Расчет шлак сварочный: профессионал — Пример расчета образования отходов от проведения сварочных работ

314 048 00 01 99 4 / Список составов отходов

Состав по 1-му источнику информации.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов ОММ-5

Состав отхода:

Наименование компонента	Содержание, %
Диоксид кремния SiO2	39,1
Оксид марганца MnO	28,9
Оксид титана TiO2	15,2
Оксид железа FeO	13,2
Оксид кальция CaO	3,6

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, «Машиностроение», 1989 г.

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов УОНИ 13/55

Состав отхода:

Наименование компонента	Содержание, %
Диоксид кремния SiO2	43,3
Оксид марганца MnO	4,6
Оксид титана TiO2	2,2
Оксид железа FeO	7,9
Оксид кальция CaO	42

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, «Машиностроение», 1989 г.

Посмотреть расчет класса опасности этого состава отхода

Альтернативное название отхода: Сварочный шлак, образующийся при плавлении электродов Ц-3

Состав отхода:

Наименование компонента	Содержание, %
Диоксид кремния SiO2	47,5
Оксид марганца MnO	13,7
Оксид титана TiO2	12,2
Оксид железа FeO	18,5
Оксид кальция CaO	8,1

Источник информации: Н.Н. Потапов. Окисление металлов при сварке плавления.
Сварочные материалы для дуговой сварки. Под. редакцией Потапова Н.Н. -Москва, «Машиностроение», 1989 г.

Состав по 2-му источнику информации.

Химический состав отхода:

Наименование компонента	Содержание, %
Fe	50
Fe2O3	10
Mn	3
SiO2	37

Источник информации: Приказ ГУПР и ООС МПР России по Ханты-Мансийскому автономному округу № 75-Э от 16 июня 2004 г. «Об утверждении примерного компонентного состава опасных отходов, присутствующих в ФККО, которые не нуждаются в подтверждении класса опасности для окружающей природной среды»

Расчет состава металла шва при сварке порошковой проволокой

Подробности

Подробности

Опубликовано 09.07.2015 08:16

Просмотров: 2286

Для того чтобы регулировать состав металла шва (наплавленного металла) необходимо знать процессы, протекающие на различных стадиях формирования капли, уметь прогнозировать взаимодействие фаз и определять их конечный состав. Поэтому представим процесс сварки в виде физической и математической моделей, учитывающих переход всех элементов, их исчезновение (выгорание, окисление) и прирост (диссоциацию).

Физическая модель процесса. Физическую модель ручной дуговой сварки можно представить следующим образом. Первая стадия — нагрев и плавление электрода. Она, в свою очередь, подразделяется на нагрев электрода до плавления и плавление. Во время нагрева происходят такие процессы, как диссоциация различных соединений, испарение воды и взаимодействие шихтовых материалов в твердом состоянии. На под-стадии плавления образуются капли металла, шлака и капли металла, покрытые шлаком. Вторая стадия — перенос капель от электрода в ванну (стадия капли), третья — стадия ванны. В этот период происходит взаимодействие капель металла и шлака с газом и между собой.

Электрод состоит из стержня (металл) и обмазки (неметаллические компоненты и ферросплавы). Капля металла образуется из металлических элементов стержня и металлических компонентов шихты. Кроме того, капли покрыты шлаком, сформировавшимся из неметаллических компонентов обмазки и окислившихся металлических компонентов обмазки и стержня. Из таких капель создаются металлическая и шлаковая ванны.

Формирование металла шва осуществляется за счет перемешивания различных компонентов в данный момент времени. Для построения физической модели вам потребуется аренда сварочного оборудования (http://stroyrent.spb.ru/svarochnoe_oborudovanie/).

Математическая модель процесса. Степень (полноту) развития реакции на каждой стадии с участием элемента в металле можно охарактеризовать коэффициентом перехода (усвоения) г),-, понимаемым как доля массы элемента, остающаяся в наплавленном металле (металле шва): где г — коэффициент перехода элемента; т— масса элемента ;, сохранившаяся в данном объеме металла (на данной стадии) после взаимодействия; т° — первоначальная масса элемента / в металле, рассчитываемая путем суммирования масс элемента во всех металлических компонентах сварочных электродов (порошковой проволоки).

Очевидно, что величина представляет собой степень окисления (потерю) элемента на данной стадии. Значения, для каждого элемента на разных стадиях могут существенно различаться. Так, на стадии нагрева можно ожидать окисления большинства компонентов, особенно элементов с большим химическим сродством к кислороду. На стадии капли, напротив, те же самые элементы могут заметно восстанавливаться.

Учет различий — на разных стадиях и их теоретическая оценка будут рассмотрены далее, а на первом этапе для иллюстрации общего подхода допустим, что для данного типа сварочных материалов суммарный эффект всех реакций с участием данного элемента на всех стадиях можно оценить эффективным коэффициентом перехода, сохраняющим постоянное значение в определенном диапазоне применяемого вида и состава шихтовых материалов. Это допущение существенно упрощает вычисления и, как оказалось, вполне приемлемо для решения обратной задачи — корректировки состава покрытия сварочных электродов (шихты порошковой проволоки).’ — доля массы компонента 7 металлической части шихты (покрытия электрода), С- окисляемой газом; К2 — доля массы компонента 7 металла оболочки (сердечника), окисляемой газом; К —доля массы оксида компонента неметаллической части шихты (покрытия), переходящей в металл в результате реакций восстановления на стадии капли.

 

Результаты исследования. По зависимостям выполнен расчет для электродов 10 марок с различным типом покрытия (данные для расчета принимали из ГОСТов или ТУ на электроды). Для электродов ряда марок имелись данные химического анализа наплавленного металла (экспериментальные), по которым производили расчет, что позволило сопоставить расчетные и экспериментальные данные.

Видно, что расхождение между расчетными и экспериментальными данными составляет в среднем 15%. Таким образом, для оценки парциальных коэффициентов перехода, в соответствии с предварительными расчетами по уравнениям, необходимо точное знание массы сварочной ванны и образовавшегося шлака.

 

Вывод

Предложенная методика позволяет оценивать расчетным и экспериментальным путем усредненные коэффициенты перехода элементов при сварке покрытыми электродами и порошковой проволокой.

Читайте также

Добавить комментарий

Расход электродов на 1 м шва металлоконструкций: калькулятор нормы для тонны металлоконструкций

Дуговая электрическая сварка деталей включает два основных компонента. Первый это соединяемые металлические изделия, второй — дополнительный металл который их соединяет.

При этом важно определить оптимальный расход электродов на 1 м шва калькулятор для расчета, которого сегодня можно найти в сети интернет.

Причина здесь не только финансовая, но и технологическая. Вес соединительного металла утяжеляет готовое изделие, и эта величина может доходить до 1,5% от ее начального веса.

Если для статических элементов это не принципиально, то для движущихся механизмов может оказаться существенными, даже критическими.

От чего зависит?

Затраты на электроды, сварочную проволоку и т.п. используемых при соединении элементов конструкции, потребление электрической энергии, главным образом влияет сечение сварочного шва.

В свою очередь этот показатель зависит от того, каким именно образом выполняется сварка, какую толщину имеет металл, качество подготовки деталей.

Важно! Даже небольшое увлажнение электродов резко повышает расход, снижает качество шва, затрудняет работу. Храните материалы исключительно в сухом месте, в упаковке предотвращающей попадание воды.

Как правило, основную характеристику — катет шва, от которого зависит его сечение, задает проект. Отсюда определяется нужный диаметр сварочного материала, сила сварочного тока и пр.

Если мы внимательно рассмотрим процесс электросварки, то убедимся, что далеко не весь вносимый металл используется. Часть его испаряется пламенем дуги, часть разбрызгивается, знакомыми всем сварочными искрами.

Какое-то количество металла связывается в покрывающем шов шлаке, образованном расплавленной обмазкой и окислами. Эти потери определяют словом «угар».

Наконец, сама технология процесса предполагает удерживание электрода. Соответственно часть его остается неиспользованной. Такой кусочек техническом языком называют «огарок», длина его около 50 мм.Часть этих расходов зависит от расположения и длины шва. Так же потери выше, когда приходится варить множество отдельных участков, к примеру, при сварке арматуры, чем один длинный шов.

Практический и теоретический расчеты

Рассчитать расход можно двумя способами:

• теоретическим,
• практическим.

В первом случае, используют нормативные данные с той или иной степенью приближения. Самым простым вариантом будет воспользоваться ведомственными нормами расхода зависящих от вида конструкции (табл. 1). Расчет приводится к тонне готовых изделий.

Метод используют его с практическими целями, для приблизительного расчета расходных материалов для изготовления той или иной конструкции.

Более точные данные дают строительные нормы ВСН 416-81. Нормы представляют сборник эмпирических данных, сведенных в таблицы. Они составлены для большинства применяемых видов стыка трубы, формы шва, вида расходных материалов.

Не менее точный результат дает расчет с использованием формул, куда вводят различные поправочные коэффициенты.

Суть практического метода — полевые замеры реальной работы. Сюда входит качество расходников, тип и возможности сварочного оборудования, квалификация работников и т.д. Метод требует не одного часа затрат труда и материалов. При этом результаты его подходят деталям, близко соответствующим образцам.

Погрешности

Сами вычисления не могут быть неточными. Но вот исходные данные — вполне.

• Табличные значения принимают по усредненным показателям, практически могут отличаться в разы.
• Данные, вводимые в формулы, определяются замерами. При этом, возможны как погрешности самих приборов, так и методов измерения.
• Данные образцов не совпадают. Это вызвано разной точностью подготовки, отклонениями размера шва и т.п.

Все перечисленные отклонения способны накапливаться и на практике доходят до 5-7%. Именно это количество сварочного материала рекомендуется иметь как резерв.

Формулы, используемые при расчетах. Поправочные коэффициенты

Формула, которая применяется для расчета нормы расхода выглядит следующим образом:

(1) НЭ = GЭ * LШ,

где НЭ – сам расход, который нужно определить, GЭ – удельная норма, LШ – длина шва в метрах.

GЭ рассчитывают по формуле (2): GЭ = kр * mн. Здесь: kр – поправочный табличный к-т, учитывающий потери за счет угара, устройства «холостых валиков» (поправочная наплавка), огарки, предварительные прихватки и пр. Зависит его величина от группы и марки расходников (таблица 2)

(3) mн = ρ * Fн, Где ρ – удельная плотность стали. В зависимости от типа расходников ее принимают:
Величину mн – вес (массу) наплавленного металла, определяют по формуле:

• 7,5 гр/см3 (7500 кг/м3) при использовании сварочной проволоки, тонкопокрытых или голых стержней,
• 7,85 гр/см3 (7850 кг/м3), для толстопокрытых электродов.

Fн – поперечное сечение наплавленного металла шва см2. Значение вычисляют по табличным данным из ГОСТ 5264-80, либо с помощью самостоятельных замеров.

Сколько размещается в 1 кг?

Как правило вес пачки точно не регламентируется, однако обычно, эта величина составляет 1, 5, 6 или 8 кг. Точный вес указан на самой упаковке.

В зависимости от диаметра стержня, пачка содержит разное количество изделий. Если эта величина не указана в этикетке, ее можно посчитать исходя из веса одного стержня.

При отсутствии под рукой таблицы, сориентироваться можно следующим образом. Умножаем длину (обычно 45 см) на площадь сечения, определяемую по формуле площади круга: S=πR2. Полученный результат перемножаем с объемным весом стали 7,85 гр/см3.

Вес электрода диаметром 4 мм составит около 61гр. Разделив 1 кг, на 0,06 получим 16 шт.

На практике нередко нужен расход электродов на 1 тонну металлоконструкций при этом калькулятор онлайн может оказаться недоступен.

Крайне приблизительно ее можно принять, как 0,9 1,2% массы изделия. Более точные данные нам даст таблица 1 (см. выше).

Достаточно точные данные получают расчетом. Для этого, необходимо посчитать все сварные швы конструкции, а затем воспользоваться формулой, приведенной ранее (1).

Но самый надежный метод — по фактическим затратам. Он применим, когда выполняется изготовление серии однотипных сварных изделий.

При этом, самое первое изделие изготавливают, максимально соблюдая технологические нормы:

• оптимальный сварочный ток,
• диаметр электрода,
• подготовку места сварки, включая снятие фаски под нужным углом.

Одновременно ведут точный учет расхода стержней (или проволоки). Полученные данные делят на вес конструкции и соотношение используют далее, как эталон.

При сварке труб

Определить сколько нужно электродов на 1 м шва при сварке резервуаров, трубопроводов, других криволинейных поверхностей выполнить сложнее, чем для ровных швов. Для получения данных в таких расчетах, на практике используют таблицы ведомственных норм ВСН 452-84.

Здесь приведены данные о массе наплавляемого металла с учетом формы шва, толщины стенки трубы, а также группы электродов.

Как выглядит такая таблица можно увидеть на рисунке (таблица 3)

Снижение затрат

Для небольших бытовых работ затраты на расходники при дуговой сварке составляют относительно небольшие суммы. Поэтому, увеличение по какой-либо причине количество затраченных материалов мало что меняет.

Другое дело, когда речь о сварочных работах на крупной стройке, или ремонтном цехе. Здесь перерасход в доли процентов оборачивается тысячными убытками.

Мероприятия, направленные на снижение расходов при сварочных работах, ведут по следующим направлениям:

1. Повышение квалификации персонала
2. Качество сварочного оборудования, своевременное его обслуживание, ремонт и регулировка при необходимости.
3. Улучшение качества используемых материалов, подготовки мест соединений.
4. Использование новых технологий, замена, где это возможно, ручной сварки автоматической и полуавтоматической.

Стрельцов В. сварщик со стажем 22 года: «Опытный сварщик даже на худшем оборудовании, сырыми электродами израсходует их меньше, чем новичок. Разумеется, это не исключает необходимость соблюдения технологии».

Заключение

Расчет количества электродов при сварке лишь малая часть задач, которые приходится решать при сварочных работах. Если подход к делу не формальный, а профессиональный, результатом будет высокое качество при оптимальных затратах.

Главное, чтобы мероприятия по снижении расходов не выполнялись за счет ухудшения условий работы. Практика показывает, что такая экономия в конечном итоге оборачивается лишь убытками.

Загрузка…

Электрошлаковая сварка

Способ электрошлаковой сварки был разработан в 50-е годы 20 в. в Институте электросварки АН Украины. Впервые электрошлаковую сварку электродными проволоками осуществил в 1949г. Г.З. Волошкевич. Электрошлаковую сварку пластинчатыми электродами в промышленных условиях впервые удалось осуществить Ю.А. Стеренбогену на Новокраматорском машиностроительном заводе в 1955г. 

