用于空气预热器的搪瓷管的制作方法

1.本发明涉及搪瓷技术领域，具体涉及一种用于空气预热器的搪瓷管。


背景技术：

2.由于近年来锅炉脱销环保改造，使用scr脱销催化剂，增加了烟气中三氧化硫成分，氨逃逸形成的硫酸氢铵，在低温区硫酸氢铵由气态变为液态，液态的硫酸氢铵有粘性且腐蚀性较强，附着在空预器管壁上，更加剧了对空预器管的腐蚀。
3.为了应对腐蚀，目前业内普遍的做法是，根据不同锅炉的设计情况，即根据烟气实际排放路径，在空气预热器(简称空预器)内管壁或者外管壁上镀一层搪瓷层，以提高抗腐蚀能力。例如，在空气预热器换热钢管衬0.35mm
±
0.05mm厚的搪瓷，可以有效延缓空气预热器的腐蚀、减少积灰。
4.通常，普通搪瓷材料包含二氧化硅，虽然有一定的抗腐蚀能力，但是仍然无法满足实际生产中对空预器管的防腐要求。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于空气预热器的搪瓷管，解决了普通搪瓷材料抗腐蚀能力弱的技术问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
9.一种用于空气预热器的搪瓷管，所述搪瓷管附着在空预器内管壁或者外管壁上，自与管壁的接触面至非接触面依次包括底釉层和面层；
10.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的第一粘合剂；所述面层包含85％～93％的第二粗二氧化硅，5％的第二粘合剂；
11.所述面层还包含1％～5％的碳酸锂，以及1％～5％的氧化钴。
12.优选的，所述面层包含1％的碳酸锂。
13.优选的，所述面层包含1％的氧化钴。
14.优选的，所述第一粘合剂包含高岭土。
15.优选的，所述第二粘合剂包含高岭土。
16.优选的，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数大于等于96％。
17.优选的，所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数大于等于96％。
18.(三)有益效果
19.本发明提供了一种用于空气预热器的搪瓷管。与现有技术相比，具备以下有益效果：
20.本发明提供的搪瓷管附着在空预器内管壁或者外管壁上，用于提高空预器管壁的抗腐蚀能力，且自与管壁的接触面至非接触面依次包括底釉层和面层；各组分按重量计，所
述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的第一粘合剂；所述面层包含85％～93％的第二粗二氧化硅，5％的第二粘合剂；所述面层还包含1％～5％的碳酸锂，以及1％～5％的氧化钴。在原配方基础上添加碳酸锂和氧化钴，提高搪瓷管面层的耐腐蚀性能和耐磨性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为第一对比例中搪瓷片试件腐蚀前图片；
23.图2第一对比例中搪瓷片试件腐蚀后图片；
24.图3为实施例1中搪瓷片试件腐蚀前图片；
25.图4实施例1中搪瓷片试件腐蚀后图片。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本技术实施例通过提供一种用于空气预热器的搪瓷管，解决了普通搪瓷材料抗腐蚀能力弱的技术问题。
28.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
29.本发明实施例提供的搪瓷管附着在空预器内管壁或者外管壁上，用于提高空预器管壁的抗腐蚀能力，且自与管壁的接触面至非接触面依次包括底釉层和面层；各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的第一粘合剂；所述面层包含85％～93％的第二粗二氧化硅，5％的第二粘合剂；所述面层还包含1％～5％的碳酸锂，以及1％～5％的氧化钴。在原配方基础上添加碳酸锂和氧化钴，提高制成搪瓷管面层的耐腐蚀性能和耐磨性能。
30.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
31.本发明实施例提供了一种用于空气预热器的搪瓷管，所述搪瓷管附着在空预器内管壁或者外管壁上，自与管壁的接触面至非接触面依次包括底釉层和面层。
32.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的第一粘合剂。例如，所述第一粘合剂包含高岭土。所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数大于等于96％，根据实际情况例如可以选择质量分数为96％的粗二氧化硅。
