一种利用含锰熔液生产熔炼焊剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿物冶炼领域，尤其是利用电炉或高炉生产时产生的含锰熔液生产熔炼焊剂的方法。
【背景技术】
[0002]在机械制造、石油化工、煤炭冶金、矿山、建筑、电力、军工、航天航空、海洋工程等领域的设备制造过程中，广泛应用着埋弧自动焊、半自动焊、电渣压力焊以及铜的焊接和竖向钢筋的压力焊等，在进行上述焊接操作时，需要使用各种焊剂进行保护。而焊剂本身分为熔炼焊剂和非熔炼焊剂，而传统的熔炼焊剂的生产方法通常是采用交流电熔工艺生产的，通过电熔工艺生产的原理是通过交流电弧产生大量热量来熔化矿物，达到生产焊剂的目的。
[0003]然而，在这一过程中使用的锰化合物通常为原始锰矿，加入其它材料进行生产，每生产一吨产品约耗电能1800度，并且由于采用的是原始锰矿，其熔炼制备过程中，有害成分高，造成严重的环境污染的同时对作业工人的身心伤害也较大，同时产品质量不稳定，成品率低。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】中的原因，目前焊剂生产企业通常采用原始矿冶炼后的矿渣进行熔炼焊剂的生产，采用的是其冷却后的矿渣形态，生产焊剂时需要重新把矿渣升高到一定温度进行熔融；而使用高炉或电炉冶炼过一次的锰矿矿渣，这种锰矿矿渣出高炉时为熔融状态，作为原料进行焊剂生产时，避免了一热一冷的过程中热量浪费较为严重，同时锰矿消耗量大，电耗高，生产周期长，生产效率低。本发明所解决的技术问题在于提供一种利用含锰熔液生产熔炼焊剂的方法，以解决上述技术问题。
[0005]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种利用含锰熔液生产熔炼焊剂的方法，包括以下具体操作步骤:
1、在冶炼含锰矿石过程中，通过收集高炉或电炉中的高温含锰副产品熔液样品，测量其熔液中的氧化锰含量，然后，通过熔液包将高炉或者电炉中的含锰副产品熔液在高温状态下直接转移到焊剂炉，并进行保温10~30分钟；
2、在含锰副产品熔液中加入40~50°C的含锰化合物，将含锰副产品熔液中的锰的质量百分比含量调整到20~35% ；
3、在焊剂炉中加入90~100°C的镁、95~100°C的硅以及75~90°C的萤石，并保温1~2小时，其各成分加入量与含锰副产品熔液的加入的质量份数为:
含锰副产品熔液80~90质量份镁8~12质量份娃10~12质量份萤石6~8质量份 4、将焊剂炉提温到1600~1750°C，熔炼20~40分钟，然后出炉水淬，即得到成品熔炼焊剂。
[0006]在本发明中，所述步骤I中所收集的高温副产品熔液的收集温度为1200 0C ~1500°C，优选为 1300°C。
[0007]在本发明中，为得到最佳的效果，所述步骤3中加入的镁、硅以及萤石加入时的温度分别优选为95 °C、97 °C、80 °C。
[0008]在本发明中，所述步骤4中焊剂炉的加热温度优选为1700°C。
[0009]在本发明中，所述含锰矿石是指铁矿石、硅矿石、锰矿石、锰铁矿石、银矿石、或铝土矿石。
[0010]在本发明中，所述锰矿石包括水锰矿、软锰矿、硬锰矿、褐锰矿、黑锰矿和菱锰矿。
[0011]原本需要建设两套以上的生产线，建设一套即可完成；使得废气处理装置节省了一套，熔炼炉节省了几套，变电设施节省了几套，用电量省了 65-70%生产车间节省了一半的占地面积，工厂建设成本节省了一半以上，废气排放减少了一半以上，生产环节至少节约了 8个环节，用电量节省了 60%以上，工人的劳动强度节省了一半，人员配备减少了一半；减少一个废渣重新加热环节，因是冶炼过的熔液，因此再次冶炼时几乎不存在污染；现有技术是把原始锰和其他原料，从零度升高到1300度，需要很长时间，而本发明直接在1300度的基础上进行再次冶炼，从而节省了劳动时间和强度，节省了 1500度电。需要把废渣从从零度升高到1300度所需要的时间、人工和电量。
[0012]
采用本发明的生产方法，可以生产所有熔炼焊剂，常用的有431、250、260、370。
[0013]综上所述，本发明的有益效果:本发明中通过高炉或电炉将冶炼铁、硅、锰、银、硅、铝时所产生的副产品直接在高温条件下进行利用，改进了生产工艺，减少了一个废渣重新加热的环节，能有效减少热能的消耗，从而减少操作工人的劳动强度，提高了其作业效率，避免了废渣的热污染和排放污染以及空间占用，有效缩短了生产周期，节约了 70%的生产成本，锰矿利用率提高了 8-30%，废气排放下降了 30-60%，废气处理的方便性得到显著的改善，废气处理的成本下降了 60-80%。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0015]本发明生产熔炼焊剂的具体方法是:
1、在冶炼铁矿石、硅矿石、锰矿石、锰铁矿石、银矿石、水锰矿、软锰矿或铝土矿石，过程中，通过收集高炉或电炉中的高温含锰副产品熔液样品，测量其熔液中的氧化锰含量，然后，通过铁水包或者其他熔液包将高炉或者电炉中的含锰副产品熔液在高温状态下直接转移到焊剂炉，并进行保温10~30分钟；
2、在含锰副产品熔液中加入40~50°C的含锰化合物，将含锰副产品熔液中的锰的质量百分比含量调整到20~35% ；
