Шихта для выплавки низкокремнистого плавленого сварочного флюса
Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения фторидных флюсов. Цель - повьппение гранулометрического состава и улучшение технико-экономических показателей выплавки сварочного флюса. В состав шихты вводится сырье, содержащее щелочно-земельные металлы в виде трахита с отношением в нем ,jOj+ + (NajO + ) 1,6-2,6 при следующем содержании компонентов, мас.%1 кварцевый песок 8-10, известь 3-8, глинозем 24-26, каустический магнезит 11-13, трахит 16-21, флюоритовый концентрат остальное. Шихта обеспечивает, получение флюса фракции менее 0,35 мм в пределах 2-5%, снижение расхода песка на 189 кг/т, извести - на 280 кг/т, глинозема - на 36 кг/т. Трахит стабилизирует образующиеся во флюсе соединения при их остывании , что предотвращает распад частиц в медкодисперсный порошок. 3 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО1,1ИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
42 4 А1 (19) (И) (5g 4 В 23 К 35/362
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4234150/31-27 (22) 18.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) В.П.Кандыбка и Ц,И.Гасик (53) 621.791 .04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 903043, кл. В 23 К 35/36, 1978.
Авторское свидетельство СССР
У 1 098731, кл. В 23 К 35/Зб2, 1983.
Производство электроплавленых флюсов ТИ-2-1-78. Технологическая инструкция. Никопольский завод ферросплавов, с. 9. (54) ШИХТА ДЛЯ ВНПЛАВКИ НИЗКОКРЕМНИСТОГО ПЛАВЛЕНОГО СВАРОЧНОГО ФЛЮСА (57)-Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения фторидных флюсов. Цель - повышение rpaнулометрического состава и улучшение технико-зкономических показателей выплавки сварочного флюса. В состав
-шихты вводится сырье, содержащее щелочно-земельные металлы в виде трахита с .отношением в нем 8 0 А1 0з+
+ (11а О + К О)) 1, 6-2, 6 при следующем содержании компонентов, мас.Х1 кварцевый песок 8-10, известь 3-8, глинозем 24-26, каустический магнезит
11-13, трахит 16-21, флюоритовый концентрат остальное. Шихта обеспечивает получение флюса фракции менее 0,35 мм в пределах 2-5Х снижение расхода песка на 189 кг/т, извести - на
280 кг/т, глинозема — на Зб кг/т. ф
Трахит стабилизирует образующиеся во фписе соединения Сатрспа при их осты- Q) ванин, что предотвращает распад частиц в медкодисперсный порошок, 3 табл. р
1426734
Изобретение относится к сварке, н частности к способам получению флюсов, применяемых прн автоматической и полуавтоматической сварке. 5
В настоящее время уделяется особое внимание качеству (плотность, насыпной вес, химический состав, технологические свойства) фторидно-оксидных флюсов, так как оно оказывает решающее влияние на свойства металла шва и режим сва рки.
Целью изобретения является обеспечение однородности гранулометрического состава флюсов и улучшения тех- 1I5 нико-экономических показателей их выплавки.
Используемый в покрытии трахит имеет следующий химический состав, мас,%.: 20
Оксид кремния 63-65
Оксид алюминия 17-19
Сумма оксидов натрия и калия 13-15
Оксид железа О, 16-0, 18 25
Оксид кальция О, 1-0,3
Оксид магния О, 1-0,3
Наличие в трахите кристаллов с соотношением Si0 (A1 Оэ+ (11а О+Н О))
1,6 — 2,6 позволяет стабилизиро- 30 вать образующиеся в выплавляемом флюсе соединения Са $ 04 при их остывании. Последнее предотвращает распад частиц в мелкодисперсный порошок. Снижается общая активность свободного оксида кремния, что, как показали петрографические исследования, уменьшает количество образующихся Са Si04 на 20-25%.
