CN102060550B - 一种树脂炭素胶泥 - Google Patents
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Abstract
一种树脂炭素胶泥，其特点是，它由重量份的粉状填料46～54份、热固性树脂46～54份、固化剂2～6份制成，其中粉状填料由重量份的石墨粉43～53份和作为触变剂重量份的二氧化硅粉1～3份的组成。热固性树脂为热固性酚醛树脂；固化剂为石油酸。本发明可以在室温下固化，固化后的机械强度大、耐磨性好，并且炭化后树脂生成玻璃炭物质，具有耐腐蚀能力、抗碱金属钾、钠的侵蚀能力；粘接强度大，导热性高，方便砌筑，可以在-10℃～+50℃温度下施工，砌筑体强度恢复快，操作环境好。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂炭素胶泥，属于石墨砖砌筑胶结材料。
背景技术
目前炼铁高炉的内衬材料，如炉底、炉缸、以及炉身等最先进技术均采用炭质、半石墨质、石墨质材料砌筑。烘炉之前在整个炭素耐火材料圆柱体内表面砌筑一层高铝砖以防止炭素材料氧化。在高炉炉身的每一层铜冷却板周围都要求砌筑石墨砖以提高炉身的导热性能和冷却性能。目前国内炼铁高炉已陆续到了一代高炉寿命期，需要整体更换高炉内衬炭素耐火材料，加上新建高炉用内衬炭素材料，对高炉用炭质、半石墨质和石墨质材料需要量会逐年提高。其中石墨材料砌筑需要用炭素胶泥来填充和连接其接缝，使石墨转砌体具有整体强度。炭素胶泥性能的好坏直接影响用于炉身的石墨砖的砌筑质量和高炉使用寿命，性能良好的炭素胶泥可以使一代高炉的寿命延长，减少高炉内衬维修次数，提高高炉的生产效率。传统的沥青炭素胶泥不能在室温下固化，且炭化后的机械强度较低，在耐腐蚀能力、抗碱金属钾、钠的侵蚀能力上不能满足高炉，特别是大型高炉的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种粘接强度大，导热性高，方便砌筑，砌筑体强度恢复快，可以在室温下固化，固化后的机械强度大的树脂炭素胶泥。
解决其技术问题采用的技术方案是：一种树脂炭素胶泥，其特征是，它由重量份的粉状填料46～54份、热固性树脂46～54份、固化剂2～6份制成，其中粉状填料由重量份的石墨粉43～53份和作为触变剂重量份的二氧化硅粉1～3份的组成。
所述粉状填料石墨粉的粒级为：-1mm粒级占100份，-0.075mm粒级占50～80份。
所述粉状填料的二氧化硅粉为：SiO2含量≥92％，Fe2O3含量≤2.0％，+0.045mm粒级≤2.0％。
所述热固性树脂为热固性酚醛树脂：其25℃粘度为3700～4300cP，残炭≥42％～50％，游离酚为10％～16％，pH值6.5～7.0。
所述固化剂为石油酸：密度1.15g/cm3，pH值2～3，涂4号杯在25℃的粘度20～30秒。
本发明一种树脂炭素胶泥与传统的沥青炭素胶泥相比，本发明的一种树脂炭素胶泥可以在室温下固化，固化后的机械强度大、耐磨性好，并且炭化后树脂生成玻璃炭物质，具有耐腐蚀能力、抗碱金属钾、钠的侵蚀能力；粘接强度大，导热性高，方便砌筑，可以在-10℃～+50℃温度下施工，砌筑体强度恢复快，操作环境好。
具体实施方式
实施例1的一种树脂炭素胶泥由重量54kg的粉状填料、重量46kg的热固性树脂和重量6kg的固化剂制成，其中粉状填料由重量53kg的石墨粉和作为触变剂重量1kg的二氧化硅粉组成。
实施例2的一种树脂炭素胶泥由重量49kg的粉状填料、重量51kg的热固性树脂和重量4kg的固化剂制成，其中粉状填料由重量47kg的石墨粉和作为触变剂重量2kg的二氧化硅粉组成。
