本发明是在不改变电焊条生产工艺的前提下,用钢铁冶炼炉渣为主要原料,取代以化工产品,矿石、合金为主要原料做电焊条药皮,制造电焊条的方法。通过这种方法,不但能够更广泛地开展对钢铁冶炼炉渣的综合利用,提高它的利用价值,变废为宝,还可以大幅度地降低电焊条的生产成本。 现将本发明的作用机理及制造方法说明如下:
1.炉渣组份:
成份 铁炉渣 锰铁炉渣
CaO 39.86 35
MgO 10.11 8.5
Al2O312.18 12
SiO233.71 34
TiO22.06
FeO 0.30 1.5
CaF26
MnO 8
2.机理作用:钢铁冶炼炉渣在电焊中可起如下作用:
(1)稳弧性好,钢铁冶炼炉渣中含钙量高、如下作钙的电离电位和逸出功能低,能改善电弧空间气体的电离条件,有利于电弧的稳定燃烧。
(2)造渣性好,钢铁冶炼炉渣是钢铁冶炼造渣剂的生成物,含有大量的钙、铝、硅,且比重均轻于铁,在焊接中能生成良好的熔渣浮于液体金属表面,保护焊缝金属的质量和成形的美观,而且粘度适中,脱渣效果好。
(3)流动性好,钢铁冶炼炉渣的碱度,一般控制在R=1.18左右,它的熔点约为1200℃,用它做电焊条药皮,其熔点比焊芯稍低,正可以生成覆盖在金属焊缝表面的熔渣,保护焊缝金属缓慢冷却,促进焊缝金属中气体排出,减少生成气孔的可能性。
(4)合金性好,钢铁冶炼炉渣中含有硅镁锰钛,可以补偿合金焊件中烧损蒸发的硅镁锰钛元素,如果再加入一些铬钼钨钒,就更能满足某些合金的特殊需要。
(5)脱硫性好:钢铁冶炼炉渣中含有大量的氧化钙和氧化锰,钙和锰对硫的亲和力都大于铁,CaO脱硫的反应式是:
MnO脱硫的反应式是:
(6)脱磷性好:脱磷过程分为两个步骤:
根据以上六点性能,适量增加锰铁硅铁脱氧,适量增加淀粉、木屑造气,用适量的水玻璃做粘结剂,结合钢铁冶炼炉渣粉碎后具备的增塑性,用机器压涂到焊芯上,就可以做出优良的电焊条。
3.制造方法:
(1)原料配比:
配方1:
铁炉渣 82.5 锰铁 6
钼铁 3.5 硅铁 6
水玻璃 30 木屑 2
配方2:
锰铁炉渣 86 钛铁 6
硅铁 6 木屑 1
水玻璃 25 淀粉 1
配方1相当于结507,配方2相当于结707,若调整配方还可以根据不同地焊材,配制出各种不同的碱性焊条。
(2)制造工艺:(见附图)
1、原料控制:生产工艺性能良好的优质焊条,应控制原材料的优良品位。焊丝规格,炉渣质量,合金纯度,木屑洁净,必须保证,生产前对原材料的质量应严格检验。
2、原料烘干:检验合格的原料,第一道工序是烘干。炉渣和其它合金300℃,有机物200℃。
3、原料粉碎:烘干后的炉渣粉碎筛细到120目,木屑细度相同,铁合金强度高,粉碎前先经淬火处理,增加脆性。用空气锤粗碎到5~15毫米块状,再用破碎机中碎到3~8毫米,然后球磨筛细到120目。
4、干混拌合:筛细的原料干粉,拌合成均匀的混合料。干粉混合是在螺旋搅拌机或装有S轴的其它搅拌机中进行。
硅铁合金干粉及混合前,须进行钝化处理,钝化处理分干法湿法两种:
干法:硅铁合金干粉在600~700℃焙烧炉中焙烧钝化;
湿法:用高锰酸钾或重铭酸钾10~20%水溶液浸泡钝化。
先干后湿联合钝化,效果更好。
5、涂料制备:在干混拌合均匀的粉料中,徐徐投入定量的液体水玻璃,均衡的搅拌,便制成压涂焊条的药皮涂料。
水玻璃要求规格:模数:2.2~3.0比重:1.39~1.56°Be。
6、药皮涂敷:将配制好的药皮涂料,通过焊条压涂机,涂敷到HO8A焊丝上。
7、干燥烘焙:涂敷上药料的湿焊条,经过低温干燥,驱除水份,再经过高温烘焙,脱除残余水份,便是焊条成品。由于药料中有木屑,淀粉,烘焙温度不应超过250℃。
8、检验包装:成品冷却后,先按国家标准检验质量,符合标准的焊条,经过分选,剔除次残,即可包装。