一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法 |
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| 申请号 | CN201911403534.8 | 申请日 | 2019-12-30 | 公开(公告)号 | CN111020582B | 公开(公告)日 | 2020-07-14 |
| 申请人 | 山东昊华搪瓷水箱有限公司; | 发明人 | 国长征; 晁月会; 李忠正; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪 烧结 方法，所用盘管涂搪设备包括盘管，盘管设有出入浆管，出入浆管前端封有上堵头，入浆管前端封有上下堵头，下堵头连接三通 阀 ，分别连接高压气源和釉浆罐；涂搪时，首先使盘管垂直放置，压 力 泵 将釉浆打入，釉浆从盘管底部的入浆管注入并充满盘管；釉浆达到出浆管侧的上堵头，采用高圧压缩空气进入盘管入浆口，使盘管内的釉浆从出浆口排出，釉浆全部排出后封闭上上堵头，随后对烘干后的内壁釉浆进行烧结；上下堵头封闭盘管，对盘管外表面进行涂搪并烘干烧结，对内胆涂搪烧结后，将盘管和内胆组焊在一起。本发明提高了釉浆附着的均匀性和 稳定性 ，提高了涂搪 质量 和工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法，其特征在于，所述涂搪所采用的釉浆原料组分至少包括：SiO2：52~58质量份，长石粉：48~50质量份，硼酐：18~25质量份，氧化铝：4~ |
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| 说明书全文 | 一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法技术领域[0001] 本发明涉及搪瓷生产技术领域，尤其涉及一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法。 背景技术[0002] 随着现在社会的进步，节能减排已经成为了当今社会发展的重要内容，而对于太阳能、风能等各种清洁能源的合理、有效使用是已经成为了重要的发展方向。我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源，因而作为传统简易的太阳能利用方式的太阳能水箱在多年前已经在在国内广大地区开始使用。太阳能水箱能够将太阳光能转化为热能，从而将胆内水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。 [0003] 现有的太阳能水箱，均包括内胆和搪瓷盘管，对于150升及以上容量集分水箱采用的搪瓷盘管规格为Φ32*2无缝钢管，长度根据换热面积的需要在6米至10米之间。盘管成型后，重量较大，如采用一次涂搪烧结工艺：盘管焊接在内胆上，进行整体涂搪烧结，因盘管过重，烧结中焊接处易出现变形。严重影响了产品的成品率。此外现有技术表明，对盘管内外壁进行双面涂搪烧结能够解决盘管换热器的抗蚀防垢问题。但在盘管内壁形成厚度均匀、稳定的搪瓷层非常困难。申请号200710020940.7公开了一种盘管双面搪瓷工艺方法及双面搪瓷盘管，采用泵加压输灌引流、泵抽吸输灌引流、压缩空气输灌引流等方法辅助搪瓷浆的输灌以及余浆的引流。但是对于该工艺流程并未有明确的说明，同时该方法仍然存在盘管的内壁涂搪不均匀的问题存在。 发明内容[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法。 [0005] 本发明完整的技术方案包括： [0006] 一种搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法，包括如下步骤： [0007] (1)盘管涂搪： [0008] 所述盘管为竖直放置，盘管上方设有出浆管，下方设有入浆管，出浆管前端封有上堵头，入浆管前端封有下堵头，下堵头通过连接管连接三通阀，三通阀分别连接压缩空气管和釉浆管，所述空气管连接高压气源，所述釉浆管连接泵驱动的釉浆罐； [0009] 所述上堵头能够使出入浆管与外部封闭或连通，所述下堵头能够使入浆管与外部封闭或连通； [0010] 所述上堵头与出浆管之间可拆卸，所述下堵头与入浆管之间可拆卸； [0011] 所述下堵头和连接管之间可拆卸； [0012] 首先使盘管竖直放置，使上下堵头均为连通状态，将三通阀打至釉浆管与连接管连通，开启压力泵，将釉浆打入，釉浆从盘管底部的入浆管注入，并在盘管内部逐步上升； [0013] 当釉浆达到出浆管侧的上堵头上，切换三通阀，采用高圧压缩空气进入盘管入浆口，盘管内的釉浆在气体压力下继续上升并从出浆口排出，下部的釉浆被压缩空气取代，[0014] 当上堵头处无釉浆排出时。