專利名稱：：工業(yè)搪瓷設(shè)備修補(bǔ)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是一種在強(qiáng)酸、氧化酸性介質(zhì)及稀酸介質(zhì)下使用的工業(yè)搪瓷設(shè)備的修補(bǔ)方法。工業(yè)搪瓷反應(yīng)設(shè)備的修補(bǔ)，是化工、輕工、醫(yī)藥、食品及濕法冶金生產(chǎn)中常常碰到的一個(gè)難題，修補(bǔ)不當(dāng)，不但大大縮短設(shè)備壽命，增加設(shè)備更新投資，而且嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)周期，而強(qiáng)酸介質(zhì)和氧化酸性介質(zhì)下使用的搪瓷設(shè)備修補(bǔ)更感困難，稀酸介質(zhì)下使用的搪瓷設(shè)備修補(bǔ)，幾乎被認(rèn)為是“禁區(qū)”。當(dāng)前已知的修補(bǔ)搪瓷涂層的方法由于配方組份復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)，且引入元素過多，抗氧化性及耐稀酸性能較差，加之修補(bǔ)操作沒有嚴(yán)格慎密的規(guī)定，更縮短了其補(bǔ)后使用壽命，補(bǔ)后最多只能用3～6個(gè)月。本發(fā)明的目的，在于提供一種配方簡(jiǎn)單但選料嚴(yán)格，操作方便但條件慎密的搪瓷涂層修補(bǔ)方法，特別實(shí)用于目前難度較大的強(qiáng)酸，氧化酸性介質(zhì)和稀酸介質(zhì)下使用的工業(yè)搪瓷設(shè)備的修補(bǔ)。同時(shí)本發(fā)明還提供了搪瓷襯底鋼板腐蝕穿孔時(shí)特殊修補(bǔ)方法。下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容和具體實(shí)施方法作詳細(xì)描述，但
發(fā)明內(nèi)容不限于附圖所示。圖1為搪瓷設(shè)備表面腐蝕情況示意圖。A為搪瓷表面未出現(xiàn)空抗情況的示意圖;B為搪瓷表面出現(xiàn)空坑情況的示意圖。搪瓷面(1)、釜體鋼板(2)、搪瓷損壞面(3)、空坑面(4)。圖2為本發(fā)明采用簡(jiǎn)易加熱及所用的調(diào)溫裝置示意圖。涂刷面(5)水銀溫度計(jì)(6)、支承架(7)、小型碘鎢燈(8)、手動(dòng)調(diào)壓器(9)。圖3為鉭釘擰堵修補(bǔ)法示意圖。耐酸膠泥(10)、四氟襯墊(11)、鉭釘螺絲(12)、搪瓷層(13)、釜體鋼板(14)。圖4為螺絲拉緊修補(bǔ)法示意圖。鉭釘螺絲(15)、四氟襯墊(16)、耐酸膠泥(17)、搪瓷層(18)、釜體鋼板(14)、夾套鋼板(19)、并緊螺母(20)。(一)發(fā)明使用的材料1.水玻璃的模數(shù)和比重(1)最佳模數(shù)為2.7-2.8，最佳比重為1.48-1.50。水玻璃的模數(shù)((SiO2)/(Ne2O))越低所配制的耐酸膠泥孔隙率越小，機(jī)械強(qiáng)度就越高。但模數(shù)過小的水玻璃所配制的耐酸膠泥初凝時(shí)間較短，很易凝固，不利施工。