化工搪瓷設備
一、化工搪瓷設備的基本知識
1、化工搪瓷名稱的由來
運用搪瓷的技術，將具有接近工業玻璃性質的耐酸玻璃物質復合到金屬基體上，獲得玻璃／金屬復合物，因其覆蓋層基本上保留了耐酸玻璃的大部分性質，如光潔、透明、致密無孔、化學穩定性高等，為一般日用搪瓷所不及，因此稱其為“搪玻璃”。搪玻璃的生產工藝等同于搪瓷工藝，因此它仍是搪瓷。日常中人們常有以不同的稱呼，如耐酸搪瓷，是以其特別耐酸而稱之，化工搪瓷，是以其制品主要用作化工生產設備而稱之。
2、搪瓷制品的性能
搪瓷設備是由含硅量高的玻璃質釉噴涂在鋼板表面經920℃~960℃多次高溫搪燒、是玻璃質釉密著于金屬胎表面而成。搪瓷的性能是：
(1)耐腐蝕性能：能耐有機酸、無機酸有機溶劑及PH值小于或等于12的堿溶液、但對強堿、HF、及溫度大于180℃、濃度大于30%的磷酸不適用；
(2)不粘性：光滑的玻璃面對介質不粘且容易清洗；
(3)絕緣性：適用于介質過程中易產生靜電的場合；
(4)隔離性：玻璃層將介質與容器鋼胎隔離、鐵離子不溶入介質；
(5)保鮮性：玻璃層對介質具有良好的保鮮性能。
3、搪瓷設備使用條件
搪瓷層能耐大多數無機酸、有機酸、有機溶劑等介質，尤其在鹽酸、硝酸、王水等介質中具有優良的耐腐蝕性能。但不能在下列條件下使用：
(1)任何濃度及任何溫度的HF都不能耐腐蝕;
(2)磷酸：濃度30%以上、溫度大于180℃時腐蝕強烈;
(3)鹽酸：濃度10--20%,溫度大于150℃時，腐蝕強烈;
(4)硫酸：濃度10--30%,溫度大于200℃時不能耐腐蝕;
(5)堿液：PH大于或等于12、溫度大于100℃時，不能耐腐蝕。
二、化工搪瓷設備的制造
1、化工搪瓷生產作業程序
2、化工搪瓷設備的基材特性
大量用于制造搪玻璃制品的基體材料主要是優質低碳鋼、鑄鐵和不銹鋼，其中以低碳鋼及鑄鐵普遍。前者作為搪玻璃的適用鋼，大量用來制作設備和容器：后者，由于能澆鑄成型復雜部件，且成本低廉，因此被廣泛用以制造泵、閥、小型設備及零配件。
基材 化 學 成 份 機 械 性 能
C si Mn P S 拉伸強度MPa 伸長率% 屈服點MPa 沖擊韌性MPa
鋼 ≤0.14 ≤0.37 ≤0.65 ≤0.035 ≤0.45 >330 >310 200 ——
焊 條 ≤0.1 ≤0.12 ≤0.45 ≤0.05 ≤0.03 >430 >180 —— 80
鑄 鐵 3-0.35 2.0-2.6 0.4-0.6 0.1-0.5 < 0.1 —— —— —— ——
(石墨碳 2.5) —— —— —— —— —— —— —— —— ——
附表1:化工搪瓷設備基材的技術指標
3、底胎的要求
搪瓷設備的質量，首先決定于鐵胎。沒有高質量的鐵胎，就不可能有高質量的搪瓷設備。要保證制品質量，鐵胎應滿足以下六條要求：
(1) 底胎表面應平整，不得有顯著的工具傷痕、凹坑、夾層等機械缺陷；
(2) 底胎表面的焊道要平直、規整，焊縫寬度不得超過鋼板、厚度的1．5倍。焊縫接頭要圓滑地過渡，不允許有夾渣、氣孔、咬邊、未焊透等缺陷；
(3) 底胎表面的焊縫在噴砂前要進行磨光；
(4) 底胎表面的對接焊縫錯邊量要小于厚度的10％；
(5) 法蘭不平度要小于直徑的0.15％；
(6) 對接法蘭的壓緊面要保證設計壓力下的密封。
4、表面處理
底胎加工好后，由于基材表面質量往往達不到搪瓷的工藝要求，如金屬表面尚有氧化層、表面夾皮（軋制時造成）、焊縫缺陷及機加工過程中粘附的油脂污物等，都要影響搪燒質量，因此必須進行磨光、燒油脫碳和噴砂等表面處理。
磨光一般在砂輪機上或用手提砂輪進行。磨光的要求是將搪燒面上焊坡磨平，將尖棱角磨圓、將氧化皮及夾皮磨去，現出金屬本色。
燒油脫碳是將粘附的油脂、有機物等在高溫下燒除。有時鋼板含碳量超過標準規定時，也采取高溫表面脫碳的辦法來作補償處理。
搪瓷設備損壞后到搪瓷廠進行復搪，必須進行熱處理（脫氫），以消除爆瓷部位基材滲入的氫。 噴砂是將底胎表面打粗糙，增加表面自由能及比表面積，從而提高底胎金屬與底釉的密著。
5、修胎
