20噸15噸二手機(jī)械密封開式閉式搪瓷反應(yīng)釜
損壞修復(fù)
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
損壞原因
搪瓷釜是將含硅量高的瓷釉噴涂到低碳鋼胎表面,經(jīng)900℃左右的高溫焙燒,使瓷釉密著于金屬鋼胎表面而形成,由于這兩種材料的機(jī)械性能和物理性能各不相同,因此搪瓷釜的破損原因也多樣,一般有以下幾種原因:
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機(jī)械損壞
搪瓷抗沖擊力非常差,任何金屬、硬物對其進(jìn)行撞擊均會導(dǎo)致搪瓷破損。因此搪瓷釜使用過程中嚴(yán)防任何金屬、硬物掉進(jìn)釜內(nèi),如遇堵料,必須用塑料棒疏通,檢修時蓋好鍋蓋,嚴(yán)防焊渣熔化瓷面出現(xiàn)小坑或爆瓷。
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工作溫度影響
搪瓷反應(yīng)釜經(jīng)900℃高溫焙燒,冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板,因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量,搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應(yīng)力。搪瓷釜制成后,其搪玻璃即存在預(yù)壓縮應(yīng)力,而鋼板則存在預(yù)拉伸應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關(guān),線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關(guān),因此搪瓷釜的工作溫度對搪瓷釜的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產(chǎn)生的應(yīng)力超過其使用應(yīng)力,搪瓷將被破壞。
因此搪瓷釜搪瓷層遇冷、熱急變,極易爆瓷。因此搪瓷釜有耐溫限制溫度200℃,耐溫急變冷沖擊<11O~C,熱沖擊<120℃。投料時物料溫度與釜體溫差太大以及升溫時蒸汽過猛、降溫太急也能導(dǎo)致爆瓷。因此搪瓷釜在使用中升、降溫要緩慢、均勻,分級冷卻。。
因此,搪瓷反應(yīng)釜為確保設(shè)備的使用性能,在運(yùn)輸、保管與安裝過程中,應(yīng)采取有效的措施。搬運(yùn)時只允許罐耳受力(指非包裝時),不允許滾動及用撬杠,避免震動、碰撞,嚴(yán)禁接管管箍、卡子等易損部件受力。在有條件下,設(shè)備1好室內(nèi)存放。設(shè)備于室外存放時,應(yīng)注意遮蓋,避免人敲物擊,日曬雨淋。冬季存放時應(yīng)特別注意檢查罐體及溫度計(jì)套管是否積水,避免因冰凍而損壞。對于裝配有機(jī)械密封的反應(yīng)罐或聚合釜,對密封部位應(yīng)倍加防護(hù)、保持清潔。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
應(yīng)力爆瓷或損壞
應(yīng)力爆瓷主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。在大多數(shù)情況下,金屬坯體的熱膨脹系數(shù)大于瓷層的熱膨脹系數(shù),這就意味著在常溫下瓷層總是存在著殘余的應(yīng)力。殘余應(yīng)力受熱膨脹系數(shù)差、溫度、釉層厚度、基材厚度等因素的影響。搪玻璃設(shè)備熱殘余應(yīng)力進(jìn)行了理論計(jì)算。瓷層的壓應(yīng)力足夠大時,瓷層將會出現(xiàn)剝落。
