專利名稱：利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，尤其是一種使用硅錳合金渣生產(chǎn)的熔煉焊劑。背景技術(shù)：
在進(jìn)行金屬焊接時(shí)，為了保證焊接質(zhì)量需要使用焊劑，因此焊劑是一種重要的冶金原料，在現(xiàn)有的焊劑中，都不含有硅錳合金渣，在鐵合金行業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)硅錳合金過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的硅錳合金工業(yè)固體廢渣，通常是將高溫硅錳合金渣倒入水中進(jìn)行水淬降溫，然后用抓斗挖出，進(jìn)行外排處理。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是利用硅錳合金渣的元素成分，再配以一定的其它礦物，制得符合焊接技術(shù)要求的熔煉焊劑產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)硅錳合金工業(yè)廢渣的綜合利用，節(jié)約資源能源，大幅度降低生產(chǎn)熔煉焊劑的成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，按重量百分比，包含有硅錳合金渣45-60%、錳礦30-40%、螢石4-6%、硅砂4_10%。延伸硅錳合金冶煉工藝，將處于高溫融熔狀態(tài)的硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐鋼包中，再按比例摻加所需的礦物原料，然后繼續(xù)送電加熱，制得焊劑產(chǎn)品，摻加礦物按重量比例為熱液態(tài)硅錳合金渣45-60% ；錳礦30-40% ；螢石4-6% ；硅砂4_10%，由于采用了硅錳合金渣作為主要的原料，再加入少量錳礦、螢石和硅砂輔助原料，使其在高溫熔融狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，既充分利用了硅錳合金渣的元素成分，又充分利用了硅錳合金渣中所包含的熱量。既節(jié)約了大量錳礦、螢石等稀缺資源，又可以節(jié)能50%以上。本發(fā)明設(shè)計(jì)了，制備利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑的方法，其步驟是
A、把錳礦30-40%、螢石4-6%和硅砂4-10%分別在溫度為150-200°C的烘干機(jī)中進(jìn)行 2-3個(gè)小時(shí)的烘干，備用；
B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1400-1600°C，再按重量比例，硅錳合金渣45-60%、錳礦30-40%、螢石4-6%、硅砂4_10%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱1-2個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑。C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度小于等于20°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。本發(fā)明設(shè)計(jì)了，還包括步驟，把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為250-300°C 的烘干機(jī)中進(jìn)行1-2個(gè)小時(shí)的烘干，使含水量小于等于0. 2%，然后包裝盛袋。具體實(shí)施例方式
利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，第一個(gè)實(shí)施例中，按重量百分比，包含有硅錳合金渣 60%、錳礦30%、螢石6%、硅砂4%。其制備的方法步驟是
A、把錳礦30%、螢石6%和硅砂4%分別在溫度為200°C的烘干機(jī)中進(jìn)行3個(gè)小時(shí)的烘干，B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1600°C，再按重量比例，硅錳合金渣60%、錳礦30%、螢石6%、硅砂4%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱2個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑。C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度為20°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。D、把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為300°C的烘干機(jī)中進(jìn)行2個(gè)小時(shí)的烘
干，使含水量為0. 2%，然后包裝盛袋。按上述配比，每個(gè)鋼包的容量按3000千克計(jì)算，每批次的相應(yīng)配比是熱液態(tài)硅錳合金渣1800千克，錳礦900千克，螢石180千克，硅砂120千克。上述實(shí)施例節(jié)電60%，成本相對(duì)較低。但產(chǎn)品性能較差。熔煉焊劑采用的外加礦物原料是硅砂、螢石和錳礦，外加前將上述三種礦物性原料進(jìn)行150-200°C的烘干，以清除原料中的水分。在連續(xù)工藝狀態(tài)下，插入電極繼續(xù)加熱，使所加礦物與高溫硅錳合金渣發(fā)生混合反應(yīng)。然后將煉好的焊劑倒入溫度低于20°C的水中， 使焊劑形成顆粒狀，經(jīng)水淬處理后的焊劑進(jìn)行烘干，烘干溫度為25(T30(TC，然后經(jīng)過(guò)篩分生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的熔煉焊劑產(chǎn)品。烘干后水分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不應(yīng)超過(guò)0.2%。上述工藝方法的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)變鐵合金冶煉的廢物為熔煉焊劑的資源。同時(shí)為熔煉焊劑增加可供利用的礦物原料資源，使生產(chǎn)焊劑的成本大幅度降低，達(dá)到廢物利用和熱量利用雙重綜合利用的效果。在本實(shí)施例中，硅錳合金渣是指進(jìn)行硅錳合金熔煉時(shí)產(chǎn)生的廢渣。在本實(shí)施例中，錳礦是指含錳量35-50%的礦石。在本實(shí)施例中，螢石是指CaF2。在本實(shí)施例中，硅砂是指(主要礦物成分Si02含量不低于95%的石英砂)。利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，第二個(gè)實(shí)施例中，按重量百分比，包含有硅錳合金渣45%、錳礦40%、螢石5%、硅砂10%。其制備的方法步驟是
