[go: up one dir, main page]

DE2731563B2 - Cold setting binder for refractory materials - Google Patents

Cold setting binder for refractory materials

Info

Publication number
DE2731563B2
DE2731563B2 DE19772731563 DE2731563A DE2731563B2 DE 2731563 B2 DE2731563 B2 DE 2731563B2 DE 19772731563 DE19772731563 DE 19772731563 DE 2731563 A DE2731563 A DE 2731563A DE 2731563 B2 DE2731563 B2 DE 2731563B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
composition according
calcium
binder composition
amount
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19772731563
Other languages
German (de)
Other versions
DE2731563A1 (en
Inventor
Beantragt Teilnichtnennung
Reinhard Ing.(Grad.) 5400 Koblenz Wedemeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG filed Critical Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Priority to DE19772731563 priority Critical patent/DE2731563B2/en
Publication of DE2731563A1 publication Critical patent/DE2731563A1/en
Publication of DE2731563B2 publication Critical patent/DE2731563B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/001Alkaline earth metal or Mg-compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/0017Refractory metal compounds
    • C04B2103/0019Ti
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Die Rrfindiing betrifft ein mit Wasser kaltabbindcndes. nhiisphalfreies Bindemittel für den lünsat/ beiThe finding concerns a cold setting with water. Nhiisphal-free binding agent for the lünsat / bei

Feuerfest-Materialien.Refractory materials.

Andere als Bindemittel für feuerfeste Produkte bekannte Hilfsmittel enthalten Kombinationen von Boraten wie Borax oder Ammoniumpentaborat mit Natriumsilikat, das in wasserhaltiger Form oder wasserfrei als Natriumoxid-Siliciumdioxid-Gemisch verwendet wird.Other auxiliaries known as binders for refractory products contain combinations of Borates such as borax or ammonium pentaborate with sodium silicate, which is in aqueous form or anhydrous is used as a sodium oxide-silicon dioxide mixture.

Es ist bekannt, feuerfeste Massen und feuerfeste Steine, die vor allem für den industriellen AnlagenbauIt is known, refractory masses and refractory bricks, which are mainly used for industrial plant construction

ίο Verwendung finden, mit hydraulischen Bindern zu verfestigen, die Phosphate enthalten können. Diese Zement-Zumischungen haben jedoch den Nachteil, daß die Festigkeitseigenschaften der damit hergestellten Körper innerhalb eines Temperaturintervalls, das im allgemeinen zwischen 600 bis Il 00° C hegt, erheblich abfallen. Modifizierende Zuschlagstoffe, die dem Binder zugegeben werden, bringen nach den bisher bekannten Verfahren zwar Erhöhungen der Festigke^-.n mit sich, jedoch ist der Festigkeitsabfall im Temperaturbereich zwischen ca. 600 bis 11000C damit nicht zu beseitigen.ίο Find use to solidify with hydraulic binders, which may contain phosphates. However, these cement admixtures have the disadvantage that the strength properties of the bodies produced with them decrease considerably within a temperature range which is generally between 600 and 100.degree. Modifying aggregates which are added to the binder bring about increases in strength according to the previously known methods, but the decrease in strength in the temperature range between approx. 600 to 1100 ° C. cannot be eliminated with them.

Der Kurvenverlauf der Festigkeiten in Abhängigkeit von der Temperatur wird in diesem Bereich vielmehr lediglich abgeflacht,d. h. etwas nach oben verschoben.The curve of the strengths as a function of the temperature is rather in this area only flattened, d. H. shifted slightly upwards.

Bekannt sind auch temperaturbeständige Binder auf der Basis Phosphat—Magnesiumoxid. Die damit erzielten Ergebnisse sind aber kaum zufriedenstellend, da es sehr schwierig ist, einerseits genügend lange Verarbeitungszeiten und andererseits ausreichende mechanische Festigkeiten zu erzielen. Zuschläge, mit denen dasTemperature-resistant binders based on phosphate-magnesium oxide are also known. The achieved with it However, the results are hardly satisfactory because it is very difficult, on the one hand, to have sufficiently long processing times and on the other hand to achieve sufficient mechanical strengths. Surcharges with which the

ίο genannte System in seiner Abbindezeit gesteuert werden soll, ziehen meist ein Absinken der Festigkeiten nach sich. Als Verfestigungsmittel sind hydraulisch abbindende Stoffe in Kombination mit anorganischen Salzen, wie z. B. Phosphaten, Chloriden, Boraten.ίο called system controlled in its setting time usually lead to a decrease in strength. The solidifying agents are hydraulic setting substances in combination with inorganic salts, such as B. phosphates, chlorides, borates.