所以在設(shè)計(jì)瓷釉時,應(yīng)使瓷釉的熱膨脹系數(shù)盡量接近基體的熱膨脹系數(shù),同時提高基體與瓷層間的密著力,搪瓷的密著性與瓷釉潤濕金屬的能力直接有關(guān)。瓷釉熔體及釉漿對金屬的潤濕性愈強(qiáng),愈有利于噴涂和燒成時界面的相互吸引,加速化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵,增強(qiáng)密著。另外瓷層通常是不均勻的,普遍含有夾雜物,這是涂搪過程的特征,由于釉漿由熔塊磨加物和搪加物等混合而成,而且1終燒成受時間的限制,這就阻礙玻璃體的*均化。一般地說,這些外加粒子和氣泡是產(chǎn)生應(yīng)力的原因,也是瓷層裂紋的,即使搪瓷的強(qiáng)度降低,又會導(dǎo)致各種缺陷。
在釜體加工過程中,由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力,這些應(yīng)力在搪瓷前應(yīng)*消除,如消除不*會導(dǎo)致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個月。所以對胚體進(jìn)行熱處理或時效處理能防止一定的應(yīng)力爆瓷。搪瓷(搪玻璃反應(yīng)釜)表面硬而脆,機(jī)械強(qiáng)度很低,表面硬度比較大,受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設(shè)備在運(yùn)輸、安裝的過程中,常常導(dǎo)致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象,造成罐體腐蝕而無法使用。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
靜電穿刺
搪瓷釜內(nèi)攪拌帶有懸浮物的液體,懸浮物與搪瓷強(qiáng)烈的磨擦,同時懸浮物自身也產(chǎn)生磨擦,這樣就產(chǎn)生大量的靜電荷,高的靜電荷對搪瓷產(chǎn)生強(qiáng)烈的穿刺作用,從而導(dǎo)致搪瓷點(diǎn)蝕,因此攪拌轉(zhuǎn)速不宜太快。
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析氫腐蝕
析氫腐蝕是常見的爆瓷原因,也稱之為鱗爆現(xiàn)象。引起鱗爆的因素很多,包括鋼坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量,瓷釉的成分及均勻度,以及搪燒工藝,如脫脂硫酸濃度,酸洗時間,搪燒的溫度及時間。此外鱗爆現(xiàn)象受季節(jié)性影響十分強(qiáng)。
鱗爆的形成主要是由鋼板中氫的吸收、擴(kuò)散、聚集和溢出引起的。據(jù)國外測定,鱗爆時,由金屬基材中析出的氣態(tài)氫的壓力可高達(dá)11MPa。搪瓷設(shè)備金屬基體在燒成時,鋼材處于奧式體狀態(tài),對氫有*的溶解度,它可吸收在燒成過程中產(chǎn)生的大量氫。鋼材在冷卻過程中會產(chǎn)生奧式體向鐵素體的相變,金屬基體溶解氫的能力大幅度下降,從鋼材中析出的氫聚集在鋼坯與搪瓷層交界處和鋼材內(nèi)部的缺陷部位上,隨著時間的延長,氫的濃度越來越高,壓力越來越大,當(dāng)壓力超過瓷層的機(jī)械強(qiáng)度時,瓷層就會產(chǎn)生鱗爆,從鱗爆過程的分析可知,搪瓷用鋼板的組織狀態(tài)是決定爆瓷是否發(fā)生的內(nèi)因,外界因素只起促進(jìn)內(nèi)因發(fā)生變化的作用,這些組織有宏觀組織,如氣泡、縮孔、裂紋等,有顯微組織,如晶粒度,滲碳體的形狀、大小、分布等。搪瓷設(shè)備的腐蝕破壞,大部分是由于在焊縫表面上瓷釉層有不同程度的鱗爆脫瓷引起的,因?yàn)楹缚p金屬的金相組織為鐵素體和珠光體。焊接處有氣泡、縮孔、裂紋等缺陷,對氫有強(qiáng)烈的吸收作用。所以應(yīng)盡量避免對坯體進(jìn)行熱加工。另外,要防止鱗爆的產(chǎn)生,還必須減少氫的來源,或者給氫提供一個聚集的空間。在高溫800~900 ℃搪燒時,瓷釉內(nèi)的水與金屬Fe 發(fā)生下列反應(yīng):Fe + H2O →FeO + 2H這對鋼坯的含氫量影響很大,這是鋼板析氫1為嚴(yán)重的因素,因此,在產(chǎn)品燒成時,一定要盡可能地減少瓷釉中水分的含量和鋼坯表面吸附的水分,以及燒成環(huán)境中的水分,從而減少氫的產(chǎn)生。
