搪玻璃设备基础知识

一、化工搪瓷设备的基本知识

1、化工搪瓷名称的由来

运用搪瓷的技术，将具有接近工业玻璃性质的耐酸玻璃物质复合到金属基体上，获得玻璃/金属复合物，因其覆盖层基本上保留了耐酸玻璃的大部分性质，如光洁、透明、致密无孔、化学稳定性高等，为一般日用搪瓷所不及，因此称其为“搪玻璃”。搪玻璃的生产工艺等同于搪瓷工艺，因此它仍是搪瓷。日常中人们常有以不同的称呼，如耐酸搪瓷，是以其特别耐酸而称之，化工搪瓷，是以其制品主要用作化工生产设备而称之。

2、搪瓷制品的性能

搪瓷设备是由含硅量高的玻璃质釉喷涂在钢板表面经920℃~960℃多次高温搪烧、是玻璃质釉密着于金属胎表面而成。搪瓷的性能是：

(1)耐腐蚀性能：能耐有机酸、无机酸有机溶剂及PH值小于或等于12的碱溶液、但对强碱、HF、及温度大于180℃、浓度大于30%的磷酸不适用;

(2)不粘性：光滑的玻璃面对介质不粘且容易清洗;

(3)绝缘性：适用于介质过程中易产生静电的场合;

(4)隔离性：玻璃层将介质与容器钢胎隔离、铁离子不溶入介质;

(5)保鲜性：玻璃层对介质具有良好的保鲜性能。

3、搪瓷设备使用条件

搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质，尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。

但不能在下列条件下使用：

(1)任何浓度及任何温度的HF都不能耐腐蚀;

(2)磷酸：浓度30%以上、温度大于180℃时腐蚀强烈;

(3)盐酸：浓度10--20%,温度大于150℃时，腐蚀强烈;

(4)硫酸：浓度10--30%,温度大于200℃时不能耐腐蚀;

(5)碱液：PH大于或等于12、温度大于100℃时，不能耐腐蚀。

二、化工搪瓷设备的制造

1、化工搪瓷生产作业程序

2、化工搪瓷设备的基材特性

大量用于制造搪玻璃制品的基体材料主要是优质低碳钢、铸铁和不锈钢，其中以低碳钢及铸铁最为普遍。前者作为搪玻璃的适用钢，大量用来制作设备和容器：后者，由于能浇铸成型复杂部件，且成本低廉，因此被广泛用以制造泵、阀、小型设备及零配件。

3、底胎的要求

搪瓷设备的质量，首先决定于铁胎。没有高质量的铁胎，就不可能有高质量的搪瓷设备。要保证制品质量，铁胎应满足以下六条要求：

(1) 底胎表面应平整，不得有显著的工具伤痕、凹坑、夹层等机械缺陷;

(2) 底胎表面的焊道要平直、规整，焊缝宽度不得超过钢板、厚度的1.5倍。焊缝接头要圆滑地过渡，不允许有夹渣、气孔、咬边、未焊透等缺陷;

(3) 底胎表面的焊缝在喷砂前要进行磨光;

(4) 底胎表面的对接焊缝错边量要小于厚度的10%;

(5) 法兰不平度要小于直径的0.15%;

(6) 对接法兰的压紧面要保证设计压力下的密封。

4、表面处理

底胎加工好后，由于基材表面质量往往达不到搪瓷的工艺要求，如金属表面尚有氧化层、表面夹皮(轧制时造成)、焊缝缺陷及机加工过程中粘附的油脂污物等，都要影响搪烧磨光一般在砂轮机上或用手提砂轮进行。磨光的要求是将搪烧面上焊坡磨平，将尖棱角磨圆、将氧化皮及夹皮磨去，现出金属本色。

烧油脱碳是将粘附的油脂、有机物等在高温下烧除。有时钢板含碳量超过标准规定时，也采取高温表面脱碳的办法来作补偿处理。

搪瓷设备损坏后到搪瓷厂进行复搪，必须进行热处理(脱氢)，以消除爆瓷部位基材渗入的氢。 喷砂是将底胎表面打粗糙，增加表面自由能及比表面积，从而提高底胎金属与底釉的密着。

5、修胎

经过表面处理后的铁胎，在正式喷搪瓷釉前，要细致地检查，凡是不符合搪瓷工艺要求的“毛病”均应及时处理，如毛刺、尖锐角、凹凸坑、夹层、沙眼等。这些“毛病”可采用手工打磨，挖铲补焊再磨平等作业修磨。

6、搪烧底釉

铁胎修磨好以后即可进行喷涂和搪烧底釉。喷涂可采用手工喷，也可以采用机械化(半自动)喷涂。两者的釉浆稠度控制不一样，这要根据操作人员的经验自己掌握，因为喷枪口径、喷涂用空气压力及釉浆稠度间是相互关联的。喷搪底釉的要点是要使头遍底釉厚薄均匀，其厚度值控制在烧成后为200±50μm为合适。底釉喷涂于铁胎上后要经过干燥，一般采取自然干燥，也可放到烘房内干燥，放在炉前或出炉的制件边进行缓慢的烘烤。要注意防止快速烘烤，快速烘烤易使粉层开裂。

粉层干燥后即可进烧成炉内进行烧成。底釉的烧成温度较高。为使底釉能牢固地与铁表面密着 ，采用三合一底釉时烧成温度不能低于880℃。而为使铁胎与底釉间温度能达到上述要求，烧成炉温度必须控制到920℃以上。为提高效率，最佳烧成炉温度是960～980℃。底釉的烧成必须精心掌握好时间，即不能烧成不足(俗称烧得生)，更不能烧过(俗称火大)。

前者密着不好，后者会烧损底釉。烧成适度的底釉应该是色泽均勾，表面平滑光亮，无气泡。头遍底釉烧好后，如质量合格即可进行喷搪面釉;如果不合格就要进行修磨，烧损严重时需要喷搪第二遍底釉。当喷搪第二遍底釉时，不能喷得太厚，要使两遍底釉的总厚度控制在350μm以下。再厚了就要影响面釉层的有效厚度了。

7、搪烧面釉

底釉搪烧好后，质量符合要求即可进行面釉搪烧。搪瓷设备的真正防腐保护层是面釉层。面釉层的喷涂和搪烧跟底釉相似。面釉层的厚度，一般要求1mm左右。具体根据使用要求而定，如考虑传热，应使瓷釉层薄些，不需传热而使用的介质腐蚀牲严重时，瓷釉层厚些。日本允许最厚达2.55mm，我国标准则规定不得超过2mm，最薄0.8mm。要达到规定瓷厚，产品上的面釉要喷搪多遍。每遍厚度以薄一些为好。但考虑生产效率，也不能太薄，一般以控制每遍厚度增加儿2mm为佳。

如果金属表面状况好，焊缝不出问题，喷搪过程中修磨细致，那么喷搪三遍到四遍面釉后就可达到规定厚度。为保证搪烧质量，每喷搪一遍，都要经过检查，检查瓷面上是否有暗泡、针孔等，一经查到就应打磨开进行修补。对于直通金属表面的针孔和暗泡要磨挖，甚至补焊。凡见底金属的修补处，必须补喷底釉。上述修补程序是每个喷搪操作者必须掌握的。

8、检验

由于搪瓷设备多数用于苛刻的腐蚀环境中，因此对制品的质量检查要十分严格。检查检验要求系根据制品本身的等级要求确定，具体要求见ZB G94004一87及zB G94005一87标准。产品经检验合格即可组装或包装出厂。