CS236715B1

CS236715B1 - Refractory adhesive and repair mastic

Info

Publication number: CS236715B1
Application number: CS831034A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Kocvara; Milan Henek
Original assignee: Rudolf Kocvara; Milan Henek
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1985-05-15
Also published as: CS103483A1

Abstract

žárovzdorný lepicí a správkový tmel je určen pro spojování a opravy žárovzdorných výrobků, především vyzdívek různých druhů a lepení vláknitých materiálů. Sestává se z 50 až 70 hmotnostních procent keramických ostřiv, 5 až 10 hmotnostních procent plastického žárovzdorného jílu, chemického pojivá, popřípadě chemických přísad. Tmel je použitelný do teplot 1 700 eC.Refractory adhesive and repair putty is intended for joining and repairing refractory products, especially linings of various types and bonding fibrous materials. It consists of 50 to 70 weight percent ceramic aggregates, 5 to 10 weight percent plastic refractory clay, chemical binder, and possibly chemical additives. The putty can be used up to temperatures of 1,700°C.

Description

Vynález se týká žárovzdorného lepicího a správkového tmelu pro spojování a opravy žárovzdorných výrobků, především vyzdívek různých druhů a lepení vláknitých materiálů.The invention relates to refractory adhesive and repair mastic for joining and repairing refractory products, in particular linings of various kinds and bonding fibrous materials.

Jsou známy žárovzdorné lepicí a správkové tmely obsahující keramická ostřiva, keramická pojivá, chemická pojivá a chemické přísady, v nichž jako chemické pojivo je použita kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková nebo jejich soli. Nevýhodou těchto tmelů je nízká přilnavost tmelu za syrová a odlupování z povrchu zdivá. Pro dobré zatuhnutí vyžaduji vyšší teploty, při normálních teplotách tuhnou velmi pomalu. Další nevýhodou těchto tmelů je, že při práci s nimi je třeba používat ochranných pomůcek, vzhledem k ohrožení obsluhy žíravinou.There are known refractory adhesive and repair mastics containing ceramic grits, ceramic binders, chemical binders and chemical additives in which phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid or their salts are used as chemical binders. The disadvantage of these sealants is the low adhesion of the sealant to the green and the peeling from the masonry surface. For good solidification I require higher temperatures, at normal temperatures they set very slowly. Another disadvantage of these sealants is that they must be worn when working with them because of the caution to the operator.

Dále jsou známy žárovzdorné lepicí a správkové tmely, které obsahují keramická ostřiva a chemická pojivá na báái koloidního roztoku oxidu křemičitého, popřípadě vodních skel, avšak neobsahující žádné keramická pojivá. Nevýhodou těchto tmelů je, že mají zhoršené 'adhezní vlastnosti za syrová.In addition, refractory adhesive and repair mastics are known which contain ceramic grits and chemical binders based on a colloidal silica solution or waterglass, but containing no ceramic binders. The disadvantage of these sealants is that they have deteriorated adhesion properties as raw.

Nedostatky dosud známých žárovzdorných tmelů odstraňuje žárovzdorný lepící a správkový tmel, obsahující keramická ostřiva, keramická pojivá, chemická pojivá β chemické přísady podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z pO až 7t hmotnostních procent keramických ostřiv o zrnitostí do. 0,6 mm, 5 až 10 hmotnostních procent plastického žárovzdorného jílu a 20 až 30 hmotnostních procent vodního skls sodného nebo draselného, popřípadě vodného roztoku hexametafosforečnanu sodného nebo amonného s přídavkem koloidního roztoku oxidu křemičitého o celkové hustotě do 1,2 g/cnP.The drawbacks of the hitherto known refractory sealants are overcome by the refractory adhesive and repair sealant comprising ceramic grids, ceramic binders, chemical binders of the chemical additive according to the invention, which consists in that it consists of p0 to 7t by weight of ceramic grit with grain size up to. 0.6 mm, 5 to 10 weight percent plastic refractory clay and 20 to 30 weight percent sodium or potassium waterglass or aqueous sodium or ammonium hexametaphosphate solution with the addition of a colloidal silica solution having a total density of up to 1.2 g / cnP.

