CN100451142C - 埋弧自动焊剂生产工艺及设备 - Google Patents

Abstract

埋弧自动焊剂生产工艺及设备，其特征是在按要求配备的焊剂原料中，加入焦炭；混有焦炭的原料首先在火式熔炼炉中高温熔炼至熔融；再以熔融状态注入电弧炉中，高温下继续熔炼，使原料匀炼完全，并在高温下完成化合反应，经冷却、去杂、烘干即得产品。本发明方法可使埋弧自动焊剂的生产效率提高2-3倍，生产能源消耗量降低了15%-25%，产品生产成本下降10%-15%。

Description

埋弧自动焊剂生产工艺及设备

技术领域：

本发明涉及焊剂生产工艺及设备，更具体说是埋弧自动焊剂的生产工艺及设备。

背景技术：

埋弧自动焊接材料广泛应用于工程建设中对金属材料的焊接。随着社会经济的不断发展，对于埋弧自动焊剂的需求量越来越大，目前，生产埋弧自动焊剂的生产厂家并不少，但长期以来所采用的传统生产工艺生产效率低下、能源消耗量过大。在传统的生产工艺中，按要求配制好的生产原料直接投入电弧炉中，要在电弧炉1400℃的高温下进行每炉5-6小时的长时间匀炼，直至原料全部熔化，每吨焊剂需要两炉半至三炉才能完成，可见其生产效率很低，功率达160KW/小时的电弧炉生产消耗大量的电能。由于采用电弧炉一次熔炼，炉内表面与底部有温差，后期加入的原料与前期加入的原料受其影响，造成熔炼程度上差异，熔炼不匀质量问题。

发明内容：

本发明是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种能有效提高生产效率、降低能耗的埋弧自动焊剂生产工艺及设备。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明生产工艺按如下步骤进行：

a、备料：在按要求配备的焊剂原料中，加入焦炭，充分混匀；

b、熔炼：将混有焦炭的原料投入火式熔炼炉中，在1400℃-1600℃的高温下熔炼，使得物料达到熔融状态；

c、补炼：保持在熔融状态的物料注入电弧炉中，在1400℃-1600℃的高温下继续熔炼，使原料匀炼完全，并在高温下完成化合反应；

d、冷却、去杂、烘干：按常规方式通过循环水冷却得产品粗坯，经分检去杂后烘干即得产品。

本发明设备的特征是独立设置火式熔炼炉和电弧炉，在所述火式熔炼炉与电弧炉之间设置可将熔融物料自火式熔炼炉排入电弧炉的过桥，过桥倾斜设置，其高端接于火式熔炼炉的排料口，低端接于电弧炉的炉顶部入料口。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明方法可使埋弧自动焊剂的生产效率提高2-3倍，生产能源消耗量降低了15％-25％，产品生产成本下降10％-15％。

2、本发明方法在原料从火式熔炼炉中注入电弧炉的过程中，类似于一次搅拌均匀过程，使得电弧炉匀炼更为完好，生产产品质量稳定性更好。

3、本发明设备简单、易于实施。

附图说明：

图1为本发明设备结构示意图。

图2为本发明火式熔炼炉结构示意图。

图中标号：1火式熔炼炉、2电弧炉、3过桥、4排料口、5电弧炉顶部入口、6炉膛、7固体物料入口、8鼓风管、9鼓风夹套、10炉胆、11冷水夹套。

具体实施方式：

本实施例按如下步骤实施：

1、备料：依据不同品种的焊剂生产，对所需原料进行严格配料，以生产HJ431埋弧自动焊剂为例，按产品指标要求具体配备：

含锰32％的氧化锰矿0.8吨、   含二氧化砖硅96％的石英砂0.1吨、

含氧化镁96％的镁砂0.25吨、  含氟化钙90％的萤石0.15吨。

以这一焊剂原料为基础加入焦炭，所有物料充分混匀。焊剂原料与焦炭的配比按重量比为1∶0.2-0.25，焦炭应选择高燃值优质焦炭，热值达12000大卡以上，块度Φ6-10cm，含硫＜0.04％，含磷＜0.05％。

2、熔炼：将混有焦炭的原料逐炉投入火式熔炼炉中，保持1400℃-1600℃的高温下，每炉经过20-90分钟的熔炼使物料达到熔融状态。为保证作为燃料的焦炭充分燃烧，配置鼓风机向熔炼炉中鼓风供氧。

3、补炼：将经过熔炼呈熔融状态的物料注入电弧炉中，在1400℃-1600℃的高温下熔炼25-65分钟，使原料匀炼完全，并在高温下完成化合反应。

4、冷却得产品粗胚：按已有的常规方式将完成化合反应后的物料注入冷却水池中，通过水温低于35℃的循环水进行水冷却，得到产品粗胚。

5、按已有的常规方式自冷却水池中取出冷却后的产品粗胚，滤去水份，通过分捡剔除杂质，对于铁杂质可以用磁铁吸除。

6、按已有的常规方式将产品粗胚通过烘干机在250-300℃的温度下进行烘干，分级筛选，对于粒度过细而不符合户要求的产品可以返回熔炼炉中重炼，以避免造成浪费。

关于设备：

参见图1，本实施例设备包括独立设置的火式熔炼炉1和电弧炉2，图1所示，在火式熔炼炉1与电弧炉2之间设置可将熔融物料自火式熔炼炉1排入电弧炉2的过桥3，过桥3倾斜设置，其高端接于火式熔炼炉排料口4，低端接于电弧炉顶部入料口5。