ji Chromaten, oder organischen Verbindungen wie z. B. Oxalaten, aber auch chemische Binder in Kombination mit Erdalkalioxiden bekannt. Beide Systeme haben Nachteile, die schwer in den Griff zu bekommen sind. Während das erstgenannte infolge seines relativ hohen Binderantcils im Temperaturbereich von 600 bis 11000C starke Festigkeitsverluste mit sich bringt, ist die Verarbeitung bei chemischen Bindern mit Erdalkalioxidcn problematisch, weil die Abbindezeit vor allem von der spezifischen Oberfläche des Bindemittels abhängigji chromates, or organic compounds such. B. oxalates, but also chemical binders in combination with alkaline earth oxides are known. Both systems have disadvantages that are difficult to control. While the former due to its relatively high Binderantcils in the temperature range from 600 to 1100 0 C strong loss of strength entails the processing of chemical binders with Erdalkalioxidcn is problematic, because the setting time depends mainly on the specific surface area of the binder

4> ist. was zu starken Schwankungen auch in den Festigkcilcn führen kann. Da die Vcrarbeitungs/.eit meistens eine Funktion dieser spezifischen Oberfläche ist. ist man bei diesen Binderkombinationen gezwungen, eine sehr genaue Gütekontrolle bezüglich der Oberflä-4> is. leading to strong fluctuations even in the Festigkcilcn can lead. Since the processing time is mostly a function of this specific surface is. with these binder combinations one is forced to carry out a very precise quality control with regard to the surface

ΊΟ ehe der einzelnen Rohstoffe vorzune!· ,ilen.ΊΟ before advance of the individual raw materials! ·, Ilen.

Der Erfindung liegi daher die Aufgabe zugrunde, eine ka'tabbindende, pulverförmigc oder flüssige Bindemittelzusammensetzung zu entwickeln, welche die genannten nachteiligen Eigenschaften — insbesondere denThe invention liegi therefore the object of a Ka't-setting, powdery or liquid binder composition to develop which the mentioned disadvantageous properties - especially the

-,-, Festigkeitsabfall /wischen 600 bis 1100"C - nicht aufweist.-, -, strength drop / wipe 600 to 1100 "C - not having.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß dies durch eine chemisch-hydraulische Bindung für keramische, feuerfeste und ähnliche Rohstoffe erreicht werdenSurprisingly, it has now been found that this can be achieved by a chemical-hydraulic bond for ceramic, refractory and similar raw materials can be achieved

«ρ kann, bei welcher die Abbindegeschwindigkeit und die erzielten Eigenschaften nicht von der Oberfläche und Reaktionsfreudigkeit der Rohstoffe, sondern von ihrer l.öscgeschwindigkcit abhängen. Das erfindungsgcmäßc mit Wasser kaltabbindendc, Alkalisilikal enthaltende.«Ρ can, at which the setting speed and the The properties achieved are not based on the surface and responsiveness of the raw materials, but on their The speed depends on the speed. The alkali metal containing alkali metal which is cold-setting with water according to the invention.

h) pulverförmige oder flüssige Bindemittel ist dadurch gekennzeichnet, daß es phosphatfrei aufgebaut ist und aus wasserlöslichem Alkalisilikat. Titanverbindungen und gegebenenfalls weiteren, die Vcnirbeitbarkeit derh) powder or liquid binder is thereby characterized in that it is composed of phosphate-free and water-soluble alkali silicate. Titanium compounds and, if necessary, further, the operability of the

Masse und die Eigenschaften des Feuerfesterzeugnisse·; verbessernden Zusätzen besteht.Mass and properties of refractory products ·; improving additives.

Die Verfestigung dieses Bindemittels erfolgt dadurch, daß zwischen den Komponenten Alkalisilikat und Tita η verbindung in Gegenwart von Wasser eine i Reaktion stattfindet Diese Abbindereaktion erfolgt bereits in kaltem Zustand ohne Wärmezufuhr. Die sei erhaltenen Formlinge zeichnen sich durch ausgezeichnete, gleichmäßige mechanische Festigkeiten auch in höheren Temperaturbereichen aus und weisen insbe- in sondere den bei bekannten Bindemitteln auftretenden Fesiigkeitsabfall im kritischen Temperaturbereich zwischen 600 und 11000C nicht auf.This binding agent is solidified in that a reaction takes place between the alkali silicate and titanium compound components in the presence of water. This binding reaction takes place even in the cold state without the supply of heat. Which was moldings obtained are distinguished by excellent, uniform mechanical strength, even at higher temperatures and have in particular in the sondere Fesiigkeitsabfall associated with known binders in the critical temperature range 600-1100 0 C is not on.

