CS272938B1

CS272938B1 - Sealing varnish

Info

Publication number: CS272938B1
Application number: CS89289A
Authority: CS
Inventors: Eduard Kanok; Jiri Ing Kostruh; Milan Machan; Josef Ing Plachy; Oldrich Ing Sramek
Original assignee: Eduard Kanok; Jiri Ing Kostruh; Milan Machan; Plachy Josef; Oldrich Ing Sramek
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS89289A1

Abstract

Stuffing lacquer based on a mixture of components of coke-chemical and petrochemical origin used in metallurgical industry as a plasticizing admixture for heat-resistant water-less stuffing matter. Its principle consists in the fact that it is composed of 40 to 55 weight parts of coal-tar pitch, 15 to 25 weight parts of coal wash oil I, 3 to 6 weight parts of coal wash oil II, 9 to 12 weight parts of black coal anthracene oil II and 10 to 20 weight parts of pyrolyzed oil of petrochemical origin.<IMAGE>

Description

Vynález se týká ucpávkového laku na bázi směsi složek koksochemického a petrochemického původu, používaného v metalurgii jako plastifikační přísady pro žáruvzdornou bezvodou ucpávkovou hmotu.The present invention relates to a gland paint based on a mixture of coke chemical and petrochemical components used in metallurgy as a plasticizer for a refractory anhydrous gland material.

V hutnictví se používá k různým účelům, např. pro uzavírání odpichových otvorů metalurgických pecí a ir pánví, ucpávková hmota, na kterou jsou kladeny značné požadavky. Tato hmota musí být dobře skladovatelná, musí vykazovat potřebnou plasticitu pro snadné a rychlé vytvarování zátky, především však musí po vypálení vytvořit dokonalý uzávěr otvoru, aniž by vznikaly nežádoucí zplodiny, nesmí mít korozní účinky a vypálená hmota musí být lehce odvrtatelná. Pro přípravu ucpávkové hmoty ze sypkých komponent se používá plastifikační přísada. Dosud se jako plastifikátor přidává vada, jako je tomu u technického řešení podle československého autorského osvědčení č. 223 744. Bylo jednoznačně zjištěno, že přidávaná voda je příčinou tvorby třaskavých směsí, což je zvláště nebezpečné u hermeticky uzavřených pecí. Dalším negativním důsledkem přídavku vody je eroze uhlovodíkových vyzdívek pecí, dochází ke zvýšenému vytavováni odpichových otvorů pecí, což s přihlédnutím ke snížené kontrolovatelnosti příslušných metalurgických procesů, ke ztrátám z úniku kovu i k poškozování výrobního zařízení vede ke snižování efektivnosti výroby, ke zvyšování investičních a provozních nákladů, k vyšší namáhavosti práce i ke zhoršení podmínek z hlediska bezpečnosti práce. Ucpávkovou hmotu, u níž se požadované plasticity dosahuje přídavkem vody, není možno vzhledem k velmi omezené skladovatelnosti a k dalším vlastnostem tohoto materiálu vyrábět dodavatelsky v takové podobě, aby ji bylo možno přímo použít. To klade další nároky na potřebné mísící zařízení a vynaloženou práci u spotřebitele. Byly podniknuty pokusy použít jako plastifikační přísady preparovaných dehtových olejů, jak vyplývá z československého autorského osvědčení č. 237 732. Podle řešení je použit jako plastifikátor kokilový lak. Jedná se o výrobek používaný dosud výhradně pro nátěry kokil ve slévárnách, k izolacím a k ochraně proti korozí. Kokilový lak je směsí 40 % hotnostních černouhelné smoly a 60 % hmotnostních černouhelného pracího oleje I, jeho hustota je při 20 °C 1 145 kg.m^-5, viskozita při 80 °C je 1,2 °E a koksový zbytek nižší než 20 %. V průběhu provozního ověřování se prokázalo, že použití kokilového laku jako plastifikátoru pro ucpávkovou hmotu není vhodné, neboť zátka vytvořená vykokováním tohoto druhu ucpávkové hmoty neumožňuje dokonalé a bezpečné uzavření odpichového otvoru, a to právě v důsledku některých fyzikálních a chemických vlastností kokilového laku, nepříznivých pro dané použití. Při zahřívání ucpávkové hmoty, obsahující jako plastifikátor právě kokilový lak, které předchází vykokování zátky, dojde vlivem příliš nízké viskazity kokilového laku při vyšších teplotách před vykokováním k částečnému roztečení zátky, a protože navíc tvorba koksových látek a s tím spojená objemová dilatace není dostatečná, zátka buď nevyplní zcela odpichový otvor, nebo dobře nepřilne k jeho stěnám. Tento stav je nepřípustný, a proto se od použití tohoto typu plastifikátoru již ve stádiu zkoušek zcela upustilo.In metallurgy a stuffing material is used for various purposes, eg for closing tap holes of metallurgical furnaces and irons, for which considerable demands are placed. This mass must be well storable, must have the necessary plasticity for easy and fast forming of the stopper, but first of all it has to create a perfect hole closure after firing without any unwanted fumes, no corrosive effects and the fired mass must be easy to drill. A plasticizing additive is used to prepare the packing material from the loose components. So far, a defect has been added as a plasticizer, as is the case with the technical solution according to the Czechoslovak author's certificate No. 223 744. It has been clearly found that the added water causes the formation of explosive mixtures, which is particularly dangerous in hermetically sealed furnaces. Another negative consequence of the addition of water is the erosion of the hydrocarbon lining of the furnaces, there is an increased melting of the furnace tapping openings, which, taking into account the reduced controllability of the respective metallurgical processes, losses from metal leakage and damage to the production equipment leads to reduced production efficiency, , to higher labor intensity and to worse conditions in terms of work safety. Due to the very limited shelf-life and other properties of this material, a packing material in which the desired plasticity is achieved by the addition of water cannot be manufactured in such a form that it can be used directly. This places additional demands on the necessary mixing equipment and the labor involved at the consumer. Attempts have been made to use prepared tar oils as plasticizers in accordance with the Czechoslovak author's certificate No. 237,732. It is a product used so far exclusively for ingot molds in foundries, for insulation and corrosion protection. The ingot mold is a mixture of 40% hard coal pitch and 60% by weight of I scrubbing oil, its density at 20 ° C is 1145 kg.m ^-5 , the viscosity at 80 ° C is 1.2 ° E and the coke residue is below 20 ° C. %. During the process verification, it was found that the use of the ingot mold as plasticizer for the seal material is not suitable because the plug formed by the popping of this type of seal material does not allow perfect and safe closure of the tap hole due to some physical and chemical properties of the ingot paint. given use. When heating the stuffing material containing just the molding agent as plasticizer, which prevents the stopping of the stopper, the stopper's partial viscosity at higher temperatures prior to the stopping causes partial stopping of the stopper, and since coke formation and the associated volume expansion are insufficient does not completely fill the tap hole, or does not adhere well to its walls. This condition is inadmissible and therefore the use of this type of plasticizer has been completely abandoned at the testing stage.

