CN1033985A - 含碳不定形耐火材料 - Google Patents
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Abstract
用液体酚醛树脂作结合剂的含碳不定形耐火材
料，分为冷固型和热固型的。冷固型的是用甲阶酚醛
树脂加有机酸作结合剂，通过调整加有机酸量可控制
其硬化时间：而热固型的是甲阶酚醛树脂加线型酚醛
树脂的混合液作结合剂。通过调整两种树脂混合比
例可控制其硬化时间。两种硬化形式的含碳不定形
耐火材料均含有防氧化剂加入物。按本发明可以配
制MgO-C质或Al2O3-C质不定形耐火材料，在结合
剂中加入有机溶剂，调整其粘度和比重可分别制成浇
注料、压注料、捣打料和修补料。
Description
本发明涉及的是一种用液体酚醛树脂作结合剂的含碳不定形耐火材料。这种含碳不定形耐火材料只要改变结合剂的配比和加入量，加入适量的固化剂，就能配制成为含碳的MgO-C质或Al2O3-C质的压注料，浇注料，捣打料和修补料。可用于作冶金炉镁碳砖，铝碳砖内衬的接缝材料、填料和修补料，也可用于修筑和修补高温金属溶液流槽的内衬。
近十几年来，含碳定形耐火制品，如MgO-C砖，Al2O3-C等，由于它们具有很好的抗渣性和耐热震性，发展很快，在转炉，电炉和炉外精炼容器中使用效果卓著 在国内外已逐渐成为炼钢用炉衬的主要材料。然而MgO-C质和Al2O3-C质不定形耐火材料尚未得到充分的研究和开发，因而某些须用含碳不定形耐火材料修筑衬体的场所一筹莫展，某些异型衬只好设计异型砖来砌筑，这样就给模型设计和生产带来很多麻烦和困难。本发明的目的就是提供一种既可作压注填缝料和修补料，又可作浇注料用浇注成型以取代定形砖的含碳不定形耐火材料。
采用目前制作含碳耐火制品用的结合剂，如焦油、沥青、沥青改性酚醛树脂，不能用于制作含碳不定形耐火材料的结合剂，因为用这些结合剂作为不定形耐火材料时，不具有一定的硬化时间，无法使用，而且施工后衬体在烘烤过程中容易发生变形，难以保持原来的形状。本发明可提供具有一定硬化时间的含碳不定形耐火材料，而且施工后衬体在烘烤过程不会发生变形，可保持原来形状。
本发明的含碳不定形耐火材料是由电熔或烧结耐火骨料和粉料，鳞片状石墨，液体酚醛树脂和防氧化剂组成的。这类含碳不定形耐火材料可分为两类：（1）冷固型的;（2）热固形的。
冷固型的含碳不定形耐火材料是用一种液状甲阶酚醛树脂作为结合剂，并加入有机酸作为硬化剂，可使用的有机酸包括有苯磺酸，甲苯磺酸、萘磺酸、氯苯磺酸等，最好采用较易取得的苯磺酸。其硬化时间可通过改变有机酸加入量加以调整。这种液状甲阶酚醛树脂在其分子结构中端头和/或中间苯环上含有多余的未交联反应的-CH2OH基，因此在加酸、或加热下便可进一步交联缩合，最后形成不溶不熔的体型结构硬化物。
热固型的含碳不定形耐火材料是用一种液状甲阶酚醛树脂和一种液状线型酚醛树脂按一定比例调配而成的混合树脂作为结合剂的。热态下下（300～500℃）的硬化时间可通过调整两种树脂的混合比例加以调整。在热态下利用甲阶酚醛树脂中存在的未反应的-CH2OH基与线型酚醛树脂中未反应点发生交联反应而形成不溶不熔的体型结构硬化物。
为了防止含碳不定形耐火材料使用中碳发生氧化，和提高结合强度，以及防止收缩，本发明材料中还加有在1550℃以下与氧的亲和力比碳对氧的亲和力大的金属元素，诸如Si、Al、Mg等。最好加入较便宜的Al和Si，加入量为3～6%。
按照本发明，既可配制冷固型和热固型的Al2O3-C不定形耐火材料，也可配制热固型和冷固型的MgO-C不定形耐火材料。Al2O3-C质的主材料为电熔或烧结刚玉骨料和粉料，或烧结高铝矾土骨料和粉料，以及鳞片状石墨。MgO-C质的主材料为电熔或烧结镁砂骨料与粉料，以及鳞片状石墨。
本发明以配制成的MgO-C压注料为实施例加以说明：
实施例中所用的结合剂性能列于表1。
MgO-C压注料的组成如表2所列。
表2
| 组成 | 冷态压注料 | 热态压注料 |
| 电熔镁砂（3～0mm) | 66～75％ | 65～75％ |
| 电熔镁砂粉（＜0.088mm) | 20～30％ | 20～30％ |
