一種球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于球墨鑄鐵管材防腐領域，尤其涉及一種球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝。
【背景技術】
[0002]隨著鑄管行業(yè)的發(fā)展，球墨鑄鐵管被越來越多的用戶所認知和接受。同時對鑄管的防腐性能也提出了更高的要求。而目前市場所使用的球墨鑄鐵管95%以上內防腐材料仍局限于普通水泥砂漿。其缺點為不能用于含有酸堿等侵蝕性介質的輸送，在內襯環(huán)氧陶瓷球墨鑄鐵管產品之前，也曾經采用抗硫酸鹽水泥、高鋁水泥替代普通硅酸鹽水泥用于輸送污水，但其抗酸堿侵蝕的能力遠不能滿足一些特殊環(huán)境的使用。美國于2002年開發(fā)的PetrO401產品在鑄管內防腐得到了成功應用。但由于其綜合性價比遠不如環(huán)氧陶瓷(Ceramic Epoxy)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內防腐材料。
[0003]球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷，主要用于輸送酸、堿含量較高的污水。由于有較高的防腐性能以及優(yōu)良的水利性(表面光滑)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內防腐材料。
[0004]球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的成分為環(huán)氧樹脂、石英粉、防沉劑、固化劑等，該材料為厚漿型、多組份、胺固化，一次噴涂厚度可達到ΙΟΟΟμπι以上，產品各項性能指標均符合ASTM標準要求。由于環(huán)氧陶瓷中含有體積比不小于20%的微細石英粉末，其結構更加穩(wěn)定、堅韌，具有其它材料所無法比擬的耐磨性；按照ASTM標準，分別使用20% H2SO4,25%NaOHUO% NaCl溶液浸泡，環(huán)氧陶瓷涂層沒有變化。
[0005]環(huán)氧陶瓷涂層非常適用于溫差較大的地區(qū)，經對成品管的反復試驗，在_20°C?100°C條件下反復進行溫升和溫降，涂層的表面及與母材的結合無任何變化；環(huán)氧陶瓷表面光滑如鏡，同時其涂層厚度平均為1000 μπι?2000 μm，遠遠低于水泥內襯管，這使它的有效流量比普通水泥內襯管提高了 10%?20%，因此可大大減少動力系統(tǒng)的設計投資除了化學腐蝕電腐蝕對管材也是不利的，環(huán)氧陶瓷涂層能夠承受4000V電壓。以上這些優(yōu)點是目前所有已知鑄管防腐材料所不能達到的。
[0006]目前，球墨鑄鐵管95%以上內防腐材料仍局限于普通水泥砂漿。其缺點為內防腐效果差，使用壽命低，不能用于含有酸堿等侵蝕性介質的輸送，在內襯環(huán)氧陶瓷球墨鑄鐵管產品之前，也曾經采用抗硫酸鹽水泥、高鋁水泥替代普通硅酸鹽水泥用于輸送污水，但其抗酸堿侵蝕的能力遠不能滿足一些特殊環(huán)境的使用。美國于2002年開發(fā)的PetrO401產品在鑄管內防腐得到了成功應用。但由于其綜合性價比遠不如環(huán)氧陶瓷(Ceramic Epoxy)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內防腐材料。
[0007]球墨鑄鐵內襯環(huán)氧陶瓷管與現(xiàn)有的普通球墨鑄鐵內襯水泥管無相比，有著無法替代的特性，抗腐蝕、抗氧化、使用壽命長，適用于強腐蝕介質的地區(qū)和環(huán)境使用；抗靜電、抗污染、不結垢；安裝方便，施工快；口徑大，管體長，聯(lián)結點少，并內承壓高。
[0008]環(huán)氧陶瓷料噴涂的工藝存在涂層固化較難或者且涂層表面產生針孔的幾率明顯增加。涂層表面針孔控制，環(huán)氧陶瓷涂層在涂覆完成后，需進行電火花檢測，其目的是檢測涂層的抗電壓擊穿能力。按照產品標準要求，涂層的電火花檢測設定電壓為4000V，而影響到因素主要是針孔。在實際生產過程中，針孔的產生可分為兩類，一是由于球墨鑄鐵管母材的皮下氣孔中的氣體在穿透環(huán)氧陶瓷涂層，在涂層表面形成針孔；另一類是管子的端部由于溫降過快，造成針孔。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種涂層厚度均勻、光滑平整、無針孔的球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝，解決針孔缺陷、固化緩慢、瞬時固化、氣泡等質量問題。
[0010]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經預熱后，在托輥的帶動下高速旋轉，噴涂機在管體內部勻速噴涂A液體與B液體加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經冷卻固化管體內表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質量百分比含量，所述A液體為20-30%的石英粉與70-80%的環(huán)氧樹脂混合而成；所述B液體為20-30%的石英粉與70-80%的聚酰胺類固化劑混合而成，所述A液體與B液體的重量比范圍為:1?1:1.2。
[0011]進一步地，所述A液體與B液體原料采用水浴恒溫加熱，加熱的溫度為40°C?50°C之間。
