CS213420B1 - Žárovzdorné tmely a nátěrové hmoty. - Google Patents

Abstract

Podstatou vynálezu jaou žárovzdomé tmely a nátěrové hmoty s keramickým plnivem a pojivém na bázi žáruvzdorných oxidů A120j, SiOg, MgO, CrgOj, ZrOg, jejich vzájemných sloučenin neb směsi karbidu a uhlíku, s chemickým a organickým pojivém. Výrobky se vyznačují velmi jemnou zrnitostí do 0,5 mm, teplotou použiti v rozsahu od 1200 °0 do 1750 °C, dobrou přilnavostí k podkladovému materiálu a vysokou pevnosti spoje. Tmelů a nátěrových hmot se používá pro těsné spojováni hutných a izolačních žáruvzdorných výrobků včetně vláknitých a povrchovou ochranu vyzdívek z těchto materiálů před agresivním i erozivním prostředím.

Description

Vynález se týká žárovzdornýoh tmelů a nátěrových hmot pro těsné spojováni hutných a izolačních žárovzdomých výrobků včetně vláknitých a povtchovou ochranu vyzdívek z těchto materiálů před agresivním 1 erizlvním prostředím, na bázi keramických ostřiv, jimiž jsou pálené jily, lupky pálené kaoliny, korund, syntetické či přírodní vysooehlinité ostřivo, zirkon, křemen či křemičitý písek,magnezit, tuha amorfní kysličník křemičitý, pojiv, na bázi jílů, kaolinů, mletého kysličníku hlinitého, hořečnatého, křemičitého, ohromitého, jejich základními složkami jsou oxidy kysličníku křemičitého, hlinitého, zirkoničitého, hořečnatého, chromítého, jejich vzájemné sloučeniny nebo směsi, karbidy neb čistý uhlík, doplněných pojivý organickými a chemickými.

Dosud používají se pro spojováni žárovzdomých tvarovek při prováděni vyzdívek pecních agregátů v hutnictví, strojírenství, energetice , cementářství, keramice aj. žárovzdorné malty vyznačující se poměrně hrubým změním až do 2 mm i více a dále tím, že ke zpevněni malty a tedy i ke skutečnému pojivému účinku dochází až po výpalu vyzdívky na požadovanou teplotu, Oasto tata podmínka není splněna, což způsobuje nedostatečné zpevněni malty, která vypadává ze spár, tvarovky se při střídáni teplot nebo vlivech mechanických /vibrace, a pod./ uvolňuji a agregát musí být předčasně odstaven z provozu za účelem opravy. Požadované teploty bývá obvykle dosaženo jen na vnitřní straně vyzdívky, vystavené působeni žáru. Protože však ve vyzdívce dochází k poklesu teplot směrem k vnější části, která současně i stupeň zpevněni malty a tedy 1 spoje. Široké spáry ve vyzdívce často až do 5 mm i vlče, způsobené hrubozmným materiálem, jsou nejslabším místem vyzdívky specielně tam, kde působ! korozivni prostředí. 7 korozivnlm prostředí je málo zpevněná porézní malta napadána a rozpouštěna podstatně rychleji. Odtud dochází k rychlejšímu narušeni celé vyzdívky.

Uvedené nedostatky odstraňuji žáruvzdorné tmely a nátěrové hmoty pro spojováni žárovzdomých tvarovek a vytvářené vnitřní ochranné vrstvy na vyzdívku dle vynálezu, které obsahuji 40 áž 90 % mletých žárovzdomých plniv na zrno do 0,5 mm složeni odpovídajícího hlavním složkám kysličníku křemičitého, hlinitého, hořečnatého, zirkoničitého, ohromitého, karbidům a surovinám na bázi volného uhlíku, jejich sloučeninám neb smšsím, 10 až 60 % pojivá jílového neb oxidového ňa bázi žárovzdomých kysličníků mletých na zrno do 0,06 mm, 0,5 až 10 % chemického pojivá, 0,2 až 5 % organického pojivá rozpustného ve vodě, 0 až 2 % povrchově aktivních látek a 0 až 50 % kapalných složek pro uryohleni procesu sušení. Plnivem může být pálený jíl neb kaolin, lupky, korund, zirkon, kalcinovaný magnesit, křemen neb křemičitý písek, tuha, silioiumkarbid, drcené a mleté zlomky žárovzdomých výrobků hutných neb izolačních, lehčená plniva jako karamzit, perlit a vermikulit. Pojivém keramickým může být žárevzdomý jil, kaolin, mleté žárovzdorné kysličníky, karbidy neb sol kysličníku kře mlčitého. Maximální zrnitost plniva 0,5 ym ja volena s ohledem na dosaženi minim, spáry mezi tvarovkami a zvýšeni měrného povrchu /krycí schopnosti/ při použití va formě nátěrové hmoty. Keramické pojivo obsahuje minim. 80 % částic pod 0,06 mm při stanoveni zrnitosti sedimentační metodou, yiastnosti a účinek keramického pojivá je zlepšován přídavkem chemických pojiv, jimž jsou kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková nebo jejich soli a organickým pojivam rozpustným ve vodě, jimž je např. karboximetyloeluloza. polyvinylalkohol. dextrin. škrob a nod.