A、把錳礦40%、螢石5%和硅砂10%分別在溫度為150°C的烘干機(jī)中進(jìn)行2個(gè)小時(shí)的烘干，備用；
B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1400°C，再按重量比例，硅錳合金渣45%、錳礦40%、螢石5%、硅砂10%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱1個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑。C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度為10°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。D、把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為250°C的烘干機(jī)中進(jìn)行1個(gè)小時(shí)的烘
干，使含水量為0. 1%，然后包裝盛袋。按上述配比，每個(gè)鋼包的容量3000千克計(jì)算，每批次的相應(yīng)配比是高溫硅錳合金渣1350千克，錳礦1200千克，螢石150千克，硅砂300千克。上述實(shí)施例節(jié)電50%，成本適中，產(chǎn)品性價(jià)比達(dá)到最優(yōu)。在硅錳合金渣1400°C-160(TC的高溫熔融狀態(tài)下加入生產(chǎn)焊劑所需要的上述原料組份，繼續(xù)經(jīng)電爐加溫熔煉，實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%以上。利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，第三個(gè)實(shí)施例中，按重量百分比，包含有硅錳合金渣55%、錳礦；35%、螢石4%、硅砂6%。其制備的方法步驟是A、把錳礦35%、螢石4%和硅砂6%分別在溫度為180°C的烘干機(jī)中進(jìn)行2.5個(gè)小時(shí)的烘干，備用；
B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1500°C，再按重量比例，硅錳合金渣55%、錳礦35%、螢石4%、硅砂6%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱1. 5個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑。C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度為_(kāi)5°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。D、把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為280°C的烘干機(jī)中進(jìn)行1. 5個(gè)小時(shí)的
烘干，使含水量小于等于0. 15%，然后包裝盛袋。按上述配比，每個(gè)鋼包的容量3000千克計(jì)算，每批次的相應(yīng)配比是熱液態(tài)硅錳合金渣1650千克，錳礦1050千克，螢石120千克，硅砂180千克。上述實(shí)施例節(jié)電55%，成本相對(duì)較低。利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，第四個(gè)實(shí)施例中，按重量百分比，包含有硅錳合金渣50%、錳礦38%、螢石6%、硅砂6%。其制備的方法步驟是
A、把錳礦38%、螢石6%和硅砂6%分別在溫度為180°C的烘干機(jī)中進(jìn)行2.1個(gè)小時(shí)的烘干，備用；
B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1480°C，再按重量比例，硅錳合金渣50%、錳礦38%、螢石6%、硅砂6%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱1. 2個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑。C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度為0°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。D、把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為280°C的烘干機(jī)中進(jìn)行1. 3個(gè)小時(shí)的烘干，使含水量為0. 09%，然后包裝盛袋。按上述配比，每個(gè)鋼包的容量3000千克計(jì)算，每批次的相應(yīng)配比是熱液態(tài)硅錳合金渣1500千克，錳礦1140千克，螢石180千克，硅砂180千克。上述實(shí)施例節(jié)電50%，成本相對(duì)適中，但產(chǎn)品性能不是最佳。