【Özet】 Fenolik reçine, refrakter malzemelerin önemli bir bağlayıcıdır. Asfalt ile karşılaştırıldığında, fenolik reçine, refrakter malzemeler ve grafit için iyi ıslatma özelliklerine, yüksek artık karbon oranına, iyi yapışma özelliğine sahiptir ve oda sıcaklığında karıştırılabilir ve kalıplanabilir. Yeşil gövde, yüksek mukavemet, düşük zararlı madde içeriği avantajlarına sahiptir ve çalışma ortamını iyileştirebilir. Karbon içeren refrakterler için bağlayıcı olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Bu makale, fenolik reçine ile başlar, fenolik reçinenin magnezya-karbon tuğlalar, alüminyum-karbon tuğlalar ve diğer karbon kompozit şekilli refrakterlerin yanı sıra tandiş kuru malzemeler, yüksek fırın susuz tabanca çamuru ve diğer amorf refrakterlerde uygulanmasını analiz eder ve tartışır.
Refrakterlerde kullanılan fenolik reçine araştırması esas olarak reçinenin modifikasyonuna odaklanmaktadır. Bunların arasında, reçine kalıntı karbonunun yapısını ve performansını iyileştirmek için katalitik reaksiyonların kullanılması, gelecekteki araştırmalarda önemli bir eğilimdir. Bağlayıcı, refrakter malzemelerde vazgeçilmez bir bileşendir, refrakter malzeme partiküllerinin ve tozun birlikte çimentolanmasında rol oynar. Yüksek performanslı fenolik reçineyi iç içe geçiren yeni bir ağ türünün sentezi, gelecekteki araştırmalarda bir başka eğilimdir. Bu yöntem esas olarak reçinenin kendi yapısını değiştirmeye odaklanır, böylece kürlemeden sonra sıradan fenolik reçineden daha karmaşık bir ağ yapısına sahip olur. Fenol miktarını azaltırken ve fenolik reçinenin maliyetini düşürürken, malzemenin düşük sıcaklıkta pişirme gücünü ve orta sıcaklık mukavemetini geliştirin.
1 Fenolik Reçine
Fenolik reçineler (Fenolik reçineler), fenolik bileşiklerin ve aldehit bileşiklerinin polikondensasyonu ile hazırlanan büyük bir sentetik reçineler sınıfıdır. Kullanılan aldehit bileşiği esas olarak formaldehittir ve asetaldehit, formaldehit, furfural gibi diğer aldehitler veya birkaç aldehit karışımı yaygın olarak kullanılır. Fenolik reçine&# 39'un benzersiz kimyasal yapısı ve makromoleküler çapraz bağlı ağ yapısı, mükemmel yapışma, mükemmel ısı direnci, benzersiz ablasyon direnci ve iyi alev geciktirme gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Bu nedenle fenolik reçineler, cam elyaf takviyeli plastiklerde, kalıp malzemelerinde, yapıştırıcılarda, termal ve elektriksel yalıtım malzemelerinde, kaplamalarda vb. Yaygın olarak kullanılmaktadır.
Fenolik reçineler yapılarına ve ısıtma şekillerine göre ısıyla sertleşen fenolik reçineler ve novolak fenolik reçineler olmak üzere iki türe ayrılabilir. Isıyla sertleşen fenolik reçine, katalizör olarak potasyum hidroksit, sodyum hidroksit, baryum hidroksit veya kalsiyum hidroksit gibi alkali kullanılarak, formaldehit / fenol> 1 molar oranında kullanılarak, pH> 7 kontrol edilerek ve bir belirli bir sıcaklıkta zaman dilimi. Daha fazla reaksiyona sokulabilen reaktif metilol grupları içeren bir reçine. Termoplastik fenolik reçineye genellikle novolak veya novalak reçine denir. Formaldehit (F) ve fazla fenolün (P) oksalik asit, hidroklorik asit, sülfürik asit ve formik asit gibi asidik katalizörlerin etkisi altında reaksiyonu ile üretilen fenolik bir reçinedir, bunlar arasında mol Oranı (F / P)== 0.6-0.9). Termoset reçine mi yoksa termoplastik reçine mi olduğuna bakılmaksızın, son kürlenmiş yapı aynıdır ve bu üç boyutlu bir ağ yapısıdır. Yüksek sıcaklıkta reçine karbonizasyonundan elde edilen artık karbon, refrakterlerin işini destekleyen ve ömürlerini sağlayan önemli bir yapıdır.
