содержание .. 9 10 11 12 ..
ГЛАВА V ПОДГОТОВКА
КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ (1956 год) ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМАЗОЧНЫХ МАСС
В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (1956 год)
Готовая обмазочная масса должна быть однородной но составу, без комков, без
следов сухой непромешанной смеси или иеразмешанного жидкого стекла, без
содержания посторонних включений.
При изготовлении электродов способом опрессовки обмазочная масса должна легко
вытекать под давлением из обмазочного цилиндра в обмазочную головку пресса и
равномерно покрывать электродные стержни.
При истечении обмазочной массы покрытие не должно иметь местных надрывов или
утолщений. После выхода электрода из головки пресса высокого давления покрытие
должно обладать достаточно высокой механической прочностью во избежание его
повреждений при последующей обработке. Обмазочная масса должна иметь достаточно
высокую пластичность и возможно низкие значения коэффициента вязкости для
данного рецепта.
Достаточно простых и общедоступных способов контроля вязкости обмазочных масс пока еще нет, поэтому приходится руководствоваться главным образом производственными пробами, полагаться на опыт составителей обмазочных масс.
Пластичность обмазочной массы при изготовлении электродов способом опрессовки можно проверять путем замера длины выдавливаемой обмазочной массы через калиброванное отверстие специального прибора.
Обмазочная масса, наносимая способом окунания, должна равномерно покрывать обмазкой электродный стержень, причем толщина электродного покрытия должна соответствовать паспортным данным для данной марки электрода и диаметра стержня. Это обеспечивается подбором вязкости обмазочной массы путем предварительной контрольной обмазки нескольких стержней.
Обмазочная масса при нанесении ее методом окунания должна обладать
необходимой смачиваемостью и не должна стекать с металлического стержня.
Пластические свойства обмазочной массы в основном зависят от физических свойств
составляющих ее материалов, наличия пластификаторов количества и вида
органических материалов от влажности обмазки, гранулометрического состава смеси,
из которой она изготовлена и, самое главное, от количества вводимого жидкого
стекла (определенной плотности, вязкости и скорости высыхания).
Количество жидкого стекла вводится в сухую смесь в зависимости от способа нанесения покрытия на электродные стержни (табл. 37). Количество жидкого стекла в смеси в отдельных случаях может меняться в зависимости от дополнительных условий (например, температурных).
В свою очередь, плотность жидкого стекла, на котором замешивается смесь (шихта), также зависит от способов нанесения покрытия на электродные стержни (табл. 38).
Влияние количества крахмала и декстрина на изменение коэффициента вязкости
обмазочной массы электродов марки ОММ-5 можно видеть на фиг. 37.
Для каждой обмазочной массы существует критическая скорость, при повышении
которой нарушается внутренняя структура массы. Тогда упругость сдвига и
коэффициент вязкости скачкообразно падают и необходимое давление для обеспечения
вытекания обмазочной массы снижается (фиг. 38).
Фиг. 37. Кривые зависимости между коэффициентом вязкости и упругости сдвига при различном содержании органических пластификаторов:
Фиг. 38. Кривая зависимости между давлением на обмазочную массу в цилиндре пресса и скоростью истечения массы через сопло постоянного размера.
В обмазочных массах, содержащих малоуглеродистый и среднеуглеродистый
ферромарганец и ферросилиций с низкими пластическими свойствами и без
органических составляющих, обычно возникают химические реакции с выделением
газов, что ведет к затвердеванию массы и вспуханию электродного покрытия на
стержне. При этом, как правило, температура обмазочной массы повышается и
скорость реакции растет. Причиной этого явления можно считать повышенное трение
между твердыми частицами обмазочной массы и быстрое растворение в щелочной среде
окислов-пленок у ферросилиция.
Как было указано выше, такие явления внутри обмазочной массы резко снижают ее
пластические свойства, и обмазочная масса окаменевает. Это приводит к поломке
отдельных деталей пресса и к его длительной остановке.
Наиболее трудными для опрессовки под высоким давлением являются обмазочные массы
типа УОНИ, ЭНТУ-3, НИИ-48 и др., в которых содержатся ферросплавы и отсутствуют
органические компоненты.