Keramické ostřivo je zčásti tvořeno úletem elektrokorundu o zrnitosti maximálně 40 mikrometrů. Dále mohou být do tmelu s výhodou přimíšeny přísady, zvyšující pevnost spoje s podkladem v různých teplotních oblastech. V oblasti teplot do 500 °C je výhodné přimísit do tmelu některou rozpustnou chromitou sůl, v množství 0,5 až 5 hmotnostních procent oxidu chromitého. V oblasti teplot od 500 do 1 000 °C ovlivňuje pevnost spoje příznivě přídavek kyseliny borité a jejich solí v množství 0,5 až 5 hmotnostních procent oxidu boritého.Ceramic grinding is partly made of electrocorundum with a grain size of 40 microns maximum. Furthermore, additives which increase the strength of the bond to the substrate in various temperature regions can advantageously be admixed with the sealant. In the temperature range up to 500 ° C, it is preferable to admix a soluble chromite salt in the amount of 0.5 to 5 weight percent chromium oxide. In the temperature range from 500 to 1000 ° C, the addition of boric acid and its salts in the amount of 0.5 to 5 weight percent of boron oxide positively influences the strength of the joint.

žárovzdorný lepicí e správkový tmel podle vynálezu umožňuje použití při teplotách až do 1 700 °G při minimálních objemových změnách, vyloučení odlupování a tvorby trhlinek ' a zabezpečuje současně dosažení vysoké adheze mezi tmelem a podkladem, vysoké kohézní síly ve vlastním tmelu a dobrou roztíratelnost tmelu. Vysoká pevnost jak vlastního tmelu, tak ve spojeni s podkladem, je dosahována v celém rozsahu teplot a relativně brzo po nanesení tmelu v důsledku přidání anorganických koloidních roztoků, které po částečném odsátí vody z tmelu vyzdívkou, popřípadě po částečném odpaření vody, přejdou v gel.The refractory adhesive sealant according to the invention allows use at temperatures up to 1700 ° C with minimal volume changes, avoiding peeling and cracking, while ensuring high adhesion between the sealant and the substrate, high cohesive forces in the sealant itself and good spreadability of the sealant. The high strength of both the sealant itself and the bond with the substrate is achieved over the entire temperature range and relatively soon after application of the sealant due to the addition of inorganic colloidal solutions which after partial suction of water from the sealant or after partial evaporation of water become gel.

Gel zpevňuje tmel za stavu, kdy má ještě poměrně vysoký obsah vody. Se zvyšující se teplotou gel vysychá, přičemž jeho vazebná schopnost neklesá a zabezpečuje tak značnou kohézi tmelu až do vysokých teplot. Zvýšení adhezní pevnosti no styku tmel - podklad je přitom dosahováno v některých případech přidáním hexametafosforečnanu sodného nebo amonného. Vlastnosti tmelu významně ovlivňuje též jemný podíl ostřiv pod 40 mikrometrů, který je dle vynálezu tvořen úletem elektrokorundu.The gel strengthens the sealant when it still has a relatively high water content. As the temperature rises, the gel dries, while its binding ability does not decrease and thus ensures a considerable cohesive cohesion up to high temperatures. Increasing the adhesion strength of the sealant-substrate contact is achieved in some cases by the addition of sodium or ammonium hexametaphosphate. Also the fine fraction of grit under 40 micrometers, which is formed by electrocorundum drift according to the invention, also significantly influences the sealant properties.

Tento jemný podíl má hlavní význam při použití vodního sklo jako chemického pojivá, protože má příznivý vliv na zvýšeni maximální teploty použití tmelu s vodním sklem. Je to způsobeno tím, že o maximální teplotě použití tmelu rozhoduje hlavně složení nejjemnějších částic tmelu pod 40 mikrometrů. V případě vynálezu je nej jemnější podíl tvořen vodním sklem, žárovzdorným jílem a úletem elektrokorundu. Výsledné složení těchto jemných částic leží ve fázovém ternárním diagramu oxid hlinitý - oxid křemičitý - oxid sodný nebo draselný v oblasti existence korundu, to jest s teplotou tavení nad 1 700 °C.This fine fraction is of major importance when using waterglass as a chemical binder, as it has a beneficial effect on increasing the maximum temperature of use of the waterglass putty. This is due to the fact that the maximum temperature of the sealant application is mainly determined by the composition of the finest sealant particles below 40 microns. In the case of the invention, the finest fraction consists of waterglass, refractory clay and electrocorundum drift. The resulting composition of these fine particles lies in the alumina-silica-sodium or potassium oxide phase ternary diagram in the region of corundum, i.e., with a melting point above 1700 ° C.

