Модификаторы связующих систем

Для придания нового качества огнеупорным материалам, существенного повышения их надежности, срока службы и конкурентоспособности, предлагаем рассмотреть инновационную разработку нашей Компании: Модифицирующие Добавки серии S-BIND и C-BIND.

Модифицирующие Добавки серии S-BIND и C-BIND

Огнеупорный материал представляет собой сложную систему, состоящую из зерен наполнителя, тонкомолотой составляющей и порового пространства. Одной из функцией тонкомолотой составляющей, является соединение макроскопических зерен наполнителя между собой и придание огнеупору требуемой прочности и плотности. Таким образом, тонкомолотую составляющую можно назвать «керамическим связующим» огнеупорного изделия.

Ключевым фактором, влияющим на качество и эксплуатационные характеристики изделия, является способность тонкомолотой составляющей спекаться в прочную и плотную систему. При этом, в процессе спекания не должно образовываться или должно быть сведено к минимуму образование легкоплавкой жидкой фазы, а контакты между тонкомолотыми частицами, должны характеризоваться «прямыми» связями, без легкоплавких пленок между ними.

Известно, что даже незначительное количество добавки мельчайших нано и субмикронных керамических частиц, химическая природа которых рациональна подобрана к рассматриваемому виду огнеупора, способно существенно активизировать процесс спекания тонкомолотой составляющей. При этом, процессы спекания будут проходить без участия легкоплавкой жидкой фазы, а между частицами тонкомолотой составляющей будут развиваться прямые связи.

Однако, ввод в шихту добавок с нано и субмикронным размером частиц, представляет собой значительную технологическую проблему: наночастицы подвержены высокой степени агрегации, равномерно распределить такие частицы в шихте практически невозможно. Как результат, ввод мельчайших частиц зачастую не только не повышает свойства огнеупоров, но может даже привести к их снижению.

Решением данной проблемы может служить введение модифицирующих мельчайших частиц в виде суспензии, когда твердые частицы субмикронных и нано- размеров взвешены в жидкости и не имеют контакта между собой, т.е. их агломерация полностью исключена.

Введение модификатора в таком виде, позволяет максимально равномерно распределить микро частицы по поверхности зерен тонкомолотой составляющей, что многократно интенсифицирует процессы спекания при термическом воздействии в процессе обжига либо в процессе эксплуатации огнеупора. При таком способе подачи модифицирующих частиц, их дозировка может быть минимальной – частицы образуют монослой вокруг зерен тонкомола, что является достаточным условием его спекания в прочный монолит.

Что касается механизма модификации связующей системы (тонкомолотая составляющая + коксовый остаток фенольной смолы) безобжиговых огнеупоров, то он достаточно сложен и сводится к основным следующим факторам:

  • графитизация коксового остатка стеклоуглерода фенольной смолы – повышение его прочности и устойчивости по отношению к химическим факторам эрозии и окисления;
  • зарождение и развитие роста углеродных нанотрубок (MWCNT), армирующих и упрочняющих структуру коксового остатка;
  • дополнительное армирование кокосового остатка за счет ввода в составе модификатора углеродных и карбидкремниевых волокон;
  • образование непрерывной керамической сетки по всему объему коксового остатка смолы, что существенно повышает его стойкость к окислению.

Таким образом, модификация тонкомолотой составляющей позволяет:

  • Активировать спекания при отсутствии жидкой фазы;
  • Снизить пористость и размер пор;
  • Инициировать появление прямых связей;
  • Изменить природу коксового остатка фенольной смолы: повысить ее прочность, вязкость разрушения, стойкость к окислению.
Модификаторы связующих систем огнеупорных материалов – суспензии сверхактивных нано и субмикронных частиц с высокой избыточной поверхностной энергией

Суспензия на водной основе

Модификаторы S-BIND

Суспензия на основе водного раствора ЛСТ

Модификаторы S-BIND

Суспензия в этиленгликоле

Модификаторы C-BIND

Литые бетонные изделия и бетонные элементы футеровки.

Для огнеупорных бетонов на основе систем:

  • MgO
  • Al2O3-MgO
  • Al2O3-SiO2
  • Al2O3-SiC
  • Al2O3-Cr2O3

Обжиговые огнеупорные изделия.

Для огнеупоров на основе систем:

  • Al2O3
  • MgO
  • Al2O3-MgO
  • Al2O3-Cr2O3
  • MgO-Cr2O3

Безобжиговые и обжиговые на фенольной связке.

Для огнеупоров на основе систем:

  • Al2O3-С
  • Al2O3-MgO-С
  • MgO-C
  • Al2O3-SiC-C
  • ZrO2-C

Упаковка и хранение

В зависимости от требований Заказчика, осуществляются различные виды упаковки:

  • Упаковка в пластиковые или металлические ведра с плотно закрытыми крышками. Ведра устанавливаются на деревянные палеты в несколько рядов и надежно закрепляются стрейч пленкой. Такой вариант упаковки удобен, когда модификатор подается в смеситель вручную. Количество модификатора рассчитывается таким образом, чтобы на одну операцию смешения тратилось бы целое число упаковочных единиц (ведер). Подача осуществляется по принципу: открыли ведро — вылили содержимое в смеситель;
  • Упаковка в металлические или пластиковые бочки емкостью 50, 100 или 200 литров;
  • Контейнеры типа «еврокуб» (IBC tank) емкостью до 1000 литров.

Подача модификаторов из бочек и контейнера может быть осуществлена насосами мембранного типа.

Хранение модификаторов осуществляется на складе в закрытой таре без ограничений по температуре.

Перед использованием, модификатор должен иметь положительную температуру.