申请日2017.12.15
公开(公告)日2018.06.19
IPC分类号B22D13/02; C23D5/00; C23D13/00; E03F3/04
摘要
本发明公开了一种耐腐蚀的生活污水管，在铸铁管的内外壁均涂覆有光滑的玻璃釉面;该污水管的制备方法包括如下步骤：A、使用管模和金属型离心机，以高温铁水制作管坯;B、在管坯凝固但尚未彻底冷却时取出管坯，浸渍在盛满熔融玻璃釉料的上釉池中;C、取出管坯，置于加压室内进行加压;D、在管坯表面的熔融玻璃釉料尚未冷凝时，将管坯从加压室取出，置于离心机上甩去多余的熔融玻璃釉料;E、将管坯退火冷却至室温;F、使用低温玻璃釉料均匀涂覆管壁内外侧;G、升温烘烤低温玻璃釉料;H、均匀退火，消除玻璃釉料的应力。本发明的有益效果是：可以提高管内壁的光洁度，杜绝杂物挂在管壁上，避免长期滞留污水，消除因此导致的管壁腐蚀。
权利要求书
1.一种耐腐蚀的生活污水管，包括铸铁管，其特征是，铸铁管的内外壁均涂覆有光滑的玻璃釉面。
2.一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
A、将管模安装在金属型离心机上，将高温铁水连续注入管模，形成管坯;
B、在管坯凝固但尚未彻底冷却时取出管坯，将管坯浸渍在盛满熔融玻璃釉料的上釉池中;
C、取出管坯，置于加压室内进行加压;
D、在管坯表面的熔融玻璃釉料尚未冷凝时，将管坯从加压室取出，置于离心机上甩去多余的熔融玻璃釉料;
E、将管坯退火冷却至室温;
F、使用低温玻璃釉料均匀涂覆管壁内外侧;
G、升温烘烤低温玻璃釉料;
H、均匀退火，消除玻璃釉料的应力。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤B中管坯以竖直方向整体浸没在上釉池中。
4.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水 管的制备方法，其特征是，步骤B中采用的熔融玻璃釉料的熔融指数不低于25。
5.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤C中，加压室的工作压力为2-2.5巴。
6.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤D中离心机的转速为600±50r/min。
7.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤E的退火采用退火机，退火机的冷却道长度为60m，冷却时间为8±1小时。
8.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤F中涂覆低温玻璃釉料为喷涂式或者刷涂式。
9.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤G中的低温釉料烘烤温度不超过500℃。
10.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，其特征是，步骤E的退火采用退火机，退火机的冷却道长度为40m，冷却时间为4±1小时。
说明书
一种耐腐蚀的生活污水管及其制备方法
技术领域
本发明属于管道领域，具体是一种耐腐蚀的生活污水管及其制备方法。
背景技术
生活污水管既包括建筑内部的支管，也包括通向污水处理厂的总管，常规的材质一般都是铸铁管或者是PVC管。PVC管性脆，不耐老化，铸铁管粗笨，不耐腐蚀。中国专利文献CN104141837A于2014年11月12日公开了“高Al水泥-ZnAl合金球墨铸铁给排水管的生产方法”，该生产方法的工序包括：离心铸造球墨铸铁管，球墨铸铁管外表面喷涂ZnAl合金涂层，球墨铸铁管内表面涂覆高铝水泥内衬层。该专利的申请人提出，该发明的优点是：高铝水泥内衬层耐磨性好，抗冲击能力强，不容易脱落，能提高内衬的使用寿命;而ZnAl合金外涂层，由于ZnAl合金活跃性比Zn的活跃性强，Al、Zn和Fe发生电化学腐蚀，是Al和Zn发生电化学腐蚀，不会影响到Fe，ZnAl合金形成的氧化层更加稳定，附着在离心球墨铸铁管表面能够更好的起到防腐效果，使球墨铸铁管具有更好的抗腐蚀、抗衰老能力。生活污水成分复杂，污水中夹带有大量纤维、食物残渣等非液体废弃物，而铸铁管内壁非常粗糙，这些废弃物质很容易挂在管壁内侧，一来导致管内有效流截面积缩小，二来后续的污水无法迅速排走，长期滞留在管壁内的特定位置上，使特定位置长期处于污水的浸泡中，比其它位置更容易被腐蚀。而一旦管壁上出现一个腐蚀点，腐蚀点周围的管壁材质的腐蚀速度也会越来越快，最终形成一个贯通的漏点，然后快速向周边扩大，直至管道整根报废。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，现有的生活污水管的内壁粗糙，容易挂住杂物，导致长期滞留污水，从而提供一种耐腐蚀的生活污水管，可以提高管内壁的光洁度，杜绝杂物挂在管壁上，避免长期滞留污水，消除因此导致的管壁腐蚀，并提出该种污水管的制备方法。