本發(fā)明的工作原理是通過(guò)硅錳合金渣的連續(xù)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)硅錳渣所含成分和自身熱量的綜合利用，按一定配比摻加礦物原料再次連續(xù)加熱，在生產(chǎn)硅錳合金的基礎(chǔ)上， 將硅錳合金渣在熔融高溫狀態(tài)下，摻入生產(chǎn)焊劑所需要的組份，加入后的錳礦、螢石和硅砂與硅錳合金渣在高溫熔煉狀態(tài)下進(jìn)行相互反應(yīng)，釋放熱量，從而節(jié)省能量，經(jīng)電爐熔化反應(yīng)均勻后，進(jìn)行水淬冷卻，得到熔煉焊劑產(chǎn)品；礦物成分利用率100%，節(jié)能50%以上。本發(fā)明的技術(shù)效果是，將高溫硅錳合金渣排放到特制的鋼包中，在硅錳合金渣處于高溫熔融狀態(tài)下加入熔煉焊劑所需要的原料礦物。在連續(xù)工藝狀態(tài)下，插入電極繼續(xù)加熱，使所加礦物與高溫硅錳合金渣發(fā)生混合反應(yīng)；然后經(jīng)過(guò)水冷?；?、烘干、篩選生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的熔煉焊劑產(chǎn)品。本發(fā)明具有下特點(diǎn)
1、由于采用了硅錳合金渣作為生產(chǎn)熔煉焊劑的主要原料，通過(guò)加入錳礦、螢石和硅砂輔助原材料，使其之間在高溫熔煉狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，可以節(jié)能50%以上，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅錳合金工業(yè)廢渣的綜合利用，節(jié)約了資源能源。2、應(yīng)用硅錳渣添加相應(yīng)的外加礦物，生產(chǎn)出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的熔煉焊劑產(chǎn)品。更好的滿足機(jī)械制造、建筑工程焊接工藝的需要，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低熔煉焊劑生產(chǎn)熔化原料所消耗的大量電能。3、本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)新硅錳合金渣綜合利用的新工藝、新方法，實(shí)現(xiàn)變鐵合金冶煉的廢物為熔煉焊劑的資源。同時(shí)為熔煉焊劑增加可供利用的礦物原料資源。4、本發(fā)明的過(guò)程是將冶煉硅錳合金產(chǎn)生的處于高溫熔融狀態(tài)下的硅錳渣，直接倒入電爐鋼包中，然后再把各種礦物原料按配方比例加入電爐，然后在電爐中繼續(xù)加熱到 1400°C 1600°C熔化，均勻反應(yīng)后出爐，經(jīng)過(guò)水冷?；⒑娓?、篩選制得熔煉普碳鋼焊劑產(chǎn)品。5、本發(fā)明采取連續(xù)生產(chǎn)工藝，通過(guò)延伸硅錳合金的生產(chǎn)工藝，采用連續(xù)生產(chǎn)工藝， 在生產(chǎn)硅錳合金的基礎(chǔ)上，對(duì)硅錳合金渣在熔融高溫狀態(tài)下，摻入生產(chǎn)焊劑所需要的組份， 經(jīng)電爐熔化反應(yīng)均勻后，進(jìn)行水淬冷卻，即可得到熔煉焊劑產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅錳合金渣的綜合利用，既充分利用了硅錳渣的元素成分，又充分利用了硅錳合金渣自身的巨大熱量；從而大幅度降低了熔煉焊劑的生產(chǎn)成本，此工藝方法具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)保效益，通過(guò)此工藝方法開(kāi)拓了一種硅錳合金渣綜合利用的新途徑。
權(quán)利要求
1.一種利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑，其特征是按重量百分比，包含有硅錳合金渣 45-60%、錳礦 30-40%、螢石 4-6%、硅砂 4_10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑；其特征是制備利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑的方法，其步驟是A、把錳礦30-40%、螢石4-6%和硅砂4-10%分別在溫度為150-200°C的烘干機(jī)中進(jìn)行 2-3個(gè)小時(shí)的烘干，備用；B、把熱液態(tài)硅錳合金渣倒入熔煉焊劑的電爐中，保持溫度為1400-1600°C，再按重量比例，硅錳合金渣45-60%、錳礦30-40%、螢石4-6%、硅砂4_10%，分別加入錳礦、螢石和硅砂，再進(jìn)行加熱1-2個(gè)小時(shí)，即制得高溫熔煉焊劑；C、把熔煉好的高溫焊劑倒入溫度小于等于20°C的水中，經(jīng)過(guò)水淬處理形成顆粒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑；其特征是制備利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑的方法，還包括步驟，把顆粒狀的焊劑經(jīng)過(guò)篩選分級(jí)，在溫度為 250-300°C的烘干機(jī)中進(jìn)行1-2個(gè)小時(shí)的烘干，使含水量小于等于0. 2%，然后包裝盛袋。
全文摘要
一種利用硅錳合金渣制備的熔煉焊劑按重量百分比，包含有硅錳合金渣45-60%、錳礦30-40%、螢石4-6%、硅砂4-10%，通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅錳合金渣的綜合利用，既充分利用了硅錳合金渣的元素成分，又充分利用了硅錳合金渣自身的巨大熱量。從而大幅度降低了熔煉焊劑的生產(chǎn)成本。因此消除了硅錳合金工業(yè)廢渣，節(jié)約了資源、能源。本發(fā)明具有很高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。
文檔編號(hào)B23K35/362GK102294555SQ20111023394
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者任秀娥, 劉茂平, 臧元慶 申請(qǐng)人:劉茂平