| 鳞片状石墨（150目） | 2～8％ | 2～8％ |
| Al或Al+Si粉（＜140目） | 3～6％ | 3～6％ |
| 液态甲阶酚醛树脂 | 外加20～35％ | 外加10～15％ |
| 液态线型酚醛树脂 | － | 外加10～15％ |
| 硬化剂 | 0～5 | 0 |
冷固型和热固型压注料理化性能列于表3。
表3
| 特性 | 热处理条件 | 冷固型 | 热固型 |
| 化学成份％ | MgOC | 805 | 805 |
| 线变化率％ | 300℃-3h1000℃-3h1500℃-3h | --0.63-0.65 | -0.3-0.74-0.78 |
| 体积密度（g/cm3) | 300℃-3h1000℃-3h1500℃-3h | 2.182.142.22 | 2.32.402.29 |
| 抗折强度(MPa) | 100℃-3h1000℃-3h1500℃-3h | 12.45.94.8 | 21.74.24.1 |
| 抗压强度（MPa) | 300℃-3h1000℃-3h1500℃-3h | 21.913.89.0 | 38.811.311.1 |
按本发明配制成的MgO-C压注料已在顶底复吹转炉的可更换炉顶上使用过，用挤压法压入大小炉底之间的接缝处。经压注使用证用：这种MgO-C压注料具有良好的压入施工性能，其使用寿命可与MgO-C砖砌筑的带供气砖小炉底同步，可满足使用要求。
Claims (7)
1、一种由耐火颗粒料，耐火粉料，鳞片状石墨，防氧化剂和结合剂组成的含碳不定形耐火材料，其特征是：
a、用液状甲阶酚醛树脂和有机酸混合作结合剂使材料具有冷固性，调整加入量可以使材料具有浇注、压注、捣打施工性能：
b、用液状甲阶酚醛树脂和液状线型酚醛树脂混合作结合剂，使材料具有热固性，调整两者的比例和比重使材料可以用于热态下压注、修补施工。
2、根据权力要求1所述的结合剂，其特征是：液态甲阶酚醛树脂80～95%（重量），苯磺酸或甲苯磺酸，或萘磺酸，或氯苯磺酸5～20%（重量）混合。加入量10～30%（重量）。
3、根据权利要求1.所述的结合剂，其特征是：液态甲级酚醛树脂（比重1.16）100～35%（重量）液态线型酚醛树脂（比重1.10）0～65%（重量）混合，加入量10～30%（重量）。
4、根据权利要求2.3.所述结合剂，其特征是：结合剂的粘度和比重可以加入有机溶剂无水乙醇，或乙二醇加以调整。
5、根据权利要求1.所述的耐火颗粒料，耐火材料，其特征是：
（a）MgO-C质
电熔镁砂或烧结镁砂颗粒，颗粒度10～0.088mm，加入量60～80%（重量）。
电熔镁砂或烧结镁砂细粉。粒度＜0.088mm，加入量20～40%（重量）
bAl2O3-C质
电熔或烧结Al2O3颗粒，或烧结高铝矾土颗粒，颗粒度10～0.088mm，加入量60～80%（重量）。
电熔或烧结Al2O3细粉，或烧结1级高铝细粉，粒度＜0.088mm，加入量20～40%（重量）。
6、根据权利要求1.所述鳞片状石墨，其特征是：碳含量＞96%，粒度150～200目。
7、根据权利要求1.所述防氧化剂，其特征是：Al粉，Si粉度＜150目，Al粉40～80%（重量）加Si粉20～40%（重量）混合，加入量3～6%（重量）。
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| CN1033985A true CN1033985A (zh) | 1989-07-19 |
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ID=4816408
Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1033985A (zh) |
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-
1987
- 1987-12-31 CN CN 87108205 patent/CN1033985A/zh active Pending
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