Разработка составов и технологии грунтовых и однослойных эмалей для стали с использованием глиноземсодержащего отхода

• Автор: Земляная, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

1.1.ГРУНТОВЫЕ ЭМАЛИ ДЛЯ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ТЕХНОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.2.0С0БЕНН0СТИ ТЕХНОЛОГИИ ОДНОСЛОЙНЫХ ЭМАЛЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ДИЗАЙНА
1.3.СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТЕКЛОЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ.
1.4. ВЫВОДЫ

1.5. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГРУНТОВОГО СТЕКЛОЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СТАЛИ НА ОСНОВЕ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО ОТХОДА
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ ГРУНТОВЫХ СТЕКЛОЭМАЛЕВЫХ ФРИТТ НА ОСНОВЕ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО
ОТХОДА.
3.2ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТЕКЛООБРАЗОВАТЕЛЕЙ И МОДИФИКАТОРОВ НА ТЕМПЕРАТУРУ ОБЖИГА И ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ЭМАЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
3.3 ВЛИЯНИЕ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО ОТХОДА НА ФОРМИРОВАНИЕ И СВОЙСТВА ГРУНТОВОЙ ЭМАЛИ НА
3.4.МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ СТАЛЬ ГРУНТОВАЯ
ЭМАЛЬ.
3.5. ВЫВОДЫ.
ГЛАВА ТЕХНОЛОГИЯ ОДНОСЛОЙНОГО ЭМАЛИРОВАНИЯ СТАЛИ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОФРИТТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО ОТХОДА.
4.1 .СИНТЕЗ СОСТАВОВ ОДНОСЛОЙНЫХ СТЕКЛОЭМАЛЕЙ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО ОТХОДА.
4.2ТЕХНОЛОГИЯ ОДНОСЛОЙНОГО ЭМАЛИРОВАНИЯ.
4.2.1 .ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ НА ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ СТАЛЬ
ОДНОСЛОЙНАЯ ЭМАЛЬ.
4.2.2.3АВИСИМОСТБ СВОЙСТВ ОДНОСЛОЙНОГО ЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ ОТ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ
НА СТАЛИ, НАНЕСЕННОЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМ ОСАЖДЕНИЕМ.
4.2.3.УСТАНОВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ОБЖИГА
ОДНОСЛОЙНОЙ ЭМАЛИ МАТЕМАТИЧЕСКИМ МОДЕИРОВАНИЕМ.
4.2.4 РАЗРАБОТКА ЦВЕТНЫХ ОДНОСЛОЙНЫХ ЭМАЛЕЙ НА ОСНОВЕ СИНТЕЗИРОВАННОЙ СТЕКЛОМАТРИЦЫ
4.3 Физикохимическая сущность механизма формирования однослойных
ЭМАЛЕЙ НА СТАЛИ
4.4 ВЫВОДЫ.
5.0ПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ГРУНТОВЫХ И ОДНОСЛОЙНЫХ СТЕКЛОЭМАЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО ОТХОДА ДЛЯ СТАЛИ
5.1 Техникоэксплуатационные свойства грунтовых стеклоэмалей для СТАЛИ
5.2 Свойства цветных однослойных стеклоэмалей для стали
5.3 Оптимальные технологические параметры эмалирования стали для опытнопромышленных испытаний
5.4 Результаты опытнопромышленных испытаний грунтовой эмали и технологии ее получения.
5.5 Результаты опытнопромышленных испытаний синтезированной однослойной эмали для стали КП И ТЕХНОЛОГИИ ее получения.
5.6 Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения разработанной грунтовой эмали.
5.7 Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения разработанной однослойной эмали.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В результате проведенных исследований была доказана принципиальная возможность использования доменного шлака в качестве основного сырья для получения грунтовых эмалей определена оптимальная температура обжига покрытия, которая составила 0 С, что ниже на С температуры обжига аналогичных, применяемых в эмалировочном производстве, составов грунтовых эмалей на основе обычных сырьевых материалов. Выявлен рациональный способ нанесения покрытия полив нисходящей струей. Кроме того, применение доменного шлака позволит исключить из состава шихты