为了实现发明目的一，本发明采用如下技术方案：一种耐腐蚀的生活污水管，包括铸铁管，铸铁管的内外壁均涂覆有光滑的玻璃釉面。
本技术方案设计中，为铸铁管的内外壁均涂覆了玻璃釉面。玻璃釉面具有极强的耐腐蚀性。埃及的考古发现，最早的人工玻璃制品的年代距今已经不少于七千年。由于玻璃釉面不惧酸碱，因此不会产生化学腐蚀;不会产生电子迁移，因此不会产生电子腐蚀。玻璃釉面虽然比较脆，不耐弯折，但是考虑到以铸铁管制备的生活污水管，本身就不需要具备弯折的性能，因此以玻璃釉面覆盖在铸铁管内外壁表面，可以充分发挥玻璃釉面的耐腐蚀效果，形成以铸铁管为内芯、以玻璃釉面为内外层的复合结构，在强度和抗腐蚀的效果上产生几何量级的进步。尤其重要的一点是，玻璃釉面表面光滑无比，无论是内部还是外部，都无法粘贴上非液态物质，不可能有污水长期残留在管壁表面造成腐蚀。而光滑的内壁还带来了一个附带的优点，就是污水管的堵塞概率大幅下降，只要管路总部尺寸不出现明显缩小，凡是能进入污水管的，无论液体还是杂物残渣，都可以顺利的从污水管另一端顺利排出。这对于污水管的排污效果非常有益。
为了实现发明目的二，本发明采用如下技术方案：一种耐腐蚀的生活污水管的制备方法，包括如下步骤：
A、将管模安装在金属型离心机上，将高温铁水连续注入管模，形成管坯;
B、在管坯凝固但尚未彻底冷却时取出管坯，将管坯浸渍在盛满熔融玻璃釉料的上釉池中;
C、取出管坯，置于加压室内进行加压;
D、在管坯表面的熔融玻璃釉料尚未冷凝时，将管坯从加压室取出，置于离心机上甩去多余的熔融玻璃釉料;
E、将管坯退火冷却至室温;
F、使用低温玻璃釉料均匀涂覆管壁内外侧;
G、升温烘烤低温玻璃釉料;
H、均匀退火，消除玻璃釉料的应力。
本方案设计的制备方法，首先要通过离心机制造管坯，然后在管坯的内外壁都覆盖上玻璃釉面。由于管坯在铸造时温度很高，正好可以将温度同样也很高的熔融玻璃釉料通过浸渍的方法覆盖在管坯外。这样的操作速度极快，在从上釉池中将管坯取出后，趁玻璃釉料依然熔融，即将管坯置于加压室进行加压，目的是使釉料在强大的气压下注入铸铁表面的疏松孔隙中，将孔隙填平，避免被其它气体液体侵蚀入铸铁内部。之后以离心机甩去多余的釉料，使表面管坯内外壁表面的釉料平整，此时釉料开始冷却凝固，即可进行退火降温。降温后的半成品可以进行一次质检，将浸釉不良的剔除。合格品再进行下一道涂釉工艺。上一道浸釉工艺是高温环境，采用的是高温玻璃釉料，充分利用了铸铁管出模时的高温。本次涂釉作业时管坯是室温，仅需要使用低温玻璃釉料涂覆即可，在后续的升温烘烤时，也仅需低温烘烤，使低温釉料固定即可，这样可以对经过高温浸釉的管坯的表面进行进一步覆盖，彻底填补在高温浸釉后退火降温可能产生的微量裂缝和孔眼，而且由于低温涂釉的烘烤降温温差小，釉面收缩小，最终产品尺寸更精确，表面更光洁。由于本方案中，铸铁管不暴露在外，不接触空气，整体被玻璃釉面完全包裹，因此只要外部玻璃釉面不剥离，可以保证内部铸铁管千年不腐蚀。
作为优选，步骤B中管坯以竖直方向整体浸没在上釉池中。以标准的直管而言，将管纵向浸没在上釉池中，可以消除管内空气，使内壁都能均匀浸没到玻璃釉料，消除高温浸釉的死角。如果是非直管，也可以在浸没操作中，考虑将管的一端先浸入，然后逐渐下层至管的另一端没入釉料液面，以排出空气。
作为优选，步骤B中采用的熔融玻璃釉料的熔融指数不低于25。熔融玻璃釉料的熔融指数不可太低，否则流动性不足，高温浸釉时排出空气效果不佳，后续加压过程中挤入铸铁内部疏松孔隙的效果也不佳。
作为优选，步骤C中，加压室的工作压力为2-2.5巴。在加压房中制造较高的环境气压，可将尽可能多的玻璃釉料挤入铸铁内部疏松孔隙中，将孔隙彻底封闭。宜选择2-2.5巴，近似对应2-2.5个大气压。
作为优选，步骤D中离心机的转速为600±50r/min。甩去多余釉料时，离心机的速度不宜过慢，太慢就很难实现目的，太快则会将正常需要的釉料甩去，导致釉面太薄，甚至露出内部的铸铁管坯，导致覆釉失败。
作为优选，步骤E的退火采用退火机，退火机的冷却道长度为60m，冷却时间为8±1小时。高温浸釉的釉料更黏稠，在管坯上形成的釉面更厚，而降温的温差更大，因此需要更长的冷却料道和更长的冷却时间以消除降温时的应力。
作为优选，步骤F中涂覆低温玻璃釉料为喷涂式或者刷涂式。低温釉料在常温下其特性类似水，可以喷涂或者刷涂，这样可以采用快速高效的机械化上釉设备，提高作业效率。
作为优选，步骤G中的低温釉料烘烤温度不超过500℃。低温釉料无需高温烘烤，只需在500℃使釉面固化即可，节约了能源，提高了生产效率。
作为优选，步骤E的退火采用退火机，退火机的冷却道长度为40m，冷却时间为4±1小时。烘烤后的低温釉面同样需要退火冷却，而本次退火冷却由于温差更小，因此所需的冷却料道和冷却时间都更短。
综上所述，本发明的有益效果是：可以提高管内壁的光洁度，杜绝杂物挂在管壁上，避免长期滞留污水，消除因此导致的管壁腐蚀，并提出该种污水管的制备方法。