Этот способ широко используется для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их сплавов. К преимуществам способа относится возможность сварки за один проход металла практически любой толщины, что не требует удаления шлака и соответствующей настройки сварочной установки перед сваркой последующего прохода, как при других способах сварки. При этом сварку выполняют без снятия фасок на кромках. Для сварки можно использовать один или несколько проволочных электродов или электродов другого увеличенного сечения. В результате этого достигается высокая производительность и экономичность процесса, повышающиеся с ростом толщины свариваемого металла.
К недостаткам способа следует отнести то, что электрошлаковая сварка технически возможна при толщине металла более 16 мм и за редкими исключениями экономически выгодна при сварке металла толщиной более 40 мм. Способ позволяет сваривать только вертикальные швы. При сварке некоторых металлов образование в металле шва и околошовной зоны неблагоприятных структур требует последующей термообработки для получения необходимых свойств сварного соединения.

Сущность способа.

Известно, что расплавленные флюсы образуют шлаки, которые являются проводниками электрического тока. При этом в объеме расплавленного шлака при протекании сварочного тока выделяется теплота. Этот принцип и лежит в основе электрошлаковой сварки рис. 1. Электрод 1 и основной металл 2 связаны электрически через расплавленный шлак 3 (шлаковая ванна). Выделяющаяся в шлаковой ванне теплота перегревает его выше температуры плавления основного и электродного металлов. В результате металл электрода и кромки основного металла оплавляются и ввиду большей плотности металла, чем шлака, стекают на дно расплава, образуя ванну расплавленного металла 4 (металлическую ванну).

Электродный металл в виде отдельных капель, проходя через жидкий шлак, взаимодействует с ним, изменяя при этом свой состав. Шлаковая ванна, находясь над поверхностью расплавленного металла, препятствует его взаимодействию с воздухом. При правильно подобранной скорости подачи электрода зазор между торцом электрода и поверхностью металлической ванны остается постоянным.

Рис.1. Схема процесса электрошлаковой сварки 

Свариваемый металл, шлаковая и металлическая ванны удерживаются от вытекания обычно специальными формирующими устройствами — подвижными или неподвижными медными ползунами 5, охлаждаемыми водой 6, или остающимися пластинами. Верхняя кромка ползуна располагается несколько выше зеркала шлаковой ванны. Кристаллизующийся в нижней части металлической ванны расплавленный металл образует шов 7. Шлаковая ванна, находясь над поверхностью металлической ванны, соприкасаясь с охлаждаемыми ползунами, образует на них тонкую шлаковую корку, исключая тем самым непосредственный контакт расплавленного металла с поверхностью охлаждаемого ползуна и предупреждая образование в металле шва кристаллизационных трещин.

Расход флюса при этом способе сварки невелик и обычно не превышает 5% массы наплавленного металла. Ввиду малого количества шлака легирование наплавленного металла происходит в основном за счет электродной проволоки. Доля основного металла в шве может быть снижена до 10-20%. Вертикальное положение металлической ванны, повышенная температура ее верхней части и значительное время пребывания металла в расплавленном состоянии способствуют улучшению условий удаления газов и неметаллических включений из металла шва. По сравнению со сварочной дугой шлаковая ванна — менее концентрированный источник теплоты. Поэтому термический цикл электрошлаковой сварки характеризуется медленным нагревом и охлаждением основного металла. Отклонение положения оси свариваемого шва от вертикали возможно не более чем на 15° в плос-1 кости листов и на 30-45° от горизонтали.

Так как выделение теплоты в шлаковой ванне происходит I главным образом в области электрода, максимальная толщина основного металла, свариваемого с использованием одной электродной проволоки, обычно ограничена 60 мм. При сварке металла большей толщины электроду в зазоре между кромками сооб-щают возвратно-поступательное движение (до 150 мм) или используют несколько неподвижных или перемещающихся (рис.2.) электродов. В этом случае появляется возможность сварки металла сколь угодно большой толщины.

Рис. 2. Схемы процесса многоэлектродной электрошлаковой сварки; а — тремя электродами, б — десятью неподвижными электродами.

Техника сварки.

Электрошлаковый процесс устойчиво протекает при плотностях тока около 0,1 А/мм² (при дуговой сварке порядка 20-30 А/мм²). Поэтому возможна замена проволочных электродов на пластинчатые (рис 2.) или ленточные электроды. Однако, если невозможно использование механизма подачи пластинчатых электродов (недостаток места над изделием и др.) и при сварке изделий сложного сечения (пластинчатый электрод должен быть неподвижен) для компенсации недостатка металла для заполнения пространства между электродами и электродами и кромками основного металла используют способ сварки плавящимся мундштуком. В этом случае пластинчатый электрод по форме может повторять форму свариваемых кромок и быть составным (рис 3.).

Рис. 3. Схема электрошлаковой сварки пластинчатым электродом

Токоподвод к электродной проволоке осуществляется через скользящий контакт с пластинчатым расплавляющимся электродом (мундштуком). Один из приемов наплавки плоских поверхностей показан на рис. 4,а. При контактно-шлаковой (рис 5, б)сварке стержней различного поперечного сечения после образования металлической ванны требуемого объема происходят выключение сварочного тока и осадка верхнего стержня. Этим способом можно приваривать стержни к плоской поверхности.

Рис. 4. Схема электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком: а — общий вид, б — положение составного планстинчатого электрода в зазоре свариваемого стыка	Рис. 5. Схемы электрошлаковой наплавки (а) и контактной шлаковой сварки (6). Стрелками обозначено: А — направление перемещения формулирующего ползуна, Б — возвратно-поступательные движения электродов; В — направление подачи стержня в шлаковую ванну

 

 

 

Устойчивость электрошлакового процесса, форма шва и глубина проплавления основного металла зависят от параметров режима сварки. К основным параметрам относятся: скорость сварки V, сварочный ток I_св, скорость подачи электродов V_п, напряжение сварки U_cв, толщина металла, приходящаяся на один электрод, расстояние между электродами z. Вспомогательные составляющие режима: зазор между кромками b_р, состав флюса, глубина шлаковой ванны h_ш.в, скорость возвратно-поступательных движений электрода, его «сухой» вылет l_э, сечение электродов и др. Глубина шлаковой ванны в зависимости от силы сварочного тока изменяется от 25 до 70 мм. Скорость возвратно-поступательного движения электрода 25-40 м/ч. Сухой вылет электрода 60-80 мм.

Рис. 6. Зависимость размеров и формы шва (а) от основных параметров алектрошлаковой сварки (б — е). Значения параметров сварки за исключением рассматриваемого: I_св = 600 А; V_пр = 40 м/ч; U_св = 38-40 В; b_p — 20 мм

С увеличением силы тока увеличивается скорость расплавления электрода и растет глубина металлической ванны h_м.в. Ширина шва изменяется незначительно (рис. 6,б.). С увеличением скорости подачи электрода v_пр (обычно составляет 100-500 м/ч) конец электрода погружается в шлаковую ванну более глубоко. Это уменьшает напряжение сварки U_св, глубину металлической ванны h_ш B и ширину шва b_ш. Коэффициент формы шва (формы металлической ванны) ψ=b_пр/h_м.в.уменьшается с ростом силы тока и подвышается с увеличением диаметра электрода и напряжения сварки.

Рис. 7. Установка выходных (а) и входных (б) прланок при электрошлаковой сварке	Рис. 8. Электрошлаковая сварка кольцевого шва: а — вырезка дефектов в начале сварки; б — замыкание шва; стрелки: А — направление врщения изделия; Б — перемещение автомата

Число электродных проволок, их диаметр и сечение пластинчатых электродов или плавящихся мундштуков, скорость их подачи и другие параметры выбирают таким образом, чтобы получить скорость и напряжение сварки, обеспечивающие устойчивость процесса и требуемые размеры и форму шва.

Применение электрошлаковой сварки вносит коренные изменения в технологию производства крупногабаритных изделий. Появляется возможность замены крупных литых или кованых деталей сварно-литыми или сварно-коваными из более мелких поковок или отливок.

Заготовки под сварку следует собирать с учетом усадки стыка после сварки. Для плотного прилегания ползунов и формирующих устройств к кромкам стыка последние зачищают от заусенцев, окалины и т. д. на ширину до 100 мм. Для вывода за пределы шва усадочной раковины в конце шва (рис. 7.)устанавливают выходные, а вывода непроваров в начале шва — входные планки, которые после сварки удаляют резкой. Для начала сварки в карман, образованный входными планками, засыпают флюс, который плавится сварочной дугой до получения шлаковой ванны требуемых размеров. После этого дуга шунтируется шлаком, и процесс переходит в бездуговой — электрошлаковый.

Перед началом сварки можно заливать шлак, расплавленный в специальном кокиле. Для наведения электрошлаковой ванны можно использовать специальные флюсы, электропроводные твердом состоянии. Оригинален процесс сварки кольцевых швов (рис. 8.). Сварку начинают на входной планке 1. В процессе дальнейшей сварки при вращении изделия дефектный участок в начале шва 2 вырезают для замыкания шва. При замыкании шва вращение изделия прекращается и начинается перемещение сварочной установки вверх как при обычной сварке прямолинейного шва. Замыкание шва и вывод усадочной раковины осуществляют с помощью специального кармана из пластин 3 или кокиля.  Типы сварных соединений и вид сварных швов, получаемых при электрошлаковой сварке, показаны на рис. 9.

Рис. 9. Основные типы сварных соединений, выполняемых электрошлаковой сваркой: а и б — стыковые; в и д — тавровые; г — угловые; е — переменного сечения

Продолжительность нагрузки (ПН) сварочного аппарата, что это?

Зачем нужно знать и соблюдать ПН — продолжительность нагрузки сварочного аппарата? Как не допустить перегрузку инвертора и его поломку? Как эксплуатировать инвертор с учетом ПН?

Как правило, в описаниях сварочного инвертора (паспортах, инструкциях, рекламных проспектах)  указывается номинальный сварочный ток  в амперах при соответствующем значении ПН (продолжительности нагрузки) в процентах.  Номинальный сварочный ток — это ток,  при котором инвертор  будет работать без перегрузки и не будет перегреваться,  с учетом соблюдения ПН (%), т.е. в повторно-кратковременном режиме. 

■ Продолжительность нагрузки – ПН (%) сварочного инвертора или продолжительность включения — ПВ:
Большинство сварочных источников — выпрямители и инверторы в частности, работают в повторно-кратковременном режиме. Это значит, что период работы под нагрузкой (сварка)  чередуется с периодом работы без нагрузки (на холостом ходу, режим паузы). Эти периоды повторяются и образуют сварочный цикл. Повторно-кратковременный режим характеризуется Продолжительностью нагрузки ПН (%). Значение ПН определяется делением времени работы инвертора под нагрузкой (время сварки – Тсв.) на  общее времени цикла сварки (время сварки Тсв. + время паузы Тпаузы), в процентах. 

 За время цикла сварки обычно принимается 5мин., для промышленных выпрямителей или инверторов – 10 мин. ПН инвертора может быть, 20, 30, 40, 60 или 100%, с учетом этого значения  определяется номинальный сварочный ток. Производитель может указывать несколько значений номинального тока при соответствующих значениях ПН%, например для инвертора Форсаж-200:

200А – 40%
160А – 80%
140А – 100%

Пример: У популярного инвертора БАРС Profi ARC-207D номинальный ток при ПН=60% будет 200А, при ПН=100% — ток 160А. (при цикле сварки 5мин). Вы можете работать  на номинальном сварочном токе 200А в течение 3-х минут электродами 5мм, а время паузы должно быть не менее 2 мин (ПН=60%).  На сварочном токе 160А инвертор может работать в длительном (непрерывном) режиме (ПН=100%) электродами 4мм. 
Как правило, для оборудования российского производства ПН рассчитывается при температуре окружающего воздуха 25°С, для азиатской и европейской техники – при температуре 40°С. Считается, что на практике работать в режиме ПН=100% невозможно, т.к. всегда необходимо технологическое время для смены электрода, осмотра шва, удаления шлака, позиционирования деталей, физиологических перерывов, отдыха и т.д.  Научно обоснованное ПН, при котором сварщик физически может работать в течение смены – не более 60%. Поэтому для профессиональных аппаратов ПН=60% на номинальном токе более чем достаточное,

Для большинства моделей европейского производства ПН=30% это норма, т.к. оборудование редко используется на полной мощности в длительном режиме. Значение ПН = 30-40% на максимальном токе никого не должно смущать.

Например, у инвертора БАРС MiniARC-200D, ПН=35% при токе 200А. При этом с уменьшением температуры воздуха ПН источника увеличивается, так как улучшается его охлаждение. При температуре 15º С продолжительность нагрузки этого инвертора будет уже примерно 50%, а на токе 160А – около 60%. Инвертор может работать электродом 4мм в режиме: 3 минуты – сварка, 2 минута – пауза при условии, что длина сварочных кабелей не превышает 3-5м. Этого вполне достаточно для работы в бытовых условиях. Поэтому, выбирая недорогой бытовой инвертор, можно ориентироваться на показатель ПН=30%, если модель, производитель и бренд вызывает доверие.

Ряд недобросовестных производителей завышают паспортные данные тока и ПН%, в результате чего инвертор либо не обеспечивает нужный ток, либо работает с перегрузкой, перегревается и выходит из строя. Это характерно для дешевой бытовой техники. Будьте внимательны!
Рекомендуем Вам кроме рекламных материалов читать паспорта, заводские таблички на корпусе аппарата, а также изучать отзывы о работе инверторов.

Как воспользоваться всей этой информацией?

Если Вы выбираете бытовой аппарат, то Вам вполне подойдет инвертор с показателем ПН=30% на максимальном токе, но если Ваш аппарат для заработка, лучше выбрать модель с показателем ПН=60%. В любом случае при эксплуатации следует учитывать ПН и не допускать перегруки.

Для профессиональной работы выберите инвертор с высоким показателем ПН:

Торус-235 Прима — ПН=100% при токе 225А.

Торус-255 Профи — ПН=80% при токе 255А.

Неон ВД-221 — ПН=75% при токе 220А.

Неон ВД-315 — ПН=60% при токе 315А.

КЕДР MultiARC-3200 — ПН=100% при токе 320А

Смотрите также:

Электроды KISWEL (Корея) по нержавейке для инвертора

Выбор электродов для сварочного инвертора.

Реакция шлака и металла — обзор

14.7 Реакционная способность шлака

Термин «реакционная способность шлака» обычно относится к тому моменту, когда жидкий шлак реагирует с углеродным материалом, чтобы описать скорость реакции восстановления, обычно вплоть до точки, когда жидкий металл производится. Стехиометрические химические реакции, участвующие в процессе сплавов SiMn и FeCr, были перечислены ранее (см. Реакции 14.8, 14.9 и 14.12).

В процессе FeCr при низких парциальных давлениях O ₂ , как в высокотемпературной зоне в феррохромовой печи, двухвалентный и трехвалентный хром сосуществуют в шлаке, что приводит к смеси оксидов хрома (CrO и Cr ₂ O ₃ ), обычно обозначаемый как CrOx.Извлечение хрома из шлака FeCr может быть выполнено комбинацией Реакции 14.12 для Cr ₂ O ₃ и Реакции 14.18 для CrO.

