CS223290B1

CS223290B1 - Material for bonding and surface treatment of refractory materials, especially fibrous materials

Info

Publication number: CS223290B1
Application number: CS862981A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Sevcik; Ludmila Kubinova
Original assignee: Frantisek Sevcik; Ludmila Kubinova
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Předmětem vynálezu je hustota pro lepení a povrchovou úpravu žárovzdorných materiálů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sestává z 15 až 40 hmotnostních procent hydrosolu kysličníku křemičitého, 8 až 35 hmotnostních procent křemičitého úletu s měrným povrchem nad 15 uCg''* 1 a 40 až 70 hmotnostních procent žárovzdorného plniva o zrnitostní skladbě v rozsahu 0,04 mm až 2 mm. Hmotu lze použít pro lepení vláknitých materiálů, povrchovou úpravu vyzdívek z vláknitých materiálu, pro úpravu a tmelení povrchů žárovzdorných staviv a jako nátěrovou hmotu pro utěsnění vyzdívky.The subject of the invention is a density for bonding and surface treatment of refractory materials. The essence of the invention lies in the fact that it consists of 15 to 40 weight percent of silica hydrosol, 8 to 35 weight percent of silica fume with a specific surface area above 15 µCg''* 1 and 40 to 70 weight percent of refractory filler with a grain size composition in the range of 0.04 mm to 2 mm. The mass can be used for bonding fibrous materials, surface treatment of linings made of fibrous materials, for treatment and sealing of surfaces of refractory building materials and as a coating for sealing linings.

Description

Vynález se týká hmoty pro lepení a povrchovou úpravu žárovzdorných materiálů, zejména vláknitých, sestávající z koloidního roztoku kyseliny křemičité, křemičitého úletu s vysokým měrným povrchem a ze žárovzdorného plniva. Jako žárovzdorné plnivo může sloužit mletý šamot, šamotová malta, dinasová malta, mletý elektrotavený korunt, nebo technicky kysličník hlinitý.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for the bonding and surface treatment of refractory materials, in particular fibrous materials, consisting of a colloidal silicic acid solution, a high density silica ground and a refractory filler. The refractory filler may be ground fireclay, fireclay mortar, dinas mortar, ground electro-melted crown, or technically alumina.

V současné době se pro lepení a povrchovou úpravu vláknitých žáruvzdorných materiálů používají hmoty na základě vodního skla, které však vykazují nízkou žárovzdornost a použití je omezeno maximální teplotou 1000 až 1100 °C.At present, waterglass based materials are used for bonding and surface treatment of fibrous refractory materials, but they have low heat resistance and the use is limited to a maximum temperature of 1000 to 1100 ° C.

Další známé hmoty pro tyto účely jsou na bázi cementu, ale tyto hmoty dlouho tuhnou, nemají dobrou zpracovatelnost a technologickou konzistenci. Jejich lepicí schopnost je nízká. Pro teploty nad 1200 °C je potřeba zvláštních druhů cementů.Other known compositions for this purpose are based on cement, but these compositions have long solidified, do not have good processability and technological consistency. Their adhesive power is low. Special temperatures are required for temperatures above 1200 ° C.

Hmoty na základě kyseliny fosforečné nebo fosforečnanů vyžadují pro dobré zatuhnutí zvýšenou teplotu, při normální teplotě tuhnou a tvrdnou pomalu a při práci vyžadují použití ochranných pomůcek.Compounds based on phosphoric acid or phosphates require an elevated temperature for good setting, solidify and harden slowly at normal temperature and require the use of protective equipment.

