RU2299871C1 - Refractory coating composition - Google Patents
Refractory coating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299871C1 RU2299871C1 RU2005139596/03A RU2005139596A RU2299871C1 RU 2299871 C1 RU2299871 C1 RU 2299871C1 RU 2005139596/03 A RU2005139596/03 A RU 2005139596/03A RU 2005139596 A RU2005139596 A RU 2005139596A RU 2299871 C1 RU2299871 C1 RU 2299871C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- coating
- ruzin
- electrocorundum
- kaolin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике производства огнеупорных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от коррозионных сред при технологических нагревах и в процессе изготовления деталей и полуфабрикатов.The invention relates to techniques for the production of refractory materials that can be used as protective coatings against corrosive media during process heating and in the manufacturing process of parts and semi-finished products.
В высокотемпературных технологических процессах керамической, стекольной, металлургической промышленности для защиты рабочей поверхности огнеупоров, преимущественно шамотного класса, применяют защитные покрытия от агрессивного воздействия газов, расплавов и шлаков.In high-temperature technological processes of the ceramic, glass, and metallurgical industries, protective coatings from the aggressive effects of gases, melts, and slag are used to protect the working surface of refractories, mainly of chamotte class.
Композиции для огнеупорных покрытий содержат керамическую компоненту, одно или два связующих на основе органических и неорганических соединений, модифицирующие добавки, повышающие устойчивость покрытия от воздействия конкретных агрессивных сред. Наиболее широко применимы композиции с использованием цирконосодержащих компонентов (SU 539012, 27.12.76; SU 791704, 30.12.80; SU 1291583, 23.02.87; SU 1308595, 07.05.87; SU 1020404, 30.05.83; SU 1031954, 30.07.83; SU 1043134, 23.09.83; SU 1604795, 07.11.90).Compositions for refractory coatings contain a ceramic component, one or two binders based on organic and inorganic compounds, modifying additives that increase the resistance of the coating to specific aggressive environments. The most widely used compositions using zircon-containing components (SU 539012, 12.27.76; SU 791704, 30.12.80; SU 1291583, 02.23.87; SU 1308595, 07.05.87; SU 1020404, 30.05.83; SU 1031954, 30.07.83 ; SU 1043134, 09/23/83; SU 1604795, 11/7/90).
Недостатком известных составов является низкая температура использования в пределах 1350-1450°С.A disadvantage of the known compositions is the low temperature of use in the range of 1350-1450 ° C.
Известны огнеупорные смеси, содержащие в качестве наполнителя алюмосиликатную керамику или ее компоненты, графит, кремний содержащий компонент, фосфатное связующее, воду (SU 1105486, 1984; SU 889643, 1981; SU 893952, 1981; SU 804603, 1980; SU 791690, 1980; SU 1090676, 1984; RU 2028280, 1995; RU 2136633, 1999).Refractory mixtures are known containing aluminosilicate ceramics or its components, graphite, silicon containing component, phosphate binder, water (SU 1105486, 1984; SU 889643, 1981; SU 893952, 1981; SU 804603, 1980; SU 791690, 1980; SU 1090676, 1984; RU 2028280, 1995; RU 2136633, 1999).
Недостатком таких композиций является малая адгезионная способность покрытия, быстрая потеря термопрочности и образования открытой пористости при выгорании углерода (графита), что снижает эксплуатационный ресурс покрытия.The disadvantage of such compositions is the low adhesive ability of the coating, the rapid loss of heat resistance and the formation of open porosity when carbon (graphite) burns out, which reduces the operational life of the coating.
Известны композиции для защиты огнеупора от воздействия агрессивных газов и расплавов металлов в температурном интервале 1500-1700°С, содержащие алюмосиликатные компоненты, неорганическое и органическое связующее, добавки и воду (SU 444761, 1972; SU 493449, 1972; SU 607818, 1976; SU 608784, 1976; SU 655688, 1979, SU 1079634, 1984; SU 1339111, 1987; SU 1604795, 1990; SU 1655949, 1992; RU 2049761, 1995; RU 2190584, 2002; RU 2239616, 2004; RU 2213714, 2003).Known compositions for protecting refractory materials from aggressive gases and metal melts in the temperature range 1500-1700 ° C, containing aluminosilicate components, inorganic and organic binders, additives and water (SU 444761, 1972; SU 493449, 1972; SU 607818, 1976; SU 608784, 1976; SU 655688, 1979, SU 1079634, 1984; SU 1339111, 1987; SU 1604795, 1990; SU 1655949, 1992; RU 2049761, 1995; RU 2190584, 2002; RU 2239616, 2004; RU 2213714, 2003).