Uvedené nedostatky odstraňuje použití ucpávkového láku podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořen 40 až 55 hmotnostními díly černouhelné smoly s bodem měknutí 68 až 73 °C podle Kraemer-Sarnowa , 15 až 25 hmotnostními díly černouhelného pracího oleje I (směs aromatických a heterocyklických látek, charakterizovaná střední molekulovou hmotností 140, rozpětím bodu varu 230 až 290 °C, hustotou při.80 °C v rozmezí 995 až 1 035 kg.m^-·⁵ a viskozitou při B0 °C v rozmezí 1,10 až 1,15 °E), 3 až 6 hmotnostními díly černouhelného pracího oleje II (směs aromatických a heterocyklických látek, charakterizovaná střední molekulovou hmotností 150, rozpětím bodu varu 260 až 320 °C, hustotou při 80 °C v rozmezí 1 000 až 1 050 kg-nT⁵ a viskozitou při B0 °C v rozmezí 1,20 až 1,25 °E), 9 až 12 hmotnostními díly černouhelného antracenového oleje II (směs vícejaderných aromatických uhlovodíků a heterocyklických látek, charakterizovaná střední molekulovou hmotností‘168, rozpětím bodu varu 340 až 400 °C, hustotou při 80 °C v rozmezí 1 100 až 1 150 kg.m^-3 a viskozitou při 80 °C v rozmezí 1,7 až 1,8 °E) a 10 až 20 hmotnostními díly petrochemického pyrolýzního oleje (směs nasycených a nenasycených uhlovodíků, charakterizovaná střední molekulovou hmotností 160, rozpětím bodu varu 190 až 360 °C, hustotou při 80 °C v rozmezí 915 až 1.045 kg.m~³ a visXThese drawbacks are eliminated by the use of the stuffing liquor according to the invention, which consists of 40 to 55 parts by weight of coal pitch having a Kraemer-Sarnow softening point of 68 to 73 ° C, 15 to 25 parts by weight of coal hardening oil I (a mixture of aromatic and heterocyclic substances, characterized by an average molecular weight of 140, a boiling range of 230 to 290 ° C, a density at 80 ° C in the range of 995 to 1 035 kg.m ^- ⁵ and a viscosity at B0 ° C in the range of 1.10 to 1.15 3 to 6 parts by weight of a hard coal wash oil II (a mixture of aromatic and heterocyclic substances, characterized by an average molecular weight of 150, a boiling range of 260 to 320 ° C, a density at 80 ° C of between 1,000 and 1,050 kg-nT ⁵ and a viscosity at B0 ° C of between 1.20 and 1.25 ° E), 9 to 12 parts by weight of coal anthracene oil II (a mixture of polynuclear aromatic hydrocarbons and heterocyclic characterized by a mean molecular weight of 168, a boiling range of 340 to 400 ° C, a density at 80 ° C in the range of 1,100 to 1,150 kg.m ^-3 and a viscosity at 80 ° C in the range of 1.7 to 1.8 And 10 to 20 parts by weight of petrochemical pyrolysis oil (a mixture of saturated and unsaturated hydrocarbons, characterized by an average molecular weight of 160, a boiling range of 190 to 360 ° C, a density at 80 ° C in the range of 915 to 1.045 kg.m- ³ ; visX