При изготовлении электродов этих марок на электродообмазочных прессах высокого
давления для сохранения пластичности массы и способности ее к равномерному
истечению из сопла пресса рекомендуется путем уменьшения скорости реакции между
порошками ферросилиция и раствором жидкою стекла применять способ торможения
процесса затвердевания массы. С целью уменьшения этой реакции стали применять
менее активный ферросилиций (45%-ный) вместо ферросилиция, обладающего большой
активностью в обмазочных массах (75%-ный).
Чтобы предупредить быстрое затвердевание обмазочной массы, необходимо
затормозить процесс прохождения реакции между ферросилицием и щелочным раствором
жидкого стекла. Это достигается уменьшением скорости диффузии в зависимости от
вязкости жидкого стекла.
Скорость диффузии выражается формулой
Следовательно, при изготовлении обмазочных масс необходимо применять высокомодульные растворы жидкого стекла большой плотности и вязкости.
Для опрессовки электродов марки УОНИ на электродообмазочных прессах под высоким давлением путем ряда производственных проб был установлен «потолок плотности» жидкого стекла, равный 1.56 [8]. Установлено опытным путем, что при использовании жидкого стекла удельного веса 1,52 +- 0,02 с модулем 2.7—2,9 достаточно ввести в шихту УОНИ-13 кальцинированную соду в количестве, связывающем 0,3 количества воды, содержащейся в растворе
жидкого стекла, чтобы получить эффект, эквивалентный повышению плотности
жидкого стекла.
Обмазочная масса электродного покрытия типа УОНИ-13, содержащая 1,6% воды и
приготовленная на жидком стекле плотностью 1,52 (модуль 2,83), взятом в
количестве 28% от веса сухой шихты, показывает высокую пластичность и
равномерное истечение из сопла обмазочной головки электродообмазочного пресса
при давлении 250 кг/см2.
Установлено также, что добавка соды в количестве до 3,5% шихты (по весу) не
вызывает изменения технологических свойств электродов и может не засчитываться
при изготовлении шихты.
Опытно-сварочный завод ЦНИИ МПС применяет в качестве пластификатора в обмазочной
массе электродов второго типа присадку в шихту до 5% дробленой силикат-глыбы и
0,5% кальцинированной соды.
Присадка перманганата калия повышает стабильность горения электродов первого типа при сварке.
Очень часто главной причиной массового появления трещин в электродных покрытиях является плохое перемешивание сухой смеси с жидким стеклом, в результате чего уменьшается прочность и пластичность электродного покрытия при подвяливании и сушке.
Кроме того, большое влияние на трещинообразование в электродных покрытиях оказывает повышенная скорость высыхания обмазочной массы, что бывает при засорении раствора жидкого стекла осадками при его отстое.
Если по своим физическим свойствам растворы жидкого стекла дают быстро образующуюся пленку, для предупреждения от засыхания обмазочных масс в жидкое стекло добавляют щелочи.
Для изготовления электродов способом окунания обмазочная масса приготовляется по следующей технологической схеме. В смеситель из мерного бачка наливается раствор жидкого стекла в количестве, несколько меньшем, чем необходимо по расчету, затем засыпается сухая смесь и вся масса перемешивается в течение 10— 16 мин. до требуемой консистенции.
Обмазочная масса для нанесения покрытия способом окунания имеет консистенцию густой сметаны.
Толщина слоя покрытия, полнота перемешивания и вязкость обмазочной массы определяются путем пробного окунания электродного прутка в обмазочную массу.
Готовая обмазочная масса в бачках или ведрах направляется к рабочему месту на
участок изготовления электродов.
Для удаления комков обмазочную массу пропускают (протирают) через металлическую
сетку с 64—-100 отв/см2 или через валковую краскотерку с гумированными валками.
Изготовление обмазочных масс для производства электродов способом окунания
осуществляется на горизонтальных месилках типа месилок для изготовления оконной
замазки или на вертикальных месилках с вертикально вращающимся валом.
Обмазочная масса для прессового нанесения покрытия изготовляется в двухвалковых
мощных горизонтальных смесителях или в смесителях бегункового типа.
