[go: up one dir, main page]

RU2244693C2 - Glass for steel pipe enameling - Google Patents

Glass for steel pipe enameling Download PDF

Info

Publication number
RU2244693C2
RU2244693C2 RU2003101027/03A RU2003101027A RU2244693C2 RU 2244693 C2 RU2244693 C2 RU 2244693C2 RU 2003101027/03 A RU2003101027/03 A RU 2003101027/03A RU 2003101027 A RU2003101027 A RU 2003101027A RU 2244693 C2 RU2244693 C2 RU 2244693C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
composition
resistance
amount
boundary
Prior art date
Application number
RU2003101027/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003101027A (en
Inventor
Н.С. Новоселова (RU)
Н.С. Новоселова
С.Л. Король (RU)
С.Л. Король
В.Е. Костевич (RU)
В.Е. Костевич
Н.Г. Писарчуковска (RU)
Н.Г. Писарчуковская
Т.В. Филиппова (RU)
Т.В. Филиппова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" filed Critical Открытое акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель"
Priority to RU2003101027/03A priority Critical patent/RU2244693C2/en
Publication of RU2003101027A publication Critical patent/RU2003101027A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2244693C2 publication Critical patent/RU2244693C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2207/00Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
    • C03C2207/04Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels for steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: glass-enamel protective covering composition for low-carbon and medium-carbon steel.
SUBSTANCE: claimed composition contains (mass %): SiO2 45.0-49.0; Al2O3 1.5-4.5; CoO 0.5-0.9; CaO 6.0-9.5; ZnO 2.0-4.0; MgO 3.0-6.0; Fe2O3 0.1-0.9; B2O3 10.6-14.0. Composition is useful for metallurgic and oil industry, in particular for pipe lines maintaining in active media, as well as for water-supply systems. Glass of present invention affords the ability to sufficiently increase durability of steel pipes in aggressive media, and as a result to reduce metal consumption, decrease equipment downtime, safe purity of transported products, etc.
EFFECT: glass-enamel of simplified composition without quality deterioration.
2 tbl, 21 ex

Description

Изобретение относится к составам стеклоэмалевых защитных покрытий для малоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей и может быть использовано в металлургической и нефтяной отраслях промышленности, где применяется трубопроводный транспорт, работающий в условиях активных сред, а также в системе водоснабжения.The invention relates to compositions of glass-enamel protective coatings for low-carbon and medium-carbon steels and can be used in the metallurgical and petroleum industries, where pipeline transport is used, operating in active environments, as well as in the water supply system.

Известно эмалевое покрытие для стали (а.с. №988785, от 12.06.81, МПК С 03 С 7/04, опубл. 15.01.83, Бюл. №2), включающее SiO2, Аl2О3, Na2O, K2O, Li2O, В2O3, МnO2, Сo2O3, F, кислородное соединение никеля. Стекло дополнительно содержит TiO2, SnO, Сr2O3, а в качестве кислородного соединения никеля содержит NiO при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known enamel coating for steel (AS No. 988785, dated 12.06.81, IPC С 03 С 7/04, publ. 15.01.83, Bull. No. 2), including SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O , K 2 O, Li 2 O, B 2 O 3 , MnO 2 , Co 2 O 3 , F, oxygen compound of nickel. The glass additionally contains TiO 2 , SnO, Cr 2 O 3 , and as an oxygen compound of Nickel contains NiO in the following ratio of components, wt.%:

SiO2 - 38,0-40,0
Аl2O3 - 1,5-1,9
Na2O - 15,5-18,0
К2O - 2,0-3,3
SiO 2 - 38.0-40.0
Al 2 O 3 - 1.5-1.9
Na 2 O - 15.5-18.0
K 2 O - 2.0-3.3
Li2O - 3,6-4,5
В2O3 - 8,0-12,0
MnO2 - 3,5-5,2
Со2O3 - 0,9-1,2
Li 2 O - 3.6-4.5
In 2 O 3 - 8.0-12.0
MnO 2 - 3.5-5.2
Co 2 O 3 - 0.9-1.2
F - 3,7-4,5
Ni - 0,7-0,9
TiO2 - 5,0-8,3
SnO - 5,8-6,8
F - 3.7-4.5
Ni - 0.7-0.9
TiO 2 - 5.0-8.3
SnO - 5.8-6.8
Сr2O3 - 2,3-3,2Cr 2 O 3 - 2.3-3.2

Известен также стеклогранулят для нанесения стеклянного покрытия на внутреннюю поверхность стальной трубы (патент №2109702 от 24.02.95, МПК С 03 С 27/02, опубл. 27.04.98, Бюл. №12), содержащий, мас.%:Also known is glass granulate for applying a glass coating to the inner surface of a steel pipe (patent No. 2109702 from 02.24.95, IPC C 03 C 27/02, publ. 04/27/98, Bull. No. 12), containing, wt.%:

SiO2 - 53,0
Аl2О3 - 3,0
CaF2 - 5,0
К2O - 8,0
SiO 2 - 53.0
Al 2 O 3 - 3.0
CaF 2 - 5.0
K 2 O - 8.0
Na2O - 12,0
TiO2- 2,0
Со2O3- 0,5
NiO - 0,5
Na 2 O - 12.0
TiO 2 - 2.0
Co 2 O 3 - 0.5
NiO - 0.5
SrO - 5,0
ВаО - 10,0
Сr2O3- 0,5
примеси 0,5
SrO - 5.0
Bao - 10.0
Cr 2 O 3 - 0.5
impurities 0.5

Недостатком данных составов является сложность их химического состава, соответственно, их высокая стоимость.The disadvantage of these compositions is the complexity of their chemical composition, respectively, their high cost.

