Способ получения сварочного низкокремнистого, низкомарганцовистого плавленого флюса

 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам получения сварочных низкокремнистых , низкомарганцовистых плавленых флюсов. Целью изобретения является повышение стабильности состава флюсов по оксиду марганца за счет уменьшения его потерь при выплавке. В период загрузки цшхты в печь подают гематит и только 0,5-0,7 общего содержания МпО в шихте, выдерживая при этом отношение MnO/Fe Oj в пределах 0,44-1,75. Введение гематита в указанном количестве снижает термодинамическую активность закиси мар- .ганца. Остальную часть марганецсодержащей частишихты вводят в период доводки расплава флюса спустя 0,5-0,6 периода доводки после ее начала. 4 табл. (С 00 сд 4

СОЮЗ СОВЕТСКИК

СоцИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 К 35 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4018724/31-27 (22) 05.02.86 ,(46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) В.П.Кандыбка, И.Б.Паримончик, О.И.Кривенко и Т.Ж.Чоповая (53) 621.791.04(088.8) (56) Подгаецкий В.В., Люборец И.И, Сварочные флюсы. — Киев: Техника, 1984, с„ 8-19.

Технологическая инструкция на изготовление плавленого флюса марки ФЦ-16 ТИ-30-03-80.

„,SU,„, 1357174 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВАРОЧНОГО

НИЗКОКРЕМНИСТОГО, НИЗКОМАРГАНЦОВИСТОГО ПЛАВЛЕНОГО ФЛЮСА (57) Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам получения сварочных низкокремнистых, низкомарганцовистых плавленых флюсов. Целью изобретения является повышение стабильности состава флюсов по оксиду марганца за счет уменьшения его потерь при выплавке.

В период загрузки шихты в печь подают гематит и только 0 5-0,7 общего содержания МпО в шихте, выдерживая при этом отношение NnO/Fe О в пределах 0,44-1,75. Введение гематита в указанном количестве снижает термодинамическую активность закиси мар.ганца. Остальную часть марганецсодержащей части шихты вводят в период доводки расплава флюса спустя 0 5-0,6 периода доводки после ее начала.

4 табл.

13571

Изобретение относится к области плавленых флюсов, а именно к способам их получения, и может быть использовано для сварки и электрошлаковой технологии. Для сварки и электро5 шлаковой технологии сталей, легированных марганцем, применяются плавленые флюсы, содержащие в своем составе оксид марганца МпО, что предотвращает потерю легирующего компонента стали — марганца — при сварке или наплавке марганецсодержащих сталей

10ГН2МФА, 08ХГНМТА и др. Флюсы ука- . занных марок выплавляют в электрических печах с графитированными электродами и углеродистой футеровкой, что затрудняет их получение со стабильным содержанием оксида марганца МпО, 20

Цель изобретения — повышение стабильности состава флюса путем уменьшения потерь оксида марганца при выплавке флюсов, содержащих не более

67. оксида марганца.

Флюсовый расплав системы $ 0гСаО-Al О -CaF -NnO-Fe О -S-P в темпег s г г з ратурном интервале 1873-2273 К при введении части марганецсодержащего материала в указанном соотношении с Fe ОЗ способствует подавлению вза.имодействия между флюсовым расплавом и углеродом электродов или футеровки.

При этом в расплав, содержащий З,SX оксида марганца, вводят дискретно гематит РегОз. Соотношение NnO:Fe<0>=

=(0,44-1,75) способствует снижению термодинамической активности закиси марганца от 4,74 10 г до величины

4,64.10 г при 1873 К и от 4,20.10 до 4, 18 -10 гпри 2273 К. Снижение термодинамической активности МпО обеспечивает уменьшение химической активности флюса Аф.МпО по отношению к свариваемому металлу, ограничивая тем самым нежелательное дополнитель45 ное легирование металла шва за счет маргднецвосстановительного процесса.