В бегунковых смесителях разгрузка массы после ее изготовления производится при
вращении бегунков через открывающееся
В горизонтальных валковых смесителях разгрузка готовой массы производится при вращении валков поворотом корыта смесителя на 90°.
При нанесении покрытия способом опрессовки под низким давлением (до 90 ат) обмазочная масса должна иметь консистенцию оконной замазки, а при опрессовке под высоким давлением обмазочная масса должна обжиматься в комке, не рассыпаясь и не прилипая к руке.
Если обмазочная масса после ее изготовления расходуется не сразу, ее необходимо прикрыть влажной мешковиной для предохранения от высыхания.
При повышенной температуре воздуха в цехе обмазочная масса должна охлаждаться до температуры 20°. Для этой цели достаточно прикрыть ее влажной тряпкой или охладить в холодильнике.
В последнее время в связи с предварительным пассивированием ферросплавов и специальной обработкой жидкого стекла перед введением его в обмазочную массу многие заводы, изготовляющие электроды, отказались от применения холодильников, сокращая время нахождения обмазочной массы в цехе перед ее закладкой в цилиндр обмазочного пресса.
Изготовление обмазочных масс требует соблюдения следующих технологических условий.
Сухую смесь перед смешиванием с жидким стеклом взвешивают, чтобы обеспечить постоянство рецептуры и обмазочных свойств массы. Взвешивают также раствор жидкого стекла, периодически проверяя его плотность. Вместо весовой дозировки часто применяют объемную протарированную тару для каждой марки электродов. В последнем случае не надо допускать уменьшения объема жидкого стекла за счет налипания его на стенки сосуда.
Перед очередной загрузкой смесителя очищают внутреннюю поверхность чаши, бегунки, лопатки от старой смеси, не допуская остатков засохшей обмазочной массы.
Смесители для обмазочных масс всегда содержатся в чистоте и после работы промываются водой.
В обмазочную массу при ее изготовлении не должны попадать посторонние предметы, так как в процессе нанесения ее на электродные стержни может произойти закупорка каналов, подводящих обмазку к стержню, и поломка узлов пресса из-за мгновенного увеличения давления.
Были случаи, когда попавшая в обмазочную массу пуговица, закупорив канал подачи обмазочной массы, вызывала отрыв головки пресса.
Смеситель должен закрываться крышкой, зонтом (опускающимся на блоках) или закрепленным на нем защитным кожухом (бегунковьге смесители). Зонт и кожух подключаются к отсасывающему воздуховоду вытяжной вентиляции для удаления пыли из рабочей зоны.
Продолжительность смешивания смеси с жидким стеклом должна быть выдержана строго по инструкциям, чтобы получить необходимую однородную массу, в противном случае, при длительном времени перемешивания, произойдет ее перегрев.
Обмазочную массу после изготовления необходимо немедленно удалять из смесителя, чтобы не допустить ее засыхания.
Смешивающие валки горизонтальных смесителей и скребки бегунковых смесителей необходимо периодически подправлять, так как они быстро изнашиваются и увеличиваются зазоры между рабочей поверхностью смесителей и размешивающими валками или скребками.
Непромешанная обмазочная масса, попадая в пресс, забивает канаты внутри головки пресса.
Отдельные партии жидкого стекла имеют различную вязкость и различную скорость высыхания даже при одинаковом модуле и плотности.
Поэтому для каждой вновь поступающей партии жидкого стекла необходимо проверять вязкость раствора и перед передачей ее в цех изготовлять небольшой контрольный замес.
Испытание качества замеса производится на лабораторном прессе, и в результате устанавливается весовая дозировка раствора жидкого стекла и смеси для производственных партий.
Результаты контрольных замесов записываются в журнале по следующей форме;
Дата-------
Марка электрода-------
№ партии сухой шихты-смеси------—----
№ партии жидкого стекла-------------------——
Плотность жидкого стекла-----------
Вес сухой смеси, введенный в контрольный замес---
Вязкость жидкого стекла------
Вес жидкого стекла, введенного в контрольный замес -
Скорость появления пленки на поверхности жидкого стекла
Результаты испытания и рекомендуемая дозировка -