Наиболее близким по составу является стеклоэмалевое покрытие для стали (а.с. №16006478 от 9.03.88 г, МПК С 03 С 8/06, опубл. 15.11.90, Бюл. №42), содержащее, мас.%:The closest composition is a glass-enamel coating for steel (AS No. 16006478 dated 9.03.88 g, IPC C 03 C 8/06, publ. 15.11.90, Bull. No. 42), containing, wt.%:

SiO2 - 45,9-33,3
В2O3 - 25,4-18,0
Na2O - 23,1-16,1
FeO - 8,4-2,6
SiO 2 - 45.9-33.3
In 2 O 3 - 25.4-18.0
Na 2 O - 23.1-16.1
FeO - 8.4-2.6
MnO - 6,4-2,3
MgO - 5,0-2,5
Li20 - 2,5-2,0
3АlF6 - 3,0-3,5
MnO - 6.4-2.3
MgO - 5.0-2.5
Li 2 0 - 2.5-2.0
Na 3 AlF 6 - 3.0-3.5
Аl2O3 - 1,7-1,1
CuO - 1,5-2,7
ZnO - 1,0-2,6
Al 2 O 3 - 1.7-1.1
CuO - 1.5-2.7
ZnO - 1.0-2.6

Недостатком прототипа является также сложность его химического состава и, соответственно, его высокая стоимость.The disadvantage of the prototype is also the complexity of its chemical composition and, accordingly, its high cost.

Задачей изобретения является упрощение состава стекла для остеклования стальных труб без ухудшения качества защитного покрытия.The objective of the invention is to simplify the composition of glass for vitrification of steel pipes without compromising the quality of the protective coating.

Техническим результатом от использования изобретения является снижение затрат на остеклование труб за счет удешевления состава стекла.The technical result from the use of the invention is to reduce the cost of vitrification of pipes due to the cheapening of the composition of the glass.

Сущность изобретения заключается в том, что стекло для остеклования стальных труб, содержащее SiO2, Аl2О3, MgO, В2O3, Na2O, ZnO, оксид железа, согласно изобретению дополнительно содержит СаО и СоО при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that glass for the vitrification of steel pipes containing SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, B 2 O 3 , Na 2 O, ZnO, iron oxide, according to the invention additionally contains CaO and CoO in the following ratio of components, wt.%:

SiO2 - 45,0-49,0
СаО - 6,0-9,5
Na2O - 19,0-23,5
SiO 2 - 45.0-49.0
CaO - 6.0-9.5
Na 2 O - 19.0-23.5
Аl2О3 - 1,5-4,5
MgO - 3,0-6,0
СоО - 0,5-0,9
Al 2 O 3 - 1.5-4.5
MgO - 3.0-6.0
CoO - 0.5-0.9
Fe2O3 - 0,1-0,9
В2O3 - 10,6-14,0
ZnO - 2,0-4,0
Fe 2 O 3 - 0.1-0.9
In 2 O 3 - 10.6-14.0
ZnO - 2.0-4.0

Данный состав стекла отличается от прототипа тем, что в качестве активатора сцепления вместо 2-х компонентов MnO и FeO (в прототипе) используют один компонент - оксид кобальта СоО, который вводят в гораздо меньшем, чем MnO и FeO количестве, при этом свойства сцепления покрытия со стальной поверхностью не ухудшаются.This glass composition differs from the prototype in that instead of the 2 components of MnO and FeO (in the prototype), one component is used as a coupling activator — cobalt oxide CoO, which is introduced in a much smaller amount than MnO and FeO, while the adhesion properties of the coating with a steel surface do not deteriorate.

Дополнительно в состав вводят оксид кальция (СаО), который понижает температуру плавления и вязкость стекла, что снижает затраты на приготовление стекла. При этом СаО улучшает теплофизические и химические свойства стекла, такие как термостойкость и химическая стойкость.Additionally, calcium oxide (CaO) is introduced into the composition, which lowers the melting temperature and viscosity of the glass, which reduces the cost of preparing the glass. At the same time, CaO improves the thermophysical and chemical properties of glass, such as heat resistance and chemical resistance.

Оксид железа присутствует в стекле в виде Fе2O3. Если в прототипе оксид железа в виде FeO специально вводят для улучшения сцепления стекла со сталью в количестве до 8,4%, то Fе2О3 вообще не вводят специально в состав как компонент, он присутствует в стекле в качестве примеси, которая вносится в состав сырьевыми материалами при приготовлении стекла, например кварцевым песком и доломитом. Количество этой примеси незначительное (не более 0,9%), поэтому свойства защитного стеклянного покрытия не ухудшаются по сравнению с прототипом.Iron oxide is present in the glass as Fe 2 O 3 . If in the prototype iron oxide in the form of FeO is specially introduced to improve the adhesion of glass to steel in an amount of up to 8.4%, then Fe 2 O 3 is not specifically introduced into the composition as a component, it is present in the glass as an impurity that is introduced into the composition raw materials in the preparation of glass, such as quartz sand and dolomite. The amount of this impurity is insignificant (not more than 0.9%), therefore, the properties of the protective glass coating do not deteriorate compared to the prototype.

Предлагаемый состав стекла является оптимальным, т.к., несмотря на упрощение, отвечает всем требованиям, предъявляемым к стеклоэмалевым покрытиям для стальных труб.The proposed composition of the glass is optimal, because, despite the simplification, it meets all the requirements for glass-enamel coatings for steel pipes.

Так, если количество SiO2 будет меньше чем 45,0%, наблюдается снижение твердости стекла, недостаточная устойчивость стекла к воде, пониженная щелочестойкость и кислотостойкость.So, if the amount of SiO 2 is less than 45.0%, there is a decrease in glass hardness, insufficient glass resistance to water, reduced alkali resistance and acid resistance.

