化工搪瓷设备



一、化工搪瓷设备的基本知识 
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