DE933429C

DE933429C - Herstellen von Schweisselektroden mit eisenpulverhaltigen Umhuellungen

Info

Publication number: DE933429C
Application number: DEW10005A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vor Dem Dipl-Che Esche; Hubert Dr-Ing Hoff; Paul Dr-Ing Werthebach
Original assignee: WESTFALENHUETTE AG
Current assignee: WESTFALENHUETTE AG
Priority date: 1952-11-22
Filing date: 1952-11-22
Publication date: 1955-09-22

Description

Herstellen von Schweißelektroden mit, eisenpulverhaltigen Umhüllungen Es ist bekannt, umhüllte Schweißelektroden zu verwenden, deren :Mäntel bis zu 6o0/, Eisenpulver enthalten. Das für die Zusammensetzung der Umhüllung benutzte Eisenpulver wurde entweder aus Stahl oder Roheisen hergestellt, oder man reduzierte hochwertige reine Eisenerze zu Schwamm. Dieses Eisenpulver wurde alsdann mit Alkalien, Kieselsäure, Tonerde, Titansäure, Oxyden und Karbonaten der Erdalkalien, Mangan in metallischer und oxydischer Form und mit Eisenoxyden gemischt und mit Bindemitteln, insonderheit Wasserglas, getränkt. Danach wurde diese Mischung um den Eisenkern herumgepreßt. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß dieses Herstellungsverfahren umständlich und teuer ist. Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, daß -man mindestens zu gleich guten, wenn nicht sogar. zu überlegeneren Elektroden kommt, wenn man erfindungsgemäß Gichtstaub aus auf phosphorarme Roheisensorten gehenden Hochöfen durch magnetische Aufbereitung soweit anreichert, daß das Konzentrat 55 bis 6o °/o Eisenoxyd enthält, dieses Konzentrat in an sich bekannter Weise reduziert und als Eisenpulverzusatz für die Umhüllung nimmt.
Es ist an sich schon vorgeschlagen worden, Lichtstaub für die Herstellung von Sintereisenpulver, also in der Pulvermetallurgie zu verwenden. Da man jedoch für das Sintereisenpulver nur das reinste Metall brauchen kann, störten die Beimengungen, und es ist niemals zur praktischen Ausnutzung solcher Vorschläge gekommen.
Durch die Anreicherung des Gichtstaubes auf 55 bis 6o °/o behält der Gichtstaub nicht nur eine Reihe von Beimengungen der gleichen Art, wie sie in der Umhüllung von Elektroden vorhanden sein müssen, sondern zudem in einer Form und Zusammensetzung, die sich besonders vorteilhaft auswirkt.
Die Beimengungen des Gichtstaubes entsprechen nämlich nicht der Zusammensetzung der Schlacke.. Es sind also nicht allein Möller-Bestandteile in schlackengerechter Zusammensetzung, sondern noch Kondensationsprodukte aus Verdampfungsvorgängen aus der Rast bzw. der Blasebene des Hochofens. Man findet im Gichtstaub Mengen an Alkalien, Titanoxyd und Magnesiumoxyd, die über die Werte hinausgehen, wie sie vorliegen müßten, wenn der Gichtstaub nur als Abrieb des Erzes und der Zuschläge anfallen würde.
Diese in bezug auf die Elektrodenumhüllungen wertvollen Stoffe erhält man nun gerade, wenn man z. B. durch magnetische Aufbereitung aus dem Lichtstaub ein Konzentrat mit 55 bis 6o °/o Eisenoxyd gewinnt. Bei der magnetischen Aufbereitung werden. in erster Linie die tauben Partikel, also der bloße grobkörnige Abrieb der Gangart des Erzes und der Zuschläge ausgeschieden, - während die Kondensationspartikel der aus der Rast des Hochofens emporgestiegenen Verdampfungsprodukte sich im gewissen Sinne an die Eisenteilchen anklammern oder niederschlagen, so daß sie bei. der gesteuerten magnetischen Aufbereitung in das Konzentrat übergehen.
Wird das Konzentrat mit 55 bis 6o °/a Eisenoxyd in an sich bekannter Weise reduziert, so wird auch hierbei die Bildung der Schweißschlacke insofern gefördert, daß sich schon die leichtesten schmelzbaren Silikate und Titanate ergeben. Andererseits werden so hohe Reduktionstemperaturen vermieden, daß die Eisenpartikelchen restlos umhüllt werden, und damit wieder die Eigenschaft unterbunden wird, die an sich -bei eisenpulverhaltigen Elektrodenumhüllungen von besonderem Vorteil ist, nämlich. die rasche Zündung. .
Eine derartig vorteilhafte Verwendungsmöglichkeit des Lichtstaubes war nicht vorauszusehen. Sie bedeutet aber für die Herstellung der Elektroden einen großen Fortschritt, indem sie nicht allein billige Umhüllungen ergibt, sondern auch solche, die schon eine weitgehende Vorbildung des Schlackenflusses zeigen.