Если количество SiO2 будет более 49,0%, то наблюдается повышенная вязкость стекломассы, что приводит к повышенной тугоплавкости, а следовательно, затрудняет его применение.If the amount of SiO 2 is more than 49.0%, then there is an increased viscosity of the glass melt, which leads to increased refractoriness, and therefore, complicates its use.

Если количество Аl2О3 будет меньше чем 1,5%, то ухудшается прочность и химическая стойкость стекла, а если более 4,5%, то повышенное содержание Аl2О3 затрудняет расплавление, что увеличивает затраты на использование стекла.If the amount of Al 2 O 3 is less than 1.5%, then the strength and chemical resistance of the glass deteriorates, and if more than 4.5%, the increased content of Al 2 O 3 makes melting more difficult, which increases the cost of using glass.

Если количество СаО будет меньше чем 6,0%, то наблюдается пониженная прочность стекла и химическая стойкость, а если СаО будет более 9,5%, то увеличивается склонность стекла к кристаллизации.If the amount of CaO is less than 6.0%, then lower glass strength and chemical resistance are observed, and if CaO is more than 9.5%, the tendency of glass to crystallize increases.

Если MgO будет меньше чем 3,0%, то наблюдается тугоплавкость стекла, пониженная химическая стойкость стекла, а если MgO будет более 6,0%, то повышаются вязкость расплава стекла, время провара стекла, понижается устойчивость стекла к действию воды.If MgO is less than 3.0%, then the glass refractoriness, lower chemical resistance of the glass are observed, and if MgO is more than 6.0%, the melt viscosity of the glass increases, the time of glass penetration, and the glass's resistance to water decreases.

Если количество В2O3 будет меньше чем 10,6%, то наблюдается повышенная вязкость расплава стекла, пониженная термостойкость и химическая стойкость, а если В2O3 будет более 14%, то ухудшается показатель водоустойчивости стекла и стойкости к щелочам.If the amount of B 2 O 3 is less than 10.6%, then an increased viscosity of the glass melt, reduced heat resistance and chemical resistance are observed, and if B 2 O 3 is more than 14%, the water resistance and alkali resistance deteriorate.

Если Na2O меньше 19,0%, то наблюдается повышенная температура плавления и вязкость стекла, а если больше 23,5%, то наблюдается пониженная химическая устойчивость стекла и его пониженная микротвердость.If Na 2 O is less than 19.0%, then an increased melting temperature and viscosity of the glass are observed, and if more than 23.5%, then a lower chemical stability of the glass and its reduced microhardness are observed.

Если СоО будет меньше чем 0,5%, то не наблюдается требуемое сцепление стекла со сталью. Увеличение СоО более 0,9% нецелесообразно, т.к. требуемые свойства по сцеплению стеклянного покрытия со стальной поверхностью достигаются, а излишки СоО только повысят стоимость стекла.If CoO is less than 0.5%, then the required adhesion of glass to steel is not observed. An increase in CoO of more than 0.9% is impractical because the required adhesion properties of the glass coating to the steel surface are achieved, and excess CoO will only increase the cost of the glass.

Если количество ZnO будет меньше чем 2,0%, то наблюдается пониженная твердость, прочность стекла, кислотостойкость и стойкость стекла к воде, а если ZnO будет больше чем 4,0%, то уменьшается стойкость стекла к щелочам.If the amount of ZnO is less than 2.0%, then reduced hardness, glass strength, acid resistance and glass resistance to water are observed, and if ZnO is more than 4.0%, then the alkali resistance of the glass decreases.

2O3 в стекле должно быть не более 0,9%, так как эта примесь отрицательно сказывается на свойствах стекла, особенно на его механической прочности. Ограничение содержания в стекле Fе2O3 не более 0,9% достигается путем использования более качественных сырьевых материалов, соответствующих ГОСТам. Менее 0,1% Fе2O3 в данном стекле получить невозможно, т.к. оно содержится в сырьевых материалах, используемых при приготовлении стекла, таких как кварцевый песок и доломит.Fe 2 O 3 in the glass should be no more than 0.9%, since this admixture negatively affects the properties of the glass, especially its mechanical strength. The content of Fe 2 O 3 in the glass is limited to not more than 0.9% by using better raw materials that comply with GOST. It is impossible to obtain less than 0.1% Fe 2 O 3 in this glass, because it is found in raw materials used in the preparation of glass, such as silica sand and dolomite.

Соответствие заявляемого объекта критерию “Изобретательский уровень доказывается следующим образом.The compliance of the claimed object with the criterion of "Inventive step is proved as follows.

Известен состав эмали (а.с. №1265159, от 09.12.83, МПК С 03 С 8/06, опубл. 23.10.86, Бюл. №39), в котором имеется признак, сходный с заявляемым, а именно, в состав эмали входит СаО в количестве 0,35-2,58 мас.%. Однако известный состав эмали отличается от заявляемого. Так, в него входят дополнительно Сr2О3, CuO, Fe, которые отсутствуют в заявляемом объекте, т.е. известный состав более сложный.Known composition of enamel (and.with. No. 1265159, dated 09.12.83, IPC С 03 С 8/06, publ. 23.10.86, Bull. No. 39), in which there is a sign similar to the claimed one, namely, the composition enamel includes CaO in an amount of 0.35-2.58 wt.%. However, the known composition of the enamel differs from the claimed. So, it additionally includes Cr 2 O 3 , CuO, Fe, which are absent in the claimed object, i.e. known composition is more complex.

