ТЕРМОСТОЙКАЯ КРАСКА ДЛЯ МАРКИРОВКИ ЭЛЕКТРОДОВ
HEAT RESISTANT PAINT FOR ELECTRODE MARKING

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термостойким краскам, способным выдерживать высокие температуры, и может быть использовано при изготовлении сварочных электродов для их маркировки.
Известна термостойкая краска для маркировки электродов, содержащая следующие компоненты при их соотношении, мас.%: пигмент красный железоокисный 63,0-66,0; оксид цинка 5,44-6,47; железо треххлористое 6-водное 28,5-30,5; этиловый спирт 0,02-0,04; триэтиленгликоль 0,01-0,02 (Патент RU №2340643, C09D 5/18, опубл. 2008.12.10).
Наиболее близкой по существу к предлагаемой краске и выбранной в качестве прототипа является термостойкая краска для маркировки электродов, содержащая следующие компоненты, мас.%: пигмент красный железоокисный 91,0-93,0; оксид цинка 6,8-8,8; соляная кислота 0,05-0,10; этиловый спирт 0,04-0,10; триэтиленгликоль 0,01-0,03 (Заявка RU 2007119529, C09D 5/18, опубл. 27.11.2007, бюл. №33).
Данные краски отвечают всем требованиям, предъявляемым к краскам для маркировки электродов. Однако использование в составах электродных покрытий новых материалов, таких как марганцевая руда, оксид железа и т.д., окрашивающих покрытия в розовый или красный цвета, не позволяют получить четко различимую маркировку, т.к. данные краски имеют ярко-красный цвет.
Задачей настоящего изобретения является разработка термостойкой краски для маркировки электродов, обладающей высокими адгезионными свойствами и выдерживающей температуру до 400°С, с получением качественного отпечатка на маркируемых электродах, имеющих различную окраску покрытия.
Поставленная задача решается тем, что термостойкая краска для маркировки электродов, содержащая оксид цинка, соляную кислоту, этиловый спирт и триэтиленгликоль, согласно изобретению дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
графит
91,0-93,0
оксид цинка
6,8-8,8
соляная кислота
0,08-0,14
этиловый спирт
0,06-0,10
триэтиленгликоль
0,005-0,015,
при этом графит имеет размеры частиц не более 315 мкм.
Новый технический результат, достигаемый от реализации разработанного состава, заключается в том, что введение графита в состав термостойкой краски обеспечивает необходимое цветовое решение и не оказывает отрицательного влияния на сварочно-технологические свойства в силу того, что графит обладает такими свойствами, как металлический блеск и высокая электропроводность. А при взаимодействии графита с остальными компонентами термостойкая краска приобретает однородность по своему составу и цвету, легко наносится на электродные покрытия при температуре окружающей среды от +15 до +35°С и способна к длительному хранению. При засыхании краску можно разводить водой, что не только позволяет снизить ее расход, но и значительно продлить срок ее использования. Также использование данной краски позволяет снизить расход краски на одну тонну электродов с 0,066 кг до 0,062 кг (для электродов марки УОНИ-13/55) по сравнению с прототипом, имеющим самый низкий расход из российских красок для маркировки электродов. После прокалки нанесенная краска устойчива к атмосферным воздействиям, обладает высокими адгезионными свойствами и стойкостью к истиранию, имеет четкое изображение черного цвета с металлическим блеском на электродных покрытиях различной цветовой гаммы.
Вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что:
- термостойкая краска, имеющая в своем составе графит в количестве 91,0-93,0% с размерами частиц не более 315 мкм, позволяет получить при нанесении маркировки на электроды устойчивый отпечаток и после их прокаливания сохранить четкость изображения. При значениях его более 93,0% краска становится густой, после прокаливания наблюдается меление краски на поверхности электродов, а при значениях менее 91,0% - требуемая яркость изображения не достигается;
- оксид цинка в составе краски в количестве 6,8-8,8% является отвердителем.
- соляная кислота в количестве 0,08-0,14% в составе термостойкой краски способствует растворению компонентов краски до получения однородной массы;
- введение спирта этилового в количестве 0,06-0,10% и триэтиленгликоля в количестве 0,005-0,015% необходимо для быстрого высыхания краски на поверхности маркируемых электродов и обеспечения прочности слипания (адгезии) двух разнородных поверхностей, т.е краски с электродом.
Реализация предлагаемой термостойкой краски для маркировки электродов осуществлялась в цехе по производству труб и электродов ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат».
Термостойкая краска (пример №2 таблицы) приготавливалась следующим образом. В металлическую емкость сначала заливали 0,11 мас.% (134 мл) соляной кислоты, добавляли 92,2 мас.% (184,4 г) графита с размерами частиц не более 315 мкм и 7,6 мас.% (15,2 г) оксида цинка, затем приливали этиловый спирт в количестве 0,08 мас.% (204 мл) и триэтиленгликоль в количестве 0,01 мас.% (18 мл) и далее полученный состав тщательно перемешивали. После этого состав выдерживали в течение 24 часов для протекания реакции между компонентами. Затем при помощи маркировочного устройства, состоящего из передающих роликов и маркировочного ролика, на поверхность сварочных электродов (например, марки УОНИ 13/55) наносили маркировку приготовленной термостойкой краской. Потом электроды подвергались сушке и прокалке при температурах 20°С и 400°С соответственно.
Состав термостойкой краски и результаты нанесенной маркировки на электродах представлены в таблице.
Из таблицы видно, что нанесенная маркировка на поверхность сварочных электродов по примерам 1-3 при заявляемых количественных значениях компонентов указанного состава обладала хорошим качеством: высокими адгезионными свойствами, четким, легко читаемым отпечатком и изображением черного цвета с металлическим блеском. Стойкость краски к атмосферным воздействиям оценивалась по количеству циклов увлажнения и высыхания электродного покрытия, при которых отпечаток легко читается. Увлажнение проводилось до двукратного количества нормируемого содержания влаги в покрытии. Например, для электродов марки УОНИ 13/55 содержание влаги в покрытии увеличилось от 0,2 до 0,4%. Кроме того, маркировка этой краской выдерживала прокалку при температуре 400°С, после которой отшелушивания краски не происходило. При количественном содержании компонентов краски ниже и выше предельных значений по примерам 4 и 5 происходило забивание маркировочного ролика краской и, как следствие, ее неравномерное нанесение на маркируемые электроды, бледные, трудно читаемые и смазанные отпечатки.
Использование заявляемой термостойкой краски для маркировки электродов обеспечивает высокие адгезионные свойства, четкую надпись, яркий цвет, устойчивость к температурам до 400°С и позволяет продлить срок ее использования. Кроме того, термостойкая краска проста по технологии ее изготовления и нанесения на маркируемые электроды.