Обеспечение однородности грануло- 40 метрического состава готового флюса путем введения в шихту трахита, химический состав которого приведен выше, стало возможным вследствие проведенных исследований влияния соот— ношения SiOg(A1 0 + (Na p + К,О) на стабилизац ю кристаллов Са18104 и активность SiO
Выбранное эксп ерименталь ным и утем соотношение компонентов шихты и соотношение оксида кремния к сумме оксидов алюминия, натрия и калия, вводимых трахитом, является оптимальным для получения флюса ЛН 20с.
Введение в шихту кварцевого песка более 1 ОХ повьппает степень образова55 ния кристаллов Ca SiO в готоном флюсе, что способствует угару кремния из металла сварного шна и тем самым ухудшает его механические свойства, Содержание н шихте извести более 8Х увеличивает гигросконичность флюса, что повышает концентрацию нодорода в металле. Введение в шихту извести и акустического магнезита менее 3% и 1 1Х соответственно не позволяет получать высокое понерхностное натяжение между остывающим шлаком и металлом сварного шва, в результате чего шлак необходимо удалять вручную. Содержание магнезита, более 13% способствует образованию соединений типа Mgp, A1 0>, что также затрудняет отделимость шлака от шна и унеличинает тугоплавкость шихты. Содержание в шихте глинозема менее 24% повьппает электропроводность шихты и флюса, что приводит к увеличению расхода электроэнергии при выплавке флюса и сварке, Снижаются также рафинирующие свойства. флюса. Введение глинозема более 26% увеличивает тугоплавкость шихты, что ухудшает технико-экономические показатели выплавки флюса за счет повышенного .расхода электроэнергии. Содержание трахита менее 16% не позволяет стабилизировать Са Si04, что принодит к образованию мелкодисперсной фракции флюса. Кроме того, снижается содержание Na p и К 0 в готовом флюсе. Последнее ухудшает рафинирующие свойства, Введение трахита более 21% снижает вязкость шихты, что увеличивает расход электроэнергии при выплавке флюса. Кроме того, черезмерное увеличение концентрации сксидон натрия и калия во фторидно-оксидном расплане ведет к образованию NaF и KF, сто снижает содержание этих элементов н готовом флюсе. Улет этих газообразных веществ ведет также и к ухудшению санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала, Использонание трахита с соотношением SiO<)A1<0>+ (Na O + K O)f 7 2,6 приводит к увеличению: активности Si0, количество образования кристаллов Са Si04 и снижению стабилизирующего воздействия трахита на указанные кристаллы. Если трахит имеет 1426734 отношение $1.0 (A1 0 + (Na О + К 0) ( (l,6 увеличивается активность Na О и КгО, что ведет к значительному улету NaF и KF, ухудшает техникоэкономические показатели выплавки флюсов и условия труда. В ицентичных условиях был проведен анализ химического сос гава и технико-экономических показателей 10 выплавки флюса АН 20с из предлагаемой шихты. Шихту приготавливали путем смешивания предварительно взве. шенных компонентов в соотношениях, требуемых для получения флюса заданной марки в соответствии с химическим составом, регламентированным техническими условиями на их поставку. Трахит задавали с соотношением $ 0 (А1гО + (МагО + КтО)) = 1,2; 1,6; 2,1; 2,6; 3 0. Выплавку флюсов производили в флюсоплавильной печи. С ос тав ы шихт п рив едены в табл. 1, а расход шихтовых материалов ; в табл. 2. 