ГЛАВА VIII ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ К СЫРЬЕВЫМ МАТЕРИАЛАМ, НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИХ ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВЫ (1956 год)

Ферромарганец малоуглеродистый. Ферромарганец малоуглеродистый выплавляется в электрометаллургических печах и поставляется по ГОСТ 4755-49.

В электродных покрытиях малоуглеродистый ферромарганец применяется марки МнО, первого и высшего сортов, отвечающих химическому составу, приведенному в табл. 57.

Ферромарганец поставляется партиями одной марки, составленными из одной или нескольких близких по химическому составу плавок. Отклонения в содержании марганца в отдельных плавках партии не должны превышать 5% от содержания средней пробы.

Согласно техническим условиям, ферромарганец малоуглеродистый поставляется в кусках весом не более 15 кг. Допускается наличие мелочи, проходящей через грохот с отверстиями размером 2X2 см в количестве, не превышающем 10% общего веса партии

ферромарганца.

Ферромарганец малоуглеродистый является легирующим, раскисляющим и шлакообразующим материалом в электродных покрытиях, хорошо связывает серу в виде MnS и выводит ее в шлак.

Размалывание (тонкое измельчение) малоуглеродистого ферромарганца необходимо производить только в шаровых мельницах периодического действия в среде инертного газа или с инертными добавками.

Мельницы периодического действия, применяемые для тонкого измельчения ферромарганца, должны быть хорошо заземлены, иначе может произойти вспышка пыли ферромарганца.

Малоуглеродистый ферромарганец рекомендуется применять с содержанием кремния не более 1,5%, особенно в марках электродов, в которых он содержится в больших количествах (например, ЦМ7), так как при большем содержании кремния в ферромарганце при изготовлении электродов больших диаметров (особенно

Таблица 57 Химический состав ферросплавов для электродных покрытий (нажмите для увеличения)

это заметно на электродах диаметром 8 мм и более) происходит реакция между ферромарганцем и щелочной средой покрытия, приводящая к отслаиванию покрытия от электродного стержня. При этом предварительное пассивирование порошков малоуглеродистого ферромарганца не дает необходимого эффекта.

После тонкого измельчения малоуглеродистый ферромарганец должен быть просеян через сито 900 отв/см2.

Необходимо избегать чрезмерного переизмельчения малоуглеродистого ферромарганца, так как с увеличением количества пылевидных фракций возрастает химическая активность ферромарганца в щелочной среде обмазочной массы, что затрудняет его использование и уменьшает легирующую способность в момент производства сварки.

С укрупнением фракций ферромарганца, входящих в состав электродного покрытия, растет содержание марганца в наплавленном металле.

Каждая партия поступающего на производство малоуглеродистого ферромарганца подлежит обязательной проверке на содержание марганца, кремния, углерода и фосфора.

Ферромарганец среднеуглеродистый. Ферромарганец средне-углеродистый выплавляется в электрометаллургических печах и поставляется по ГОСТ 4755-49.

В электродных покрытиях применяется среднеуглеродистый ферромарганец марок Мн1, сорт высший, и Мн2, сорт высший, отвечающий химическому составу, приведенному в табл. 57.

Ферромарганец среднсуглеродистый, аналогично малоуглеродистому, поставляется партиями одной марки, близкими по содержанию марганца. Так же как и малоуглеродистый, среднеуглеродистый марганец является легирующим, раскиспяющим и шлакообразующим материалом в электродных покрытиях. Размалывание его производится с соблюдением тех же условий, что и при измельчении малоуглеродистого ферромарганца.

Каждая вновь поступающая партия проверяется на содержание марганца, углерода, кремния, фосфора.

Ферромарганец углеродистый. Ферромарганец углеродистый выплавляется в электрометаллургических и доменных печах и поставляется соответственно по ГОСТ 4755-49 и 5165-49.

В электродных покрытиях применяется углеродистый ферромарганец марок: МнЗ, сорт высший и первый, по ГОСТ 4755-49 и Мн5, Мн6, группы А, по ГОСТ 5165-49, отличающийся от остальных марок более низким содержанием фосфора при высоком содержании марганца (табл. 69).

Углеродистый ферромарганец по сравнению с малоуглеродистым и среднеуглеродистым менее активен в щелочной среде обмазки. Он нашел широкое применение в ряде электродных покрытий типа Э42.

Тонкое измельчение углеродистого ферромарганца производится в условиях, аналогичных размалыванию малоуглеродистого и среднеуглеродистого ферромарганца.

Каждая партия углеродистого ферромарганца, поступающего на производство, подлежит обязательной проверке на содержание марганца, кремния, углерода, фосфора.

Ферросилиций. Ферросилиций выплавляется в электрометаллургических печах и поставляется по ГОСТ 1415-49. Доменный ферросилиций в электродном производстве применения не нашел.

В электродных покрытиях наибольшее распространение имеют марки Си75 и Си45 (табл. 57).. В последние годы марка Си45 вытесняет марку ферросилиция Си75 из-за меньшей химической активности в щелочных средах электродных покрытий.

Фиг. 92 Кривая зависимости удельного веса ферросилиция от содержания в нем кремния в весовых процентах.

Ферросилиций является активным раскислителем, и это свойство его широко используется при сварке толстопокрытыми электродами второго типа, например УОНИ. На фиг. 92 показана зависимость удельного веса ферросилиция от содержания в нем кремния.

Ферросилиций марок Си75 и Си45 представляет собой неустойчивый сплав. Эта неустойчивость объясняется присутствием в сплаве алюминия и фосфора. Четвертные сплавы железо-кремний-фосфор-алюминий обнаруживают склонность рассыпаться в воздухе, выделяя при этом фосфористый водород. Следовательно, хранение ферросилиция как в порошке, так и в кусках в условиях плохо вентилируемых складов и ларей недопустимо.