Загрузка шихты в печь и ее расплавление с соотношением NnO:Få O =

=(0,44-1,75) обеспечивает на протяжении всего периода расплавления и до 0,5 периода доводки расплава его постоянство. Соотношение указанных оксидов более 1,75 не обеспечивает существенного снижения термодинамической активности оксида марганца во флюсовом расплаве. Условие NnO:

:Fe O> менее 0,44 приводит к увели74 2 чению окислительной способности шлакового расплава. Введение в период загрузки 0 5-0,7 общего содержания

МпО обеспечивает выполнение установленного соотношения между оксидами марганца и железа и является оптимальным. Изменение в сторону больших или меньших значений указанного соотношения снижает эффективность способа. Присадка в печь остального количества МпО в интервале 0,5-0,6 периода доводки обеспечивает получение флюса, удовлетворяющего требованиям технических условий без существенных потерь закиси марганца.

Введение остальной части NnO в момент ранее 0,5 периода доводки снижает эффективность предалагаемого способа выплавки флюса, поскольку при этом увеличиваются потери оксида марганца. При введении его позже 0,6 периода доводки значительно снижается температура шлаковой ванны, поскольку марганецсодержащий материал является охлаждающей добавкой, что противоречит целям периода доводки расплава (его разогрева перед выпуском).

Применение предлагаемого способа получения марганецсодержащего плав леного флюса снижает термодинамическую активность оксида марганца во флюсовом расплаве за счет увеличения содержания в шлаке гематита, способствует избирательному взаимодействию углеродистых материалов с компонентами оксидно-фторидного расплава (в данном случае с Fe>0>), а также уменьшает химическую активность флюса по закиси марганца, что обеспечивает получение стабильного состава флюса путем сокращения потерь оксида марганца.

Пример. В идентичных лабораторных условиях проводят испытания предлагаемого способа получения оксидно-фторидных флюсов марки ФЦ-16>

АН26С и АН-15. В печь порционно загружают гематит в количестве 1,94, 2,0, 3,2, 8,0, 8,97 кг, марганцевый концентрат 8,75 кг, что при содержании МпО во флюсе 3,5 мас.X отвечает соотношению NnO:Fe O>=0,39-1,8. Кроме того, в печь загружают другие компоненты шихты. Затем производят плав" ление шихтовых материалов и доводку (разогрев) флюсового расплава. Спустя 0,4, 0,5, 0,55, 0,6, 0,7 периода доводки в расплав вводят остаточное!

3 13571 количество марганцевого концентрата

3,75 кг в каждом примере, выполняя соотношение МпО,„ „„„:МпО овод „=

=0,7. После этого производят водную грануляцию флюсового расплава.

Для флюса ФЦ-16 данные приведены в табл. 1 и 2.

Результаты химического анализа выплавленных флюсов на содержание 10

ИпО свидетельствуют о том, что флюсы, полученные по вариантам 2-4, удовлетворяют требованиям технических условий. Флюсы, полученные по варианту 1 при соотношениях МпО, „„ 16

:мпО, щ „„ =0,4 характеризуются повышенными потерями закиси марганца.

Флюсы варианта 5 для тех же соотношений МпО имеют большую в сравнении с базовой окислительную способность вследствие увеличения Fe .

В табл. 3 и 4 приведены данные по выплавке флюсов АН-26С и АН-15, 26

Таким образом, выплавка оксиднофторидного флюса по предлагаемому способу обеспечивает получение флюса

74

4 стабильного состава путем уменьшения потерь оксида марганца.

Формула изобретения

Способ получения сварочного низко" кремнистого, низкомарганцовистого плавленого флюса, при котором после пуска и разогрева печи производят порционную загрузку в печь шихтовых материалов, их расплавление и доводку расплава с последующим его гранулированием водой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности состава флюса по оксиду марганца за счет уменьшения его потерь при выплавке флюсов, со.-.. держащих не более 6Х оксида марганца, в период загрузки в печь вводят 0 50 7 общего содержания оксида марганца в шихте, и одновременно загружают в печь гематит при соотношении MnO/

/Fe О, равном 0,44-1,75, а остальное количество оксида марганца вводят в период доводки спустя время от ее начала, равное 0 5-0,6 периода доводки.

1357174

О

Ю ж ! 4, о ф ° н v

О О

N О (4

С"\ М я A л

О О

СХ) СЧ и1 О\ . О\ ч- о- М (Ч о- - «б М СЧ O л л л л л л л л л л л

СЧ - О. О О СЧ О О О О N

g )-.