(2)最佳比重和模數(shù)的配制和調(diào)整配制方法用干燥的硅膠粉置入常溫干凈的水玻璃中經(jīng)常予以攪拌不使結(jié)塊，十余小時(shí)后，將此混合溶液移入鋼制桶內(nèi)，加熱熬制，在98～110℃沸騰狀態(tài)下熬煮4～5小時(shí)，并不斷攪拌使硅膠粉全部溶解。隨后測(cè)定模數(shù)(SiO2/Na2O值)，用蒸餾水和低模數(shù)水玻璃予以調(diào)整，即可得比重為1.48～1.50，模數(shù)是2.7～2.8的水玻璃。調(diào)整比重和模數(shù)方法當(dāng)水玻璃的比重大于所要求時(shí)，可于水玻璃內(nèi)添加蒸餾水進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)水玻璃比重小于所要求時(shí)，應(yīng)加熱使其進(jìn)行蒸發(fā)以降低水份提高比重。當(dāng)水玻璃模數(shù)小于要求時(shí)，可將硅膠(二氧化硅)溶于水玻璃內(nèi)以降低其模數(shù);而當(dāng)水玻璃模數(shù)大于要求時(shí)，可往水玻璃中加入氧化鈉或氫氧化鈉提高其模數(shù)。最簡(jiǎn)單配制方法將目前我國(guó)大多數(shù)地區(qū)所能提供的波美比重為41°Be和波美比重為51°Be的水玻璃按重量比1∶1混合均勻后，即得模數(shù)為2.7～2.8的水玻璃。如果比重僅為1.40～1.42還要加熱蒸發(fā)降低水份使比重增加為1.48～1.50。2.硬化劑氟硅酸鈉的質(zhì)量規(guī)格氟硅酸鈉在硅酸鹽耐酸耗嘀釁鹱龐胨ＡЩХ從ι蒘i(OH)4以及進(jìn)而析出SiO2的作用，即以此促進(jìn)膠合及硬化作用?！睸i(OH)4是一種硅膠，它是粘結(jié)耐酸骨料(粉狀填料)以及附著設(shè)備的膠結(jié)劑;SiO2則是一種不溶于水和通常無機(jī)酸及堿的較穩(wěn)定物質(zhì)，即使在氧化酸性介質(zhì)下也呈穩(wěn)定性。而且在酸性介質(zhì)中，其耐腐蝕性隨酸的濃度增高而增高，這是因?yàn)槎趸枧c酸接觸后，其耐腐蝕性更穩(wěn)定，且能填補(bǔ)耐酸膠泥中的空隙，使其滲透性大為降低的緣故?！车牵捎谄浔旧砜扇苡谒?，反應(yīng)生成的氟化鈉也可溶于水，此二者在溶于水的過程中均有氫氟酸生成此氫氟酸在膠泥與鋼板粘著時(shí)，會(huì)腐蝕鋼板而減弱膠泥與鋼板的密著力;與此同時(shí)，Na2SiF6和NaF被消耗而增加了膠泥的孔隙率，降低了耐腐蝕性。同樣道理，氟硅酸鈉和氟化鈉都能被酸分解析出有害的氫氟酸，自己也被耗去，因此，必須嚴(yán)格控制氟硅酸鈉的含水量和游離酸。此外，為保證膠泥的密合性，耐酸性和耐氧化性，氟硅酸鈉必須保證一定的純度和細(xì)度。具體要求為純度≥98%水份≤0.5%游離酸≤0.3%細(xì)度-160目≥98%氟硅酸鈉容易吸濕受潮而變質(zhì)失效選料時(shí)要把成顆粒狀的篩去，更要嚴(yán)防誤用已經(jīng)受潮變質(zhì)的氟硅酸鈉。3.粉狀填料的質(zhì)量規(guī)格及純化處理(1)粉狀填料的選擇選擇原則抗腐蝕性好，抗氧化能力強(qiáng)，干燥后不收縮，與粘合劑有較好的吸附性，本身在使用溫度下不發(fā)生變化。