一種球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于球墨鑄鐵管材防腐領(lǐng)域，尤其涉及一種球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鑄管行業(yè)的發(fā)展，球墨鑄鐵管被越來越多的用戶所認(rèn)知和接受。同時(shí)對(duì)鑄管的防腐性能也提出了更高的要求。而目前市場(chǎng)所使用的球墨鑄鐵管95%以上內(nèi)防腐材料仍局限于普通水泥砂漿。其缺點(diǎn)為不能用于含有酸堿等侵蝕性介質(zhì)的輸送，在內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷球墨鑄鐵管產(chǎn)品之前，也曾經(jīng)采用抗硫酸鹽水泥、高鋁水泥替代普通硅酸鹽水泥用于輸送污水，但其抗酸堿侵蝕的能力遠(yuǎn)不能滿足一些特殊環(huán)境的使用。美國(guó)于2002年開發(fā)的PetrO401產(chǎn)品在鑄管內(nèi)防腐得到了成功應(yīng)用。但由于其綜合性價(jià)比遠(yuǎn)不如環(huán)氧陶瓷(Ceramic Epoxy)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內(nèi)防腐材料。
[0003]球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷，主要用于輸送酸、堿含量較高的污水。由于有較高的防腐性能以及優(yōu)良的水利性(表面光滑)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內(nèi)防腐材料。
[0004]球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的成分為環(huán)氧樹脂、石英粉、防沉劑、固化劑等，該材料為厚漿型、多組份、胺固化，一次噴涂厚度可達(dá)到ΙΟΟΟμπι以上，產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)要求。由于環(huán)氧陶瓷中含有體積比不小于20%的微細(xì)石英粉末，其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、堅(jiān)韌，具有其它材料所無法比擬的耐磨性；按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)，分別使用20% H2SO4,25%NaOHUO% NaCl溶液浸泡，環(huán)氧陶瓷涂層沒有變化。
[0005]環(huán)氧陶瓷涂層非常適用于溫差較大的地區(qū)，經(jīng)對(duì)成品管的反復(fù)試驗(yàn)，在_20°C?100°C條件下反復(fù)進(jìn)行溫升和溫降，涂層的表面及與母材的結(jié)合無任何變化；環(huán)氧陶瓷表面光滑如鏡，同時(shí)其涂層厚度平均為1000 μπι?2000 μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水泥內(nèi)襯管，這使它的有效流量比普通水泥內(nèi)襯管提高了 10%?20%，因此可大大減少動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)投資除了化學(xué)腐蝕電腐蝕對(duì)管材也是不利的，環(huán)氧陶瓷涂層能夠承受4000V電壓。以上這些優(yōu)點(diǎn)是目前所有已知鑄管防腐材料所不能達(dá)到的。
[0006]目前，球墨鑄鐵管95%以上內(nèi)防腐材料仍局限于普通水泥砂漿。其缺點(diǎn)為內(nèi)防腐效果差，使用壽命低，不能用于含有酸堿等侵蝕性介質(zhì)的輸送，在內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷球墨鑄鐵管產(chǎn)品之前，也曾經(jīng)采用抗硫酸鹽水泥、高鋁水泥替代普通硅酸鹽水泥用于輸送污水，但其抗酸堿侵蝕的能力遠(yuǎn)不能滿足一些特殊環(huán)境的使用。美國(guó)于2002年開發(fā)的PetrO401產(chǎn)品在鑄管內(nèi)防腐得到了成功應(yīng)用。但由于其綜合性價(jià)比遠(yuǎn)不如環(huán)氧陶瓷(Ceramic Epoxy)，因此環(huán)氧陶瓷成為污水輸送用球墨鑄鐵管材的首選內(nèi)防腐材料。
[0007]球墨鑄鐵內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷管與現(xiàn)有的普通球墨鑄鐵內(nèi)襯水泥管無相比，有著無法替代的特性，抗腐蝕、抗氧化、使用壽命長(zhǎng)，適用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的地區(qū)和環(huán)境使用；抗靜電、抗污染、不結(jié)垢；安裝方便，施工快；口徑大，管體長(zhǎng)，聯(lián)結(jié)點(diǎn)少，并內(nèi)承壓高。
[0008]環(huán)氧陶瓷料噴涂的工藝存在涂層固化較難或者且涂層表面產(chǎn)生針孔的幾率明顯增加。涂層表面針孔控制，環(huán)氧陶瓷涂層在涂覆完成后，需進(jìn)行電火花檢測(cè)，其目的是檢測(cè)涂層的抗電壓擊穿能力。按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，涂層的電火花檢測(cè)設(shè)定電壓為4000V，而影響到因素主要是針孔。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，針孔的產(chǎn)生可分為兩類，一是由于球墨鑄鐵管母材的皮下氣孔中的氣體在穿透環(huán)氧陶瓷涂層，在涂層表面形成針孔；另一類是管子的端部由于溫降過快，造成針孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種涂層厚度均勻、光滑平整、無針孔的球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝，解決針孔缺陷、固化緩慢、瞬時(shí)固化、氣泡等質(zhì)量問題。
[0010]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經(jīng)預(yù)熱后，在托輥的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，噴涂機(jī)在管體內(nèi)部勻速噴涂A液體與B液體加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經(jīng)冷卻固化管體內(nèi)表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質(zhì)量百分比含量，所述A液體為20-30%的石英粉與70-80%的環(huán)氧樹脂混合而成；所述B液體為20-30%的石英粉與70-80%的聚酰胺類固化劑混合而成，所述A液體與B液體的重量比范圍為:1?1:1.2。