具体实施中，为便于物料的注入，可以将火式熔炼炉排料口4设置高于电弧炉顶部入料口5的高度为30-60cm，两者间距1-2米，两者间过桥3的坡度控制在10-20度，火式熔炼炉排料口4直径可设置为10-20cm，使得从火式熔炼炉排料注入电弧炉的过程中，既能控制流速得到充分搅拌的效果，又能使熔融的高温熔体物料不被外部降温中途固结。

为充分发挥火式熔炼炉与电弧炉的熔炼能力，考虑到原料经火式熔炼炉熔炼后体积有所缩减，可以将火式熔炼炉与电弧炉的容量之比设置为1.3-1.5∶1。

参见图2，本实施例中，在火式熔炼炉1的炉体中，设置直筒式炉膛6，排烟筒12位于炉膛6的上方，固体物料入口7位于炉膛顶部侧壁，熔融物料的排料口4位于炉膛下部侧壁，在炉膛6的中部，贯穿炉体侧壁设置鼓风管8。

图2示出，本实施例中，鼓风管8在炉体中呈阵列式排布，包括分别位于炉体侧壁不同轴向位置上和不同径向位置上的各根鼓风管8，各根鼓风管8的外端口处在与鼓风机连通的鼓风夹套9内，各根鼓风管8的内端口开设在炉胆10上。在阵列式排布的鼓风管中，位于底层的鼓风管鼓风主要为助燃，位于中层的鼓风管除助燃作用之外，还具有烘干的效果，位于上层的鼓风管除助燃之外，还有助于水汽的排出。

具体实施中，可以在炉体的外部设置冷水夹套11，其入水口13位于冷水夹套11的上部，出水口14位于冷水夹套11的中部，冷水夹套11的设置使炉体周围温度不致于太高，以便于操作者工作。

Claims (9)

1、埋弧自动焊剂生产工艺，其特征是按如下步骤进行：

a、备料：在按要求配备的焊剂原料中，加入焦炭，充分混匀；

b、熔炼：将混有焦炭的原料投入火式熔炼炉中，在1400℃-1600℃的高温下熔炼，使得物料达到熔融状态；

c、补炼：保持在熔融状态的物料注入电弧炉中，在1400℃-1600℃的高温下继续熔炼，使原料匀炼完全，并在高温下完成化合反应；

d、冷却、去杂、烘干：按常规方式通过循环水冷却得产品粗坯，经分检去杂后烘干即得产品。

2、根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是所述步骤a中，焊剂原料与焦炭的配比按重量比为1∶0.2-0.25。

3、根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征是所述焦炭选择高燃值焦炭，其热值达12000大卡，块度为Φ6-10cm，按重量百分比含硫＜0.04％、含磷＜0.05％。

4、一种应用在权利要求1所述埋弧自动焊剂生产工艺中的设备，其特征是独立设置火式熔炼炉(1)和电弧炉(2)，在所述火式熔炼炉(1)与电弧炉(2)之间设置可将熔融物料自火式熔炼炉(1)排入电弧炉(2)的过桥(3)，过桥(3)倾斜设置，其高端接于火式熔炼炉(1)的排料口(4)，低端接于电弧炉(2)的炉顶部入料口(5)。

5、根据权利要求4所述的设备，其特征是所述火式熔炼炉(1)的排料口(4)高于电弧炉(2)的顶部入料口(5)30-60cm，两者水平间距为1-2米，两者间过桥(3)的坡度为10-20度，火式熔炼炉(1)的排料口(4)的直径为10-20cm。

6、根据权利要求4所述的设备，其特征是设置火式熔炼炉(1)与电弧炉(2)的容量之比为1.3-1.5∶1。

7、根据权利要求4所述的设备，其特征是在所述火式熔炼炉(1)的炉体中，设置直筒式炉膛(6)，固体物料入口(7)位于炉膛顶部侧壁，熔融物料的排料口(4)位于炉膛下部侧壁，在炉膛(6)的中部，贯穿炉体侧壁设置鼓风管(8)。

8、根据权利要求7所述的设备，其特征是所述鼓风管(8)在火式熔炼炉(1)的炉体中呈阵列式排布，包括分别位于炉体侧壁不同轴向位置上和不同径向位置上的各根鼓风管(8)，各根鼓风管的外端口处在与鼓风机连通的鼓风夹套(9)内，各根鼓风管(8)的内端口开设在炉胆(10)上。

9、根据权利要求7所述的设备，其特征是在所述火式熔炼炉(1)的炉体外部，设置冷水夹套(11)。

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