Щ О

O4 Id Е

5О (4Я И

СО CO

Ф CO и0 Ф л я о л (Ч М

СЧ 00 я

00 Со CO Ч:) Ю СХ> л л л л л л

С"1 3

О Ф Л СО л л л л

СЧ М о -Ф л 6 д ф î

Ф (4 (ч л

Ж Ж О

4 Я

9, О 4

Я A !Х

И л . л

И И л л л

М М

И л

СЧ СЧ

И И (Ч л О

И И л л

СЧ СЧ ъ

И

СЧ СЧ л л О О

И И И л л л

СЧ N

И И

Л С 4 С 4 л л л

М О О

И И л л

И И л л л л

М М

СЧ СЧ

И И

Ф 1

Р\ О >Х

О (0 (1

О О 1

Ж !» О

Е»

cd О cd и

kI; !С

И и1 О

У л

О О

И И л л

О О

И и1 л л л

О О О О л -Е И л л я л () О О О О л л о л

О О О

CJ

6!

0е й О, CO LO л л

«Г О

СO СО

Ц с 1 Ch

С0 О СО л л Ol л о- и1 И

С0 CO CO CO. (Ч

О (Ч

О

И И л л л ф СО Ю л л О О О

И И М л л л

И И -б

С0 00 CO

И л л

СЧ С 4

И

СЧ СЧ л л О О

И И И л л л

М М

И И И л л л л

СО СО CO

И И л л

СЧ СЧ

М С

СЧ СЧ И И л л л л О О с л

И И И л л л

М с1 СЧ

И И

С 4 л л л

CO CO Ф

Ж &

О cd 0

С:4 л

Е О Б Я

I(4

С 1 М с . и 1 И л л

Q) ю\.

Ж О с4, Ф Ф

8 !и

О °

Ж Qi

Е,Ц

О\ И СЬ

М CO Л О 1 я л л л л

О - - О

Ch

О 3 л л

И

0 Ch И

О С 1 CO Л л л л л л

О О

1 л л

О и1 л

C) М И о- (Ч СМ И 1- С 4 М

I о» !

:Т 1

Ж 1

Ц 1

I I

I А о

Х I P

1 О

1 О

О I Х

Ф 1 (б

E 1

cd 1 9

QI I

2 1 Е

CC 1 М

О Е

& cd (О М СО

О О СЧ О Ф М 3 С 4 л л л л л л л л

С1 М (О CO - - сЧ сЧ

iО 1 iО Л Л CO л л л л л сС1 "О - - СЧ Ю

1357174!

1

1

1 !

4 о х ам

0! ° - v

О 1О

СО

СЧ л о

1/

СЧ л л

o c О СЧ л

Сч Сч

1 и

fd v мох аm х

5о оЯ и

I

1

1 л

Ф о

С( о

Ьи

СЧ

00 00 О 00 л л л л

С») С») С 1 СЧ сч о1 л л л

С» \ .Ф

00 л л

СЧ СЧ

)Д л д

Д с0

0) O

1» а ххо

Сб Ф

4 Йф, О Х

О 4

Е м х

С )

CV л л

С») 3.Г л л

СС} и л

С 1

° »

О Lri б ц и л л л л л сч cv сч сч.

1 и л

Сч

l I

Э! OO I

mv ххц

mохр:ао о в m ххххао е х m

0) х Ц О Е

О0!0!с0ОСОХ

Q F» Р - tt Х

1

e o o ю а л л о о о и о1 О л л л л о о о

Щ л л л

o o o и л л о о

Ch O

CO Р \ Р ) л ° \

О О О

CO 00

Со л

° I л л л

CO СО

Ю л ш

CO л л о с л л

СЧ СЧ

CO CO л A л

О О О сО СО л 1

1 !

Ф 0 1

o o o

I

С 1 СЧ СЧ

Л С Н л

СЧ л. и

СЧ СЧ

»о.б

o o

01 tel

g o х

Щ Ю

Я ох о, o

1

Ch о1

С \ л о л о х х

5о о Я

00 л о!

4 I

М I

I л

1

О

1 1

<0 1

X 1

Сц

Б 1

m 1 о

l х .2!

