Емалевий шлікер

Емалевий шлікер, що включає фриту, подрібнений кварцевий пісок, глину, електроліт та воду, який відрізняється тим, що він додатково містить в собі поліметафосфат натрію як зміцнюючий агент, а як електроліт - буру, при такому співвідношенні компонентів, мас ч Фрита 100, Глина 4 - 6, Подрібнений кварцевий пісок 10-20, Бура 0,1 -1,0, Поліметафосфат натрію 0,6 -1,5, Вода 40 - 45 Запропонований винахід належить до складів емалевих шлікерів, призначених для нанесення на вироби з тонколистової сталі та може бути використаний при виробництві емальованого господарського посуду, електричних та газових плит, холодильників, пральних машин, архітектурнобудівельних деталей На СЬОГОДНІШНІЙ день найбільш поширена технологія емалювання виробів з чорних металів з використанням шлікерного способу нанесення передбачає два послідовних процеси спочатку нанесення, сушення та випал ґрунтової, а потім покрівної емалей Набагато економічнішим є широко поширений за кордоном спосіб одноразового випалу водночас ґрунтового та покрівного шарів емалі, що відомий як «2 шару/1 випал» Суть цього методу при шлікерному нанесенні полягає утому, що на невипалений шар ґрунтової емалі наносять шар шлікеру покрівної емалі Двохшарове покриття, що отримано, піддають сушенню, а потім випалу Якість кінцевого емалевого покриття на металевому виробі буде залежити від незмішування ґрунтового та покрівного шарів під час сушення та випалу Перевага цього способу полягає у значній економи енергоресурсів за рахунок скорочення удвічі КІЛЬКОСТІ операцій сушення та випалу покриттів Найбільш доцільно використання цього способу при виробництві великогабаритних деталей виробів побутового призначення з тонколистової сталі з використанням легкотопких емалей Низькотемпературний одноразовий випал в інтервалі 800 - 840°С вказаних деталей виключає їх коробления та наступне гаряче правлення та забезпечує високу якість емальованих виробів Але реалізація методу «2 шару/1 випал» потребує запобігання взаємопроникнення ґрунтового та покрівного шарів Окрім цього, якісне покриття за цією технологією може бути отримано тільки з використанням спеціальних шлікерів Відсутність взаємопроникнення емалевих шарів може бути досягнуто при забезпеченні їх високої механічної МІЦНОСТІ після сушення шляхом уведення до складу шлікерів спеціальних суспендуючих та зміцнюючих домішок Є відомими розробки у галузі створення емалевих шлікерів з метою отримання покриттів, що мають після сушення високу механічну МІЦНІСТЬ Так, наприклад, є відомим склад емалевого шлікера, що містить, % фриту системи ЗіОг-ВгОз-ІЧагОТ1О2 50 - 70, пісок кварцевий 3 - 8, оксид магнію 0,2 -1,4, буру 0,05 - 0,25, воду 25 - 40, нітріт натрію 0,1 - 0,6, желатин 0,4 - 0,8, хромкалієві галуни 0,05 0,15 Седиментаційна СТІЙКІСТЬ шлікера 90 - 96%, шар шлікера, що висушений, водяним струменем не змивається [1] Однак, температура випалу покриття з цього шлікера знаходиться у межах 880 - 920°С, що значно перевищує вказаний вище діапазон температур для способу «2 шару/1 випал» Окрім цього, присутність у шлікері як зміцнюючої домішки желатину - речовини органічного походження - викликає під час нагрівання виникнення газової фази, що в умовах одноразового випалу двох шарів погано виводиться крізь верхній емалевий шар та викли О о ю 50017 кає численні дефекти Найбільш близьким за технічною сутністю та запропонованому технічному вирішенню є емалевий шлікер, що містить, мас ч фриту 100, глину 4 - 6, подрібнений пісок 0,25 - 6,0, електролит (КСІ) 0,1 - 0,8, воду 35 - 55 Температура випалу покриття з цього шлікера складає 780 - 820°С [2] Однак густина та механічна МІЦНІСТЬ шару з цього шлікера, що висушений, виявилися недостатніми, та при нанесенні шлікера покрівної емалі поверх нього робиться розмочення ґрунтового шару та взаємопроникнення розплавів обох шарів під час наступного їх одноразового випалу До основи винаходу поставлено завдання розробки емалевого шлікера для нанесення його як ґрунтового шару пульверизацією на поверхню виробів з тонколистової сталі з метою реалізації технології «2 шару/1 випал» При цьому шар, що висушений, повинен мати високу густину та механічну МІЦНІСТЬ, що є достатніми для попередження його розмочення під впливом водяного розчину покрівної емалі Поставлене завдання було розв'язано шляхом уведення до складу емалевого шлікера, що включає фриту, подрібнений кварцевий пісок, глину, електролит та воду та відрізняється тим, що він додатково містить в собі поліметафосфат натрію (ПФН) як зміцнюючий агент, а в якості електролиту - буру при слідуючому співвідношенні компонентів, мас ч Фрита 100, Глина 4 - 6, Пісок 10-20, Електролит 0,1 -1,0, (NaPO3)n 0,6-1,5, Вода 40 - 45 Завдяки здібності поліметафосфату створювати гнучку та міцну структуру за рахунок розвитку водневого зв'язку, що забезпечує поєднання усіх кристалічний компонентів шлікера глини, подрібненого кварцевого піску та фрити, а також солей, що входять до складу електролиту, під час процесу сушення шару шлікера утворюється міцна, високостійка структура Вона запобігає розмоченню ґрунтового шару при нанесенні поверх нього шлікера покрівної емалі Завдяки відносно низькій температурі топлення (619°С) та наявності склоутворюючого елемен3 ту [РО4] поліметафосфат натрію позитивно діє на реологічні властивості емалевого розплаву, покращуючи його розтікання та здатність до змочування поверхні металу В лабораторних умовах було виготовлено 10 складів шлікера, що запропонований, та, з метою порівняння, шлікера-прототипу, що приведені у таблиці 1 Шлікер було виготовлено за традиційною технологією, що включає приготування суміші з подрібнених компонентів до проходження крізь сито 066 та спільного роздрібнення з водою Нанесення здійснювалося методом пульверізацм на пластини зі сталі 08КП з поверхнею, що знежирена За стандартними методиками визначалося седиментаційна СТІЙКІСТЬ, МІЦНІСТЬ шару, що висуше ний, на вигин та інтервал випалу покриттів З приведених у таблиці даних видно, що уведення ПФН у заявлених межах у поєднанні з іншими компонентами забезпечує емалевому шлікеру високу седиментаційну СТІЙКІСТЬ 90 - 95%, МІЦНІСТЬ шару, що висушений, на вигин у межах 55 - 65% Відхилення від наданих меж призводить до зниження седиментаційної СТІЙКОСТІ, ЗМІНИ інтервалу випалу покриттів, а також - до зміни міцностних властивостей шару, що висушений Впровадження винаходу у виробництві сприяє отриманню високоякісних емалевих покриттів за сучасною технологією «2 шару/1 випал» при шлікерному варіанті нанесення емалевих шарів, що дозволить значно знизити енерговитрати при виробництві емальованих виробів з тонколистової сталі Таблиця Компонент шлікера, Прототип мас ч Фрита 100 Глина 4-6 Кварц пісок 0,25-6,0 Електроліт (КСІ) 0,1 - 0 , 8 Зміцнююча домішка (ПФН) Вода 35-55 Властивості Оптимальний інтервал температур 780 - 820 випалу, °С Седиментаційна МІЦНІСТЬ, % МІЦНІСТЬ шару, що висушений, на вигин, % За межами 1 2 3 За межами 100 3 5 (бура) 0,05 100 4 10 (бура) 0,1 100 5 15 (бура) 0,5 100 6 20 (бура) 1,0 100 7 25 (бура) 1,5 0,3 0,6 0,9 1,5 2,0 35 40 40 45 50 780 - 800 800 - 840 800 - 840 800 - 840 810-860 85 85 90 95 90 83 20 55 60 65 68 72 50017 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71