DE2050511C - Verfahren zur Herstellung von Schweißhilfsstoffen - Google Patents

Description

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daß im Endprodukt nicht alle gewünschten Metall- beispielsweise in einem Edelgas-Wasserstoff-Gemisch

oxyde in reiner Form vorliegen, sondern die fertigen oder in Koksofengas oder in Wassergas, oder in

Schweißhilfsstoffe noch mehr oder weniger große An- einer inerten Atmosphäre, beispielsweise in Argon

teile an unerwünschten Komponenten, vor allem Koh- oder Stickstoff oder Mischungen von Edelgasen unter

lensäure, enthalten. Das Schweißen unter Anwendung 5 sich oder mit Stickstoff, durchzuführen. Die Glühung

von Schweißhilfsstoffen, die noch Kohlensäure enthai- kann sowohl vor dem Aushärten als auch nach dem

ten, führt jedoch, unter anderem durch die entstehende Aushärten der Rohlinge erfolgen. Besonders günstig

poröse Schlacke, zu Fehlern in den Nahtoberfiächen hinsichtlich des Zeitaufwandes ist es, wenn Glühung

und Nahtübergängen. und Aushärtung in einem einzigen Verfahrensschritt

Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren ge- ίο durchgeführt werden. Es hat sich überraschenderweise

lingt es, diejenigen Metalloxyde, die bereits kohlen- gezeigt, daß die erfindungsgemäß durch Zugabe »on

säurefrei in den Zementen oder Zementvorprodukten Zementen oder Zementvorprodukten hergestellten

vorliegen, durch deren Einsatz in einer für Schweiß- Rohlinge durch die Glühung nochmals verfestigt wer-

zwecke optimalen Form in die Hilfsstoffe einzubringen. Jen, wälirend bekanntlich reiner ausgehärteter Zement

Es handelt sich hierbei vor aliem um die Metalloxyde 15 durch Glühen zum Zerfallen neigt. Die Ursache hier-

CaO, SiO₂ und Al₂O₃, deren Mengenverhältnis zudem für dürfte bei während des Glühens sich bildenden

durch die Wahl der Zementsorte im Hinblick auf die niedrigschmelzenden Verbindungen zwischen den

gewünschten Eigenschaften der Schweißhilfsstoffe be- Zemembestandteilen und den anderen Rohstoffen

ei η flu Bt werden Kann. Soll beispielsweise ein basischer zu suchen sein, welche die nach dem Glühen vorliegen-

Schweißhilfsstoff mit großem CaO-Anteil hergestellt 20 den Rohlinge fest zusammenhalten,

werden, so kann Portlandzement eingesetzt werden, der Wenn nach dem ernndungsgemäßen Verfahren

einen CaO-Anteil von 58 bis 66 Gewichtsprozent Le- Schweißpulver für das Unterpulversc.iweißen herge-

sitzt. Für Schweißhilfsstoffe mit guter Schlackenlös- stellt werden soll, werden die Rohlinge in einfacher

lichkeit eignen sich dagegen Tonerdezemente, die einen Weise bis zu einer maximalen Korngröße von 2,5 mm

A!₂O₃-Anteil bis zu 65 Gewichtsprozent aufweisen 35 zerkleinert. Das Zerkleinern kann vor oder nach dem

können. Selbstverständlich können auch Mischungen Glühen durchgeführt werden.

aus verschiedenen Zementsorten für die Rohstoff- Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders

mischung verwendet werden. vorteilhaft, wenn Schweißunterlagen auf mineralischer

Der Anteil de- Zemente oder Zementvorprodukte, Basis hergestellt werden sollen. In solchen Fällen kann beispielsweise Zementklinker, an der Gesamtmenge der 30 bereits den Rohlingen durch Eingießen der fertigen Rohstoffe reicht von 5 bis 90 Gewichtsprozent, doch Mischung in eine beispielsweise quaderförmige Gießist ein Bereich von 35 bis b5 Gewichtsprozent beson- form die gewünschte geometrische Form gegeben werders günstig, da|einerseits bei zu niedrigen Anteilen die den.

auf den chemischen Eigenschaften beruhenden Vor- Bei der Durchführung des ernndungsgemäßen Herteile nicht mehr voll zur Geltung kommen und anderer- 35 Stellverfahrens können die verschiedenartigsten Geseits bei zu hohen Anteilen die Variationsmöglichkeiten rä'.e eingesetzt werden, die für die durchzuführenden durch Zumischen weiterer Rohstoffe eingeengt sind. Verfahrensschritte Mischen, C'iihen, Brechen und