Так как заявляемое стекло имеет другой состав, то СаО взаимодействует с другими составляющими стекла. Поэтому в заявляемом объекте он присутствует в другом количестве, а именно 6,0-9,5 мас.%, причем именно такое его количество необходимо, чтобы в совокупности с другими компонентами он обеспечивал прочность стекла и его химическую стойкость.Since the inventive glass has a different composition, CaO interacts with other components of the glass. Therefore, in the inventive object, it is present in a different amount, namely 6.0-9.5 wt.%, And it is precisely such an amount that it is necessary that, together with other components, it ensures the strength of the glass and its chemical resistance.

Таким образом, известный компонент СаО функционирует в заявляемом объекте в другой среде, что привело к изменению его количественного соотношения в заявляемом составе и приобретению стеклянным покрытием необходимых качеств.Thus, the known CaO component functions in the inventive facility in a different environment, which led to a change in its quantitative ratio in the inventive composition and the acquisition of the necessary qualities by a glass coating.

Известно также решение (патент №2109702 от 24.02.95 г., МПК С 03 С 27/02, опубл. 24.04.98, Бюл. №12), в котором также имеется признак, сходный с заявляемым, а именно в состав стекла для покрытия стали входит СоО в количестве 0,5 мас.%.There is also a solution (patent No. 2109702 from 24.02.95, IPC C 03 C 27/02, publ. 24.04.98, Bull. No. 12), in which there is also a sign similar to the claimed one, namely, the composition of glass for steel coatings include CoO in an amount of 0.5 wt%.

Однако в известный состав входит ряд компонентов, которые отсутствуют в заявляемом, а именно CaF2, К2О, NiO, SrO, ВаО, Сr2O3, TiO2, SnO, т.е. состав более сложный.However, the known composition includes a number of components that are absent in the claimed, namely CaF 2 , K 2 O, NiO, SrO, BaO, Cr 2 O 3 , TiO 2 , SnO, i.e. the composition is more complex.

А в заявляемом составе из-за другого состава входящих компонентов СоО взаимодействует с другим составом компонентов, т.е. работает в другой среде, при этом заявляемая совокупность компонентов с меньшим их количеством все-таки обеспечивает свойства, необходимые для стеклянного покрытия со стальной поверхностью.And in the inventive composition, due to a different composition of the incoming components, CoO interacts with a different composition of the components, i.e. It works in a different environment, while the claimed combination of components with a smaller number of them still provides the properties necessary for a glass coating with a steel surface.

Анализ рассмотренных выше сходных признаков свидетельствует, что они не являются тождественными, так как рассмотренные компоненты находятся в другой среде и взаимодействуют с другими составляющими компонентами, причем заявляемая совокупность компонентов обеспечивает стеклянному покрытию требуемые свойства и качество, что свидетельствует о соответствии заявляемого объекта критерию “изобретательский уровень”.An analysis of the above similar features indicates that they are not identical, since the components considered are in a different environment and interact with other components, and the claimed combination of components provides the glass coating with the required properties and quality, which indicates the compliance of the claimed object with the criterion of “inventive step "

Стекло для остеклования стальных труб получают следующим образом. Используют следующие сырьевые материалы: кварцевый песок, борная кислота, сода кальцинированная, окись цинка, борат кальция, кобальта (II, III) окись, доломит. Сырьевые материалы измельчают в шаровой мельнице сухого помола до размера частиц не более 2 мм. Все компоненты стекла взвешивают, засыпают в смеситель, перемешивают и подают во вращающуюся печь периодического действия, где и происходит их сплавление. Готовый расплав стекла гранулируют путем сливания в перфорированный кюбель, установленный в воде. После сушки и дробления стеклогранулят загружают в стальные трубы для их остеклования. Остеклование осуществляют путем нагрева гранулята в трубах при одновременном их вращении и перемещении.Glass for the vitrification of steel pipes is obtained as follows. The following raw materials are used: quartz sand, boric acid, soda ash, zinc oxide, calcium borate, cobalt (II, III) oxide, dolomite. Raw materials are crushed in a dry grinding ball mill to a particle size of not more than 2 mm. All glass components are weighed, poured into a mixer, mixed and fed into a batch-type rotary kiln, where they are fused. The finished molten glass is granulated by pouring into a perforated cube installed in water. After drying and crushing, the glass granules are loaded into steel pipes for vitrification. Vitrification is carried out by heating the granulate in the pipes while rotating and moving them.

Конкретные примеры стекла для остеклования стальных труб (составы приведены в таб. №1).Specific examples of glass for the vitrification of steel pipes (compositions are given in table. No. 1).

Свойства предлагаемых составов в сравнении с прототипом приведены в табл. №2.The properties of the proposed compositions in comparison with the prototype are given in table. No. 2.

Испытания проводят по стандартным методикам.The tests are carried out according to standard methods.

Сырьевые материалы, используемые в конкретных примерах, следующие:The raw materials used in the specific examples are as follows:

1. Кварцевый песок ГОСТ 7031-75.1. Quartz sand GOST 7031-75.

2. Борная кислота ГОСТ 18707-78.2. Boric acid GOST 18707-78.

3. Сода кальцинированная ГОСТ 51.00-85Е.3. Soda ash GOST 51.00-85E.

4. Окись цинка ГОСТ 5161-79.4. Zinc oxide GOST 5161-79.

5. Борат кальция ГОСТ 29938-785. Calcium borate GOST 29938-78

6. Кобальта (II, III) окись ГОСТ 4467-79.6. Cobalt (II, III) oxide GOST 4467-79.

7. Доломит местного происхождения СТП 0401.14.36-2-80-88.7. Dolomite of local origin STP 0401.14.36-2-80-88.

