ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ

Процесс приготовления обмазочной массы

Участок приготовления обмазочной массы по своему значению является одним из определяющих качество электродной продук­ции. Он должен иметь хорошее освещение, приточно-вытяжную вентиляцию, подведенную горячую и холодную воду. Чаша смеси­теля обмазочной массы должна быть закрыта и обеспечена вытяж­ной вентиляцией. Желательно вытяжку из смесителя производить через матерчатый, легко очищаемый, лучше самовстряхивакмцийся, фильтр. Это предохранит от уноса в процессе приготовления обма­зочной массы большого количества пылевидных фракций, в пер­вую очередь легких — органических пластификаторов, слюды и др.

Все скребки в чаше смесителя должны быть тщательно подогна­ны и закреплены. Емкости для жидкого стекла, предназначенного для применения, следует термостатировать. В связи с большим влиянием температуры на вязкость жидкош стекла, его температу­ру желательно поддерживать в пределах 18-23 °С. Дозировку жид­кого стекла в смесители следует производить дозаторами, обеспе­чивающими точность не ниже ±2-3% по объему.

Разгрузочный люк для обмазочной массы должен плотно за­крывать днище смесителя, не оставляя щелей, через которые могла бы высыпаться сухая шихта или вытекать жидкое стекло.

Емкость для готовой обмазочной массы должна иметь форму, позволяющую легко очищать остатки массы от предыдущего заме­са. Сухую перемешанную шихту подают в специальном контейнере (кюбеле) с откидным конусным дном, позволяющим легко высы­пать шихту в смеситель через отверстие в кожухе. Возможны и другие конструкторские решения в зависимости от конкретных ус­ловий организации производства.

Приготовление обмазочной массы следует начинать с подготов­ки смесителя к работе. Смеситель и емкость для готовой обмазоч­ной массы должны быть сухими и тщательно очищенными от ос­татков обмазочной массы предыдущего замеса.

Засыпанная в смеситель сухая шихта разравнивается за счет включения смесителя на 10-15 с. На сухую шихту выливают жидкое стекло в количестве 95-97% от его массы, предусмотренной - техниче­ской документацией. После этого производят перемешивание сухой вшхты с жидким стеклом. За 1 -3 мин до окончания смешивания (в зависимости от типа смесителя) вводят последнюю порцию жидко­го стекла (3-5%). При жестко закрепленных параметрах техноло­гического процесса возможно одномоментное введение всей пор­ции жидкого стекла. Выливать жидкое стекло в смеситель неболь­шими порциями не следует. Это может привести к образованию твердых комочков из слипшейся густой обмазочной массы, смочен­ных по поверхности последними порциями жидкого стекла. Такая обмазочная масса, как правило, вытекает из головки пресса нерав­номерно, "способствуя эксцентричному расположению покрытия.

Все применяемые пластификаторы, за исключением поташа, вводят в сухую шихту при ее дозировке. Использующийся в каче­стве пластификатора полутораводный поташ (кальцинированный поташ непригоден) перед его применением растирают для избавле­ния от комков и увлажняют. Для этого на 1 кг поташа добавляют 100 мл воды и перемешивают. Увлажненный и перемешанный по­таш по возможности равномерно рассыпают по поверхности обма­зочной массы, находящейся в смесителе, за 1-2 мин до окончания приготовления обмазочной массы.

Во всей технологии изготовления электродов операция приго­товления обмазочной массы является одной из определяющих ко­нечное качество продукции. Необходимым требованием к готовой

обмазочной массе является ее однородность по объему, так как только при этом можно обеспечить как гарантированную стабиль­ность ее свойств при опрессовке, так и (что гораздо важнее) ста­бильность состава электродного покрытия, а также эксплуатацион­ную надежность металла шва в сварных конструкциях. В наиболь­шей степени это справедливо для электродов специального назна­чения, состав покрытий которых разнообразнее по номенклатуре, концентрации и свойствам входящих компонентов. По изложен­ным причинам, помимо органолептического контроля, необходим достаточно оперативный контроль состава смеси.

К настоящему времени в электродном производстве положи­тельно зарекомендовал себя как для указанных целей, так и при контроле составов наплавленного металла, электродных стержней, сырьевых материалов, рснтгепоспектральный флуоресцентный анализ (РСФА). Разработанное методическое и программное обес­печение рассчитано на использование стационарных рентгенов­ских многоканальных спектрометров (СРМ-20М, СРМ-25,

PW1400 «Филипс» и др.) в сочетании с персональным компьюте­ром. Обслуживание таких систем требует достаточно высокой ква­лификации персонала. Помещения должны быть специально обо­рудованы. Проще при достаточных технических возможностях та­кого оборудования использование малогабаритной портативной переносной аппаратуры (Барс-3, Спектроскан, Спарк и др.), кото­рая может быть установлена в цеховых помещениях [79).

