Способ изготовления плавленныхфлюсов

ОПИСАНИЕ АЗОБРЕТЕН Ия Е АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(и810418 Союз Советских Социалистических Республик) М, Клз В 23 К 35/ 2) 3 аявлсно 02.11.78 (21) 2680296/25-27 с присоединением заявк сударственный комитет 3) Приорите 1,791,088,8)(43) Опубликовано 07,03.81. (45) Дата опубликования о Бюллетень Ъе тсання 07.03,8 о делан изобретений и открытийлобуев, Е. Г. Старченко и Э, С, Рыбаковвенное объединение по технологимашиностроения ОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВЛЕНЫХ фЛ 1 ОСОВ 4 Предлагаемое изобретение относится к способам выплавки флюсов и может быть использовано в машиностроении при изготовлении плавленых флюсов, применяемых для автоматической сварки и наплавки, в частности, в атомном машиностроении.В промышленности известен способ выплавки флюсов для сварки и наплавки, заключающийся в том, что для уменьшения потерь активных материалов плавку ведут при возможно более низких температурах и прн сокращенной выдержке расплава в печи 11.Однако этот способ применим только для фторсодержащих флюсов и не может быть использован для флюсов, содержащих в качестве активных компонентов окислы легко восстанавливающихся металлов, например никеля, железа, хрома. Между тем длительное пребывание в области высоких температур может вызвать восстановление окислов до металлов, образуя так называемые корольки, в результате чего нарушается соотношение компонентов в составе плавленого флюса, увеличиваются потери дорогостоящих компонентов.Восстановителем по отношению к окислам железа, никеля, хрома и др. обычно является углеродистая фут флюсоплавильной печи, Взаимоде окислов футелсдую Образующиеся по реакциям (1 - 3) металлы выпадают в осадок на дно флюсоплавильной псчн, а затем обычно удаляются вместе со шлаком в отходы. Для уменьшения потерь легковосстанавлнваемых окислов металлов прн выплавке флюса необходимо сокращать время его выплавки, Однако сокращение времени выплавки за счет увеличения мощности элсктродуговой печи, а следовательно, повышения температуры шлакового расплава, желаемых результатов не дает, Увеличение температуры расплава в печи приводит к еще более интенсивному протеканщо реакций (1 - 3) слева направо,Известен способ выплавки флюсов в пламенных н электродуговых печах, состоящий в том, что требуемое количество некоторых компонентов вводят в флюс за счет использования в шихтовых материалах доменных фосфорнстых шлаков 2.Использование в шнхте уже ранее переплавленного доменного шлака сокращает 25 еровкайствие(72) Авторыизобретения Н. Н. Потапов, Ю, С (71) Заявитель Научно-произв вкой печи обычно протекает пнм реакциям:СггОз+ЗС = 2 Сг+ЗСО, (1Х 10+ С = %+СО, (2т еО+С =Ее+СО. (3Полсвой шпатПлавиковый шпатМагнезитГлинозем 45 13 25 12 время плавки, поскольку на переплавление расходуется меньшее количество энергии.Однако по известному способу готовый продукт не имеет требуемой чистоты от фосфора. Содержание фосфора на флюсе, даже при дополнительных мерах очистки, находится на верхнем пределе 0,1%. Это отрицательно сказывается на свойствах сварного шва: резко падает пластичность металла и возрастает хладоломкость, Кроме того, доменные шлаки практически не содержат окислов хрома и никеля, которые необходимо вводить в некоторые флюсы для сварки и наплавки аустенитных сталей.Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления фторсодержащих флюсов, заключающийся в том, что компоненты, потери которых в процессе плавки значительны, забрасывают в печь только в конце плавки, когда все прочие составляющие шихты уже расплавлены, причем перед подачей в расплав фторсодержащих компонентов в расплав вводят шлаковую корку, полученную при сварке йод высокофтористым флюсом 3.Недостатком указанного способа является то, что средний химический состав шлаковой корки содержит 19 - 22% 510 г; 7 - 8,5% МпО; 32 - 34% СаЕ.г, 9 - 13% МдО;19 - 22% Л 1 гОз 3 - 5% СаО; 3 - 5% ЕеО, поэтому наряду с компонентампкоторые входят в состав флюса, способ выплавки которого осуществляется, со шлаковой коркой в состав шихты будут введены нежелательные в данном сг чае примеси, особенно такпс, как СаО, МпО и ГеО, Присутствие этих примесей в выплавленном флюсе изменяет не только его сварочно-технологические, но и металлургическое свойства.Кроме того, при введении в готовый флюсовый расплав легковосстанавливаемого окисла, например окиси хрома, которая имеет температуру плавления свыше 2000 С, он (окисел), имея температуру плавления выше, чем температура флюсового расплава, не растворяется в шлаке, а собирается в комки на поверхности расплава, которые ошлаковыва ются только снаружи, В дальнейшем окомкованная добавка плавает на поверхности флюсового расплава, не растворяясь в нем, независимо от длительности проведения процесса плавки или температуры расплава.Цель изобретения - повышение качества получаемого флюса и сокращение длительности плавки.