Химическая активность ферросилиция марок Си75 и Си45 повышается с увеличением количества тонких фракций, поэтому при тонком помоле последних необходимо следить за режимами дробления во избежание переизмельчения этих ферросплавов.

Ферросилиций после тонкого измельчения просеивается через сито 900 отв/см2.

Согласно техническим условиям поставки, ферросилиций поступает в виде кусков весом до 25 кг. Количество мелочи, проходящей через грохот с ячейками размером 2X2 см, не должно превышать для 45%-ного ферросилиция 25% и для 75%-ного 15%.

Каждую вновь поступающую партию ферросилиция рекомендуется проверять на содержание в ней кремния.

Феррохром. Феррохром поставляется по ГОСТ 4757-49. В электродном производстве применяется ф?ррохром марок Хр1, Хр2, Хр4 и Хрб (табл. 57), т. е. феррохром с низким и повышенным содержанием углерода. Феррохром других марок, содержащих меньшее количество углерода, почти не поддается измельчению в шаровых мельницах обычного типа, и поэтому широкого распространения не получил.

Феррохром применяется как легирующий ферросплав только при изготовлений электродов специальных марок, например наплавочных.

Согласно техническим условиям на поставку, феррохром поступает в кусках весом до 15 кг. Допускается содержание мелочи, проходящей через сито или грохот с размером ячейки 2X2 см, не более 10% от веса поступившей партии.

После измельчения феррохром просеивается через сито с размером ячеек 900 отв/см2.

Каждая вновь поступающая партия феррохрома проверяется на содержание хрома и углерода (факультативно).

Ферротитан. Ферротитан поставляется по ГОСТ 4761-54.

В электродном производстве нашел широкое применение ферротитан марок ТиО и Ти 1, сорт первый (табл. 57).

Ферротитан является главным образом раскисляющим и шлакообразующим материалом.

Согласно техническим условиям на поставку, ферротитан доставляется в кусках весом до 10 кг. Содержание мелочи в каждой поступившей партии не должно превышать 10% при просеивании через грохот с размером ячейки 1 X 1 см.

Тонкое измельчение ферротитана рекомендуется во избежание вспышек производить в шаровых мельницах периодического действия в среде инертного газа или с добавкой инертных по-оошков.

После измельчения ферротитан просеивается через сито с размером ячеек 900 отв/см2.

Каждая поступающая на производство партия ферротитана проверяется на содержание титана.

Силикомарганец. Силикомарганец поставляется по ГОСТ 4756-49, применяется в некоторых марках электродов как комплексный ферросплав, содержащий марганец и кремний.

Силикомарганец поставляется в кусках весом до 15 кг. Количество мелочи, проходящей через грохот с размером ячейки 2X2 см, не должно превышать 1%. После тонкого измельчения силикомарганец просеивается через сито 900 отв/см2.

Каждая поступающая на производство партия силикомарганца проверяется на содержание марганца и кремния.

Ферромолибден. Ферромолибден поставляется по ГОСТ 4759-49, применяется в электродных покрытиях как легирующий ферросплав для повышения жаростойкости сварных швов.

Наибольшее распространение в электродном производстве нашли сплавы Mol, Мо2, сорт первый и высший.

Согласно техническим условиям на поставку, ферромолибден поставляется в кусках весом до 5 кг. Содержание мелочи до 10мм допускается в количестве до 10% от веса поступившей партии. После тонкого измельчения ферромолибден просеивается через сито 900 отв/см2.

Контрольный анализ ферромолибдена производится на содержание в нем молибдена, углерода, кремния и фосфора.

Феррониобий. Феррониобий выплавляется в электрометаллургических печах. Он должен удовлетворять химическому составу, приведенному в табл. 57 для марки Нб2, сорт первый.

Феррониобий применяется в электродных покрытиях электродов специальных марок как присадка, улучшающая интеркристаллит-ную стойкость наплавленного металла. После тонкого измельчения феррониобий просеивается через сито 900 отв/см2.

Контрольный анализ феррониобия производится на содержание ниобия, углерода и кремния.

Феррованадий. Феррованадий поставляется по ГОСТ 4760-49. В электродном производстве нашел широкое применение феррованадий марки ВдЗ (табл. 57).

Феррованадий поставляется партиями одной марки, составленными из одной или нескольких близких по химическому составу плавок. Отклонение от содержания ванадия в отдельных плавках партии не должно превышать 5% его содержания в средней пробе.

Феррованадий поставляется в измельченном состоянии, причем вес отдельных кусков не должен превышать 5 кг. Количество мелочи, проходящей через грохот с отверстиями 10 X 10 мм, не должно превышать 10% от веса партии феррованадия.

Феррованадий как внутри, так и на поверхности кусков не должен иметь резко выраженных неметаллических включений.

Общее количество неметаллических включений в средней пробе феррованадия не должно превышать 0,5% от веса.

Феррованадий после тонкого помола просеивается через сито 900 отв/см2.

Контрольный анализ феррованадия производится на содержание в нем ванадия и углерода.

Ферровольфрам. Ферровольфрам поставляется по ГОСТ 4758-55. Выплавляется он в электрометаллургических печах.

В электродном производстве нашел применение ферровольфрам марок Вд1, Вд2 и ВдЗ, имеющий химический состав, приведенный в табл. 57.

Ферровольфрам поставляется партиями одной марки, составленными из одной или нескольких близких по химическому составу плавок. Отклонения в содержании вольфрама в отдельных плавках партии не должны превышать 5% его содержания в средней пробе.

Ферровольфрам поставляется в виде отдельных кусков весом до 5 кг. Количество мелочи, проходящей через грохот с отверстиями 10Х10 мм, не должно превышать 10% общего веса ферровольфрама.