33.所述面层包含85％～93％的第二粗二氧化硅，5％的第二粘合剂。例如，所述第二粘合剂包含高岭土。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数大于等于96％，根据实际情况例如可以选择质量分数为96％的粗二氧化硅。
34.所述面层还包含1％～5％的碳酸锂，优选的为1％的碳酸锂；以及1％～5％的氧化
钴，优选的为1％的氧化钴。
35.第一对比例：
36.编号为1～2的两件完全相同的搪瓷片试件，厚度为φ100mm，表面积为0.00785m2，包括底釉层和面层。
37.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
38.所述面层包含95％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
39.将上述编号为1～2的搪瓷片试件，清洁干燥后进行称重，然后放置在硫酸试验装置中，加入30％浓度硫酸，加热至沸腾，使溶液保持微沸状态，开始计时，18h后取出，擦干水分，烘干后重新称重测定搪瓷损失质量，具体试验结果如表一所示。
40.图1、图2分别表示该对比例提供的普通搪瓷片试件腐蚀前后的图片，结果表明普通搪瓷片的瓷面出现大量腐蚀点，受腐蚀程度较深，即普通搪瓷片抗腐蚀性能较弱。
41.实施例1：
42.编号为3～4的两件完全相同的搪瓷片试件，厚度为φ100mm，表面积为0.00785m2，包括底釉层和面层。
43.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
44.所述面层包含93％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
45.所述面层还包含1％的碳酸锂，以及1％的氧化钴。
46.将上述编号为3～4的搪瓷片试件，清洁干燥后进行称重，然后放置在硫酸试验装置中，加入30％浓度硫酸，加热至沸腾，使溶液保持微沸状态，开始计时，18h后取出，擦干水分，烘干后重新称重测定搪瓷损失质量，具体试验结果如表一所示。
47.图1、图2分别表示实施例1中提供的搪瓷片试件腐蚀前后的图片，结果表明普通搪瓷片的瓷面出现少量腐蚀点，酸腐造成的瓷面层腐蚀较轻微，即实施例1提供的搪瓷片的抗腐蚀性能较普通搪瓷片更好。
48.实施例2：
49.编号为5～6的两件完全相同的搪瓷片试件，厚度为φ100mm，表面积为0.00785m2，包括底釉层和面层。
50.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
51.所述面层包含91％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
52.所述面层还包含2％的碳酸锂，以及2％的氧化钴。
53.将上述编号为5～6的搪瓷片试件，清洁干燥后进行称重，然后放置在硫酸试验装置中，加入30％浓度硫酸，加热至沸腾，使溶液保持微沸状态，开始计时，18h后取出，擦干水分，烘干后重新称重测定搪瓷损失质量，具体试验结果如表一所示。
54.实施例3：
55.编号为7～8的两件完全相同的搪瓷片试件，厚度为φ100mm，表面积为0.00785m2，包括底釉层和面层。
56.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
57.所述面层包含89％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
58.所述面层还包含3％的碳酸锂，以及3％的氧化钴。
59.将上述编号为7～8的搪瓷片试件，清洁干燥后进行称重，然后放置在硫酸试验装置中，加入30％浓度硫酸，加热至沸腾，使溶液保持微沸状态，开始计时，18h后取出，擦干水分，烘干后重新称重测定搪瓷损失质量，具体试验结果如表一所示。
60.实施例4：
61.编号为9～10的两件完全相同的搪瓷片试件，厚度为φ100mm，表面积为0.00785m2，包括底釉层和面层。
62.各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
63.所述面层包含87％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
64.所述面层还包含4％的碳酸锂，以及4％的氧化钴。
65.将上述编号为9～10的搪瓷片试件，清洁干燥后进行称重，然后放置在硫酸试验装置中，加入30％浓度硫酸，加热至沸腾，使溶液保持微沸状态，开始计时，18h后取出，擦干水分，烘干后重新称重测定搪瓷损失质量，具体试验结果如表一所示。
66.表一
[0067][0068]
其中，换算失重是指当前表面积为0.00785m2的搪瓷片试件转化为表面积为1m2后的失重量。
[0069]