I0

6»

v оха

Ф

1 х е» хоcaè

0! Х Р, л

I;O а я х я с0 д 6

Е m 5 х

I с0

Е

О С 1 С Сп СЧ О И О О

О СО Л СЧ СЧ О О СЧ л л л л A л л л л л л»» л сч сч с> оi о л н

Ch о1 СГ) о

О - с i co r O л ° \ л л л л л о о о

I и сч л г сч

1 л

Ф о

0 ° О

Ol о м ch

СЧ СЧ л л о о л

СЧ в о м (:ь (Ч л л о о О л о л сч

Ch л о о (:Ь м в л о о О л ° о и О () л ь (Ч м л о

GO l (О л л

СЧ л л о ч м л в о ((1

ОО СО л л б м О (О л л 3 в л л л м ф и а и л л (Ч в а л (ч л в м (О

1 о

I Ei

ХХ1О Ф (а

И Ы С4

cd Ф

0 IG I о а л л в с 1 м

Ch Ch ((И

СЧ (Ч л л О, (О

Ch Ch

О

4 о

1 Ж а а

СЧ ( л в LD м

Ch Oi о

О1

СЬ ь л л

Ch о

1 х

1ХZ

I Ц Ф

1Е в

Оi Oi л ° 1

Ц (Ч

О л л

О а

I х х

О О

О 11» (d е х о и

g 1! х

1Д

СО

О ( в (О

СО GO

О1 Ch л л (О О

СО СО

О О л (О О

Ф х

0 O

Ф Ф (d

О,ЕИ (О (О л л

СО 00 (О О ! 0 л в

СО СО а л Ol

СЧ СЧ

Щ (( (Ч (Ч л л О (О (( л в

С 1 СЧ (Г! М

СЧ л л

00 и в л м м (Г1 л л в

СО ОО м (Г л м

R л

„х

I Е

I ((!

Е

I Ф

1 4

r (Ч м о. л л

ОО

Н о

Ю

Ф о хy л л

О, Ф

Ф х ю

О л в о!

clI 1 (б х

1 о о

Ф

Р( х

О

E о о

I Ф х

I 4 еч ! (dХ

I К(0

1 О

О1

1 Е Ф

1 О

1 Х@ ! хи

1 о л

I Î

О Ф (О,"Й !

Х И Р 1

1357174 а и с

1/ Щ л л л ° \ м м (Г (/ Щ в л л м м м о о с 1 м м л л в м м м

СЧ (Ч СЧ

СЧ СЧ

ОО М л л Ol О О а -м л л

СЧ СЧ (л

СЧ л в. О (О л в в л м м м м м м

Ol в л м) м м

СЧ СЧ (Ч

О О

GO О1 (Г л л в

О И СЧ м M м л в л м ("1 м)

СЧ СЧ (Ч л сп ((1 м л в в О!

t (Ч 1

СО а ъО

1

l

I .Ф I

I в 1

О 1

1357174 о

333 03 Р.о

v °

СО Л Л Е СЧ О

СЧ:1 С. - С Ъ О - . С 1 И л л л л л л л ° \ о о о о о о о о о ж о ро

03 л °

1-o v

Г A Л С 3 СЧ СЧ л л л в л л л л л о о î о о о o o o о

С0»3

osv

И 3 Сп и C СО О CO О 1 л л л л л ° I л л л /

СЧ СЧ СЧ 04 СЧ СЧ СЧ С 4 С 4

С3 Ж ж о

I 03 3С с

СЛ л л л л

О\ О1 О ю и л л л лл

Ch Ch

Щ

СЧ л

Л О

О О1 о

1 в

3Г С 1

Q0 т л л о о

СЧ СЧ

1 о

Ж

Ж Е

3". 03

1 1 са л О Ф ÑÎ л л л о сч

С 3 СЧ С 4 О Ch ф л л с

СЧ СЧ О - 3ГЪ

О1 О1 л ° \ л

СЧ СЧ

Ch л л о л

СЧ СЧ а л л в

Я0 Ю О

СЧ С 4 СЧ е- СГ1 о л л

СЧ СЧ и с л

СЧ а о л в

С 4

С4 С 4 л л

СЧ СЧ

С 4 СЧ

СЧ СЧ

СЧ СЧ и а л л л л а а л л л

Г3 а

О\ О в л

Л Г3

QO QO

00 СО л . л

0О СО

Ф 00 CÎ л л л б б

СО 00

СО 00 л

СО

СО л

I а3 1 л е

СЧ СЧ а а

СЧ . СЧ в л

СГ СГ\

С3 и ж о

Сб М

О >Д д

Е СС3 à

С0

Р, л

1- О

03 Я

С3 сч л

1 сч сп л а а л

I

Е

1 Э Й

1 Г Е»

С 1

О 0 л О

00 л л о

Й

СЧ ж a) o a3 о хЯ1 в о ь л л л о

1Г\ л о о л

» л л о

1 о МЙ

1„.