Nedostatky stávajících hmot pro lepení a povrchovou úpravu zejména vláknitých žárovzdorných materiálů jsou odstraněny hmotou podle vynálezu, jejichž podstata spočívá v tom, že sestává z 15 až 40 hmotnostních procent hydrosolu kysličníku křemičitého, 8 až 35 hmotnostních procent křemičitého úletu s měrným povrchem nad 15 m²g^-1 a 40 až 70 hmotnostních procent žáruvzdorného plniva, například mletého šamotu, šamotové malty, dinasové malty, mletého dinasu, křemenného písku, mletého elektrctaveného korundu nebo technického kysličníku hlinitého o zrnitosti v rozsahu od 0,04 milimetrů do 2 mm.The drawbacks of the existing bonding and coating compositions, in particular of fibrous refractory materials, are remedied by the composition according to the invention, which consists of 15 to 40 weight percent silica hydrosol, 8 to 35 weight percent silica fume having a specific surface area above 15 m ² g ^-1 and 40 to 70 weight percent of a refractory filler, for example ground fireclay, chamotte mortar, dinas mortar, ground dinas, quartz sand, ground electro-melted corundum or technical alumina having a grain size ranging from 0.04 millimeters to 2 mm.

V případě požadavku rychlejšího tuhnutí této hmoty přidává se 0,1 až 5 hmotnostních procent urychlovače tuhnutí, například síranu hlinitého, chloridu sodného, alkalických uhličitanů, solí kvartérních amoniových zásad, esterů vícemocných alkoholů nebo formamidu, a to s výhodou tak, aby výsledná hmota vykazovala pH v rozmezí 9,5 až 11,3.If a faster solidification of the composition is desired, 0.1 to 5% by weight of an accelerator such as aluminum sulphate, sodium chloride, alkali carbonates, quaternary ammonium salts, polyhydric alcohol esters or formamide are added, preferably so that the resulting composition exhibits pH between 9.5 and 11.3.

Hmota podle vynálezu vykazuje vysokou lepicí schopnost a adhezi k podložce i k lepenému materiálu, především vláknitému, a zabezpečuje poměrně rychlé tuhnutí, přičemž vykazuje značné zvýšení pevnosti hmoty proti hmotám, kde je použit samostatný hydrosol bez křemičitého úletu.The composition according to the invention exhibits high adhesion and adhesion to the substrate as well as to the bonded material, especially fibrous material, and provides relatively rapid solidification, while exhibiting a considerable increase in the strength of the composition against masses where a separate hydrosol without silica drift is used.

Žárovzdorné plnivo a nízký obsah alkálií v hydrosolu kysličníku křemičitého zajišťuje hmotně vysokou tepelnou odolnost.The refractory filler and the low alkali content of the silica hydrosol ensure a materially high heat resistance.

Zpracování hmoty je jednoduché a nevyžaduje zvláštní opatření z hlediska bezpečnosti při práci.The processing of the material is simple and does not require special measures in terms of safety at work.

Příprava hmoty probíhá v míchačce na tmely tak, že se do odměřeného množství hydrosolu kysličníku křemičitého přidává předepsané množství křemičitého úletu a míchá se tak dlouho·, až směs vykazuje tekutou konzistenci. Pak se přidá žárovzdorné plnivo a míchá se 2 až 4 minuty, až je směs homogenní. Zpracovává se okamžitě po zamíchání a doba zpracovatelnosti je 1 až 2 hodiny podle podmínek okolí, zejména okolní teploty.The material is prepared in a cement mixer by adding a prescribed amount of silica drift to a measured amount of silica hydrosol and mixing until the mixture has a fluid consistency. The refractory filler is then added and mixed for 2 to 4 minutes until the mixture is homogeneous. It is processed immediately after mixing and the pot life is 1 to 2 hours depending on the ambient conditions, especially ambient temperature.

Rovněž při zpracování se postupuje obvyklým způsobem, tzn., že hmota se při lepení nanáší buď jen na vláknitý materiál, který se pak přitlačí na podložku, očištěnou od prachu a dalších nečistot, nebo se nanáší jak na lepený materiál, tak na podložku. ,The processing is also carried out in the usual manner, i.e. the adhesive is applied either to the fibrous material only, which is then pressed onto the substrate free from dust and other impurities, or applied to both the adhesive and the substrate. ,

Při tmelení se používá stejná hmota, ale s hustší konzistencí. Naopak pro použití jako nátěrové hmoty pro úpravu povrchu se ř použije hmota v konzistenci vhodné pro nanášení štětcem nebo stříkáním.The same material is used for cementing but with a denser consistency. Conversely, for use as a surface treatment coating, a composition in consistency suitable for brush or spray application is used.