Недостатками известных решений являются неравномерность толщины покрытий вследствие высокой вязкости или тиксотропности композиций, низкая адгезионная связь, высокое содержание стеклофазы, что ограничивает защитные свойства в нестационарных тепловых режимах, значительная пористость и, как следствие, проникновение корродирующего агента в поры огнеупора и его разрушение.The disadvantages of the known solutions are the unevenness of the coating thickness due to the high viscosity or thixotropy of the compositions, low adhesive bond, high glass phase content, which limits the protective properties in unsteady thermal conditions, significant porosity and, as a result, penetration of the corrosive agent into the pores of the refractory and its destruction.
Наиболее близкой к предлагаемой композиции является сырьевая смесь для получения защитного покрытия, включающая кальцийалюмфосфатное связующее, алюминиевую пудру, сульфитный щелок, 41-52%-ный воднодисперсионный полимер при следующем соотношении компонентов, мас.%Closest to the proposed composition is a raw material mixture to obtain a protective coating, including calcium aluminum phosphate binder, aluminum powder, sulphite liquor, 41-52% aqueous dispersion polymer in the following ratio of components, wt.%
(SU 1046226, 07.10.83, Бюл. №37)(SU 1046226, 10.10.83, Bull. No. 37)
Недостаток известного решения заключается в использовании взрывоопасной мелкодисперсной алюминиевой пудры, требующей предварительной защиты и высокого содержания связующего. Кроме того, защитное покрытие, полученное из этой смеси, не может быть использовано выше температуры плавления частично окисленного алюминия, из которого состоит алюминиевая пудра.A disadvantage of the known solution is the use of explosive finely dispersed aluminum powder, requiring preliminary protection and a high binder content. In addition, the protective coating obtained from this mixture cannot be used above the melting temperature of partially oxidized aluminum, of which aluminum powder is composed.
Цель изобретения - повышение качества огнеупорного покрытия.The purpose of the invention is improving the quality of the refractory coating.
Поставленная цель достигается тем, что композиция для изготовления огнеупорного покрытия, включающая алюмооксидную керамическую компоненту, комплекс из фосфатного и органического связующего, воду, в качестве алюмооксидной керамической компоненты содержит смесь из электрокорунда, оксидала и каолина, связующий комплекс содержит алюмомагниевый фосфат и сополимер акриловой кислоты "Рузин 12" при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the composition for the manufacture of a refractory coating comprising an alumina ceramic component, a complex of a phosphate and organic binder, water, as an alumina ceramic component contains a mixture of alumina, oxide and kaolin, the binder complex contains aluminum-magnesium phosphate and an acrylic acid copolymer " Ruzin 12 "in the following ratio of components, wt.%:
Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем:The essence of the proposed technical solution is as follows:
- введение электрокорунда, в качестве основы керамической компоненты, обосновано его стабильной структурой, твердостью против истирания, а его амфотерность обеспечивает устойчивость против воздействия кислотных и щелочных сред;- the introduction of electrocorundum, as the basis of the ceramic component, is justified by its stable structure, hardness against abrasion, and its amphotericity provides stability against exposure to acid and alkaline environments;
- введение оксидала и каолина позволяет устранить возможные дефекты в упаковке электрокорундовых частиц при высоких температурах и придать прочность в качестве высокотемпературной керамической связки;- the introduction of oxidal and kaolin allows you to eliminate possible defects in the packaging of electrocorundum particles at high temperatures and give strength as a high-temperature ceramic bond;