1 о

1 о

e( »» К

g4 aJ Я л

q o х very

Й 3: 333 1

Х 1 о и 1 а> 1

1 И 1

Х I

1 l о I д Я 1

Ж I

С:4 I 1

03 (03 1

E I X сб 1 С» & 1

Е 1 са а д 1 Р 1

2 Oi a3aI

О zaire

mev o

3С Сй a3 al 30

1 1

О1 О1 л о о

»»

Г3 М

СЧ СЧ л в

СЧ СЧ

О1 СЧ 04 л л Ol о

СГ Р1 С 1

СЧ в

СЧ

00 СО л л в

СЧ е е а и

СЧ A в л

СГ

СЧ И л л

С 3 Г л л

Р1

СО IA е л

Г3 л ф л

С 1

Щ Щ в в

Ю Г3 л л л л с с I

1 о

СЧ СЧ в л О К) О1 О1

00 3О О ° л л о

СЧ СЧ 1

3ГЪ 1

Оi и л л сО

СЧ СЧ л е 1

33i I

1

1

СО I

00 в ю л е

1 и м 1

1 л а с"1 1

1 ч

С"3 л а с Ъ 1

1 и

Ch о л ° \ о

1357174

О

О

Ф л

Ф

Ц ° ф (34

СЧ Л

С 1 л л

О О

% и х 1

Е

E с5

О

E х

Ф

О

3С

О

33 о

Ф Ж

3" .МО

Й 333 л л

О л

00 л

1 л

1 О

l ci (С3 О О л л л

О О О ((а л л,л QO

3.3

-Ф л л

О О

С 3 С 3 О л

О л ф 00 л л ф . СО

О л ! QO л ! QO

I Oi

О

Сч

О

1 Ж

Р ) (Г3 л л л ф 00 00

О\ О\ Ch

С1 3 л

О :

00 00 ф.

0О л 1 л

С4 СЧ (Ч4 (Ч СЧ Сч

Ch Ch О О л . л

СЧ Сч

СЧ СЧ (31 О л

СЧ (Ч ((Щ (Г3

С 4 С4 СЧ л л л (С3 а Л

Сч СЧ Сч ю

СЧ л

Щ (4

И3 (Ч л (Г

СЧ а а И3

СЧ . (4 СЧ

Ol л л л а

Сч Сч .СЧ

СЧ СЧ

l сч сч

Сч (Ч СЧ (Ч ("3 СЧ (Ч (Ч

181

1 Е»

1 Ж

1 (13

1 е! Ж сч ((3

I 3

1 Ф (О СЧ л л

О О л ,О О л л л

С3 О Р! 1

О Оe О о Оee

Ф Е ? 1

И Ф 1

С4 01 Ю (Г3 ((3 U Ж л

1 — — — -1

)f w ,а Е»

3(3 rd

Ф Р

4 Е В

1 Ж и и

О 1 (31 Л л л л

О О О (Г3 И 1 л (Ч СЧ 00 л л л

СЧ СЧ (Г л л

О л

Щ Щ

О О л л »

С ) С ) О О л л

СЧ СЧ л

О л

1 с(3

I O (Ч

О 1 л

О

О 3 (Ч (Ч

1 E ! Ж ! Ф

1 Г

Ю л

СЧ (/3 С" 3

00 О 1 л л л

О СЧ О

"О Ch

01 С 3

О сЧ

1 О

1 л ! О

l

I

I л

4 л л ч ж О

СЧ

Ф Ф

Н W

Опо

О1

О -З л л

1

04 О

О Я (Г л ь

1 л

l Ю

Ж й

I (() "1 — — — — — — - — 4

1 Ы I

1 и

Р 1 Ф (Q 1 Е

Е I Ж

I Р.e о

m 1 сп со о л

Сч - (С3 - С 3 - л л л л л л л

О О О О C) О О ((3 л

О

3 ф

С 1 л

Ch

Р

О

СЧ

СЧ и л л

C) л

CO л

О л л