专利名称：利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，尤其是一种使用硅锰合金渣生产的熔炼焊剂。背景技术：
在进行金属焊接时，为了保证焊接质量需要使用焊剂，因此焊剂是一种重要的冶金原料，在现有的焊剂中，都不含有硅锰合金渣，在铁合金行业现有生产硅锰合金过程中，产生了大量的硅锰合金工业固体废渣，通常是将高温硅锰合金渣倒入水中进行水淬降温，然后用抓斗挖出，进行外排处理。
发明内容
为了克服上述技术缺点，本发明的目的是利用硅锰合金渣的元素成分，再配以一定的其它矿物，制得符合焊接技术要求的熔炼焊剂产品，实现硅锰合金工业废渣的综合利用，节约资源能源，大幅度降低生产熔炼焊剂的成本。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，按重量百分比，包含有硅锰合金渣45-60%、锰矿30-40%、萤石4-6%、硅砂4_10%。延伸硅锰合金冶炼工艺，将处于高温融熔状态的硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉钢包中，再按比例掺加所需的矿物原料，然后继续送电加热，制得焊剂产品，掺加矿物按重量比例为热液态硅锰合金渣45-60% ；锰矿30-40% ；萤石4-6% ；硅砂4_10%，由于采用了硅锰合金渣作为主要的原料，再加入少量锰矿、萤石和硅砂辅助原料，使其在高温熔融状态下进行反应，既充分利用了硅锰合金渣的元素成分，又充分利用了硅锰合金渣中所包含的热量。既节约了大量锰矿、萤石等稀缺资源，又可以节能50%以上。本发明设计了，制备利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂的方法，其步骤是
A、把锰矿30-40%、萤石4-6%和硅砂4-10%分别在温度为150-200°C的烘干机中进行 2-3个小时的烘干，备用；
B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1400-1600°C，再按重量比例，硅锰合金渣45-60%、锰矿30-40%、萤石4-6%、硅砂4_10%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热1-2个小时，即制得高温熔炼焊剂。C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度小于等于20°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。本发明设计了，还包括步骤，把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为250-300°C 的烘干机中进行1-2个小时的烘干，使含水量小于等于0. 2%，然后包装盛袋。具体实施例方式
利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，第一个实施例中，按重量百分比，包含有硅锰合金渣 60%、锰矿30%、萤石6%、硅砂4%。其制备的方法步骤是
A、把锰矿30%、萤石6%和硅砂4%分别在温度为200°C的烘干机中进行3个小时的烘干，B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1600°C，再按重量比例，硅锰合金渣60%、锰矿30%、萤石6%、硅砂4%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热2个小时，即制得高温熔炼焊剂。C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度为20°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。D、把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为300°C的烘干机中进行2个小时的烘
干，使含水量为0. 2%，然后包装盛袋。按上述配比，每个钢包的容量按3000千克计算，每批次的相应配比是热液态硅锰合金渣1800千克，锰矿900千克，萤石180千克，硅砂120千克。上述实施例节电60%，成本相对较低。但产品性能较差。熔炼焊剂采用的外加矿物原料是硅砂、萤石和锰矿，外加前将上述三种矿物性原料进行150-200°C的烘干，以清除原料中的水分。在连续工艺状态下，插入电极继续加热，使所加矿物与高温硅锰合金渣发生混合反应。然后将炼好的焊剂倒入温度低于20°C的水中， 使焊剂形成颗粒状，经水淬处理后的焊剂进行烘干，烘干温度为25(T30(TC，然后经过筛分生产出符合质量标准的熔炼焊剂产品。烘干后水分(质量分数)不应超过0.2%。上述工艺方法的实施，实现变铁合金冶炼的废物为熔炼焊剂的资源。同时为熔炼焊剂增加可供利用的矿物原料资源，使生产焊剂的成本大幅度降低，达到废物利用和热量利用双重综合利用的效果。在本实施例中，硅锰合金渣是指进行硅锰合金熔炼时产生的废渣。在本实施例中，锰矿是指含锰量35-50%的矿石。在本实施例中，萤石是指CaF2。在本实施例中，硅砂是指(主要矿物成分Si02含量不低于95%的石英砂)。利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，第二个实施例中，按重量百分比，包含有硅锰合金渣45%、锰矿40%、萤石5%、硅砂10%。其制备的方法步骤是
A、把锰矿40%、萤石5%和硅砂10%分别在温度为150°C的烘干机中进行2个小时的烘干，备用；
B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1400°C，再按重量比例，硅锰合金渣45%、锰矿40%、萤石5%、硅砂10%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热1个小时，即制得高温熔炼焊剂。C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度为10°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。D、把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为250°C的烘干机中进行1个小时的烘
干，使含水量为0. 1%，然后包装盛袋。按上述配比，每个钢包的容量3000千克计算，每批次的相应配比是高温硅锰合金渣1350千克，锰矿1200千克，萤石150千克，硅砂300千克。上述实施例节电50%，成本适中，产品性价比达到最优。在硅锰合金渣1400°C-160(TC的高温熔融状态下加入生产焊剂所需要的上述原料组份，继续经电炉加温熔炼，实现节能50%以上。利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，第三个实施例中，按重量百分比，包含有硅锰合金渣55%、锰矿；35%、萤石4%、硅砂6%。其制备的方法步骤是A、把锰矿35%、萤石4%和硅砂6%分别在温度为180°C的烘干机中进行2.5个小时的烘干，备用；