Ферровольфрам как внутри, так и на поверхности кусков не должен иметь резко выраженных неметаллических включений.

Общее количество неметаллических включений в средней пробе ферровольфрама не должно превышать 0,5% от веса.

Ферровольфрам после тонкого помола просеивается через сито 900 от в/ см2.

Контрольный анализ ферровольфрама производится на содержание в нем вольфрама, углерода и серы.

Ферромарганец малоуглеродистый, ферромарганец среднеуглеродистый, ферромолибден, феррониобий, феррованадий, ферротитан и ферровольфрам отгружаются потребителю в упаковке.

При централизованном помоле ферросплавы могут поступать на производство в виде готовых порошков определенного гранулометрического состава, упакованных в тару, обеспечивающую их сохранность. Упакованные ферросплавы должны быть снабжены сертификатом и биркой, в которых, помимо обычно требуемых ГОСТ для каждого вида ферросплавов данных, предусматриваются данные гранулометрического состава порошка.

ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ

Гематит. Гематит представляет собой минерал, добываемый в виде кусков или мелких зерен. Основной составляющей гематита является немагнитная окись железа Fe2О3. В электродных покрытиях гематит применяется первого и второго классов, преимущественно Криворожского месторождения. Химический состав гематита приведен в табл. 58.

Гематит до введения его в покрытие просушивается, размалывается и просеивается через сито 1600 отв/см2.

При изготовлении некоторых марок электродов , например ЦМ7, тончайшие фракции порошка гематита, проходящие через сито 6400 отв/см2, рекомендуется удалять, так как при наличии их

в электродных покрытиях возможны случаи появления пор в наплавленном металле шва.

Особенностью гематита первого класса (синька мелкая)

является наличие в нем до 70% (по весу) мелких фракций, проходящих через сито 1600 отв/см2.

В момент поставки гематита в нем может содержаться по техническим условиям до 10—12% влаги. Поэтому при сушке гематита происходит естественная его убыль, доходящая до 10—12% от веса просушиваемой партии.

Контрольный анализ гематита производится на составляющие

Fe2О3, SiO2, AI2O3, Р2О5 и S.

Таблица 58

Магнетит. Магнетит представляет собой магнитный железняк, содержащий в основном железо (до 75%) и кислород.

Магнетит часто содержит в своем составе титан в виде ильменита (титаномагнетит). Химический состав магнетита приведен в табл. 58.

Магнетит поставляется в виде кусков размерами до 200 мм.

Содержание мелочи в магнетите размерами до 10 мм, согласно техническим условиям на его поставку, допускается не более 2%.

Контрольный анализ магнетита производится на содержание: Fe2O3, SiO2 и P2O2.

Сидерит. Сидерит — железный шпат, содержащий в своем составе железо в пределах до 34%. Размер кусков сидерита бывает от 10 до 75 мм. Мелочь размером до 3 мм допускается в количестве не более 9%.

Содержание в сидерите влаги в момент его поставки допускается, согласно техническим условиям, до 6%. Поэтому вес просушиваемой партии сидерита также убывает до 6%.

Сидерит до введения его в покрытие просушивается, размалывается и просеивается через сито 1200 отв/см2.

Наличие в электродном покрытии сидерита обеспечивает в условиях высокой температуры сварочной дуги, за счет выделения СО2, газовую защиту наплавленного металла.

Химический состав сидерита приведен в табл. 58.

Контрольный анализ сидерита производится на содержание SiO2, CaO, MgO, А12O3 и Р.

МАРГАНЦЕВЫЕ РУДЫ И КОНЦЕНТРАТЫ

Марганцевые руды и концентраты нашли широкое применение в электродных покрытиях типа Э42.

Имеется несколько разновидностей марганцевых руд, отличающихся между собой как содержанием МnО так и общим содержанием марганца.

Наилучшие месторождения марганцевых руд по чистоте и содержанию марганца находятся в Чиатурах (Грузия) и Никополе (Украина).

Согласно ГОСТ 4418-48, химический состав марганцевой руды в %, применяемой в электродном производстве, высушенной до постоянного веса, должен удовлетворять следующим требованиям:

Марганцевая руда должна поставляться мытой, в виде кусковой или зернистой руды. В руде не должно быть засоряющих примесей. Содержание влаги в марганцевых рудах в момент их поставки достигает 14%.

Марганцевая руда до введения в покрытие просушивается, размалывается и просеивается через сито 900 отв/см2.

При сушке марганцевых руд естественная убыль доходит до 14% от веса просушиваемой партии.

Наибольшее распространение в электродном производстве нашли марганцевые руды треста «Чиатурмарганец» и треста «Ни-копольмарганец».

Согласно классификации и техническим условиям на марганцевые руды треста «Чиатурмарганец» НКЧМ (1939 г.), дополнения от 2 августа 1954 г. и ГОСТ 4418-48, в электродном производстве могут быть использованы сорта, приведенные в табл. 59.

Таблица 59

По классификации и техническим условиям на марганцевые концентраты треста «Никопольмарганец» для производства электродов наиболее подходящими рудами, удовлетворяющими требованиям ГОСТ 4418-48, являются руды, приведенные в табл. 60.

Пиролюзит (табл. 60) в электродных покрытиях образует легкоплавкий шлак, улучшающий форму валика.

Таблица 60 Марганцевые концентраты („Никопольмарганец„) |ТУ 15 (1940 г.)]

Высушенный, тонкоизмельченный и просеянный пиролюзит должен содержать не более 40% мельчайших фракций, проходящих через сетку 10 000 отв/см2. Пиролюзит необходимо хранить в сухом месте.

Эта пыль, поданным фирмы «Кьельберг», способствует быстрому затвердеванию обмазочных масс и вызывает растрескивание покрытия электродов способом опрессовки на электродообмазочных прессах высокого давления.

