Связующее для огнеупоров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) (111 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДелАм ИзОБРеТений и ОтнРыти ИИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН К АВТОРСКОМ а при следуюнентов, мас,са 3585076/29-3328.04.8330.12.84. Бюл, Кф 48С.А. Суворов, А.М. СмилБеэк, К.Э. Кийс и Ю.Д.Ленинградский ордена Окреволюции и ордена Труного .Знамени .технологииитут им. Ленсовета666.763(088.8)1, Патент США Н-. 424863106-56, 1981,Заявка Японии Мф 54-3С 04 В 35/56, 1979 (пр(21) (22) 72) .А. 71) кой л овицкии,узнецовтябрьовогоский 5,рас нст 53) 56) ет сл бовые остатк ии фурт 2кл.-9 0212,ототип). УПОРОВ, и раствос я УЮЩЕЕ ДЛЯ ОГольную смолуи ч а ю щ еелью повышенсжатии огнефенольнойполиконденс кубовыми е ия предела поров,молы соации слан 1,5 Гликоль и/илижирная, кислот 1,5 таткам(54)(57) СВЯЗ включающее фен ритель, о т лтем, что, с ц прочности при оно в качестве держит продукт цевых Фенолов СВИДЕТЕЛЬСТ зШ С 04 В 35/00 ректификации фурфуролщем сботношении компоПродукт поликонденции сланцевых фенос кубовыми остаткамректификации ФурфуРастворительпричем растворитель имсостав, мас.Е: фуролаКубовые остатки . ректификации фурфурилъвого спиртаВысокотемператур побочные продукт синтеза диметил- диоксана1131850 Гликоль и/илижирная кислота 1,5-50 Продукт поликонденсации сланцевыхФенолов с кубовымиостатками ректификации Фурфурола 75-955-2545следующий Растворитель Кубовые остаткиректификации фурФурола 5-92 Кубовые остаткиректификации ФурФурилового спирта 1,8 5-92 Резорцин Высокотемпературные побочные продукты синтеза диметилдиоксана 1,5"20 Изобретение относится к огнеупор-ной промышленности и может бытьиспользовано в качестве связующегоматериала оксидных, оксидно-карбидных, оксидно-нитридных, оксидно-углеродистых огнеупорных изделий,масс обмазок и паст.Известно Фенольное связующее дляогнеупоров, состоящее из 40-80%новолачных фенольных смол и 20-60% 1 Орастворителя (этиленпропилен, диэтилен-, полиэтилен гликоль или ихсмесь или глицерин), Новолачнуюсмолу получают поликонденсацией,Фенола с альдегидом. (Формальдегидом) 11 .Наиболее близким к предлагаемому является Фенольное связующее дляогнеупоров, содержащее 30-70 вес.%новолачной Фенольной смолы и 30 - 2070 вес.% растворителя - фурфуриловогоспирта 2,Недостатком известного связующегоявляется низкая механическая прочность огнеупорных изделий. 25Цель изобретения - повышение предела прочности при сжатии огнеупоров,Поставленная цель достигается30тем, что связующее для огнеупоров,включ,пощее Фенольную смолу и растворитель, в качестве Фенольной смолысодержит продукт поликонденсации, слав цевых Фенолов с кубовыми остатками ректификации Фурфурола при сле- З 5дующем соотношении компонентов,мас.%: причем растворитель имеетсостав, мас.%: По сравнению со смесью сланцевых фенолов и фурфурола продукт поликонденсации сланцевых фенолов с КОР фурфурола содержит меньшее количество воды поликонденсации, которая во втором случае удаляется в процессе сушки фенольной смолы, а в первом случае выделяется в процессе отверждения в изделии. Вследствие этого применение продукта поликонденсации позволяет снизить количество газов, выделяющихся в процессе термообработки изделия, сократить продолжительность термообработки, повысить механическую прочность.Введение более 25 мас,% растворителя приводит к снижению количества коксового остатка и снижению проч,ности и шлакоустойчивости скоксованных изделий. При количестве растворителя менее5 мас.% снижается стабильность во времени вязкости связующего. То же са.мое наблюдается при введении в растворитель кубовых остатков ректификации Фурфурола, кубовых остатков ректификации Фурфурилового спирта в количестве, выходящем за указанные пределы, ВПП синтеза ДМД выше 20 мас,% илигликоля и/или жирной кислоты ниже1,5 мас,%,Введение менее 1,5 мас.% ВПП синтеза ДМД или гликоля и/или жирной кислоты приводит к значительному снижению прочности термообработанных изделий, а превышение их количества врастворителе более 20 и 50 мас,%соответственно приводит к обильномугазовыделению в процессе термообработ.ки за счет испарения не связываемыхкомпонентов и, следовательно, такжек снижению прочности термообработанных изделий.