213 420

Směsy tohoto složení rozdělávají se svodou neb jinými kapalnými složkami těsně před použitím neb předem. Tmely tohoto složeni vytváří pevný spoj v celém rozsahu teplot od minim. 60 °0 do teploty použití dané složením tmelu. Mají velmi dobrou přilnavost k pálenému keramickému materiálu i kovové konstrukci, tloušíku spojů je možno podstatně snížit.

Při použití tmelu jako nátěrové hmoty lze docílit ochrany lícové strany vyzdívky proti korozivnímu působení kovů, stružky, prachovému úletu, par aj., event. erozivnimu působeni plynů, proudících vysokou rychlosti a pod. Jsou vhodné jako ochranné vrstvy o tloučíce 2 až 5 mm K ochraně vyzdívek pecí keramických, sklářských, pecí indukčních na tavení kovů, spalovacích komor energetických zařízeni, sušících zařízení, nádob na tekuté kovy / pánve,mezipénve, torpédové pánve aj./, ochrana proti okujím a pod. Nátěrová hmota se připraví ředěním tmelu vodou nebo jinou kapalinou, podporující rychlejší tuhnutí hmoty při sušeni /alkohol, polyetylenglykol aj,/. Nanáší se na povrch vyzdívky ručně, např štětkou nebo strojně stříkáním ve vrstvě 2-5 mm.

Velmi rozsáhlého použiti lze dosáhnout při lepení izolačních desek, rohoži a pod. z vláknitých materiálů jak na šamotovou vyzdívku, tak k vytvoření spojů vláknitých materiálů bez kotvícího systému nebo s jeho podstatným omezením. S pomoci nátěr, hmot lze na povrchu izolačních materiálů vláknitých i klasických vypalovaných vytvořit ochrannou vrstvu proti erozi i korozi a prodloužit jejich životnost.

Příklady složeni.

1. Tmel šamotový ?0 % kaolin, jíl nebo lupek pálený, mletý na zrno do 0,5 mm % směs kaolinu plaveného a žárovzdomého jílu v poměru lsl o zrnitosti do 0,06 mm 5,5 % primární fosforečnan hlinitý 0,5 % karboximetylceluloza

Směs se důkladně promísi s vodou tak, že se rozplaví nejprve organická a chemická složka, pak jíl a nakonec neplastická složka. Bylo dosaženo těchto vlastnosti výrobku po výpalu na 1400 °C« teplota použití 1500 °0 žárovzdornost 1750 °C obsah kysličníku hlinitého po vyžíhání 40 % obsah kysličníku železitého po vyžíhání 1,0 % pevnost spoje ve střihu 10 MPa velmi dobré přilnavost bez trhlin

Při použití tmelu jako spojovacího materiálu pro vláknité izolace dosáhlo se pevného spojeni desek do teploty jejich max. použití při 1250 °0. Stejně tak při použiti jako ochranné vrstvy na izolační výrobky pálené i vláknité došlo k velmi dobrému přilnutí na povrch výrobků a vytvoření tvrdé mechanicky odolné vrstvičky. . 2. Tmel vysocehlinitý % elektrokorund bílý o zrnitosti do 0, 2 mm % do 0,06 mm % kysličník hlinitý mletý -- do 0,04 mm

420 % kyselina fosforečná o koncentraci 55 % % polyvinylalkohol práškový

Po rozděláni vodou na vhodnou konsistenci bylo dosaženo těohto vlastností :

teplota použiti do	1800 ®C
žárovzdornost		1980 °0
obsah kysličníku	hlinitého	97 %
po vyžiháni
obsah kysličníku	železítého
po vyžiháni		0,4 %
max. zrnitost		0,2 mm
pevnost spoje ve	střihu
po výpalu na l$00 °0	12 MPa

Tmel byl s velmi dobrými výsledky použit pro spojováni vysocehlinitých a korundových výrobků hutných 1 izolačních. S příznivými výsledky byl použit jako ochranná vrstva na vysooehlinitou izolační vyzdívku.

Tmel kyselý křemičitý % křemenec nebo křemičitý písek o zrnitosti do 0,5 mm % do 0,09 W % do 0,04 mm % fosfát vápenatý primární % škrobový prášek

Bylo dosaženo těchto vlastnosti:

teplota použití 1650 °0 žárovzdornost 1730 °C zrnitost do p,5 mm obsah kysl. křemyčitého 97 % obsah kysl. železitého 0,6 % obsah kysl. hlinitého L,0 % pevnost spoje ve střihu po výpalu na 1500 °C činí 8 MPa

Tmel byl použit pro spojováni dinasovýoh a křemičitých tvarovek. Je vhodný pro použiti při tmeleni dinasovýoh kleneb, koksárenských baterii, hutnického dlnaeu, lehčených silikátových tvarovek, utěsnění spár, trhlin apod. ve vyzdívkách aj.

