Что такое алюмохромофосфатная связка

В процессе развития литейного производства сформировалось довольно большое количество разновидностей технологических процессов, каждый из которых имеет свои специфические особенности, определяющие экономическую целесообразность.

Основные технологические свойства формовочной смеси при изготовлении литейной формы определяет связующее.

Что собой представляют огнеупорные связующие?

Огнеупорные связующие представляют собой смеси цементов, тонкодисперсных и ультрадисперсных заполнителей, тиксотропных, диспергирующих, пластифицирующих добавок и компонентов, регулирующих схватывание и твердение.

В производстве огнеупорных материалов на российских предприятиях используются различные виды связующих и их комбинации.

Среди них – лигносульфонаты, фосфорные связующие, наиболее распространены —  порошкообразное фенольное связующее, жидкие фенольные смолы и бакелит, а также их смеси.

В производстве шамотных огнеупоров в качестве основного связующего используется глина, многие предприятия, выпускающие этот вид огнеупоров, обладают собственной сырьевой базой.

В среднетемпературном процессе преимущественно используются низкомолекулярные новолачные фенолоформальдегидные смолы.

В случае холодного смешения используются растворы резольных или новолачных фенолоформальдегидных смол.

Кроме того, первоочередным фактором, определяющим выбор смолы, является тип огнеупора: периклазоуглеродистый, корундовый, доломитовый и пр.

Новолачные смолы, как в виде растворов, так и твердом виде в смеси с уротропином, используются в производстве формованных огнеупоров, таких как периклазоуглеродистые, корундовые, доломитовые, силикатные и другие кирпичи.

В существенно меньшей степени новолачные ФФС используются в производстве неформованных огнеупоров.

Помимо новолачных связующих также используются резольные смолы и жидкий бакелит.

Помимо смол, в производстве огнеупоров используются и другие типы связующих. Например, в производстве алюмосиликатных огнеупоров основным связующим служит глина.

В зависимости от региона преимущественно используются различные типы связующих.

В частности, в России традиционно используется порошковые смолы в комбинации с растворителем, в Западной Европе – комбинации жидких и порошковых смол.

Необходимо отметить, что в производстве некоторых видов огнеупоров возможно использование других типов связующих. В частности, одной из первых и до сих пор используемых в производстве огнеупоров смол является каменноугольная смола.

Разновидности огнеупорных связующих

Существует несколько видов огнеупорных связующих, различающихся между собой свойствами и областью применения.

Алюмохромофосфатное связующее – АХФС — металлофосфатное огнеупорное связующее, представляющее собой вязкую темно-зеленую жидкость; плотность 1570 кг/м3.

Алюмохромофосфатное связующее является высокотемпературным клеем, используется при монтаже и ремонте футеровок огнеупорных печей, крепления высокотемпературных датчиков, для кладки огнеупорного кирпича в печах.

Выдерживает температуры до 1800 оС, стойкость его в 3-4 раза выше по сравнению со связками на основе жидкого стекла.

Суспензию на основе алюмохромфосфатного связующего с алюмосиликатным огнеупорным наполнителем фракции 0,125-0 мм в количестве 0,1-15% от массы суспензии смешивают при следующем соотношении компонентов шихты:

— для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,04-4,0;

— для смеси из огнеупорного наполнителя с вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,05-2,5;

— для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом и вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 — для наполнителя, 3,95-0,05 — для перлита, 0,05-2,45 — для вермикулита.

Алюмохромофосфатные связующее в качестве связующего применяют: в стержневых смесях, в красках с кислыми или нейтральными наполнителями, при изготовлении суспензии в литье по выплавляемым моделям и т. п.

Огнеупорное связующие — Фосфат алюминия однозамещенный АФС марка А используется, в частности, для изготовления шамотной массы ММК-88, высокоглинистой массы ММЛ-65-1.

Также применяется в качестве флюса в производстве керамики, добавки для цемента, высокотемпературного дегидратирующего агента, для выпуска специальных сортов стекла, как катализатор в органическом синтезе.

Жидкостекольное связующее изготавлиается из сухого концентрата специально подготовленных ингредиентов, прошедших предварительную высокотемпературную активирующую обработку.

В зависимости от химического состава сухой концентрат  подразделяется на несколько марок: СКН – натриевый, СКНК – натриево-калиевый, СКК – калиевый и СККН – калиево-натриевый.

Жидкое стекло, получаемое из сухого концентрата, производится простым смешиванием его с подогретой до 60…800С водой. При смешивании  с водой ингредиенты сухого концентрата активно реагируют с ней.

В металлургии жидкое стекло, изготавливаемое  из СК, нашло применение для  заливаемых огнеупорных футеровок крупнотоннажных разливочных ковшей, для заделки литниковых ходов сборных кустов изложниц при сифонной разливке металла, для заделки швов между кирпичами при футеровке  печей.

Условия рынка диктуют требования к определенной широте номенклатуры выпускаемой продукции, в связи с чем большинство предприятий используют несколько видов связующих в выпуске своих изделий.

Наша компания предлагает Вам широкий выбор огнеупорных связующих, а так же огнеупорных материалов.