此外,搪瓷釜的夾套在使用一段時間后會結(jié)垢和生銹,如果使用酸性除垢劑清除污垢或夾套中的冷卻液偏酸性,都會導(dǎo)致金屬發(fā)生析氫腐蝕(Fe+2HCl=FeCl2+H2O一部分H原子擴(kuò)散到金屬內(nèi)空穴,這些H由于搪瓷的致密性而不能再向外擴(kuò)散,因此當(dāng)H聚積到一定的程度,形成定的動力時,搪瓷就會發(fā)生破裂。因此清洗結(jié)垢采用酸洗時,必須加緩沖劑,如果搪瓷釜的價值較高或者不容易更換甚至出現(xiàn)腐蝕性穿孔的話,必須采用腐蝕率低的高品質(zhì)清洗劑,避免清洗操作不當(dāng)帶來的嚴(yán)重后果。
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基體材料不合格
為了降低成本,有些廠家胚體采用Q235鋼代用,直接導(dǎo)致鋼材中的碳、硫在搪燒過程氣化,使搪瓷層與基體間、搪瓷層內(nèi)部形成大量氣泡,導(dǎo)致搪瓷結(jié)合強(qiáng)度降低。搪瓷層遇冷熱急變,極易爆瓷。所以搪瓷釜選用含碳、硫低的鋼材做胚體能防止爆瓷。
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搪燒質(zhì)量欠佳
有些搪瓷釜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)環(huán)境簡陋、除銹防塵達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),致使底釉與基體結(jié)合不好。有的減少搪燒遍數(shù),增加每層厚度,使內(nèi)因力過大,影響搪瓷釜使用壽命。因此嚴(yán)格按制造規(guī)程制造才能保證搪瓷釜的質(zhì)量。
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檢修方案
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故障情況
搪瓷反應(yīng)釜在運(yùn)行過程中受振動沖擊及其他復(fù)合力作用影響,金屬部件會產(chǎn)生“硬對硬”關(guān)系。隨著時間延長,部分沖擊變形成為*變形,恢復(fù)應(yīng)力下降,形成間隙,1終造成硬度相對較低的部件出現(xiàn)磨損。1常見的如:傳動部位(軸承室)磨損、表面局部破損、反應(yīng)釜進(jìn)料口磨損、反應(yīng)釜下料口磨損、反應(yīng)釜內(nèi)壁局部破損、反應(yīng)釜入孔破損、連接部件的破損等。
高分子復(fù)合材料修復(fù)搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)壁局部破損
高分子復(fù)合材料修復(fù)搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)壁局部破損
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
修復(fù)技術(shù)
我國搪瓷反應(yīng)釜的修補(bǔ)方法較多,但修補(bǔ)壽命普遍不長,采用螺栓緊固法相對來說效果較好,但破
壞了鋼體整體結(jié)構(gòu),而且對下次維修造成一定困難。其他的修補(bǔ)方式如下 [1] :
1 搪燒。 常用損壞面積較大時,在有搪燒設(shè)備時仍按瓷釉搪燒的方法修補(bǔ); 無搪燒設(shè)備,可采用火焰背面加
熱,以使瓷釉搪燒上去。
