[发明专利]一种自动埋弧焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊剂技术领域，具体是一种利用工业废渣生产的自动埋弧焊剂及其制备方法。

背景技术

现有的熔炼型焊剂主要是利用原生矿石，如锰矿石等为主要原材料，通过冶炼的工艺方法生产焊剂产品（如常用品种HJ431），但这些传统的用料和配方都存在如下的问题和困难。

1、成本高，因为矿产资源的不可再生性，优质品位的矿产品在逐年枯竭，价格以惊人的速度在增长，并且购买越来越困难，因此，发展高锰型焊剂不符合我国的资源状况，应该向低锰或无锰型，低能耗，环保型的方向发展。

2、能耗大，传统焊剂产品吨成品能耗在2600KWh/T左右。

3、污染重，传统的用料大都是原生矿，生产过程产生大量SO₂等有害气体物。

4、产品的工艺性能和机械性能相对不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用工业废渣生产的新型自动埋弧焊剂，其能耗低、成本低、不产生新的工业废渣、没有二次污染。

本发明的技术方案是利用铁合金冶炼炉（有渣法）的高温水碎渣—Si-Mn合金渣、炼钢炉废弃的保温材料，如碳镁耐火砖，铬镁耐火砖，高铝耐火砖、炼铁高炉中的泡渣等，对这些材料进行破碎筛选，再通过科学合理的配方，搅拌均匀，在微机控制的电炉中进行物理的和化学反应，制成焊剂。

自动埋弧焊剂的制备方法按以下步骤进行：

1）先设定冶炼高温水碎渣和锰矿石的化学成分含量；

2）将以上两种材料混合成含MnO为15～21%的原料，并计算出两种原料的用量；

3）检测出两种原料的化学成份，根据各化学成份的含量来添加各化学原料，进行充分搅拌混均，使之达到各化学成分含量的要求；

4）将混均的原料倒入电炉中进行熔炼，待还原、化合反应充分完成后，进行水淬造粒，将造粒后的半成品，进行烘干、筛选，包装成产品。

所述的工业废渣还有炼钢炉废弃的保温材料炭镁耐火砖、铬镁耐火砖、高铝耐火砖、炼生铁高炉中的泡渣等。

按上述的方法制备的自动埋弧焊剂的化学组份范围为：SiO₂ 26-32%， CaO 17-29%，MnO 15-22%，Al₂O₃ 9-16%，CaF₂ 8-19%，TiO₂ 1-5%，FeO ≤2 %， S ≤0.04% ，P≤0.05%， H₂O ＜1% 。

较优的自动埋弧焊剂的化学组份为：SiO₂ 30.48%， CaO 27.17%，MnO 16.38%，Al₂O₃  10.34%，CaF₂ 10.91%，TiO₂ 2.17%，  FeO 1.86%，S 0.018%，P 0.012%，H₂O 0.66%。

本发明用料大都采用工业冶炼过的废渣熟料，经估算可降60%以上有害气体物排放，且整个生产工艺过程不产生新的工业废渣，没有二次污染。

本焊剂试焊过程起弧快、维弧稳定，焊接迅速，脱渣容易，焊缝过度平滑，抗气孔，裂纹能力强，机械强度高。本产品广泛应用于石油、化工、造船、制管、建筑、桥梁、军工、航天航海、核动力等领域。

具体实施方式

实施例1：

1、经检测冶炼高温水碎渣的化学成分含量为：(%)

FeO   SiO₂   MnO   CaO   Al₂O₃   S    P      H₂O

4     40      5     29      7    0.04  0.03    14.93

锰矿石的化学组份为：（%）

FeO   SiO₂  MnO   CaO   Al₂O₃    S     P     H₂O

3     19     30     30      3    0.02   0.01   14.97

2、将以上两种材料混合成含MnO为19%的原料，设料的总量为115kg，高锰矿石含量为Xkg，则：

30X＋(115－X)5=115×19   X=64.40kg

冶炼高温水碎渣为：115－64.40=50.60kg