Огнеупорный клей Советский патент 1989 года по МПК C04B28/34 C04B12/02 

. (21) 4044372/29-33 (22) 28.03,86 (46) 30ЛО,89. Бюл. № 40

(71)Специализированная проектно- конструкторская организация по наладке технологических процессов производства и оказанию помощи предприятиям и Рижский политехнический институт им. А,я. Пельше

(72)Я,Я, Вилшкерст, 10.Я. Эйдук, УгЯо Седмалис, 0,Ф, Бауманис, К.В,Ро

зе и А,Е, Гуревич

(53)666,763(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № П58541, кл, С 04 В 28/34, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1154869, кл, С 04 В 28/34, 1983.

(54)ОГНЕУПОРНЫЙ КЛЕЙ

(57) Изобретение относится к составу огнеупорного клея, используемого для строительства i-ти ремонта футеровок тепловых агрегатов. Цель изобретения - повьппение адгезии и механической прочности клеевого соединения и снижение усадки при эксплуатации. Огнеупорный ,клей имеет следующий сое- тав, мас.%: фосфатное связующее 26- 395 выеокоглиноземистый мертель 22- 28; отработанный катализатор нефтехимического производства 16-20; керамзитовая 5-81 технический глицерин Oj8-l,6; вода остальное. Огнеупорный клей имеет адгезию 13,3- 16,2 Н/м -10 , прочность на отрыв 6,2-7,1 МПа, на сдвиг 22,3-26,0 МПа, усадку при 0,58-0,64%, 1 табл.

3

Изобретение относится к составу огнеупорного клея, используемого, например, для строительства или ремонта футеровок тепловых агрегатов.

Цель изобретения - повышение адгезии и механической прочности клеевого соединения и снижение усадки при эксплуатации.,

В качестве тонкозернистого наполнителя в клеевой композиции используется высокоглиноземистый мертель (например, МШ-42, ГОСТ 6137-80) в сочетании с отработанным катализатором нефтехимического производства (например, марки ИМ-2201, ТУ 38-30- 21-78). В качестве фосфатного связующего применяются выпускаемые промышленностью апюмохромфосфатное (ТУ 6-18-166-83) или алюмоборфосфатное

связующее (ТУ 21 Латв ССР 31-71-85). Соотношение мертеля, и катализатора обеспечивает достаточно активное взаимодействие с фосфатным связующим и направленное низкотемпературное структурообразование. Синтез низкотемпературного фазового состава направлен на образование гидратов орто- фосфата алюминия, минуя стадию образования нестабильных мета- и пирофос- фатов.

Керамзитовая пыль, являясь, дегидратированной глиной, связьшает воду и активизирует реакцию твердения при низких температурах. Главным продуктом взаимодействия является пирофос- фат кремния, который при повышении температуры и синтезе высокотемпературного фазового состава препятстОд

а сд

Од Од 1

вует кристобалитизации AlPO и направляет синтез на образование самой устойчивой формы (АЙР04-тридимита). При средних температурах (1000- 1200°С) в композиции присутствует достаточное количество аморфных фосфатов, обеспечивающих высокую проч- ность клея в этом температурном интервале. При максимальных температурах (1200-1400 С) происходит спекание и кристаллизация А1Р04-тридимита, разложение пирофосфата кремния с возгонкой PjOy и выделение аморфногр SiOj, Кристаллизация и модификацион- ные переходы в данном случае компенсируют усадки спекания, так как протекают с увеличением объема.

При взаимодействии фосфатного связующего с техническим глицерином происходят реакции эстерификации и образовавшиеся полимерные эфиры фосфорной кислоты (глицерофосфаты) оказывают пластифицирующее действие, .регулируют скорость схватьшания и снижают поверхностное натяжение клея В результате улучшается смачивающая способность, адгезия клея к огнеупорным материалам и прочность получаемого соединения.

Заявленные пределы содержания мертеля и отработанного катализатора обусловлены получением оптимальной структуры и фазового состава клея как при низкотемпературном твердении так и при эксплуатации. Изменение состава в более широких пределах вызывает ухудшение физико-механических свойств и технико-экономических показателей (увеличение содержания«фосфатного связующего вызывает появление несвязанного и дестабилизации композиции). Пределы добавок керамзитовой пыпи и глицерина также экспериментально подобраны для получения комплекса оптимальных свойств огнеупорного клея.

Пример. В быстроходном смесителе готовят огнеупорный клей следующего состава, мас.%: фосфатное связующее АХ,ФС 26; мертель МШ 42-28; отработанный катализатор ИМ-2201 16; керамзитовая пыль 5; технический глицерин 0,8; вода 24,2. Компоненты перемешивают до получения однородной, сметанообразной смеси и наносят на

5

0

5

0

5

0

5

0

5

обеспыленную поверхность огнеупора толщиной 3-5 мм. Склеиваемые изделия прижимают, чтобы лишний клей равномерно вьделился из шва и толщина его составила 1-3 мм. Склеенные изделия или кладка из огнеупорного кирпича должны просушиваться при 15-25°С в течение двух сторон, после чего могут поступать в эксплуатацию при тем- , пературах до .

Пример2. По аналогичной примеру 1 технологии готовят огнеупорный клей следующего состава, мас.%: фосфатное связующее АБФС 32; мертель МШ 42-25; отработанный катализатор ИМ-2201 18; керамзитовая пыль 7; технический глицерин 1,2; вода 16,8.

П РИМ е р 3. По аналогичной примеру 1 технологии готовят огнеупорный тшей следующего состава, мас.%: фосфатное связующее АХФС 39; мертель МШ 42-22; отработанный катализатор ИМ-2201 20; керамзитовая пыль 8, технический глицерин 1,6; вода 9,4.

Основные физико-технические характеристики предлагаемого клея -и клея, по прототипу, подтвержденные актом испытаний, приведены в таблице.

Формула изобретения

Огнеупорньм клей, включающий фосфатное связующее, глиноземсодержащий компонент, отработанный катализатор нефтехимического производства и воду, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения адгезии и механической прочности клеевого соединения и снижения усадки при эксплуатации, он содержит в качестве глиноземсодер- жащего компонента высокоглиноземис- тьш мертель и дополнительно керамзитовую пыль и технический глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфатное связующее 26-39 Бысокоглиноземистый мертель22-28

Отработанный катализатор нефтехимического производства 16-20 Керамзитовая пыль ..5-8

Технический глицерин0,8-J,6

ВодаОстальное

Кажущая плотность, кг/м Вязкость по ВЗ-3, с Срок схватывания, ч Адгезия (пластическая прочность), Н/м 10 Прочность на отрыв, МПа Прочность на сдвигу МПа Газопроницаемость, см /ч

Огнеупорность, °С Термостойкость, циклы 800 - вода Усадка при 1400°С, %

300 165 4-6

3,3

6,2

2,3

,65 760

31 ,58

2350 180 6-8

14,5

6,7

24,1

0,63 1760

30 0,60

2400 190 8-10

16,2

7,1

26,0

0,61 1760

28 0,64

2200

260

10-12

8,5 4,8 19,7

0,72 1720

26 1,35