Als Titanverbindungen kommen vorzugsweise TitandioJud-Mineralien wie z. B. Rutil oder Anatas in Frage, r> des weiteren auch andere titanhaltige Rohstoffe wie z. B. llmenit, Perowskit u. a.The titanium compounds used are preferably titanium diJud minerals such as B. rutile or anatase in question, r> also other titanium-containing raw materials such as z. B. llmenite, perovskite and others.

Die Verarbeitungseigenschaften dieses Bindemittelgennisches können weiterhin durch verschiedene Zusätze, die einzeln oder kombiniert anwendbar sind, modifiziert und verbessert werden. Ein Gehalt an Zinkoxid verbessert die Fiießeigenschaften der Mischung. Ein schnelleres Aushärten des Formlings im Kern wird durch Zusatz von Verbindungen des Calciums herbeigeführt. Ein Zusatz von Melamin-For- 2ϊ maldehyd-Kondensationsprodukten wirkt günstig hinsichtlich Verminderung von Migration und Verbesserung der Durchhärtung. Durch Zugabe von amorpher Kieselsäure werden die mechanischen Festigkeiten des Formlings bei höheren Temperaturen noch weiter m gesteigert.The processing properties of this binder genic can also be modified and improved by various additives that can be used individually or in combination. A content of zinc oxide improves the flow properties of the mixture. A faster hardening of the molding in the core is brought about by adding compounds of calcium. An addition of melamine formaldehyde condensation products has a beneficial effect in terms of reducing migration and improving curing. By the addition of amorphous silica, the mechanical strength of the molded article are further enhanced m at higher temperatures.

Die mechanisch'. Festigkeit des mit dem erfindungsgcmäßen Bindemittel erhaltenen Formlings ist von dem Verhältnis zwisch· · Alkalisilikat und Titandioxid abhängig. Das Gewichtsverhäh.tis zvischcn Alkalisili- η kai und Titandioxid kann im Bereich zwischen I : 100 bis 20 : 1 liegen. Dieser weite Bereich ist durch Unterschiede in Art und Zusammensetzung der in Betracht kommenden Alkalisilikatc bedingt. Für die erfindungsgemäßen Bindemittel eignen sich kristallwasscrhaltigc -to oder kristallwasserfreie Silikate, wie z. B. Mono-, Di-, Tri- und Metasilikate des Natriums und des Kaliums in fester oder flüssiger Form. Diese unterscheiden sich entsprechend ihrem Molverhältnis in ihrem SiO2-Gehalt, ihrem Wassergehalt und ihrer Löslichkeit in -n Wasser. )e nach Lage des erforderlichen Festigkeitsoptimums kann dieses daher durch Wahl des entsprechenden Silikat-Titandioxid-Verhältnisses eingestellt werden. So befindet sich zum Beispiel bei Einsatz eines leichtlöslichen Silikates mit ca. 18 bis 20% Alkalioxid "> <i das Festigkeitsoptimum beim Verhältnis 0,8 : I zwischen Silikat und Titandioxid, wogegen bei Verwendung eines krisiallwasscrhaltigen Alkalisilikats mit ca. 10 bis 13% Alkalioxid das Optimum bei einem Verhältnis von X3 : I liegt.The mechanical '. The strength of the molding obtained with the binder according to the invention depends on the ratio between alkali silicate and titanium dioxide. The weight ratio between alkali silicon and titanium dioxide can be in the range between 1: 100 to 20: 1. This wide range is due to differences in the type and composition of the alkali silicates in question. For the binders according to the invention, silicates containing water of crystallization or free of water of crystallization are suitable, such as, for. B. mono-, di-, tri- and metasilicates of sodium and potassium in solid or liquid form. These differ according to their molar ratio in their SiO2 content, their water content and their solubility in -n water. Depending on the required optimum strength, this can therefore be set by choosing the appropriate silicate-titanium dioxide ratio. For example, when using a readily soluble silicate with approx. 18 to 20% alkali oxide, the optimum strength is at a ratio of 0.8: 1 between silicate and titanium dioxide, whereas when using an alkali silicate containing crystalline water with approx. 10 to 13% alkali oxide the optimum is at a ratio of X3 : I.