(14,18) CrO + C = Cr + CO (г)

В процессе FeCr примеси в шлаках основаны на Al ₂ O ₃ –MgO – SiO ₂ , а химический состав играет жизненно важная роль в процессе восстановления Cr. Шлак периодически выпускают и обрабатывают для извлечения металла. Кремний из ферросплава будет до некоторой степени реагировать с источником углерода (реакция 14.9). В дополнение к карботермическим реакциям, если производятся такие сплавы, как SiMn и FeCr, могут также происходить реакции шлак – металл, как показано в следующих Реакциях 14.19 и 14.20:

(14.19) 2Cr2O3 + 3Si = 4Cr + 3SiO2

( 14.20) 2Mn + SiO2 = 2MnO + Si

Экспериментально нелегко разделить механизмы в зависимости от того, как металлы перестраиваются во время химических реакций: (1) восстанавливается ли только один из металлов углеродом, а другой восстанавливается первым произведенным металлом или (2) восстанавливаются ли оба металла углеродом.Это не обязательно важно для обсуждения углеродных материалов, поскольку обычно образование Mn и Si, а также Cr и Si для SiMn и FeCr, соответственно, считается одновременным. Следует также отметить, что жидкий шлак может содержать твердые фазы, такие как твердый MnO в процессе FeMn и нерастворенные зерна хромита (FeCr ₂ O ₄ ) с различным содержанием Fe, Mg и Al. Поскольку восстановление происходит в жидкой фазе, а твердые частицы растворяются, это определяется как реакционная способность жидкого шлака.

Реакционная способность различных углеродных материалов с жидким шлаком из хромовой руды и флюсов при 1500 ° C была оценена Dijs et al. (1979). Хотя использовалась полная степень металлизации, было обнаружено мало корреляций между свойствами углерода. Степень металлизации хромом имеет тенденцию коррелировать с пористостью и, следовательно, кажущейся плотностью (рис. 14.15). Чем выше пористость и ниже кажущаяся плотность, тем больше количество частиц и тем шире зона реакции.Высокая пористость может указывать на то, что в поры проникло больше шлака. Однако считается, что это не имеет большого значения, поскольку шлак не может быть легко заменен невосстановленным объемным шлаком в порах. Общий вывод, сделанный Dijs et al. (1979) заключалась в том, что «различия в реакционной способности различных восстановителей, которые были протестированы, были не очень большими, что указывает на то, что восстановитель не является очень важным фактором, который следует учитывать при выборе восстановителей».

Рисунок 14.15. Варьирование степени металлизации Cr в зависимости от пористости и кажущейся плотности.

Влияние типа углерода на скорость восстановления хрома из шлаков также исследовали Бота с соавторами (Бессингер и Бота, 1993; Бота, 1992a, b). Сравнение трех углей разного сорта и одного полукокса в качестве источников углерода при производстве Cr показало, что полукокс был более реактивным с точки зрения реакционной способности шлака, чем исходный уголь (80,6 против 63,0). Из углей разного ранга наименее химически активным оказался антрацит (53.8), возможно, из-за изменения площади поверхности при нагреве. Во всех случаях большая площадь поверхности приводила к увеличению реакционной способности шлака. Также, возможно, стоит подумать о том, приведет ли увеличение площади поверхности к увеличению пористости и, следовательно, к снижению плотности. Более низкая плотность, конечно, приведет к добавлению большего количества частиц и, следовательно, к увеличению общей площади поверхности.

В восстановлении MnO до Mn в ферросплавах Mn также была исследована роль 25 различных углеродных материалов, включая антрацит, кокс и уголь, полученные при различных температурах в более или менее восстановительных условиях (Dijs et al., 1979). Было замечено, что конечное содержание Mn в сплаве для всех различных углеродных материалов варьировалось от 77% до 81%. Что касается восстановления Cr, был сделан вывод, что различия между различными углеродными материалами не очень значительны и что реакционная способность шлака не является самым важным параметром при выборе углеродных материалов для производства FeMn.

Также сообщалось о пилотных испытаниях производства SiMn с использованием промышленного металлургического кокса, реактивного кокса и древесного угля в качестве восстановителей (Monsen et al., 2004). Хотя эти экспериментальные эксперименты были относительно неконтролируемыми по сравнению с мелкомасштабными экспериментами, тем не менее было решено включить их результаты сюда. Эксперименты начинались с шихты FeMn, которую затем постепенно заменяли шихтой SiMn. На рис. 14.16 показано, как в ходе экспериментов менялись состав металла и шлака. Промышленный кокс и реактивный кокс дают металл с более высоким содержанием Si по сравнению с металлом, полученным из древесного угля. Более низкие степени восстановления MnO для двух испытанных коксов, приводящие к более высокому содержанию MnO, по-видимому, хорошо согласуются.

Рисунок 14.16. Si и Fe в металле и MnO и SiO ₂ в шлаке в зависимости от количества выпусков.

Воспроизведено с разрешения Monsen, B., Tangstad, M., Midtgard, H., 2004. Использование древесного угля в производстве силикомарганца. В: INFACON X, Материалы 10-го Международного конгресса по ферросплавам, Кейптаун, Южная Африка, стр. 392–404. © 2004 SAIMM.

При постоянном вводе энергии температура и содержание Si увеличиваются. Некоторые образцы углеродного шлака были извлечены из высокотемпературной зоны путем бурения, и микрозондовые снимки взаимодействия шлака с углеродом показаны на рис.14.17. Можно видеть, что шлак проникает через коксовые и химически активные частицы кокса, тогда как частицы древесного угля могут проникать, а могут и не проникать. Эти результаты в равной степени применимы к образцам, взятым из охлаждаемых пилотных или промышленных печей.

Рисунок 14.17. Микрозондовые изображения, показывающие шлак, окружающий промышленный кокс и проникающий в него (вверху слева), реактивный кокс (вверху справа) и взаимодействия между шлаком и частицами древесного угля (внизу слева и справа).

Воспроизведено с разрешения Monsen, B., Тангстад, М., Мидтгард, Х., 2004. Использование древесного угля в производстве силикомарганца. В: INFACON X, Материалы 10-го Международного конгресса по ферросплавам, Кейптаун, Южная Африка, стр. 392–404. © 2004 SAIMM.

Safarian (2007, 2008) исследовал восстановление Mn шлака с 55% MnO и 16% SiO ₂ при 1500 ° C в течение 15, 30 и 60 минут в атмосфере Ar в печи с неподвижной каплей, где субстрат был сформирован из кокса или древесного угля. Смачиваемость лежащей каплей печи позволяет оценить степень контакта между твердым субстратом, таким как кокс или древесный уголь, и жидкой фазой.Реакционную способность измеряли на основе объема частицы шлака, а также состава шлака. Оба подхода привели к выводу, что кокс восстанавливает MnO быстрее, чем древесный уголь. Однако разница была не очень большой (рис. 14.18). Через 60 минут содержание MnO составило 33% и 44% с использованием кокса и древесного угля в качестве восстановителя соответственно. Эта разница отражается в изменении объема шлака для кокса и древесного угля. Видно, что кокс показал немного более высокую реакционную способность, чем древесный уголь.Это было снова подтверждено в более позднем исследовании Safarian et al. (2009), где кокс восстанавливает шлак быстрее, чем древесный уголь и графит (рис. 14.19).

Рисунок 14.18. Реакционная способность шлака определяется изменением объема частицы шлака при 1500 ° C для шлака с содержанием 55% MnO через 15 и 60 минут.

Воспроизведено с разрешения Safarian, J., 2008. Реакционная способность шлака и углерода. Новые эксперименты 2008, проект ROMA, отчет SINTEF A7491. © 2008 SINTEF.

Рисунок 14.19. Восстановление 39% MnO и 24% SiO ₂ шлака с использованием различных углеродных материалов в атмосфере Ar при 1600 ° C.Реакционная способность определяется содержанием MnO в шлаке (слева) и содержанием Si в металле (справа).

Воспроизведено с разрешения Safarian, J., Kolbeinsen, L., Tangstad, M., Tranell, G., 2009. Кинетика и механизм одновременного карботермического восстановления FeO и MnO из высокоуглеродистых ферромарганцевых шлаков. Металлургические и материальные операции B 40, 929. https://doi.org/10.1007/s11663-009-9294-3. © 2009 Springer Nature.

Эти результаты соответствуют тому, что Тисдейл и Хейс (2005) обнаружили для восстановления FeO в шлаке, т.е.То есть металлургический кокс восстанавливает шлак быстрее, чем древесный уголь. Однако есть сообщения других авторов (Gaal et al., 2004; Tranell et al., 2007), которые противоречат результатам этих исследований. Они обнаружили, что древесный уголь имел более высокую реакционную способность, чем кокс, антрацит и графит, но опять же различия были небольшими и находились в пределах того, что можно рассматривать как приемлемый экспериментальный диапазон неопределенности.

Подводя итог выводам о реакционной способности шлака, было отмечено, что кокс демонстрирует более высокую реакционную способность для восстановления Cr, Mn и Si из жидких шлаков по сравнению с гольями и древесным углем, и что разница между ними не очень велика и не должна быть ограничивающим фактором при выборе углеродных материалов.

Расчет требований к металлу сварного шва вручную

Если вам нужно рассчитать требуемый металл сварного шва, но у вас нет под рукой «Справочника по процедурам дуговой сварки», вы можете сделать это вручную, используя простую геометрию. Что вам нужно сделать, так это найти необходимый объем сварного шва в кубических дюймах. Угловой шов с плоской поверхностью образует прямоугольный треугольник. Используя математику средней школы, мы можем увидеть, что прямоугольный треугольник с дюймами ног будет иметь площадь ½ x основание x высоту. С учетом 10% припуска на сварку наши ноги будут размером ¼ x 1.1 = 0,275 дюйма. Итак, наша площадь = (1/2) x 0,275 x 0,275 = 0,0378 квадратных дюймов. Мы должны сварить в общей сложности 76,5 дюймов на каждую деталь (взято из примера в нашей предыдущей публикации: Расчет необходимого веса сварочного металла), поэтому общий объем сварного шва для каждой детали составляет (0,0378) x (76,5) = 2,89 кубических дюймов. Поскольку мы свариваем углеродистую сталь, мы используем ее плотность для расчета фунтов металла шва. Плотность стали составляет 0,283 фунта / куб. Дюйм.

Расчет объема угловых сварных швов можно легко выполнить с помощью простых математических расчетов.

2,89 куб. Дюйма x 0,283 фунта / куб. Дюйм = 0,819 фунта на часть. Мы сравниваем это со значениями, полученными с использованием Таблицы 12.1 в Руководстве по процедурам, и мы не верны.

Сделать это для угловых швов очень просто. Как только вы сделаете более сложный стык, такой как двойной V-образный стыковой шов, он станет немного сложнее. Посмотрите разницу на нашем ноутбуке ниже:

Расчет объема сварного шва с разделкой кромок затруднен. Для этого нам нужно разбить его на разделы.

Вместо простого треугольника мы знаем, что берем поперечное сечение стыка и делим его на формы, для которых мы можем вычислить площадь.В примечаниях выше мы видим, что в итоге получаем 2 треугольника, 2 сегмента круга и 1 прямоугольник. Для этого типа соединения в таблице 12-1 Руководства по процедурам есть все, что вам нужно. Однако, когда вы начинаете работать с J-образными пазами и другими сложными соединениями с пазами, вам, возможно, придется делать это вручную. Для этих соединений тоже есть таблицы, но, похоже, они опубликованы в малоизвестных книгах и технических отчетах.

Источник: Руководство по дуговой сварке, 14-е издание

5 способов расчета и контроля затрат на сварочные работы

КОЛОНКА ТОЧКИ ПЛАВЛЕНИЯ
Ник Петерсон

Каковы истинные затраты на сварку для вашего проекта? Будь то сварка на стройплощадке или изготовление в магазине, на этот вопрос может быть сложно ответить.

Прямые затраты — покупка оборудования, рабочее время, присадочный металл и расходные материалы — можно легко отследить и понять. Настоящая проблема заключается в учете косвенных затрат, видов деятельности, которые часто упускаются из виду или считаются неизбежными. Выявление и контроль общих скрытых затрат поможет вовремя и в рамках бюджета реализовать ваш проект.

Время, затраченное на корректировку

На стройплощадках переход между соединением и источником питания для изменения параметров и процессов отнимает больше времени, чем вы думаете.Эта фигура растет как снежный ком на больших стройплощадках, когда сварщики находятся в сотнях ярдов или нескольких этажах от машины.

Как показано в калькуляторе рентабельности инвестиций ArcReach от Miller Electric, четыре 15-минутных поездки в день тратят 250 часов в год. При 45 долларах в час это означает потерю производительности на 11 250 долларов. Если применение связано с частой сменой полярности — как, например, при сварке труб, где обычно выполняется сварка TIG корневого прохода, а также заполняющих и закрывающих проходов — потеря производительности быстро увеличивается.

Использование оборудования, которое позволяет операторам контролировать свои процессы и изменения параметров на стыке с помощью пульта дистанционного управления или механизма подачи проволоки, экономит время и деньги, сокращая при этом вероятность споткнуться и упасть.

Исправьте быстро: доработка и ремонт

Дефекты вызваны рядом простых ошибок, но большинство проблем возникает из-за неправильной настройки параметров сварки. Переработка и ремонт не только отнимают время, но и расходуют материалы и расходные материалы.

Чем позже будет обнаружена ошибка, тем дороже будет ремонт. Например, дефект корневого прохода, обнаруженный после завершения всех остальных сварных швов, намного дороже удалить и заменить, чем дефект, обнаруженный после первого прохода.

Выполнение процедур и обеспечение правильной настройки параметров во время сварки имеет решающее значение для предотвращения дорогостоящих переделок. Сделайте так, чтобы операторы могли легко и легко выполнять регулировки, чтобы обеспечить поддержание правильных настроек.

Плохая или неправильная установка деталей

Неправильная установка детали может привести к сварке, что является самым большим и самым простым в устранении источником непреднамеренного снижения стоимости.

Давайте посмотрим на иллюстрацию из приложения Hobart Filler Metal Selector and Calculator.Регулировка корневого отверстия на 1/16 дюйма на 100-футовом сварном шве с одной V-образной канавкой увеличивает объем присадочного металла на 20%. Когда все параметры остаются прежними, это означает, что на 20% больше всего, на что вы тратите деньги на этот сварной шов. Для сравнения: угловой шов длиной 100 футов 3/16 дюйма по сравнению с угловым швом 1/4 дюйма требует почти на 40% больше присадочного металла.

Неправильная установка может привести к значительным расходам, будь то плохая подгонка во время прихватывания или плохие детали, поступающие на сварочный пост. На оплату труда приходится 80% затрат на сварку; присадочный металл составляет 10%.Поддержание надлежащих размеров сварных швов и обеспечение согласованной подгонки деталей для устранения зазоров между деталями окупаются с точки зрения затрат труда и экономии материалов.