25 Готовые флюсы имели состав, близкий по содержанию основных компонентов к стандартному флюсу АН 20 с (табл. 3) . Однако флюсы выплавленные по вариантам 1 и 5, не удовлетворяли ГОСТ 9087-81 по содержанию оксидов кремния (вариант 5), каль-. ция, магния, алюминия, натрия и калия. Флюс 1 имел повышенное,, а флюс 5 — пониженное содержание фтористого кальция, что объясняется введением в шихту большего и меньшего (соответственно) количества флюоритового концентрата. Кроме того, флюсы, полученные с использованием шихт 1 и 5, имели .21 и 20 фракции менее 0,35 мм соответственно, что нарушает электрический режим сварки и увеличивает расход флюса. Это объясняется тем, что в шихте 1 использовали трахит с соотношением SiO (A1 0 (Na O + КгО)) = — 1,2, это не позволяет стабилизировать кристаллы Са SiOy. Обнаруже-, ны также выделения в виде NaF u KF за счет увеличения активности МагО и КгО. В шихте 5 это объясняется повышенной активностью $1.0г как в расплаве, так и в самом трахите, что снижает стабилизирующие воздействия этого материала. Формула и з о б р е т е н и я Шихта для выплавки низкокремнистого плавленого сварочного флюса типа АН-20, содержащая кварцевый песок, известь, глинозем, каустичес" кий магнезит, флюоритовый концентрат и компоненты, содержащие щелочноземельные металлы, о т л и ч а " ю щ а я с я тем,,что, с целью повышения однородности гранулометрического состава флюсов и улучшения техчико-экономических показателей их выплавки, компоненты. содержащие щелочноземельные металлы, введены в виде трахита с отношением в нем Si0<(A1<0>+ (Маг0 + КгО)) 1,6 - 2,6 при следующем соотношении компонентов, мас,g. Кварцевый песок 8-10 Известь 3-8 Глинозем 24-26 Каустический маг" незит Трахит Флюоритовый концентрат Ос таль ное ll""13 1 6-21 Наилучшие результаты достигнуты при выплавке флюса с использованием шихты 3. При этом достигаются наилучшие результаты стабилизации кристаллов Ca Таким образом, результаты выплавки флюса АН 20с показали, что использование в шихте трахита с соотношением Б Ог (А1гО + (ЧагО + К О)) l,б — 2,6 позволяет получать высококачественый флюс по химическому и гранулометрическому составам, улучшить технико-экономические показатели его выплавки, в частности сни" зить расход (на l т флюса): песка на 189 кг, извести — 280 кг, глинозема — 36 кг, и полностью исключить из шихты каустическую соду, уменьшить содержание фракции менее 0,35 мм на 20-23 . Улучшаются санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала..- 11ри этом снижаются затраты на прбизводство флюса (12,05 р/т) и расширяется сырьевая база. 1426734 Таблицa ! Содержание, мас.Х, шихты, 11! Компоненты 1 2 3 4 5 10 9 8 12 Кварцевый песок 6 Известь Глинозем . 3 55 8 10 24 25 26 Каустический магнезит l3 12 11 16 18 5 21 Тра хит 30 26 Таблица 2 Трахит Фл!ооритовый концентрат Фл1ооритов ый концентрат 34 Расход шихтовых материалов, кг/т Вариант шихты Каустическая сода Известь Глино- Каусти seM ческий магие" зит Кварцевый песок 135 2I0 330 610 255 Таб анна 3 Вюиввааннй н гран9номатрнчееан8 соотаэм аиюлаэлвнно! о @нное AH 20c 8а рнант няням Содернаннв «оинонвавоа, насЛ Саг, Иа О + 890 РеО 8Ю Р фреафнн нвнве 0,33, Nac Д сао 23,7 63,32 1,3 27>8 28,93 2,3! 9 4 0 20 2,3 7,2 23,S 0,30,3,4 !2,8 3,6 Ое38 Ов 039 о ° 026 23 60,8 0,06 аО,ОЭ 21р7 О,ЭЭ 6,9 11,Э 30 1 26,34 2,7 19,9 0,37 8,7 9,6 31,8 23,7 23,! 0,40 10s4 14,6 32,8 23,!3 6 (нровоенн) 22,4 0,41, 7,1 11,9 29,6 26,24 1,9 1 Оот 9087-81 19 24 о0,3 3-9 9-13 27-32 23"33 2-3 0,30 Оу03 0,027 21 0,40 0,04 0,02! S 0,37 0,032 0,0!9 2 Ое41 0,038 0,018 4 040 004 0024 20