Dem reduzierten Konzentrat werden die noch fehlenden Mengen an Schweißschlackenstoffen, wie Erdalkalien-Karbonate, Alkali-Tonerde-Silikat, Flußspat, Titansäure, Legierungen von Eisen mit Mangan, Silizium, Chrom od. dgl., beigemischt unter Tränkung der Mischung mit Wasserglas, leimhaltigen Lösungen üsw; Das Verpressen der Umhüllung um die Elektrode geschieht in üblicher Weise. Versuche haben ergeben, daß man Eisenpulver mit folgender Analyse durch Reduktion aus dem Gichtstaub erhält:

C Si metal. Mn O P S mutal. Fe O
°/° °/° Mn. 01, °l° °/° °/° Fe °/° °I °
o,olo
0 , 00
2,10
2,20
0,03 0
0 ,035
85,6
3,10
Nag O K2 O Si' a Al, 03 Ti 0, Ca O Mg O c02 -
° 10 0 / 0 ' 0 / 0 010 010 0 / 0 11 / 0 010
0;71
0,14
1,82
1,15
0,52 1,21
1,05
0,55

Elektroden ' mit Umhüllungen mit einem solchen Eisenpulver zeigten eingutes Verhalten im Lichtbogen und ergaben eine gute Raupenzeichnung. Es war sowohl eine Verschweißbarkeit an senkrechter Wand sowie in der Kehlnaht möglich. Die Schweißung zeigte folgende Festigkeitswerte:

Streckgrenze Festigkeit Dehnung 5° I $° Einschnürung

kglmma kg/mm2 °/° °/°

34,7 -

44,9

32,4

25,5

7o,6

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schweißelektroden mit eisenpulverhaltigen Umhüllungen unter Verwendung von aus Eisenoxyden reduziertem Eisenpulver, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtstaub aus auf phosphor- und schwefelarme Roheisensorten- gehenden Hochöfen durch Aufbereitung auf-55 bi's 6o0/, Eisenoxyd angereichert und alsdann in an sich bekannter Weise reduziert wird, worauf dem Reduktionsgut in gleichfalls an sich bekannter Weise die übrigen für die Umhüllung notwendigen Stoffe, wie Erdalkalien-Karbonate, - Alkalien-Tonerde-Silikat, Flußspat, Titansäure, Legierungen von Eisen mit Mangan, Silizium, Chrom od. dgl., unter Tränkung mit Bindemitteln, wie Wasserglas usw:, zugesetzt werden und wobei schließlich diese Mischung als Umhüllung um den Kerndraht herumgepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gichtstaubkonzentrat bei solcher Temperatur reduziert wird, da_B eine gewisse Sinterung der leichtschmelzenden Beimengungen erreicht wird, die aber andererseits nicht so hoch ist, daß alle Beimengungen die Eisenteilchen im Schmelzfluß einhüllen.