Удаление брызг и шлака

Избыточное разбрызгивание или образование шлака могут быть вызваны неправильным процессом сварки, присадочным металлом или защитным газом. Некоторые процессы производят больше брызг, чем другие, или образуют шлак, который требует дополнительного времени для очистки между проходами или после сварки.

Использование более дешевых и некачественных присадочных металлов также может увеличить стоимость, поскольку они часто создают (или помогают создавать) неоднородности, которые увеличивают разбрызгивание, ухудшают эстетику и / или увеличивают объем переделок.

Режим распыления

MIG, импульсный перенос MIG или регулируемое осаждение металла (RMD, модифицированный процесс MIG с коротким замыканием Miller Electric) обеспечивают повышение производительности, включая меньшее разбрызгивание, меньшее тепловложение и более высокую скорость перемещения.

Экономия даже нескольких минут на каждом проходе в сумме за всю смену, что значительно снижает затраты.

Расходные материалы

Использование неоптимизированного или неправильного процесса сварки может привести к ненужным расходам расходных материалов, будь то присадочный металл или защитный газ.Например, при использовании сварки штучной сваркой на стройплощадке в бюджет на присадочный металл, необходимый для выполнения работы, обычно включается ожидаемая потеря 20% или более. Другими словами, вы выбрасываете 20 фунтов из каждых 100 фунтов стержневого электрода, который вы покупаете.

Это дорогой лом.

Еще одним расходом на расходные материалы является обратная продувка трубы из нержавеющей стали, которая обычно требуется при сварке TIG. Спецификации процедуры сварки с использованием передовых процессов, таких как RMD, были аттестованы без использования обратной продувки труб из нержавеющей стали, что полностью исключает эти расходы.

Понимание и контроль затрат на сварку

Косвенные затраты легко упустить из виду, но важно знать, что они собой представляют, и оценивать, во что они вам обходятся. По иронии судьбы, поддержание статус-кво часто является самой большой скрытой статьей расходов.

Ключевым моментом является определение процесса, при котором наибольшее количество металла попадает в сварной шов за наименьшее время и который может выполняться последовательно. В большинстве случаев это нужно делать методом проб и ошибок.

Проверьте эти Два бесплатных источника

Калькулятор рентабельности инвестиций ArcReach от Miller Electric

https: // www.millerwelds.com/products/arcreach-roi-calculator

Селектор и калькулятор присадочного металла Hobart

iOS: https://itunes.apple.com/us/app/hobart-filler-metal-selector/id1268?mt=8

Android: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.hobartbrothers.weldingcalculator.prod

Стальной шлак — Описание материала — Руководство пользователя по отходам и побочным продуктам при строительстве дорожной одежды

СТАЛЬНОЙ ШЛАК Материал Описание ПРОИСХОЖДЕНИЕ Стальной шлак, побочный продукт производства стали, образуется во время отделения жидкой стали от примесей в сталеплавильных печах.Шлак представляет собой расплавленный жидкий расплав и представляет собой сложный раствор силикатов и оксидов, который затвердевает при охлаждении. Практически вся сталь в настоящее время производится на металлургических комбинатах с использованием одного из вариантов кислородного процесса или на специальных сталеплавильных заводах (мини-заводах) с использованием процесса электродуговой печи. Процесс мартеновской печи больше не используется. В кислородном процессе горячий жидкий доменный металл, лом и флюсы, состоящие из извести (CaO) и доломитовой извести (CaO.MgO или «долим») загружаются в конвертер (печь). В конвертер опускается фурма и впрыскивается кислород под высоким давлением. Кислород соединяется с примесями в шихте и удаляет их. Эти примеси состоят из углерода в виде газообразного оксида углерода и кремния, марганца, фосфора и некоторого количества железа в виде жидких оксидов, которые соединяются с известью и долимом с образованием стального шлака. В конце операции рафинирования жидкая сталь выпускается (выливается) в ковш, в то время как стальной шлак остается в емкости, а затем выпускается в отдельную емкость для шлака. Существует множество марок стали, которые можно производить, и свойства стального шлака могут значительно изменяться с каждой маркой. Марки стали можно разделить на высокие, средние и низкие, в зависимости от содержания углерода в стали. Высококачественные стали имеют высокое содержание углерода. Чтобы уменьшить количество углерода в стали, в процессе производства стали требуются более высокие уровни кислорода. Это также требует добавления повышенных уровней извести и долима (флюса) для удаления примесей из стали и увеличения образования шлака. В процессе производства стали образуется несколько различных типов стального шлака. Эти различные типы называются печным или выпускным шлаком, скребковым шлаком, синтетическим или ковшевым шлаком, а также карьерным или очистным шлаком. На рисунке 18-1 представлена ​​диаграмма общего потока и производства различных шлаков на современном металлургическом заводе. Стальной шлак, образующийся на первичной стадии производства стали, называется печным шлаком или выпускным шлаком. Это основной источник стального шлакового агрегата.После выпуска из печи жидкая сталь перемещается в ковш для дальнейшего рафинирования для удаления дополнительных примесей, все еще содержащихся в стали. Эта операция называется рафинированием в ковше, потому что она выполняется внутри передаточного ковша. Во время рафинирования в ковше дополнительные стальные шлаки образуются при повторном добавлении флюсов в ковш для плавления. Эти шлаки сочетаются с любым уносом печного шлака и способствуют поглощению продуктов раскисления (включений), теплоизоляции и защите огнеупоров ковшей.Стальные шлаки, образующиеся на этой стадии производства стали, обычно называют шлаками граблей и ковшей. Рисунок 18-1. Обзор производства шлака на современном металлургическом комбинате. Шахтный шлак и очистной шлак — это другие виды шлака, обычно встречающиеся при производстве стали. Обычно они состоят из стального шлака, который падает на пол установки на различных этапах работы, или шлака, который удаляется из ковша после выпуска. Поскольку стадия рафинирования в ковше обычно включает сравнительно высокие добавки флюса, свойства этих синтетических шлаков сильно отличаются от свойств печного шлака и, как правило, непригодны для переработки в качестве агрегатов стального шлака. Эти различные шлаки необходимо отделить от печного шлака, чтобы избежать загрязнения производимого шлакового агрегата. Помимо извлечения шлака, жидкий печной шлак и ковшевые шлаки обычно перерабатываются для извлечения черных металлов.Эта операция по извлечению металлов (с использованием магнитного сепаратора на конвейере и / или электромагнита крана) важна для сталелитейщика, поскольку затем металлы можно повторно использовать на сталеплавильном заводе в качестве исходного материала для доменной печи для производства чугуна. Дополнительную информацию об использовании агрегатов стального шлака в США можно получить по адресу: Национальная шлаковая ассоциация 808 North Fairfax Street, Арлингтон, Вирджиния 22314 ОПЦИИ ТЕКУЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ Переработка По оценкам, между 7.0 и 7,5 миллиона метрических тонн (от 7,7 до 8,3 миллиона тонн) стального шлака используется каждый год в Соединенных Штатах. Основное применение стального шлака в Соединенных Штатах — его использование в качестве гранулированной основы или в качестве заполнителя в строительстве. Выбытие В то время как большая часть печного шлака перерабатывается для использования в качестве заполнителя, избыток стального шлака от других операций (грабли, ковш, очистка или карьерный шлак) обычно отправляется на свалки для утилизации. ИСТОЧНИКОВ РЫНКА Стальной шлак обычно получают от переработчиков шлака, которые собирают шлак на сталеплавильных предприятиях. Переработчики шлака могут работать с различными материалами, такими как стальной шлак, ковшевый шлак, карьерный шлак и использованный огнеупорный материал для извлечения металлической стали. Эти материалы должны быть отделены от источника, и должны применяться четко определенные методы обращения, чтобы избежать загрязнения агрегата стального шлака. Переработчик шлака также должен знать общие совокупные требования конечного пользователя. Переработка стальных шлаков для извлечения металлов важна не только для удаления излишков стали у источника на рынке для повторного использования на сталелитейном заводе, но также важна для облегчения использования неметаллического стального шлака в качестве строительного заполнителя. Этот неметаллический шлак можно дробить и просеивать для использования в качестве заполнителя (агрегаты стального шлака) или спекать и повторно использовать в качестве флюсового материала в печах для чугуна и стали. Агрегаты стального шлака обычно имеют склонность к расширению.Это связано с наличием свободной извести и оксидов магния, которые не вступили в реакцию с силикатными структурами и могут гидратироваться и расширяться во влажной среде. Этот потенциально расширяющийся характер (объемные изменения до 10 процентов или более, связанные с гидратацией оксидов кальция и магния) может вызвать трудности с продуктами, содержащими стальной шлак, и является одной из причин, почему заполнители стального шлака не подходят для использования в портландцементном бетоне. или как уплотненная засыпка под бетонными плитами. Стальной шлак, предназначенный для использования в качестве заполнителя, следует складировать на открытом воздухе в течение нескольких месяцев, чтобы подвергать материал воздействию влаги от естественных осадков и / или нанесения воды путем распыления. Целью такого хранения (старения) является обеспечение возможности потенциально разрушительной гидратации и связанного с ней расширения до использования материала в совокупных применениях. Существует широкий диапазон времени, необходимого для адекватного воздействия элементов. Для гидратации экспансивных оксидов может потребоваться до 18 месяцев. ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБРАБОТКЕ НА ДОРОГАХ Асфальтобетонный заполнитель, гранулированное основание и насыпь или насыпь Использование стального шлака в качестве заполнителя считается стандартной практикой во многих юрисдикциях, включая его использование в гранулированной основе, насыпях, инженерных насыпях, обочинах шоссе и асфальтовых покрытиях из горячего асфальта. Перед использованием стального шлака в качестве строительного заполнителя необходимо измельчить и просеять стальной шлак, чтобы он соответствовал установленным требованиям градации для конкретного применения.От переработчика шлака также может потребоваться соответствие критериям содержания влаги (например, ограничение количества влаги в заполнителе стального шлака перед отправкой на завод по производству горячего асфальта) и применение методов обработки материалов (обработки и складирования), аналогичных применяемым в индустрии обычных агрегатов, чтобы избежать потенциальной сегрегации. Кроме того, как отмечалось ранее, перед использованием следует рассмотреть вопрос о расширении из-за реакций гидратации. СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА Физические свойства Агрегаты стального шлака имеют очень угловатую форму и шероховатую структуру поверхности.У них высокий объемный удельный вес и умеренное водопоглощение (менее 3 процентов). В Таблице 18-1 перечислены некоторые типичные физические свойства стального шлака. Таблица 18-1. Типичные физические свойства стального шлака. Имущество Значение Удельный вес> 3,2 — 3,6 Масса устройства, кг / м 3 (фунт / фут 3 ) 1600-1920 (100–120) Поглощение до 3% Химические свойства Химический состав шлака обычно выражается в простых оксидах, рассчитанных на основе элементного анализа, определенного с помощью рентгеновской флуоресценции.В Таблице 18-2 приведен диапазон соединений, присутствующих в сталеплавильном шлаке типичной кислородно-кислородной печи. Практически все стальные шлаки попадают в эти химические диапазоны, но не все стальные шлаки подходят в качестве заполнителей. Более важна минералогическая форма шлака, которая сильно зависит от скорости охлаждения шлака в процессе выплавки стали. Таблица 18-2. Типичный химический состав стального шлака. (4) Составляющая Состав (%) CaO 40–52 SiO 2 10–19 FeO 10-40 (70-80% FeO, 20-30% Fe2O3) MnO 5–8 MgO 5–10 Al 2 O 3 1-3 P 2 O 5 0.5 — 1 S <0,1 Металлик Fe 0,5 — 10 Скорость охлаждения стального шлака достаточно низкая, поэтому обычно образуются кристаллические соединения. Преобладающими соединениями являются силикат дикальция, силикат трикальция, феррит дикальция, мервинит, алюминат кальция, оксид кальция-магния и железа, а также некоторая свободная известь и свободная магнезия (периклаз).Относительные пропорции этих соединений зависят от технологии выплавки стали и скорости охлаждения стального шлака. Свободные оксиды кальция и магния не полностью расходуются в стальном шлаке, и в технической литературе есть общее согласие, что гидратация негашеной извести и магния при контакте с влагой в значительной степени ответственна за расширяющуюся природу большинства стальных шлаков (1). 2) Свободная известь гидратируется быстро и может вызывать большие изменения объема в течение относительно короткого периода времени (недели), в то время как магнезия гидратируется гораздо медленнее и способствует долгосрочному расширению, на развитие которого могут уйти годы. Стальной шлак является слабощелочным, с pH раствора обычно в диапазоне от 8 до 10. Однако pH выщелачивания из стального шлака может превышать 11, уровень, который может вызвать коррозию алюминиевых или оцинкованных стальных труб, находящихся в прямом контакте с шлак. Туфоподобные осадки, возникающие в результате воздействия на агрегаты стального шлака как воды, так и атмосферы, описаны в литературе. Туф представляет собой белый порошкообразный осадок, состоящий в основном из карбоната кальция (CaCO 3 ).Встречается в природе и обычно встречается в водоемах. Осадки туфа, связанные со стальными шлаками, приписываются выщелачиванию, смешанному с атмосферным диоксидом углерода. Свободная известь в стальных шлаках может соединяться с водой с образованием раствора гидроксида кальция (Ca (OH 2 )). Под воздействием атмосферного углекислого газа кальцит (CaCO 3 ) осаждается в виде поверхностного туфа и порошкообразного осадка в поверхностных водах. Сообщается, что осадки туфа закупоривают дренажные пути в системах дорожного покрытия. (5) Механические свойства Обработанный стальной шлак имеет подходящие механические свойства для использования в качестве заполнителя, включая хорошую стойкость к истиранию, хорошие характеристики прочности и высокую несущую способность. В Таблице 18-3 перечислены некоторые типичные механические свойства стального шлака. Таблица 18-3. Типичные механические свойства стального шлака. (3) Имущество Значение Лос-Анджелес Истирание (ASTM C131),% 20–25 Потеря устойчивости к сульфату натрия (ASTM C88),% <12 Угол внутреннего трения 40 ° — 50 ° Твердость (измеряется по шкале твердости минералов Мооса) * 6–7 Калифорния Коэффициент подшипника (CBR),% верхний размер 19 мм (3/4 дюйма) ** до 300 * Твердость доломита, измеренная по той же шкале, составляет от 3 до 4. ** Типичное значение CBR для известнякового щебня составляет 100%. Тепловые свойства Из-за своей высокой теплоемкости агрегаты стального шлака сохраняют тепло значительно дольше, чем обычные природные агрегаты. Характеристики сохранения тепла стальных шлаковых агрегатов могут быть полезными при ремонтных работах с горячей асфальтовой смесью в холодную погоду. ССЫЛКИ JEGEL. Использование заполнителей стального шлака в горячем асфальтобетоне . Заключительный отчет, подготовленный John Emery Geotechnical Engineering Limited для Технического комитета по сталеплавильным шлакам, апрель 1993 г. Коллинз Р. Дж. И С. К. Цесельски. Переработка и использование отходов и побочных продуктов в строительстве автомобильных дорог , Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Синтез практики автомобильных дорог 199, Совет транспортных исследований, Вашингтон, округ Колумбия, 1994. Нурелдин, А.S. и R. S. McDaniel. «Оценка поверхностных смесей стального шлака и асфальта», представленная на 69-м ежегодном заседании Совета по транспортным исследованиям, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1990 г. Эмери, Дж. Дж. «Использование шлака при строительстве тротуаров», Расширение совокупных ресурсов . Специальная техническая публикация ASTM 774, Американское общество испытаний и материалов, Вашингтон, округ Колумбия, 1982 г. Gupta, J. D., and W. A. ​​Kneller. Потенциал осадка агрегатов дорожного основания .Отчет № FHWA / OH-94/004, подготовленный для Министерства транспорта Огайо, ноябрь 1993 г. Предыдущая | Содержание | Следующий

Проектирование и разработка шлаков для дуговой сварки под флюсом с использованием системы CaO-SiO 2 -CaF 2 и CaO-SiO 2 -Al 2 O 3

1.