[0012]進一步地，球墨鑄鐵管金屬基體在噴涂時，加熱至55°C?60°C，采用直接在噴涂工位使用燒嘴煤氣對管子進行即時加熱。
[0013]進一步地，所述球墨鑄鐵管金屬基體，按照質量百分比含量，C含量為3.4%?3.6%, Si 含量 2.2 ?2.4%。
[0014]進一步地，預熱過程是通過托輥設備旋轉，通過燒嘴均勻加熱，加熱溫度為55°C?60。。。
[0015]進一步地，托棍的旋轉范圍為:
[0016]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN100?DN300，托輥的轉速:100轉/分?120轉/分；
[0017]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN350?DN600，托輥的轉速:80轉/分?100轉/分；
[0018]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN700?DN1200，托輥的轉速:40轉/分?60轉/分；
[0019]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN1400?DN1800，托輥的轉速:30轉/分?40轉/分；
[0020]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN2000?DN2600，托輥的轉速:15轉/分?20轉/分。
[0021]進一步地，在球墨鑄鐵管的A液體與B液體混料形成的涂層在3.0Kg/m2-3.3Kg/m2。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于:
[0023]本發(fā)明采用的技術工藝，克服了環(huán)氧陶瓷表面產生的針孔和氣泡現(xiàn)象，使得環(huán)氧陶瓷表面光滑平整，并通過電火花檢測而沒有漏電現(xiàn)象；
[0024]由于環(huán)氧陶瓷料的密度為1.62g/cm3，而環(huán)氧樹脂的密度為1.0g/cm3_10.5g/cm3o由于環(huán)氧陶瓷原料中的石英砂密度為3.0g/cm3,由于石英砂密度遠大于環(huán)氧樹脂的密度，因此如果在環(huán)氧陶瓷噴涂過程離心力控制不當，會造成環(huán)氧陶瓷原料中環(huán)氧樹脂與石英砂發(fā)生離析。導致涂層表面石英砂含量不足，造成涂層的耐磨性降低。同時由于涂層內側石英砂含量過高，導致涂層與管體的附著力降低，甚至出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。本發(fā)明結合的轉速條件下涂層不會產生離析現(xiàn)象，而且涂層與鑄管母材的附著力也不會受到破壞。
[0025]本發(fā)明通過球墨鑄鐵管金屬基體通過將其澆鑄的鐵水，按照質量百分比含量，C含量為3.4%?3.6%, Si含量2.2?2.4%。解決了球墨鑄鐵管內表面皮下氣孔的問題，對解決環(huán)氧陶瓷涂層表面針孔問題起到了決定性的作用。
[0026]本發(fā)明方法制備的球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷具有無針孔、固化合理、無皮下氣泡；由于管溫和料溫的創(chuàng)造性改進。環(huán)氧陶瓷涂層質量取得了大幅度提高。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]實施例1
[0029]一種球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經預熱后，在托輥的帶動下高速旋轉，噴涂機在管體內部勻速噴涂A液體與B液體同時加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經冷卻固化管體內表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質量百分比含量，A液體為20%的石英粉與80%的環(huán)氧樹脂混合而成；B液體為80%的聚酰胺類固化劑(市面上任意一類的聚胺類固化劑均滿足)與20%的石英粉混合而成，A液體與B液體的重量比范圍為:1:1?在球墨鑄鐵管的A液體與B液體混料形成的涂層在3.0Kg/m2-3.3Kg/m2。
[0030]制備過程中，A液體與B液體原料采用水浴恒溫加熱，加熱的溫度為450C。
[0031]球墨鑄鐵管金屬基體在噴涂時，加熱至55°C，采用直接在噴涂工位使用燒嘴煤氣對管子進行即時加熱。
[0032]球墨鑄鐵管金屬基體所采用的鐵水，按照質量百分比含量，C含量為3.5%，Si含量 2.3%。
[0033]預熱過程是通過托輥設備旋轉，通過燒嘴均勻加熱，加熱溫度為55°C。
[0034]托輥的旋轉范圍為:
[0035]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN100?DN300，托輥的轉速:100轉/分?120轉/分。
[0036]實施例2
[0037]一種球墨鑄鐵管內襯環(huán)氧陶瓷的生產工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經預熱后，在托輥的帶動下高速旋轉，噴涂機在管體內部勻速噴涂A液體與B液體同時加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經冷卻固化管體內表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質