Высокотемпературная клеевая композиция

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам высокотемпературной клеевой композиции, которая может быть использована для соединения огнеупорных изделий, в том числе углеродсодержащих, при выполнении кладки футеровки металлургических агрегатов. Технический результат изобретения - повышение высокотемпературной прочности, повышение стойкости шва к окислению, улучшение технологических свойств клеевой композиции. Состав высокотемпературной клеевой композиции включает, мас.%: тонкомолотый огнеупорный наполнитель - основа, углеродсодержащий материал 1,0-10, порошкообразное фенольное связующее 5,0-15,0, этиленгликоль 15-21,2. Клеевая композиция может также включать 0,1-5 мас.% карбида и/или нитрида бора, 0,1-5 мас.% органического или неорганического микроармирующего волокнистого наполнителя и 0,5-10 мас.% пека. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам высокотемпературной клеевой композиции, которая может быть использована для соединения огнеупорных изделий, в том числе углеродсодержащих, при выполнении кладки футеровки металлургических агрегатов.

Известен уплотнительный огнеупорный материал состава, мас.%: шамот 65-84, жидкая фенолформальдегидная смола 15-30, асбест 1-5 (А.с. СССР 1004311, МКИ С 04 В 33/22).

Недостатком данного материала является низкая огнеупорность, связанная с использованием в качестве наполнителя шамота, и высокая вязкость при низких температурах, что затрудняет его использование в холодное время года.

Известен цемент, который изготавливают из смеси, содержащей, мас.%: плавленый кремнезем 0,05-10,0, кремний 5,0-20,0, углеродное вещество 30,0-40,0, фенольная смола новолачного типа с отвердителем 40-60 (заявка №56-125278, МКИ С 04 В 35/66, Япония).

Смесь пластифицируют растительным маслом (0,5-0,8 мас.ч. на 1 ч. порошка цемента). Масло улетучивается перед началом карбонизации фенольной смолы в огнеупорном цементе. Огнеупорный цемент применяют как клеевую композицию для углеродсодержащих кирпичей при выполнении футеровки печей металлургических агрегатов.

Недостатком данного цемента является использование в составе смеси плавленого кремнезема и низкая металлоустойчивость в контакте с расплавом стали. Такой цемент не предназначен для использования при выполнении огнеупорной футеровки основного химического состава.

Известен мертель, рекомендуемый для применения в строительстве футеровки из периклазоуглеродистых изделий, мертель изготавливают на фенольной смоле, содержит мас.%: MgO - 91, SiO2 - 2, чешуйчатый графит - 2 (Применение мертелей на смоляной связке для кирпичей системы MgO-C /Nakatanii Fumioo //Тайкабуцу=Refractories/ - 1988. - 40, №10. - С.594. - Япония).

Недостатком данного мертеля является низкая высокотемпературная прочность и низкая стойкость к окислению шва, значительное повышение вязкости при снижении температуры, что не позволяет использовать его в холодное время года.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу и технической сущности является мертель (ЕР 0758632, кл. С 04 В 35/66), который включает огнеупорный наполнитель, пек, углеродные волокна, силикат натрия и добавки.

Недостатком данного мертеля является то, что в качестве добавки используется легкоплавкий силикат натрия (sodium silicate), что приводит к значительному снижению огнеупорности мертеля.

Задачей изобретения является повышение высокотемпературной прочности, повышение стойкости к окислению шва, улучшение технологических свойств клеевой композиции.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый состав высокотемпературной клеевой композиции включает тонкомолотый огнеупорный наполнитель, углеродсодержащий материал, содержит в качестве связующего порошкообразное фенольное связующее новолачного типа с отвердителем, которое имеет молекулярный вес не более 2000, а в качестве растворителя - этиленгликоль при следующем соотношении, мас.%:

тонкомолотый огнеупорный наполнительоснова
углеродсодержащий материал1,0-10,0
указанное порошкообразное фенольное связующее5,0-15,0
этиленгликоль (сверх 100% шихты)15,0-21,2

Для повышения служебных характеристик, указанных в изобретении, в состав дополнительно могут быть введены, мас.%:

органический и/или неорганический
микроармирующий волокнистый наполнитель0,1-5,0
карбид и/или нитрид бора 0,1-5,0
пек0,5-10,0

Для сравнения показателей свойств высокотемпературной клеевой композиции и мертеля по прототипу их готовили следующим образом.

Пример

Клеевую композицию по изобретению (см. таблицу) и мертель по прототипу готовили путем перемешивания исходных компонентов шихты до однородной консистенции в Z-образном смесителе в пропорциях, указанных в формуле предлагаемого изобретения.

Для определения предела прочности на сдвиг при комнатной температуре изготавливали периклазоуглеродистые подложки, склеивали их, затем термообрабатывали при 200°С.

Для оценки подвижности раствора композиции и мертеля при низких температурах их наносили на углеродсодержащие огнеупорные изделия шпателем при температуре подложки и мертеля (композиции) -5°С. При получении ровного слоя и хорошей смачиваемости поверхности изделий подвижность оценивали как хорошую, при плохой смачиваемости и свертывании мертеля (композиции) подвижность оценивали как неудовлетворительную.

