Связующее Советский патент 1983 года по МПК C04B29/02 

(Sf) СВЯЗУЮЩЕЕ

Изобретение относите к строительным материалам и предназначено для получения связующего, используемого в высокопрочных огнеупорных материалах.

Известно вяжущее , включающее хлорид никеля и ортофосфорную кислотур. .Недостатком его является низкая прочность.

Наиболее близким к предлагаемому является фосфатное связующее , включающее, : фосфорная кислота 7,52-75.6; гидрат окиси алюминия 8,47-17 83 хромовый ангидрид 7,6516,07 .

Недостатком этого св зукедего является снижение клеящей способности связующего при длительном хранении г выпадение в осадок продуктов гидратации через 60-70 сут.

Цель изобретения- повышение клеящей способности и стабилизация , свойств связующего при длительном .хранений.

Эта цель достигается тем, что |связующее, включающее о()тофосфорную ; кислоту, гидрат окиси алюминия и хромовый ангидрид, дополнительно содержит отход производства шарикоподшипниковых заводов при следую ющем соотношении компонентов, вес.|: Ортофосфорная кислота 5,8-75,3 ,д Хромовый ангидрид 0,2-,2 Отход производства шарикоподшипниковых заводов U, 0-28,7 Гидрат окиси алюJ5 минияОстальное

Отход производства шарикоподшипниковых заводов образуется в процессе производства шариков и в сво20. ем составе содержит, %: хромовая кислота 10-40; моно- и бихроматы железа 0,5-5; магния 0-,01-0,1; 0.02-0,5 и гидросульфаты Типа M(HS04)i остальное. Содержащиеся в отходах хромовая кислота, моно- и бихроматы и гидро-, сульфаты соответствующих металлов в комплексе, взаимодействуя с Ri 0 фосфатами (еталлов при нагревании способствуют образованию более прочной полимерной связи, что повышает клеящую способность и стабильность связующего. При обжиге огнеупорного материала на основе предлагаемого связующего гидросульфаты переходят в оксисоли и окислы соответствующих металлов, а из бихроматов образуются хромиты и кристаллы окиси хрома. Появление при Аэбжиге в связующем новообразований приводит к взаимодействию их с фос,фатами и образованию более прочной структуры. Отход производства шарикоподшипниковых заводов вводят как в процессе синтеза связующего, так и в -готов связующее при его разбавлении. При введении отходов производства шарикоподшипниковых заводов в процес се разбавления до необходимой плотно сти фосфатного связующего ортофосфор ную кислоту, окись хрома и гидрат окиси алюминия не происходит гидрол за связующего, так как отход произвпдства шарикоподшипниковых заводов имеет кислую среду, в то время как при разбавл.ении связующего водой про исходит гидролиз и выпадение осадка, что, в свою очередь, изменяет соотношение компонентов и снижает клеяи1ую способность связующего. Введение в процессе синтеза или в готовое связующее при его разбавлении от 14,0-28,7% добавки отхода производства;шарикоподшипниковых заводов позволяет получить при нагре вании с фосфатами комплексные соединения с высокой клеящей способностью при длительном его хранении. Содержание в связующем менее 14,0 отхода производства шарикоподшипниковых заводов приводит к гидролизу связующего с последующей его кристаллизацией, потери клеящей спо собности и долговечности за счет вып дения в осадок продуктов гидролиза и разрушения полимерной структуры. Содержание в связующем отходов производства .шарикоподшипниковых за. водов более 28,7 приводит к снижению содержания в растворе фосфатов и повышение хромовой кислоты, вследствие чего происходит ослабление полимерных связей и уменьшение клеящей способности связующего, .Пример. В емкость для синтеза связующего берут 75,3 вес. ортофосфорной кислоты, 14,0 вес.% отхода производства шарикоподшипниковых заводов и после тщательного перемешивания 0,2 вес,% хромового ангидрида (с последующим восстановлением шестивалентного хрома). Затем смесь при перемешивании подогревают до 50- С и вводят 10,5 вес. гидрата окиси алюминия, продолжая перемеши-j вать содержимое. Полученную смесь нагревают до температуры кипения и кипятят до полного растворения твердых частиц. Полученную однородную массу выдерживают при кипении 1520 мин и охлаждают до комнатной температуры. Связующее готово к употреблению. Приме р2, В емкость для синтеза связующего загружают 64,0 вес. ортофосфорной кислоты, 23,2 вес. отхода производства шарикоподшипниковых заводов и после тщательного перемешивания - 0,7 вес.% хромового ангидрида (с последующим восстановлением шестивалентного хрома). Смесь при перемешивании нагревают до и постепенно вводят 12,1 вес, гидрата окиси алюминия. Продолжая перемешивать.содержимое емкости нагревают до кипения и кипятят до полного растворения твердых частиц. Полученную однородную массу выдерживают при этой температуре 15-20 мин и затем, охлаждают. Связующее готово к употреблению, П р и м е р 3. В емкость для синтеза связующего загружают 71,8 вес.% ортофосфорной кислоты, Й:,15 вес.% отхода производства шарикоподшипниковых заводов и после тщательного перемешивания - 1,4 вес,% хромового ангидрида (с последующим восстановлением шестивалентного хрома). Смесь для перемешивания нагревают до 500 С и постепенно вводят 12,3 вес.% гидрата окиси алюминия. Продолжая перемешивать, содержимое емкости нагревают до кипения и кипятят до полного растворения твердых частиц. Полученную однородную массу выдерживают при температуре 15-20 мин и затем охлаждают. Связующее готово к употеблению.

Пример. В емкость для синтеза связующего загружают 5,8 ве(;.% ортофосфррной кислоты, 4,2 вес.% хромового ангидрида, 12,3 вес. % гидрата окиси алюминия и при постоянном перемешивании дополнительно вводят 28,7 вес. % отхода производства шарикоподшипниковых заводов. Связующее тщательно перемешивают до гомогенного состояния . Связующее готово к употреблению.

Предел прочности при сдвиге,

1 сут МПа, после

обжига при 900 С (клеящая способность)10 мес Предложенный состав позволяет повысить клеящую способность и прочностные свойства на 16-501, улучшить качество огнеупорной кладки и п .высить срок службы тепловых агрегатов в 1,5 раза. Использование отходов производства шарикоподшипниковых заводов позволяет исключить использования дорогостоящего и токсичного хромового ангидрида, снизить стоимость связующего, расширить сырьевую базу и ути лизировать отходы, загрязняющие окру жающую среду. В этом заключается экономический эффект изобретения Формула изобретения Связующее, включающее ортофосфорную кислоту, гидрат окиси алюминия и хромовый ангидрид, отличающ е е С Я тем, что, с целью повыше

По прочности при сдвиге шамотных образцов, склеенных составом из 52% шамотного порошка фракции менее 0,315 мм, 9% тонкомолотой глины и 39% связующего, состав которое го отражен в примерах, определяют клеящую способность. ,

В таблице представлены свойства предлагаемого состава и прото1типа.

6,6 7,7 8,7 10,5 8,5 1,0 7,8 8,9 11,0 8,3 ния клеящей способности и стабилизации свойства связующего при длительном хранении, оно дополнительно содержит отход производства шарикоподшипниковых I .заводов при следующем соотношении компонентов, вес. %: Ортофосфорная кислота 5,8-75,3 Хромовый ангидрид 0,2-it,2 Отход производства шарикоподшипниковых заводов14,0-28,7 Гидрат окиси алюминия Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 616256, кл. С 04 В 29/02,, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР If 481538, кл. С 04 В 25/26, 1975.