V dále popsaných konkrétních případech složeni žárovzdorného lepicího a správkového tmelu podle vynálezu je jako keramické ostřivo použit úlet elektrokorundu o zrnitosti do 40 mikrometrů, elektrokorund o zrnitosti do 0,6 mm, křemenný písek o zrnitosti do 0,6 mm a pálený Samot o zrnitosti do 0,6 mm. Jako keramické pojivo je použit plastický žárovzdorný jíl. Jako chemické pojivo je použito vodní sklo sodné něho draselné, koloidní roztok oxidu křemičitého o hexametafosforečnan sodný nebo omonný. Jako chemická přísado je použit octěn chromitý a kyselina boritá.In the following specific cases of the composition of the refractory adhesive and repair mastic according to the invention, electrocorundum with a grain size of up to 40 microns, electrocorundum with a grain size of up to 0.6 mm, quartz sand with a grain size of up to 0.6 mm and burnt solitude 0.6 mm. A plastic refractory clay is used as the ceramic binder. The chemical binder used is sodium potassium water glass, a colloidal silica solution of sodium hexametaphosphate or ammonium. Chromium vinegar and boric acid are used as chemical additives.

Byly odzkoušeny žárovzdorné lepicí a správkové tmely o tomto složení:Refractory adhesive and repair cements with the following composition have been tested:

Příklad 1Example 1

Tmel do teploty 1 359 °C hmotnostních procent křemenného písku o zrnitosti do 0,6 mm 18 hmotnostních procent korundového úletu o zrnitosti do 40 mikrometrů 24 hmotnostních procent páleného šamotu o zrnitosti do 0,6 mm hmotnostních procent plastického žárovzdorného jílu 22 hmotnostních procent vodního skla sodného hmotnostních procent vodyMastic up to 1,359 ° C weight percent quartz sand up to 0.6 mm 18 weight percent corundum drift up to 40 microns 24 weight percent fired fireclay up to 0.6 mm weight plastic refractory clay 22 weight percent water glass % by weight of water

Tmel o tomto složení vykazuje tyto vlastnosti:The sealant of this composition has the following characteristics:

teplota použití do žárovzdornost obsah oxidu hlinitého po vyžíhání maximální zrnitostApplication temperature to the heat resistance of alumina after annealing, maximum grain size

350 °C 1 730 °C hmot. % 0,6 mm350 ° C 1730 ° C wt. % 0.6 mm

Příklad 2Example 2

Tmel do teploty 1 500 °C hmotnostních procent křemenného písku o zrnitost?, do 0,6 mm 20 hmotnostních procent korundového' úletu o zrnitosti do 40 mikrometrů 40 hmotnostních procent páleného šamotu o zrnitosti do 0,6 mm hmotnostních procent plastického žárovzdorného jílu 1,5 hmotnostních procent hexametafosforečnenu sodného 1 ,5 hmotnostních procent koloidního roztoku oxidu křemičitého 17 hmotnostních procent vodySealant up to 1500 ° C by weight of quartz sand of grain size up to 0.6 mm 20% by weight of corundum drift with grain size up to 40 microns 40% by weight of fireclay with grain size up to 0.6 mm by weight of plastic refractory clay 1, 5 weight percent sodium hexametaphosphate 1.5 weight percent colloidal silica 17 weight percent water

Tmel o tomto složení vykazuje následující vlastnosti:The sealant of this composition shows the following properties:

500 °C 1 750 °C o hmot. % .0,6 mm500 ° C 1750 ° C w. % .0.6 mm

Příklad 3Example 3

Tmel do teploty 1 700 °C hmotnostních procent elektrokorundu o zrnitosti do 0,6 mm 5 hmotnostních procent křemenného písku o zrnitosti do 0,6 mm hmotnostních procent korundového úletu o zrnitosti do 40 mikrometrů 8 hmotnostních procent plastického žárovzdorného jíluMastic up to 1,700 ° C weight percent electrocorundum up to 0.6 mm 5 weight percent quartz sand up to 0.6 mm weight corundum drift up to 40 microns 8 weight percent plastic refractory clay