CS 272 938 Bl 2 kozitou při 80 °C v rozmezí 3 až 15 °E). Výsledný ucpávkový lak má hustotu při 20 °C v rozmezí 1 180 až 1 195 kg.rn^-3, koksový zbytek nejméně 29 % hmotnostních, viskozitu při '80 °C v rozmezí 4,5 až 6 °E a bod vzplanutí nejméně 120 °C.CS 272 938 B1 2 with goat at 80 ° C in the range of 3 to 15 ° E). The resulting seal lacquer has a density at 20 ° C in the range of 1,180 to 1,195 kg.rn ^-3 , a coke residue of at least 29% by weight, a viscosity at '80 ° C in the range of 4.5 to 6 ° E and a flash point of at least 120 ° C.

Ucpávkový lak podle vynálezu umožňuje vývoj ucpávkových hmot nové generace pro metalurgické účely. Dostatečná viskozita ucpávkového laku i při vyšších teplotách, intenzivní tvorba polymerů v průběhu zahřívání, především však dostatečná tvorba koksových zplodin i náležitá objemová dilatace při vykokování výrazně pozitivně spolupůsobí při dokonalém a bezpečném uzavření pecních otvorů s použitím této inovované ucpávkové hmoty. Vedle zvýšení bezpečnosti práce vede použití ucpávkového laku k výraznému zvýšení efektivnosti hutnických a technologických postupů,Použití ucpávkového laku podle vynálezu přináší dále podstatné prodloužení stability ucpávkové hmoty, její plasticita je v plné míře zachována i po dlouhodobém skladování. Oe tedy umožněna velkotonážní příprava ucpávkové hmoty dodavatelským způsobem v zařízení, které minimalizuje pracnost přípravy ucpávkové hmoty, přičemž práce spojené s přípravou či úpravou ucpávkové hmoty u spotřebitele se zcela odstraňují.The gland varnish according to the invention allows the development of new generation gland materials for metallurgical purposes. Sufficient viscosity of the packing varnish even at higher temperatures, intensive polymer formation during heating, but above all sufficient coke production and adequate volume expansion during the outbreak significantly contribute to the perfect and safe closing of the oven openings using this innovative packing material. In addition to increasing occupational safety, the use of the seal varnish leads to a significant increase in the efficiency of the metallurgical and technological processes. Thus, large-scale preparation of the stuffing material in a supply manner in a device that minimizes the labor of preparation of the stuffing material, while the work associated with preparing or adjusting the stuffing material at the consumer is completely eliminated.

Praktické sestavení ucpávkového laku podle vynálezu, včetně základního postupu přípravy, předkládají následující příklady.The following examples illustrate the practical construction of the seal coating according to the invention, including the basic preparation procedure.

Příklad 1Example 1

Do mísícího zařízení bylo postupně nadávkováno 50 kg černouhelné smoly s bodem měknutí 70^uC, měřeno podle Kraemer-Sarnowa, o teplotě 215 °C, 18 kg černouhelného pracího oleje I o teplotě 50 °C, 12 kg černouhleného antracenového oleje II o teplotě 86 °C, 3 kg černouhelného pracího oleje II o teplotě 85 °C a konečně 17 kg petrochemického pyrolýzního oleje s viskozitoú 4,3 °E při 80 °C, zahřátého na 90 °C. Po dokonalé homogenizaci vzniklo 100 kg ucpávkového laku s následujícími vlastnostmi:The mixer was gradually charged with 50 kg of coal pitch having a softening point of 70 ^u C, measured according to Kraemer-Sarnow, a temperature of 215 ° C, 18 kg coal wash oil I at 50 ° C, 12 kg černouhleného anthracene oil II having a temperature 86 ° C, 3 kg of 85 ° C hard coal wash oil II and finally 17 kg of petrochemical pyrolysis oil with a viscosity of 4.3 ° E at 80 ° C heated to 90 ° C. After a perfect homogenization 100 kg of a packing varnish was produced with the following properties:

Hustota při 20 C Koksový zbytek Viskozita při 80 °C Bod vzplanutíDensity at 20 C Coke residue Viscosity at 80 ° C Flash point

189 kg.rn^-330,8 % hmot.189 kg.rn ^-3 30.8% wt.