дорогостоящие оксиды сцепления, так как их роль выполняет оксид марганца, который в достаточном количестве содержится в шлаке. Полученное грунтовое покрытие обладало хорошим сцеплением и физикохимическими свойствами, в частности температурный коэффициент линейного расширения I а С1, поверхностное натяжение о 0,3 Нм, которые не уступают традиционным грунтовым покрытиям на основе чистых сырьевых материалов. Разработанный состав грунтовой эмали можно использовать для получения покрытия на многих марках низкоуглсродистых сталей кп, ю, кп и другие . Институтом химии АН Уз ССР проводились исследования по созданию грунтовых эмалей с использованием отходов меднообогатительной фабрики Алмалыкского горнометаллургического комбината АГМК . Химический состав отхода следующий, масс. Л , 3 7, 2, 1, 0, 0, п. АГМК в качестве исходного сырья для получения дешевой грунтовой эмали . На заводе ПО Грузгорнохимпром при производстве мышьякового ангидрида образуются твердые отходы, содержащие 1,5 соединений мышьяка . Твердые отходы завода это однородный мелкодисперсный материал, имеющий следующий химический состав, колеблющийся в следующих пределах, масс. А 2,,7 3 0,,0 0,0, ТЮ2 6,0,4 0,1,1 0,,6 1,,6 1,5 3. В ходе работы было проведено подразделение на много и малокальциевые твердые отходы. Первые использовались при получении грунтовых эмалей, вторые покровных. Для приготовления фритт применяли различные добавки, в основном общепринятых соединений, дающих низкотемпературные эвтектики. Разработанные эмали отвечают требованиям ГОСТ 5, ОСТ 1, ОСТ 1, предъявляемым к силикатным эмалям, и характеризуются сокращением продолжительности варки, что связано с использованием комплексного сырья. Проведенные разработки приняты для внедрения на ПО Грузгорнохимпром . Сотрудниками кафедры стекла БелГТАСМ была изучена возможность использования отсева дробильносортировочной фабрики Лебединского ГОКа в качестве основного сырья для получения грунтовых эмалей. По химическому составу отсев дробления сланцев можно условно отнести к трехкомпонентной системе i А 3 суммарное содержание этих оксидов составляет около . Исследования ряда свойств плавкости, смачиваемости, температурного коэффициента линейного расширения ТКЛР позволили установить область оптимальных составов, масс. СаО, 0 i2. Полученные грунтовые эмали имели хорошую блестящую поверхность, тонкодисперсную кристаллическую структуру и высокие физикохимические свойства . В Ташкентском политехническом институте были получены стекла на основе электротермофосфорного шлака или вглсокоалюминатных отходов в сочетании с пироксеновыми отходами . Полученные стекла имели желтоватозеленоватую и черную окраску. Они отличались достаточно высокими химической стойкостью и механической прочностью. Анализ физикохимических свойств синтезируемых стекол свидетельствует о целесообразности использования высокоалюминатных и пироксеновых отходов, а также электротермофосфорного шлака в качестве сырья для производства стекол, а также грунтовых и покровных эмалей . Белорусским политехническим институтом проведены исследования шламов гальванических стоков . Высокое содержание оксида алюминия и красящих оксидов в этих шламах предполагает их использование для синтеза грунтовых и цветных эмалей для облицовочных металлических плиток. Таким образом, анализ опубликованных источников табл. Среди факторов, тормозящих массовое использование отходов, можно выделить отсутствие перспективных планов и материальной заинтересованности предприятий в утилизации отходов. Для преодоления этих проблем необходимо выработать программу проведения дальнейших систематических работ по исследованию отходов промышленности с целыо их реализации в качестве минерального сырья. В последнее время замечена следующая тенденция.