由表一可知，在原配方基础(第一对比例)上添加碳酸锂和氧化钴，提高了用于空气预热器的搪瓷管面层的耐腐蚀性，尤其是控制面层包含1％的碳酸锂和1％的氧化钴时，耐酸度最佳，从失重量的角度分析，大约可以提高到15.39倍。
[0070]
第二对比例：
[0071]
编号为1
′
～3
′
的三件完全相同的搪瓷片试件，尺寸均为82mmx82mx10m，包括底釉层和面层。
[0072]
各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0073]
所述面层包含95％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0074]
采用gbt7990
‑
2013《搪玻璃层耐机械冲击试验方法》，分析上述编号为1
′
～3
′
的搪瓷片试件的抗冲击力性能，具体包括：
[0075]
(1)、选用gb308
‑
77《钢球》中的直径30mm钢球(约重112g)，用夹持器支架固定钢球，并精确调节钢球距试件面的高度和水平度；
[0076]
(2)、粗测以较大的幅度增减钢球与塘玻璃面之间距离，以求得玻璃层不破坏的冲击高度大致数值(如冲强度已有估计值，则可省略此步)。
[0077]
(3)将钢球下端至搪玻璃面的距离调节到一定高度，释放钢球，使其自由降落冲击于塘玻璃面。
[0078]
(4)、用60w灯光照射，从各个不同角度观察，如未发现细裂纹、碎裂等破坏现象，为通过。
[0079]
(5)、如按(4)所述检验方式通过，则将钢球高度升高10mm，重复(3)及(4)节的操作。如按(4)所述检验方式未通过，则将钢球高度降低10mm，重复(3)及(4)节的操作。
[0080]
具体试验结果如表二所示。
[0081]
实施例5：
[0082]
编号为4
′
～6
′
的三件完全相同的搪瓷片试件，尺寸均为82mmx82mx10m，包括底釉层和面层。
[0083]
各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0084]
所述面层包含93％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0085]
所述面层还包含1％的碳酸锂，以及1％的氧化钴。
[0086]
采用gbt7990
‑
2013《搪玻璃层耐机械冲击试验方法》，分析上述编号为4
′
～6
′
的搪瓷片试件的抗冲击力性能，具体包括：
[0087]
(1)、选用gb308
‑
77《钢球》中的直径30mm钢球(约重112g)，用夹持器支架固定钢球，并精确调节钢球距试件面的高度和水平度；
[0088]
(2)、粗测以较大的幅度增减钢球与塘玻璃面之间距离，以求得玻璃层不破坏的冲击高度大致数值(如冲强度已有估计值，则可省略此步)。
[0089]
(3)将钢球下端至搪玻璃面的距离调节到一定高度，释放钢球，使其自由降落冲击于塘玻璃面。
[0090]
(4)、用60w灯光照射，从各个不同角度观察，如未发现细裂纹、碎裂等破坏现象，为通过。
[0091]
(5)、如按(4)所述检验方式通过，则将钢球高度升高10mm，重复(3)及(4)节的操作。如按(4)所述检验方式未通过，则将钢球高度降低10mm，重复(3)及(4)节的操作。
[0092]
具体试验结果如表二所示。
[0093]
实施例6：
[0094]
编号为7
′
～9
′
的三件完全相同的搪瓷片试件，尺寸均为82mmx82mx10m，包括底釉层和面层。
[0095]
各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0096]
所述面层包含91％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0097]
所述面层还包含2％的碳酸锂，以及2％的氧化钴。
[0098]
采用gbt7990
‑
2013《搪玻璃层耐机械冲击试验方法》，分析上述编号为7
′
～9
′
的搪瓷片试件的抗冲击力性能，具体包括：
[0099]
(1)、选用gb308
‑
77《钢球》中的直径30mm钢球(约重112g)，用夹持器支架固定钢球，并精确调节钢球距试件面的高度和水平度；
[0100]
(2)、粗测以较大的幅度增减钢球与塘玻璃面之间距离，以求得玻璃层不破坏的冲
击高度大致数值(如冲强度已有估计值，则可省略此步)。
[0101]
(3)将钢球下端至搪玻璃面的距离调节到一定高度，释放钢球，使其自由降落冲击于塘玻璃面。
[0102]
(4)、用60w灯光照射，从各个不同角度观察，如未发现细裂纹、碎裂等破坏现象，为通过。
[0103]
(5)、如按(4)所述检验方式通过，则将钢球高度升高10mm，重复(3)及(4)节的操作。如按(4)所述检验方式未通过，则将钢球高度降低10mm，重复(3)及(4)节的操作。
[0104]
具体试验结果如表二所示。
[0105]
实施例7：
[0106]