Byly odzkoušeny a provozně se osvědčily hmoty o následujícím složení:The following compositions have been tested and proven to be operational:

Příklad 1Example 1

Hmota sestává z 21 procent hmotnostních hydrosolu kysličníku křemičitého, 22 hmotnostních procent křemičitého úletu a 56,9 hmotnostních procent dinasové malty a 0,1 hmotnostních procent síranu hlinitého.The mass consists of 21 weight percent silica hydrosol, 22 weight percent silica drift and 56.9 weight percent dinas mortar and 0.1 weight percent aluminum sulfate.

Hmota tohoto složení vykázala po zatvrdnutí následující vlastnosti: žárovzdornost, — 1680 °C, odolnost proti deformaci — to,6= — 1240 °C, v žáru při zatížení 0,2 MPa — t₂o = 1540 °C. Délková změna po výpalu na 1450 °C za 4 hodiny představovala + 2,8 °/o.The composition of this composition showed the following properties after hardening: heat resistance, - 1680 ° C, deformation resistance - to, 6 = - 1240 ° C, in the heat at a load of 0.2 MPa - t ₂ o = 1540 ° C. The length change after firing to 1450 ° C in 4 hours was + 2.8 ° / o.

Touto hmotou byly přilepeny lame-ly měkkých a tuhých desek z minerálních vláken na podložku ze šamotu a pěnošamotu. Lepený spoj byl dobrý, pevnosti vyhověli jak za studená, tak po výpalu až na 1300 °C.The lamellas of soft and rigid mineral fiber boards were adhered to the mat of fireclay and foamed fireclay. The glued joint was good, the strength complied with both cold and firing up to 1300 ° C.

Příklad 2Example 2

Hmota sestávala z 30 hmotnostních procent hydrosolu kysličníku křemičitého, 20 hmotnostních procent křemičitého úletu, 6,9 hmotnostních procent technického kysličníku hlinitého a 13 hmotnostních procent korundu a 0,1 hmotnostních procent chloridu sodného.The mass consisted of 30 weight percent silica hydrosol, 20 weight percent silica fume, 6.9 weight percent technical alumina and 13 weight percent corundum and 0.1 weight percent sodium chloride.

Hmota tohoto složení vykázala po· zatvrdnutí následující vlastnosti: žárovzdornost —The composition of this composition showed the following properties after hardening:

1710 °C, odolnost proti deformaci v žáru — t_0i6 = 1300 °C, při zatížení 0,2 MPa — t₂₀ = = nad 1660 °C, a délkové změny po výpalu nad 1450 °C za 4 hodiny — 2,8 °/o.1710 ° C, resistance to heat deformation - t _0i6 = 1300 ° C, under load 0,2 MPa - t ₂₀ = = over 1660 ° C, and length changes after firing over 1450 ° C in 4 hours - 2,8 ° /O.

Provozní zkouška s lepením lamel z desek vláknitých materiálů byla úspěšná. Přídavek urychlovače tuhnutí v uvedených množstvích zabezpečil potřebné zkrácení doby tuhnutí.The operational test with gluing of slats from fiber boards was successful. The addition of the setting accelerator in the indicated amounts ensured the necessary shortening of the setting time.

Claims

SUBJECT

CLAIMS 1. A composition for the bonding and surface treatment of refractory materials, in particular fibrous materials, characterized in that it consists of 15 to 40 weight percent silica hydrosol, 8 to 35 weight percent silica fume having a specific surface area above 15 m < ¹ > percent of refractory filler, for example ground fireclay, fireclay mortar, dinas mortar, ground dinas, quartz sand, fused corundum, technical alumina, grain size in the invention ranging from 0.04 mm to 2 mm and optionally 0.1 to 5 weight percent solidification accelerators.

2. A composition according to claim 1, characterized in that aluminum sulphate, sodium chloride, alkali carbonates, salts of quaternary ammonium bases, esters + polyhydric alcohols and formamide, or a combination thereof, are used as solidification accelerators.