4,6 °E4.6 ° E

122 ^JC.122 ^J C.

Příklad 2Example 2

Za podmínek uvedených v příkladu 1 bylo do mísícího zařízení nadávkováno postupně 43 kg černouhelné smoly s bodem měknutí 73 °C podle Kraemer-Sarnowa, 20 kg černouhleného pracího oleje I, 11 kg černouhleného antracenového oleje II, 6 kg černouhelného pracího oleje II a 20 kg petrochemického pyrolýzního oleje s viskozitou 10,2 °E při 80 °C. Po dokonalé homogenizaci vzniklo 100 kg ucpávkového laku následujících vlastností:Under the conditions described in Example 1, 43 kg of coal pitch with a Kraemer-Sarnow softening point of 73 ° C, 20 kg of coal hardened scrubbing oil I, 11 kg of coal hardened anthracene oil II, 6 kg hard coal scrubbing oil II and 20 kg Petrochemical pyrolysis oil having a viscosity of 10.2 ° E at 80 ° C. After complete homogenization, 100 kg of the seal paint produced the following properties:

Hustota při 20 ^UC Koksový zbytek Viskozita při 80 Bod vzplanutíDensity at 20 ^U C Coke residue Viscosity at 80 Flash point

182 kg.m^-3182 kg.m ^- 3

29,2 % hmot.29.2 wt.

5,9 °E5.9 ° E

126 ^JC.126 ^J C.

Příklad 3Example 3

Do mísícího zařízení bylo za podmínek podle příkladu 1 postupně nadávkováno 54 kg černouhelné smoly s bodem měknutí 68,5 °C podle Kraemer-Sarnowa, 19 kg černouhelného pracího oleje I, 10 kg černouhelného antracenového oleje II, 5 kg černouhleného pracího oleje II a 12 kg petrochemického pyrolýzního oleje s viskozitou 7,9 °E při 80 °C. Po dokonalé homogenizaci vzniklo 100 kg ucpávkového laku následujících vlastností:Under the conditions of Example 1, 54 kg of coal pitch with a Kraemer-Sarnow softening point of 68.5 ° C, 19 kg of coal scrubbing oil I, 10 kg of coal anthracene oil II, 5 kg of blackened scrubbing oil II and 12 were gradually fed into the mixer. kg of petrochemical pyrolysis oil with a viscosity of 7.9 ° E at 80 ° C. After complete homogenization, 100 kg of the seal paint produced the following properties:

Hustota při 20 °C 1 192 kg.rn^-3 • Koksový zbytek 31,2 % hmot.Density at 20 ° C 1,192 kg.rn ^-3 • Coke residue 31,2% w / w.

Viskozita při 80 °C 5,3 °EViscosity at 80 ° C 5.3 ° E

Bod vzplanutí 124 °C.Flash point 124 ° C.

Claims

Packing varnish based on a mixture of components of coke-chemical and petrochemical origin, as a plasticizing additive for a refractory anhydrous packing material, characterized in that it consists of 40 to 55 parts by weight of coal pitch with a KraemerSarnow softening point of 68 to 73 ° C, 15 to 25 parts by weight hardened wash oil I, boiling in the range of 230 DEG to 290 DEG C., having a target molecular weight of 140, a density at 80 DEG C. of 995 to 1035 kg.m ^-3 and a viscosity at 80 DEG C. of 1.10 to 1. , 15 ° E, 3 to 6 parts by weight of hard coal wash oil II with a boiling range of 260 to 320 ° C, an average molecular weight of 150, a density at 80 ° C in the range of 1,000 to 1,050 kg.m ^-3 and a viscosity at 80 ° C in the range of 1.20 to 1.25 ° E, 9 to 12 parts by weight of coal anthracene oil II with a boiling range of 340 to 400 ° C, with an average molecular weight of 168, and a density at 80 ° C in the range of 10 0 to 1 150 kg.m ^-3 and having a viscosity at 80 ° C between 1.7 and 1.8 ° E and 10 to 20 parts by weight of petrochemical pyrolysis oil with a boiling range of 190 to 360 ° C, with an average molecular weight of 160 , having a density at 80 ° C in the range of 915 to X 045 kg.m ³ and a viscosity at 80 ° C in the range of 3 to 15 ° E.