编号为10
′
～12
′
的三件完全相同的搪瓷片试件，尺寸均为82mmx82mx10m，包括底釉层和面层。
[0107]
各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0108]
所述面层包含89％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0109]
所述面层还包含3％的碳酸锂，以及3％的氧化钴。
[0110]
采用gbt7990
‑
2013《搪玻璃层耐机械冲击试验方法》，分析上述编号为10
′
～12
′
的搪瓷片试件的抗冲击力性能，具体包括：
[0111]
(1)、选用gb308
‑
77《钢球》中的直径30mm钢球(约重112g)，用夹持器支架固定钢球，并精确调节钢球距试件面的高度和水平度；
[0112]
(2)、粗测以较大的幅度增减钢球与塘玻璃面之间距离，以求得玻璃层不破坏的冲击高度大致数值(如冲强度已有估计值，则可省略此步)。
[0113]
(3)将钢球下端至搪玻璃面的距离调节到一定高度，释放钢球，使其自由降落冲击于塘玻璃面。
[0114]
(4)、用60w灯光照射，从各个不同角度观察，如未发现细裂纹、碎裂等破坏现象，为通过。
[0115]
(5)、如按(4)所述检验方式通过，则将钢球高度升高10mm，重复(3)及(4)节的操作。如按(4)所述检验方式未通过，则将钢球高度降低10mm，重复(3)及(4)节的操作。
[0116]
具体试验结果如表二所示。
[0117]
实施例8：
[0118]
编号为13
′
～15
′
的三件完全相同的搪瓷片试件，尺寸均为82mmx82mx10m，包括底釉层和面层。
[0119]
各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的包含高岭土的第一粘合剂，所述第一粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0120]
所述面层包含87％的第二粗二氧化硅，5％的包含高岭土的第二粘合剂。所述第二粗二氧化硅中二氧化硅的质量分数为96％。
[0121]
所述面层还包含4％的碳酸锂，以及4％的氧化钴。
[0122]
采用gbt7990
‑
2013《搪玻璃层耐机械冲击试验方法》，分析上述编号为13
′
～15
′
的搪瓷片试件的抗冲击力性能，具体包括：
[0123]
(1)、选用gb308
‑
77《钢球》中的直径30mm钢球(约重112g)，用夹持器支架固定钢球，并精确调节钢球距试件面的高度和水平度；
[0124]
(2)、粗测以较大的幅度增减钢球与塘玻璃面之间距离，以求得玻璃层不破坏的冲击高度大致数值(如冲强度已有估计值，则可省略此步)。
[0125]
(3)将钢球下端至搪玻璃面的距离调节到一定高度，释放钢球，使其自由降落冲击于塘玻璃面。
[0126]
(4)、用60w灯光照射，从各个不同角度观察，如未发现细裂纹、碎裂等破坏现象，为通过。
[0127]
(5)、如按(4)所述检验方式通过，则将钢球高度升高10mm，重复(3)及(4)节的操作。如按(4)所述检验方式未通过，则将钢球高度降低10mm，重复(3)及(4)节的操作。
[0128]
具体试验结果如表二所示。
[0129]
表二
[0130][0131]
由表二可知，在原配方基础(第一对比例)上添加碳酸锂和氧化钴，提高了用于空气预热器的搪瓷管面层的抗冲击力性能，尤其是控制面层包含1％的碳酸锂和1％的氧化钴时，抗冲击力性能最佳，从最大冲击力角度分析，大约可以提高到0.3倍。
[0132]
本发明实施例通过配方调整及原料配比的优化，根据实际需要在空预器内管壁或者外管壁，采用湿法搪瓷工艺获取搪瓷管成品，较普通搪瓷管，提高了附着力和抗冲击力性能；以及提高了抗腐蚀能力，进而提高附着有该搪瓷管的空预器制成品的抗腐蚀性能，延长其使用寿命，满足实际工业生产的需要。
[0133]
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0134]
本发明实施例提供的搪瓷管附着在空预器内管壁或者外管壁上，用于提高空预器管壁的抗腐蚀能力，且自与管壁的接触面至非接触面依次包括底釉层和面层；各组分按重量计，所述底釉层包含80％的第一粗二氧化硅，20％的第一粘合剂；所述面层包含85％～93％的第二粗二氧化硅，5％的第二粘合剂；所述面层还包含1％～5％的碳酸锂，以及1％～5％的氧化钴。在原配方基础上添加碳酸锂和氧化钴，提高制成搪瓷管面层的耐腐蚀性能和
耐磨性能。
[0135]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0136]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。