Пример 1. Стекло для остеклования стальных труб содержит, мас.%:Example 1. Glass for the vitrification of steel pipes contains, wt.%:

SiO2 - 47,0
Аl2О3- 3,0
СаО - 7,8
SiO 2 - 47.0
Al 2 O 3 - 3.0
CaO - 7.8
MgO - 4,5
В2O3 - 12,3
Na2O - 21,6
MgO - 4.5
B 2 O 3 - 12.3
Na 2 O - 21.6
СоО - 0,7
ZnO - 3,0
2О3 - 0,1
CoO - 0.7
ZnO - 3.0
Fe 2 O 3 - 0.1

Свойства приведенного оптимального состава: высокая адгезия, твердость по Моосу - 6, щелочестойкость - 80 мг· дм-2 (II класс щелочестойкости), водостойкость - 0,60 см3· г-1 (III гидролитический класс водостойкости) и стойкость к абразивному износу - 1,07 мг/кг абразива.The properties of the above optimal composition: high adhesion, hardness Mohs - 6, alkali resistance - 80 mg · dM 2 (II class alkali resistance), water resistance - 0.60 cm 3 · g -1 (III hydrolytic class of water resistance) and resistance to abrasion - 1.07 mg / kg of abrasive.

Примеры 2-3 отличаются от примера 1 тем, что в составах взяты граничные соотношения компонентов, входящих в состав стекла.Examples 2-3 differ from example 1 in that the compositions take the boundary ratios of the components that make up the glass.

Свойства приведенных составов отвечают требованиям, предъявляемым к стеклоэмалевым покрытиям.The properties of these compositions meet the requirements for glass enamel coatings.

Примеры 4-5 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество SiO2 взято менее граничного - 44 мас.% (пример 4) и более граничного - 50 (пример 5).Examples 4-5 differ from example 1 in that the composition of the amount of SiO 2 taken is less than the boundary - 44 wt.% (Example 4) and more than the boundary - 50 (example 5).

При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 4 наблюдается снижение водоустойчивости до 1,45 см· г-1, щелочестойкости до - 180 мг· дм-2, а в примере 5 наблюдается повышение тугоплавкости стекла до 950° С, что требует повышения температуры в обжиговой печи, что увеличивает затраты.At the same time, the properties of the glass deteriorated, namely, in example 4, a decrease in water resistance to 1.45 cm · g -1 , alkali resistance to 180 mg · dm -2 , and in example 5, an increase in the refractoriness of glass to 950 ° C is observed, which requires an increase temperature in the kiln, which increases costs.

Примеры 6-7 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество Аl2О3 взято менее граничного - 1,0 мас.% (пример 6) и более граничного - 5,5 мас.% (пример 7). При этом в примере 6 снизился показатель стойкости к абразивному износу до 1,2 мг/кг абразива, а в примере 7 повышается тугоплавкость стекла до 950° С.Examples 6-7 differ from example 1 in that in the composition the amount of Al 2 O 3 was taken less than the boundary - 1.0 wt.% (Example 6) and more than the boundary - 5.5 wt.% (Example 7). Moreover, in example 6, the abrasion resistance index decreased to 1.2 mg / kg of abrasive, and in example 7, the glass refractoriness increases to 950 ° C.

Примеры 8-9 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество СаО взято менее граничного - 5,0 мас.% (пример 8) и более граничного - 10,5 мас.% (пример 9). При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 8 наблюдается понижение щелочестойкости до 177 мг· дм-2 и стойкости к абразивному износу до 1,2 мг/кг абразива, а в примере 9 увеличивается склонность стекла к кристаллизации, что увеличивает время охлаждения стеклянного покрытия, что снижает производительность печи и увеличивает затраты на производство единицы продукции.Examples 8-9 differ from example 1 in that in the composition the amount of CaO was taken less than the boundary - 5.0 wt.% (Example 8) and more than the boundary - 10.5 wt.% (Example 9). At the same time, the properties of the glass worsened, namely, in example 8, a decrease in alkalinity to 177 mg · dm -2 and resistance to abrasive wear to 1.2 mg / kg of abrasive is observed, and in example 9 the glass is more prone to crystallization, which increases the cooling time of glass coating, which reduces the productivity of the furnace and increases the cost of production per unit of output.

Примеры 10-11 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество MgO взято менее граничного - 2,0 мас.% (пример 10) и более граничного - 7,0 мас.% (пример 11). При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 10 наблюдается повышенная его тугоплавкость до 950 градусов С, пониженная щелочестойкость до 180 мг· дм-2, а в примере 11 - низкая стойкость стекла к действию воды.Examples 10-11 differ from example 1 in that in the composition the amount of MgO was taken less than the boundary - 2.0 wt.% (Example 10) and more than the boundary - 7.0 wt.% (Example 11). At the same time, the properties of the glass worsened, namely, in example 10, its increased refractoriness up to 950 degrees C, decreased alkali resistance to 180 mg · dm -2 , and in example 11, the low resistance of the glass to water, is observed.

Примеры 12-13 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество В2O3 взято менее граничного - 9,6 мас.% (пример 12) и более граничного - 15,0 мас.% (пример 13). При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 12 наблюдается понижение щелочестойкости до - 180 мг· дм-2, понижение термостойкости стекла и стойкости к абразивному износу, а в примере 13 - пониженная стойкость стекла к воде и щелочам.Examples 12-13 differ from example 1 in that in the composition the amount of B 2 O 3 was taken less than the boundary - 9.6 wt.% (Example 12) and more than the boundary - 15.0 wt.% (Example 13). At the same time, the properties of the glass deteriorated, namely, in example 12, a decrease in alkali resistance to –180 mg · dm – 2 , a decrease in the heat resistance of the glass and resistance to abrasive wear, and in example 13 — reduced resistance of the glass to water and alkalis are observed.

