这就意味着在常温下瓷层总是存在着残余的应力

作者:W88发布日期:2020-05-27 15:18

  是将含高二氧化硅的玻璃,衬在钢制容器的内表面,经过高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以,它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点,是一种优良的耐腐蚀设备,因生产和使用的地域不同,又有

  搪瓷反应罐,分为开式和闭式两种结构,开式为釜体和盖子分离,中间用垫子和卡子连接起来,开式的结构一般是容积在5000L以下;闭式为体盖一体,一般容积在5000L以上。这两种结构各有各的优势,开式拆卸比较方便,如果罐盖上的管口出现问题,则易于拆下单独修理,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。

  与搪瓷反应罐的结构基本相同,搪瓷反应罐除了有反应釜体外,还有传动装置、搅拌和加热或者冷却装置等,可改善传热条件,使反应温度控制得比较均匀,并不强化传质过程。

  搪瓷反应罐操作温度较高,通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行,所以反应罐既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种:

  当生产过程对温度的要求不高时,我们可以采用水加温的方式进行加热,水加热系统分为敞开式和密闭式两种。敞开式较简单,它是由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器组成的,当采用高压水时,设备机械强度要求高,搪瓷反应罐外表面焊上蛇管,蛇管与釜壁有间隙,使热阻增加,传热效果降低。

  当生产要求加热温度在100℃以下时,我们可以使用蒸汽加热搪瓷反应罐的方式,这种是用一个大气压以下的蒸汽对设备进行加热;当温度要求在100~180℃范围内时,就得使用饱和蒸汽;当温度要求更高时,我们就必须使用高压过热蒸汽来进行加热了。

  若生产工艺要求在更高的温度下操作或欲避免采用高压的加热系统时,可用其它介质来代替水和蒸汽,如矿物油、联苯醚混合剂、熔盐、液态铅等。

  通过电阻丝缠绕在搪瓷反应罐筒体的绝缘层上,或者安装在离搪瓷反应罐若干距离的特设绝缘体上,因此,在电阻丝与搪瓷反应罐体之间形成了不大的空间间隙。

  前三种方法获得高温均需在罐体上增设夹套,由于温度变化的幅度大,使罐的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时,设备较轻便简单,温度较易调节,而且不用泵、炉子、烟囱等设施,开动也非常简单,危险性不高,成本费用较低,但操作费用较其它加热方法高,热效率在85%以下,因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。

  1、大容积化,这是增加产量、减少批量生产之间质量的误差、降低产品成本的有效途径和发展趋势。染料生产使用搪瓷反应罐的国内多为6000L以下,其它行业有的达30m³;国外在染料行业有20000~40000L,而其它行业可达120 m³。

  2、反应罐的搅拌器,已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。在国外,除了装有搅拌器外,尚使罐体沿水平线旋转,从而提高反应速度。

  3、以自动化和连续化的生产代替笨重的间隙手工操作,如采用程序控制,既可保证稳定生产,提高产品质量,增加收益,减轻体力劳动,又可消除对环境的污染,一举多得。

  4、合理地利用热能,选择**佳的工艺操作条件,加强保温措施,同时提高传热效率,使热损失降至**低限度,余热或反应后产生的热能充分地综合利用。今后发展的方向,将是热管技术的应用。

  搪瓷反应罐是将含硅量高的瓷釉喷涂到低碳钢胎的表面,再经900℃左右的高温焙烧,使瓷釉密着于金属钢胎表面而形成,因为这两种材料的机械性能和物理性能各不相同,因此搪瓷反应罐的破损原因也多样,一般有以下几种原因

  搪瓷的抗冲击力非常差,任何金属、硬物对其进行撞击都会导致搪瓷得破损。因此搪瓷反应釜在使用过程中严防任何金属、硬物掉进釜内,如果遇上堵料,必须用塑料棒疏通,检修时盖好锅盖,严防焊渣熔化瓷面出现小坑或爆瓷。

  搪瓷反应罐经900℃高温焙烧,冷却后搪瓷与钢板粘结在一起。但由于搪瓷的热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。搪瓷罐制成后,其搪玻璃即存在预压缩应力,而钢板则存在预拉伸应力。由于预应力与热膨胀系数和延伸率相关,热膨胀系数和延伸率又与温度密切相关,因此搪瓷罐的工作温度对搪瓷罐的使用影响很大。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。

  应力爆瓷主要是由于瓷层和金属坯体的热膨胀系数有巨大的差异而引起的。在大多数情况下,金属坯体的热膨胀系数应该大于瓷层的热膨胀系数,这就意味着在常温下瓷层总是存在着残余的应力。残余应力受热膨胀系数差、温度、釉层厚度、基材厚度等因素的影响。在对搪瓷设备热残余应力进行了理论计算。瓷层的压应力足够大时,瓷层将会出现剥落。

  在罐体加工过程中,由于卷筒、冲压、焊接产生大量的内应力,这些应力在搪瓷前应该要彻底消除,如消除不彻底会导致搪瓷爆瓷。这种损坏往往发生在投入使用后的前三个月。所以对胚体进行热处理或时效处理能防止一定的应力爆瓷。搪瓷表面硬而脆,机械的强度很低,表面硬度比较大,受到冲击力的作用就会破碎。设备在运输、安装的过程中,常常导致搪瓷表面出现脱瓷现象,造成罐体腐蚀而无法使用。

  搪瓷罐内搅拌带有悬浮物的液体,悬浮物与搪瓷强烈的磨擦,同时悬浮物自身也会产生大量磨擦,这样就产生了大量的静电荷,高的静电荷对搪瓷产生强烈的穿刺作用,从而导致搪瓷点蚀,因此搅拌转速不宜太快。

  为了降低成本,有些厂家胚体采用Q235钢代用,直接导致钢材中的碳、硫在搪烧过程气化,使搪瓷层与基体间、搪瓷层内部形成大量的气泡,导致搪瓷结合强度降低。搪瓷层遇冷热急变,极易爆瓷。所以搪瓷罐选用含碳、硫低的钢材做胚体能防止爆瓷。

  有些搪瓷罐生产厂家生产环境简陋、除锈防尘达不到标准,致使底釉与基体结合不好。有的厂家减少搪烧遍数,增加每层厚度,使内因力过大,影响了搪瓷罐的使用寿命。因此严格按制造规程制造才能保证搪瓷釜的质量。

  (2) 搪瓷开式反应釜为GB/T25027-2010《搪玻璃开式搅拌容器》

  (3) 搪瓷闭式反应釜为GB/T25026-2010《搪玻璃闭式搅拌容器》

  (4) 因搪玻璃反应罐一般为承压容器,还要符合GB150《钢制压力容器》

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