本發明專利技術的目的在于提供一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑及其制備方法，屬于固廢利用及焊劑技術領域，所述埋弧焊劑，包括如下質量百分比的組分：粉料及占粉料總質量15%的粘合劑；所述粉料包括20%的鋼渣、19.5%的氧化鈣、25%的電熔鎂砂、18.5%的硅灰石以及17%的鋁土礦或40%的鋼渣、12.5?14.2%的鈦白粉、2.8?9.5%的電熔鎂砂、18?20.2%的錳鐵合金以及20?26.7%的螢石粉。本發明專利技術科學調配了焊劑各組分的比例。搭配H08MnA埋弧焊絲進行埋弧焊時，對比商用SJ101焊劑具有較好的焊接工藝性能和力學性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于固廢利用及焊劑，具體涉及一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑及其制備方法。
技術介紹
1、據統計，2020年中國粗鋼產量約10.6億噸，而中國鋼渣排放量約占粗鋼產量的10%以上，每年排出的鋼渣在1億噸以上。然而，現階段中國鋼渣的綜合利用率低(約30%)，丟棄比例大(約70%)，造成嚴重的環境負荷，這給鋼鐵企業綠色化生產帶來嚴重影響。鋼渣的隨意堆放逐年形成渣壩，占用大量土地形成環境污染，嚴重時會導致土壤、水重金屬污染等問題。同時，埋弧焊劑在船舶、艦艇、壓力容器等重型裝備制造業中應用廣泛，年消耗埋弧焊劑達數十萬噸，需要消耗螢石、鋯英砂、電熔鎂砂、硅灰石、鋁礬土、鑭系稀土等大量的礦產資源，直接推升了裝備制造行業的經濟成本和生態成本上，影響我國裝備制造業的利潤和國際競爭力。
2、而鋼渣其組分中有大量制埋弧焊劑所需要的物質，例如氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅、氧化鐵等。由于鋼渣中存在少量的硫、磷等有害元素并缺少合金元素，因此不能將鋼渣直接用于埋弧焊生產。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑及其制備方法，實現固廢鋼渣的高附加值利用，提供一種差補法來高值利用鋼渣制埋弧焊助焊劑，并通過極端頂點設計來調控焊劑配方。
2、本專利技術通過極端頂點設計方法添加螢石、硅灰石等有益成分并去除硫、磷等有害元素后才能有效應用于生產。固廢替代部分硅灰石、鋁礬土、電熔鎂砂等礦產資源，可實現鋼渣高附加值利用，同時降低埋弧焊劑成本20%~40%。
>3、本專利技術采用如下技術方案：4、一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑，包括如下質量百分比的組分：粉料及占粉料總質量15%的粘合劑；
5、所述粉料包括20%的鋼渣、19.5%的氧化鈣、25%的電熔鎂砂、18.5%的硅灰石以及17%的鋁土礦或40%的鋼渣、12.5-14.2%的鈦白粉、2.8-9.5%的電熔鎂砂、18-20.2%的錳鐵合金以及20-26.7%的螢石粉；
6、所述粘合劑包括硅酸鈉水玻璃，所述水玻璃的模數為3.1-3.4。
7、一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑的制備方法，包括如下步驟：
8、第一步，鋼渣預處理：采用焙燒法或浸出法對鋼渣進行脫硫除磷預處理；
9、第二步，干混：將粉料各組分按精確稱量，研磨后過篩后混合均勻；
10、第三步，濕混：干混后，加入硅酸鈉水玻璃粘合劑，在混料機中混合均勻后，進行造粒；
11、第四步，將第三步中造粒后的成型顆粒過篩；
12、第五步，將第四步過篩后的顆粒于220℃烘烤40min；
13、第六步，第五步烘烤結束后，在于800℃下燒結90min，過50目篩網后，制得所述焊劑。
14、進一步地，第二步中研磨后過180目篩網。
15、進一步地，第四步中過篩，篩選10-50目的顆粒。
16、本專利技術中，氧化鈣粉具有穩弧作用，是高堿度燒結焊劑的主要造渣材料，對s、p有較強的結合能力，可有效降低焊縫金屬中的s、p含量。
17、鋁土礦粉主要組分為al2o3，起到提高電弧集中性，隨著鋁土礦粉的增加，可改善脫渣性，但加入量過高時焊縫表面易出現麻點，渣殼氣孔增多。
18、硅灰石主要組分為sio2，在焊接過程中也具有穩弧作用。當其含量過低會發生斷弧現象，過高時會增大熔渣粘度，降低熔渣流動性。
19、螢石粉主要組分為caf2，caf2在高溫下會生成hf，降低鋼中的[h]含量，生成的[f]與[o]結合，從而抑制[o]向熔敷金屬中過渡，降低熔敷金屬中[o]含量，改善焊縫的塑形和韌性。但含量過高時會使穩弧性能下降，影響焊縫成形。
20、錳鐵合金粉主要組分為mno和部分fe2o3，mno會降低熔渣粘度，增加熔渣的流動性，起到良好的導電性和穩弧作用。mno的加入可使焊縫中的mn含量增加，有利于焊縫中針狀鐵素體的形成，提高熔敷金屬的韌性。
21、電熔鎂砂粉主要組分為mgo，mgo是很好的造渣劑，能起到調節熔渣堿度的作用。在堿性渣系中，加入mgo可顯著提高焊縫的沖擊功。但當其加入量過多會降低熔渣粘度，降低焊縫金屬的成形。
22、鈦白粉主要組分為tio2，能夠改善熔渣的流動性，促使焊縫金屬的還原產物聚集，并排除到熔渣中，隨著tio2的增加會提高脫渣性，是焊縫金屬光潔。高溫時可與caf2反應形成tif4，具有抗氣孔作用。
23、本專利技術的有益效果如下：
24、1.?本專利技術通過差補法實現對固廢鋼渣的再利用，減少鋼渣堆放引起的地下水污染、揚塵等環境危害。
25、2.?采用本專利技術可以實現對固廢鋼渣的高附加值利用，使制造埋弧焊助焊劑的經濟成本降低20~40%，并且具有比商用埋弧焊劑更好的斷后伸長率。
26、3.?本專利技術通過極端頂點設計調控配方，能更加合理的優化并根據需求設計出最適焊劑配方。
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑，其特征在于：包括如下質量百分比的組分：粉料及占粉料總質量15%的粘合劑；
2.一種如權利要求1所述的利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑的制備方法，其特征在于：第二步中研磨后過180目篩網。
4.根據權利要求2所述的一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑的制備方法，其特征在于：第四步中過篩，篩選10-50目的顆粒。
【技術特征摘要】
1.一種利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑，其特征在于：包括如下質量百分比的組分：粉料及占粉料總質量15%的粘合劑；
2.一種如權利要求1所述的利用固廢鋼渣制造的埋弧焊劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
3.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：聶建輝，薛坤坤，谷天賦，朱治國，石建惠，
申請(專利權)人：晉中職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。