Примеры 14-15 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество Na2O взято менее граничного - 18,0 мас.% (пример 14) и более граничного - 24,5 мас.% (пример 15). При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 14 наблюдается тугоплавкость стекла до 950° С, низкий коэффициент линейного термического расширения 9,8 L· 10-7 град, а в примере 15 пониженная водостойкость до - 2,05 мг· дм-2 и пониженная твердость - 4 по Моосу, что делает стекло непригодным для использования в качестве защитного покрытия на стальных поверхностях.Examples 14-15 differ from example 1 in that the composition of the amount of Na 2 O is taken less than the boundary - 18.0 wt.% (Example 14) and more than the boundary - 24.5 wt.% (Example 15). At the same time, the properties of the glass deteriorated, namely, in example 14, glass refractoriness is observed up to 950 ° C, a low coefficient of linear thermal expansion of 9.8 L · 10 -7 degrees, and in example 15 reduced water resistance to - 2.05 mg · dm -2 and low hardness - 4 according to Mohs, which makes the glass unsuitable for use as a protective coating on steel surfaces.

Примеры 16-17 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество СоО взято менее граничного - 0,4 мас.% (пример 16) и более граничного 1,0 мас.% (пример 17). При этом качество стекла в примере 16 ухудшилось, это связано с низкой адгезией стекла, а в примере 17 свойства стекла не ухудшились, но увеличение процентного содержания СоО нецелесообразно из-за дороговизны данного материала.Examples 16-17 differ from example 1 in that in the composition the amount of CoO was taken less than the boundary - 0.4 wt.% (Example 16) and more than the boundary 1.0 wt.% (Example 17). At the same time, the quality of the glass in example 16 deteriorated, this is due to the low adhesion of the glass, and in example 17 the properties of the glass did not deteriorate, but an increase in the percentage of CoO is impractical due to the high cost of this material.

Примеры 18-19 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество ZnO взято менее граничного - 1,5 мас.% (пример 18) и более граничного - 5,0 мас.% (пример 19). При этом свойства стекла ухудшились, а именно в примере 18 наблюдается понижение твердости до - 4 по Моосу, водостойкости - до 177 мг· дм-2 и стойкости к абразивному износу - 1,3 мг/кг абразива, а в примере 19 наблюдается пониженная щелочестойкость стекла.Examples 18-19 differ from example 1 in that in the composition the amount of ZnO was taken less than the boundary - 1.5 wt.% (Example 18) and more than the boundary - 5.0 wt.% (Example 19). At the same time, the properties of the glass worsened, namely, in example 18, a decrease in hardness to - 4 according to Mohs is observed, water resistance - to 177 mg · dm -2 and resistance to abrasive wear - 1.3 mg / kg of abrasive, and in example 19 there is a reduced alkali resistance glass.

Примеры 20-21 отличаются от примера 1 тем, что в составе количество Fе2O3 взято более граничного - 1,0 мас.% (пример 21), менее граничного 0,1 мас.% получить не удается вследствие применения компонентов для варки стекла: кварцевого песка и доломита, содержащих примеси Fе2О3.Examples 20-21 differ from example 1 in that the composition of the amount of Fe 2 O 3 taken more than the boundary - 1.0 wt.% (Example 21), less than the boundary of 0.1 wt.% Can not be obtained due to the use of components for glass melting : quartz sand and dolomite containing impurities Fe 2 About 3 .

При содержании Fе2О3 в количестве 0,1 мас.% стекло обладает всеми свойствами, как и стекло оптимального состава.When the content of Fe 2 O 3 in the amount of 0.1 wt.% Glass has all the properties, as well as glass of optimal composition.

При содержании Fе2О3 в количестве более 1,0 мас.% наблюдается понижение твердости до 4 по Моосу, стойкости к абразивному износу - 1,4 мг/кг абразива.When the content of Fe 2 O 3 in an amount of more than 1.0 wt.%, There is a decrease in hardness to 4 according to Mohs, resistance to abrasive wear - 1.4 mg / kg of abrasive.

Таким образом, из таблицы 2 видно, что при выходе количественных значений ингредиентов за пределы заявляемого диапазона ухудшаются свойства состава по сравнению с оптимальным составом стекла, что свидетельствует о правильном выборе граничных значений.Thus, from table 2 it is seen that when the quantitative values of the ingredients go beyond the claimed range, the composition properties deteriorate compared to the optimal composition of the glass, which indicates the correct choice of boundary values.

Исследование заявляемого состава стекла для остеклования стальных труб позволяет снизить себестоимость остеклования за счет более низкой стоимости состава стекла, обеспечиваемой более простым составом компонентов.The study of the inventive glass composition for the vitrification of steel pipes allows to reduce the cost of vitrification due to the lower cost of the glass composition provided by a simpler composition of the components.

Важно, что упрощение состава не ухудшает свойств защитного стеклянного покрытия для стальных труб.It is important that the simplification of the composition does not impair the properties of the protective glass coating for steel pipes.

