Способ получения кислотоупорного покрытия

(51)7 23 11/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Бахтин Александр Константинович Ушаков Николай Николаевич Клюев Геннадий Федорович Касенов Марат Зайнуллаевич Киндсфатер Владимир Александрович Будон Геннадий Данилович Шлемов Юрий Павлович Бахтин Евгений Александрович Соболь Владимир Иванович(73) Дочернее государственное предприятие Восточный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Республиканского государственного предприятия Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан, Открытое акционерное общество Казцинк(56) Предварительный патент РК 2253, кл. С 04 В 12/08, 1995(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУПОРНОГО ПОКРЫТИЯ(57) Изобретение предназначено для антикоррозионной защиты технологического оборудования и стройконструкций, контактирующих с агрессивными растворами. Для предотвращения трещиноватости или отслоения покрытия от защищаемой поверхности оборудования и стройконструкций, контактирующих с кислотными растворами, в способе получения кислотоупорного покрытия, включающем последовательное смешивание кислотоупорной массы из жидкого стекла, кремнефтористого натрия и смеси молотых и цельных микросфер ТЭЦ, предложено проводить пропитку этой массой полипропиленовой ткани с размерами ячеек волокон 10-35 мкм и нанесение ее на защищаемую поверхность. 8152 Изобретение относится к области защиты от коррозии технологического оборудования и стройконструкций, контактирующих с агрессивными растворами серной, соляной и азотной кислоты, при производстве цветных, редких и драгоценных металлов. Известны способы нанесения гуммировочных покрытий в виде листовой резины по ТУ 38-105 1559-86, накладываемых на металлическую или бетонную защищаемую поверхность на клеевой основе по ТУ 38 105758-79 (Защита строительных конструкций и технологического оборудования от коррозии, спр. М. Стройиздат, с. 78-81). Недостатком указанных покрытий является их высокая стоимость и недостаточная надежность,особенно в аппаратах под вакуумом. Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому способу получения кислотоупорного покрытия является способ покрытия массой,включающей, мас. 43-55 смеси молотых и цельных силикатных микросфер из золы тепловых электростанций (ТЭЦ), 40-50 жидкого стекла и 5-7 кремнефтористого натрия (предпатент РК 2253,кл. С 04 В 12/08, 1995). Перед нанесением покрытия компоненты перемешивают в определенной последовательности и до момента затвердевания (до 30 мин) наносят на защищаемую поверхность. Недостатками указанного способа является отслаивание или трещиноватость покрытия при цикличных перепадах температуры используемого в технологии кислотного раствора. Этот фактор имеет существенное значение при производстве кислотоупорных покрытий, например,металлических ванн в электролизной технологии получения драгоценных металлов или железобетонных при электролизе цинка и меди, сгустителей,репульпаторов и аппаратов для получения серной кислоты. В основу предлагаемого изобретения поставлена задача предотвращения трещиноватости и отслоения кислотоупорного покрытия от защищаемой поверхности емкостей или аппаратов, контактирующих с кислотными растворами, при цикличных перепадах их температуры. Для решения этой задачи предлагается способ получения кислотоупорного покрытия, включающий последовательное смешивание кислотоупорной массы, содержащей молотые и цельные силикатные микросферы из золы тепловых электростанций,кремнийфтористый натрий, жидкое стекло до получения однородной массы и нанесении ее на защищаемую поверхность, в котором согласно изобретению на защищаемую поверхность помещают полипропиленовую ткань с размерами ячеек 10-35 мкм предварительно пропитанную указанной кислотоупорной массой. Действие полипропиленовой ткани в предотвращении трещинообразования и отслоения покрытия от защищаемой поверхности по металлу заключается в следующем коэффициент линейного расширения металла (сталь) 1,15 х 1105/С, кислотоупорного покрытия на основе жидкого стекла и микро сфер без тканевой прослойки 0,5 х 1105/С. Различие в температурных деформациях металла и покрытия при перепадах заливаемого внутрь аппарата электролита от 10 до 80 С