首先手动封闭上堵头，随后封闭下堵头，将剩余压缩空气封闭在盘管内； [0015] 拆掉连接管，将盘管进行烘干，使盘管内壁的釉浆在一定压力下烘干，随后拆掉上下堵头，对烘干后的内壁釉浆进行烧结； [0016] 随后继续套上上下堵头并封闭盘管，对盘管外表面进行常规方式涂搪并烘干烧结，完成盘管的涂搪烧结； [0017] (2)内胆涂搪 [0018] 对内胆采用常规方式或其他方式涂搪烧结； [0019] (3)组焊装配 [0020] 将检验合格后的盘管和内胆组焊在一起。 [0022] 所述步骤(1)中，封闭在盘管内的压缩空气压力为0.3～0.6Mpa。 [0023] 所述内胆涂搪可以在涂搪机上完成，所述涂搪机的初始位置设置有初始位置行程限位开关，喷浆位置设置有喷浆位置行程限位开关；所述初始位置行程限位开关和喷浆位置分别采集摆动支架极限位置信号，所述摆动支架的摆动、任意角度位置的停顿、工件的转动、工件的压紧和松开均由控制系统进行控制；所述控制系统包括手动控制模式和自动控制模式。 [0024] 本发明相对于现有技术的优点为：针对现有技术中盘管内表面容易涂覆不均匀，且搬动过程中，由于釉浆尚未成型，容易在内壁表面发生流动，导致釉浆厚度不均匀的问题。采用底注式灌入釉浆，使釉浆充分与盘管内壁接触，可以通过改变泵送压力，适应不同工况。管内釉浆在一定压力下进行烘干，减少其因为重力或搬动造成的流动，保证了烘干过程，内壁各处釉浆厚度的均匀稳定。附图说明 [0025] 图1为本发明盘管的涂搪设备结构示意图。 [0026] 图2为本发明盘管涂搪工作流程图。 [0027] 图中：1-盘管，2-出浆管，3-入浆管，4-上堵头，5-下堵头，6-连接管，7-三通阀，8-压缩空气管，9-釉浆管。 具体实施方式[0028] 下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。 [0029] 下面对本发明所公开的分体涂搪烧结方法进行示意性说明。 [0030] 本发明的搪瓷盘管和内胆的分体涂搪烧结方法，基本工作原理为在盘管成型后，首先进行表面酸洗喷砂除锈等处理，然后对盘管内外分别进行涂搪并烘干烧结，随后对半成品内胆进行喷砂涂搪烘干烧结处理，最后将搪瓷合格后的盘管和内胆组焊在一起。这样解决了150升及以上大容量内胆内置盘管的生产技术难题。具体包括以下步骤： [0031] 1.盘管涂搪方法，包括： [0032] 如图1所示，包括盘管1，盘管为竖直放置，盘管上方设有出浆管2，下方设有入浆管3，出浆管前端封有上堵头4，入浆管前端封有下堵头5，下堵头5通过连接管6连接三通阀7，三通阀分别连接压缩空气管8和釉浆管9。空气管8连接高压气源，釉浆管连接泵驱动的釉浆罐。 [0033] 上下堵头可以使出入浆管与外部封闭或连通，可以通过在管道口设置简单的手扳阀实现。 [0034] 且上下堵头与出入浆管之间为可拆卸的。下堵头和连接管之间也是可拆卸的。 [0035] 涂搪时，首先使竖直放置，分别在出入浆管套上上下堵头，下堵头上插上连接管以及三通阀，随后使上下堵头均为连通状态，将三通阀打至釉浆管与连接管连通，开启压力泵，将釉浆打入，釉浆从盘管底部的入浆管注入，并在盘管内部逐步上升，如图2a所示。 [0036] 当釉浆达到出浆管侧的上堵头上，切换三通阀，采用高圧压缩空气进入盘管入浆口，如图2b所示。盘管内的釉浆在气体压力下继续上升并从出浆口排出，下部的釉浆被压缩空气取代，如图2c所示。当上堵头处无釉浆排出时。首先手动封闭上堵头，随后封闭下堵头。将剩余压缩空气封闭在盘管内，如图2d所示。 [0037] 随后拆掉连接管，将盘管进行烘干，使盘管内壁的釉浆在一定压力下烘干，随后拆掉上下堵头，对烘干后的内壁釉浆进行烧结。 [0038] 随后继续套上上下堵头并封闭盘管，对盘管外表面进行常规方式涂搪并烘干烧结，完成盘管的涂搪烧结。 [0039] 此外在内壁涂搪前，可以采用酸洗、冲洗、气体吹扫等方式对内壁进行杂物和氧化层的去除，此为现有常规技术，不再赘述。 [0040] 在本发明的盘管涂搪工艺中，考虑到盘管内表面容易涂覆不均匀，同时涂搪结束后，在盘管搬动过程中，由于釉浆尚未成型，容易在内壁表面发生流动，导致部分地方釉浆较厚，而部分地方釉浆变薄，出现厚度不均匀的问题。因此在内壁涂搪过程中，首先采用底注式灌入釉浆，使釉浆从下往上充满盘管，该过程流动非常平稳，可以充分与盘管内壁接触，另在此过程中可以改变泵送压力，以改变釉浆的上升速度。