Во всех марганцевых рудах постоянной примесью является фосфор. В марганцевых рудах фосфор находится главным образом в виде фосфоритов и апатитов, содержащихся преимущественно в форме отдельных включений белого цвета.

Состав апатита выражается формулой

Марганцевые руды после сушки и тонкого дробления при выгрузке их из шаровой мельницы периодического действия или при просеве на ситах выделяют в больших количествах пыль. Поэтому дробление и просев марганцевых руд необходимо проводить только в условиях хорошей аспирации. Помол марганцевых руд и классификацию порошков рекомендуется производить в размольных установках непрерывного действия, работающих в замкнутом цикле с сепараторами под разрежением.

Московский электродный завод во избежание заболеваний от марганцевой пыли проводит опыты по замене марганцевых руд карбонатными, содержащими в своем составе марганец.

Марганцевые карбонатные руды, как показали предварительные исследования, не являются токсичными и, по-видимому, могут быть рекомендованы для применения в электродных покрытиях.

Химический состав марганцевой карбонатной руды (Чиатурское месторождение)

Руда в основном состоит из минералов: манганокальцита, родохрозита и кальцита.

ТИТАНОВЫЕ РУДЫ, КОНЦЕНТРАТЫ, ДВУОКИСЬ ТИТАНА

Титановые руды

Илыченитовый концентрат. Ильменитовый концентрат поставляется по ГОСТ 4414-48. Он является продуктом обогащения титаномагнетитов, имеет вид мелкозернистого сыпучего минерала

черного цвета с металлическим блеском. Основной составляющей его является Иотьменнт FeO • ТiO2. Будучи хорошо просушенным, он легко проходит через небольшие отверстия. Поэтому хранить его необходимо в плотных бункерах или ларях.

Таблица 61

Титаномагнетит, титановый концентрат, двуокись титана

Ильменитовый концентрат поставляется Гороблагодатским рудоуправлением (табл. 61) и допускается к поставке с влажностью до 12%, в результате чего при сушке перед тонким дроблением естественные потери за счет удаления влаги достигают 12% к весу просушиваемой партии.

Сера, которая всегда сопутствует титаномагнетитовым рудам, находится в ильменитовом концентрате главным образом в виде отдельных сростков пиритов и может быть в значительной степени удалена путем магнитной сепарации либо путем обжига при высокой температуре.

Высокое содержание серы в ильменитовом концентрате ведет к повышенной пористости в наплавленном металле и к большому переходу серы в наплавленный металл.

Для улучшения качества электродов, содержащих в своем составе ильменитовый концентрат, последний перед тонким измельчением подвергается обжигу в окислительной среде при температуре

900—1000 для разложения и удаления содержащихся в нем пнритов.

После обжига содержание серы в ильменитовом концентрате резко снижается и может быть доведено до 0,05%.

Контрольный анализ ильменитового концентрата производится на содержание в нем ТiO2, FeO, А12О3, S и Р.

Титаномагнетитовая руда. Титаномагнетитовая руда применяется при изготовлении электродов марки МЭЗ-04 для сварки малоуглеродистых сталей во всех пространственных положениях и для электродов марки ЦНИЛСС-УКД для сварки с глубоким проплавлением.

Титаномагнетитовая руда поставляется по временным техническим условиям № 228 на руды титаномагнетитовые Златоустовского рудника.

Экспериментальным цехом Московского электродного завода было установлено, что для получения «коротких шлаков», позволяющих вести сварку в потолочном положении, необходимо наличие двуокиси титана в электродном покрытии не ниже 4,5%. Это дало возможность заводу применить титаномагнетитовую руду вместо ильменитового концентрата в электродах марки МЭЗ-04.

Титаномагнетитовая руда представляет собой кусковой материал темносерого цвета со слабым металлическим блеском.

Согласно временным техническим условиям № 288, руда поставляется в дробленом негрохоченном виде. Куски руды могут быть размером до 50 мм. Мелочь размером до 3 мм допускается в пределах до 10%, куски размером выше 50 мм могут быть до 20%.

Титаномагнетитовая руда может поступать с влажностью порядка 6—8%.

Контрольный анализ титаномагнетитовой руды производится на содержание в ней ТiO2, SiO2 и S.

Двуокись титана. Двуокись титана для изготовления электродов специальных марок поставляется но техническим условиям Министерства химической промышленности 2819-51 марки «Э» в виде порошка светложелтого или белого цвета, крупностью зерна, не превышающей размера ячейки сита, имеющего 4900 отв/см2.

Остаток на таком сите при контрольном просеве не должен превышать 1,5% от веса контрольной партии.

Двуокись титана улучшает стабильность сварочной дуги.

Наличие двуокиси титана в шлаках обеспечивает возможность производства сварки во всех пространственных положениях.

Двуокись титана улучшает пластические свойства электродообмазочных масс, позволяющие снижать давление при опрессовке на электродообмазочных прессах высокого давления. Двуокись титана способствует также уменьшению склонности электродного покрытия к растрескиванию при сушке и прокалке.

Прокалка двуокиси титана при температуре порядка 1000° в течение 25—30 мин. снижает содержание серы и конституционной влаги и тем самым улучшает технологические качества электродов.

Поэтому перед введением двуокиси титана в сухую смесь она подвергается прокалке по установленным режимам.

Влияние прокалки на уменьшение содержания в двуокиси титана серы и конституционной влаги показано в табл. 62 (на основе опытных данных ЦНИИТМАШ).

Таблица 62

Контрольный анализ двуокиси титана производится на содер жанис ТiO2 и S.

КАРБОНАТЫ

К карбонатам, нашедшим широкое применение в электродном производстве, относятся мел электродный, мрамор электродный, магнетит и доломит. Химический анализ карбонатов помещен в табл. 63.