приводит к появлению радиальных растягивающих напряжений в покрытии,превышающих его предел прочности. Пропитка кислотоупорной массой нескольких слоев полипропиленовой ткани повышает предел прочности на расстояние покрытия. При этом существенную роль в предотвращении трещинообразования имеет качество пропитки слоев ткани кислотоупорной массой,зависящим от размера ячеек составляющих волокон. Для установления полноты пропитки ткани кислотоупорной массой были отобраны образцы полипропилена с преобладающими (70 ) размером ячеек волокон 0-10, 10-35, 35-50 мкм. После пропитки ткани свежеприготовленной массой и затвердевания покрытия определено максимальное количество кислотоупорной массы в одном слое. Установлено, что при размере ячеек до 10 мкм ткань не пропитывается, выше 35 ячейка не заполняется текучей массой. Максимальное количество кислотоупорной массы (0,70 кг/м 2) закрепляется в ткани при размере ячеек 10-35 мкм. Образцы покрытия готовились следующим образом первоначально в лабораторную мешалку загружалась смесь цельных и измельченных микросфер, затем при перемешивании добавляли кремнефтористый натрий. После этого загружали жидкое натриевое стекло и перемешивали 5-7 мин. Раскроенный один слой полипропиленовой ткани опускали в свежеприготовленную жидкотекучую кислотоупорную массу и наклеивали на окрашенные пластины из листовой стали 3 размером 75 х 150 мм и толщиной 0,5-1 мм. Время воздушной выдержки покрытия составляло 10 суток. Затем пластины опускали в 30 раствор серной кислоты и выдерживали до 15 суток. Ежедневно брали пробы раствора и определяли содержание перешедших в раствор ионов железа. По результатам опытов выявлено, что наибольшей кислотоупорностью обладают покрытия с размером ячеек полипропиленовой ткани 10-35 мкм. Проверка эффективности предложенного способа кислотоупорного покрытия проводилась в электролитном цехе Усть-Каменогорского цинкового завода при химзащите внутренней поверхности переходника вакуумного испарителя из стали 3. Предварительно в заданном соотношении готовили кислотоупорную массу и опускали в нее по одному слою раскроенной полипропиленовой ткани. Слой ткани наклеивали на защищаемую поверхность и разглаживали валиком. При этом укладывали 3 слоя последовательно с выдержкой после каждого слоя 24 часа. Общее же время сушки покрытия после нанесения третьего слоя составляло 10 суток. Переходник с кислотоупорным покрытием устанавливали в вакуумный испаритель и заливали электролитом. После каждого цикла (1,5 месяца) проводилась проверка качества покрытия. Установлено, что переходник с предложенным покрытием выдержал 7 2 8152 циклов, в то время как переходник с гуммированием листовой резиной выдерживал 3 цикла. При проведении производственных испытаний отбирались опытные образцы покрытия, которые испытывались в лабораторных условиях в соответствии с требованиями ГОСТов. Состав и результаты этих испытаний приведены в таблице. Таблица Результаты испытаний кислотоупорных покрытий Состав и свойства Состав кислотоупорной массы Смесь молотых и цельных микросфер Натриевое жидкое стекло Кремнефтористый натрий Свойства Кислотоупорность после 30-суточной выдержки в 30 растворе серной кислоты,Содержание ионов железа в растворе, г/л Предел прочности при растяжении через 10 суток воздушной выдержки, МПа Сцепление с металлической поверхностью, МПа Как видно из приведенных в таблице данных,наибольшей прочностью при растяжении и лучшим сцеплением с металлической поверхностью обладает кислотоупорное покрытие с тканью с размером ячеек волокон 10-35 мкм (образец 2). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Содержание компонентов кислотоупорной массы, мас. номер образца размер ячеек волокон ткни, мкм 0-10 10-35 35-50 тых и цельных силикатных микросфер из золы тепловых электростанций с кремнефтористым натрием и жидким стеклом с получением однородной кислотоупорной массы и ее нанесение на защищаемую поверхность, отличающийся тем, что на защищаемую поверхность наносят полипропиленовую ткань с размером ячеек 10-35 мкм, предварительно пропитанную кислотоупорной массой. Способ получения кислотоупорного покрытия,включающий последовательное смешивание моло Верстка Е.И. Алещенко,корректор Л.М. Биденко