Kolhe KP, Datta CK (2008) Прогноз микроструктуры и механических свойств многопроходного УВИДЕЛ. J Mater Process Technol 197: 241–249

CAS Статья Google Scholar

2.

Bhole SD (2006) Влияние добавок никеля и молибдена на ударную вязкость металла шва при сварке под флюсом линейных труб из стали HSLA. J Mater Process Technol 173: 92–100

CAS Статья Google Scholar

3.

Бейдохти Б., Кукаби А.Х., Долати А. (2009) Влияние добавления титана на микроструктуру и образование включений в трубопроводной стали из HSLA, сваренной под флюсом. J Mater Process Technol 209: 4027–4035

CAS Статья Google Scholar

4.

Evans GM (1996) Микроструктура и свойства сварных швов из ферритной стали, содержащей Ti и B. Weld J 75: 251–254

Google Scholar

5.

Шарма. Л., Чиббер. Р., (2018), «Проектирование и разработка флюсов для дуговой сварки под флюсом с использованием TiO ₂ -SiO ₂ -CaO и SiO ₂ -CaO-Al ₂ O ₃ флюсовая система», Journal of Process Машиностроение, ИМечэ ч. Е, т. 0 (0), стр. 1–24

6.

Дэвис М. Л. и Бейли Н. (1980), «Как состав флюса под флюсом влияет на перенос элементов», Международная конференция по тенденциям в области сталей и сварочных материалов. The Welding Institute, London, UK: Paper 34, pp. 289–302

7.

Дэвис, MLE, и Коу, FR (1977), «Химия флюсов для дуговой сварки под флюсом, Исследовательский отчет Института сварки: 39. / 1977 / M, May, pp. 1–61

8.

Андерсон В.Л., Маклин Р.А. (1974) Планирование экспериментов: реалистичный подход.Marcel Dekker, Inc., Нью-Йорк

Google Scholar

9.

Корнелл Дж. А. (2011) Эксперименты со смесями: планы, модели и анализ данных о смесях. Wiley, New York

Бронировать Google Scholar

10.

Адейай А.Д., Оявале Ф.А. (2008) Эксперименты со смесями и их применение в разработке сварочного флюса. J Braz Soc Mech Sci 30: 319–326

Статья Google Scholar

11.

Бхандари Д., Чиббер Р., Арора Н., Мехта Р. (2016) Исследование электродных покрытий на основе TiO ₂ –SiO ₂ –CaO – CaF ₂ о химическом составе металла сварного шва и механическом поведении биметаллических швов. J Manuf Process 23: 61–74

Артикул Google Scholar

12.

Мукерджи Дж. (1965), Журнал Американского керамического общества, вып. 48 (4), No. 4, pp. 210–213

13.

Eriksson G, Pelton AD (1993) Критическая оценка и оптимизация термодинамических свойств и фазовых диаграмм CaO-Al ₂ O _3, Al ₂ O ₃ -SiO ₂ и CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ систем.Metall Mater Trans B 24: 807–816

Артикул Google Scholar

14.

К. С. Миллс: (2000), Основы металлургии, под редакцией С. Ситхарамана, опубл. Abington UK

15.

KC Mills, (2011), Оценка свойств шлака, Департамент материалов, Имперский колледж, Великобритания, Южноафриканская пирометаллургия

16.

Kerstan M, Müller M, Rüssel C (2011) Бинарные, тройные и четвертичные силикаты CaO, BaO и ZnO в уплотнениях с высоким тепловым расширением для твердооксидных топливных элементов исследованы методом высокотемпературной дифракции рентгеновских лучей (HT-XRD).Mater Res Bull 46 (12): 2456–2463

CAS Статья Google Scholar

17.

Тарлаков Ю.П., Еськова И.Ф., Шевяков А.М. (1974) Спектроскопическое исследование высококремнистых стекол системы оксид лития-оксид натрия оксид кальция-диоксид кремния. Исслед. Структура Состояния Неорга Вещести 1: 7–10

CAS Google Scholar

18.

Каур Г., Кумар М., Арора А., Пандей О.П., Сингх К. (2011) Влияние Y2O3 на структурные и оптические свойства SiO2– BaO – ZnO – xB2O3– (10 − x) стекол Y2O3 и стеклокерамики .J Некристаллические твердые вещества 357 (3): 858–863

CAS Статья Google Scholar

19.

Гарай М., Сасмал Н., Молла А.Р., Кармакар Б. (2015) Структурное влияние соотношений Zn + 2 / мг + 2 на характеристики кристаллизации и микроструктуру стеклокерамики, содержащей фторфлогопит слюду. Наука твердого тела 44: 10–21

CAS Статья Google Scholar

20.

Де Фрис Р.С., Рой Р., Осборн Е.Ф. (1955) Фазовые равновесия в системе CaO-TiO ₂ -SiO ₂ .Jam Ceram Soc 38: 158–171

Google Scholar

21.

Джиндал С., Чиббер Р., Мехта Н.П. (2013) Исследование конструкции флюса для дуговой сварки под флюсом высокопрочной низколегированной стали. J Eng Manuf 227: 383–395

CAS Статья Google Scholar

22.

Ким Дж. Х., Фрост Р. Х., Олсон Д. Л., Бландер М. (1990) Влияние электрохимических реакций на состав металла сварного шва под флюсом.Сварка J 69 (12): 446–453

Google Scholar

23.

Джиндал С., Чиббер Р., Мехта Н. П. (2014) Моделирование химического состава флюса для сварки под флюсом высокопрочных низколегированных сталей. J Eng Manuf 228: 1259–1272

CAS Статья Google Scholar

24.

Даллам CB, Лю С., Олсон Д.Л. (1985) Зависимость микроструктуры и вязкости сварных соединений HSLA от состава флюса от состава флюса.Сварка J 64 (5): 140–151

Google Scholar

25.

Расходные материалы для дуговой сварки экранированных металлов для высокопрочных сталей, работы, выполненные по контракту N00014–89-J-3170, годовой отчет о ходе выполнения

26.

Рада, С., Кулеа, М., Кулеа, (2008), E, ​​J Некристаллические твердые тела, т. 354 (52–54), pp. 5491–5495

27.

Derringer G, Suich R (1980) Одновременная оптимизация нескольких переменных отклика. J Qual Technol 12 (9): 214–219

Статья Google Scholar

28.

Шарма. Л., Чиббер. R., (2018), «Механические свойства и поведение водородного растрескивания сварных деталей API X70 SAW», IJPVP, vol. 165, pp. 193–207

сварочный шлак — португальский перевод — Linguee

С другой стороны, сварочные материалы, тип на e s сварочный шлак , f um es и / или концы в зависимости […] по типу расходных материалов. esab.co.uk	Os consum v eis d e soldagem, por o ut ro l ado, ger am escria de s soldagem, fumo e / ou pontas […] de elctrodos, dependendo do tipo de consumvel. pt.esab.net
Наша дробеструйная установка — это оборудование для предварительной обработки сварных конструкций, H-стали и фасонной стали.Он в основном используется для выполнения функции дробеструйной обработки по направлению к поверхности […] стального сырья, из которых […] может удалить ржавый sc al e , сварочный шлак a n d валковая шкала на […] , получая при этом равномерный металлический блеск. jgrollformingmachine.com	A nossa mquina de jateamento um equipamento de pr-tratamento para a limpeza de estruturas soldadas, de ao e forma de ao H.принцип использования для выполнения упражнения для высшего качества […] материал de ao bruto, средство для удаления подъёмов […] escal a enfer ruj ado , escrias d e solda e esc ala r ol или sobre […] superfcie, obtendo assim o brilho metlico uniforme. jgrollformingmachine.com.pt
Анализатор s o f сварочный шлак d e pe nds на расходные материалы […] , но CaF2 и оксиды Ca, Mg, Al, Mn, Ti, Fe, Si являются общими компонентами. esab.co.uk	A an lise d a escria da soldagem d ep end e dos c onsumveis […] использует массу CaF2 и оксиды кальция, магния, алюминия, марганца, титана, железа, кремния и привычных компонентов. pt.esab.net
В некоторых случаях загрязнения du e t o сварочный шлак i s s o интенсивный, что он может […] можно чистить только металлической щеткой. ifmefector.net	Em algumas применяется к […] sujid ad e dev ido a escrias d e soldagem t o grand e que s […] uma escova metlica a pode limpar. ifmefector.net
Включаем не только информацию […] о сварочном дыме, из чего состоит продукт, а также о здоровье и безопасности […] меры, но и информация a bo u t сварочные шлаки . esab.ae	Inclumos no apenas informaes sobre os fumos da […] Soldagem, em que consiste o produto e medidas de sade e segurana mas tambm […] infor ma es sob re as escrias da soldagem . pt.esab.net
При температуре шлака и его электропроводности тем самым […] увеличивается, дуга […] погашен и t h e сварка c u rr Ent проводится через mo lt e nag745 907 907 907 907 nag745 907 w he re the neces sa r y сварка e n er gy произведен […] через сопротивление. esab.lv	Quando a temperatura da escria e a sua Capacidade pipeline […] aumentam, o arco extingue-se […] a cor re nte d e soldadura cond uz i da atr avs d a escria f do 907 ge ndo a en er gia de soldadura ne cess r ia atravs […] de resistncia. pt.esab.net
При t h e сварка f l ux , который помещается в совместный расплав s, a 907 907 907 p o ool производится и затем увеличивается […] в глубину. esab.lv	Quando se […] adiciona flux o na ju nta de soldadura, es te funde e forma-se u m nhoria 9045 907 esc 907 qu e au ment a em profundidade. pt.esab.net
Краковский сталелитейный завод Nowa Huta, по-прежнему один из крупнейших в Европе, […] имеет лар ge s t шлак w a st e гора в […] мира. america.gov	A usina de ao Nowa Huta, em Cracvia, ainda uma das maiores da Europa, tem a maior […] montanha de res duo s d e escria d o m und o . america.gov
Расчет основан на карбонате […] содержания технологических входов (в том числе […] зола-унос na c e шлак ) w it h цементная печь […] пыли (CKD) и байпасной пыли вычитается из […] потребление сырья и соответствующие выбросы, рассчитанные в соответствии с разделом 2.1.2.2, в случае, если ЦП и байпасная пыль покидают систему печи. eur-lex.europa.eu	O clculo deve basear-se no teor de carbonato […] das entradas no processo (включая […] cinzas v ol ante s ou escrias de a lto- fo rno) com […] стихотворения Форно де цименто и стихи […] de diverao (обход) deduzidas do consumo de matrias-primas e das respectivas emisses calculadas de acordo com o ponto 2.1.2.2, caso o sistema de fornos liberte poeiras de forno de cimento e poeiras de diverao. eur-lex.europa.eu
Berardo поставил сырье, и они возобновили работу закрытых нефтеперерабатывающих заводов. […] из-за короткого замыкания e o f шлак . зеркало.berardocollection.com	Berardo forneceria a matria-prima eles reactivariam as refinarias que estavam […] fechadas p или falt и и resduos . зеркало.berardocollection.com
Он применяется, в частности, к работникам, работающим с […] лазеры и электр ic a l сварка e q ui pment, те в […] сталелитейная и стекольная промышленность и те […] работают на предприятиях по искусственному дублению. europa.eu	Aplica-se, nomeadamente, aos trabalhadores que trabalham com […] лазеры e eq uipam ent o d e solda e lc tri ca, a os trabalhadores […] das indstrias do ao e vidreira […] e aos que trabalham em empresas de curtio искусственный. europa.eu
перенос военных действий на участок Флашинг Восток влечет за собой […] значительное уменьшение площади поверхности, используемой для сборки, […] панельное здание, s te e l сварка , p ip ing и различные […] других видов деятельности. eur-lex.europa.eu	a mudana das actividades militares para Vlissingen Oost Implica Uma Redo Signativa […] супер окупада для монтажа, а […] construo d e pain is, a soldagem de a o, tubagem e […] diversas outras actividades. eur-lex.europa.eu
Сварка g a se s, такие как ацетилен, только […] транспортируется в баллонах и под низким давлением. eur-lex.europa.eu	Os ga ses de soldadura, co mo o ac et ileno, […] apenas so transportados em garrafas e sob baixa presso. eur-lex.europa.eu
Большой вылет электрода может быть преимуществом […] так как это позволяет..] расплавленного основного материала и меньше тепла. esab.lv	Использование длинных выступов […] pode ser vantajosa, j que permite uma […] maior v eloci dad e de soldadura, p ro duz meno s материал […] базовых фундидо и менос калорий. pt.esab.net
Крупнозернистый в e d шлак a c cu мулаты в […] днище камеры сгорания. изд. П.	A s escrias, de gr anul om etria grosseira, […] ficam acumuladas no fundo da cmara de combusto. изд. П.
Иск против Гердау Аоминаса в связи с отменой […] договор на поставку y o f шлак a n d компенсация […] за убытки. gerdau.com.br	Ao cvel movida contra a controlada […] Gerdau Aominas S.A., teno por objeto a resciso de contrato […] de forn ec iment o d e escria e in deniz a o por […] perdas e danos. gerdau.com.br
Что касается расторжения контракта и требования о возмещении ущерба поставщику, суд штата Минас-Жерайс поддержал решение о расторжении контракта и принял […] обращение Гердау Аоминаса об осуждении поставщика […] для оплаты стоимости s o f slag r e mo val, отклонение […] по заявке поставщика. gerdau.com.br	Quanto resciso e no ser devida a multa pretendida pelo fornecedor, o Tribunal de Alada de Minas Gerais Подтверждает решение о разрешении на противодействие и deu Provimento ao Recurso da Gerdau […] Aominas, para condenar or fornecedor pelos […] custos de r etira da de escria, m ant endo a улучшенная […] quanto ao pedido do mesmo. gerdau.com.br
До того, как появился керамзит, были, конечно, попытки использовать другие […] подложки, в том числе l av a , шлак , a и даже щетина из ПВХ. webmagazine.lanxess.com	Antes da argila expandida ser empregada, […] Claro Que Houve Tenativas de Se utilizar Outras Subsncias, […] Incluindo a lava, la va escoricea e at mesm o cerdas de PVC. webmagazine.lanxess.com.br
К ним относятся зола a n d шлак , f ly зола и котельная пыль. europarl.europa.eu	Esta defi ni o i ncl ui escrias e cin zas d ep ositadas, […] cinzas volantes e poeiras da caldeira. europarl.europa.eu
У них есть возможность проникать в небольшие внутренние […] диаметров, а также покрывают внешние поверхности больших диаметров для […] по окружности и продольно дюйма a l сварка o f j oints. korenmachinery.com	Tm a Capicidade de alcancar pequenos dimetros internos bem como […] cobrir as superfcies exteriores de grandes […] dimetros t anto par a a soldagem cir cun feren ci al e продольный […] das articulaes. korenmachinery.com.pt
T h i s сварка r o ta Tor используется для сварки цилиндров. korenmachinery.com	E st e rotador d e soldagem usa do p ar a soldar c il indros. korenmachinery.com.pt
Шлак p i le , вынос частиц на соседние […] участков и домов и отложений вдоль нижней части эрозионных оврагов, ухудшающих обзор. deflor.com.br	P ilha d e escria s id err gica , carreando […] частичных остатков и соседних участков, и осадочных остатков, которые являются частями байшас […] эрозии, присутствующие визуально негативно. deflor.com.br
Необходимо исправить на нескольких языках название […] product ‘b as i c шлак ‘ t o крышка […] такой же товар. eur-lex.europa.eu	needrio corrigir a designao do […] produto ba si c шлак em vrias lnguas, […] de forma a que o produto designado seja o mesmo. eur-lex.europa.eu
дно как h , шлак a n d котельная пыль из […] совместное сжигание опасных веществ europarl.europa.eu	c i nz as, escrias e p oe ira s de ca ldeiras […] de co-incinerao, Contendo substncias perigosas europarl.europa.eu
Поскольку Сидмар и Клкнер Шталь производят разные сорта […] стальных труб, а так как их всего […] региональные рынки f o r шлак a n d доменный газ, […] ограничения конкурса нет […] после этой концентрации на этих рынках. europa.eu	Dado que a Sidmar e a Klckner Stahl produzem Diferentes […] Типы трубок для ао и тандем конта […] que os m ercad os da escria e do gs d e alto-forno […] so apenas de sizeso Regional, […] esta operao de contrao no d origem a qualquer restrio da concorrncia nos mercados em causa. europa.eu
Во время процесса в доменной печи различные реакции восстановления или окисления […] , которые приводят к производству металлического железа, оксидов углерода и прочего […] материалы общеизвестные a s ‘ шлак guide.echa.europa.eu	Durante o processo no alto-forno verificam-se vrias reaces de reduo ou oxidao […] que resultam na produo de ferro metlico, xidos de carbono e outros materiais conhecidos […] colec ti vame nte co mo ‘escria guide.echa.europa.eu
GC 070 ex 261 9 0 0 Шлак a r — это ing от производства чугуна и углеродистой стали (включая низколегированную сталь), за исключением t ho s e шлаки w h ic h были специально произведены […] для удовлетворения как национальных […] и соответствующие международные требования и стандарты (*). eur-lex.europa.eu	G C 070 e x 2 619 00 Escrias pro ven ien tes d e fabricao do ferro ou de ao-carbono (включая ligado ) исключая ind oa s escrias p rod uzi das e sp ecificamente […] для удовлетворения […] os Requisitos e normas nacionais e internacionais pertinentes (*). eur-lex.europa.eu
Промышленные отходы, подлежащие защите, — сталь . […] мельница взрывная мех na c e шлак i n v ery high piles. deflor.com.br	Промышленное решение […] ser prot eg ido um a escria s ide rrgi ca proviente […] de alto forno e aciaria, disposto em pilhas muito altas. deflor.com.br
T h e шлак s p la shing техника us e s slag 907 907 mah ining из […] предыдущий нагрев для покрытия и защиты огнеупорной футеровки конвертера. danieli-corus.nl	A tcnica deve st iment o c om escria em pre ga os r ejeitos do […] processo prvio para revestir e proteger or revestimento refratrio do convertor. danieli-corus.nl
Slag R e cy cling, компания, занимающаяся чистым бизнесом, специализируется на переработке отходов крупнейшего в Европе сталелитейного завода в районе Нова-Гута в Кракове в строительные материалы, которые используются, например, для восстановления самой большой средневековой площади Европы. , выше, также в Кракове. america.gov	A Slag Recycling, empresa Participante do programa Clean Business, especializada em transformar os resduos do que foi a maior usina de ao da Europa no distrito Nowa Huta, em Cracvia, em material de construo, usado por exemplo para repavimentar a maior praa средневековая Европа , acima, tambm em Cracvia. america.gov