1,5 hmotnostních procent hexametafosforečnanu sodného 1 ,3 hmotnostních procent koloidního roztoku oxidu křemičitého 17 hmotnostních procent vody1.5 weight percent sodium hexametaphosphate 1.3 weight percent colloidal silica 17 weight percent water

700 °C 1 880 °C hmot. % 0,6 mm700 ° C 1,880 ° C wt. % 0.6 mm

Příklad 4Example 4

Tmel do teploty 1 700 °C se zvýšenou pevností spoje v oblasti nízkých teplot hmotnostních procent elektrokorundu o zrnitosti do 0,6 mm 3 hmotnostních procent křemenného písku o zrnitosti do 0,6 mm hmotnostních procent korundového úletu o zrnitosti do 40 mikrometrů hmotnostních procent plastického žárovzdorného jíluSealant up to 1700 ° C with increased bond strength in the low temperature range weight percent electrocorundum up to 0.6 mm 3 weight percent quartz sand up to 0.6 mm weight corundum drift up to 40 microns weight percent plastic refractory clay

1,5 hmotnostních procent hexametafosforečnanu amonného1.5 weight percent ammonium hexametaphosphate

1,5 hmotnostních procent koloidního roztoku oxidu křemičitého hmotnostní procenta octanu chromitého hmotnostních procent vody1.5 weight percent colloidal silica solution weight percent chromium acetate weight percent water

Tmel o tomto složení má tyto vlastnosti:The sealant of this composition has the following properties:

teplota použití do žárovzdornost obsah oxidu hlinitého po vyžíhání maximální zrnitost doApplication temperature up to heat resistance of alumina content after annealing

700 °C 1 880 °C hmot. % 0,6 mm700 ° C 1,880 ° C wt. % 0.6 mm

Příklad 5Example 5

Tmel do teploty použití 1 500 °C se zvýšenou pevností v oblasti středních teplot hmotnostních procent křemenného písku o zrnitosti do 0,6 mm 20 hmotnostních procent korundového úletu o zrnitosti do 40 mikrometrů 38 hmotnostních procent páleného Samotu o zrnitosti do 0,6 mm .hmotnostních procent plestického žárovzdorného jíluSealant up to 1,500 ° C with increased strength in the medium temperature range weight percent quartz sand up to 0.6 mm 20 weight percent corundum drift up to 40 microns 38 weight percent burnt solitude up to 0.6 mm. percent of plestic refractory clay

1,5 hmotnostních procent hexametafosforečnanu sodného1.5 weight percent sodium hexametaphosphate

1,5 hmotnostních procent koloidního roztoku oxidu křemičitého hmotnostní procenta kyseliny borité 17 hmotnostních procent vody1.5 weight percent colloidal silica weight percent boric acid 17 weight percent water

Tmel o tomto složeni vykazuje následující vlastnosti:The sealant of this composition exhibits the following properties:

teplota použití do žárovzdornost obsah oxidu hlinitého ve vyžíhaném stavu maximální zrnitosttemperature of use up to heat resistance content of alumina in annealed state maximum grain size

500 °C 1 740 °C hmot. % 0,6 mm500 ° C 1740 ° C wt. % 0.6 mm

Claims

1. refractory adhesive and repair putty for joining and repairing refractory products, in particular linings of various kinds and bonding of fibrous materials, comprising ceramic binders, ceramic binders, chemical binders or chemical additives, characterized in that they contain 50 to 70% by weight of ceramic burrs; a particle size of not more than 0.6 mm, 5 to 10% by weight of plastic refractory clay and a chemical binder in an amount of 20 to 30% by weight of sodium or potassium waterglass or aqueous sodium or ammonium hexametaphosphate solution with addition of colloidal silicon dioxide; 2 g / cm2

2. A refractory adhesive and repair mastic according to claim 1, characterized in that the ceramic grit consists in part of an electrocorundum drift with a grain size of not more than 40 microns.

3. A refractory adhesive and repair mastic according to claim 1, characterized in that it contains chemical additives of soluble chromium or boron compounds in an amount of 0.5 to 5% by weight of chromium or boron oxide.