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搪瓷反應(yīng)釜損壞原因 搪瓷反應(yīng)釜損壞修復(fù) 搪瓷釜的破損原因多樣 一般有以下幾種:機(jī)械損壞 工作溫度影響 應(yīng)力爆瓷或損壞 靜電穿刺 析氫腐蝕 基體材料不合格 搪燒質(zhì)量欠佳 搪瓷反應(yīng)釜損壞修復(fù) 搪瓷釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面,經(jīng)900℃左右的高溫焙燒,使瓷釉密著于金屬鋼胎表面而形成,由于這兩種材料的機(jī)械性能和物理性能各不相同,因此搪瓷釜的破損原因也多樣,一般有以下幾種原因: 機(jī)械損壞 搪瓷抗沖擊力非常差,任何金屬、硬物對其進(jìn)行撞擊均會導(dǎo)致搪瓷破損。因此搪瓷釜使用過程中嚴(yán)防任何金屬、硬物掉進(jìn)釜內(nèi),如遇堵料,必須用塑料棒疏通,檢修時(shí)蓋好鍋蓋,嚴(yán)防焊渣熔化瓷面出現(xiàn)小坑或爆瓷。 工作溫度影響 搪瓷反應(yīng)釜經(jīng)900℃高溫焙燒,冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板,因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量,搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應(yīng)力。搪瓷釜制成后,其搪玻璃即存在預(yù)壓縮應(yīng)力,而鋼板則存在預(yù)拉伸應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關(guān),線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關(guān),因此搪瓷釜的工作溫度對搪瓷釜的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產(chǎn)生的應(yīng)力超過其使用應(yīng)力,搪瓷將被破壞。 因此搪瓷釜搪瓷層遇冷、熱急變,極易爆瓷。因此搪瓷釜有耐溫限制溫度200℃,耐溫急變冷沖擊<11O~C,熱沖擊<120℃。投料時(shí)物料溫度與釜體溫差太大以及升溫時(shí)蒸汽過猛、降溫太急也能導(dǎo)致爆瓷。因此搪瓷釜在使用中升、降溫要緩慢、均勻,分級冷卻。。 因此,搪瓷反應(yīng)釜為確保設(shè)備的使用性能,在運(yùn)輸、保管與安裝過程中,應(yīng)采取有效的措施。搬運(yùn)時(shí)只允許罐耳受力(指非包裝時(shí)),不允許滾動及用撬杠,避免震動、碰撞,嚴(yán)禁接管管箍、卡子等易損部件受力。在有條件下,設(shè)備最好室內(nèi)存放。設(shè)備于室外存放時(shí),應(yīng)注意遮蓋,避免人敲物擊,日曬雨淋。冬季存放時(shí)應(yīng)特別注意檢查罐體及溫度計(jì)套管是否積水,避免因冰凍而損壞。對于裝配有機(jī)械密封的反應(yīng)罐或聚合釜,對密封部位應(yīng)倍加防護(hù)、保持清潔。 應(yīng)力爆瓷或損壞 應(yīng)力爆瓷主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。在大多數(shù)情況下,金屬坯體的熱膨脹系數(shù)大于瓷層的熱膨脹系數(shù),這就意味著在常溫下瓷層總是存在著殘余的應(yīng)力。殘余應(yīng)力受熱膨脹系數(shù)差、溫度、釉層厚度、基材厚度等因素的影響。搪玻璃設(shè)備熱殘余應(yīng)力進(jìn)行了理論計(jì)算。瓷層的壓應(yīng)力足夠大時(shí),瓷層將會出現(xiàn)剝落。 所以在設(shè)計(jì)瓷釉時(shí),應(yīng)使瓷釉的熱膨脹系數(shù)盡量接近基體的熱膨脹系數(shù),同時(shí)提高基體與瓷層間的密著力,搪瓷的密著性與瓷釉潤濕金屬的能力直接有關(guān)。瓷釉熔體及釉漿對金屬的潤濕性愈強(qiáng),愈有利于噴涂和燒成時(shí)界面的相互吸引,加速化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵,增強(qiáng)密著。另外瓷層通常是不均勻的,普遍含有夾雜物,這是涂搪過程的特征,由于釉漿由熔塊磨加物和搪加物等混合而成,而且最終燒成受時(shí)間的限制,這就阻礙玻璃體的完全均化。一般地說,這些外加粒子和氣泡是產(chǎn)生應(yīng)力的原因,也是瓷層裂紋的先驅(qū),即使搪瓷的強(qiáng)度降低,又會導(dǎo)致各種缺陷。 在釜體加工過程中,由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力,這些應(yīng)力在搪瓷前應(yīng)徹底消除,如消除不徹底會導(dǎo)致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個(gè)月。