CN111718455A - 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法 - Google Patents

一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111718455A
CN111718455A CN202010541084.5A CN202010541084A CN111718455A CN 111718455 A CN111718455 A CN 111718455A CN 202010541084 A CN202010541084 A CN 202010541084A CN 111718455 A CN111718455 A CN 111718455A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
parts
slurry
catalyst
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010541084.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙志明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yima Ruineng Chemical Co ltd
Original Assignee
Yima Ruineng Chemical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yima Ruineng Chemical Co ltd filed Critical Yima Ruineng Chemical Co ltd
Priority to CN202010541084.5A priority Critical patent/CN111718455A/zh
Publication of CN111718455A publication Critical patent/CN111718455A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with phenol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63472—Condensation polymers of aldehydes or ketones
    • C04B35/63476—Phenol-formaldehyde condensation polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明公开一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法，原始料的加入重量份数为：苯酚1‑5份，甲醛1.4‑8份，冰醋酸0.015‑0.1份，甲醇1.8‑2.6份，多元醇0.1‑1份；催化剂为片碱，催化剂加入量为原始料总重量的0.015%；偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂加入量为原始料总重量的0.03%；本发明的无水压入泥浆用树脂与铝硅质耐火材料混合成泥浆形态，具有良好的流动性、固化收缩小、抗折强度高、耐高温、优良的结合强度，对碳砖和碳化硅砖无化学侵蚀破坏，施工方便等优良性能，用压浆机高压压注于高炉炉壁漏气缝隙之中，在一定时间内迅速固化，堵住漏点，是高炉炉壁等砌体损坏时修补用的理想耐火材料。