Таблица 63

Мел. В производстве электродов мел применяется по ГОСТ 4415-48*, гласным образом при изготовлении электродов с тонким стабилизирующим покрытием.

При изготовлении электродов с толстым покрытием вводить мат не рекомендуется, так как повышается расход жидкого стекла; это обстоятельство приводит к ухудшению сварочно-технологических свойств электродов, и повышается брак при сушке в виде растрескивания покрытия.

Мел электродный поставляется в виде порошка или кусков белого цвета. Лучшим по чистоте является белгородский и арте-мовский мел.

Влажность порошкового мела при поставках не должна превышать 2%, а кускового 6%. Кусковой мел перед тонким измельчением необходимо высушивать до влажности 0,5—0,8%, иначе при дроблении в шаровых мельницах или в истирателях он будет налипать на стенки.

Видимые невооруженным глазом засоряющие примеси в меле не допускаются.

Контрольный анализ мела производится на содержание СаСO3 и серы.

Мрамор электродный. Мрамор электродный поставляется по ГОСТ 4416-48*. Он должен иметь однородный светлосерый или белый цвет; допускаются отдельные прожилки другого цвета.

Основной составляющей мрамора является кристаллический углекислый кальций СаСО3.

Мрамор должен быть первичной выработки. Допускается использование мраморного боя или крошки (отходы гранильных фабрик) при условии их предварительной промывки. Он может быть заменен известняком, имеющим требуемый химический состав (табл. 63).

Мрамор просеивается после дробления через сито 800 отв/см2. Для контроля количества крупных зерен его просеивают через сито 1600 отв/см2.

Не рекомендуется переизмельчать мрамор в шаровых мельницах, так как при большом содержании в нем пылевидных фракций для изготовления электродообмазочной массы расходуется большее количество жидкого стекла, приводящее к растрескиванию электродного покрытия в момент сушки.

Месторождения лучших сортов мрамора находятся в II. Шеля-минском, на ст. Мраморская, на ст. Медведка (Урал), Белая Гора (Карело-Финская ССР) и Карачаевское (Сев. Кавказ).

Контрольный анализ электродного мрамора производится на содержание СаСО3, серы и фосфора.

Магнезит. Магнезит поступает с карьеров в виде кусков. Аморфный магнезит применять в электродном производстве не рекомендуется вследствие большого отхода пылевидных фракций при размалывании.

После размола магнезита мелкая фракция, проходящая через сито 10 000 отв/см2, должна быть удалена, так как она приводит к быстрому затвердеванию электродообмазочной массы.

Измельченный магнезит необходимо беречь от сырости и хранить не свыше 2—3 недель, так как он распадается с образованием бикарбоната магния.

В кусковом магнезите не допускаются ггримеси, видимые невооруженным глазом.

Таблица 64 Кварц и силикаты

Контрольный анализ магнезита производится на содержание MgCО3, СаСО3, SiО2, S и Р.

Доломит. В электродном производстве применяется необожженный доломит первого класса, который поставляется по ТУ МПТУ 2660-50.

После тонкого дробления доломит просеивается через сито 800 отв/см2. Контрольный анализ доломита производится на содержание СаСО3 и MgCО3.

КВАРЦ И СИЛИКАТЫ

Кварц. Кварц поставляется в виде кусков или глыб и измельчается в шаровых мельницах. Химический состав кускового кварца должен соответствовать табл. 64.

Наиболее чистые месторождения кварца находятся на ст. Чупа, Карело-Финская ССР.

Примеси, видимые невооруженным глазом, в кусковом кварце не допускаются.

При крупном дроблении ведется обогащение путем отбрасывания кусков с пустой породой.

Контрольный анализ кварца производится на содержание SiО2, серы и фосфора (табл. 64). Кварц является тугоплавким минералом, поэтому в электродном производстве рекомендуется применять его в тонкоизмельченпом виде и просеивать через сито 2500 отв/см2.

При наличии в порошке кварца большого количества относительно крупных фракции электродное покрытие плавится неспокойно и сопровождается сильным разбрызгиванием шлака.

Песок кварцевый электродный. Песок кварцевый электродный должен поставляться в соответствии с ГОСТ 4417-48*.

Песок кварцевый электродный должен быть чистым (промытым) и по окраске однородным (белого или желтоватого цвета). Не допускаются в песке засоряющие примеси, видимые невооруженным глазом (глина, уголь, растительные остатки и др.).

ГОСТ 4417-48* удовлетворяют следующие месторождения кварцевого песка: Московская область, Люберецкое месторождение; Ленинградская область, Саблиновское месторождение; УССР, Часовой Яр, близ Артемовска; Урал, Всехсвятское месторождение.

Песок кварцевый размалывается труднее, чем природный кусковой кварц.

Контрольный анализ кварцевого песка производится на содержание SiO2, серы и фосфора (табл. 64).

После тонкого помола кварцевый песок просеивается через сито 1600 отв/см2. Установив опытным путем режимы дробления кварцевого песка, можно ограничиться просевом через сито 900 отв/см2.

Маршалит. Маршалит поставляется по техническим условиям Челябинского рудоуправления.

Маршалит представляет собой порошкообразный кварц. В исходном состоянии при поставке он проходит в количестве от 60 до 90% через сито с размером отверстия 0,063 мм. Месторождение маршалита находится в Туктубаеве, Челябинской области.

Маршалит является материалом, обеспечивающим хорошие пластические свойства электродообмазочных масс при опрессовке электродов под большим давлением на электродообмазочных прессах.

Маршалит рекомендуется применять с малым содержанием AI2O3. В электродных покрытиях второго типа (марок УОПИ) не следует кварц заменять маршалитом, так как при этом понижаются технологические качества электродов.

Московский электродный завод в электродах типа МЭЗ-04 из-за значительного облегчения изготовления шихты с успехом применяет маршалит вместо кварца и кварцевого песка.