Таблица №1Table number 1 № примера и составаNo. of example and composition SiO2 SiO 2 Аl2О3 Al 2 O 3 2O3 Fe 2 O 3 CaOCaO MgOMgO Вr2О3 Br 2 About 3 Na2ONa 2 O СоОSoo ZnOZno 11 47,0047.00 3,003.00 0,100.10 7,807.80 4,504,50 12,3012.30 21,6021.60 0,700.70 3,003.00 22 45,0045.00 4,504,50 0,400.40 8,508.50 3,203.20 13,2013,20 21,7021.70 0,500.50 3,003.00 33 49,0049.00 1,501,50 0,500.50 8,508.50 3,003.00 12,1012.10 22,0022.00 0,900.90 2,502,50 44 44,0044.00 3,503,50 0,450.45 8,758.75 4,904.90 12,9012.90 22,0022.00 0,500.50 3,003.00 55 50,0050.00 3,203.20 0,400.40 7,107.10 3,003.00 11,8011.80 21,5021.50 0,500.50 2,502,50 66 48,0048.00 1,001.00 0,650.65 8,508.50 4,054.05 12,2012,20 21,9021.90 0,700.70 3,003.00 77 48,0048.00 5,505.50 0,450.45 7,057.05 3,503,50 11,8011.80 20,7020.70 0,500.50 2,502,50 88 47,7047.70 3,503,50 0,400.40 5,005.00 5,005.00 12,2012,20 22,5022.50 0,700.70 3,003.00 9nine 47,5047.50 2,502,50 0,400.40 10,5010.50 3,103.10 12,0012.00 21,0021.00 0,500.50 2,502,50 1010 48,6548.65 3,503,50 0,350.35 7,007.00 2,002.00 13,0013.00 21,5021.50 0,500.50 3,503,50 11eleven 46,1546.15 3,003.00 0,350.35 7,507.50 7,007.00 11,0011.00 22,0022.00 0,500.50 2,502,50 1212 48,4048.40 3,253.25 0,350.35 7,407.40 4,004.00 9,609.60 23,0023.00 0,500.50 3,503,50 13thirteen 47,3547.35 3,053.05 0,400.40 6,006.00 4,004.00 15,0015.00 21,2021,20 0,500.50 2,502,50 1414 47,9047.90 4,504,50 0,400.40 8,508.50 4,004.00 13,0013.00 18,0018.00 0,700.70 3,003.00 15fifteen 46,0046.00 2,502,50 0,300.30 7,007.00 4,004.00 12,0012.00 24,5024.50 0,700.70 3,003.00 1616 46,5046.50 3,003.00 0,200.20 8,408.40 4,004.00 13,0013.00 21,5021.50 0,400.40 3,003.00 1717 47,0047.00 3,703.70 0,200.20 7,507.50 4,004.00 12,5012.50 21,5021.50 1,001.00 2,602.60 18eighteen 47,0547.05 3,503,50 0,450.45 8,008.00 4,404.40 13,0013.00 22,0022.00 0,600.60 1,001.00 1919 47,6047.60 3,003.00 0,400.40 7,007.00 3,503,50 12,0012.00 21,5021.50 0,500.50 4,504,50 20twenty 47,5047.50 3,503,50 0,100.10 7,007.00 4,004.00 12,0012.00 21,7021.70 0,700.70 3,503,50 2121 46,6046.60 3,503,50 1,001.00 7,007.00 4,004.00 12,0012.00 21,7021.70 0,700.70 3,503,50

Таблица №2Table number 2 СоставComposition Коэффициент линейного термического расширения L× 10-6 градThe coefficient of linear thermal expansion L × 10 -6 deg Температура обжига, град. СFiring temperature, deg. FROM Твердость по MoocyMoocy hardness Стойкость к абразивному износу, мг/кг абразиваAbrasion resistance, mg / kg abrasive Водостойкость см3× г-1 Water resistance cm 3 × g -1 Гидролитический класс водостойкостиHydrolytic class of water resistance Щелочестойкость, мгхдм-2 Alkali resistance, mhdm -2 Класс щелочестойкостиAlkali Resistance Class 11 10,6010.60 900900 66 1,071,07 0,600.60 33 8080 22 22 11,0011.00 900900 66 1,101.10 0,650.65 33 9090 22 33 10,7010.70 920920 66 1,071,07 0,620.62 33 8585 22 44 10,9010.90 900900 55 1,101.10 1,451.45 44 180180 33 55 10,6010.60 950950 66 1,101.10 0,600.60 33 100100 22 66 10,6010.60 900900 55 1,201.20 0,830.83 33 125125 22 77 10,6010.60 950950 66 1,101.10 0,800.80 33 130130 22 88 10,6010.60 920920 55 1,201.20 0,850.85 33 177177 33 9nine 10,8010.80 900900 66 1,101.10 0,800.80 33 165165 22 1010 10,6010.60 950950 55 1,201.20 1,201.20 44 180180 33 11eleven 10,6010.60 930930 55 1,301.30 1,501,50 44 176176 33 1212 11,1011.10 920920 55 1,201.20 1,901.90 44 180180 33 13thirteen 10,6010.60 900900 55 1,201.20 1,901.90 44 200200 33 1414 9,809.80 950950 55 1,201.20 1,551.55 44 200200 33 15fifteen 11,4011.40 890890 44 1,401.40 2,052.05 55 250250 33 1616 10,6010.60 900900 55 1,201.20 1,801.80 44 177177 33 1717 10,6010.60 900900 66 1,101.10 0,850.85 33 174174 22 18eighteen 10,8010.80 900900 44 1,301.30 1,201.20 44 177177 33 1919 10,9010.90 900900 55 1,201.20 1,001.00 44 220220 33 20twenty 10,6010.60 900900 66 1,101.10 0,700.70 33 8585 22 2121 10,7010.70 900900 44 1,401.40 0,900.90 33 160160 22

Claims (1)