Сланцевые фенолы представляютсобой сложную смесь различных, в основном двухатомных, фенолов - алкил;резорцинов,Примерный состав суммарных сланцевых Фенолов следующий, мас,%: 2-Метилрезорцин 3,45-Метилреэорцин 30, 1 2,4-Метилрезорцин 1,4 Ф1131850 4,6-Диметилрезорцин Лиоксановые спиртыПрочие ВПП 34,6 1,9 29,0 2,5-Диметилрезорцин 14,3 5-Этилрезорцин 4, 5-Диметилрезорцин 9,9 1 2-МетилО 3,0 этилрезорцин Неидентифицированные соединения 20 9-10 25 Условная вязкостьпри 100 С 2-430 1,3 Изомерные диоксаныЭфиры З-метил,3 бутан-диола(эфиры МБД) 10,5 Пирановый спирт иформаль метанолаи МБД 5,7 50 Эфиры метанола идиоксановых спиртов 1,3 2,1 55 8,2 4,6 2,4,5-Триметил-,резорцин 3,3 1-Атомные фенолы 11,0 Нейтральные масла 2,0 8,4Примерный фракционный составсуммарных фланцевых Фенолов:До 240 С перегоняетсяоне более, ЕДо 300 С перегоняетсяоне менее, 7 70 В качестве гликоля связующее содержит этиленгликоль, диэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин или их смесь. В качестве жирной кислоты - непредельные или синтетичес- .35 кие жирные кислоты - олеиновую, лино- левую, СЖК С-С, С 1 -С 9, кубовые остатки СЖК.Высокотемпературные побочные продукты синтеза ЛМД имеют следую щий состав, мас,Х: Эфиры триметилкорбинола(ТМК) и диоксановыхспиртовПиранилспиродиоксан Неидентифицированныесоединения 2,7 В состав кубовых остатков ректиФикации фурфурола и кубовых остатков ректификации фурфурилового спирта входит 20-807. основного вещества,при ректификации которого они образуются. Остальную часть составляюттак называемые осмолы., т.е. продукты термической конденсации основноговещества,Применяемые в изобретении кубовыеостатки являются сжигаемым отходомпроизводства Фурановых соединений,имеют низкую себестоимость, что снижает стоимость связующего, Их использование обеспечивает утилизацию кубовых остатков и тем самым способствует охране окружающей среды.Синтез продукта поликонденсациисланцевых Фенолов с КОР фурфуролаосуществляют путем нагревания смесимономеров, взятых в мольном. соотношении (1 - 1,3) - (1 - 5) до 50 -о80 С с выдержкой 2 ч, Вследствиевысокой реакционной способности слан.цевых фенолов, в отличие от способаприготовления связующего по прототипу, в процессе синтеза не требуетсядобавления катализатора поликонденсации.После синтеза продукт сушат притой же температуре под вакуумом 10300 мм рт.ст. в течение не более2 ч и при необходимости корректируют его рН до 6,5-8.Полученный таким образом продуктрастворяют в предлагаемом растворителе. Растворитель готовят смешениемотдельных компонентов при обычнойтемпературе,Конкретные составы связующего и прочность при сжатии термообработаиных при 200 С в течение 2 ч образцов представлены в таблице,Образцы готовят смешением плавле" ного периклаза или спеченного доломита или электрокорунда фракции 3-1 мм (50 мас.Х), Фракции 1-0,5 мм(20 мас.Ж) и фракции менее 0,063 мм (30 мас.Ж) с предлагаемым связующим в количестве 6 мас.Х (сверх 1003). Образцы прессуют при удельном дав"1131850 Состав растворителя, мас.З Проч- ность Состав Количество растворителямас,Ж связующего 1 ВПП синтеза ДМД Жирнаякислота Гликоль Кубовые остатки ректификации, 20 1,5 (олеиновая кислота) 18,5 60 3ленин 100 МПа на гидравлическом прес. се в металлической форме.В приведенных примерах используют продукт поликонденсации суммарных сланцевых фенолов с КОР фурфурола в мольном соотношении 1:2. Темпераотура синтеза 65 С, продолжительность 1 ч. Температура сушки 65 С, продоложнтельность сушки 1 ч.1. Из приведенных в таблице данныхследует, что состав предлагаемогосвязующего позволяет повысить прочность термообработанных изделий на 5 40-457 по сравнению с прототипом.По сравнению с базовым объектом(смолодоломитовыми изделиями) экономия от применения составляет 20 р/тогнеупора.111318 чО Продолжение таблицы Проч- ность Состав Количест Состав растворителя, мас,Х связую- во растщего ворителямас.7 Кубовые остатки ректификацииВ 11 П синтеза ДМЛ Гликоль Жирнаякислота присжатии термообработанфурфу- фурфурирола новогоспирта ных изделий,МПа 99,5 15 18,5 60 10 100,0 5076,0 1,0 20 34 14 20 0,0 30 15 (прототип) П р и м е ч а н и е. В предлагаемом связующем в качестве фенольной смолыиспользуют продукт поликонденсации суммарных сланцевых фенолов с фурфуролом, в прототипе-фенола с формальдегидом. В образцах состава 2 и 3 наполнительспеченный доломит, 4 и 8 - электрокорунд, в остальных - плавленный периклаз,1 Составитель Р. Малькова Редактор Н. Киштулинец . Техред С.Легеза Корректор О. Луговая,т.аЗаказ 9710/19 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, й-."5, Раушская наб., д. 4/5 100 (фурфуриловый спирт) Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4 20