Description

一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法
技术领域
本发明涉及耐火材料结合剂技术领域，尤其涉及一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法。
背景技术
随着高炉生产技术的不断发展，高炉的炉役寿命不断提高，对高炉炉体的不间断维护显得尤其重要。目前，对高炉炉体的维护是在高炉炉身上压入泥浆，现在是采用水系压入泥浆来填充炉壳与冷却壁间的空隙，压入泥浆是采用挤压方法施工的膏状或浆体状不定形耐火材料，这种压入料是耐火材料与无机结合剂的混合物，它主要由耐火骨料、粉料、结合剂和外加剂组成，使用时加水或液态结合剂调和，其不足之处是：泥浆不仅干燥收缩很大，而且与炉壁和炉壳的粘结性也不好，更严重的是在高温状态下产生的蒸汽对炉体所砌的碳砖和碳化硅砖有很大的化学侵蚀性。
目前，无水压入泥浆所用的树脂是市场上的酚醛树脂一般含水量都在6-10%，残碳在5-6%，固化时间长等，没有达到真正意义上无水，因此，也没有解决上述的技术缺陷。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法，采用这种树脂当结合剂制成的无水压入泥浆，来填充炉壳与冷却壁间的空隙，能够有效解决采用水系压入泥浆产生的干燥收缩大、与炉壁和炉壳的粘结性不好、在高温状态下产生的蒸汽对碳砖和碳化硅砖有较大的化学侵蚀性的问题。
本发明所采用的技术方案是：
本发明原始料的加入重量份数为：
苯酚1-5份，甲醛1.4-8份，冰醋酸0.015-0.1份，甲醇1.8-2.6份，多元醇0.1-1份；
催化剂加入量为原始料总重量的0.015%，偶联剂加入量为原始料总重量的0.03%。
其中催化剂为片碱，作用是酚醛缩聚反应的催化剂，引发剂，加快酚醛树脂的反应速度。
其中偶联剂为硅烷偶联剂(KH620)，作用是树脂和耐火料混合以后，经高压泥浆机打入高炉炉壁中，在炉温60-300℃存在下开始固化，由于酚醛树脂正常固化率在95%，加入KH620后催促酚醛树脂完全固化，从而增加物料固化强度。
本发明是由酚类化合物与醛类化合物在碱性或酸性催化剂作用下,经加成缩聚反应制得酚醛树脂。
苯酚与甲醛首先进行加成反应,生成13羟甲基苯酚，
1、加成反应(羟甲基化)，苯酚与甲醛首先进行加成反应,生成13羟甲基苯酚
2、缩合反应(亚甲基化)，羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树脂(resols)。
(1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷)
(2)、羟甲基酚之间进行反应
(3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应,多聚体之间进行反应
(4)、酚醛树脂缩合反应通式：
Figure 86697DEST_PATH_IMAGE001
由于酚与醛的反应是比较复杂的，苯酚与甲醛的摩尔比，所用催化剂的不同，加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。然而，本发明用了适当的原料和配比，因此生产的酚醛树脂分子很活跃，当环境条件改变时，它就会发生反应，分子量增大，最终生成不溶不熔物。
本发明生成的酚醛树脂特性是小于60℃时结合性流动性较好，大于90℃时树脂迅速固化产生网状结构，800℃时树脂碳化高温性能增强，特别适用于无水压入泥浆。本发明的这种树脂与现有市场上的同类树脂相比，完全无水分，残碳高，固化快等优点。
本发明的这种无水压入泥浆用树脂的制备方法为：
步骤一、苯酚1-5份，甲醛1.4-8份，催化剂片碱，催化剂加入量为原始料总重量的0.015%，一次性投放到反应釜中，在65-70℃保温1小时；
步骤二、自行升温至80-85℃，恒温反应2小时，然后降温至70℃，加入冰醋酸0.015-0.1份中和，PH调制为6.5-7.5；
步骤三、真空脱水，真空度≥-0.092MPa，脱水时间大约需要5小时，温度曲线控制在65℃~40℃~65℃之间；
步骤四、脱水完成后，50℃加入甲醇1.8-2.6份，然后再加入多元醇0.1-1份，调节粘度10-20cp/25℃，最后40℃加入KH620增加强度，加入量为原始料总重量的0.03%，搅拌均匀后35℃以下放料，得到这种无水压入泥浆用树脂。
其中步骤一的目的是促使酚醛低分子量的生成，分子量约450-500，也只有这样的低分子量酚醛才能达到后期的粘附性好，固化速度快。
其中步骤二的目的是将碱性的酚醛树脂ph值从8.5，调制到中性6.5-7.5，为的是增加酚醛树脂的存储时间。
其中步骤三的目的是降低酚醛树脂的含水量。
其中步骤四的目的是将纯树脂加入一定量的溶剂，稀释到10-20cp的粘度，是它与耐火料混合以后具有良好流动性和保湿性。
本发明的理化指标：
Figure 3837DEST_PATH_IMAGE002
从表中的理化指标可以看出，本发明生成的树脂各项指标能完全满足压入料的施工要求。
本发明的这种无水压入泥浆用树脂的施工方法为：
选用铝硅质耐火料，粒度≤1mm，重量占比70%，用本发明这种无水压入泥浆用树脂，占比30%，在现场施工中，把这种无水压入泥浆用树脂和耐火粉料均匀搅拌，树脂和耐火材料搅拌后粘结性和流动性良好，两小时之内无分层现象，得到压入料；用打浆机打入高炉中，在压入料时，压注速度要快，在1.0MPa下保压时间2小时不减压，48小时完全固化，从炉壁压料口处可以观察压入料固化程度，固化压入料截面坚硬，达到高炉维护标准。
本发明的无水压入泥浆用树脂，用于钢铁企业炼铁高炉的维护，此树脂与铝硅质耐火材料，混合成泥浆形态，具有良好的流动性，用压浆机高压压注于高炉炉壁漏气缝隙之中，并且在一定时间内迅速固化，堵住漏点，达到保护高炉的目的。
本发明实现真正意义上的无水，从根本上解决了耐火泥浆压入炉体后在高温状态下产生的蒸汽对炉体所砌的碳砖和碳化硅砖有很大的化学侵蚀性的问题。
目前，所用的普通无水压入泥浆料烧制后的指标：加热水永久线变化（1200×3h烧后）±1.0，体积密度（110×24h烘后）/(g/cm3)≥2.2，常温耐压强度（110×24h烘后）/MPa≥10.0，常温抗折强度（110×24h烘后）/ MPa≥4.0，高温抗折强度（1200×1h.埋碳）/ MPa≥0.5。
本发明的新型树脂制成的无水压入泥浆料烧制后的指标：加热水永久线变化（1200×3h烧后）≦1.0，体积密度（110×24h烘后）/(g/cm3)≥2.2，常温耐压强度（110×24h烘后）/MPa≥15.0，提高了50%；常温抗折强度（110×24h烘后）/MPa≥5.0，提高了25%；高温抗折强度（1200×1h埋碳）/ MPa≥0.6，提高了20%。
本发明制成的无水压入泥浆料烧制后与普通无水压入泥浆料烧制后相比，大大提高了无水压入泥浆料的各项技术指标。新型树脂制成的无水泥浆压入料的固化收缩小，具有优良的结合强度；与炉体粘接牢固，紧密地填充于炉壁和炉壳之间；对碳砖和碳化硅砖无化学侵蚀破坏。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步描述，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
原始料的加入重量份数为：
苯酚1份，甲醛1.4份，冰醋酸0.015份，甲醇1.8份，多元醇0.1份；
实施例2：
原始料的加入重量份数为：
苯酚3份，甲醛2.5份，冰醋酸0.023份，甲醇2.0份，多元醇0.6份；
实施例3：
原始料的加入重量份数为：
苯酚5份，甲醛8份，冰醋酸0.1份，甲醇2.6份，多元醇1份；
实施例1、2和3的这种无水压入泥浆用树脂的制备方法为：
步骤一、苯酚1-5份，甲醛1.4-8份，催化剂片碱，催化剂加入量为原始料总重量的0.015%，一次性投放到反应釜中，在65-70℃保温1小时；
步骤二、自行升温至80-85℃，恒温反应2小时，然后降温至70℃，加入冰醋酸0.015-0.1份中和，PH调制为6.5-7.5；
步骤三、真空脱水，真空度≥-0.092MPa，脱水时间大约需要5小时，温度曲线控制在65℃~40℃~65℃之间；
步骤四、脱水完成后，50℃加入甲醇1.8-2.6份，然后再加入多元醇0.1-1份，调节粘度10-20cp/25℃，最后40℃加入KH620增加强度，加入量为原始料总重量的0.03%，搅拌均匀后35℃以下放料，得到这种无水压入泥浆用树脂。
施工方法为：
选用铝硅质耐火料，粒度≤1mm，重量占比70%，用本发明这种无水压入泥浆用树脂，占比30%，在现场施工中，把这种无水压入泥浆用树脂和耐火粉料均匀搅拌，树脂和耐火材料搅拌后粘结性和流动性良好，两小时之内无分层现象，得到压入料；用打浆机打入高炉中，在压入料时，压注速度要快，在1.0MPa下保压时间2小时不减压，48小时完全固化，从炉壁压料口处可以观察压入料固化程度，固化压入料截面坚硬，达到高炉维护标准。