所以對胚體進(jìn)行熱處理或時(shí)效處理能防止一定的應(yīng)力爆瓷。搪瓷(搪玻璃反應(yīng)釜)表面硬而脆,機(jī)械強(qiáng)度很低,表面硬度比較大,受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設(shè)備在運(yùn)輸、安裝的過程中,常常導(dǎo)致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象,造成罐體腐蝕而無法使用。 靜電穿刺 搪瓷釜內(nèi)攪拌帶有懸浮物的液體,懸浮物與搪瓷強(qiáng)烈的磨擦,同時(shí)懸浮物自身也產(chǎn)生磨擦,這樣就產(chǎn)生大量的靜電荷,高的靜電荷對搪瓷產(chǎn)生強(qiáng)烈的穿刺作用,從而導(dǎo)致搪瓷點(diǎn)蝕,因此攪拌轉(zhuǎn)速不宜太快。 析氫腐蝕 析氫腐蝕是常見的爆瓷原因,也稱之為鱗爆現(xiàn)象。引起鱗爆的因素很多,包括鋼坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量,瓷釉的成分及均勻度,以及搪燒工藝,如脫脂硫酸濃度,酸洗時(shí)間,搪燒的溫度及時(shí)間。此外鱗爆現(xiàn)象受季節(jié)性影響十分強(qiáng)。 鱗爆的形成主要是由鋼板中氫的吸收、擴(kuò)散、聚集和溢出引起的。據(jù)國外測定,鱗爆時(shí),由金屬基材中析出的氣態(tài)氫的壓力可高達(dá)11MPa。搪瓷設(shè)備金屬基體在燒成時(shí),鋼材處于奧式體狀態(tài),對氫有極大的溶解度,它可吸收在燒成過程中產(chǎn)生的大量氫。鋼材在冷卻過程中會產(chǎn)生奧式體向鐵素體的相變,金屬基體溶解氫的能力大幅度下降,從鋼材中析出的氫聚集在鋼坯與搪瓷層交界處和鋼材內(nèi)部的缺陷部位上,隨著時(shí)間的延長,氫的濃度越來越高,壓力越來越大,當(dāng)壓力超過瓷層的機(jī)械強(qiáng)度時(shí),瓷層就會產(chǎn)生鱗爆,從鱗爆過程的分析可知,搪瓷用鋼板的組織狀態(tài)是決定爆瓷是否發(fā)生的內(nèi)因,外界因素只起促進(jìn)內(nèi)因發(fā)生變化的作用,這些組織有宏觀組織,如氣泡、縮孔、裂紋等,有顯微組織,如晶粒度,滲碳體的形狀、大小、分布等。搪瓷設(shè)備的腐蝕破壞,大部分是由于在焊縫表面上瓷釉層有不同程度的鱗爆脫瓷引起的,因?yàn)楹缚p金屬的金相組織為鐵素體和珠光體。焊接處有氣泡、縮孔、裂紋等缺陷,對氫有強(qiáng)烈的吸收作用。所以應(yīng)盡量避免對坯體進(jìn)行熱加工。另外,要防止鱗爆的產(chǎn)生,還必須減少氫的來源,或者給氫提供一個(gè)聚集的空間。在高溫800~900 ℃搪燒時(shí),瓷釉內(nèi)的水與金屬Fe 發(fā)生下列反應(yīng):Fe + H2O →FeO + 2H這對鋼坯的含氫量影響很大,這是鋼板析氫最為嚴(yán)重的因素,因此,在產(chǎn)品燒成時(shí),一定要盡可能地減少瓷釉中水分的含量和鋼坯表面吸附的水分,以及燒成環(huán)境中的水分,從而減少氫的產(chǎn)生。 此外,搪瓷釜的夾套在使用一段時(shí)間后會結(jié)垢和生銹,如果使用酸性除垢劑清除污垢或夾套中的冷卻液偏酸性,都會導(dǎo)致金屬發(fā)生析氫腐蝕(Fe+2HCl=FeCl2+H2O一部分H原子擴(kuò)散到金屬內(nèi)空穴,這些H由于搪瓷的致密性而不能再向外擴(kuò)散,因此當(dāng)H聚積到一定的程度,形成定的動力時(shí),搪瓷就會發(fā)生破裂。因此清洗結(jié)垢采用酸洗時(shí),必須加緩沖劑,如果搪瓷釜的價(jià)值較高或者不容易更換甚至出現(xiàn)腐蝕性穿孔的話,必須采用腐蝕率低的高品質(zhì)清洗劑,避免清洗操作不當(dāng)帶來的嚴(yán)重后果。 基體材料不合格 為了降低成本,有些廠家胚體采用Q235鋼代用,直接導(dǎo)致鋼材中的碳、硫在搪燒過程氣化,使搪瓷層與基體間、搪瓷層內(nèi)部形成大量氣泡,導(dǎo)致搪瓷結(jié)合強(qiáng)度降低。搪瓷層遇冷熱急變,極易爆瓷。所以搪瓷釜選用含碳、硫低的鋼材做胚體能防止爆瓷。 搪燒質(zhì)量欠佳 有些搪瓷釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡陋、除銹防塵達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),致使底釉與基體結(jié)合不好。有的減少搪燒遍數(shù),增加每層厚度,使內(nèi)因力過大,影響搪瓷釜使用壽命。因此嚴(yán)格按制造規(guī)程制造才能保證搪瓷釜的質(zhì)量。 【打印本頁】
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