RU2172308C2 - Состав массы углеродсодержащих огнеупоров - Google Patents
Состав массы углеродсодержащих огнеупоровInfo
- Publication number
- RU2172308C2 RU2172308C2 RU99125402A RU99125402A RU2172308C2 RU 2172308 C2 RU2172308 C2 RU 2172308C2 RU 99125402 A RU99125402 A RU 99125402A RU 99125402 A RU99125402 A RU 99125402A RU 2172308 C2 RU2172308 C2 RU 2172308C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- composition
- binder
- carbon
- additive
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 title abstract 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N Resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229960004011 Methenamine Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N Polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к технологии углеродсодержащих огнеупоров на основе тугоплавких оксидов и может быть использовано в огнеупорной и металлургической промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение качества огнеупорных материалов, упрощение технологического процесса на стадии отверждения, в частности повышение жизнеспособности связующего и улучшение взаимодействия его компонентов при полимеризации, а также сокращение времени и снижение температуры отверждения изделия. Предлагаемый состав массы углеродсодержащих огнеупоров содержит, мас.%: резорцинсодержащее органическое связующее с добавкой олигооксипропиленгликоля (в количестве 0,5-5,0 мас.% по отношению к связующему) 5-30, углеродистый компонент 2-30, огнеупорный наполнитель остальное. В качестве огнеупорного наполнителя используют оксиды магния, алюминия, циркония, боксит, карбид кремния, доломит, по отдельности или в смеси. Связующее в качестве отвердителя дополнительно может содержать гексаметилентетрамин в количестве 0,1-10 мас.%, а в качестве модификатора - карбамидформальдегидный олигомер в количестве 5-20 мас.% Наполнитель может дополнительно содержать добавку антиоксиданта в количестве 0,1-5 мас.%, например алюминий, кремний, магний и их сплавы. 4 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии углеродсодержащих огнеупоров на основе тугоплавких оксидов и карбида кремния и может быть использовано в огнеупорной и металлургической промышленности.
Известны массы для изготовления углеродсодержащих огнеупоров из огнеупорного наполнителя, в качестве которого могут быть использованы оксиды магния, алюминия, доломит, карбид кремния и др., углеродистого компонента - графита, сажи, кокса, угольной или коксовой пыли, твердого углерода, бурого угля, а также коксового мусора и смеси полимерных смол, образованных гомополимеризацией резорцинола [заявка Великобритании N 2096985, C 04 B 35/00, 1982 г.].
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигнутому результату является состав массы углеродсодержащих огнеупоров на основе алкилрезорциновой смолы, модифицированной карбамидформальдегидным олигомером [Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке N 97-118725 от 29.10.97] (прототип). Недостатком прототипа является нестабильное качество изделий, обусловленное быстрым твердением (полимеризацией) связующего при смешении его компонентов и, как следствие, некачественным взаимодействием связующего с наполнителем. Связующее не обладает длительной жизнеспособностью и не обеспечивает высокой прочности огнеупоров.
Задачей данного изобретения является повышение качества огнеупорных материалов, упрощение технологического процесса на стадии отверждения, в частности повышение жизнеспособности связующего и снижение температуры при сокращении времени отверждения изделия. Поставленная задача решается предлагаемым составом массы углеродсодержащих огнеупоров, содержащим огнеупорный наполнитель, такой как оксиды магния, алюминия, боксит, доломит и карбид кремния по отдельности или в смеси, углеродистый компонент и резорцинсодержащее органическое связующее, причем связующее содержит поверхностно-активную добавку олигооксипропиленгликоля в количестве 0,5 - 5,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:
резорцинсодержащее органическое связующее с добавкой олигооксипропиленгликоля (в количестве 0,5 - 5,0 мас.% по отношению к связующему) - 5 - 30
углеродистый компонент - 2 - 30
огнеупорный наполнитель - остальное
Отличие предложенного состава от известного заключается в том, что в состав связующего введена поверхностно-активная добавка в виде олигооксипропиленгликоля в количестве 0,5 - 5,0% по отношению к связующему. В качестве отвердителя связующее дополнительно может содержать 0,1 - 10 мас.% гексаметилентетрамина. Состав массы может дополнительно содержать добавку антиоксиданта в количестве 0,1 - 5 мас.%, например алюминий, кремний, магний и их сплавы. В качестве огнеупорного наполнителя состав массы может содержать диоксид циркония. В качестве модификатора связующее дополнительно может содержать карбамидформальдегидный олигомер в количестве 5 - 20 мас.%.