下面三種粉狀填料可提供選擇，其性能依次序上(Ⅰ)耐酸搪瓷粉(Ⅱ)石英粉或50%石英粉與50%輝綠巖粉混合料(Ⅲ)輝綠炭粉(2)粉狀填料的質(zhì)量規(guī)格耐酸度≥98%水份≤0.5%粒度-200≥98%(3)粉狀填料的純化處理(提高耐酸度處理)填料耐酸率低的主要原因是其中含有較多的不耐酸物質(zhì)，主要為填料中含有的碳酸鹽與粉碎時(shí)帶入的鋼鐵粉末。提高耐酸度的方法將填料置入濃度為20～25%，固∶液＝1∶3的常溫鹽酸中，攪拌浸泡6～8小時(shí)(使酸能充分與填料中碳酸鹽、氧化鐵等雜質(zhì)起化學(xué)作用)然后用蒸餾水多次清洗填料，至用試紙?jiān)囼?yàn)洗水為中性為止，烘干后即可使用。(二)配合比在選擇控制好粉狀填料后，水玻璃和氟硅酸鈉的用量要嚴(yán)格控制，因二者都能溶于水，用量過多則孔隙率增大，滲透性加大。本發(fā)明規(guī)定的配合比如下<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">項(xiàng)目組份水玻璃氟硅酸鈉粉狀填料稀灰漿10.10～0.131～1.15膠泥10.10～0.152～2.05</table></tables>(三)施工要點(diǎn)1.洗銹用鋼絲刷和砂布將損壞面上的腐蝕物完全清除干凈，然后用10～20%的硫酸或10～25%的鹽酸進(jìn)行酸洗。經(jīng)酸洗后的金屬表面，以水徹底洗刷然后用20%的石灰乳上清液或5%的碳酸鈉溶液中和。再以干凈溫水沖洗二至三次，用干凈抹布擦凈，以熱風(fēng)吹干。注意既要保證洗滌潔凈，又不能因酸洗次數(shù)過多或酸的濃度不當(dāng)而使鋼板腐蝕損壞，特別不容許，因此而造成搪瓷損壞邊沿下出現(xiàn)“空坑”，甚至暴裂或脫瓷。2.刷漿取按配比充分?jǐn)嚭途鶆虻南』覞{用毛筆刷在已洗銹之表面上，緩緩加溫至50℃，使之干燥。然后冷至室溫，再涂刷第二層。一般涂刷二至三層即可，若鋼板腐蝕嚴(yán)重，特別是有“空坑”出現(xiàn)，則必須涂刷三至五層或更多層?；覞{層是均勻附著損傷面和膠泥層的媒介層，涂刷時(shí)必須注意均勻、層薄，嚴(yán)禁鼓泡，以保證整個(gè)膠泥體與罐體的粘結(jié)和密合。3.抹泥待灰漿完全干燥后，用按配方調(diào)合好的膠泥以小型抹板涂在灰漿層的表面上，并使膠泥平整，形狀線條與罐體一致。緩緩加熱至60℃使被涂抹處完全干燥(加熱緩，升溫慢，嚴(yán)禁鼓泡畸形)。4.熱處理熱處理即加溫干養(yǎng)護(hù)，其目的在于使已干燥的膠泥水份徹底揮發(fā)，增加機(jī)械強(qiáng)度提高耐腐蝕性及抗氧化性能。要求熱處理的溫度從60℃緩緩升至100℃，應(yīng)在24至48小時(shí)，并在100℃下保溫2～4小時(shí)(溫度必須均勻，切忌局部過熱)。5.酸化處理酸化處理能使膠泥的耐腐蝕、抗氧化性提高、孔隙率及滲透性降低。用15%的鹽酸或40%的硝酸，也可用30～40%的硫酸進(jìn)行酸化處理三次以上，每次至少間隔四小時(shí)。(用鹽酸或硝酸作處理劑的酸處理質(zhì)量較高，是因其滲透性比硫酸強(qiáng)。硫酸的最大弊病在于容易引起膠泥膨脹，若施工時(shí)攪拌不勻，配比不當(dāng)，則易發(fā)生質(zhì)量事故使整個(gè)修補(bǔ)工作前功盡棄;但若嚴(yán)格控制配比，充分?jǐn)嚢杈鶆颍w積膨脹及滲透性不強(qiáng)的缺陷仍然是可以避免的)。6.