2 耐蝕金屬修補(bǔ): 對于針孔那樣細(xì)微缺陷的修補(bǔ),使用黃金、鉭等貴金屬,做成釘子嵌入加以修補(bǔ); 利用耐蝕金屬做螺釘緊固不大的瓷面破損外,通常使用不銹鋼、硅鐵、鋁、鉛、銀、鈦、錫等耐蝕金屬和聚四氟乙烯墊片; 利用耐蝕金屬片覆蓋于搪瓷的損壞面上,然后用同種金屬做成的螺釘緊固,此方法簡單易行,如施工精細(xì),則有較長的使用壽命; 利用耐蝕金屬和耐蝕膠泥遮蓋法,或?qū)⒔佑|物料的金屬防腐后用螺栓緊固。
比如用鈦修補(bǔ)的兩種方法電弧氣熱噴涂法,用兩根相互絕緣的鈦金屬絲,分別接電源的兩端。電源電壓為25-28V,電流為360-350A。兩根鈦金屬絲放置成銳角。接通電源,鈦金屬絲間產(chǎn)生電弧,這時鈦發(fā)生熔融,借助于含5%-8%氧氣的壓縮空氣,把熔化的鈦吹向待修補(bǔ)部位。噴涂的距離為150-250mm。由于壓縮空氣中含有氧氣,結(jié)果在被修補(bǔ)面上形成了Ti 及TiO2 的固態(tài)混合物。形成后的修補(bǔ)面用四糠基硅烷在 200-280℃下熱處理0.3h 便完成了修補(bǔ)。修補(bǔ)后的表面有較好的抗熱腐蝕性。這種修補(bǔ)方法把熔融的金屬噴到待修補(bǔ)處,由于熔化的金屬溫度在1800 ℃左右,容易引起修補(bǔ)處基體過熱,進(jìn)而引發(fā)修補(bǔ)處周圍搪瓷的爆瓷,所以操作時要小心,修補(bǔ)面積不宜大。
3 耐蝕金屬涂料混合修補(bǔ),即用涂料在破壞處涂抹,再用金屬片覆蓋,然后用同種金屬做成螺釘緊固,此方法多用于較大瓷面破壞處,具有良好使用效果。涂料一般選用環(huán)氧樹脂,內(nèi)加氧化鋁粉,在其未*固化時覆蓋不銹鋼片并緊固。
也有用陶瓷涂層法進(jìn)行修補(bǔ),利用噴熱噴涂含3%TiO2的Al2O3 陶瓷粉末,在破損處形成陶瓷層以達(dá)到修補(bǔ)的目的。噴涂工藝流程為:預(yù)熱→粗化處理→噴涂過渡層→噴陶瓷層→噴刷封孔劑→烘干。此方法具有周期短、成本低、而且具有抗高溫耐腐蝕的性能。搪瓷反應(yīng)釜的玻璃襯里,雖具有一定的抗沖擊強(qiáng)度,但它畢竟是一種脆性材料,苛刻的工作條件又不允許其存在任何微小缺陷。
4 非金屬修補(bǔ)。目前大量合成樹脂材料應(yīng)用于化工設(shè)備防腐,這些合成材料具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的物理機(jī)械性能。利用這些合成樹脂材料修補(bǔ)化工搪瓷設(shè)備,不僅節(jié)約有色金屬,而且修補(bǔ)工藝簡單,費(fèi)用低,修理時間短,耐腐耐磨,很有探討和推廣價值。相對傳統(tǒng)方法來說,應(yīng)用高分子材料修復(fù)既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響,修復(fù)厚度也不受限制,同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性,可吸收設(shè)備的沖擊震動,避免再次磨損。在國內(nèi)針對搪瓷反應(yīng)釜故障的維修中,也逐步取代傳統(tǒng)的辦法。
搪瓷釜大面積搪瓷損壞,需將設(shè)備送制造廠重新搪瓷,費(fèi)用約是新購置的1/4。損壞面積不大的可在現(xiàn)場進(jìn)行局部修補(bǔ)。采用現(xiàn)場快速修復(fù),不用拆設(shè)備,只需打開人孔即可修復(fù),修復(fù)后24小時即可投入使用?,F(xiàn)場修補(bǔ)劑有環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯樹脂、高性能搪瓷修補(bǔ)劑等,而常用的是高分子復(fù)合材料搪瓷修補(bǔ)劑。