- использование сополимера акриловой кислоты под торговой маркой "Рузин 12" в композиции увеличивает эксплуатационные свойства покрытия в сырце за счет повышения адгезии и эластичности композиции, что повышает сопротивляемость покрытия при транспортировке против скалывающих и ударных нагрузок, при удалении избытка воды при сушке повышается трещиностойкость, а доверительные интервалы содержания "Рузин 12" обусловлены тем, что ниже 2 мас.% возможно осыпание покрытия с поверхности огнеупора, а выше 3 мас.% увеличивается технологическое время удаления влаги;- the use of an acrylic acid copolymer under the brand name "Ruzin 12" in the composition increases the performance properties of the coating in the raw material by increasing the adhesion and elasticity of the composition, which increases the resistance of the coating during transportation against shearing and impact loads, while removing excess water during drying, the crack resistance increases, and confidence intervals of the content of "Ruzin 12" are due to the fact that below 2 wt.% it is possible to shed the coating from the surface of the refractory, and above 3 wt.% the technological time moisture removal;
- присутствие в композиции алюмомагниевого фосфата позволяет получить покрытие с повышенной термостойкостью и прочностью сцепления при температурах эксплуатации выше 1500°С, формирующееся при комнатных температурах, ввести ион магния, как модифицированную добавку, устойчивую к расплавам стекол и металлов, а концентрационные пределы алюмомагниевого фосфата ограничены технологическим временем живучести и дегидрадации онными процессами при высоких температурах;- the presence of aluminum-magnesium phosphate in the composition makes it possible to obtain a coating with increased heat resistance and adhesion strength at operating temperatures above 1500 ° C, which forms at room temperatures, introduce magnesium ion as a modified additive, resistant to glass and metal melts, and the concentration limits of aluminum-magnesium phosphate are limited by the technological time survivability and dehydration processes at high temperatures;
- концентрационные пределы содержания воды определены с позиций нанесения покрытия известными методами эжекционного распыления или шликерной пропитки, так как при 20 мас.% воды вязкость композиции позволяет нанести необходимый слой покрытия только намазкой, а при 30 мас.% воды сложно удержать на поверхности огнеупора покрытие расчетной толщины, что приводит к циклическому нанесению последующих слоев после предварительной сушки нанесенного слоя.- the concentration limits of the water content are determined from the standpoint of coating by known methods of ejection spraying or slip impregnation, since at 20 wt.% water the viscosity of the composition allows the necessary coating layer to be applied only by spreading, and at 30 wt.% water it is difficult to keep the calculated coating on the surface of the refractory thickness, which leads to the cyclic application of subsequent layers after preliminary drying of the applied layer.
Примеры осуществления предлагаемого технического решения с использованием исходных материалов:Examples of the implementation of the proposed technical solutions using raw materials:
Электрокорунд ТУ 3988-075-0022450-99Electrocorundum TU 3988-075-0022450-99
Оксидал ТУ - 8.39157-26003 (пыль электрофильтров Ачинского глиноземного комбината, очищенная от железа и щелочных компонентов и прокаленная до α - Al2O3)Oxidal TU - 8.39157-26003 (dust of electrostatic precipitators of the Achinsk Alumina Refinery, cleaned of iron and alkaline components and calcined to α - Al 2 O 3 )
Каолин ТУ - 57-29-070-00284530-96Kaolin TU - 57-29-070-00284530-96
"Рузин 12" ТУ 2241-005-57845504-2003"Ruzin 12" TU 2241-005-57845504-2003
Алюмомагниевый фосфат ТУ 2149-068-10964029-2000Aluminum Magnesium Phosphate TU 2149-068-10964029-2000
Вода - техническаяWater - technical
Сырьевую смесь готовят следующим образом:The raw material mixture is prepared as follows:
Пример 1. Готовили водно-дисперсионный комплекс связующего, содержащего 6 г 50% концентрации акриловой эмульсии "Рузин" 12" и 54 г 50% концентрации раствора алюмомагниевого фосфата. Компоненты для гомогенизации перемешивали в течение 5 мин.Example 1. A water-dispersion binder complex was prepared containing 6 g of a 50% concentration of Ruzin 12 "acrylic emulsion and 54 g of a 50% concentration of aluminum-magnesium phosphate solution. The components for homogenization were mixed for 5 minutes.
