Связующее для теплоизоляционных изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ii 734173

Союэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23 08.78 (2 I )2662039/29 33 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень М 18 (51) M. Кл.

С 04 В 43 OO

Гееударстеееный кемнтет

СССР о лелем нзебретеннй н отермтнй (53) УДК691.699, (088;8) Дата опубликования описания 18,05.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Наконечный, С. Ф. Иванова, Н. П. Белякова и К. A. Матвеев

Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (7I ) Заявитель (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯДИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении огнеупорных, прижиму щественно теплоизоляционных изделий, например, для прибыльной части изложниц.

Оно может быть также успешно испопь 5 зовано в других областях техники, связанных с изготовлением формованных изделий из дисперсных материалов, например, в промышленности строительных материалов для изготовления теплоизопяционных плит, 10 в металлургической и машиностроитепьной промышленности —, и литейном производстве для изготовпения литейных форм и стерж ней, в керамической промышленности для

1S изготовления керамических изделий.

Известно связующее, содержащее

50 вес.% пигносульфоната и 50 вес. во ды при изготовлении теплоизоляционной массы (11 .

Недостатком его является их низкая устойчивость к высоким температурам, что снижает высокотемпературную прочность изделий.

Кроме того, существенным недостатком является высокая миграция связующего при сушке иэделий. В результате миграции поверхностный слой материала издепия сильно обогащается связующим за счет обеднения его внутренних слоев, что обусловливает неоднородность свойств иэделия и снижение его качества, недостатком является также неизбежное загрязнение сточных вод при формовании изделий лирносульфонатами, очистка от которых представляет значительные трудности. цепь изобретения - повышение прочности изделий при высоких температурах эа счет высокой термической стабильности и низкой миграции связующего и уменьшение загрязнения сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что связующее для теплоизоляционных изделий, включающее лигносульфонат и воду, дополнительно содержит водорастворимую соль алюминия и щелочной реагент при следующем содержании компонентов, вес.%:

73417

З 30

Пигносульфонат

Водорастворимая соль апюминия 2-20

Щелочной реагент l-10

Иода Остальное

В качестве водорастворимой соли используют преимущественно хлориды алюминия, щелочного реагента-соединения из ряда гидроксидов, например, гидроксиды щелочных и щепочноэемельных элементов ip или аммония, или солей слабых кислот, например, угольной, Введение в водный раствор лигносульфоната гидроксидионов определенной концентрации за счет щепочного реагента и 15 катионов А за счет водорастворимых солей алюминия создает предпосылки дпя их химического взаимодействия с углеводородными цепями лигносульфонатов. В результате этого взаимодействия происходит 20 модифицирование лигносульфонатов катионами AK+ +, что обусповливает создание нового связующего, обладающего более высоким качеством.

Внедрение в лигносульфонатные цепи ог- 25 неупорной минеральной составляющей в виде катионов АВ повышает термостабильность связующего.

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

Кроме того, добавка водорастворимых солей апюминия и щелочного реагента способствует более полному осаждению получаемого органоминерапьного связующего в изделии при его формовании и, следовательно, уменьшению загрязнения сточных 4О вод. .Дця получения связующего согласно изобретению готовят в водном растворе четыре смеси ингредиентов.

С атой цепью к пигносульфонату, на- 45 пример, в виде водного раствора концентрата сульфитно-дрожжевой бражки по

0СТ 81-79-74 марки КБ К при интенсивном перемешивании, добавпяют в виде раствора соли апюминия, в виде хпорида алюминия (АКС6 ) и в приготовленные смеси добавляют гидрооксид аммония (ин он ).

Концентрация гидроксид-ионов соответствовала рН в предепах 2 7.

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

3 ф изделий, изготовленных с использованием атих связующих. Параллельно исследуют связующее и иэделия на его основе согпасно известному(по прототипу) . При атом следует отметить, что предлагаемое 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 раствора в результате появления выделяющегося из раствора получаемого связующего (полнота осаждения).

Резупьтаты испытаний показывают, что оптимальным является введение щелочного реагента в количестве, обеспечивающем концентрацию гидроксид-ионов, соответствующую pH= 4,5. При введении его в копичестве, 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 апюминия в копичестве менее 2 вес.% не обеспечивает достаточной конверсии исходного лигносульфоната, а введение его более

20 вес.% обусловливает повышенный расход реагентов и наличие в связующем поточных продуктов их взаимодействия с щелочны ми реагентами, Структуру и свойства связующих изучают путем иэмереняя адгезии связующих.

Для сравнения адгезии известного связующего и предлагаемого готовят обра=- цы, представляющие собой полоски хлопчатобумажной ткани, склеенные между ссь бой соответствующими связующими. Адгезионную прочность образцов определяют методом отрыва с помощью динамометра.

Миграцию связующего характеризуют степенью равномерности распределения связующего по материалу изделия путем определения фотометрической ппотности материала и измерения его твердости по сечению образца. С атой целью готовят образцы теплоизоляционных изделий по гидроспособу. В качестве огнеупорного дисперсного материала используют кварцит, теплоизоляционного — асбест и бума« гу. Состав шихты (вес.% по сухому остатку):

734 173

27,1

10;2

810

10,8

5,9

Лиги ос ульфонат

Хлорид алюминия

Лигносульфонат

Вода

5,9

12,3

8,8

18,5

2,5

3,2

80,1

1,7

54,7

80,1

70,2

Таблиц"а 2.

И звестное

Не осаж- 0 31 дается

Предлагаемое

100 8,01

98 . 10,40

5,96

4,20

90-95

30-40

ПНИИПИ Заказ 1997/31 Тираж 671 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Кварцит (статок на сите

0,085 мм не более 15%) 91

Асбест (крошка) 4

Бумага 3

Связующее 2

Предварительно готовят шликер путем смешения дисперсных компонентов с водными раствора ли связующих. Влажность приготовленного таким обоазом шликера

:оставляла 70%. Формированные образцы сушат при 160ОС в течение 0 ч до конечной влажности 0,3%.

Формула изобретения

Связующее для теплоизоляционных изделий, включающее лигносульфонат и воду о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с-це- i лью повышения прочности изделий при высоких температурах за счет высокой термической стабильности и низкой миграции связующего и уменьшения загрязнения сточных вод, оно дополнительно содержит водораств9римую соль алюминия и шеаечной

Повышение термостабильности предлагаемого связующего обеспечивает новышенную прочность изделий при высоких температурах. Сравнительный обжиг образцов при 1200 С в течение 6 ч. показал, что предел прочности при изгибе образцов на связующем согласно изобретению составляет 10-15 кгс/см, в то вре-, 2 мя как образцы, изготовленные на иэвест2, ном связующем, имеют прочность 1 кгс/см .

Состав связующего и результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Таблица

480 67 52 83 0,91 105 82 64 68 15,4

110 67 66 71 13,6

125 76 74 78 12 5

255 72 69 78 10,1 реагент при следующем соотношении ком понентов (вес.%):

Лигносульфонат 5-30

Водорастворимая соль алкминия 2-20

Щелочной реагент . 1-10

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 398535, кл. С 04 В 35/08, 1973.