Die ausgehärteten Rohlinge können bezüglich ihrer Sieben geeignet sind. Als vorteilhaft für die Herstellung Härte und ihrer chemischen Eigenschaften noch ver- von Schweißpulver für die Unterpulverschweißung bessert werden, wenn sie bei einer Temperatur vtn 40 hat sich beispielsweise der Einsatz eines Gegenstrom-400 bis 1000⁰C geglüht werden. Hierbei werden die mischers zur Gewinnung der Ausgangsmischung erRohlinge so lange geglüht, bis das Kristallwasser voll- wiesen, in dem die teigigen Rohlinge entstehen. Die ständig ausgetrieben ist. Überraschenderweise hat es Rohlinge gelangen dann in eine Blechwanne zur Aussich gezeigt, daß sich die Entfernung des Kristallwas- härtung, von wo sie einem elektrisch oder gasbeheizten sers bei den erfindungsgemäß hergestellten Rohlingen 45 Kammerofen zugeführt werden. Die nach der Glühung schnell und vollständig schon bei verhältnismäßig nied- vorliegenden Rohlinge werden in einer Brechereinheit, rigen Temperaturen, die im einzelnen von der einge- die aus einem Backenbrecher mit nachgeschaltetem setzten Zementsorte abhängen, erreichen läßt, was bei Walzenbrecher besteht, auf die gewünschte Körnung den bisher verwendeten Naturstoffen keineswegs ge- zerkleinert und darauf auf einem Rüttelsieb abgesiebt, währleistet ist. 50 Für die Glühung sind auch Durchlaufofen, Rostöfen

Je nach der im Einzelfall vorliegenden chemischen oder Drehrohrofen geeignet. Der Verfahrensgang kann

Zusammensetzung der Rohlinge kann es vorteilhaft dabei so geführt werden.daß die Teilprozesse Aushärten

sein, die GlUhung in einer reduzierenden Atmosphäre, und Glühen gleichzeitig erfolgen.

Claims (6)

1 2 Korngröße unter Zugabe einer Flüssigkeit hergestellt Patentansprüche: werden. Die fertige Körnung der agglomerierten Schweißhilfsstoffe wird meist einer Glühung unter-

1. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen zogen, bei der Wasser ausgetrieben wird und die mineralischen Schwei3hilfsstoffen, wie Schweiß- 5 einzelnen Körner eine gewisse Festigkeit erhalten, pulver für die UnterpulverschweißungoderSchweiß- Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Endfestigkeit der unterlagen, in Form von Rohlingen aus Rohstoff- Körner von agglomerierten Schweißhilfsstoffen im mischungen unter Verwendung von für die Her- allgemeinen nicht den Anforderungen an die Abriebstellung von Schweißhilfsstoffen bekannten Roh- festigkeit solcher Pulver genügt und durch den verstoffen, wobei die Rohstoffe unter Wasserzugabe io hältnismäßig großen Abrieb nachträglich wieder eine gemischt und die fertigen Endprodukte durch Lage- gewisse Entmischung eintritt. Außerdem konnte bei den rung ausgehärtet werden, dadurch gekenn- agglomerierten Hilfsstoffen oft eine Inhomogenität bezeichnet, daß den Rohstoffen Zemente und/ züglich der chemischen Zusammensetzung festgestellt oder Zementvorprodukte in einem auf die ge- werden, die ihre Ursache in der unterschiedlichen samte Rohstoffmenge bezogenen Anteil von 5 bis 15 Granulationsfähigkeit der eingesetzten Rohstoffe hat. 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 35 bis 65 Schließlich ist auch die Ausbeute im gewünschten Gewichtsprozent, zugemischt und die nach dem Korngrößenbereich bei diesen HilFsstoffen nicht ausrei-Mischen vorliegenden teigigen Massen zur Aus- ch^nd, um die Wirtschaftlichkeit dieses Herstellungshärtung in Formen gegossen werden, aus denen Verfahrens zu gewährleisten.

die Rohlinge nach der Aushärtung entnommen wer- ao Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verden. fahren zur Herstellung von im wesentlichen minera-

