SU1276470A1 - Шихта дл получени плавленого сварочного флюса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочным материалам. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества получаемого флюса при использовании дл  его выплавки шихты с низкосортными марганцевыми рудами. Увеличение количества отвального шлака производства силикомарганца до 35-60% в шихте при уменьшенном содержании кварцевого песка 5-15% позвол ет снизить температуру плавлени  шихты, что способт ствует более интенсивному восстановлению и св зыванию . 1 з.п. ф-лы, 3 табл. W

Description

Изобретение относитс  к сварке и касаетс  составов шихты дл  получени  плавленых марганцовистых флгосон, примен емых дл  автоматической сварки углеродистых сталей общего назначени .

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества сварочного марганцовистого флюса за счет снижени  содержани  фосфора при использовании в составе шихты низкосортных марганцевых руд.

Большое значение при производстве высокомарганцовистых флюсов имеет качество используемой марганцевой руды. При производстве флюсов примен ютс  марганцевые руды двух типов: высококачественные марганцевые руды и руды, имеющие более низкое содержание марганца и повышенную концентрацию фосфора (табл. 1).

Содержание марганца и фосфора в марганцевых рудах различных месторождений приведено в табл. 1.

Низкое содержание фосфора в богатых по содержанию марганца рудах дае возможность изготавливать.высокомарганцевые флюсы с ограниченным содвр ,Жанием фосфора. При этом введение в шихту отвального шлака производства силикомарганца использовалось как технологический прием дл  снижени  температуры плавлени  шихты и повышени  скорости плавлени  флюса.

Использование марганцевых руд более низкого качества вызывает необходимость увеличивать ее содержание в шихте дл  сохранени  во флюсе уста . новленного количества монооксида марганца , что, учитыва  повьшенное содержание фосфора в руде, приводит к возрастанию концентрации фосфора в шихте и в получаемых флюсах При сварке фосфор переходит в металл швов, вызыва  снижение технологической прочности и образование трещин в сварных соединени х.

Выбранное соотношение компонентов шихты обеспечивает получение стандартных высокомарганцовистых флюсов типа АН-64.

Повышение содержани  в составе шихты отвального шлака производства силикомарганца позвол ет получить требуемое содержание монооксида марганца в сварочных флюсах при существенном снижении количества вводимой марганцевой руды. Так как максимальное содержание фосфора в отвальном шлаке в несколько раз ниже допуска мого содержани  фосфора в марганцевой руде, предлагаемое соотношение компонентов обеспечивает значительное повышение чистоты приготавливаемой шихты и, как следствие, повышение металлургических свойств получаемых флюсов за счет обеспечени  низкого (менее 0,10%) содержани 

фосфора. Повьш1ение чистоты сварочных флюсов улучшает пластические свойства наплавл емого металла и способствует увеличению стойкости сварных 5 соединений против хрупкого разрушени  и образовани  треш;ин. Исследованные составы шихты приведены в табл. 2. Составы расчетной шихты и получаемых флюсов приведены в табл. 2. 0 . При введении отвального шлака выше 60% нар ду с возрастанием количества монооксида марганца происходит увеличение содержани  оксида кальци  и смеси оксидов кали  и натри , 5 что вызывает повышение основности флюса и приводит к образованию пор, особенно при наличии ржавчины на свариваемых кромках.

При введении отвального шлака ме0 нее 35% в выплавл емых флюсах не обеспечиваетс  установленное содержание монооксидаМарганца, что вызывает нарушение оптимального химического состава м€талла швов при 5 сварке углеродистых сталей общего

назначени  н приводит к снижению . механических свойств и технологической прочности сварных соединений. Аналогичное  вление происходит при Q проведении марганцевой руды ниже 25%, Превышение установленных значений содержани  марганцевой руды вызывает увеличение концентраций вредных примесей в шихте и соответствующее воз5 растание фосфора .-з выплавл емых флюсах вьш1е допустимых пределов. Это отрицательно вли ет на металлургические свойства сварочных флюсов, вызыва  интенсивный переход фосфора jQ в сварочную ванну и образование трещин в наплавленном металле.