2Fenolik reçinenin karbon kompozit şekilli refrakterde uygulanması
Şu anda, metal eritme endüstrisinin, özellikle demir ve çelik endüstrisinin gelişmesine bağlı olarak, refrakter malzemelere olan talep büyük ölçüde artmış ve refrakter endüstrisinde fenolik reçine uygulamasında bir artışa neden olmuştur. Refrakter malzemeler metal eritme endüstrisinde, çimento endüstrisinde ve seramik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bağlayıcı, refrakter malzemelerin üretiminde vazgeçilmez bir bileşendir ve refrakter partiküllerin ve tozun birbirine bağlanmasında rol oynar. Ayrıca, refrakter malzemelerin üretim pratiğinde, insanlar fenolik reçinelerin kalitesi ve stabilitesinin karbon içeren refrakterlerin performansını etkileyen ana faktörlerden biri olduğunun farkına varmakta ve fenolik reçinelerin önemi giderek daha belirgin hale gelmektedir.
2.1 Magnezya karbon tuğlada uygulama
Magnesia-karbon tuğla, erimiş magnezya, grafit ve bağlayıcı ile ateşlenen yüksek sıcaklıkta karbon kompleksi kompozit bir malzemedir. Nispeten uzun bir servis ömrüne sahiptir ve fırın yaşı 1600'den fazla fırına ulaşabilir. Bu nedenle son yıllarda hızlı bir gelişme kaydetmiştir. Magnesia karbon tuğlaları, temel olarak iyi özelliklerinden dolayı demir ve çelik metalurjisi endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak bağlayıcı fenolik reçinenin özellikleri, magnezya karbon tuğlalarının performansını etkileyebilir. Magnezya karbon tuğlalar için kullanılan fenolik reçine, yüksek katı içeriği, düşük nispi moleküler ağırlık, yüksek artık karbon oranı ve düşük su içeriği özelliklerine sahip olmalıdır.
Reçinenin çeşitli özellikleri ile hammadde oranı ve sentez süreci arasındaki ilişki incelendiğinde, fenolik reçinenin magnezya karbon tuğlalarının sentezi için en iyi hammadde oranının m (F) / m (P)=olduğu sonucuna varılmıştır. 1.0 ~ 1.3; katalizör w (NaOH) =% 50 NaOH çözeltisidir, eklenen miktar fenol kütlesinin% 1 -% 1.5'i kadardır; en iyi sentez süreci: ilk önce 1 saat 60 ~ 70 at'da reaksiyona girdikten sonra 1 ~ 2 saat için 80 ~ 90'ye kadar ısıtın. En iyi hammadde oranı ve işlem koşulları altında sentezlenen fenolik reçine, bağıl molekül ağırlığı 300 ~ 400, viskozitesi 15 ~ 20 Pa · s, katı içeriği% 77.0 ~% 82.0 (w) ve kalıntı karbon oranı vardır. % 43.0 ~% 49.0 (w) arasında, magnezya karbon tuğlalar için fenolik reçinenin performans gereksinimlerini karşılayabilir.
Magnezya karbon tuğlaların performansı büyük ölçüde bağlama sisteminin oluşturduğu karbon yapısına bağlı olduğundan, fenolik reçine pirolizi, oksidasyona ve gerilime çok duyarlı, düzensiz kırılgan homojen bir cam-karbon yapı oluşturur, bu nedenle magnezya karbon tuğlalar Reçineler oksidasyon direncini ve mekanik özellikleri iyileştirmek için genellikle asfalt gibi diğer bağlayıcılarla birleştirilir.