2. Verfahren nach Ansprrch 1, dadurch gekenn- lischen Schweißhilfsstoffen, deren metallurgische Eigenzeichnet, daß die Rohlinge vor, während oder nach schäften im wesentlichen denjenigen von agglomerierdem Aushärten bei einer Temperatur von 400 bis ten Schweißhilfsstoffen entsprechen, zu entwickeln. 1000⁰C bis zur vollständigen Austreibung des 35 welches zu hochwertigen Endprodukten unter wirt-Kristallwassers geglüht werden. schaftlich günstigen Bedingungen führt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß den Rohkennzeichnet, daß die Rohlinge in einer reduzieren- stoffen Zemente und/oder Zementvorprodukte in einem den Atmosphäre geglüht werden. auf die gesamte Rohstoffmenge bezogenen Anteil von

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 35 bis zeichnet, daß die Rohlinge in einer inerten Atmo- 65 Gewichtsprozent, zugemischt und die nach dem Sphäre geglüht werden. Mischen vorliegenden teigigen Massen in Formen ge-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gössen werden, aus denen die Rohlinge nach der Ausdadurch gekennzeichnet, daß die Rohlinge auf eine härtung entnommen werden.

Korngröße von maximal 2,5 mm zerkleinert wer- 35 Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem den. Schweißhilfsstoff in Form von Rohlingen, die eine

6. Verwendung von nach dem Verfahren nach außergewöhnlich gute Homogenität aufweisen. Das einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Rohlin- gewünschte Endprodukt kann aus diesen Rohlingen gen als Schweißunterlagen, welchen durch Ein- leicht durch Zerkleinern, beispielsweise für Schweißgießen der fertigen Mischung in eine Gießform die 40 pulver, Elektrodenumhüllungen oder Füllungen für gewünschte Form gegeben worden ist. Röhrchendrähte, oder dadurch, daß diesen Rohlingen

bereits eine bestimmte geometrische Form gegeben wird, beispielsweise für Schweißunterlagen, leicht her-

gestellt werden. Durch die große Härte der Rohlinge

45 bzw. der gegebenenfalls aus diesen gewonnenen Körner ist ein Abrieb so gut wie ausgeschlossen. Die Abriebfestigkeit entspricht mindestens derjenigen von er-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schmolzenen Schweißpulvern.

von im wesentlichen mineralischen Schweißhilfsstoffen, Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß die

wie Schweißpulver für die Unterpulverschweißung 50 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten oder Schweißunterlagen, in Form von Rohlingen aus Schweißhilfsstoffe auch bezüglich ihrer chemischen Rohstoffmischungen unter Verwendung von für die Eigenschaften Vorteile gegenüber den bisher bekannten Herstellung von Schweißhilfsstoffen bekannten Roh- agglomerierten Hilfsstoffen besitzen. Als Rohstoffe Stoffen, wobei die Rohstoffe unter Wasserzugabe ge- für die Herstellung von Schweißhilfsstoffen wurden bismischt und die fertigen Endprodukte durch Lagerung 55 her vor allem Naturstoffe, wie Kalkspat, Aragonit, ausgehärtet werden. Dolomit, Magnesit, Quarzsand, Wollastonit, Ton,

Es ist bekannt, daß die durch Schmelzen einer Roh- Schamotte, Bauxit, Braunstein, Rutil und Flußspat, Stoffmischung und anschließendem Zerkleinern der sowie als Bindemittel Wasserglas und Kunstharze Schmelze hergestellten Schweißhilfsstoffe, insbesondere verwendet, so daß im fertigen Endprodukt im wesent-Schweißpulver, vor allem wegen ihres großen Schutt- So liehen die Komponenten CaO, MgO, SiO₂, AI₂O₃, gewichts und ihrer aufwendigen Herstellung für viele MnO, TiO₂ und CaF₂ vorliegen.Die Verwendung dieser Anwendungsfälle sowohl in technischer und metallur- Naturstoffe hat außer ihrer aufwendigen Gewinnung gischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht nicht be- und Aufbereitung den Nachteil, daß in die Rohstofffriedigen. Aus diesem Grunde werden in immer größe- mischung außer den gewünschten Metalloxyden Verrem Umfange sogenannte agglomerierte Schweißhilfs- 65 unreinigungen und zusätzliche unerwünschte Kompostoffe benutzt, die aus ihrer Rohstoffmischung in nenten, vor allem ein stark störender Kohlensäureaneiner geeigneten Granuliervurrichtung durch konti- teil, gelangen, die bei der weiteren Verarbeitung nicht nuierliches Aufagglomerieren bis zur gewünschten vollständig entfernt werden können. Dies hat zur Folge,