Da in der Feuerfest-Technologie der Alkali- bzw. Erdalkaligehalt oft einen besiimmtcn Grenzwert nicht überschreiten darf, ist auch hier eine geeignete Auswahl in bezug auf diesen und damit das Verhältnis Silikat zu Titandioxid zu treffen. wiSince in refractory technology the alkali or alkaline earth content often does not exceed a certain limit value may exceed, a suitable choice is also here with regard to this and thus the ratio of silicate to Meet titanium dioxide. wi

Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften im höheren Temperaturbereich kann weiterhin dem Bindergemisch im Rahmen dieser Erfindung amorphe Kieselsäure zugesetzt werden. Als solche können natürliche oder synthetisch hergestellte Produkte mil μ SiO;-Gehalten zwischen etwa 80 und 100% verwendet werden, sofern sie die erforderliche amorphe Struktur und Feinheit aufweisen. Der Anteil an gegebenenfalls zuzusetzender, amorpher Kieselsäure soll im Bereich von 0,1 bis 80 Gewichtsteilen, vorzugsweise 5 bis JO Gewichtsteilen, bezogen auf das Bindemittelgemisch, liegen.To improve the physical properties in the higher temperature range, the Amorphous silica can be added to the binder mixture in the context of this invention. As such, can natural or synthetic products with μ SiO; contents between about 80 and 100% can be used, provided they have the required amorphous structure and delicacy. The proportion of amorphous silica that may be added should be in the range from 0.1 to 80 parts by weight, preferably 5 to JO parts by weight, based on the binder mixture, lie.

Für die Verfestigung ist zwar das System Silikat zu Titandioxid maßgebend, entsprechend der Verarbeitungsart (z. B. Gießen, Stampfen, Spritzen, Pressen) ist es aber vorteilhaft, die Verarbeitbarkeit der Masse durch geeignete Zusätze zu verbessern. Ein Zusatz von zweiwertigem Metalloxid, vorzugsweise Zinkoxid; zum Bindemittel verbessert die Fließeigenschaft bei Rüttel- und Gießmassen. Dieser Oxidgehalt soll im Bereich vonThe silicate to titanium dioxide system is decisive for solidification, depending on the type of processing (e.g. pouring, tamping, spraying, pressing) but it is advantageous to improve the workability of the mass to be improved by suitable additives. An addition of divalent metal oxide, preferably zinc oxide; to the Binder improves the flow properties of vibrating and casting compounds. This oxide content should be in the range of

1 bis 20 Gew.-% im Gemisch liegen.1 to 20% by weight are in the mixture.

Für die erzielbaren mechanischen Festigkeiten ist bei dam erfindungsgemäßen Bindemittel weiterhin die Verarbeitungszeit, d.h. Abbindezeit der Masse von großer Wichtigkeit. Die Abbindezeit wird dabei über die Lösegeschwindigkeit des Alkalisilikatanteils in dem zum Bindemittel zuzufügenden Wasser gesteuert. Je besser dabei die Löslichkeit des Alkalisilikats gewählt wird, um so kurzer wird die Abbinde- und Verarbeitungszeit des Bindemittels. Eine entsprechende Auswahl der Aikaiisilikate erlaubt es so, die Verarbeitungszeit im Bereich zwischen 15 bis 240 Minuten zu variieren. So wird bei Verwendung eines schneilöslichen Silikats mit einem Alkaligehalt zwischen 18 und 20% eine kurze Verarbeitungszeit erzielt, wogegen mit e;nem schwerlöslichen Silikat die Verarbeitungszeit bis auf 240 Minuten und mehr ausgedehnt werden kann.For the achievable mechanical strengths, the processing time, that is to say the setting time of the mass, is also of great importance in the case of the binders according to the invention. The setting time is controlled via the rate of dissolution of the alkali silicate fraction in the water to be added to the binder. The better the solubility of the alkali silicate is selected, the shorter the setting and processing time of the binder. An appropriate selection of the alkali silicates allows the processing time to be varied between 15 and 240 minutes. When using a snow-soluble silicate with an alkali content between 18 and 20%, a short processing time is achieved, whereas with e ; With a sparingly soluble silicate, the processing time can be extended to 240 minutes and more.

Für die Verarbeitbarkeit und das Aushärten, insbesondere im Kern, ist >n manchen Fällen ein Zusatz von hydraulisch aushärtenden Calciumverbindungen von Vorteil. Dieser Zus.-·.ζ kann ein schnelleres Aushärten des Formlings im Kern bewirken, indem er überschüssiges Wasser, das z. B. für eine gute Gießbarkeit der Masse erforderlich ist, bindet. Calciumverbindungen, die hierfür verwendet werden können, sind z. B. Calciumsulfat, Calciumchlorid, Calciumoxid, Calciumhydroxid, vorzugsweise aber Calciumaluminat. Der Gehalt an Calciumverbindungen soll, fails dear Verwendung angebracht ist, in einer Größenordnung von etwa 1 bis 40 Gewichtsteilen, vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsteilen liegen, bezogen auf das Bindemittelgemisch. Bei einem Bindemittelzusatz von z. B. 8%, bedeutet das alsoFor workability and hardening, especially in the core, an addition of hydraulically hardening calcium compounds is advantageous in some cases. This addition · .ζ can cause the molding to harden more quickly in the core by removing excess water that B. is required for good castability of the mass, binds. Calcium compounds that can be used for this purpose are e.g. B. calcium sulfate, calcium chloride, calcium oxide, calcium hydroxide, but preferably calcium aluminate. If the use is appropriate, the content of calcium compounds should be in the order of about 1 to 40 parts by weight, preferably 15 to 25 parts by weight, based on the binder mixture. With a binder addition of z. B. 8%, that means