噴漆為了進(jìn)一步防止修補(bǔ)處發(fā)生滲透及補(bǔ)痕美觀，酸處理后，噴涂與原搪瓷面顏色相近的耐酸漆三至四層(每層干透后再噴下一層)，待漆膜全干后即可使用。(四)施工加熱及控溫調(diào)溫簡(jiǎn)易設(shè)備工具修補(bǔ)搪瓷面的簡(jiǎn)易加熱、控溫、調(diào)溫裝置由一個(gè)支架(3)一只溫度計(jì)(2)和一只固著于支架上可上下、內(nèi)外移動(dòng)并連接于控制其功率的手動(dòng)調(diào)壓器(9)的小型碘鎢燈(8)組成。(五)稀酸介質(zhì)下使用的工業(yè)搪瓷設(shè)備修補(bǔ)在100份重量比的硅酸鹽耐酸膠泥混合料中添加3～5%的黃丹粉(一氧化鉛)或添加10%的呋喃樹脂或同時(shí)添加3～5%的黃丹和10%的呋喃樹脂。其他選料配混和施工要點(diǎn)與前面所述相同。可使修補(bǔ)好的搪瓷設(shè)備在認(rèn)為是禁區(qū)的濃度在10%以下的稀硫酸及濃度在5%以下的稀鹽酸介質(zhì)下使用。當(dāng)100份重量比的硅酸鹽膠泥中添加10%的呋喃樹脂時(shí)，可不必另添加呋喃樹脂的硬化劑。這是因?yàn)榉杷徕c不但是水玻璃的硬化劑，也是呋喃樹脂的硬化劑，而膠泥中的水玻璃與氟硅酸鈉化學(xué)反應(yīng)后，總有部分氟硅酸鈉不能參與反應(yīng)，這部份未參加反應(yīng)的氟硅酸鈉，既可促進(jìn)呋喃樹脂的硬化，又得以吸收減少因其溶于水而產(chǎn)生的孔隙，從而更進(jìn)一步減少滲透性，增加機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕能力。(六)搪瓷設(shè)備搪瓷損壞並鋼板腐蝕穿孔的修補(bǔ)當(dāng)搪瓷損壞后未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成襯里鋼板被腐蝕穿孔，此時(shí)必須先用特殊的方法將孔洞堵補(bǔ)方能再刷涂耐酸膠泥。其方法有三1.鉛粒鉚塞法當(dāng)孔洞較小(＜5毫米)而夾套使用壓力不大于4公斤/平方厘米時(shí)，可采用鉛粒鉚塞法，用木鎯頭或小鐵錘將小頭比孔洞略小而大頭比孔洞直徑大50%的已備“鉛錐?！陛p輕擊壓入孔洞，使鉛粒塞穩(wěn)于孔洞中並使尾部鉚平于罐壁鋼板。鉚鉛時(shí)一定要輕而準(zhǔn)決不能因敲打而震壞周圍搪瓷更不可直接誤敲于搪瓷面上擴(kuò)大創(chuàng)面。鉚好並仔細(xì)檢查穩(wěn)固后，即可刷漿涂泥。2.鉭釘擰堵法當(dāng)被腐蝕孔洞較小而夾套使用壓力較高時(shí)，采用鉭釘擰堵法為好。(1)先將含99.5%以上的鉭棒制成鉭釘螺栓，大小和長(zhǎng)度與創(chuàng)面及罐壁寬厚，孔洞大小為宜。(2)于孔洞處攻絲，絲牙與鉭釘配合，並小心而仔細(xì)地清洗創(chuàng)面，絲牙及鉭釘螺栓。(3)于創(chuàng)面處涂刷二至三層耐酸灰漿，干燥后特膠泥涂復(fù)創(chuàng)面以0.5～1毫米厚的聚四氟乙稀能作襯墊，用鉭釘擰緊(注意松緊適當(dāng))。(4)進(jìn)行干燥和熱處理3.螺絲拉緊法若被腐蝕孔洞較大而使用壓力又高時(shí)，可采用螺絲拉緊法修補(bǔ)(如圖4)。