一种含炭耐火材料用结合剂制造技术

本发明专利技术涉及的是一种含炭耐火材料用结合剂，主要组分包括：煤沥青、芳香烃溶剂（蒽油、洗油、煤焦油）、合成树脂（酚醛树脂、呋喃树脂）、醇类溶剂（工业酒精、乙二醇、杂醇油）、交联剂（硫黄、六次甲基四胺、氯化锌、三氯化铝、有机过氧化物）。这种结合剂成本低、残炭量高，用其结合的含炭耐火材料强度高，特别是大大地提高了以沥青为主要成分结合剂结合制品在１００～５００℃时热态强度。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种含炭耐火材料用结合剂。截止目前，用于含炭耐火材料的结合剂，主要有酚醛树脂、呋喃树脂、沥青改性酚醛树脂、沥青、沥青乳。用酚醛树脂、呋喃树脂做结合剂，成本高，限制了含炭耐水材料的发展;沥青改性酚醛树脂在较长时间存放后易分层和沉淀;沥青做为结合剂，需要热混料和热成型，不仅工艺复杂，而且因其低分子芳香烃逸出而严重污染环境，同时在100～500℃因沥青液化及粘度降低而造成所结合的制品强度低;沥青乳做结合剂，虽然不需要热混料和热成型，但制品热处理时低分子芳香烃逸出依然污染环境，100～500℃时制品的强度低的现象更为严重;中国专利技术专利CN85100432B所述结合剂为高温沥青30～50%(重量)溶解于70～30%(重量)蒽油中制备的沥青乳。本专利技术的目的在于(1)降低含炭耐火材料用结合剂的成本;(2)克服沥青系结合剂结合制品的100～500℃强度低及污染环境的缺点;(3)提高结合剂的残炭量和结合制品的高温强度。本专利技术的目的，通过以下途径实现以煤沥青10-60份(重量)、芳香烃溶剂20-60份(重量)为主要成分，使其成本较酚醛树脂大幅度降低，同时使沥青的热混料和热成型变为常温混料与常温成型;加入0.5～50份(重量)合成树脂，以克服沥青做结合剂时制品在100～500℃时热态强度低的缺点;加0.1～20份(重量)醇类作为溶剂;加入2～12份(重量)交联剂，使沥青乳中低分子芳香烃在沸点前缩聚成大分子化合物，提高残炭量，减少低分子芳香烃的逸出造成的环境污染，同时催化沥青缩聚，生成不溶不熔的固体，提高残炭量，提高所结合制品的强度。其制造工艺为将芳香烃溶剂加热至100～250℃，加入煤沥青;待煤沥青溶解后加入合成树脂，保持物料温度在80～160℃，搅拌，溶解后冷却至50～150℃，加入醇类溶剂，搅拌20-60分钟，冷却至30～70℃，加入交联剂;交联剂可以一次加入，也可以分两次加入，即可以在结合剂制造过程中或在耐火材料混料时一次加入，也可以在结合剂制造过程中先加入一部分，另一部分在含炭耐火材料混料时加入。所述煤沥青，可以是高温沥青，也可以是中温沥青;芳香烃溶剂是蒽油或(和)洗油或(和)煤焦油;合成树脂为酚醛树脂或(和)呋喃树脂;醇类溶剂为工业酒精或(和)乙二醇或(和)杂醇油;交联剂为硫黄或(和)六次甲基四胺或(和)氯化锌或(和)三氯化铝或(和)有机过氧化物。 本
技术实现思路
，可以通过实施例进一步说明蒽油(比重1.11，水分＜1%，5℃以上无结晶出现)44份(重量)加热至150℃，加入中温煤沥青(软化点72℃，残炭量48%)32份(重量)，待煤沥青溶解后加入呋喃树脂(软化点70℃)24份(重量)，150℃搅拌均匀，溶解后冷却至70℃，加入工业酒精2.8份(重量)和六次甲基四胺2.6份(重量)，搅拌30分钟后即可;在含炭耐火材料混料过程中加入硫黄，其量为结合剂量的4.5份(重量)。这种结合剂残炭量(800℃时)，48.9%(重量)，粘度(25℃时)50泊。用这种结合剂，采用下列配方一级制砖镁砂(MgO＞90%)92%(重量)，石墨(牌号198)8%(重量);粒度组成3-0.5mm54%(重量)0.5-0.088mm12%(重量)，＜0.088mm34%(重量);结合剂外加入量5%(重量)，在混料时加入升华硫黄，其量为结合剂的4.5%(重量)，混料均匀后在150MPa的压力下液压成型，280℃保温8小时热处理，制成的镁炭质试样性能为常温耐压强度40.9MPa，体积密度2.79g/cm3，显气孔率12.9%;而用沥青结合制品的常温耐压强度只有25MPa。