2 Teile Calciumverbindung in der verarbeitungsfertigen Masse. Wird der Zusatz darüber hinaus erhöht, so ist ein zwar geringfügiger, aber sichtbarer Fcstigkeitsabfall im Bereich von 600 bis 11000C festzustellen. Da es wegen der physikalischen Werte bekanntlich angebracht ist. den Gehalt an Erdalkali möglichst klein zu halten, soll dementsprechend die Auswahl der Calcium-Verbindung erfolgen.2 parts calcium compound in the ready-to-use mass. If the addition also increases, a though minor, but visible Fcstigkeitsabfall in the range of 600 is noted to 1100 0C. As it is known to be appropriate because of the physical values. The calcium compound should be selected accordingly to keep the alkaline earth content as low as possible.

Uti im hergestellten Formling Migrationserscheinungen des Bindemittels zu verhindern, ist es vorteilhaft, diesem einen entsprechenden Zusatz beizumischen; hierfür sind z. B. Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte geeignet. Diese bringen zugleich eine bessere Durchhärtung im Kern mit sich. Der Zusatz ist von der Menge der eingeführten, hydraulisch abbindenden Erdalkaliverbindung abhängig und liegt vorzugsweise zwischen 0,05 bis 5 Gewichtstcilen. bezogen auf diese.Uti in the produced molding, signs of migration To prevent the binder, it is advantageous to mix this with an appropriate additive; for this are z. B. melamine-formaldehyde condensation products are suitable. These also bring one better hardening in the core with it. The addition depends on the amount of imported, hydraulically setting Alkaline earth compound dependent and is preferably between 0.05 to 5 parts by weight. related to these.

Das beschriebene Bindemittel wird dem fcucrfesicn Material in einer Menge von I bis 99 Gewiehlsleilen. vorzugsweise 6 bis 10 Gewichtstcilen, zugesetzt, wobei die bekannten feuerfesten Rohstoffe Verwendung finden.The binder described is used for the fcucrfesicn Material in an amount of 1 to 99 Gewiehlsleilen. preferably 6 to 10 parts by weight, added, wherein the well-known refractory raw materials are used.

In den nachfolgenden Beispielen wurden sämtlicheIn the following examples, all

Prüfkörper nach 4 Stunden entformt und nach 18 Std. Lagerzeit getrocknet. Die Brenntemperatur bei den einzelnen Brennstufen wurde jeweils 3 Stunden gehalten. Die Prozentangaben stellen Gewichtsprozente dar.Test specimen demolded after 4 hours and dried after 18 hours storage time. The firing temperature at the each firing stage was held for 3 hours. The percentages represent percentages by weight.

Beispiel 1example 1

Als Grundlage für die Masse dient Schmelzkorund, wobei dessen Feinstanteil (<90μπι) 25% nicht überschreitet und dessen Grobkornanteil bei 50% liegt. Als Bindemittel wurde eine Zusammensetzung aus Rutil, leichtlöslichem Natriumsilikat in Pulverform, amorpher Kieselsäure, Zinkweiß und Calciumaluminat verwendet, weicheFused corundum serves as the basis for the mass, its fine fraction (<90μπι) not exceeding 25% and its coarse grain content is 50%. A composition of rutile, easily soluble sodium silicate in powder form, amorphous silica, zinc white and calcium aluminate used, soft

IO 18,5% TiO3 28,2% SiO3 8,2% Na3O 18,5% ZnO 18,5% Al2O3 4,4% CaO (3,7% Glühverlust) IO 18.5% TiO 3 28.2% SiO 3 8.2% Na 3 O 18.5% ZnO 18.5% Al 2 O 3 4.4% CaO (3.7% loss on ignition)

enthielt. Der Schmelzkorund wurde mit 9% Bindemittel versetzt und mit 7% Wasser aufbereitet. Die Masse wurde 5 Minuten gemischt und dann mit der Amplitude 0,75 mm 120 Sekunden eingerüttelt. Nach dem Abbinden wurden die Formlinge getrocknet und bei verschiedenen Temperaturen gebrannt Folgende Festigkeitswerte wurden erzielt:contained. The fused corundum was mixed with 9% binder and treated with 7% water. The crowd was mixed for 5 minutes and then shaken with an amplitude of 0.75 mm for 120 seconds. After setting the briquettes were dried and fired at different temperatures. The following strength values were achieved:

Temperatur
C
temperature
C.
20*)20 *) 150150 500500 750750 10001000 12001200 15001500
Kaltdruckfestigkeit
[kp/cm2]
Biegezugfestigkeit
[kp/cm2]
*) Ungetrocknet nach 24 Std.
Cold compressive strength
[kp / cm 2 ]
Flexural strength
[kp / cm 2 ]
*) Undried after 24 hours.
243
62
gemessen.
243
62
measured.
461
121
461
121
468
126
468
126
474
>148
474
> 148
513
>148
513
> 148
848
>148
848
> 148
1050
>148
1050
> 148

Beispiel 2Example 2

Schmelzkorund wie in Beispiel 1 wurde mit einem Bindemittel aus Titandioxid, schwerer löslichem Natriumsilikatpulver, amorpher Kieselsäure und Zinkv siß der ZusammensetzungFused corundum as in Example 1 was mixed with a binder made of titanium dioxide, less soluble sodium silicate powder, amorphous silica and zinc as the composition

18,5% TiO2
51,0% SiO2
18.5% TiO 2
51.0% SiO 2

10,4% Na2O 3» 18.5% ZnO10.4% Na 2 O 3 »18.5% ZnO

(1,6% Glühverlust)(1.6% loss on ignition)

vermischt. Der benötigte Wassergehalt betrug 6,5%. Die Aufbereitung erfolgte wie in Beispiel 1 und ergab folgende Festigkeitswerte:mixed. The required water content was 6.5%. The preparation took place as in Example 1 and resulted the following strength values:

Temperatur
C
temperature
C.

20*)20 *)

150150

500 750500 750

10001000

12001200

15001500

Kaltdruckfestigkeit
[kp/cm2]
Cold compressive strength
[kp / cm 2 ]

Biegezugfestigkeit
[kp/cm2]
Flexural strength
[kp / cm 2 ]

199 392199 392

50 10250 102

*) Ungetrocknet nach 24 Std. gemessen.
Beispiel 3
*) Measured undried after 24 hours.
Example 3

738 >148738> 148

5050

Masse und Aufbereitung wie in Beispiel 1; der Wassergehalt betrug 6,5%.Mass and preparation as in example 1; the water content was 6.5%.

Als Bindemittel wurde eine Zusammensetzung aus Anatas, leichtlöslichem Natriumsiükat, schwerlöslichem Natriumsilikf.t, amorpher Kieselsäure, Calciumaluminai und Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt verwendet, welcheA composition of anatase, easily soluble sodium precipitate, which is poorly soluble, was used as the binding agent Sodium Silikf.t, Amorphous Silica, Calcium Aluminai and melamine-formaldehyde condensation product used which

951
>148
951
> 148

1043 >1481043> 148

1080 >1481080> 148

11131113

18,5% TiO2 45,6% SiO2 8,1% Na2O 18,5% AI2O3 4,4% CaO (4,9% Glühverlusi)18.5% TiO 2 45.6% SiO 2 8.1% Na 2 O 18.5% AI 2 O 3 4.4% CaO (4.9% glow loss)

enthielt.contained.

Folgende Festigkeitswerte wurden erzielt:The following strength values were achieved:

Temperaturtemperature

20»)20 »)

150150

500 750500 750

10001000

12001200

15001500

Kaltdruckfestigkeit
[kp/cm2]
Cold compressive strength
[kp / cm 2 ]

Biegezugfestigkeit
[kp/cm2]
Flexural strength
[kp / cm 2 ]

*) Ungetrocknet nach 24 Std. gemessen.*) Measured undried after 24 hours.

202202 290290 313313 434434 505505 846846 11661166 4343 4949 5454 122122 >148> 148 >148> 148 >148> 148

Beispiel 4Example 4

Masse und Aufbereitung analog Beispiel I; Wassergehalt 7.5%.Mass and preparation analogous to example I; Water content 7.5%.