В смеситель загружают сухие компоненты из расчета на 100 г композиции: 35,2 г электрокорунда, 4,0 г оксидала и 0,8 г каолина. Сухие компоненты перемешивают в течение 10-15 мин. Полученную смесь порционно вводили в водно-дисперсионный комплекс связующего при постоянном смешивании в течении 20 мин. Готовую композицию распылением наносили на карбидкремниевые подложки и высушивали при температуре 100-120°С в течение 2-3 часов.Dry components are loaded into the mixer based on 100 g of the composition: 35.2 g of electrocorundum, 4.0 g of oxidal and 0.8 g of kaolin. Dry components are mixed for 10-15 minutes. The resulting mixture was introduced portionwise into the aqueous dispersion complex of the binder with constant mixing for 20 minutes. The finished composition was sprayed onto silicon carbide substrates and dried at a temperature of 100-120 ° C for 2-3 hours.
Пример 2. Готовили в мешалке водно-дисперсионный комплекс связующего из расчета 5 г 50% концентрации акриловой эмульсии "Рузин 12" и 45 г 50% концентрации раствора алюмомагниевого фосфата. Компоненты перемешивали в течение 5 мин.Example 2. A water-dispersion binder complex was prepared in a mixer at the rate of 5 g of a 50% concentration of acrylic emulsion “Ruzin 12” and 45 g of a 50% concentration of a solution of aluminum-magnesium phosphate. The components were mixed for 5 minutes.
Сухие компоненты загружали в смеситель из расчета: 44 г электрокорунда, 5 г оксидала и 1 г каолина. Смешивание проводили в сухом виде в течение 12 мин. Полученную сухую смесь порционно вводили в водно-дисперсионный комплекс связующего при постоянном перемешивании, общее время смешивания составляло 18 мин. Готовую композицию распылением наносили на рабочую поверхность шамотного огнеупора для футеровки стекловаренных печей и высушивали в течение 2 часов.The dry components were loaded into the mixer at the rate of: 44 g of electrocorundum, 5 g of oxidal and 1 g of kaolin. Mixing was carried out dry for 12 minutes. The resulting dry mixture was introduced portionwise into the aqueous dispersion complex of the binder with constant stirring; the total mixing time was 18 min. The finished composition was sprayed onto the working surface of fireclay refractory for lining glass melting furnaces and dried for 2 hours.
Пример 3. Готовили в мешалке водно-дисперсионный комплекс связующего из расчета 4 г 50% концентрации акриловой эмульсии "Рузин 12" и 36 г 50% концентрации раствора алюмомагниевого фосфата. Компоненты перемешивали в течение 5 мин.Example 3. A water-dispersion binder complex was prepared in a mixer at the rate of 4 g of a 50% concentration of the Ruzin 12 acrylic emulsion and 36 g of a 50% concentration of a solution of aluminum-magnesium phosphate. The components were mixed for 5 minutes.
Сухие компоненты загружали в смеситель из расчета 52,8 г электрокорунда, 6 г оксидала, 1,2 г коалина. Смешивание проводили в сухом виде в течение 10 мин. Полученную сухую смесь порционно вводили в водно-дисперсионный комплекс связующего при постоянном перемешивании в течение 25 мин. Готовую композицию наносили на внутреннюю поверхность шамотного металлопровода для разливки стали путем пролива шликера через внутреннюю полость металлопровода и высушивали в течение 1 часа.The dry components were loaded into the mixer at the rate of 52.8 g of electrocorundum, 6 g of oxidal, 1.2 g of koalin. Mixing was carried out dry for 10 minutes. The resulting dry mixture was introduced portionwise into the aqueous dispersion complex of the binder with constant stirring for 25 minutes. The finished composition was applied to the inner surface of the chamotte metal wire for casting steel by pouring a slip through the inner cavity of the metal wire and dried for 1 hour.