高分子復(fù)合材料搪瓷現(xiàn)場修補(bǔ)劑是由高分子聚合物、合金鋼粉末或耐磨陶瓷粉末為基材并配以固化劑的雙組份復(fù)合材料。與普通樹脂型的修補(bǔ)劑相比,高分子復(fù)合材料依靠自身更為細(xì)密的高分子結(jié)構(gòu),使得材料自身具有更強(qiáng)的粘接力和優(yōu)異的耐腐蝕、抗腐蝕性能,高分子甚至能夠滲透到金屬里面,形成更為緊密的高分子復(fù)合材料保護(hù)層。高分子復(fù)合材料搪瓷現(xiàn)場修補(bǔ)劑具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的物理機(jī)械性能。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
修復(fù)工藝
表面清洗→除銹→*清洗→涂底層修補(bǔ)劑→涂面層修補(bǔ)劑→固化→使用。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
日常維護(hù)
因?yàn)榻?jīng)常要處理一些具有腐蝕性的物料,所以搪瓷反應(yīng)釜若是操作不當(dāng)很容易就會出現(xiàn)問題,只有做好搪瓷反應(yīng)釜的周期性檢查和日常維護(hù)才能及時發(fā)現(xiàn)這些問題,避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。
*點(diǎn),健全的周期性檢查和日常維護(hù)制度是必須建立的,不僅搪瓷反應(yīng)釜,所有生產(chǎn)加工機(jī)械設(shè)備都應(yīng)該有一個詳細(xì)縝密且及時有效地維護(hù)計(jì)劃。
第二點(diǎn),1容易受到損壞卻又1難發(fā)現(xiàn)的自然是搪瓷反應(yīng)釜的襯里,傳動部件、密封情況、攪拌器等部件都需要仔細(xì)檢查,因?yàn)槿魏我粋€部件發(fā)生故障就會馬上影響到這個搪瓷反應(yīng)釜系統(tǒng)的運(yùn)行。
第三點(diǎn),搪瓷層的雜物及時清理,在清理過程中,切忌使用堅(jiān)硬、尖銳的金屬棍棒,應(yīng)當(dāng)選擇木棒、完整的竹棒、塑料棒等柔韌性較好的輔助工具來進(jìn)行雜物清理。
第四點(diǎn),*檢查攪拌器。攪拌器是扶著攪動物料的動力機(jī)構(gòu),因?yàn)殚L時間旋轉(zhuǎn)會造成一定的離心力,因此攪拌器上的螺絲和其他連接性裝置一定要檢查是否結(jié)合緊密,若是出現(xiàn)松脫現(xiàn)象應(yīng)及時處理并且試運(yùn)行,確保攪拌器安全可靠。
錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
搪瓷反應(yīng)釜維護(hù)保1
(1)每班(經(jīng)常)巡回檢查搪瓷反應(yīng)釜的釜內(nèi)及夾套操作壓力、溫度、真空度等是否在設(shè)備許可的安全操作范圍之內(nèi)(尤其是反應(yīng)釜夾套的使用壓力不允許超壓),攪拌在轉(zhuǎn)動時要時常關(guān)注設(shè)備的運(yùn)行聲音,注意釜內(nèi)溫度計(jì)套管及攪拌的有否異常。
(2)設(shè)備操作工及維修工檢查設(shè)備要運(yùn)用看、摸、聽的手段,看外表、摸溫升、聽聲音,判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常,有隱患應(yīng)及時報(bào)告。
(3)搪瓷反應(yīng)釜定期維護(hù)保1
①根據(jù)搪瓷反應(yīng)釜的維護(hù)保1周期規(guī)定,每年安排維護(hù)兩次,時間一般定于春節(jié)前后與大修期間。
②每年春節(jié)前后只對搪瓷反應(yīng)釜的溫度計(jì)套管及進(jìn)氣管進(jìn)行拆出檢查。
③每年大修期間除了檢查溫度計(jì)套管及進(jìn)氣管以外,還必須完成對攪拌漿、釜內(nèi)壁搪瓷檢查,反應(yīng)釜夾套試壓,減速機(jī)換油,反應(yīng)釜外部防腐,保溫保冷檢查。
20噸15噸二手機(jī)械密封開式閉式搪瓷反應(yīng)釜