經過表面處理后的鐵胎，在正式噴搪瓷釉前，要細致地檢查，凡是不符合搪瓷工藝要求的“毛病”均應及時處理，如毛刺、尖銳角、凹凸坑、夾層、沙眼等。這些“毛病”可采用手工打磨，挖鏟補焊再磨平等作業修磨。
6、搪燒底釉
鐵胎修磨好以后即可進行噴涂和搪燒底釉。噴涂可采用手工噴，也可以采用機械化（半自動）噴涂。兩者的釉漿稠度控制不一樣，這要根據操作人員的經驗自己掌握，因為噴槍口徑、噴涂用空氣壓力及釉漿稠度間是相互關聯的。噴搪底釉的要點是要使頭遍底釉厚薄均勻，其厚度值控制在燒成后為200±50μm為合適。底釉噴涂于鐵胎上后要經過干燥，一般采取自然干燥，也可放到烘房內干燥，放在爐前或出爐的制件邊進行緩慢的烘烤。要注意防止快速烘烤，快速烘烤易使粉層開裂。粉層干燥后即可進燒成爐內進行燒成。底釉的燒成溫度較高。為使底釉能牢固地與鐵表面密著 ，采用三合一底釉時燒成溫度不能低于880℃。而為使鐵胎與底釉間溫度能達到上述要求，燒成爐溫度必須控制到920℃以上。為提高效率，燒成爐溫度是960～980℃。底釉的燒成必須精心掌握好時間，即不能燒成不足（俗稱燒得生），更不能燒過（俗稱火大）。 前者密著不好，后者會燒損底釉。燒成適度的底釉應該是色澤均勾，表面平滑光亮，無氣泡。頭遍底釉燒好后，如質量合格即可進行噴搪面釉；如果不合格就要進行修磨，燒損嚴重時需要噴搪第二遍底釉。當噴搪第二遍底釉時，不能噴得太厚，要使兩遍底釉的總厚度控制在350μm以下。再厚了就要影響面釉層的有效厚度了。
7、搪燒面釉
底釉搪燒好后，質量符合要求即可進行面釉搪燒。搪瓷設備的真正防腐保護層是面釉層。面釉層的噴涂和搪燒跟底釉相似。面釉層的厚度，一般要求1mm左右。具體根據使用要求而定，如考慮傳熱，應使瓷釉層薄些，不需傳熱而使用的介質腐蝕牲嚴重時，瓷釉層厚些。日本允許最厚達2．55mm，我國標準則規定不得超過2mm，0．8mm。要達到規定瓷厚，產品上的面釉要噴搪多遍。每遍厚度以薄一些為好。但考慮生產效率，也不能太薄，一般以控制每遍厚度增加兒2mm為佳。如果金屬表面狀況好，焊縫不出問題，噴搪過程中修磨細致，那么噴搪三遍到四遍面釉后就可達到規定厚度。為保證搪燒質量，每噴搪一遍，都要經過檢查，檢查瓷面上是否有暗泡、針孔等，一經查到就應打磨開進行修補。對于直通金屬表面的針孔和暗泡要磨挖，甚至補焊。凡見底金屬的修補處，必須補噴底釉。上述修補程序是每個噴搪操作者必須掌握的。
8、檢驗
由于搪瓷設備多數用于苛刻的腐蝕環境中，因此對制品的質量檢查要十分嚴格。檢查檢驗要求系根據制品本身的等級要求確定，具體要求見ZB G94004一87及zB G94005一87標準。檢驗方法見附表2。產品經檢驗合格即可組裝或包裝出廠。需要組裝的制件，在組裝后還要進行檢驗，只有整個制件合格后才算合格品，才能包裝入庫,銷售前設備應靜置半月以上以消除殘存應力。
項 目 技 術 指 標 測 試 方 法
瓷層厚度 0.8~2.0mm 用非磁性測厚器，按GB7991---87進行測定
耐電壓 20000V(直流)不擊穿 用交流電火花發生器按GB7993---87進行測定
耐壓力 達到設計要求 耐壓用水壓測試，方法GB7994---87按執行
瓷層外觀質量 色澤基本一致，表面光滑，無爆瓷、魚鱗裂紋、暗泡、罐體、罐蓋上表面異物不得超過三塊，異物≤8mm2,兩塊相距不得∠100mm 在光線明亮處或用100瓦低壓照明燈在600mm處照明，距瓷面600mm進行觀察并記錄結果
變形公差 法蘭最小直徑差≤0.1%Dg 用米尺量出法蘭外徑和最小外徑，其差值作為橢圓度
法蘭不平度允許≤0.3% Dg 用塞尺量出平面與標準平面之間的間隙即作為不平度
攪拌孔法蘭面水平度a允許≤10 鍋蓋扣至水平面上，然后置直尺測量面于攪拌孔法蘭面上，用直角三角尺量取鍋蓋法蘭外圓部位處平臺至直尺測量面的高度，取量高值與值計算tga≈△hmax/Dg
法蘭壓緊面寬度≥10mm 用厚度≤5mm直尺，過直徑放置于法蘭上旋轉180o,量取壓緊面（凡連續間隙≤0.5mm者）的寬度
攪拌器上端徑向全跳動填料密封允許≤0.30mm 將攪拌器裝于檢查架上轉動攪拌器，在攪拌器主軸與填料箱接觸面上裝百分尺表測量
管子不直度〔包括溫度計套管〕允許≤0.3%L 用直尺測量管子與直尺之間的間隙