实施例3的一种树脂炭素胶泥由重量46kg的粉状填料、重量54kg的热固性树脂和重量2kg的固化剂制成，其中粉状填料由重量43kg的石墨粉和作为触变剂重量3kg的二氧化硅粉组成。
本发明的一种树脂炭素胶泥配制方法是：将热固性树脂加入到粉状填料之中，搅拌均匀成胶泥状，再加入固化剂，搅拌均匀，制得树脂炭素胶泥。
表1树脂炭素胶泥理化指标测试值
其中：石墨粉采用人造石墨作为原料，按照一定的粒度组成要求，利用工业球磨机进行磨粉制得石墨粉。石墨粉的作用在于减少树脂在炭化过程中的线性收缩，提高导热性能和抗腐蚀性能。
表2石墨粉粒度组成指标要求
| -1mm粒级 | -0.075mm粒级 |
| 100％ | 50％～80％ |
表3石墨粉的理化指标要求
| 灰分 | 水分 | 真密度 | 炭含量 |
| ≤2.0％ | ≤0.5％ | ≥2.10g/cm3 | ≥96％ |
触变剂采用二氧化硅粉，添加触变剂的主要目的在于改善胶泥常温下胶凝性能。炭素胶泥在静止放置，当重新取用时，可以通过搅拌操作，使其恢复到静止前状态，方便砌筑涂抹施工。加入触变剂的其它目的是：一方面保证胶泥在涂抹砌筑操作结束后不致于流淌，另一方面又可以提高炭素胶泥炭化后的机械强度。二氧化硅粉具有粒度小、分散性好、比表面积大、吸附性强等特点。
表4二氧化硅粉理化指标要求
| SiO2含量 | Fe2O3含量 | +0.045mm粒级 |
| ≥92％ | ≤2.0％ | ≤2.0％ |
热固性树脂——采用热固性酚醛树脂，它在常温下呈液体，当加入固化剂后，酚醛树脂常温下由线性结构变为体型交联网状结构，可使胶泥常温下就具有较大的胶结强度，酚醛树脂炭化后形成玻璃炭，具有较高的机械强度和极强的抗腐蚀性能。
表5热固性酚醛树脂理化指标要求
| 25℃粘度 | 残炭 | 游离酚 | pH值 |
| 3700～4300cP | 42％～50％ | 10％～16％ | 6.5～7.0 |
本发明的原料易得，均为市售产品，其中的固化剂是石油酸。固化剂在室温下无挥发性、无刺激性气味。对人体呼吸道完全没有毒副作用，固化剂作用在于使酚醛树脂形成体型交联结构，在常温下使树脂具有一定的粘接强度。
本发明的一种树脂炭素胶泥已在大型高炉内衬石墨砖砌筑中使用，其中最大高炉内衬的有效容积达4350m3，实现了本发明目的和效果。
Claims (1)
1.一种树脂炭素胶泥，其特征是，它由重量份的粉状填料46～54份、热固性树脂46～54份、固化剂2～6份制成，其中粉状填料由重量份的人造石墨粉43～53份和作为触变剂重量份的二氧化硅粉1～3份的组成，所述粉状填料人造石墨粉的粒级为：-1mm粒级占100份，-0.075mm粒级占50～80份，所述粉状填料的二氧化硅粉为：SiO2含量≥92％，Fe2O3含量≤2.0％，+0.045mm粒级≤2.0％，所述热固性树脂为热固性酚醛树脂：其25℃粘度为3700～4300cP，残炭42％～50％，游离酚为10％～16％，pH值6.5～7.0，所述固化剂为石油酸：密度1.15g/cm3，pH值2～3，涂4号杯在25℃的粘度20～30秒。
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| 费琨，丁凤杰.酚醛树脂改性胶泥的配制及其性能.《一重技术》.1997,(第3期),第54-55、78页. * |
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