СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВЛЕННОГО ФЛЮСА Российский патент 1999 года по МПК B23K35/12 C22B9/18 C21C5/54 

Изобретение относится к технологии изготовления плавленых флюсов, применяемых для сварки и электрошлакового переплава металлов и сплавов.

Известен способ изготовления сварочного плавленого флюса (а.с. СССР N 1632713, B 23 K 35/362 07.03.91, БИ N 9), включающий подготовку шихты и ее плавление в печи, причем в шихте используют раскислитель и оксид железа. Недостатками известного способа являются большие энергетические затраты при расплавлении шихты и повышенные потери такого легкоплавкого компонента, как плавиковый шпат.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления плавленого флюса (а. с. СССР N 398374, B 23 K 35/36, 27.09.73, БИ N 38), при котором компоненты флюса подготавливают в виде шихты и плавят в электродуговых печах, причем в состав шихты до начала плавки вводят 30 - 35% плавикового шпата, а остальную часть плавикового шпата смешивают с 2 - 3% криолита и добавляют в готовый расплав.

Недостатком известного технического решения является большие потери легкоплавкого компонента - плавикового шпата, т. к. одна его часть задается еще до плавки, а вторая, хоть и в конце плавки, но не всей массой одновременно. Также при выплавке флюса по известному способу не используется термитная смесь, что приводит к повышенному расходу электроэнергии, затрачиваемой на расплавление шихты.

Цель изобретения - уменьшение энергозатрат на выплавку флюса и снижение потерь легкоплавких компонентов при одновременном повышении качества флюса. Поставленная цель достигается тем, что шихту в процессе плавки флюса задают в два этапа: на первом этапе задают первую часть шихты и термитную смесь, состоящую из смеси стружки алюминия с порошком оксида железа. В процессе расплавления шихты в электрической печи одновременно протекает экзотермическая реакция восстановления железа алюминием, в результате чего выделяется значительное количество тепла, что позволяет снизить энергозатраты, необходимые для расплавления шихты, а также улучшить качество получаемого флюса за счет более полного удаления фосфора из расплава, благодаря протеканию реакций:

После полного расплавления первой части шихты, которая содержит, в основном, тугоплавкие окислы, в расплав задают оставшуюся часть шихты, которая содержит, в основном, легкоплавкие компоненты, например плавиковый шпат или смесь плавикового шпата с силикатом натрия и (или) калия, причем шихту на втором этапе задают не постепенно, а всей массой одновременно. В результате, подача легкоплавких компонентов в конце плавки позволяет уменьшить их потерю за счет угара, а подача компонентов всей массой одновременно позволяет уменьшить их потерю с отходящими газами. Погруженная в расплав легкоплавкая масса усваивается более полно и с наименьшими потерями.

Пример выполнения способа.

Изготавливают плавленый сварочный флюс АН - 20С по известной в металлургии технологии: подготовка шихты, состоящей из тугоплавких окислов - оксида кальция, оксида магния и оксида кремния и термитной смеси, смешанной из алюминиевой стружки и железной окалины, загрузка подготовленной шихты совместно с термитной смесью в ванну электропечи, расплавление, загрузка второй порции шихты, состоящей из смеси плавикового шпата и силиката натрия, причем за один раз всей массой одновременно. После полного расплавления второй порции шихты и усреднения по объему ванны следует выпуск расплава и водная грануляция с последующей прокалкой и рассевом полученного флюса.

Заявленный способ изготовления флюса позволяет сократить затраты электроэнергии на выплавку флюса, уменьшить потери легкоплавких компонентов шихты и улучшить качество флюса за счет уменьшения содержания фосфора и серы.

Способ изготовления плавленого флюса предусматривает подготовку компонентов флюса в виде шихтовой смеси и плавку их в электродуговой печи в два этапа: сначала расплавляют часть шихты и термитную смесь, а затем в расплав задают оставшуюся часть шихты. В качестве термитной смеси используют смесь стружки алюминия с порошком оксида железа, а в качестве оставшейся шихты используют плавиковый шпат. Плавиковый шпат можно задать за один прием всей массой. Техническим результатом является уменьшение затрат на выплавку флюса и снижение потерь легкоплавких компонентов при одновременном повышении качества флюса. 5 з.п.ф-лы.

1. Способ изготовления плавленого флюса, при котором компоненты флюса подготавливают в виде шихтовой смеси и плавят в электродуговой печи в два этапа, отличающийся тем, что сначала расплавляют часть шихты и термитную смесь, а затем в расплав задают оставшуюся часть шихты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве термитной смеси используют смесь стружки алюминия с порошком оксида железа. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве оставшейся шихты используют плавиковый шпат. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что плавиковый шпат задают за один прием всей массой. 5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве оставшейся шихты используют смесь плавикового шпата с силикатом натрия и (или) калия. 6. Способ по любому из пп.1, 2 и 5, отличающийся тем, что смесь плавикового шпата с силикатом натрия и (или) калия задают за один прием всей массой.