Использование флюса для изготовления титановой сварочной проволоки из стали ER80-G

Для улучшения поверхностных дефектов пряди используется флюс для сварочной проволоки с титаном ER80-G.Состав флюса для литейной формы рассчитывается на основе анализа характеристик затвердевания ER80-G и диаграммы изотермического сечения шлаковой системы, моделируемой программным обеспечением FactSage для термодинамики. Титаносодержащая сварочная проволока ЭР80-Г относится к перитектическим сталям. Диапазон температур плавления новой системы флюсов для литейной формы составляет от 1030 ^∘ C до 1129 ^∘ C, диапазон скорости плавления от 58 до 64 с, диапазон вязкости при температуре 1300 C составляет от 0.От 33 Па · с до 0,50 Па · с, диапазон температур кристаллизации составляет от 1160 ° C до 1293 ° C, диапазон кристаллической фракции составляет от 34% до 85%. Поверхностные дефекты стренги, такие как поперечное углубление, продольное углубление, шлакоотвод и т.д., были явно улучшены, когда в производстве использовались флюсы для литейной формы F3, F5, F9 новой конструкции соответственно. Эти результаты показывают, что основность 0,9 с 28,4% -CaO, 31,6% -SiO ₂ , 3% -MgO, 10% -Na ₂ O, 10% -CaF ₂ , 6% -Al ₂ O ₃ , 1% -Fe ₂ O ₃ , 10% -T _c и все группы с 1.0 и 1,1 основности показывают лучшие свойства для титаносодержащей сварочной проволоки из стали ЭР80-Г.

1 Введение

TiN был получен из комбинации [Ti], и [N] играет роль в фиксации азота для Ti-содержащей сварочной проволоки из стали ER80-G, которая улучшает способность металла сварного шва противостоять отверстиям, связанным с газом азота, и снижает разбрызгивание на 30%. до 50%. Эта сталь широко применяется в области сварки, такой как автомобили, корабли, мосты и другие стальные конструкции [1, 2, 3, 4, 5]. Но сложность непрерывной разливки возникает из-за блокировки форсунок и холодной стали, а также из-за большого количества поверхностных дефектов стренги, таких как поперечное углубление, продольное углубление, шлаковый желоб, шлаковый лоток и так далее.

Сталь для сварочной проволоки с титаном, изобретенная сначала в Японии, имела меньше брызг и лучше осаждалась, а затем она получила широкую популяризацию [6, 7]. Shagang [9], qinggang [10], tanggang [11] и taigang [12] изготовили титаносодержащую сварочную проволочную сталь, которая преодолела проблему блокировки сопла и холодной стали за счет оптимизации отношения [Al] — [ Ti] — [O] — [N] и параметры процесса. Но исследований дефектов поверхности титаносодержащей сварочной проволоки из стали ЭР80-Г относительно немного.Качество поверхности тесно связано со свойствами флюса для литейной формы, если вязкость и температура плавления высоки, что приведет к тому, что слой жидкого флюса станет тоньше, а затем спеченный слой и слой порошка будут легче течь в зазор, когда пресс-форма колеблется, в то время как слой жидкого флюса движется неравномерно, что приводит к неравномерности теплопередачи, что может вызвать дефекты поверхности.

Флюс кристаллизатора для стали ER80-G с титановой сварочной проволокой является особенным из-за возбуждения реакции на границе раздела сталь-шлак [Ti] + (SiO ₂ ) = (TiO ₂ ) + [Si], что составляет произошла в кристаллизаторе при непрерывной разливке.Он изменяет состав литейных флюсов, увеличивает основность и температуру плавления, снижает вязкость [13, 14, 15, 16, 17, 18]. Таким образом, слой жидкого шлака нестабилен, что приводит к плохой смазке и теплопередаче.

Флюс кристаллизатора играет важную роль в непрерывной разливке, и его структура в кристаллизаторе показана на рисунке 1. Слой жидкого шлака, спеченный слой и слой порошкообразного шлака находятся на поверхности расплавленной стали, а пленка жидкого шлака между стенкой кристаллизатора и исходной оболочкой находится кристаллическая пленка и стекловидная пленка шлака [19].Пленка жидкого шлака действует как смазка, может уменьшать трение между стенкой кристаллизатора и кожухом, кристаллическая пленка может управлять горизонтальной теплопередачей кожуха [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26].

Рисунок 1

Схематическое изображение структуры флюса формы

В соответствии с технологическими параметрами титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G, ее характеристики затвердевания и влияние компонентов на температуру плавления и вязкость шлаковой системы моделировались с помощью программы термодинамики Fact-Sage, а вязкость подчинялась эмпирической формуле , ŋ ₁₃₀₀ ∘ _C · V _c = 0.5 ~ 0,7 [19], для титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G, размер отливки которой составлял 165 мм × 165 мм, а скорость разливки составляла 1,7 м / мин, а затем был разработан состав флюса для кристаллизатора. Относительные физические и химические свойства, характеристики плавления, характеристики вязкости и характеристики кристаллизации были измерены с помощью автоматического тестера температуры плавления шлака и скорости плавления, ротационного вискозиметра Брукфилда и SHTT / DHTT. Затем путем анализа результатов измерений было определено содержание компонентов флюса в кристаллизатор для стали ER80-G с титановой сварочной проволокой, что имело значение для руководства при проектировании флюса для литейной формы.

2 Экспериментальные методы

Характеристики затвердевания титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G были смоделированы с помощью схемы затвердевания модуля «Equilib» в программе FactSage, расчетная температура была установлена ​​на уровне 1530 ^∘ C ~ 1430 ^∘ C для наблюдения за затвердеванием. При проведении процесса при высокой температуре содержание углерода было установлено на уровне 0 ~ 0,2% для изучения влияния разного содержания углерода на режим затвердевания, а составы приведены в таблице 1.

Таблица 1

Состав титаносодержащей сварочной проволоки из стали ЭР80-Г (мас.%)

К	Si	млн	S	-P	Ni	Пн	Кр	Ti
0,07 ~ 0,09	0,40 ~ 0,50	1,50 ~ 1,60	≤ 0,015	≤ 0.02	1,60 ~ 1,75	0,30 ~ 0,45	0,35 ~ 0,45	0,05 ~ 0,07

Флюс для литейной формы использовался на основе коммерческого эталонного литейного флюса для титановой сварочной проволоки из стали ER80-G, конкретные компоненты перечислены в таблице 2. F0 представляет собой исходный флюс для литейной формы CaO-SiO ₂ — Al ₂ O ₃ традиционная система основного шлака.

Таблица 2

Удельные компоненты исходного литейного флюса (мас.%)

Флюс	CaO	SiO 2	R	Al 2 O 3	Fe 2 O 3	Na 2 O	CaF 2	MgO	Tc
F0	28.9	31,8	0,9	5,6	1	5	4,6	0,8	16

Направление конструирования флюса для пресс-форм было определено характеристиками затвердевания титаносодержащей сварочной проволоки ER80-G. Между тем, модуль «фазовая диаграмма» программного обеспечения FactSage использовался для моделирования тройных фазовых диаграмм для анализа влияния компонента на температуру плавления литейного флюса, а также были использованы модули «Equilib» и «Visacity» программного обеспечения FactSage. для расчета вязкости флюса для литейной формы при температуре 1300 ° C, а уравнение Эйнштейна-Роско, используемое при расчете вязкости твердых и жидких смесей, было показано в уравнении 1.Диапазон содержания компонентов в формовочном флюсе был разработан в соответствии с результатами моделирования в программном обеспечении FactSage.

(1) Вязкость ( s о л я d + л я q ты я d м я Икс т ты р е ) ≈ Вязкость ( л я q ты я d ) + ( 1 — твердый доля ) — 2.5

Где вязкость _{( твердый + жидкая смесь )} — расчетная вязкость смесей, вязкость _{( жидкость )} — вязкость жидкого флюса, которая может быть рассчитана из модуля «Вязкость» из компонента флюса формы. рассчитывается из модуля «Равновесие»; твердая фракция — это объемная доля твердых веществ в смесях, которую можно рассчитать с помощью модуля «Равновесие» при заданном составе флюсовой системы.

Автоматический тестер температуры плавления шлака и скорости плавления использовался для проверки характеристики плавления, его точность составила ± 3 ^∘ C.Цилиндр φ 3 мм × 3 мм, приготовленный измельчением флюса для литейной формы до 200 меш, нагревали в нагревательной печи, высоту образца наблюдали в процессе плавления, а температуру плавления определяли в соответствии с отраслевым стандартом (YB / Т 186-2001) из Китая. Температура, при которой высота образца становится 3/4 исходной высоты, используется в качестве температуры размягчения, соответствующие температуры 1/2 и 1/4 являются соответственно точкой плавления и температурой текучести флюса для литейной формы.Во-первых, K ₂ SO ₄ , температура плавления 1067 ^∘ C, использовался в качестве стандартного образца для оценки точности оборудования. Во-вторых, образец флюса для литейной формы был испытан три раза с разницей между самым высоким значением теста и самым низким значением теста менее 20 ^± ° C, а затем соответствующая температура была получена путем вычисления среднего значения трех испытаний. Если нет, он будет проверять снова. Скорость плавления выражали временем плавления образца, испытанного при 1350 ° C, образец также испытывали трижды, а затем вычисляли его среднее значение.Схема автоматического тестера температуры плавления шлака и скорости плавления показана на рисунке 2.

Рисунок 2

Схема автоматического тестера температуры плавления шлака и скорости плавления

Вязкость формовочного флюса проверялась на ротационном вискозиметре Брукфилда. 300 г безуглеродного литейного флюса помещали в графитовый тигель φ 56 мм × 80 мм. Его нагревали в печи MoSi ₂ и нагревали до 1400 ^∘ ° C в течение 10 мин, что делало состав формовочного порошка однородным.Вязкость была измерена при понижении температуры до 1300 C. Схема ротационного вискозиметра Брукфилда показана на рисунке 3.