Таблица

Состав шихт
№п/п

Наименование компонентов шихты и физико-механические свойстваСостав, мас.%Прототип
1234567891011121314
1Спеченный периклаз, мас.%9475------93,56593,97093,970-
2Плавленый периклаз, мас.%--947593,570---------
3Алюмомагниевая шпинель, мас.%------93,970-------
4Глинозем--------------95
5Глина--------------5
6Углеродистая фибра (св. 100% шихты)0,06
7Силикат натрия (св. 100% шихты)2,5
8Графит110110110110110110110-
9Связующее фенольное порошкообразное515515515515515515515
10Карбид бора----0,15----0,052,5---
11Нитрид бора------0,15--0,052,5---
12Этиленгликоль (св. 100% шихты)21,21521,21521,21521,21521,21521,21521,215
13Пек--------0,510----6
14Муллитокремнеземистое волокно0,15
15Предел прочности на сдвиг при комнатной температуре, Н/мм2*2,83,073,04,13,24,23,24,22,53,03,54,53,34,30,8
16Предел прочности на сдвиг при комнатной температуре после термообработки в воздушной среде при 800°С, Н/мм2**0,450,50,550,62,23,02,23,02,23,12,33,12,03,10,4
17Подвижность раствора при

(-5)°С***
«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«+»«-»
* Образцы соединенных изделий предварительно термообрабатывали в воздушной среде при 200°С в течение 2 часов.

** Образцы соединенных изделий предварительно термообрабатывали в воздушной среде при 200°С, а затем при 800°С в течение 2 часов.

*** «+» хорошо наносится на углеродсодержащие изделия при температуре -5°С и ниже, «-» плохо наносится на углеродсодержащие изделия при температуре -5°С.

Из таблицы видно, что клеевая композиция имеет высокую прочность при сдвиге и хорошую подвижность при низких температурах, что является определяющим фактором при использовании композиции в холодное время года. Мертель по прототипу разрушается при испытании шва на сдвиг при 800°С и имеет неудовлетворительную подвижность при низких температурах, что не позволяет использовать его в холодное время года.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обладает существенной новизной, полезностью и технически осуществимо.

1. Состав высокотемпературной клеевой композиции, включающий тонкомолотый огнеупорный наполнитель, углеродсодержащий материал, фенольное связующее, отличающийся тем, что в качестве связующего используют связующее фенольное порошкообразное, а в качестве растворителя - этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тонкомолотый огнеупорный наполнительОснова
Углеродсодержащий материал1,0-10,0
Порошкообразное фенольное связующее5,0-15,0
Этиленгликоль (сверх 100% шихты)15-21,2

2. Состав высокотемпературной клеевой композиции по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит карбид и/или нитрид бора в количестве 0,1-5 мас.%.

3. Состав высокотемпературной клеевой композиции по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит органический и/или неорганический микроармирующий волокнистый наполнитель в количестве 0,1-5 мас.%.

4. Состав высокотемпературной клеевой композиции по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит пек в количестве 0,5-10 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к огнеупорным торкрет-массам для расходуемой футеровки промежуточного ковша МНЛЗ. .
Изобретение относится к производству огнеупорных композиций на основе фосфатных связующих, которые могут быть использованы для изготовления и ремонта футеровок печных агрегатов, а также для получения различных высокотемпературных покрытий.
Изобретение относится к огнеупорной закладочной массе для ремонта мест износа в огнеупорных футеровках металлургических печей. .
Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для получения жаростойких материалов для изоляции поверхности теплового оборудования.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления жаростойких изделий, предназначенных для футеровки конструкций промышленных печей, в частности для футеровки сводов печей и подов печных вагонеток туннельных печей.

Изобретение относится к составу огнеупорного мертеля, предназначенного для изготовления крупногабаритных углеродсодержащих огнеупорных изделий, приготовления кладочных растворов при выполнении футеровки тепловых агрегатов.
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к жаростойким бетонам, предназначенным для применения в конструкциях, подверженных воздействию температуры до 1000°С, преимущественно, для футеровки оборудования для литья алюминия, например, ковшей, дозаторов, желобов.
Изобретение относится к производству пластичного огнеупорного материала, который предназначен для применения в металлургической промышленности, в литейном производстве для уплотнения и герметизации металлоразливочного оборудования.
Изобретение относится к огнеупорным материалам, применяемым преимущественно для горячих ремонтов футеровок промышленных агрегатов методом торкретирования. .
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для футеровки желобов доменных печей. .
Изобретение относится к технологии огнеупорных материалов, более конкретно к производству карбонированных огнеупоров, используемых в футеровках металлургических агрегатов.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к огнеупорным массам, предназначенным для ремонта футеровки металлургических агрегатов, например горячего ремонта конвертера.

Изобретение относится к огнеупорноой промышленности, а именно к получению масс, предназначенных для закрытия леток доменных печей. .

Изобретение относится к технологии огнеупорных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупоров для особо ответственных участков футеровки сталеплавильных, сталеразливочных и других металлургических агрегатов.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству углеродсодержащих огнеупоров на основе периклаза и алюмомагниевой шпинели для футеровки сталеплавильных, сталеразливочных и других металлургических агрегатов.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам производства углеродсодержащих огнеупоров, используемых для футеровки высокотемпературных металлургических агрегатов, преимущественно конвертеров, электроплавильных печей, агрегатов внепечной обработки и транспортировки стали.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству безобжиговых огнеупоров для разливки стали, плит для шиберных затворов сталеразливочных ковшей, сталеразливочных стаканов-дозаторов, коллекторов, гнездовых блоков, продувочных фурм, труб защиты струи металла от окисления.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству высокостойких углеродсодержащих огнеупоров для футеровки тепловых агрегатов черной и цветной металлургии, в частности, для кислородных конвертеров, установок внепечной обработки стали, электросталеплавильных печей и других тепловых агрегатов.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к технологии производства карбонированных огнеупоров. .

Изобретение относится к технологии огнеупорных эластичных материалов, предназначенных для использования в уплотнительных, разделительных, герметизирующих изделиях производств, выплавляющих металл, разливающих его в непрерывные заготовки, отливающих слитки, фасон.

Изобретение относится к огнеупорным формованным изделиям, используемым в виде кирпичей или изделий нестандартных размеров для оснащения металлургических плавильных сосудов
Наверх