БЕЛОЕ СТЕКЛОЭМАЛЕВОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СТАЛИ
WHITE GLASS ENAMEL COATING FOR STEEL

Изобретение относится к технологии производства белых стеклоэмалевых покрытий для стали и предназначено для нанесения на изделия сложной конфигурации бытового назначения.
2
2
3
2
3
2
2
2
3
Известна белая эмаль (патент РФ №2318759), содержащая, мас.%: SiO 40,0-47,0; ВO 1,5-3,0; AlO 0,5-1,0; PbО 34,0-37,0; KO 4,5-6,5; NaO 0,5-1,0; AsO 4,0-5,5; MgO 3,5-5,0; ZnO 2,0-3,5.
Недостатком данной эмали является высокое содержание в ней оксида свинца (PbО), а также она не подходит для эмалирования бытовых металлических изделий вследствие того, что оксид свинца является токсичным.
2
2
2
3
2
3
2
5
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
5
2
2
2
Известна также однослойная легкоплавкая эмаль для стали 08 кп (патент РФ №2141458), содержащая SiO, TiO, AlO, BO, РO, NaO, KO, LiO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO 29,1-30,9; TiO 17,0-18,2; AlO 2,5-2,9; ВO 14,0-15,0; РO 1,6-2,0; NaO 15,6-19,6; KO 6,0-8,0; LiO 8,0-9,6.
Недостатком однослойной легкоплавкой эмали для стали 08 кп является невозможность использования для защиты стальных изделий сложной конфигурации, и она не подходит для использования в агрессивных условиях эксплуатации.
2
2
3
2
5
2
2
3
2
2
2
2
3
2
5
2
2
3
2
2
Наиболее близкой по составу является белая эмаль, используемая при эмалировании бытовых стальных изделий (ГОСТ 24405-80 «Эмали силикатные (фритты)»), содержащая, мас.%: SiO; ВO; РO; TiO; AlO; MgO; NaO; KO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO 42-45; ВO 12-16; РO 1-4; TiO 15-18; AlO 3-8; MgO 1-3; NaO 11-15; KO 2-4.
Недостатком прототипа является наличие кремового или желтого оттенков, несмотря на высокий показатель белизны.
Задача изобретения - повышение показателя белизны стеклоэмалевого покрытия для стали, определение цветовых оттенков белой эмали, улучшение качественных характеристик защитных покрытий и снижение температуры их обжига. Повышение показателя белизны происходит за счет правильного подбора сырьевых компонентов, улучшение качественных характеристик защитного белого стеклоэмалевого покрытия обеспечивается повышением его кислото- и щелочестойкости. Для практики определения цветовых оттенков белых эмалевых покрытий рассмотрено применение цветовой модели RGB (red, green, blue).
2
2
3
2
3
2
2
2
2
5
2
3
2
2
3
2
2
Достигается это тем, что при синтезе белого стеклоэмалевого покрытия для стали, включающего SiO; AlO; ВO; СаO; MgO; TiO; NaO; LiO; РO; KO; МоO, обязательным условием является введение SiO; AlO; KO; NaO в виде природного комплексного сырья и присутствие компонентов, способствующих повышению показателя белизны, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2
SiO 41,19-41,22
2
3
AlO 4,53-5,72
2
3
BO 15,82-16,22
СаО 0,12-0,15
MgO 1,48-1,92
2
TiO 15,81-15,98
2
NaO 12,30-13,50
2
LiO 0,20-0,22
2
5
РO 3,93-4,0
2
KO 2,48-2,63
3
МоO 0,36-0,40
2
F 2,36 (сверх 100%)
Белое стеклоэмалевое покрытие для стали получают следующим образом. Используют следующие сырьевые материалы: песок, борная кислота, полевой шпат, триполифосфат натрия, диоксид титана, селитра натриевая, сода кальцинированная, жженая магнезия, аммоний молибденовокислый, селитра калиевая, углекислый литий, бура, кремнефтористый натрий. Сырьевые материалы измельчают в шаровой мельнице сухого помола до прохождения через сито №006. Все компоненты шихты белого стеклоэмалевого покрытия взвешивают, засыпают в смеситель, перемешивают и подают во вращающуюся печь периодического действия, где и происходит их сплавление при температуре 1250-1300°C с выдержкой 30 минут. Сваренную стекломассу подвергают мокрой грануляции, выливая в воду.
Пример 1
Для испытания был взят состав белого стеклоэмалевого покрытия, мас.%:
2
SiO 41,19
2
3
AlO 5,72
2
3
BO 15,82
СаО 0,15
MgO 1,92
2
TiO 15,98
2
NaO 12,30
2
LiO 0,2
2
5
PO 3,93
2
KO 2,48
3
MoO 0,40
Сумма: 100
2
F 2,36 (сверх 100%)
Отвешенные сырьевые материалы в соответствии с составом сплавляются при 1250-1300°C с выдержкой 30 минут. Приготовление эмалевой шликерной суспензии с влажностью 45% производится в фарфоровых барабанах на шаровой мельнице. Нанесение готовой шликерной суспензии покровной белой эмали производится методом облива на предварительно загрунтованные образцы стали марки 08 кп. Обжиг белого стеклоэмалевого покрытия на стали осуществляется в электрической печи в диапазоне температур 750-820°С в течение 3 минут. Полученное белое стеклоэмалевое покрытие для стали подвергается испытаниям с целью определения прочности сцепления покрытия со сталью, коррозионной стойкости согласно ГОСТ 24788-81, коэффициента диффузного отражения согласно ГОСТ 18297-80, показателя цветности оттенка белого цвета, определяемого с помощью цветовой модели измерения цвета RGB, кислото- и щелочестойкости по ГОСТ 10134,2-82, ГОСТ 10134,3-82 соответственно.
По окончании испытаний было выявлено, что белое стеклоэмалевое покрытие имеет голубоватый оттенок (R222; G229; B237), что наиболее предпочтительно в производстве белой эмали, коэффициент диффузного отражения 85,5%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 80%, а щелочестойкость 78%.
Пример 2
Для испытания был взят состав белого стеклоэмалевого покрытия, мас.%:
2
SiO 41,22
2
3
AlO 4,53
2
3
ВO 16,22
СаO 0,12
MgO 1,48
2
TiO 15,81
2
NaO 13,50
2
LiO 0,21
2
5
РO 3,95
2
KO 2,63
3
МоO 0,36
Сумма: 100
2
F 2,36 (сверх 100%)
По окончании испытаний, проведенных аналогично описанным в примере 1, было выявлено, что белое стеклоэмалевое покрытие имеет сероватый оттенок (R218; G222; B224), что недопустимо в производстве белой эмали, коэффициент диффузного отражения 86,0%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 80%, а щелочестойкость 78%.
Пример 3
Для испытания был взят состав белого стеклоэмалевого покрытия, мас.%:
2
SiO 41,0
2
3
AlO 5,6
2
3
ВO 16,01
СаO 0,14
MgO 1,8
2
TiO 15,7
2
NaO 13,0
2
LiO 0,22
2
5
РO 4,0
2
KO 2,5
3
МоO 0,40
Сумма: 100
2
F 2,36 (сверх 100%)
По окончании испытаний, проведенных аналогично описанным в примере 1, было выявлено, что белое стеклоэмалевое покрытие имеет желтоватый оттенок (R230; G233; B221), что недопустимо в производстве белых эмалированных стальных изделий, коэффициент диффузного отражения 88,5%, кислотостойкость эмалевого покрытия составляет 80%, а щелочестойкость 78%.