Влага в маршалите при поставках достигает уровня 20%. Поэтому в зимнее время маршалит превращается в монолитную массу.

Контрольный анализ маршалита производится на определение содержания SiО2, AI2O3 (табл. 64).

Шпат полевой электродный. Шпат нолевой электродный поставляется по ГОСТ 4422-48. Он состоит из минералов ортоклаза и микроклина (розового пли белого цвета).

В полевом шпате допускаются примеси других полевошпатных пород, а также кварца, слюды и каолина в количествах, не выходящих из установленных пределов химического состава средней пробы. При крупном дроблении проводится обогащение шпата путем отбрасывания кусков с инородными включениями.

Наличие в полевом шпате минералов плагиоклазов (сероватобурого цвета, а также серовато-зеленого и синевато-бурого) не должно превышать 8% от веса партии.

Полевой шпат должен поставляться промытым в кусках, причем куски менее 20 мм не должны превышать 5% веса партии.

Среднее содержание К2О в сумме щелочей (К2О + Nа2O) должно быть не менее 10%.

В полевом шпате не допускаются засоряющие примеси, видимые невооруженным глазом.

Месторождения полевого шпата, удовлетворяющего техническим условиям, находятся в Оленьчике Панфилова Вараке или в Северной Вараке (Карело-Финская ССР); на ст. Гута (УССР); в Голенино (Урал); в Бобылевой Жиле (Сибирь).

Контрольный анализ полевого шпата производится на определение содержания Si02, А12О3 и К2О + Na2О.

Гранит. Гранит представляет собой конгломерат, содержащий в своем составе полевой шпат, слюду, кварц и включения других минералов.

Различные месторождения гранитов имеют чрезвычайно пестрый химический и минералогический состав. Поэтому при выборе месторождения гранитов, пригодных для электродного производства, следует с особой тщательностью проверять граниты методом эталонного контроля.

По данным ЦНИИТМАШ, лучшими гранитами для электродного производства являются граниты Шарташского (Свердловск), Коростышевского (УССР), Петерлакского (Выборг), Соколовского (УССР), Кушуйского (Северный Кавказ) месторождений.

Гранит должен быть однороден, без смеси гранитов разных цветов и оттенков.

Гранит может поступать на производство в виде кусков различной величины, глыбой или в виде щебня.

По данным ЦНИИТМАШ, при пользовании гранитами могут появляться поры в наплавленном металле шва (электроды марки ЦМ7 и ЦМ8). Для устранения этих пор в наплавленном металле производят предварительную прокалку при температуре 400 градусов размолотого и просеянного гранита; в результате происходит отщепление химически связанной воды из соединений, входящих в состав гранитов. Таким образом, источником пор, по данным ЦНИИТМАШ, является наличие большого количества химически связанной воды в гранитах.

Некоторые сорта гранитов, имеющие повышенное содержание щелочей, могут при небольшой корректировке шихты покрытия заменить полевой, шпат (например, в электродах марки ОММ-5).

Контрольный анализ гранита производится на содержание SiO2, Al2O3, S, Р, СаО.

Бентонит. Бентонит поставляется по ГОСТ 3226-49. В электродном производстве применяется формовочный бентонит в кусковом виде или в порошке.

Цвет бентонита светлосерый с различными оттенками.

Введение бентонита в покрытие при изготовлении электродов методом окунания значительно облегчает формовку покрытия; при изготовлении электродов методом опрессовки на электродообмазочных прессах высокого давления бентонит является пластификатором.

Высушивание электродных покрытий, содержащих бентонит, необходимо производить постепенно, во избежание трещин в результате повышенной усадки покрытия.

Бентонит добавляется в количестве 1 —1,5 кг на 100 кг сухой

шихты.

В сухую шихту непосредственно бентонит вводить не рекомендуется. Его предварительно (примерно за 2 часа) до введения в замес замачивают в воде, которая учитывается при изготовлении водного раствора стекла.

Месторождения качественного бентонита находятся на ст. Джамби (Туркменская ССР) и на ст. Озургеты (Грузинская ССР).

Контрольный анализ бентонита производится на содержание SiO2 и АlО3 (табл. 66).

Каолин. Каолин поставляется по ГОСТ 6138-52.

В электродном производстве рекомендуется применять тощие каолины, имеющие меньшую усадку при сушке.

Каолин поставляется навалом в вагонах или мешках

Обмазочная масса, содержащая каолин, при нанесении ее на электродные стержни должна иметь температуру около 20°.

Лучшими сортами каолина для электродного производства являются каолины с низкой гигроскопичностью.

Жирные каолины (Глуховецкий) рекомендуется до введения в сухую смесь прокалить при температуре 400э в течение 30—40 мин.

Каолин в электродных покрытиях применяется главным образом как пластификатор.

Контрольный анализ каолина производится на содержание SiO2, Аl2Оз, Fe2O3 и S (табл. 64) и влаги.

Тальк молотый. Тальк поставляется по ГОСТ 6578-53 в виде порошка, и для его использования требуется лишь операция контрольного просева. Хранить тальк необходимо в сухом месте. Тальк молотый представляет собой продукт механического измельчения горной породы — талькита, основной составляющей которого является минерал тальк, приближающийся по химическому составу к формуле 4SiO2 • 3MgO.

Тальк в электродных покрытиях играет роль пластификатора, облегчающего нанесение электродообмазочной массы на стержни

под высоким давлением.

При сварке тальк способствует образованию легкоудаляемого пемзовидного хрупкого шлака.

Контрольный анализ талька производится на содержание SiO2 и MgO (табл. 66). Месторождение минерала талькита находится на ст. Миассы (Урал).