Claims (2)

1. При введении в шихту песка менее 5% не обеспечиваетс  установленное подержание оксида кремни , что отри55 цательно сказываетс  на сварочно-технологических свойствах флюса. Введение песка вьшге 15% также приводит к нарушению установленных пределов со3 держани  оксида кремни , что вызыва интенсивное протекание кремневосста новителького процесса и засорение наплавл емого металла окисными сили катными включени ми. Уменьшение содержани  плавикового шпата ниже уст новленных значений вызывает повышен ную склонность флюса к порообразова нию при сварке, а введение его выше 14% отрицатйльно сказываетс  на формирующих свойствах флюса в резул тате повышенной жидкотекучести обра зующегос  при сварке шлака. Помимо чисто количественного сни жени  концентрации фосфора в шихте за счет замены части марганцевой ру ды, содержащей до 0,245% фосфора, отвальным шлаком производства силик марганца, содержание фосфора в кото ром не превышает 0,01%, предлагаема шихта оказывает благопри тное рафин рующее воздействие путем изменени  условий выплавки сварочных флюсов. Шихта приготовл етс  путем смеши вани  предварительно взвешенных компонентов в соотношени х, обеспечивающих получение флюса типа АН-64. Выплавка флюса осуществл етс  в газоплазменных флюсоплавильных печах непрерывного действи  с последующей мокрой гранул цией. Более высокое содержание в предлагаемой шихте легкоплавкого шлака производства силикомарганца при уменьшенном содержании кремнезема и отсутствии тугоплавкого магнезита приводит к снижению температуры плав лени  шихты на 200-250 С. Это позвол ет при той же тепловой мощности флюсоплавильной печи повысить общую температуру расплава шлака при его выдержке, что вызывает более интенсивное протекание эндотермической реакции восстановлени  и св зывани  фосфора в металлические корольки по схеме. (МпО) ,. + 11Ге5:::: 3:МпО+2Ре,Р+ J f. }О +5FeO-47700 кал. Повьш1ение жидкотекучести флюса за счет более высокого содержани  в шихте плавикового шпата способствует лучшему перемешиванию расплава, что создает дополнительные благопри тные услови  дл  коагул ции образующихс  корольков фосфида железа и осаждени  их на дно печи. 704 В табл. 2 (2-4) представлены примеры составов предлагаемой шихты и химические составы получаемых флюсов, а составы 1 и 5 шихты выход т за за вл емые пределы. Учитыва , что содержание фосфора в марганцевой руде, использованной дл  получени  примеров, составл ло 0,215%, было определено расчетное (не учитывающее образование металлического осадка) содержание фосфора в указанных флюсах. Сопоставление расчетных и фактических значений содержани  фосфора во флюсах позволило устар-.эить относительное удаление фосфора (рафинирование ) при выплавке. Сводные данные определени  рафинирующей способности флюсов и характеристика получаемых швов представлены в табл. 3. Составы 2-4 табл. 2 соответствуют среднему и предельным значени м предлагаемой шихты, обеспечива  во флюсах установленное содержание монооксида марганца и фосфора. Составы 1 и 5, в которых содержание марганцевой руды и шлака силикомарганца не соответствует установленным пределам, не обеспечивают необходимого количества монооксида марганца. Содержание фосфора во флюсе при использовании в шихте повышенного количества марганцевой руды (состав 1) превышает допустимую концентрацию 0,12%. Получение более низкого содержани  фосфора в шихте-прототипе, по сравнению с аналогичной шихтой состава 1, обусловлено применением высокосортной марганцевой руды с содержанием фосфора 0,14%. Анализ расчетов относительного удалени  фосфора при выплавке в случае применени  различных составов шихты показывает, что предлагаема  шихта во всем диапазоне за вленных пределов обеспечивает более полное рафинирование по сравнению с шихтойпрототипом . Это позвол ет в случае применени  в качестве исходного шихтового компонента марганцевой руды с низким содержанием марганца и высокой концентрацией фосфора ограничить содержание фосфора в получаемых флюсах, что обеспечивает получение низкофосфористых швов с высокой стойкостью сварных соединений против обр зовани  трещин. Формула изобретени  1. Шихта дл  получени  плавленого сварочного флюса, содержаща  марганцевую руду, кварцевый песок, отвальный шлак производства силикомарганца и плавиковый шпат, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  качества сварочного марганцовистого флюса за счет снижени  содержани  фосфора при использовании в составе шихты низкосортных марганцевых руд, компоненты вз ты в следую щем соотношении, мас.%: Марганцева  руда 25-36 Кварцевый песок 5-15 Отвальный шлак производства 35-60 силикомарганца 6-14 Плавиковый шпат
2. 2. Шихта по п, 1, о т л и ч аа   с   тем, что отвальный к производства силикомарганца ержит компоненты в следующем тношении, мас.%: Монооксид марганца 26-32 Диоксид кремни  45-50 Оксид алюмини  8-12 Оксид кальци 6-10 Оксид магни 2-5 Смесь окисей кали  и натри 2-6 Монооксид железа 0,1-3 Т а б л и ц а 1

   Марганца (не менее) (в пер.есчете на

   39 36 30 25 20

   32 35

   1 2 3 4 5

   54 60 65

   43

   34

   Таблица 2

   8

   14

   6

   10

   10

   Состав

   1

   2 3 4 5

   1276470

   8 Продолжение табл.2

   Таблица 3