[0011]進(jìn)一步地，所述A液體與B液體原料采用水浴恒溫加熱，加熱的溫度為40°C?50°C之間。
[0012]進(jìn)一步地，球墨鑄鐵管金屬基體在噴涂時(shí)，加熱至55°C?60°C，采用直接在噴涂工位使用燒嘴煤氣對(duì)管子進(jìn)行即時(shí)加熱。
[0013]進(jìn)一步地，所述球墨鑄鐵管金屬基體，按照質(zhì)量百分比含量，C含量為3.4%?3.6%, Si 含量 2.2 ?2.4%。
[0014]進(jìn)一步地，預(yù)熱過程是通過托輥設(shè)備旋轉(zhuǎn)，通過燒嘴均勻加熱，加熱溫度為55°C?60。。。
[0015]進(jìn)一步地，托棍的旋轉(zhuǎn)范圍為:
[0016]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN100?DN300，托輥的轉(zhuǎn)速:100轉(zhuǎn)/分?120轉(zhuǎn)/分；
[0017]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN350?DN600，托輥的轉(zhuǎn)速:80轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分；
[0018]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN700?DN1200，托輥的轉(zhuǎn)速:40轉(zhuǎn)/分?60轉(zhuǎn)/分；
[0019]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN1400?DN1800，托輥的轉(zhuǎn)速:30轉(zhuǎn)/分?40轉(zhuǎn)/分；
[0020]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN2000?DN2600，托輥的轉(zhuǎn)速:15轉(zhuǎn)/分?20轉(zhuǎn)/分。
[0021]進(jìn)一步地，在球墨鑄鐵管的A液體與B液體混料形成的涂層在3.0Kg/m2-3.3Kg/m2。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:
[0023]本發(fā)明采用的技術(shù)工藝，克服了環(huán)氧陶瓷表面產(chǎn)生的針孔和氣泡現(xiàn)象，使得環(huán)氧陶瓷表面光滑平整，并通過電火花檢測(cè)而沒有漏電現(xiàn)象；
[0024]由于環(huán)氧陶瓷料的密度為1.62g/cm3，而環(huán)氧樹脂的密度為1.0g/cm3_10.5g/cm3o由于環(huán)氧陶瓷原料中的石英砂密度為3.0g/cm3,由于石英砂密度遠(yuǎn)大于環(huán)氧樹脂的密度，因此如果在環(huán)氧陶瓷噴涂過程離心力控制不當(dāng)，會(huì)造成環(huán)氧陶瓷原料中環(huán)氧樹脂與石英砂發(fā)生離析。導(dǎo)致涂層表面石英砂含量不足，造成涂層的耐磨性降低。同時(shí)由于涂層內(nèi)側(cè)石英砂含量過高，導(dǎo)致涂層與管體的附著力降低，甚至出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。本發(fā)明結(jié)合的轉(zhuǎn)速條件下涂層不會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，而且涂層與鑄管母材的附著力也不會(huì)受到破壞。
[0025]本發(fā)明通過球墨鑄鐵管金屬基體通過將其澆鑄的鐵水，按照質(zhì)量百分比含量，C含量為3.4%?3.6%, Si含量2.2?2.4%。解決了球墨鑄鐵管內(nèi)表面皮下氣孔的問題，對(duì)解決環(huán)氧陶瓷涂層表面針孔問題起到了決定性的作用。
[0026]本發(fā)明方法制備的球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷具有無針孔、固化合理、無皮下氣泡；由于管溫和料溫的創(chuàng)造性改進(jìn)。環(huán)氧陶瓷涂層質(zhì)量取得了大幅度提高。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]一種球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經(jīng)預(yù)熱后，在托輥的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，噴涂機(jī)在管體內(nèi)部勻速噴涂A液體與B液體同時(shí)加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經(jīng)冷卻固化管體內(nèi)表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質(zhì)量百分比含量，A液體為20%的石英粉與80%的環(huán)氧樹脂混合而成；B液體為80%的聚酰胺類固化劑(市面上任意一類的聚胺類固化劑均滿足)與20%的石英粉混合而成，A液體與B液體的重量比范圍為:1:1?在球墨鑄鐵管的A液體與B液體混料形成的涂層在3.0Kg/m2-3.3Kg/m2。
[0030]制備過程中，A液體與B液體原料采用水浴恒溫加熱，加熱的溫度為450C。
[0031]球墨鑄鐵管金屬基體在噴涂時(shí)，加熱至55°C，采用直接在噴涂工位使用燒嘴煤氣對(duì)管子進(jìn)行即時(shí)加熱。
[0032]球墨鑄鐵管金屬基體所采用的鐵水，按照質(zhì)量百分比含量，C含量為3.5%，Si含量 2.3%。
[0033]預(yù)熱過程是通過托輥設(shè)備旋轉(zhuǎn)，通過燒嘴均勻加熱，加熱溫度為55°C。
[0034]托輥的旋轉(zhuǎn)范圍為:
[0035]球墨鑄鐵管規(guī)格為:DN100?DN300，托輥的轉(zhuǎn)速:100轉(zhuǎn)/分?120轉(zhuǎn)/分。
[0036]實(shí)施例2
[0037]一種球墨鑄鐵管內(nèi)襯環(huán)氧陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括:球墨鑄鐵管金屬基體經(jīng)預(yù)熱后，在托輥的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，噴涂機(jī)在管體內(nèi)部勻速噴涂A液體與B液體同時(shí)加入A液體與B液體總重量的3%的消泡劑同步噴涂，經(jīng)冷卻固化管體內(nèi)表面形成環(huán)氧陶瓷涂層；按照質(zhì)