Плавиковый шпат. Плавиковый шпат электродный поставляется но ГОСТ 4421-48 * в виде кусков минерала кристаллического строения (ручного обогащения), а также в виде порошка (флотационного обогащения).

Химический состав плавикового шпата должен содержать не менее 92% CaF2, не более 5% SiO2, не более 0,1% S и не более 0,015% Р.

В плавиковом шпате не допускаются примеси, видимые невооруженным глазом. Все примеси должны быть тщательно удалены путем ручной сортировки плавикового шпата до и после крупного дробления.

Обычно в кусках плавикового шпата имеются глинистые включения. При наличии их в большом количестве шлаки становятся плохо смачиваемыми, распределение шлаков получается неравномерным и форма сварного шва — неравномерно-чешуйчатой.

Содержание влаги в плавиковом шпате в момент поставки допускается не выше 10%. Таким образом, при сушке плавикового шпата естественные потери достигают порядка 10%.

При изготовлении электродов аустенитного класса рекомендуется применять плавиковые шпаты с содержанием SiO2 до 2%.

Указанному выше химическому составу удовлетворяет плавиковый шпат месторождений: Забайкалье — месторождение Абагай-туй; Ненецкий национальный округ — месторождение Амдерма; Казахская ССР — месторождение Аурахмат.

Плавиковый шпат легко отличается от других минералов по фиолетовому излучению при нагреве его до 200°.

Контрольный анализ плавикового шпата производится на содержание CaF2, SiO2, Fe2O3 и Al2O3 и S.

Графит серебристый. Графит серебристый поставляется по ГОСТ 4596-49. Он является чешуйчатой или крупнокристаллической разновидностью самородного углерода. Графит для электродных покрытий применяется с содержанием углерода не менее 70%. Химический состав графита должен удовлетворять следующим требованиям (табл. 65).

Таблица 65

Графят применяется главным образом в электродах наплавочного типа для легирования в момент сварки наплавленного шва углеродом. Контрольный анализ графита производится на содержание углерода.

Сода кальцинированная. Сода кальцинированная применяется в электродном производстве главным образом как сырье для получения растворимой содовой силикат-глыбы и поставляется по ГОСТ 5100-49.

Присадка кальцинированной соды в пределах 0,5% в сухую шихту для производства толстопокрытых электродов типа У ОНИ и электродов аустенитного класса улучшает пластические свойства обмазочных масс, замедляет скорость засыхания их, дает возможность наносить электродные покрытия на прессах высокого давления.

Согласно ГОСТ 5100-49, кальцинированная сода должна удовлетворять следующим требованиям:

общая щелочность продукта в пересчете на углекислый натрий Na2CO3 должна быть не ниже 95%.

потери в весе при прокаливании должны быть не более 3,5%; сода должна хорошо растворяться в воде; при растворении ее в воде допускается легкая муть;

содержание хлористого натрия NaCl должно быть не более 1 %.

Соду необходимо хранить в сухом складе, иначе она скомкуется и потеряет свои свойства.

Контрольный анализ кальцинированной соды производится на содержание в ней углекислого натрия и серы.

Селитра калиевая. Селитра калиевая применяется в электродных покрытиях некоторых марок электродов для улучшения стабильности горения дуги. Она поставляется по ГОСТ 1949-43 трех сортов, из которых в электродном производстве применяются преимущественно второй и третий.

Селитра калиевая представляет собой калиевую соль азотной кислоты в виде кристаллов белого цвета.

Для продукта третьего сорта допускается желтовато-сероватый

оттенок.

В табл. 66 приводится химический состав калиевой селитры (по ПОСТ 1949-43).

Таблица 66

Калиевую селитру упаковывают в барабаны, ящики и мешки.

Поташ. Поташ применяется в электродных покрытиях некоторых марок электродов для повышения стабильности горения дуги.

Поташ применяется также для производства калиевой растворимой силикат-глыбы.

Для электродов обычно применяется поташ первого и второго сортов, получаемых из золы растений, по ОСТ 373.

Поташ должен быть белым растворимым в воде порошком; при растворении допускается легкая муть. Поташ не должен содержать крупных частиц песка.

При производстве калиевой растворимой силикат-глыбы может быть применен поташ, получаемый как побочный продукт при производстве глинозема из нефелинового концентрата. Поставляется по ЦМТУ 4545-54.

Поташ представляет Собой прокаленный углекислый калий.

Таблица 6

По химическому составу поташ, согласно ОСТ 373, характеризуется следующими данными по сортам (табл. 67).

Поташ упаковывается в деревянные бочки, выложенные внутри бумагой. На бочках указывается наименование завода и треста, название и сорт продукта, вес брутто и нетто и ОСТ 373.

В химический состав побочного продукта — поташа, получаемого при производстве глинозема из нефелинового концентрата (по ЦМТУ 4545-54), входит: поташ более 91%, кальцинированная сода до 4,0%, сульфат K2SO4 менее 2,0%, суммарно соединенной серы в пересчете на K2SO4 (с окислением) до 2,9%, полуторных окислов до 0,2%, хлористых солей в пересчете на хлор не более 0,4%. Этот поташ отгружается в твердом виде в бумажных мешках.

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Картофельный крахмал. Картофельный крахмал поставляется по ОСТ/НКПП 8661/259.

В электродном производстве применяется картофельный крахмал четырех марок (табл. 68).

Таблица 68

Крахмал, как и любое другое органическое соединение, вводится в электродные покрытия для создания газовой защиты металла в момент его плавления в вольтовой дуге и перехода в шов.

Практика производства качественных электродов показала, что нельзя заменять картофельный крахмал крахмалом маисовым и кукурузным, так как этого сорта крахмал обладает худшими связующими свойствами и способствует появлению флокенов в наплавленном металле.

Картофельный крахмал вводится в такие электродные покрытия, в которых отсутствуют компоненты с содержанием карбонатов.