резорцинсодержащее органическое связующее с добавкой олигооксипропиленгликоля (в количестве 0,5 - 5,0 мас.% по отношению к связующему) - 5 - 30
углеродистый компонент - 2 - 30
огнеупорный наполнитель - остальное
Отличие предложенного состава от известного заключается в том, что в состав связующего введена поверхностно-активная добавка в виде олигооксипропиленгликоля в количестве 0,5 - 5,0% по отношению к связующему. В качестве отвердителя связующее дополнительно может содержать 0,1 - 10 мас.% гексаметилентетрамина. Состав массы может дополнительно содержать добавку антиоксиданта в количестве 0,1 - 5 мас.%, например алюминий, кремний, магний и их сплавы. В качестве огнеупорного наполнителя состав массы может содержать диоксид циркония. В качестве модификатора связующее дополнительно может содержать карбамидформальдегидный олигомер в количестве 5 - 20 мас.%.
Такая совокупность признаков состава массы для упрощения и сокращения процесса ее отверждения, повышения жизнеспособности связующего и качества огнеупоров в литературе не известна.
Пример 1
Состав массы известковопериклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы (в кг) смешивали сухим способом в Z-образном смесителе 20 мин.:
доломит - 86,5;
графит тигельный - 6,5;
Резорцинсодержащее органическое связующее, состоящее из следующих компонентов:
резорцин-альдегидной смолы - 6,97;
олигооксипропиленгликоля - 0,03.
Состав массы известковопериклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы (в кг) смешивали сухим способом в Z-образном смесителе 20 мин.:
доломит - 86,5;
графит тигельный - 6,5;
Резорцинсодержащее органическое связующее, состоящее из следующих компонентов:
резорцин-альдегидной смолы - 6,97;
олигооксипропиленгликоля - 0,03.
Приготовленную массу вылеживали на воздухе 2 ч. Затем из нее полусухим способом формовали огнеупорные изделия под давлением 100 МПа и отверждали при комнатной температуре в течение 24 ч.
Огнеупоры, полученные по предлагаемому способу, обладали следующими свойствами:
Предел прочности при сжатии, МПа 59,5 ± 6,1
Предел прочности при трехточечном изгибе, МПа 8,1 ± 1,0
Средняя плотность, г/см3 3,09
Открытая пористость, % 7,2
Пример 2
Состав массы периклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
периклаз электроплавленный - 79;
графит чешуйчатый - 15.
Предел прочности при сжатии, МПа 59,5 ± 6,1
Предел прочности при трехточечном изгибе, МПа 8,1 ± 1,0
Средняя плотность, г/см3 3,09
Открытая пористость, % 7,2
Пример 2
Состав массы периклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
периклаз электроплавленный - 79;
графит чешуйчатый - 15.
Резорцинсодержащее органическое связующее, состоящее из следующих компонентов:
резорцин-альдегидной смолы - 5,55;
гексаметилентетрамина - 0,35;
олигооксипропиленгликоля - 0,1.
резорцин-альдегидной смолы - 5,55;
гексаметилентетрамина - 0,35;
олигооксипропиленгликоля - 0,1.
Затем из нее формуют огнеупорные изделия и термообрабатывают при температуре 160oC в течение 3 ч.
Огнеупоры, полученные по предлагаемому способу, обладают следующими свойствами:
Предел прочности при сжатии, МПа - 42,3 ± 2,7
Предел прочности при трехточечном изгибе, МПа - 5,1 ± 0,3
Средняя плотность, г/см3 - 2,91
Открытая пористость, % - 9,0
Пример 3
Состав массы алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
боксит - 81,0;
графит чешуйчатый - 10;
алюминий - 3.
Предел прочности при сжатии, МПа - 42,3 ± 2,7
Предел прочности при трехточечном изгибе, МПа - 5,1 ± 0,3
Средняя плотность, г/см3 - 2,91
Открытая пористость, % - 9,0
Пример 3
Состав массы алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
боксит - 81,0;
графит чешуйчатый - 10;
алюминий - 3.
Резорцинсодержащее органическое связующее, состоящее из следующих компонентов:
резорцин-альдегидной смолы - 5,76;
гексаметилентетрамина - 0,2;
олигооксипропиленгликоля - 0,04.
резорцин-альдегидной смолы - 5,76;
гексаметилентетрамина - 0,2;
олигооксипропиленгликоля - 0,04.
Затем из нее формуют огнеупорные изделия и отверждают при 170oC течение 3 ч.
Огнеупоры, полученные по предлагаемому способу, обладают следующими свойствами:
Предел прочности при сжатии, МПа - 46,7 ± 3,8
Средняя плотность, г/см3 - 2,78
Открытая пористость, % - 12,4
Пример 4
Состав массы корундоцирконийграфитовых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
корунд электроплавленный - 74;
диоксид циркония - 10;
графит чешуйчатый - 10.
Предел прочности при сжатии, МПа - 46,7 ± 3,8
Средняя плотность, г/см3 - 2,78
Открытая пористость, % - 12,4
Пример 4
Состав массы корундоцирконийграфитовых огнеупоров
Следующие компоненты массы смешивают в количестве (в кг):
корунд электроплавленный - 74;
диоксид циркония - 10;
графит чешуйчатый - 10.