4.Tmel horečnatý % kalcinovaný magnezit o zrnitosti do 0,5 mm % kalcinovaný magnezit o zrnitosti do 0,09 mm % kalcinovaný magnezit o zrnitosti do 0,04 mm % sekundární fosforečnan sodný % sulfitový výluh

Bylo dosaženo vlastnosti : * teplota použití 1650 °C , žárovzdornost víoe než 1900 °0 zrnitost do 0,5 mm

213 420 obsah kysl. horečnatého vlče než 85 % pevnost spoje po výpalu na 1600 °0 činí 12 MPa tmel byl použit pro tmeleni výrobků magnesitových, chromomagnezitových, magnezitochromitových a chromitových. Je vhodný též pro vytvoření ochranné vrstvy na dusaných vyzdívkách z bazických zrněných hmot.

5. Ochranná nátěrová hmota pro vyzdívky indukčních peci na tavení hliníku % vysocehlinité ostřivo / silímanit, andaluzit, mullit aj./ o zrnitosti do 0,5 mm 20 % kameninový jíl o zrnitosti do 0,06 mm 25 % tuha krystalická do 0,06 mm

5% hexametafosfát sodný % výluh

Po rozděláni s vodou, do níž bylo předem přidáno 1 až 2 % povrchově aktivní látky, byla připravena suspenze s těmito vlastnostmi: teplota použití do 900 °C v mírně oxidačním prostředí žárovzdořnost 1750 °C zrnitost do 0,5 mm chem. složení po vysušení : .

uhlík 24 % kysl.hlinitý 30 % kysl.železitý 1 %

Při použití jako ochranné vrstvy na vnitřní část dusané vyzdívky indukční pece na tavení hliníku byla vytvořena tvrdá vrstvička v tlouětce 3 mm, zvyšující odolnost proti korozivnimu působení kovu a přísad, životnost vyzdívky se zvýšila 3x·

6. Zirkonová ochranná vrstva na keramické vyzdívky % zirkonavý písek o zrnitosti do 0,2 mm % zirkonová moučka -- do 0,075 mm % -- mletá do 0,04 mm % oxychlorid zirkoničitý % karboxlmetylceluloza

Po rozdělání s vodou byla směs použita pro vytvořeni ochranné vrstvy na zdlvo tunelové pece na výpal glazovaných obkládaček. Může být použita jako tmel pro spojování zirkonových výrobků. Po výpalu na 1700 °0 bylo dosaženo vlastností t teplota použití 1750 °0 žárovzdořnost více než 2 000 °0 obsah kysl. zirkoničitého 62 % křemičitého 34 % zrnitost do 0,2 mm

7. Tmel nro spojování izolačních výrobků % mleté zlomky izol. šamotu o zrnitosti do 0,5 mm % žáruvzdorný jíl % síran hlinitý % polyvinylalkoholu práškového

213 420

Tmel byl po rozděláni s vodou použit pro spojováni žárovzdomýoh izolačních výrobků vypalovaných i vláknitých ve formě rohoží a desek. Dooílilo se vynikajících přilnavosti a pevnosti spoje do teploty 1450 °C. Mleté zlomky obsahovaly 38 % kysličníka hlinitého, žárovzdomost činila 1750 °C.

8. Vysocehlinitý nátěr forem pro slévárenské účely % korund o zrnitosti do 2 mm % mletý kysl. hlinitý o zrnitosti do 0,04 mm % kysl. chromitý o zrnitosti do 0,04 mm % polyvinylalkohol prášek.

Po rozdělání etylalkoholem na konzistenci, vhodnou k provedení nátěrů byl vytvořen rychleschnoucí nátěr forem pro speciální odlitky. Dosáhlo se bezvadného povrchu odlitků.

Claims (4)

1 . Zárovzdorné tmely a nátěrové hmoty pro spojování všech druhů hutných a izolačních žá ovzdomých materiálů a provádění ochranných nátěrů řárovzdomých vyzdívek s keramickým plnivem a pojivém na bázo žérovzdomých oxidů kysl. hlinitého, křemičitého, hořečnatého, chromitého, zirkoničitého, jejich vzájemných sloučenin neb směsí, karbidů a uhlíku vyznačující se tím, že obsahují 40 až 90 % plniva o zrnitosti do 0,5 mm, 10 až 60 % keramického pojivá obsahujícího minimálně 80 % částic pod 60 mikrometrů, 0,5 až 10 % chemického pojivá, 0,2 až 5 % organického pojivá rozpustného ve vodě, 0 až 2 % povrchově aktivní látky a 0 až 30 % kapalné složky, urychlující průběh sušeni.

2 . Zárovzdorné tmely a nátěrové hmoty podle bodu 1 vyznačující se tím, že chemickým pojivém je kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková nebo jejich soli, nejlépe ve vodném roztoku.

3 . Zárovzdorné tmely a nátěrové hmoty podle bodu 1 vyznačující se tím, že povrchově aktivními látkami jsou látky zlepšující smáčivost vodou nesmáčivých materiálů, například sulfonáty nebo polyfosfáty.

4 . Zárovzdorné tmely a nátěrové hmoty podle bodu 1, vyznačující se tim,že kapalnými složkami pro urychlení průběhu sušení jsou látky s nižším bodem varu než voda, například etylalkohol.