Es wurde ein Bindemitlelgemiseh aus Rutil, leichtlöslichem Natriumsilikalpulvcr. amorpher Kieselsäure. Zinkweiß und Calciumsulfat mit der ZusammensetzungA binder mixture of rutile, easily soluble sodium silical powder was obtained. amorphous silica. Zinc white and calcium sulfate with the composition 18.50ZoTiOi 40.0% SiO2 18.5 0 ZoTiOi 40.0% SiO 2 5.8% Na/) 18.5% ZnO5.8% Na /) 18.5% ZnO

3.9% CnO (t3.J°/o Cilühverliist)3.9% CnO (t3.J ° / o Cilühverliist)

eingesetzt, das die folgenden Fcsligkcilswcrte erzielte:was used, which achieved the following characteristics:

Temperaturtemperature

20*)20 *)

Kaltdruckfestigkeit [kp/cm!lCold compressive strength [kp / cm ! l

Biegemgfestigkeit [kp/cm!)Flexural strength [kp / cm ! )

180180

4343

150150

248248

750750

10001000

12001200

15001500

313 86313 86

391 92391 92

471 102471 102

613 >613>

Beispiel 5Example 5

Als Massengnindlagc diente Schamotte mit einem AI>O]-Gehalt von ca. 40%. Die Körnung wurde so gewählt, daß ca. 25% unter 90 um und ca. 45% über 1 mm liigcn. Das maximale Korn lag bei b mm. Die Misch/eit betrug 5 Minuten, der Wassergehalt I2.5"ii. Die Masse wurde bei einer Amplitude von 0.73 mm 120 Sekunden eingcrüttclt. V.s wurde Bindemittel gemäß Beispiel I in einer Menge von 10% /iigcsct/t. Die folgenden lestigkeitswcrtc wurden er/iclt:Chamotte with an AI> O] content of approx. 40% was used as the mass concentration. The grain size was chosen so that approx. 25% are below 90 µm and approx. 45% are above 1 mm. The maximum grain was b mm. The mixing / eit was 5 minutes, the water content I2.5 "ii. The mass was at an amplitude of 0.73 mm 120 seconds eingcrüttclt. Vs was binder of Example I in an amount of 10% / iigcsct / t. The following were lestigkeitswcrtc he / iclt:

Temperatur
C
temperature
C.
20·)20 ·) 150150 500500 750750 10001000 12001200 15001500
Kaltdruckfestigkeit
[kp/crrr]
Biegezugfestigkeit
[kp/cnr]
*) Lngetrocknet nach 24 Std.
Cold compressive strength
[kp / crrr]
Flexural strength
[kp / cnr]
*) Long-drying after 24 hours.
88
22
gemessen.
88
22nd
measured.
192
49
192
49
196
49
196
49
200
54
200
54
280
79
280
79
590
100
590
100
--

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mit Wasser kalt abbindendes, Alkalisilikat enthaltendes, pulverförmiges oder flüssiges Bindemittel zur Herstellung feuerbeständiger Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß es phosphatfrei aufgebaut ist und aus Titanverbindungen, wasserlöslichem Alkalisilikat und gegebenenfalls weiteren, die Verarbeitbarkeit der Masse und die Eigenschaften des Feuerfesterzeugnisses verbessernden Zusätzen besteht.1. Alkali silicate-containing, powdery or liquid binder that sets cold with water for the manufacture of fire-resistant products, characterized in that it is phosphate-free is built up and from titanium compounds, water-soluble alkali silicate and optionally further improving the workability of the compound and the properties of the refractory product Additives. 2. Bindemittelzusammensetzung nach dem Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan verbindung ein Titandioxid oder ein titandioxidhaltiges Material ist2. Binder composition according to claim I, characterized in that the titanium compound is a titanium dioxide or a material containing titanium dioxide 3. Bindemittelzusammensetzung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Aikalisilikat Natrium- und/oder Kaliumsilikat ist und die Abbindegeschwindigkeit durch die Lösegeschwindigkeit des Silikates bestimmt ist.3. Binder composition according to claims 1 and 2, characterized in that the water-soluble alkali silicate is sodium and / or potassium silicate and the setting speed by the rate of dissolution of the silicate is determined. 4. Bindemittelzusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkalisilikat und Titanverbindung, ausgedrückt als Titandioxid, im Mischungsverhältnis 1 :100 bis 20 :1 enthält.4. Binder composition according to claims 1 to 3, characterized in that it Alkali silicate and titanium compound, expressed as titanium dioxide, in a mixing ratio of 1: 100 to 20: 1 contains. 5. Bindemittelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erhöhung der mechanischen Festigkeiten amorphe Kieselsäure in einer Menge von 0,1 bis 80, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% enthält.5. Binder composition according to one of the preceding claims, characterized in that that they are amorphous silica in an amount to increase the mechanical strengths from 0.1 to 80, preferably 5 to 30% by weight. 6. Bindemittelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verbesserung der Fließeigenschaften Zinkoxid in einer Menge von I bis 20 Gcw.-% enthüll.6. Binder composition according to one of the preceding claims, characterized in that they improve the flow properties Zinc oxide in an amount of 1 to 20 wt .-% revealed. 7. Bindemittelzusammenseizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verbesserung der Kerndurchhärtung Calciumverbindungen in einer Menge von I bis 40, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-%, enthält.7. Binding agent composition according to one of the preceding claims, characterized in that they improve the core hardening Calcium compounds in an amount of I to 40, preferably 15 to 25 wt .-%, contains. 8. Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die CalciumvcrbindungCalciumaluminat ist.8. Binder composition according to claim 7, characterized in that the calcium compound is calcium aluminate is. 9. Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Caleiumverbindiing Calciumsulfat, Calciumchlorid, Calciumnitrat, Calciumoxid oder/und Calciumhydroxid ist.9. Binder composition according to claim 7, characterized in that the Caleiumverbindiing Calcium sulfate, calcium chloride, calcium nitrate, calcium oxide and / or calcium hydroxide. 10. Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verminderung von Migration und Verbesserung der Durchhärtung ein Melamin-Formaldchyd-Kondensationsprodukt in einer Menge von 0.05 bis 5 Gew.-%. bezogen auf die eingesetzte Menge Calciumvcrbindung. enihält.10. Binder composition according to claim 7, characterized in that it is used to reduce of migration and improvement of hardening a melamine-formaldehyde condensation product in an amount of 0.05 to 5% by weight. based on the amount of calcium compound used. contains. 11. Bindemillel/usammcnsetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in dem feuerbeständigen Erzeugnis in einer Menge von I bis 99, vorzugsweise 6 bis 10 Ciew.-%. enthalten ist.11. Bindemillel / composition according to one of the preceding claims, characterized in that they in the fire-resistant product in an amount from 1 to 99, preferably 6 to 10, Ciew .-%. is included.
DE19772731563 1977-07-13 1977-07-13 Cold setting binder for refractory materials Ceased DE2731563B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772731563 DE2731563B2 (en) 1977-07-13 1977-07-13 Cold setting binder for refractory materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772731563 DE2731563B2 (en) 1977-07-13 1977-07-13 Cold setting binder for refractory materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2731563A1 DE2731563A1 (en) 1979-01-18
DE2731563B2 true DE2731563B2 (en) 1979-06-13