Рисунок 3

Схема ротационного вискозиметра Брукфилда

Температуру кристаллизации и кристаллическую фракцию измеряли SHTT / DHTT. Сначала образец был полностью обезуглерожен в глушителе при температуре 700 C.Во-вторых, образец, который необходимо хорошо перемешать, измельчали ​​до 200 меш. В-третьих, образец, который был приготовлен в виде пасты с безводным этанолом, был установлен на термопаре типа B со специальной системой контроля температуры. Образец нагревали до 1500 ^∘ ° C со скоростью 10 ^∘ ° C / с и выдерживали в течение 5 минут для удаления пузырьков и гомогенизации химического состава, и его тестировали при скорости охлаждения 50 ^∘ ° C / с. . K ₂ SO ₄ , температура плавления 1067 ^∘ ° C, использовали в качестве стандартного образца для оценки точности оборудования перед измерением образца.Температура кристаллизации флюса для литейной формы была достигнута путем расчета среднего значения трехкратного результата испытаний, разница между которыми составила менее ± 10 ° C, в противном случае это необходимо повторить. Кристаллическую фракцию рассчитывали с помощью программного обеспечения. Схема SHTT / DHTT показана на рисунке 4.

Рисунок 4

Схема SHTT / DHTT

3 Результаты и обсуждение

3.1 Характеристики затвердевания

На рисунке 5 показаны характеристики затвердевания сварочной проволоки из стали, содержащей титан ER80-G.

Рисунок 5

Процесс отверждения ER80-G при высокой температуре

Температура ликвидуса сварочной проволоки из стали, содержащей титан ER80-G, составляла около 1513 ^∘ C. Режим затвердевания был L → L + δ → L + γ + δ → L + γ → γ .Перитектическая реакция L + δ → γ возникла среди 1490 ^∘ C ~ 1485 ^∘ C, принадлежащих перитектической стали. Степень компактности аустенита, который представляет собой гранецентрированную кубическую структуру, выше, чем у феррита δ , который представляет собой объемно-центрированную кубическую структуру [27, 28, 29]. Объем нити резко сократился, когда произошла перитектическая реакция. Если флюс формы не течет равномерно, теплопередача оболочки пряди будет неравномерной, и проблема качества поверхности будет легко вызвана.

Контроль теплопередачи следует учитывать при проектировании нового литейного флюса для титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G. Горизонтальную теплопередачу исходной оболочки прядей на мениске можно контролировать, регулируя температуру кристаллизации и кристаллическую фракцию флюса формы [30]. Между тем, следует учитывать вязкость, температуру плавления и скорость плавления флюса формы. обеспечение разумного течения слоя жидкого флюса и хорошего смазывающего эффекта.

3.2 Фазовая диаграмма изотермического разреза

На рисунке 6 показана тройная фазовая диаграмма CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ , рассчитанная с помощью программного обеспечения для моделирования FactSage. Температура была установлена ​​на уровне 1100 ° C ~ 1600 ^∘ ° C, а длина шага составляла 20 ^∘ ° C, чтобы соответствовать фактическим условиям производства.

Рисунок 6

CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ тройная фазовая диаграмма

Диапазон температур осаждения минеральной фазы составлял от 1184 ^∘ C до 1726 ^∘ C, температура плавления области, окруженной синей кривой, была ниже, примерно 1184 ^∘ C ~ 1298 ^∘ C.Рядом с номером 28 имелась область с более низкой температурой плавления, соответствующая более низкой основности флюса для литейной формы, что являлось недостатком для контроля теплопередачи оболочки пряди. Область с низкой температурой плавления также появилась рядом с числами 26 и 27, что соответствует диапазону основности флюса литейной формы в пределах 0,9 ~ 1,1, что показано изобарической кривой 1 и 2. Таким образом, бинарная основность CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ шлаковая система была рассчитана на 0,9 ~ 1,1.

Влияние различного содержания CaF ₂ , Na ₂ O и MgO на температуру плавления и вязкость CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ трехкомпонентная система шлака рассчитывалась с помощью программного обеспечения FactSage , и изучен оптимальный их контентный диапазон.

На рисунке 7 показан изотермический разрез трехкомпонентной шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ с содержанием CaF ₂ составляло 4%, 6%, 8% и 10%.

Рисунок 7

Изотермический разрез трехкомпонентной шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ с содержанием CaF ₂ составляет 4%, 6%, 8% и 10%

Температура синей изотермы составляла около 1250 ° C, что являлось областью низкой точки плавления, и температура кривой изотермы упорядоченно возрастала изнутри наружу.Область с низкой температурой плавления постепенно увеличивалась с увеличением CaF ₂ , что предполагало, что CaF ₂ может значительно снизить температуру плавления флюса для литейной формы. Long и др. . [31] считают, что CaF ₂ , содержание которого составляет менее 12%, очевидно, может снизить температуру плавления литейного флюса с высокой основностью. Ван и др. . [32] обнаружили, что B ₂ O ₃ и CaF ₂ могут снизить температуру плавления, как и вязкость.Таким образом, диапазон содержания CaF ₂ был разработан на уровне 4% ~ 10%.

На рисунке 8 показан изотермический разрез трехкомпонентной шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ с содержанием MgO 2%, 4%, 6% и 8%.

Рисунок 8

Изотермический разрез CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ трехкомпонентная шлаковая система с содержанием MgO 2%, 4%, 6% и 8%

При увеличении содержания MgO область с низкой температурой плавления переходит в область низкой основности, температура плавления увеличивается, и области кристаллизации волластонита и клинопироксена постепенно расширяются.Когда основность составляла 0,9 ~ 1,1 и содержание MgO составляло 2%, наблюдалась область с низкой температурой плавления. Ван и др. . [33] обнаружили, что увеличение 1% MgO увеличивает температуру плавления примерно на 20 ^∘ ° C, когда содержание MgO составляет от 2% до 8%. Таким образом, содержание MgO было рассчитано на уровне 1% ~ 3%.

На рисунке 9 показан изотермический разрез трехкомпонентной шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ с содержанием Na ₂ O 5%, 7%, 9% и 11%.

Рисунок 9

Изотермический разрез трехкомпонентной шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ с содержанием Na ₂ O составляет 5%, 7%, 9% и 11%

При увеличении содержания Na ₂ O область с низкой температурой плавления постепенно увеличивается, и ее температура снижается с 1130 ^∘ ° C до 994 ° C. системы шлака CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ можно регулировать в широком диапазоне.Исследования подтвердили результат [31, 34, 35]. Таким образом, содержание Na ₂ O было рассчитано на уровне 5% ~ 11%.

Вязкость флюса для форм с различным содержанием MgO, Na ₂ O, CaF ₂ рассчитывалась с помощью модели «Equilib» и модели «Visacity» программного обеспечения FactSage. На рисунке 10 показана кривая изменения содержания компонентов и вязкости, построенная с помощью программного обеспечения Origin.

Рисунок 10

Кривая изменения содержания компонентов и вязкости

При увеличении содержания MgO, Na ₂ O, CaF ₂ вязкость литейного флюса снижается.Однако степень снижения вязкости была различной для трех компонентов, и порядок их способности снижать вязкость был следующим: CaF ₂ > Na ₂ > MgO.

Таким образом, основная шлаковая система литейного флюса была предложена как трехкомпонентная система шлака CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ , а основность составляла 0,9 ~ 1,1. Содержание MgO составляло 1% ~ 3%, содержание Na ₂ O составляло 6% ~ 10%, содержание CaF ₂ составляло 8% ~ 10%, содержание Al ₂ O ₃ составляло 6%, а содержание Fe ₂ O ₃ составляло 1%.Углеродный материал, содержание которого составляло 10%, состоял из графита и технического углерода, и их соотношение составляло 2: 1. F1 ~ F9 был новым дизайном девяти групп шлаковой системы CaO-SiO ₂ -Al ₂ O ₃ . Конкретные компоненты перечислены в таблице 3.

Таблица 3

Удельные компоненты флюсов для форм (мас.%)

уровень					элемент
	CaO	SiO 2	R	Al 2 O 3	Fe 2 O 3	Na 2 O	CaF 2	MgO	Tc
F1	32.2	35,8	0,9	6	1	6	8	1	10
F2	30,3	33,7	0,9	6	1	8	9	2	10
F3	28.4	31,6	0,9	6	1	10	10	3	10
F4	32,5	32,5	1,0	6	1	6	10	2	10
F5	32	32	1.0	6	1	8	8	3	10
F6	31,5	31,5	1,0	6	1	10	9	1	10
F7	33	31	1.1	6	1	6	9	3	10
F8	33,5	30,5	1,1	6	1	8	10	1	10
F9	33	30	1.1	6	1	10	8	2	10

3.3 Характеристика плавления

На рис. 11 показаны результаты измерения температуры размягчения, точки плавления, температуры текучести и скорости плавления флюсов для литейных форм, полученные с помощью автоматического тестера температуры плавления шлака и скорости плавления.

Рисунок 11

Температура плавления флюсов от 0 до 10

Температура размягчения исходного флюса для литейной формы составляла 1118 ° C, температура плавления составляла 1123 ^∘ ° C, температура текучести составляла 1233 ° C, а скорость плавления составляла 140 с.Диапазон температур размягчения девяти групп вновь разработанных флюсов для литейной формы составлял от 977 ^∘ C до 1116 ^∘ C, диапазон температур плавления был от 1030 ^∘ C до 1129 C, диапазон температур текучести был от 1072 От ^∘ C до 1163 ^∘ C, а диапазон скоростей плавления составлял от 58 до 64 с.

При увеличении содержания MgO, Na ₂ O и CaF ₂ температура размягчения, точка плавления и температура ликвидуса [36] литейного флюса демонстрируют тенденцию к снижению при сравнении температур плавления F0, F1, F2. и группы F3 с базисностью 0.9. Функция MgO, Na ₂ O, CaF ₂ , которые могут снижать температуру плавления, была согласована с основностью 1,0 и 1,1.

R1, R2 и R3 представляли соответственно основность 0,9, 1,0 и 1,1, N1, N2, N3 представляли соответственно 6%, 8% и 10% содержание Na ₂ O, M1, M2, M3 представляли соответственно 1 %, 2%, 3% содержания MgO, C1, C2 и C3 представляли соответственно 8%, 9% и 10% содержание CaF ₂ . Последовательность точек плавления была H _R3 > H _R2 > H _R1 , H _N1 > H _N2 > H _N3 , H _M1 > H _M2 > H _M3 , H _C1 > H _C2 > H _C3 посредством средневзвешенного расчета температур плавления различных групп.Результаты показали, что температура плавления литейного флюса увеличивается с увеличением основности, в то время как Na ₂ O, MgO и CaF ₂ могут снижать температуру плавления.

Средняя скорость плавления F1 ~ F9 составляла около 60 с, а F0 — 140 с. Результаты показали, что скорость плавления литейного флюса явно снижалась с увеличением содержания углерода.

3.4 Вязкостная характеристика

На рис. 12 показаны результаты испытаний вязкости флюсов для пресс-форм, полученные с помощью ротационного вискозиметра Брукфилда.

Рисунок 12

Вязкость флюсов от 0 до 10

Вязкость исходного флюса формы составляла 0,73 Па · с при температуре 1300 C. Вязкость девяти групп вновь разработанных флюсов формы составляла от 0,33 Па · с до 0,50 Па · с при температуре 1300 ^. C.

Последовательность вязкости составила η _{R 1} > η _{R 2} > η _{R 3} посредством расчета средневзвешенного значения вязкости литейных флюсов различной основности.Результат показал, что вязкость литейного флюса снижалась с увеличением основности. На рисунке 13 показан процесс реакции между CaO и цепочечным кремний-кислородным тетраэдром, O ^2-, поступающий из CaO, может заменить мостиковый кислород в цепочечном кремний-кислородном тетраэдре, который был назван немостиковым кислородом. может превратить цепочечную структуру в образец. Количество немостикового кислорода и соотношение кислород-кремний увеличиваются, когда основность, содержание MgO и Na ₂ O увеличивается, поэтому вязкость снижается.Существуют две различные модели роли CaF ₂ в структуре силикатной сетки [37], одна из них — модели Биллса, согласно которым CaF ₂ в основном используется в качестве разбавителя и не участвует в разрушении мостикового кислорода. Другой была модель Geist, которая предполагала, что CaF ₂ использовался в качестве модификатора сети. Некоторые исследования [38, 39, 40, 41, 42, 43] предполагают, что связь Si-F образована замещением атома O связи Si-O. Однако, Sasaki et al . [44] и Гао и др. .[45] обнаружили, что связь Si-F не ​​может образовываться в шлаковой системе Na ₂ O-NaF-SiO ₂ . Миллс [46] считал, что CaF ₂ использовался только в качестве разбавителя для снижения вязкости. Перссон и Ситхараман [47] предположили, что CaF ₂ использовался в качестве модификатора сетки в кислом силикатном шлаке и работал как разбавитель в щелочном силикатном шлаке. Независимо от роли CaF ₂ , он может снизить вязкость литейного флюса.

Рисунок 13

Реакция СаО и цепочечного кремний-кислородного тетраэдра

Последовательность вязкости была η _{M 1} > η _{M 2} > η _{M 3} , η _{N 1 2 > η N 3 и η C 1 > η C 2 > η C 8 средневзвешенное вязкости разных групп.Результаты показали, что MgO, Na 2 O и CaF 2 могут снизить вязкость так же, как результаты моделирования FactSage. С точки зрения эффективности снижения вязкости CaF 2 был лучше, чем Na 2 O, а MgO был последним.}

3,5 Характеристика кристаллизации

На рис. 14 показаны температура кристаллизации и кристаллическая фракция десяти групп формовочного флюса с помощью SHTT / DHTT.

Рисунок 14

Температура кристаллизации и кристаллическая фракция литейного флюса

Последовательность кристаллических фракций была R3> R2> R1 с помощью средневзвешенного расчета кристаллической фракции различных групп флюса для литейной формы, который показал, что увеличение основности флюса для литейной формы благоприятно сказывается на кристаллизации.

Температура кристаллизации F0 составляла 1045 ^∘ ° C, а температура оболочки пряди на выходе из кристаллизатора составляла около 1100 ^∘ ° C [30], это означало, что не было пленки жидкого шлака, что приводило к плохому смазывающему эффекту. . Эффективность регулирования теплопередачи была плохой, так как его кристаллическая фракция составляла 15%. Если бы это применялось для производства перитектической стали, поверхностная продольная трещина могла возникнуть легко. Диапазон температур кристаллизации F1 ~ F9 составлял более 1100 ^∘ C.Кристаллическая фракция F1 и F2 составляла 34% и 42%, что было относительно низким, что приводило к неудовлетворительному эффекту регулирования теплопередачи. Диапазон кристаллической фракции F3 ~ F9 составлял от 56% до 85%, они не только обеспечивали функцию смазки, но и эффективно контролировали горизонтальную теплопередачу исходной оболочки прядей, что благоприятствовало качеству поверхности.