Полученные варианты изделий с предложенным покрытием были предварительно испытаны в разных условиях. Карбидокремниевые пластины с покрытием толщиной 2-3 мм были использованы в качестве подложек при спекании корундомуллитовых изделий при температуре 1650°С. Оборачиваемость пластин увеличилась в 25-30 раз при сохранении адгезионной прочности покрытия. После 25-кратного оборота пластин прочность на сдвиг по значениям была равна прочности карбидокремниевого материала, так как разрушение проходило по объему пластины.The obtained options for products with the proposed coating were previously tested under different conditions. Silicon carbide plates coated with a thickness of 2-3 mm were used as substrates for sintering corundum-mullite products at a temperature of 1650 ° C. The turnover of the plates increased by 25-30 times while maintaining the adhesive strength of the coating. After a 25-fold rotation of the plates, the shear strength was equal in value to the strength of the silicon carbide material, since the destruction passed through the volume of the plate.
Идентичный характер разрушения установлен при использовании шамотных изделий с покрытием при варке стекла "Е", для выработки базальтового стекловолокна и при разливке стали.The identical nature of the destruction was established when using fireclay products with a coating when cooking glass E, for the production of basalt fiberglass and for casting steel.
При разливке 150 т стали не происходило зарастание металлопровода, и он мог быть использован в следующих технологических циклах. Положительные результаты были получены при использовании композиции в корундовых тиглях при индукционной плавке никелевых сплавов, где было исключено засорение сплава материалом тигля. В лабораторных условиях экспериментально подтверждена возможность использования предложенной композиции в заделке трещин, сколов и технологических швов при кладке футеровок тепловых агрегатов.When casting 150 tons of steel, the metal wire did not overgrow, and it could be used in the following technological cycles. Positive results were obtained when using the composition in corundum crucibles during induction melting of nickel alloys, where clogging of the alloy with crucible material was excluded. In laboratory conditions, the possibility of using the proposed composition in sealing cracks, chips and technological joints when laying the lining of thermal units has been experimentally confirmed.
Таким образом, была подтверждена техническая полезность и реализованы поставленные цели заявляемого объекта.Thus, the technical usefulness was confirmed and the goals of the claimed object were realized.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139596/03A RU2299871C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Refractory coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139596/03A RU2299871C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Refractory coating composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2299871C1 true RU2299871C1 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=38310678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139596/03A RU2299871C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Refractory coating composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299871C1 (en) |
-
2005
- 2005-12-20 RU RU2005139596/03A patent/RU2299871C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4061501A (en) | Refractory linings | |
JPH06502140A (en) | Refractory materials bonded by sialon matrix and preparation method | |
CN111621175A (en) | Ceramic fiber coating containing nano-alumina | |
CN111040478B (en) | Non-oxide slag adhesion-resistant coating, preparation method and application thereof, and high-temperature-resistant coating | |
US4304605A (en) | High temperature resistant coating composition | |
RU2299871C1 (en) | Refractory coating composition | |
JP4571588B2 (en) | Silicon carbide ceramic member having an oxide layer | |
US3179526A (en) | Refractory bonding mortar | |
US7452606B2 (en) | Silicon carbide ceramic components having oxide layer | |
US7732026B2 (en) | Silicon carbide ceramic components having oxide layer | |
US10487224B2 (en) | Refractory coating material containing low biopersistent fibers and method for making the same | |
RU2596233C1 (en) | Fire-resistant gunning mass | |
JPH0687667A (en) | Zirconia-mullite containing castable refractory | |
RU2515144C1 (en) | Liquid refractory composition | |
CN105481386A (en) | Antioxidative coating for carbon fireproof materials | |
CN107793162B (en) | Degradable soluble ceramic fiber daub and use method thereof | |
SU765242A1 (en) | Engobing coating for refractory materials | |
JP5594406B2 (en) | Construction method of irregular refractories | |
RU2521540C2 (en) | Thermostable ceramic composite | |
JPS6295353A (en) | Coating material composition for coating refractory | |
CN112979166B (en) | High-temperature-resistant low-expansion glaze coating, glaze high-temperature-resistant material and preparation method thereof | |
KR101396246B1 (en) | Magnesia refractory materials for cement rotary kiln and magnesia refractory using the same | |
EP2637980B1 (en) | Protective surface coating composition for resin bonded refractory bricks and its method of production | |
KR20050082469A (en) | Refractory mending materials of fused silica | |
SU798506A1 (en) | Protective coating for termocouple tips |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091221 |