Claims (5)

1.一种无水压入泥浆用树脂，其特征在于：原始料的加入重量份数为：苯酚1-5份，甲醛1.4-8份，冰醋酸0.015-0.1份，甲醇1.8-2.6份，多元醇0.1-1份；催化剂加入量为原始料总重量的0.015%，偶联剂加入量为原始料总重量的0.03%。
2.根据权利要求1所述的一种无水压入泥浆用树脂，其特征在于：催化剂为片碱。
3.根据权利要求1所述的一种无水压入泥浆用树脂，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种无水压入泥浆用树脂的制备方法，其特征在于：步骤一、苯酚1-5份，甲醛1.4-8份，催化剂片碱，催化剂加入量为原始料总重量的0.015%，一次性投放到反应釜中，在65-70℃保温1小时；步骤二、自行升温至80-85℃，恒温反应2小时，然后降温至70℃，加入冰醋酸0.015-0.1份中和，PH调制为6.5-7.5；步骤三、真空脱水，真空度≥-0.092MPa，脱水时间大约需要5小时，温度曲线控制在65℃~40℃~65℃之间；步骤四、脱水完成后，50℃加入甲醇1.8-2.6份，然后再加入多元醇0.1-1份，调节粘度10-20cp/25℃，最后40℃加入硅烷偶联剂增加强度，加入量为原始料总重量的0.03%，搅拌均匀后35℃以下放料，即得到这种无水压入泥浆用树脂。
5.根据权利要求1所述的一种无水压入泥浆用树脂的施工方法，其特征在于：选用铝硅质耐火料，粒度≤1mm，重量占比70%，无水压入泥浆用树脂，占比30%，在现场施工中，按比例将这种无水压入泥浆用树脂和耐火粉料均匀搅拌，搅拌后粘结性和流动性良好，两小时之内无分层现象，得到压入料；用打浆机打入高炉中，在压注入料时，压注速度要快，在1.0MPa下保压时间2小时不减压，48小时完全固化，固化压入料截面坚硬，达到高炉维护标准。
CN202010541084.5A 2020-06-15 2020-06-15 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法 Withdrawn CN111718455A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010541084.5A CN111718455A (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010541084.5A CN111718455A (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111718455A true CN111718455A (zh) 2020-09-29

Family

ID=72566774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010541084.5A Withdrawn CN111718455A (zh) 2020-06-15 2020-06-15 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111718455A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0376432B1 (en) Lithium-containing resole composition for making a shaped refractory article and other hardened articles
US4072531A (en) Plugging compositions for blast furnace tap holes
US5760104A (en) Mixtures of phenolic novolaks for use with refractory aggregate and methods for making same
US4058403A (en) Refractory compositions
CA2504662A1 (en) Cold-curing binder and process for producing molding with the same
CN104086947A (zh) 用于整流子的酚醛模塑料
CN109020572A (zh) 一种用改性结合剂制备的镁碳砖
CN102276957B (zh) 耐火砖用酚醛树脂及其制备方法
CN103396133B (zh) 用于炮泥的酚醛树脂组合物及其制备方法和炮泥
CN111718455A (zh) 一种无水压入泥浆用树脂及其制备方法和施工方法
US5648404A (en) Curatives for phenolic novolacs
CN113912801B (zh) 一种镁钙砖用无水酚醛树脂结合剂及其制备方法
JPS603035B2 (ja) 低温硬化性高炉用圧入材組成物
JP4132471B2 (ja) 高炉補修用非水系圧入材
CN115215982A (zh) 一种低敏感型磷酸基减水剂及其制备方法
CN111018545A (zh) 一种固化剂及其制备方法和应用
JPS6144831B2 (zh)
CN113234202B (zh) 一种高保湿性酚醛树脂及其制备方法
JP2005132695A (ja) 耐火物用組成物
JPS5819351A (ja) 耐火物用液状フエノ−ル樹脂
JP4314860B2 (ja) 高炉用閉塞材
JPS581076B2 (ja) 製銑用耐火物材料の製造法
JP3521060B2 (ja) 不定形耐火物用結合剤組成物
JPH0925172A (ja) 耐火物用バインダー
JPH07237976A (ja) 高炉の圧入用不定形耐火物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200929