3、在焊剂炉中加入90~100°C的镁、95~100°C的硅以及75~90°C的萤石，并保温1~2小时，其各成分加入量与含锰副产品熔液的加入的质量份数为: 含锰副产品熔液80~90质量份镁8~12质量份娃10~12质量份萤石6~8质量份
4、将焊剂炉提温到1600~1750°C，熔炼20~40分钟，然后出炉水淬，即得到成品熔炼焊剂。
[0016]实施例1:
在传统高炉炼铁过程中，收集高炉内温含锰副产品熔液样品，测量其含锰量为18%，需要高炉冶炼过程中产生的含锰副产品熔液(1300°C)800公斤，使用直径1.7米，高1.5米的焊剂炉把含锰熔液收集起来并保温20分钟，然后加入40°C的锰25公斤，将含锰熔液的含锰量调整为21%。
[0017]然后加入95°C的镁100公斤、97°C的硅100公斤、80°C的萤石60公斤并保温2小时，然后通过电弧加热将焊剂炉提温到1700°C，熔炼30分钟，最后脱炉水淬即得成品；工人劳动强度减少三之二，易耗材料节约约百分之八十。
[0018]实施例2:
在电炉炼硅过程中，收集高炉内温含锰副产品熔液样品，测量其含锰量为20%，需要高炉冶炼过程中产生的含锰副产品熔液(1300°C)800公斤，使用直径1.7米，高1.5米的焊剂炉把含锰熔液收集起来并保温20分钟，然后加入50°C的锰25公斤，将含锰熔液的含锰量调整为23%。
[0019]然后加入98°C的镁80公斤、97°C的硅100公斤、85°C的萤石70公斤并保温I小时，然后通过电弧加热将焊剂炉提温到1750°C，熔炼30分钟，最后脱炉水淬即得成品。
[0020]实施例3:
在传统高炉炼锰过程中，收集高炉内温含锰副产品熔液样品，测量其含锰量为25%，需要高炉冶炼过程中产生的含锰副产品熔液(1300°C)800公斤，使用直径1.7米，高1.5米的焊剂炉把含锰熔液收集起来并保温20分钟，然后加入50°C的锰20公斤，将含锰熔液的含锰量调整为27%。
[0021]然后加入90°C的镁80公斤、100°C的硅100公斤、75°C的萤石80公斤并保温2小时，然后通过电弧加热将焊剂炉提温到1600°C，熔炼30分钟，最后脱炉水淬即得成品。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种利用含锰熔液生产熔炼焊剂的方法，包括以下具体操作步骤: ①在冶炼含锰矿石过程中，通过收集高炉或电炉中的高温含锰副产品熔液样品，测量其熔液中的氧化锰含量，然后，通过铁水包或者其他熔液包将高炉或者电炉中的含锰副产品熔液在高温状态下直接转移到焊剂炉，并进行保温10~30分钟； ②在含锰副产品熔液中加入40~50°C的含锰化合物，将含锰副产品熔液中的锰的质量百分比含量调整到20~35% ； ③在焊剂炉中加入90~100°C的镁、95~100°C的硅以及75~90°C的萤石，并保温1~2小时，其各成分加入量与含锰副产品熔液的加入的质量份数分别为: 含锰副产品熔液80~90质量份镁8~12质量份娃10~12质量份萤石6~8质量份 ④将焊剂炉提温到1600~1750°C，熔炼20~40分钟，然后出炉水淬，即得到成品熔炼焊剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含锰矿石是指铁矿石、硅矿石、锰矿石、锰铁矿石、银矿石、或铝土矿石。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锰矿石包括水锰矿、软锰矿、硬锰矿、褐猛矿、黑猛矿和菱猛矿。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤①中所收集的高温副产品熔液的收集温度为1200°C ~1500°C。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤①中所收集的高温副产品熔液的收集温度为1300°C。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤③中加入的镁、硅以及萤石加入时的温度分别为95 °C、97 °C、80 °C。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤④中焊剂炉的加热温度优选为1700。。。
【专利摘要】一种利用含锰熔液生产熔炼焊剂的方法，利用高炉或电炉在冶炼过程中产生的高温含锰熔液，通过铁水包把含锰熔液收集起来，然后倒入焊剂炉，加入适量锰、镁、硅、萤石原料成分，再通过电炉提温到1700摄氏度左右，熔炼30分钟左右，通过水碎然后制得。本发明使用锰矿消耗量低，电耗低，生产周期短，生产效率高，同时能有效减少有害气体排放，为一种环境友好型焊剂制备方法；能有效减少热能的消耗，降低了劳动强度，提高了其作业效率，避免了废渣的热污染和排放污染以及空间占用，节约了70%的生产成本，锰矿利用率提高了8-30%，废气排放下降了30-60%，废气处理的方便性得到显著的改善，废气处理的成本下降了60-80%。
【IPC分类】C22C22/00, C22C1/02, C22C32/00, B23K35/40
【公开号】CN105154695
【申请号】CN201510667833
【发明人】邵金华, 陈小明, 刘健, 夏雄, 杨宇翔
【申请人】湖南科技学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月16日