Резорцинсодержащее органическое связующее, состоящее из следующих компонентов;
резорцин-альдегидной смолы - 4,48;
карбамидформальдегидного олигомера - 1,02;
гексаметилентетрамина - 0,40;
олигооксипропиленгликоля - 0,1.
резорцин-альдегидной смолы - 4,48;
карбамидформальдегидного олигомера - 1,02;
гексаметилентетрамина - 0,40;
олигооксипропиленгликоля - 0,1.
Затем из нее формуют огнеупорные изделия и термообрабатывают при температуре 170oC в течение 3 ч.
Огнеупоры, полученные по предлагаемому способу, обладают следующими свойствами:
Предел прочности при сжатии, МПа - 61,7 ± 5,3
Средняя плотность, г/см3 - 3,34н
Предел прочности при сжатии, МПа - 61,7 ± 5,3
Средняя плотность, г/см3 - 3,34н
Claims (4)
1. Состав массы углеродсодержащих огнеупоров, содержащий огнеупорный наполнитель, например оксид магния, оксид алюминия, доломит, боксит, карбид кремния по отдельности или в смеси, углеродистый компонент в виде графита, сажи, кокса или твердого углерода по отдельности или в смеси, также резорцинсодержащее органическое связующее, модифицированное добавкой, отличающийся тем, что в качестве добавки оно содержит поверхностно-активное вещество олигооксипропиленгликоль в количестве 0,5 - 5,0 мас.% по отношению к связующему при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:
Резорцинсодержащее органическое связующее с добавкой олигооксипропиленгликоля - 5 - 30
Углеродистый компонент - 2 - 30
Огнеупорный наполнитель - Остальное
2. Состав массы по п.1, отличающийся тем, что в качестве отвердителя он дополнительно содержит гексаметилентетрамин в количестве 0,1 - 10 мас.% по отношению к связующему.
Резорцинсодержащее органическое связующее с добавкой олигооксипропиленгликоля - 5 - 30
Углеродистый компонент - 2 - 30
Огнеупорный наполнитель - Остальное
2. Состав массы по п.1, отличающийся тем, что в качестве отвердителя он дополнительно содержит гексаметилентетрамин в количестве 0,1 - 10 мас.% по отношению к связующему.
3. Состав массы по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит добавку антиоксиданта в количестве 0,1 - 5 мас.%, например алюминий, кремний, магний и их сплавы.
4. Состав массы по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве огнеупорного наполнителя он содержит диоксид циркония.
5. Состав массы по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве модификатора он дополнительно содержит карбамидформальдегидный олигомер в количестве 5 - 20 мас.% по отношению к связующему.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99125402A RU99125402A (ru) | 2001-08-20 |
| RU2172308C2 true RU2172308C2 (ru) | 2001-08-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4690909A (en) | Silicon carbide-graphite composite material and process for producing same | |
| KR101922751B1 (ko) | 경량 세라믹 물질의 제조 방법 | |
| CA1300177C (en) | Alumina-zirconia ceramics reinforced with silicon carbide whiskers | |
| US4627945A (en) | Method of manufacturing an injection molded refractory shape and composition thereof | |
| JPH08506563A (ja) | 高密度の自己焼結炭化ケイ素／炭素−黒鉛複合体及びその製造方法 | |
| Zhang et al. | Effect of BN content on elastic modulus and bending strength of SiC-BN in situ composites | |
| US4735974A (en) | Binder system for castable ceramics | |
| US4990469A (en) | Refractory material and process for production of the same | |
| EP0577733B1 (en) | Vibratable resin-bonded refractory composition | |
| RU2172308C2 (ru) | Состав массы углеродсодержащих огнеупоров | |
| US4588442A (en) | Refractory composition | |
| EP0257134A1 (en) | A method for producing high-density sintered silicon carbide articles | |
| US5055433A (en) | Refractory having high resistance to corrosion and spalling and manufacturing method thereof | |
| US5064787A (en) | Ramming compositions | |
| US5328879A (en) | Binding and plasticizing agent for preparing carbon-containing, refractory, ceramic materials and material prepared therewith | |
| RU2238921C1 (ru) | Комплексная разжижающая органоминеральная добавка для огнеупорных формовочных систем и способ изготовления материалов с ее применением | |
| US4302372A (en) | Non-fired silicon carbide refractories | |
| EP0469786B1 (en) | High surface area magnesia as hardener for phenolic resins | |
| EP0331771B1 (en) | Improved binder system for castable ceramics | |
| JP2001247377A (ja) | 窒化珪素鉄粉末、その評価方法、及び用途 | |
| US5145887A (en) | High surface area magnesia as hardener for phenolic resins | |
| RU1807982C (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупоров | |
| RU2210459C2 (ru) | Способ изготовления сталеразливочного припаса | |
| KR20230145787A (ko) | 저열팽창 마그네시아 카본질 내화물 및 이의 제조방법 | |
| JP3308902B2 (ja) | 炭素含有耐火物用原料及びその製造方法 |