Способ получения плавленого флюса

(5 СП НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ ыпуск гическии я М 528-89. ВЛЕНОГО металлургии,фторидно-окской и полурки,е отделиеного меи сварке, озможно- глубокой м сти шл ла при снижение сти напла узко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАФЛЮСА(57) Изобретение относится к металлургии,в частности к способам получения фторидно-оксидных флюсов, применяемых при автоматической и полуавтоматическойнаплавке и сварке под флюсом. Целью изобретения является улучшение отделимостишлаковой корки от наплавленного металлапри многопроходной наплавке и сварке,снижение насыпной массы и обеспечениевозможности наплавки и сварки деталей сглубокой узкой разделкой. Способ включаетпорционную загрузку в печь шихтовых матеИзобретение относится к в частности к производству сидных флюсов для автомати автоматической наплавки и св зобретения - улучшени ковой корки от наплавл многопроходной плавке массы и обеспечение в вки и сварки деталей с елкой. риалов, содержащих оксиды хрома и железа, плавление, доводку расплава и в флюса из печи, при этом с последней порцией шихты в печь вводят оксид хрома в количестве 0,003 - 0,040 от всей массы шихты, оксид железа вводят суриком железным в количестве 0,05-0,020 от массы всей шихты двумя порциями, одну из которых в количестве 0,3 - 0,4 от задаваемого количества сурика вводят в печь с шихтой, а оставшееся количество сурика задают на зеркало расплава, в период доводки на поверхность последнего прилаживают алюминиевый порошок в количестве 0,03 - 0,08 от массы расплава флюса в смеси с флюоритом при отношении алюминия к флюориту, равном (0,15 - 0,30):1,0. При этом оксид хрома вводят хромсодержащим отходом нефтехимиче-т ского производства при следующем содержании компонентов, мас.; оксид алюминия 70 - 800; оксид хрома 10-20; примеси - остальное. Применение способа позволяет на 25 - 3000 уменьшить насыпную массу флюса, улучшить отделяемость шлаковой корки от металла, а также качество формируемого шва и свариваемость стальных поверхностей, 1 3. и. ф-лы, 1 табл. Новым в способе является то, что с последней порцией шухты в флюсоплавильную печь вводят оксид хрома в количестве 0,03-0,40 всей массы шихты, оксид железа вводят суриком железным в количестве 0,05 - 0,20 от массы всей шихты двумя порциями, одну из которых в количестве 0,30- 0,40 от загружаемого объема сурика вводят в печь с шихтой, а оставшееся количество сурика задают на зеркало расплава, в.период доводки на поверхность последнего присаживают алюминиевый порошок в количестве 0,03 - 0,08 от массы расплава флюса в смеси с флюоритом при отношении А: Са Е 2=( 01 5 - 0,3):1,0,Оксид хрома вводят хромсодержащим отходом нефтехимического производства при следующем содержании компонентов, мэс, : А 20 з 70-80- Сг 20 з 10-20, примеси остальное,Загрузка оксида хрома и сурика железного в количестве менее 0,003 и 0,005 от массы всей шихты не позволяет получать флюс, удовлетворяющий требованиям технических условий по химическому составу, а также не позволяет увеличить межфазное натяжение между флюсом и металлом при наплавке и сварке, что ухудшает отделимость шлаковой корки от металла. Загрузка вышеуказанных материалов в флюсоплавильную печь более 0,040 и 0,020 соответственно от всей массы шихты приводит к повышенному содержанию Сг 20 з и Ее 20 з в готовом флюсе, а также к образованию ЕеО,Сг 20 з, Ее(СГ, А)20 з, которыеувеличивают насыпную массу флюса.Если первая порция менее 0,30 от всего объема задаваемого в печь сурика железного, то наблюдается снижение содержания в готовом флюсе МпО, что связано с недостаточным количеством Ее 20 з, который окисляет образовавшийся марганец по реакциям (и МпОеЯ 02)1 хф(=2 хЬп/+(и - 2 х)МпОх(гп+п)Я 02(1)М и 0 (М и)+(О) (2) (Мп)(Ее 20 з) . (М и О)+2(ЕеО) (3)При введении сурика более 0,40 флюс насыщается кислородом, что объясняется образованием свободных высококислородных оксидов марганца (мп 02, мпз 04), которые приводят к окислению высокоактивных компонентов металла,Загрузка второй порции на поверхность расплава в количестве более 0,70 от общего объема сурика железного привода к образо. ванию соединений типа ЕеО.СггОз, а менее 0;60 - к образованию кристаллов Ее(Сг, А)20 з, что снижает поверхностное натяжение жидкого флюса, а следовательно, и натяжение между жидким рэсплавом флюса и металла.