此法以鉭釘擰堵法為基礎(chǔ)，在鉭釘?shù)男螤詈屠o方法上，加以改進(jìn)，使襯孔面積和耐壓范圍都得到擴(kuò)大和提高，做法除在孔洞同心同經(jīng)處打穿外夾套鋼板螺栓頭，用普通螺帽擰緊于罐外，其余步驟與鉭釘擰堵法相同。權(quán)利要求1.一種搪瓷設(shè)備的修補(bǔ)方法，其特征在于以下步驟1.1稀灰漿與膠泥的配比稀灰漿水玻璃∶氟硅酸鈉∶粉狀填料為1∶0.10～0.13～1.15膠泥水玻璃∶氟硅酸鈉∶粉狀填料為1∶0.10～0.15∶2～2.051.2膠合劑水玻璃(硅酸鈉)的比重要求為1.48～1.50，模數(shù)要求為2.7～2.8；硬化劑氟硅酸鈉的純度≥98%，含水量≤0.5%粒度-160目≥98%，粉狀填料耐酸度≥98%，含水量≤0.5%，粒度-200目≥98%。粉狀填料可用耐酸搪瓷粉或石英粉及50%的石英粉與50%的輝綠巖粉混合料或輝綠巖粉。1.3修補(bǔ)稀酸介質(zhì)下使用的搪瓷設(shè)備時(shí)，100份重量比的膠泥混合料中添加3～5%的黃丹粉(一氧化鉛)或添加10%的呋喃樹脂或同時(shí)添加3～5%的黃丹和10%的呋喃樹脂。1.4修補(bǔ)操作要點(diǎn)為(1)洗銹用鋼絲刷和砂布將損壞面上的腐蝕物清除干凈，然后用10～20%的硫酸或10～25%的鹽酸進(jìn)行酸洗；水洗刷并用20%的石灰乳上清液或5%的碳酸鈉溶液中和；再以干凈溫水洗二至三次，干凈抹布擦凈、熱空氣吹干。(2)刷漿按配比混勻的稀灰漿刷于創(chuàng)面、緩緩加熱至50℃使之干燥，冷至室溫再刷第二層，一般情況二至三層，腐蝕嚴(yán)重時(shí)三至五層，(層薄均勻，嚴(yán)禁鼓泡)。(3)抹泥以小型抹板將按配方調(diào)好的膠泥涂于灰漿層表面上，平整，形狀線條與罐體一致，緣緣加熱至60℃使涂抹處完全干燥，(加熱緩、升溫慢、嚴(yán)禁鼓泡畸形)。(4)熱處理溫度從60℃緩緩升至100℃，應(yīng)在24至48小時(shí)并在100℃下保溫2～4小時(shí)，(切忌局部過熱)。(5)酸化處理用15%的鹽酸或40%的硝酸，也作用30%～40%的硫酸進(jìn)行酸化處理三次以上，每次至少間隔四小時(shí)，(用硫酸時(shí)嚴(yán)格控制配比，充分?jǐn)噭?，引起膠泥膨脹)。(6)噴漆噴涂與原搪瓷面顏色相近的耐酸漆三至四層，每層干透后再噴涂下一層。1.5施工加熱及控溫，調(diào)溫裝置由支架(7)一個(gè)，0～100℃水銀或酒料溫度計(jì)(6)一支，固著于支操上可以上下，內(nèi)外移動(dòng)的小型碘鎢燈(8)一只，控制碘鎢燈功率的3-5KW手動(dòng)調(diào)壓器(9)一臺(tái)組裝而成。1.6搪瓷設(shè)備搪瓷損壞鋼板腐蝕穿孔的修補(bǔ)當(dāng)搪瓷損壞后未被即時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成襯里鋼板被腐蝕穿孔，用下述方法之一將孔洞堵補(bǔ)，方能再刷涂耐酸膠泥。(1)鉛粒鉚塞法當(dāng)孔洞較小(＜5毫米)而夾套壓力不大于4kg/cm2時(shí)采用此法，用木鎯頭或小鐵錘將小頭比孔洞略小，大頭比孔洞直徑大50%的“鉛錐?！陛p輕擊壓入孔洞，使鉛粒塞穩(wěn)于孔洞中并使尾部鉚平于罐壁鋼板。檢查穩(wěn)固后刷漿涂泥。(2)鉭釘擰堵塞法當(dāng)孔洞較小但使用壓力較高時(shí)采用此法I)鉭釘制作將含鉭＞99.5%的鉭棒制成鉭釘螺栓，大小和長(zhǎng)度與創(chuàng)面及罐壁寬厚、孔洞大小為宜。