2.2 Alüminyum karbon tuğlada uygulama
Alüminyum-karbon tuğlalar hammadde olarak grafit ve korindondan yapılır ve miksere belirli miktarda bağlayıcı ve katkı maddeleri ilave edilerek preslenir. Al2O3 ve C, ürünün ateşleme sıcaklığında katı faz reaksiyonuna girmediğinden, alüminyum-karbon tuğlaların bağlanma mukavemeti esas olarak katkı maddeleri ve bağlayıcılardan gelir. Fenolik reçine, mükemmel özelliklerinden dolayı alüminyum karbon tuğlalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, alüminyum-karbon refrakterleri, bağlayıcı madde olarak yaygın şekilde fenolik reçineyi kullanmaktadır. Bağlama ilkesi esas olarak, bir ağ yapısı oluşturmak için kürleme işlemi sırasında fenolik reçine moleküler segmentlerini çapraz bağlayarak bağlama maddesi ile malzeme arasındaki bağlama kuvvetini iyileştirmektir.
3 Şekillendirilmemiş Refrakterlerde Fenolik Reçinenin Uygulanması
Fenolik reçine esas olarak karbon içeren şekillendirilmiş refrakter ürünlerde bağlayıcı madde olarak kullanılır. Son yıllarda uygulama alanı sürekli genişlemiş ve şekilsiz refrakterlerde bağlayıcı olarak kullanılmıştır.
3.1 Susuz yüksek fırın çamurunda uygulama
Diğer şekillendirilmemiş refrakterlerle karşılaştırıldığında fenolik reçine, tabanca kilinde en yaygın kullanılanıdır. İlk top çamuru, esas olarak katran ve zift kullanılarak bağlayıcı olarak kullanıldı, ancak kullanım sürecinde, katran zifti, çevreye büyük zarar veren kanserojen ve siyah duman üretecekti ve ayrıca sinterlenmesi ve yavaş yavaş sertleşmesi zordu. . Susuz tabanca çamuru için bir bağlayıcı olarak fenolik reçine, bir bağlayıcı olarak katranın neden olduğu kirlilik sorununu ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda tabanca çamurunun korozyon direncini, sinterlenebilirliğini ve aşınma direncini de geliştirir.
3.2 Tandiş kuru malzemelerde uygulama
Kuru tandiş malzemelerinin giderek daha fazla uygulaması vardır. Yurtiçi ve yurtdışında tandiş kuru işlerinde en yaygın kullanılan bağlayıcı, iyi yapı ve kullanım özelliklerine sahip olan fenolik reçinedir. Bununla birlikte, fenolik reçine, erimiş çeliğin karbon ve hidrojenasyonunu artırma, orta ve yüksek sıcaklıklarda yüksek maliyetli ve düşük mukavemet dezavantajlarına sahiptir, bu da fenolik reçinenin tandiş kuru malzemelerine uygulanmasını bir dereceye kadar büyük ölçüde engellemektedir.
Genel olarak, bu makale fenolik reçinenin magnezya karbon tuğlalar, alüminyum karbon tuğlalar, tandiş kuru malzemeler ve yüksek fırın susuz tabanca çamuru gibi farklı tipteki refrakter malzemelerde uygulanmasını analiz etmektedir. En eski sentetik reçine olan fenolik reçine, termoset, yüksek kuru mukavemet ve yüksek yüksek sıcaklık mukavemeti avantajlarına sahiptir ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Karbon kompozit refrakterlerin hazırlanmasında refrakter malzemeler alanında daha iyi bir bağlayıcı olarak kullanılır. Bununla birlikte, fenolik reçinenin iki önemli kusuru vardır: yüksek maliyet ve piroliz odun kömürü, refrakterlerdeki uygulamasını bir dereceye kadar etkileyen cam kömürüdür.