Присадка на поверхность расплава флюса алюминиевого порошка менее 0,03)ь от массы расплава флюса не способствует получать флюс с требуемой насыпной массой, а более 0,08 - к интенсивному испарению АЕз, 5 Е. Вышеуказанный материал задается в смеси с флюоритом в целях безопасности. Если в печь вводят смесь алюминиевого порошка с флюоритом всоотношении А;СаЕг 0,15:1, то не достигается эффект снижения насыпной массы готового флюса, э если смесь с соотношением А:СаЕ 20,3;1, то наблюдается интенсивноеиспарение фторсодержащих компонентовфлюса,В идентичных лабораторных условиях кафедры злектрометаллургии был проведен анализ сварочно-технологических свойств 10 15 плавленого флюса, полученного предлагаемым способом и прототипом,В печь загружали порционно кремне- марганцевый синтетический шлак (КМСШ) 29 кг, флюоритовый концентрат 23 кг, глинозем 15,5 кг, а при использовании отходов (15,0; 14,3; 6,7; 0,0) мрамор 14,5 кг; кварцевый песок 12,5 кг; оксид хрома 0,117; 0,351;2,52; 4,68; 5,85 кг (т, е. 0,001; 0,003; 0,0215;0,040; 0,050 от всей массы шихты) или при 20 использовании хромсодержащих отходов (0,585; 1,755; 12,6; 23,4; 29,25 кг); двуокись титана 6,5 кг; сурик железный 0,36; 0,6; 1,5;2,4; 4,8 кг т,е, 0,003;0,005; 0,0125; 0,02; 0,04 от всей массы шихты), причем вместе с шихтой загружали 0,09; 0,18; 0,525; 0,96; 1,4 кг(т,е, 0,25; 0,3; 0,25; 0,4; 0,5 от всего объема) .сурика железного, На поверхность расплава в печь задавали 0,27; 0,42; 0,975; 1,44; 2,4 кг. В период доводки на поверхность расплава флюса присаживали алюминиевый порошок 30 Готовый флюс сливали в чугунные изложницы и дробили, При выплавке флюса по способу прототипу порядок загрузки шихтовых материалов и их плавление соответствовал требованиям, При этом в флюсоплавильную печь загружали, кг: КМСШ 29; флюоритовый концентрат 23; оксид хрома 3,0; глинозем 15,5, мрамор 14,5; кварцевый песок 12,5; двуокись титана 6,5,Полученные флюсы использовали для наплавки и сварки пластин из стали 15 Х 2 МФА с глубокой узкой разделкой. Наплавку и сварку проводили электродом марки СВ - 10 ХМФТУ в автоматическом режиме 40 45 50 под слоем флюса.Результаты испытаний опытного флюсаи расход шихтовых материалов приведеныв таблице 1,Как показали испытания, флюсы, полученные по вариантам 2 - 4, 7 - 9, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к флюсу по технологическим свойствам: хорошая отделимость шлаковой корки от наплавленного металла и сварного шва, хорошая свэриваемость пласта с глубокой узкой разв количестве 1,0; 3,0; 5,5; 8,0; 10 кг (т.е. 0,01;0,03; 0,055; 0,08; 0,1 от массы расплава флюса) в смеси с флюоритом (8,3; 20; 24,5. 26,7;28,6 кг), что соответствует соотношениям 35 А 1:СаЕ 2=(0,12; 0,15; 0,0225; 0,30; 0,35);1.(прототип) 15,5 14;5 12,5 23 з,о делкой, хорошее формирование шва, насыпная масса находилась в пределах 1,11,4 т/м . Использование хромсодержащегоотхода нефтехимического производства позволяет частично или полностью заменить 5глинозем и оксид хрома, что улучшает технико-экономические показатели выплавкифлюсов,Флюсы, выплавленные по вариантам 1,5, 6, 10 и 11 не удовлетворяли предъявляемым к ним требованиям. При наплавке исварке под этими флюсами наблюдалось неудовлетворительное формирование шва иплохая отделимость шлаковой корки.Таким образом, результаты испытаний 15флюса показали, что использование предлагаемого способа позволяет получать флюсыс требуемой насыпной массой, хорошимитехнологическими свойствами, которыеобеспечивают хорошую наплавку и свариваемость деталей с глубокой узкой разделкой.Формула изобретения1. Способ получения плавленого флюса,включающий порционную загрузку в печьшихтованных материалов, содержащих оксиды хрома и железа, плавление, доводку .расплава и выпуск флюса из печи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения 2 29 23 15,5 14,5 12,5 3 29 23 15)5 14 5 12)5 4 29 23, 15,5 14,5 12,5 5 29 23 15 5 14 5 12 5 отделимости шлаковой корки от наплавленного металла при многопроходной наплавке и сварке, снижения насыпной массы и обеспечения воэможности наплавки и сварки деталей с глубокой узкой разделкой, с последней порцией шихты в печь вводят оксид хрома в количестве 0,003 - 0,040 от всей массы шихты, оксид железа вводят железным суриком в количестве 0,005 - 0,020 от массы всей шихты двумя порциями, одну из которых в количестве 0,3-0,4 от задаваемого количества сурика вводят в печь с шихтой, а оставшееся количество сурика задают на зеркало расплава, в период доводки на поверхность последнего присаживают алюминиевый порошок в количестве 0,03-0,08 от массы расплава флюса в смеси с флюоритом при соотношении алюминия и флюорита, 0,15 - 0,30:1,0. 2, Способ по и. 1, отл и чаю щи й с я тем, что оксид хрома вводят хромсодержащим отходом нефтехимического производства при следующем содержании компонентов, мас. %:оксид алюминия 70-80; оксид хрома 10 - 20примеси Остальное,.1723147 Отделимость Насыпформированиешва СоотношениеА 1 псаГт Вариант наямассафлюсатlм шла ковой корки 0,12:1 152 Частиц- Плохая Плохое ная 8,3 0,15:1 1,4 Полная Хорошая Хорошее 3 24,5 0,225:1 1,2Полная -4 . 267 030:1 11 5 28,6 0,35;1 1,03 Частич- Плохая Неравноная мерное 6 8,3 0,12: 1,55 Плохое 7 20 0,15:1 1,39 Полная Хорошая Хорошее 8 24,5 0,225; 1,г 8 1 12Э 26,7(прототип) Составитель В.КандыбкаТехред М,Моргентэл Корректор М.Шароши Редактор А.долинин Заказ 1043 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фпоритна расплавфлюса,кг Наплавкаи свариваемостьпластиниз стали15 Х 2 НФД сглубокойузкойразделкой