Связующее для теплоизоляционных изделий Советский патент 1980 года по МПК C04B43/00 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано прт изготовлении огнеупорных, прёиму. ществ нно теппоизоляционных изделий, например, для прибыльной части изложниц. Оно может быть также успешно исполь. зовано в других областях техники, связанных с изготовлением формованных изделий из дисперсных материалов, например, в промышленности стрштепьных материалор для изготовления теплоизоляционных плит, в металлургической и машиностроительной промышленности -.в литейном производств для изготовления литейных форм и стерж ней, в керамической промышленности для изготовления керамических изделий Известно связующее, содержащее 50 вес.% лигносульфоната и 50 вес. % воды при изготовлении теплоизоляционной массы l . Недостатком его является их низкая устойчивость к высоким температурам, что снижает высокотемпературную прочность изделий. Кроме того, существенным недостатком является высокая миграция связующего при сушке изделий. В результате миграции поверхностный спой материала изделия сильно обогащается связукицим за счет обеднения его внутренних слоев, что обусловливает неоднородность свойств изделия и снижение его качества, недостатком является также неизбежное загрязнение сточных вод при фо{)мовании изделий литлносульфонатами, очистка от которых представляет значительные тру/шости. Цель изобретения - повышение Прочности изделий при высоких температурах за счет высокой термической стабильности и низкой миграции связующего и уменьшение загрязнения сточных вод. Поставленная цепь достигаетеи тем, что связующее для теплоизоляционных изделий, включающее пигносульфонат и воду, дополнительно содержит водорастворимую соль алюминия и щелочной реагент при следующем содержании компонентов,вес.%:

Лигносудьфонат5-30

Водорастворимая соль

алюминия2-20

Щелочной реагент1-1О

ВодаОстально

В качестве водорастворимой соли используют преимущественно хлориды алюминия, щелочного реагента-соединения из ряда шдроксидов, например, гидроксиды щелочных и щелочноземельных элементов или аммония, или солей слабых кислот, например, угольной.

Введение а водный раствор лигносульфоната гидроксидионов определенной концентрации за счет щелочного реагента и катионов AB за счет водорастворимы солей алюминия создает предпосылки для их химического взаимодействия с углеводородными цепями лигносупьфонатов. В результате этого взаимодействия происходит модифицирование лигносульфонатов катионами I что обусловливает создание нового связующего, обладающего более высоким качеством.

Внедрение в лигносульфонатные цепи ог неупорной минеральной составляющей в виде катионов Af повышает термостабильность связующего.

С другой стороны, добавление в связующее многовалентных катионов за счет водорастворимой соли алюминия, действующей как электролит, существенно снижает миграцию предлагаемого связующего в изделии.

Кроме того, добавка водорастворимых солей алюминия и щелочного реагента способствует более полному осаждению получаемого органоминерального связующего в изделии при его формовании и, следовательно, уменьщению загрязнения сточных вод.

Дл.я получения связующего согласно изобретению готовят в водном растворе четыре смеси ингредиентов.

С этой целью к лигносульфонату, например, в виде водного раствора концентрата сульфитно-дрожжевой бражки по ОСТ 81-79-74 марки КБ)К при интенсивном перемещивании, добавляют в виде раствора соли алюминия, в виде хлорида алюминия (А.бСЕз) и в приготовленные смеси добавляют гидрооксид аммония (МНдОН ).

Концентрация гидроксид-ионов соответствовала рН в пределах 2-7.

Приготовленные таким образом, растворял связующих исследуют путем изучения свойств самого связующего, а также косвенно, путем определения свойств

изделий, изготовленных с использованием этих связующих. Параллельно исследуют связующее и изделия на его основе согласно известному(по прототипу). При этом следует отметить, что предлагаемэе связующее может быть приготовлено как предварительно, так и непосредственно в процессе изготовления изделий.

Полноту протекания процесса получения нового связующего согласно изобретению и соответственно степень конверсии исходного лигносульфоната характеризуют по изменению оптической плотности раст- .вора в результате, появления выделяющегося из раствора получаемого связующего (полнота осаждения).

Результаты Испытаний показывают, чт оптимальным являефся введение щелочног реагента в количестве, обеспечивающем концентрацию гидроксид-ионов, соответствующую рН 4,5. При введении его в количестве, обеспечивающем концентрацию гидроксидионов, соответствующую рН менее 3, существенно снижается конверсия лигносульфоната, а количество, соответствующее рН более 7, приводит к повышенному расходу щелочного реагента, загрязнению связующего и укрупнению частиц.

Введение водорастворимой соли ашоминия в количестве менее 2 вес.% не обеспечивает достаточной конверсии исходного лигносульфоната, а введение его более 2О вес.% обусловливает повышенный расход реагентов и наличие в связующем поточных продуктов их взаимодействия с щелочными реагентами.

Структуру и свойства связукяцих изучают путем измерения адгезии связующих

Для сравнения адгезии известного связующего и предлагаемого готовят образцы, представляклцие собой полоски хлопчатобумажной ткани:, склеенные между собой соответствующими связующими. Адгезионную прочность образцов определяют методом отрыва с помощью динамометра.

Миграцию связующего характеризуют степенью равномерности распределения связующего по материалу изделия путем определения фотометрической плотности материала и измерения его твердости по сечению образца. С этой целью готовят образцы теплоизоляционных изделий по шдроспособу. В качестве огнеупорного дисперсного материала используют кварцит, теплоизоляционного - асбест и бумагу. Состав щихты (вес.% по сухому остатку):