采用下列配方特级高铝熟料80份(重量)，碳化硅12份(重量)，石墨8份(重量)，硅粉4份(重量)，上述制得结合剂5份(重量)，升华硫黄0.23份(重量);粒度组成3～0.088mm70%(重量)，＜0.088mm30%(重量)。混料均匀后，在150MPa的压力下液压成型，制成ASC-Ⅰ试样。把结合剂改为热固性酚醛树脂结合剂，其加入量为4份(重量)，其余工艺配方同ASC-Ⅰ而制得ASC-Ⅱ试样。试样性能见下表 本专利技术的优点在于，满足了含炭耐火材料常温混料常温成型的工艺条件，结合剂的残炭量高，成本低，结合制品强度高，特别是显著改善了沥青结合制品的100～500℃强度低的现象。权利要求1.一种含炭耐火材料用结合剂，其特征在于，其组成为煤沥青10～60份(重量)，芳香烃溶剂20～60份(重量)，合成树脂0.5～50份(重量)，醇类溶剂0.2～20份(重量)，交联剂2～12份(重量)。2.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，煤沥青可以是高温煤沥青，也可以是中温煤沥青。3.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所用芳香烃为蒽油或(和)洗油或(和)煤焦油。4.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所用合成树脂可以是酚醛树脂，也可以是呋喃树脂。5.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所用醇类溶剂为，工业酒精或(和)乙二醇或(和)杂醇油。6.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，所用交联剂为硫黄或(和)六次甲基四胺或(和)氯化锌或(和)三氯化铝或(和)有机过氧化物。7.根据权利要求1所述的结合剂，其特征在于，制造工艺如下将芳香烃加热至100～250℃后加入煤沥青，待煤沥青溶解后，加入合成树脂，保持物料温度在80～160℃，搅拌溶解后冷却至50～150℃，加入醇类溶剂，搅拌20～60分钟，冷却至30～70℃，加入交联剂，交联剂可以在制造结合剂或在耐火材料混料时一次加入，也可以分两次加入，即在结合剂制造过程中先加入一部分，另一部分在含炭耐火材料混料时加入。全文摘要本专利技术涉及的是一种含炭耐火材料用结合剂，主要组分包括煤沥青、芳香烃溶剂(蒽油、洗油、煤焦油)、合成树脂(酚醛树脂、呋喃树脂)、醇类溶剂(工业酒精、乙二醇、杂醇油)、交联剂(硫黄、六次甲基四胺、氯化锌、三氯化铝、有机过氧化物)。这种结合剂成本低、残炭量高，用其结合的含炭耐火材料强度高，特别是大大地提高了以沥青为主要成分结合剂结合制品在100～500℃时热态强度。文档编号C09J195/00GK1072440SQ91110720公开日1993年5月26日 申请日期1991年11月18日 优先权日1991年11月18日专利技术者田守信, 徐尚坤 申请人:冶金工业部洛阳耐火材料研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含炭耐火材料用结合剂，其特征在于，其组成为：煤沥青１０－１６份（重量），芳香烃溶剂２０－６０份（重量），合成树脂０．５－５０份（重量），醇类溶剂０．２－２０份（重量），交联剂２－１２份（重量）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田守信，徐尚坤，
申请(专利权)人：冶金工业部洛阳耐火材料研究院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]