在釉浆到达上堵头时，改用压缩空气将管内釉浆排出，该过程中，釉浆的流动同样非常稳定，可以避免破坏已经涂敷在内壁上的釉浆。剩余釉浆全部排出后，封闭堵头，使管内釉浆在一定压力下进行烘干，在搬运过程中，由于内壁上挂着的釉浆受到一定的压力，可以减少其因为重力或搬动造成的流动，保证了烘干过程，内壁各处釉浆厚度的均匀稳定，在实际生产中，通过对不同压力的测试结果，发现采用0.3～0.6MPa的压力进行烘干，效果最佳。待烘干后，由于内壁釉浆已经成型，因此可以拆掉堵头进行烧结。 [0041] 另外，本发明所用的涂搪釉浆包括如下的优选实施方式，包括： [0042] (1)釉浆制备： [0043] 本发明采用的釉浆原料组分至少包括：SiO2：52～58质量份，长石粉：48～50质量份，硼酐：18～25质量份，氧化铝：4～6质量份，氧化钴与氧化镍之和：1.2～1.6质量份，纯碱：4～6质量份，碳酸钙：1～3质量份、高岭土：2～3质量份。 [0044] 本发明的釉浆组分中，以氧化硅和长石粉作为基体材料，同时加入硼酐和碱类作为降低其熔点的功能组分，纯碱同时对其热膨胀系数进行调整。至于氧化钴、氧化镍的量，在实际生产中发现，氧化钴、氧化镍加入长石粉，可以使釉料更易熔,并且能提高粘度，降低表面张力逐渐降低，使釉料更容易涂覆在钢板表面。对产品检测后发现，氧化钴、氧化镍的加入还可以在烧结后形成部分微晶相，抗压强度也有了比较明显的提高。通过对基体组分和各功能组分的配料用量多次实验，并综合比较对性能的影响和成本考虑，最后选择了最优化的用量组合，即在本发明的釉料组分中应符合如下关系，(氧化硅+长石粉):(硼酐+纯碱):(氧化钴+氧化镍)＝100：(24～28):(1.4～1.6) [0045] 将上面的准备好的原料用球磨混料机混合均匀后，加入去离子水，得到本发明所用的釉浆。 [0046] 2.内胆涂搪方法 [0047] 内胆和涂搪方式，可以采用现有的任何方式。在一种优选的方式中，也可以采用本申请人所设计的涂搪机上进行涂搪，在该优选方式中，该涂搪机的初始位置设置有初始位置行程限位开关，喷浆位置设置有喷浆位置行程限位开关；所述初始位置行程限位开关和喷浆位置分别采集摆动支架极限位置信号，所述摆动支架的摆动、任意角度位置的停顿、工件的转动、工件的压紧和松开均由控制系统进行控制；所述控制系统包括手动控制模式和自动控制模式； [0048] 具体步骤包括： [0050] (2)在自动控制模式下，主气缸驱动摆架向前翻转，直至摆架触动喷浆位置行程限位开关，此时内胆轴线与水平夹角为45°～55°； [0051] (3)副电机启动，带动内胆以10-15rpm的转速匀速旋转，在本次涂搪操作结束前，内胆始终匀速旋转； [0053] (5)主气缸驱动摆架向后翻转，翻转时间为5秒，摆架停至内胆保持水平位置； [0054] (6)停止翻转，内胆继续转动计时20秒后，主气缸驱动摆架再次向后翻转，翻转时间为5秒，摆架停止翻转，此时内胆轴线与水平夹角为25°～35°； [0055] (7)停止翻转，内胆继续转动计时20秒后，主气缸驱动摆架继续向后翻转，翻转时间为5秒，摆架停止翻转，此时内胆轴线与水平夹角为60°～75°； [0056] (8)停止翻转，内胆继续转动计时20秒后，主气缸驱动摆架向前翻转，翻转时间为5秒，摆架停止翻转，此时内胆轴线与水平夹角为10°～15°； [0057] (9)停止翻转，内胆继续转动计时20秒后，主气缸驱动摆架向后翻转，直至摆架触动初始位置行程限位开关，此时内胆处于初始位置，内胆轴线垂直； [0058] (10)内胆继续转动计时10秒后副电机关闭，内胆停止转动； [0059] (11)在手动控制模式下，使压紧气缸升起，将内胆从涂搪机上取下，挂至烘干输送线上。 [0060] 上述涂搪方法，除初始位置和喷浆位置需采集极限位置信号，其他动作的完成无需采集外部信号，通过设定各动作的时间长短，实现工件内部的全方位涂搪。本控制系统相对于采集外部信号控制工件摆动和预定角度停顿的控制系统，避免了外部信号故障造成系统控制异常。采用手动控制和自动控制相结合的方式，利用时间控制涂覆过程，可以做到360度无死角的涂覆。 [0061] 3.组焊装配 [0062] 内胆和盘管分别涂搪烧结并检验合格后，将搪瓷合格后的盘管和内胆组焊在一起，完成本发明的分体涂搪烧结工艺。 [0063] 以上申请的仅为本申请的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。 |
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