Картофельный крахмал просеивается перед применением в электродных покрытиях для удаления могущих попасть в него посторонних примесей.

Картофельный декстрин. Картофельный декстрин поставляется по ГОСТ 6034-51. Картофельный декстрин, так же как и картофельный крахмал, применяется в электродных покрытиях как органическая составляющая.

Таблица 69

Применение декстрина вместе с крахмалом в электродных покрытиях улучшает пластические свойства электродообмазочной массы (но снижает прочность покрытия).

Картофельный декстрин для электродных покрытий применяется высшего и первого сортов трех цветов (белого, палевого и желтого).

Посторонние примеси, видимые невооруженным глазом, в картофельном декстрине не допускаются.

Физико-химические свойства картофельного декстрина должны Удовлетворять следующим условиям (табл. 69) по ГОСТ 6034-51.

Картофельный декстрин не рекомендуется заменять маисовым, так как введение маисового декстрина в момент сушки способствует повышению трещиноватости электродного покрытия и появлению пор в наплавленном металле.

Оксицеллюлоза. Оксицеллюлоза применяется взамен картофельного крахмала и декстрина при изготовлении толстопокрытых электродов методом опрессовки.

По количеству летучих оксицеллюлоза не уступает картофельному крахмалу и декстрину и может заменять их в равных количествах.

В электродном производстве применяется специальная целлюлоза, называемая «целлюлоза электродная», марки «ЭЦ», ТУ 417-54.

Электродная целлюлоза обработана по специальной рецептуре и представляет собой однородный порошок белого цвета в соответствии с временными техническими условиями ЦНИИТМАШ.

Целлюлоза «ЭЦ» изготовляется Камским бумкомбинатом и поставляется Министерством лесной промышленности.

Для устранения комковатости целлюлозы перед использованием ее в производстве она просеивается через сито 100 отв/см2.

Отсыревшую целлюлозу можно сушить только при температурах не выше 65°; более высокая температура вызывает разложение, и целлюлоза становится непригодной для электродного производства.

Древесная мука. Древесная мука применяется в электродных покрытиях взамен пищевой органики.

Мука готовится для производства электродов только из дерева лиственных пород, не содержащих в своем составе смолистых веществ. Лучшая древесная мука изготовляется из бука.

При изготовлении ее рекомендуется пользоваться техническими условиями, разработанными ЦНИИТМАШ.

МОЛИБДАТ КАЛЬЦИЯ

Поставляется по ЦМТУ 2057-48

Молибдат кальция представляет собой порошок со спекшимися комочками и применяется при выплавке качественной стали
Молибдат кальция, по опытным данным Московского электродного завода, может применяться в электродных покрытиях вместо ферромолибдена с пересчетом по содержанию молибдена.

Поставка молибдата кальция марки МДК2 разрешается не более 50% от всего заказа на молибдат кальция. В каждую партию должна входить только одна марка.

Разрешается поставка молибдата кальция марки МДК2 без ограничения при условии содержания серы не более 0,2 и фосфора не более 0,1 %.

ПРОВОЛОКА ЭЛЕКТРОДНАЯ

При изготовлении электродов для дуговой сварки применяется холоднотянутая проволока из стали марок по ГОСТ 2246-54 «Проволока стальная сварочная» (табл. 70).

Допускаются по соглашению сторон, при условии соблюдения остальных требований ГОСТ 2246-54, следующие отклонения от норм химического состава в %:

По обоснованному требованию потребителя проволока марки Св-1Х18Н9Т должна поставляться с содержанием углерода не более 0,05%.

Проволока марок 1Х18Н9Т и 1Х18Н9Б предназначается только для ручной электродуговой сварки.

Для сварки изделий особо ответственного назначения проволока по требованию потребителя должна поставляться с суженным содержанием углерода, ниобия, фосфора, серы и других элементов.

УПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Согласно ГОСТ 2523-51*, § 35, для обеспечения сохранности электродов от увлажнения во время их хранения и транспортировки «электроды должны быть завернуты в водонепроницаемую бумагу».

Наибольшее применение в электродном производстве нашла бумага упаковочная битуминированная и дегтевая.

Применение парафинированной бумаги для упаковки электродов не рекомендуется вследствие ее малой прочности и большой хрупкости.

Ряд заводов, изготовляющих в своих электродных цехах качественные электроды, заворачивают их пачками в крафт-бумагу и затем каждую пачку парафинируют.

Бумага упаковочная битуминированная и дегтевая поставляется но ГОСТ 515-51 рулонами шириной от 600 до 1050 мм, общей площадью каждого из них 60 +- 2 м2.

Бумага битуминированная и дегтевая бывает следующих марок: бумага битуминированная Б-160 и бумага дегтевая Д-160.

По техническим условиям не допускаются проколы в полотне бумаги, прослойки непропитанной основы, надрывы кромок по ширине полотна длиной более 30 мм. Полотно битуминированной и дегтевой бумаги в рулоне не должно быть слипшимся. Рулон при любой температуре окружающего воздуха должен легко раскручиваться. В одном рулоне допускается не более трех кусков, из которых наименьший не должен быть короче 3 м. Бумага должна навиваться на стержень диаметром 10 мм при температуре 18 +2°, без разрывов и допускать изгиб под углом 180°. В результате нагрева на бумаге не должно появляться натеков и жирных пятен.

Каждая партия бумаги должна сопровождаться документацией, удостоверяющей соответствие бумаги требованиям ГОСТ 515-51. В сопровождающем партию бумаги документе должно быть указано наименование министерства, наименование предприятия, его местонахождение или почтовый адрес, номер партии и дата выпуска, наименование продукции, марка бумаги, результаты испытаний или гарантия изготовителя, ГОСТ 515-51.

Таблица 70

содержание .. 17 18 19 20 ..