Следует иметь в виду, что внедрение конкретной методики РСФА требует индивидуального решения вопросов оптимизации методики гомогенизации порошка (рис. 97), выбора и подготовки эталонных образцов, подбора расчетных формул, разработки про­граммного обеспечения, метрологического обеспечения методики. Специфическое программное обеспечение, построенное по блочно­му принципу и разработанное в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Укра­ины, базируется на способе, позволяющем минимизировать число потребных стандартных образцов.

В отличие от классических методов химического и спектрально­го анализа, метод позволяет проводить контроль на разных стадиях производства за промежуток времени, соизмеримый с временем технологического цикла изготовления электродов. Так, время, не­обходимое для контроля состава сухой смеси, обмазочной массы или готового покрытия (без учета времени на пробоподготовку), составляет не более 10 15 мин. Точность анализа можно оценить
по данным, приведенным в табл. 58, где дано сравнение результа­тов контроля шихты различного состава, приготовленной из эта­лонного сырья, с расчетными показателями [80, 81].

Подготовку проб образцов сырьевых материалов, сухой шихты, обмазочной массы или покрытия готовых электродов проводят ме­ханическим измельчением на виброизмельчителе типа ИВ-Микро или на чашечном истирателе ИВ-1. Чаша истирателя, закреплен­ная на платформе, совершает круговые колебания в горизонталь-

ной плоскости. При этом кольцо совершает обкатку по стенкам ча­ши, а ролик — по стенкам кольца. Время измельчения устанавлива­ют таймером. Вместимость чаши при загрузке 20-50 см3. Размер измельчаемых частиц не более 3 мм. Скорость вращения чаши 1500 мин-1. Время технологического цикла 1-30 мин. Мощность электродвигателя 0,37 кВт, питающее напряжение 380 В. Габарит­ные размеры истирателя 400x350x400 мм, масса 54 кг.

Затем из подготовленных порошков на подложке прессуют круглые диски-излучатели, обычно диаметром 40 мм.

При контроле состава наплавленного металла используют ана - гичные металлические образцы. Опыт показывает, что при отра - танной технологии наплавки и изготовлении образцов обеспечи-

вается совпадение с данными анализа, получаемыми на наплавках, выполненных по ГОСТ 946(. 75.

В технической литературе описан также метод оперативного контроля химического состава шихты с помощью переносной пор­тативной (масса 5 кг) радиоизотопной аппаратуры, который позво­ляет выполнять экспресс-анализ в условиях цеха |82]. Он основан на облучении контролируемой смеси гамма-квантами радионукли­да с последующей регистрацией характеристического излучения элементов. В датчиках двухканального гамма-спектрометра, име­ющего автономное питание 12 В регистрирующей аппаратуры, радионуклиды экранизированы свинцовым покрытием толщиной 3 мм, поглощающим гамма-кванты до допустимого уровня. К недо­статкам такого метода относится его неприменимость для контроля содержания легких элементов, в т. ч. Al, Si, Са и т. п.

Технологическую готовность обмазочной массы определяют ор­ганолептически: она должна комковаться в руке при сильном сжа­тии. При ее сдвигании между большим и указательным пальцами должно наблюдаться течение массы. Готовую обмазочную массу высыпают в соответствующую емкость и направляют на последую­щие операции: изготовление брикетов или при наличии безбрикет - ных прессов — непосредственно на опрессовку. При длительном хранении брикеты и обмазочная масса подсыхают и теряют пласти­ческие свойства. Особенно заметно это проявляется на обмазочных массах основных покрытий. Поэтому желательно промежуточное хранение готовой обмазочной массы во влажной среде.

Отработанная и стабильная технология подготовки компонен­тов сухой шихты, применение одних и тех же пластификаторов, а также стабильное качество растворов жидкого стекла, стандартная его дозировка и закрепленная технология приготовления обмазоч­ной массы обеспечивают одинаковые ее рабочие характеристики. Однако изменение какого-либо параметра технологии изготовле­ния электродов может повлечь за собой изменение и свойств обма­зочной массы.

Существуют лабораторные методы определения пригодности обмазочной массы для изготовления электродов в непрерывном процессе. Однако на это требуется сравнительно большое время. Поэтому составитель обмазки, занятый приготовлением обмазоч­ной массы, должен приобрести навык в определении пригодности обмазочной массы. От его квалификации во многом зависит конеч­ное качество изготовленных электродов.