化工行业大量使用的搪玻璃,由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题,总会出现这样那样的搪瓷层损坏,造成不必要的生产停止,如大面积脱落,建议只能返厂重新搪瓷。搪瓷釜价格较高,微小损坏时没有必要整台设备更新,这就需要选用合适的修补法,用(劲素成)JS916马上进行修补,否则,就会使反应釜被釜里溶剂腐蚀,搪瓷面的损坏会迅速扩大,并由此造成停产、安全事故及环境污染等不可预计的损失。
搪瓷设备金属基体在烧成时,钢材处于奥式体状态,对氢有的溶解度,它可吸收在烧成过程中产生的大量氢。钢材在冷却过程中会产生奥式体向铁素体的相变,金属基体溶解氢的能力大幅度下降,从钢材中析出的氢聚集在钢坯与搪瓷层交界处和钢材内部的缺陷部位上,随着时间的延长,氢的浓度越来越高,压力越来越大,当压力超过瓷层的机械强度时,瓷层就会产生鳞爆,从鳞爆过程的分析可知,搪瓷用钢板的组织状态是决定爆瓷是否发生的内因,外界因素只起促进内因发生变化的作用,这些组织有宏观组织,如气泡、缩孔、裂纹等,有显微组织,如晶粒度,渗碳体的形状、大小、分布等。搪瓷设备的腐蚀破坏,大部分是由于在焊缝表面上瓷釉层有不同程度的鳞爆脱瓷引起的,因为焊缝金属的金相组织为铁素体和珠光体。
焊接处有气泡、缩孔、裂纹等缺陷,对氢有强烈的吸收作用。所以应尽量避免对坯体进行热加工。另外,要防止鳞爆的产生,还减少氢的来源,或者给氢提供一个聚集的空间。在高温800~900 ℃搪烧时,瓷釉内的水与金属Fe 发生下列反应:Fe + H2O →FeO + 2H这对钢坯的含氢量影响很大,这是钢板析氢为严重的因素,因此,在产品烧成时,一定要尽可能地减少瓷釉中水分的含量和钢坯表面吸附的水分,以及烧成环境中的水分,从而减少氢的产生。
搪瓷反应釜经900℃高温焙烧,冷却后搪瓷与钢板粘结在一起。由于搪瓷的线膨胀系数和延伸率小于钢板,因此冷却后搪玻璃的变形量小于钢板的变形量,搪瓷受到钢板的约束产生压应力。搪瓷釜制成后,其搪玻璃即存在预压缩应力,而钢板则存在预拉伸应力。由于预应力与线膨胀系数和延伸率相关,线膨胀系数和延伸率与温度又密切相关,因此搪瓷釜的工作温度对搪瓷釜的使用影响很大。如果因温度变化大而使搪瓷产生的应力超过其使用应力,搪瓷将被破坏。
搪瓷釜搪瓷层遇冷、热急变,极易爆瓷。因此搪瓷釜有耐温限制温度200℃,耐温急变冷冲击<1IO~C,热冲击<120℃。投料时物料温度与釜体温差太大以及升温时蒸汽过猛、降温太急也能导致爆瓷。因此搪瓷釜在使用中升、降温要缓慢、均匀,分级冷却。电弧气热喷涂法用两根相互绝缘的钛金属丝,分别接电源的两端。电源电压为25-28V,电流为360-350A。两根钛金属丝放置成锐角。接通电源,钛金属丝间产生电弧,这时钛发生熔融,借助于含5%-8%氧气的压缩空气,把熔化的钛吹向待修补部位。喷涂的距离为150-250mm。由于压缩空气中含有氧气,结果在被修补面上形成了Ti 及TiO2 的固态混合物。形成后的修补面用四糠基硅烷在 200-280℃下热处理0.3h 便完成了修补。修补后的表面有较好的抗热腐蚀性。
陶瓷涂层法利用喷热喷涂含3%TiO2的Al2O3 陶瓷粉末,在破损处形成陶瓷层以达到修补的目的。喷涂工艺流程为:预热→粗化处理→喷涂过渡层→喷陶瓷层→喷刷封孔剂→烘干。此方法具有周期短、成本低、而且具有抗高温耐腐蚀的性能。搪瓷反应釜的玻璃衬里,虽具有一定的抗冲击强度,但它毕竟是一种脆性材料,苛刻的工作条件又不允许其存在任何微小缺陷。
搪瓷反应釜为确保设备的使用性能,在运输、保管与安装过程中,应采取有效的措施。搬运时只允许罐耳受力(指非包装时),不允许滚动及用撬杠,避免震动、碰撞,严禁接管管箍、卡子等易损部件受力。在有条件下,设备好室内存放。设备于室外存放时,应注意遮盖,避免人敲物击,日晒雨淋。冬季存放时应特别注意检查罐体及温度计套管是否积水,避免因冰冻而损坏。对于装配有机械密封的反应罐或聚合釜,对密封部位应倍加防护、保持清洁。
搪瓷反应釜,分开式和闭式两种结构,开式为体盖分离,中间用垫子和卡子连接起来,一般是容积在5000L一下;闭式为体盖一体,一般容积在5000L以上。这两种结构各有优势,开式拆卸比较方便,如果罐盖上的管口出现问题,则易于拆下单修理,而闭式则密封性能要好。一般来说,开式结构还有平焊对接式法兰连接和平盖式两种。
因为经常要处理一些具有腐蚀性的物料,所以搪瓷反应釜若是操作不当很容易就会出现问题,只有做好搪瓷反应釜的周期性检查和日常维护才能及时发现这些问题,避免生产事故的发生。
点,健全的周期性检查和日常维护制度是建立的,不仅搪瓷反应釜,所有生产加工机械设备都应该有一个详细缜密且及时有效地维护计划。
第二点,容易受到损坏却又难发现的自然是搪瓷反应釜的衬里,传动部件、密封情况、搅拌器等部件都需要仔细检查,因为任何一个部件发生故障就会马上影响到这个搪瓷反应釜系统的运行。
第三点,搪瓷层的杂物及时清理,在清理过程中,切忌使用坚硬、尖锐的金属棍棒,应当选择木棒、完整的竹棒、塑料棒等柔韧性较好的辅助工具来进行杂物清理。
第四点,检查搅拌器。搅拌器是扶着搅动物料的动力机构,因为长时间旋转会造成一定的离心力,因此搅拌器上的螺丝和其他连接性装置一定要检查是否结合紧密,若是出现松脱现象应及时处理并且试运行,确保搅拌器安全可靠。