4 Эффект применения

Технологический процесс производства титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G заключался в следующем: конвертер 120 т — низкотемпературное рафинирование — непрерывная разливка.Размер стренги 165 мм × 165 мм, скорость разливки 1,7 м / мин, конусность кристаллизатора 0,87% / м, температура разливки 1530 ³ ° C ~ 1560 ^∘ ° C. Флюс для кристаллизатора F0. , F3, F5 и F9 применялись для производства титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G. На рис. 15 показана исходная морфология поверхности прядей при использовании различных флюсов для форм.

Рисунок 15

Оригинальная морфология поверхности пряди

При использовании флюса для кристаллизатора F0 при производстве титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G на поверхности заготовки возникали поперечные впадины с одинаковым расстоянием, продольные впадины разной длины, шлаковые ямы, шлакоблоки.Плохое качество поверхности стренги было тесно связано с формовочным флюсом F0. Скорость плавления 140 с была низкой, температура плавления 1123 ° C была нормальной, поэтому слой жидкого шлака становился тоньше из-за того, что он стекал в зазор, расположенный между стенкой кристаллизатора и начальной оболочкой стренги. пополняется вовремя. Таким образом, спеченный слой легче протекал в зазор при колебаниях кристаллизатора, а слой порошкообразного шлака также мог вместе стекать в зазор, что приводило к увеличению трения между начальной оболочкой прядей и стенкой кристаллизатора, а затем и шлака. бегунок и шлаковая яма проявились легко.Вязкость 0,73 Па · с была относительно высокой, что приводило к плохой текучести слоя жидкого шлака и неоднородности пленки жидкого шлака, а затем теплопередача оболочки стренги была неоднородной, что было легко исправить. вызывают депрессию на поверхности и продольную трещину у титаносодержащей сварочной проволоки из стали ЭР80-Г с перитектической реакцией.

Дефекты поверхности стренги, включая поперечное углубление, продольное углубление, шлаковые ямы и следы неравномерных колебаний, были явно улучшены, когда в производстве использовались флюсы для кристаллизатора новой конструкции F3, F5, F9 соответственно.Было высказано предположение, что новая конструкция флюса для пресс-форм различной основности положительно влияет на качество поверхности прядей.

5 Выводы

Новый литейный флюс был разработан для стали ER80-G с титановой сварочной проволокой в ​​соответствии с характеристиками затвердевания и диаграммой изотермического сечения шлаковой системы, смоделированной программой термодинамики FactSage. Характеристики плавления, характеристики вязкости и характеристики кристаллизации исходного флюса для литейных форм и нового разработанного флюса для литейных форм были исследованы с помощью автоматического тестера температуры плавления шлака и скорости плавления, ротационного вискозиметра Брукфилда и SHTT / DHTT, и конкретные выводы были обобщены следующим образом.

1. Температура ликвидуса титановой сварочной проволоки из стали ER80-G составляла около 1513 ^∘ C, а режим затвердевания был L → L + δ → L + γ + δ → L + γ → γ . Перитектическая реакция происходила в процессе затвердевания.

2. Начальная температура плавления исходного флюса для литейной формы составляла 1118 ° C, температура плавления составляла 1123 ^∘ ° C, температура полного плавления составляла 1233 ° C, а скорость плавления составляла 140 с.Начальный диапазон температур плавления девяти групп вновь разработанных флюсов для литейной формы составлял от 977 ^∘ C до 1116 ^∘ C, диапазон температур плавления составлял от 1030 ^∘ C до 1129 ^∘ C, полный диапазон температур плавления составлял от 1072 ^∘ C до 1163 ^∘ C, а диапазон скоростей плавления составлял от 58 до 64 с. Температура плавления повышалась с увеличением основности, но, в отличие от содержания MgO, повышалось содержание Na ₂ O и CaF ₂ . Это соотношение было таким же, как и результаты моделирования Fact-Sage.

3. Вязкость исходного флюса для литейной формы составляла 0,73 Па · с при температуре 1300 ° C, а вязкость девяти групп вновь разработанных флюсов для литейной формы составляла от 0,33 Па · с до 0,50 Па · с. Было высказано предположение, что основность, MgO, Na ₂ O и CaF ₂ , может снизить вязкость.

4. Температура кристаллизации исходного флюса для литейной формы составляла 1045 ° C, а кристаллическая фракция составляла 15%.Исходный флюс для литейной формы с плохим контролем теплопередачи и плохим смазывающим эффектом был недостатком для производства перитектической стали ER80-G. Диапазон температур кристаллизации для девяти групп вновь разработанных флюсов для литейной формы составлял от 1160 ^∘ ° C до 1293 ^∘ ° C, диапазон кристаллической фракции составлял от 34% до 85%. Кристаллическая фракция F1 и F2 была относительно низкой, что не могло эффективно контролировать теплопередачу, но новый дизайн флюса формы F3 ~ F9 был лучше, чем F1 и F2 в аспекте управления теплопередачей.

5. При использовании флюса для кристаллизатора F0 при производстве титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G на поверхности заготовки наблюдались большие поперечные и продольные впадины разной длины, шлаковые ямы и полозья шлака. но при использовании недавно разработанного флюса для литейной формы поперечное и продольное углубление и шлаковые ямы были явно уменьшены. Было доказано, что новый дизайн литейного флюса может значительно улучшить качество поверхности стренги титановой сварочной проволоки ER80-G.

6. Таким образом, содержание компонентов в литейном флюсе для титаносодержащей сварочной проволоки из стали ER80-G предполагалось, что содержание CaO составляло 28,4%, содержание SiO ₂ составляло 31,6%, основность составляла 0,9, содержание MgO составлял 3%, содержание Na ₂ O составляло 10%, содержание CaF ₂ составляло 10%, содержание Al ₂ O ₃ составляло 6%, а содержание Fe ₂ O ₃ составила 1%. Углеродный материал, содержание которого составляло 10%, состоял из графита и технического углерода, и их соотношение составляло 2: 1.И все новые флюсы для пресс-форм соответствовали требованиям, когда базисность была 1.0 и 1.1.

Авторы выражают благодарность Национальному фонду естественных наук Китая (51404088 и 51774141) и Фонду естественных наук провинции Хэбэй Китая (E2015209217) за спонсирование этой работы.

Список литературы

[1] Z.Y. Si, Z.Q. Ван, П. Лю, J. Mater. Sci. Technol., 8 (1992) 294-297. Искать в Google Scholar

[2] J.Ян, Дж. Сюэ и Л.Ю. Дуань, J. Xi’an Jiaotong Univ., 33 (1999) 97-101. Поиск в Google Scholar

[3] Дж. Б. Чанг, Д. Г. Ма, С. В. Ли, Steelmak., 29 (2013) 62-66. Поиск в Google Scholar

[4] Дж. Б. Чанг, Д. Г. Ма, С. Г. Ли, Iron Steel, 48 (2013) 27–31. Искать в Google Scholar

[5] Ф. Се, В. К. Чен, Ю. В. Ван, Heat. Удовольствие. Металлы, 41 (2016) 100-103. Поиск в Google Scholar

[6] W. S. Li, B. G. Tang, 12th China Welding Conference Paper, China, Hefei (2008), pp.1-12. Искать в Google Scholar

[7] T. Chen. Метод производства сварочной проволоки из высокотитанового сплава для непрерывной разливки заготовок: Китай, 2006071.9 Искать в Google Scholar

[8], 2009-06-17. Поиск в Google Scholar

[9] С. Дэн, Дж. К. Ма, У. Дж. Чжао, Iron Steel., 50 (2015) 32–37. Искать в Google Scholar

[10] Я. Янг, Special Steel, 36 (2015) 13-15. Искать в Google Scholar

[11] Ли С., Сунь Ю. X., Х. К. Чжан, Henan Metall., 25 (2017) 13-15. Поиск в Google Scholar

[12] Х. Г. Чжэн, В. К. Чен и Х. Чен, Special Steel, 25 (2004) 50-52. Искать в Google Scholar

[13] З. Ван, К. Ф. Шу, Х. М. Хоу и К. К. Чоу, Ironmak. Стальмак., 12 (2013) 210-215. Поиск в Google Scholar

[14] З. К. Хао, В. К. Чен, К. Липпольд, Metall. Матер. Пер. B., 41 (2010) 805-812.10.1007 / s11663-010-9372-6 Поиск в Google Scholar

[15] Дж. А. Ботма, П. К. Писториун, Ironmak. Steelmak., 34 (2007) 513-520.10.1179 / 174328107X203912 Поиск в Google Scholar

[16] Л. Ляо и Р.Дж. Fruehan, Ironmak. Стальмак., 16 (1989) 91-97. Искать в Google Scholar

[17] T. Mukongo, PC Pistorius, and AM Garbers-Craig, Ironmak, Steelmak., 31 (2004) 135-143.10.1179 / 0301225011115 Искать в Google Scholar

[18] SX Zheng, Исследование динамики межфазной реакции шлакового металла в кристаллизаторе для непрерывной разливки титановой ферритной нержавеющей стали, кандидатская диссертация, Северо-Восточный университет, Китай, (2010).Поиск в Google Scholar

[19] Л. Г. Чжу, X. Дж. Ван, Теории и применение флюсов для кристаллизаторов для непрерывного литья, Metallurgical Industry Press, Пекин, (2015). Искать в Google Scholar

[20] Б. Се, Ю. Н. Ган, Дж. Ф. Ву, J. Iron Steel Res., 2 (1990) 5-12. Искать в Google Scholar

[21] К. Л. С. Ассис, П. К. Писториус, Ironmak. Steelmak., 45 (2018) 502-508.10.1080 / 03019233.2017.1288338 Искать в Google Scholar

[22] K. Z. Gu, W. Л. Ван, Дж.Вэй, Х. Мацуура, Металл. Материалы. Пер. B, 43 (2012) 1393-1404.10.1007 / s11663-012-9718-3 Поиск в Google Scholar

[23] Л. Л. Чжу, К. Ван, К. К. Ван, С. Д. Чжан, С. П. Хе, Ironmak. Стальмак., (2018), DOI: 10.1080 / 03019233.2018.1552773. Искать в Google Scholar

[24] Ян Ф., Х. Хань, Л. Г. Чжу, Ironmak. Стальмак., (2018), DOI: 10.1080 / 03019233.2018.1516937. Искать в Google Scholar

[25] W. Yan, W. Q. Chen, Y. D. Yang, A. McLean, Ironmak. Steelmak., 46 (4) (2019), 347-352.10.1080 / 03019233.2017.1394033 Поиск в Google Scholar

[26] Дж. А. Ботма и П. К. Писториус. Ironmak. Стальмак., 34 (2013) 513-520. Поиск в Google Scholar

[27] Z. Q. Cui, Y. C. Tan, Металлография и термическая обработка, Харбинский технологический институт, Харбин, (2007). Искать в Google Scholar

[28] M. Hanao, M. Kawamoto и A. Yamanaka, ISIJ Int., 52 (2012) 1310-1319.10.2355 / isijinternational.52.1310 Искать в Google Scholar

[29] M.Кавамото, Ю. Цукагути и Н. Нишида, ISIJ Int, 37 (1997) 134-139.10.2355 / isijinternational.37.134 Поиск в Google Scholar

[30] PC Xiao, LG Zhu, XJ Wang, Steelmak., 33 ( 2017) 56-62. Искать в Google Scholar

[31] X. Long, S. P. He, J. F. Xu, X. L. Huo и Q. Wang, J. Iron Steel Res. Инт., 19 (2012) 39-45. Искать в Google Scholar

[32] H. M. Wang, L. L. Yang, G. R. Li, J. Iron Steel Res. Инт., 20 (2013) 21-24. Искать в Google Scholar

[33] H.Ван, П. Тан и Г. Х. Вэнь, Chin. J. Pro. Инженер., 10 (2010) 905-910. Искать в Google Scholar

[34] Э. Ф. Вей, Я. Д. Ян, К. Л. Фэн, И. Д. Соммервилл, А. Маклин. J. Iron Steel Res. Int., 13 (2006) 22-26. Искать в Google Scholar

[35] Р. Шил и В. Корте. MPT., 6 (1987) 22-23. Искать в Google Scholar

[36] C. L. Yang, G. H. Wen, P. Steel Res. Int, 87 (2016) 880-889.10.1002 / srin.201500258 Искать в Google Scholar

[37] T. Schulz, B.Лихатц, Н. Хаустейн, Металл. Матер. Пер. B., 44 (2013) 317-327.10.1007 / s11663-013-9796-x Поиск в Google Scholar

[38] W. G. SEO и F. Tsukihashi. ISIJ Int., 44 (2004) 1817-1825.10.2355 / isijinternational.44.1817 Поиск в Google Scholar

[39] Дж. Х. Парк, Д. Дж. Мин и Х. С. Сонг, Metall. Матер. Пер. B., 33 (2002) 723-729.10.1007 / s11663-002-0026-1 Поиск в Google Scholar

[40] Q. Gao, Y. Min, and C.J. Liu, J. Iron Steel Res. Междунар., 24 (2017) 1152-1158.10.1016 / S1006-706X (17) 30167-X Поиск в Google Scholar

[41] Я. Сасаки, К. Исии. ISIJ Int., 44 (2004) 660-664.10.2355 / isijinternational.44.660 Поиск в Google Scholar

[42] Y. Sasaki, M. Iguchi, and M. Hino, ISIJ Int., 47 (2007) 643-647.10 .2355 / isijinternational.47.643 Искать в Google Scholar

[43] Т. Сасаки, Т. Яги и М. Суза. Ironmak. Steelmak., 30 (2003) 396-398.10.1179 / 0301225004006 Искать в Google Scholar

[44] Я. Сасаки, Х. Урата, К.Ishii., ISIJ Int., 43 (2003) 1897-1903.10.2355 / isijinternational.43.1897 Поиск в Google Scholar

[45] Дж. Гао, Г. Вэнь, К. Лю, П. Тан, Дж. Некристаллические твердые тела , 409 (2015) 8-13.10.1016 / j.jnoncrysol.2014.11.014 Поиск в Google Scholar

[46] KC Mills. ISIJ Int., 56 (2016) 1-13.10.2355 / isijinternational.ISIJINT-2015-231 Поиск в Google Scholar

[47] М. Перссон и С. Ситхараман, ISIJ Int., 47 (2007) 1711-1717.10. 2355 / isijinternational.47.1711 Искать в Google Scholar

Поступила: 13.03.2019

Принято: 17.07.2019

Опубликовано онлайн: 2019-11-29

Опубликовано в печати: 25.02.2019

© 2019 Z.Piao et al ., Опубликовано De Gruyter

Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Public License.

.