. %: SiO242,0 - 48,0, глиноземсодержащий отход 7,0 - 9,6, В2O317,0 - 21,0, Na2O 17,0 - 20,4, CoO 0,2 - 0,6, NiO 0,3 - 0,9, MnO20,3 - 0,7, MgO 1,0 - 1,6, CaO 4,6 - 7,0, К2O 0,1 - 0,3, Fe2O3 0,1 - 0,3, F-не более 3 сверх 100%.