Стекло для остеклования стальных труб, содержащее SiO2, Аl2О3, MgO, В2О3, Na2О, ZnO, оксид железа, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит СаО и СоО, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Glass for the vitrification of steel pipes containing SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, B 2 O 3 , Na 2 O, ZnO, iron oxide, characterized in that it additionally contains CaO and CoO, in the following ratio, wt.% : SiO2 45,0-49, Na2O 19,0-23,5, Al2O3 1,5-4,5, CoO 0,5-0,9, CaO 6,0-9,5, ZnO 2,0-4,0, MgO 3,0-6,0, Fe2O3 0,1-0,9, B2O3 10,6-14,0.SiO 2 45.0-49, Na 2 O 19.0-23.5, Al 2 O 3 1.5-4.5, CoO 0.5-0.9, CaO 6.0-9.5, ZnO 2.0-4.0, MgO 3.0-6.0, Fe 2 O 3 0.1-0.9, B 2 O 3 10.6-14.0.
RU2003101027/03A 2003-01-14 2003-01-14 Glass for steel pipe enameling RU2244693C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101027/03A RU2244693C2 (en) 2003-01-14 2003-01-14 Glass for steel pipe enameling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101027/03A RU2244693C2 (en) 2003-01-14 2003-01-14 Glass for steel pipe enameling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003101027A RU2003101027A (en) 2004-07-10
RU2244693C2 true RU2244693C2 (en) 2005-01-20

Family

ID=34978336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101027/03A RU2244693C2 (en) 2003-01-14 2003-01-14 Glass for steel pipe enameling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2244693C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306269C1 (en) * 2006-05-10 2007-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2312079C1 (en) * 2006-06-14 2007-12-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2326064C1 (en) * 2006-11-02 2008-06-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2668595C2 (en) * 2016-12-16 2018-10-02 Анна Владимировна Рябова Glass-enamel coating for steel products
RU2698747C1 (en) * 2018-11-20 2019-08-29 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Protective coating for inner surface of steel pipes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1491823A1 (en) * 1986-08-14 1989-07-07 Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина Metal-coating enamel
SU1606478A1 (en) * 1988-03-29 1990-11-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Steel-coating enamel
EP0460863A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-11 Johnson Matthey Public Limited Company Glass composition
US5376596A (en) * 1992-08-06 1994-12-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste
RU2127710C1 (en) * 1994-10-18 1999-03-20 Мариупольский государственный концерн "Азовмаш" Primer enamel frit for applying by electrostatic method
US6346493B1 (en) * 1999-10-27 2002-02-12 Ferro Corporation Decorative glass enamels

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1491823A1 (en) * 1986-08-14 1989-07-07 Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина Metal-coating enamel
SU1606478A1 (en) * 1988-03-29 1990-11-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Steel-coating enamel
EP0460863A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-11 Johnson Matthey Public Limited Company Glass composition
US5376596A (en) * 1992-08-06 1994-12-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste
RU2127710C1 (en) * 1994-10-18 1999-03-20 Мариупольский государственный концерн "Азовмаш" Primer enamel frit for applying by electrostatic method
US6346493B1 (en) * 1999-10-27 2002-02-12 Ferro Corporation Decorative glass enamels

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306269C1 (en) * 2006-05-10 2007-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2312079C1 (en) * 2006-06-14 2007-12-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2326064C1 (en) * 2006-11-02 2008-06-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Glass
RU2668595C2 (en) * 2016-12-16 2018-10-02 Анна Владимировна Рябова Glass-enamel coating for steel products
RU2698747C1 (en) * 2018-11-20 2019-08-29 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Protective coating for inner surface of steel pipes
WO2020106187A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-28 Публичное акционерное общество "Горно-металлургическая компания "Норильский никель" Protective coating for inner surface of steel pipes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102659318B (en) Cracking preventing porcelain glaze of enamel and preparation of cracking preventing porcelain glaze
Kim et al. Characterization of ceramic tiles containing LCD waste glass
CN102167513B (en) A kind of technology of preparing of silicophosphate enamel
CN110482866B (en) Glass ceramic product, glass ceramic and manufacturing method thereof
CN1099359A (en) Formula and process of preparing devitroceram using flyash
US6825139B2 (en) Poly-crystalline compositions
JP6382837B2 (en) Glass manufacturing method using electric melting
CN102167516A (en) Microcrystalline glass prepared from desulphurized coal ash and preparation method of microcrystalline glass
CN109206021A (en) For glass reinforced salt bath and preparation method thereof, strengthened glass and base glass
RU2244693C2 (en) Glass for steel pipe enameling
CN109336380A (en) A kind of ultra-clear glasses and its production method and special equipment
CN102532964A (en) Carbon-containing refractory material anti-oxidation coating
CN112125522B (en) Composite anti-oxidation and corrosion-resistant ceramic glaze for continuous casting of three parts and its preparation method
CN1030602C (en) Method for manufacturing colored glass ceramics containing lithium tailings more than 80 percent
CN101407376B (en) High-brightness glass microspheres and its preparation process
CN109320072B (en) High-aluminum low-calcium glass capable of being chemically strengthened
CN114573229A (en) Medium-alumina glass and preparation method thereof
CN100562507C (en) A kind of decorative material and preparation method thereof
KR102549217B1 (en) Composite glass composition and method of manufactruing the same and cooking appliance including the same
CN102464451B (en) Process for producing body-colored float glass by using slag powder
KR101706841B1 (en) A manufacturing method for AR-glass fibers using the coal Waste and manufacturing for AR-glass fibers
CN102992782A (en) Refractory brick used for oxygen-fuel combustion glass kiln
CN100398495C (en) Environment-friendly composite tundish dry liner
CN100497226C (en) Solar battery packaging glass
RU2668595C2 (en) Glass-enamel coating for steel products

Legal Events

Date Code Title Description
MZ4A Patent is void

Effective date: 20090529