B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1500°C，再按重量比例，硅锰合金渣55%、锰矿35%、萤石4%、硅砂6%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热1. 5个小时，即制得高温熔炼焊剂。C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度为_5°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。D、把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为280°C的烘干机中进行1. 5个小时的
烘干，使含水量小于等于0. 15%，然后包装盛袋。按上述配比，每个钢包的容量3000千克计算，每批次的相应配比是热液态硅锰合金渣1650千克，锰矿1050千克，萤石120千克，硅砂180千克。上述实施例节电55%，成本相对较低。利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，第四个实施例中，按重量百分比，包含有硅锰合金渣50%、锰矿38%、萤石6%、硅砂6%。其制备的方法步骤是
A、把锰矿38%、萤石6%和硅砂6%分别在温度为180°C的烘干机中进行2.1个小时的烘干，备用；
B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1480°C，再按重量比例，硅锰合金渣50%、锰矿38%、萤石6%、硅砂6%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热1. 2个小时，即制得高温熔炼焊剂。C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度为0°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。D、把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为280°C的烘干机中进行1. 3个小时的烘干，使含水量为0. 09%，然后包装盛袋。按上述配比，每个钢包的容量3000千克计算，每批次的相应配比是热液态硅锰合金渣1500千克，锰矿1140千克，萤石180千克，硅砂180千克。上述实施例节电50%，成本相对适中，但产品性能不是最佳。本发明的工作原理是通过硅锰合金渣的连续生产工艺，实现硅锰渣所含成分和自身热量的综合利用，按一定配比掺加矿物原料再次连续加热，在生产硅锰合金的基础上， 将硅锰合金渣在熔融高温状态下，掺入生产焊剂所需要的组份，加入后的锰矿、萤石和硅砂与硅锰合金渣在高温熔炼状态下进行相互反应，释放热量，从而节省能量，经电炉熔化反应均勻后，进行水淬冷却，得到熔炼焊剂产品；矿物成分利用率100%，节能50%以上。本发明的技术效果是，将高温硅锰合金渣排放到特制的钢包中，在硅锰合金渣处于高温熔融状态下加入熔炼焊剂所需要的原料矿物。在连续工艺状态下，插入电极继续加热，使所加矿物与高温硅锰合金渣发生混合反应；然后经过水冷粒化、烘干、筛选生产出符合质量标准的熔炼焊剂产品。本发明具有下特点
1、由于采用了硅锰合金渣作为生产熔炼焊剂的主要原料，通过加入锰矿、萤石和硅砂辅助原材料，使其之间在高温熔炼状态进行反应，可以节能50%以上，因此实现了对硅锰合金工业废渣的综合利用，节约了资源能源。2、应用硅锰渣添加相应的外加矿物，生产出符合国家标准的熔炼焊剂产品。更好的满足机械制造、建筑工程焊接工艺的需要，同时实现节能减排，降低熔炼焊剂生产熔化原料所消耗的大量电能。3、本发明通过创新硅锰合金渣综合利用的新工艺、新方法，实现变铁合金冶炼的废物为熔炼焊剂的资源。同时为熔炼焊剂增加可供利用的矿物原料资源。4、本发明的过程是将冶炼硅锰合金产生的处于高温熔融状态下的硅锰渣，直接倒入电炉钢包中，然后再把各种矿物原料按配方比例加入电炉，然后在电炉中继续加热到 1400°C 1600°C熔化，均勻反应后出炉，经过水冷粒化、烘干、筛选制得熔炼普碳钢焊剂产品。5、本发明采取连续生产工艺，通过延伸硅锰合金的生产工艺，采用连续生产工艺， 在生产硅锰合金的基础上，对硅锰合金渣在熔融高温状态下，掺入生产焊剂所需要的组份， 经电炉熔化反应均勻后，进行水淬冷却，即可得到熔炼焊剂产品。实现了对硅锰合金渣的综合利用，既充分利用了硅锰渣的元素成分，又充分利用了硅锰合金渣自身的巨大热量；从而大幅度降低了熔炼焊剂的生产成本，此工艺方法具有很高的经济效益和社会环保效益，通过此工艺方法开拓了一种硅锰合金渣综合利用的新途径。
权利要求
1.一种利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂，其特征是按重量百分比，包含有硅锰合金渣 45-60%、锰矿 30-40%、萤石 4-6%、硅砂 4_10%。
2.根据权利要求1所述的利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂；其特征是制备利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂的方法，其步骤是A、把锰矿30-40%、萤石4-6%和硅砂4-10%分别在温度为150-200°C的烘干机中进行 2-3个小时的烘干，备用；B、把热液态硅锰合金渣倒入熔炼焊剂的电炉中，保持温度为1400-1600°C，再按重量比例，硅锰合金渣45-60%、锰矿30-40%、萤石4-6%、硅砂4_10%，分别加入锰矿、萤石和硅砂，再进行加热1-2个小时，即制得高温熔炼焊剂；C、把熔炼好的高温焊剂倒入温度小于等于20°C的水中，经过水淬处理形成颗粒状。
3.根据权利要求2所述的利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂；其特征是制备利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂的方法，还包括步骤，把颗粒状的焊剂经过筛选分级，在温度为 250-300°C的烘干机中进行1-2个小时的烘干，使含水量小于等于0. 2%，然后包装盛袋。
全文摘要
一种利用硅锰合金渣制备的熔炼焊剂按重量百分比，包含有硅锰合金渣45-60%、锰矿30-40%、萤石4-6%、硅砂4-10%，通过本发明实现了对硅锰合金渣的综合利用，既充分利用了硅锰合金渣的元素成分，又充分利用了硅锰合金渣自身的巨大热量。从而大幅度降低了熔炼焊剂的生产成本。因此消除了硅锰合金工业废渣，节约了资源、能源。本发明具有很高的经济效益、社会效益和环保效益。
文档编号B23K35/362GK102294555SQ20111023394
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者任秀娥, 刘茂平, 臧元庆 申请人:刘茂平