Мы гарантируем Вам высокое качество реализуемых изделий, профессиональный и комплексный  подход к каждому клиенту, а идеальное соотношение цены и качества нашей продукции делает ее востребованной на рынке.

Алюмосфатные клеи.

ДОСТОИНСТВА: Характерная особенность данных клеев – сохранение механической прочности даже после нагревания. Ещё одним положительным свойством алюмофосфатных клеев является то, что они не выделяют газообразных продуктов при термической обработке. Благодаря этому, эти клеи используют и для крепления внутренних деталей установок и вакуумных приборов.

Клеевые соединения на основе алюмофосфатного клея работоспособны до 2000°С, не выделяют летучих продуктов, водостойки после термообработки при температуре до 300°С.

В исходном состоянии алюмофосфатный клей — вязкая жидкость или паста, затвердевающая, при температурах комнатной или 100-600°С в течение нескольких суток или часов соответственно.

ПРИМЕНЕНИЕ: Алюмофосфатные клеи применяют для соединения керамики, графита, ситалла и других материалов, которые не взаимодействуют с фосфорной кислотой, в т.ч. с термостойкими полимерными композиционными материалами.

СОСТАВ: Алюмофосфатные клеи с высокой теплостойкостью и механической прочностью разрабатываются на основе алюмофосфатных связок.

Наилучшими свойствами клеев-цементов, основанных на фосфорной кислоте, обладают кислые фосфаты алюминия, «связками» называют их водные растворы. В процессе взаимодействия гидроокиси алюминия (может быть и трехзамещенный фосфат алюминия) с ортофосфорной кислотой образуются кислые фосфаты алюминия. Их вязкость, также как и вяжущие свойства находятся в прямой зависимости от соотношения воды, окиси фосфора и окиси алюминия.

Связки – это вязкие прозрачные продукты, плотность которых составляет 1,7-1,8 г/см3.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КЛЕЯ: Связку готовят не более, чем за 3 дня до использования, растворяя при нагреве гидроксид алюминия в фосфорной кислоте или кислый алюмофосфат в воде, и смешивают с наполнителем.

Для того чтобы приготовить алюмофосфатную связку, при нагревании растворяют в ортофосфорной кислоте (плотность = 1,70 г/см3) гидроокись алюминия в соотношении 5:1. Если брать во внимание исходное состояние, то соотношение гидроокиси алюминия, воды и фосфорной кислоты в связке равно 1:2:3. Когда связка готова к употреблению, ее состав немного изменяется (здесь все зависит от объема испарившейся воды).

Срок годности связки – 3 суток, после чего они начинают мутнеть и становятся слишком вязкими.

Процесс изготовления алюмофосфатных клеев заключается в смешивании алюмофосфатных связок с наполнителями. Лишь от назначения клея зависит то, какой из них выбрать.

В качестве наполнителей используются оксиды металлов — алюминия, титана, диоксидом кремния и т.д., добавляемые в «связку» непосредственно перед употреблением клея.

Таким образом, мелкодисперсную окись алюминия, или алунд, трехзамещенный фосфат алюминия, каолин (1:2:12) используют для получения клея, обладающего неплохими ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫМИ свойствами. Сначала порошки прокаливают в муфельной печи на протяжении 2 часов при температуре 950-1000 градусов Цельсия для того, чтобы удалить летучие примеси (и обезводить), после чего порошок измельчают на валковой мельнице.

Алюмофосфатный клей может состоять из 3 вес. ч. ортофосфорной кислоты, 4 вес. ч. связки и 10 вес. ч. смеси наполнителей. Многое зависит от назначения клея, в частности возможность изменения количества фосфорной кислоты и смеси наполнителей. Например, в роли наполнителей для производства ТОКОПРОВОДЯЩИХ клеев применяют металлические порошки. Чтобы склеить мелкие детали (это может быть проволока, диаметр которой равен 10-20 мкм) используют клей с большим содержанием связки (до 50%). В данном случае применяются порошки наполнителей с более тонким помолом. Если предназначение клея – работа в глубоком вакууме, то каолин полностью исключается из смеси наполнителей.

ОТВЕРЖДЕНИЕ КЛЕЯ: Уже при комнатной температуре алюмофосфатные клеи становятся твердыми, но, чтобы отверждение произошло полностью, клеевой шов нагревают при температуре 270-300 градусов на протяжении 2-6 часов (все зависит от толщины шва).

После того, как клей высушат при более низких температурах, он начинает поглощать влагу из воздуха, набухая при этом и становясь мягким, после чего теряется его механическая прочность.

Повышение температуры во время сушки клея должно осуществляться со скоростью не более 2 градусов в минуту в интервале температур от 20 до 10 и от 200 до 280 градусов Цельсия, а также не более 1,5 градуса в минуту в интервале температур 100-200 градусов. Если температуру в процессе сушки поднимать быстрее, то клеевой шов станет пористым из-за интенсивного испарения воды, прочность снижается.

Клей можно сушить как на воздухе, так и в вакууме, атмосфере азота, водорода. Все зависит от свойств склеиваемых материалов. Таким образом, если металлы легко окисляются и их нужно склеить, сушка клея производится в вакууме или в атмосфере водорода. Если же взять во внимание материалы, которые не окисляются на воздухе (керамика), то склеивание их будет одинаково прочным в любой среде.