II)孔洞攻絲絲牙與鉭釘配合。III)涂復(fù)擰堵將清洗好的創(chuàng)面涂刷二至三層耐酸灰漿，干燥后涂復(fù)膠泥，以0.5～1毫米厚的聚四氟乙稀片作襯墊，擰緊鉭釘。(松緊適當(dāng))IV)干燥和熱處理(操作要點(diǎn)如1.4)。(3)螺絲松緊法被腐蝕孔洞較大而使用壓力高時(shí)采用此法。以鉭釘擰堵法為基礎(chǔ)，在與被腐蝕孔洞同心同徑處打穿外夾套鋼板，使螺栓頭用普通螺帽擰緊于罐外，其余步驟與鉭釘擰堵法相同。2.如權(quán)利要求1.2所述的水玻璃的最佳比重和模數(shù)配制和調(diào)整方法，其特征在于2.1配制方法用干燥硅膠粉置入常溫干凈的水玻璃中攪拌(不使結(jié)塊)十余小時(shí)，轉(zhuǎn)入鋼制桶內(nèi)在98～110℃熬煮4～5小時(shí)，不斷攪拌使硅膠粉全部溶解。測(cè)定比重和模數(shù)待調(diào)整。2.2調(diào)整比重比重大于要求時(shí)，添加蒸餾水使之降低比重，小于要求時(shí)，加熱蒸發(fā)水份以提高比重。2.3調(diào)整模數(shù)(SiO2/Na2O值)模數(shù)小于要求時(shí)，將硅膠(二氧化硅)溶于水玻璃內(nèi)，以降低其模數(shù)，模數(shù)大于要求時(shí)，往水玻璃中加入氧化鈉或氫氧化鈉以提高其模數(shù)。2.4簡(jiǎn)易配制法將目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)能提供的波美比重為41°Bl和波美比重為51°Be的水玻璃按重量比1∶1混合均勻，即得模數(shù)為2.7～2.8的水玻璃，只是比重僅為1.40～1.42還需要加熱蒸發(fā)降低水份使比重增加為1.48～1.50。3.如權(quán)利要求1.2所述的提高粉狀填料耐酸度使其≥98%的純化處理方法，其特征在于將填料置入濃度為20～25%固∶液＝1∶3的常溫鹽酸中攪拌浸泡6～8小時(shí)，然后用蒸餾水多次清洗填料至中性，烘干后即可使用。全文摘要工業(yè)搪瓷設(shè)備修補(bǔ)法。本發(fā)明是一種在強(qiáng)酸、氧化酸性介質(zhì)及稀酸介質(zhì)下使用的工業(yè)搪瓷設(shè)備的修補(bǔ)方法，工業(yè)搪瓷反應(yīng)設(shè)備的修補(bǔ)是現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)期未能解決的難題，往往由于配方組份復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)，而且引入元素過多，致使抗氧化性及耐稀酸性能較差。本發(fā)明提供了一種配方簡(jiǎn)單，但選料嚴(yán)格，操作方便，但條件慎密的搪瓷涂層修補(bǔ)方法，如在配方中加人黃丹和呋喃樹脂，以及鉛粒鉚塞法，鉭釘擰堵法和螺栓拉緊法修補(bǔ)搪瓷襯底鋼板被腐蝕穿孔的修補(bǔ)法。文檔編號(hào)B05D7/14GK1034527SQ8810027公開日1989年8月9日申請(qǐng)日期1988年1月25日優(yōu)先權(quán)日1988年1月25日發(fā)明者戴元寧申請(qǐng)人:戴元寧