Family

ID=6013784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772731563 Ceased DE2731563B2 (en) 1977-07-13 1977-07-13 Cold setting binder for refractory materials

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2731563B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0023768A1 (en) * 1979-08-06 1981-02-11 KAISER ALUMINUM &amp; CHEMICAL CORPORATION Refractory gun mix

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807798A (en) * 1996-12-20 1998-09-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Refractory compositions for use in fluid bed chlorinators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0023768A1 (en) * 1979-08-06 1981-02-11 KAISER ALUMINUM &amp; CHEMICAL CORPORATION Refractory gun mix

Also Published As

Publication number Publication date
DE2731563A1 (en) 1979-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69418170T2 (en) Manufacture of phosphomagnesium cements
DE69607199T2 (en) BINDING PHASE FOR PHOSPHOMAGNESIUM CEMENT AND THEIR USE FOR MORTAR PRODUCTION
DE69407418T2 (en) SETTING UP AND CURING ACCELERATOR FOR SILICATIC HYDRAULIC BINDERS
EP0151452A1 (en) Process for fast setting of a mouldable raw mixture and utilisation thereof
DE2446820C3 (en) Ceramic mass
DE1925358B2 (en) Mortar made from aggregate, optionally a fine-grain filler and a synthetic resin-based binder
DE2457579C2 (en) Refractory mass
DE2255501B2 (en) Expanding cement additive and process for its manufacture
EP0641748B1 (en) A water glass based mass for fixing plugs etc. in concrete, stone or masonry holes, and method of producing this mass
DE3326270C2 (en) Process for the production of a refractory lightweight brick
DE3133503C2 (en) binder
DE2731563B2 (en) Cold setting binder for refractory materials
DE3439044A1 (en) Process and additive for producing foam mortar
DE2021532C3 (en) Material for the production of absorbent working forms for ceramic products
DE2401185C2 (en) binder
DE2249418C3 (en) Refractory masses and mortars that set cold with water
DE69506797T2 (en) Phosphomagnesium cements containing polysaccharides and vegetable proteins and methods of making the same
DE3001400C2 (en) Phosphate cement
DE1015734B (en) Process for making a calcium silicate product
DE19510151A1 (en) Cast investment
DE1240457B (en) Process for the production of mortar with aqueous silica sol as a binder
EP0126848A1 (en) Suspension agent mixture as an additive to calcium sulphate hemi-hydrate for the manufacture of moulds
DE936620C (en) Process for the manufacture of silica products
DE2617218B2 (en) Process for the production of concrete bodies
DE638698C (en) Process for the production of high-pore artificial stone masses

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
BI Miscellaneous see part 2
OGA New person/name/address of the applicant
8231 Patent rejected