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления плавленых флюсов, при котором расплавляют в печи компоненты шихты, за исключением легкоразлагающихся, которые вводят в печь в конце плавки, добавляя в расплав вещество, содержащее фториды, в качестве последнего в расплав вводят фтористый натрий, кото 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 60 65 рый перед ввсдени( м в расплав смешивают с легковосстанавлииающимися окислами в соотношении 1: 515: 5.Фторпстый натрий расплавляется очень быстро, смачивает поверхность порошкообразпых окислов и способствует их быстрому растворению в расплаве флюса. Е( концу плавки фторпстый натрий практически полностью испарялся и, таким образом, не изменяет состав выплавляемого флюса в отличие от шлаковой кромки. Е(роме того, фтористый натрий плавится в 2 - 2,5 раза быстрее по сравнению со шлаковой коркой и значительно лучше смачивает порошкообразную окись хрома. В результате сокращается время плавки (температура плавления ХаГ составляет 997 С) .Как показали эксперименты и промышленное освоение предлагаемого способа выплавки, оптимальное количество вводимого фтористого натрия должно находиться в пределах 1,0 - 1,5 кг на 5 кг окиси хрома. При количествах более 1,5 кг фтористый натрий весьма быстро растворяет окись хрома, но не успевает полностью испариться и частично остается в составе выплавленного флюса, изменяя при этом его сварочно-технологические свойства, особенно формирование наплавляемого металла,Предлагаемый способ осуществляется следующим образом, Шихту, составленную согласно рецепту флюса, но без легковосстанавливаюпцхся окислов, смешивают ооычным способом, загружают в печь и производят плавку. Е(огда расплав флюса уже готов, в него вводят окислы металла, предварительно тщательно перемешанные с фтористым натрием в предлагаемой пропорции.Примером осуществления предлагаемого способа изготовления плавленых флюсов может служить его применение при изготовлении флюса ФЦ. Первоначально вводят следлощие компоненты, кг: В готовый расплав затем вводят 5 кг окиси хрома (СггО,) в смеси с 1 кг фтористого натрия (МаГ).Предлагаемый способ изготовления плавленого флюса, содержащего легковосстанавливающиеся окислы, разработан и испытан в лаборатории отдела сварочных материалов Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения,Для испытания предлагаемого способа выплавки флюса в электродуговой печи с углеродистой футеровкой были выплавлены четыре флюса, отличающиеся количест810418 Количество фтористого натрия вводимого в состав шихты, время плавки и содержание окиси хрома в составе готового флюса, а также сварочно-технологические 5 свойства флюсов приведены в таблице. Время выплавки флюса,минСоотношение количе- Содержание окисиства чаР и Сг,О вво- хрома в составедимых в состав флюса флюса, ОЬ Технологические свойства65 55 40 40 ХорошиеХорошиеХорошиеНеровность корок, рябьна поверхности валика формирование хорошее,отделимость удовлет- ворительная 0:5 1,20 1,95 2,33 3,36 0,5:5 1:555 30% шлаковой корки 5% 0,87 Формула изобретения Как видно из таблицы, наибольшее количество окиси хрома в составе флюсаХаростается при соотношении =2: 5, одСг,.Оз нако в этом случае резко ухудшаются сва рочно-технологические свойства флюса.При введении окиси хрома вместе со шлаковой коркой время плавки увеличивается, одновременно возрастают потери окиси хрома,15Испытания показали, что флюсы, выплавленные предлагаемым способом, обладают высокими сварочно-технологическими свойствами, а расход окиси хрома при изготовлении, например, флюса ФЦв 20 среднем сокращается на 40%.Одновременно повышается техника безопасности труда флюсоплавильщиков.Предварительный расчет экономической эффективности показал, что годовая эконо мия при внедрении предлагаемого способа выплавки флюсов, содержащих легковосстанавливающиеся окислы, на Производственном объединении Ижорский завод составит 65,0 тыс. рублей в год. 30 Составитель Т. АрестТехред И, Пенчко Редактор Т. Зубкова Корректор Л. Слепая Заказ 509/16 Изд.241 Тираж 1148 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 вом фтористого натрия, вводимого совместно с окисью хрома в конце плавки, а а также одна плавка с введением 30% шлаковой корки, предварительно смешанной с окисью хрома. Способ изготовления плавленых флюсов, при котором расплавляют в печи компоненты шихты, за исключением легкоразлагающихся, которые вводят в печь в конце плавки, добавляя в расплав вещество, содержащее фториды, о тл ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения качества получаемого флюса и сокращения длительности плавки, в качестве вещества, содержащего фториды, в расплав вводят фтористый натрий, который перед введением в расплав смешивают с легковосстанавливающимися окислами в соотношении 1: :5 - 1,5: 5.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР88824, кл. В 23 К 35/40, от 23.05,79.2, Патент ГДР781171, кл, 49 Ь 35/00, от 05.12.70.3. Авторское свидетельство СССР556918, кл. В 23 К 35/40, от 14.02.74,