Связующее является существенным компонентом массы, определяющим ее рабочие свойства и стойкость в службе.
Количество связующего вводимого в массу, определяется рядом условий. Минимальный его предел должен обеспечить полоное покрытие пленкой поверхности зерен, образование связанной массы, обладающей достаточной пластичностью для прессования, а также придающей высокую прочность сырцу и футеровке после нагрева. Максимальный предел количества связующего определяется рабочими свойствами массы: при его повышении масса сильно комкуется, налипает на стенки формы и становится непригодной для прессования. Указанные требования к связующему определяются условиями смешения и прессования.
В задачу связующего входит придание изготовленной смешением массе связности и пластичности, достаточных для прессования сырца при высоких удельных давлениях в горячем или холодном состоянии. При этом связующее должно достаточно хорошо смачивать зерна и по возможности глубоко проникать в поры зерен. Связующее должно хорошо затвердевать на холоду и благодаря этому придавать изделию высокую прочность. Важным свойством связующего является выполнение им защиты зерен от гидратации при хранении изделий в естественных условиях в помещении. Это требование удовлетворяется, если связующее покрывает всю поверхность зерен, само не содержит воды, удерживается на зернах при прессовании массы.
Требование минимального содержания нафталина в связующем обуславливается тем, что он при температурах смешения ухудшает смачивание связующим зерен огнеупорного материала, а при более высоких температурах (около 200 0С ) при нагреве футеровки улетучивается, не оставляя углеродистого остатка. Антраценовое же масло при нагреве разлагается и оставляет небольшой углеродистый остаток. Нафталин и фенолы значительно снижают прочность изделий.
Применение в качестве связующего пеков с разными температурами размягчения приводит к увеличению пористости изделий после коксования и снижению их плотности при сохранении прочности. Увеличение содержания в изделиях коксового остатка обусловлено повышением количества связующего и содержания в нем коксового остатка.
Следует учитывать, что защитная от гидратации роль связующего возрастает при содержании в нем 70% и более каменноугольного пека. В то же время применение препарированных смол с высоким содержанием пека или чистого пека создает некоторые трудности, обуславливаемые быстрым твердением масс при охлаждении.
Одним из основных требований, предъявляемых к свойствам препарированной смолы, является величина ее вязкости, обуславливаемая методом прессования – горячим или холодным.
Изменение вязкости препарированной смолы при 40 0С от 86 до 1210 0С не оказывает влияния на пропитывание зерен смолой при 100 0С в течении 24 ч, зерна практически не пропитываются при их пористости 5%. Более заметно изменение вязкости смолы влияет на способность изделий к гидратации при вязкости смолы и содержания в ее массе, обусловливаясь снижением пористости сырца. Повышение вязкости смолы при одинаковом ее содержании в массе значительно (в 2-3 раза) увеличивает газопроницаемость образцов после их коксования.
Влияние увеличения вязкости смолы на пористость незначительно, хотя наблюдается тенденция к ее повышению, так же как и к увеличению прочности. Сопоставление образцов в сырце и после его коксования выявляет, что изменение пористости сырца за счет повышения вязкости смолы не оказывает решающего влияния на пористость скоксованных образцов. В общем случае значительные изменения вязкости препарированных смол практически вызывают несущественные изменения вязкости смолы в обеспечении рабочих свойств массы при ее смешении и прессовании.
Одновременно к связующему предъявляется требование образования при нагревании высокого коксового остатка, так как им определяется повышение стойкости безобжиговой футеровки к конверторах.
Используемая в массу препарированная смола должна быть обезвожена, так как наличие воды приводит к гидратации огнеупоров, а также снижает коксовый остаток в изделиях после обжига.