[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101618488A
[43]公开日2010年1月6日
[21]申请号200910043928.7[22]申请日2009.07.13
[21]申请号200910043928.7
[71]申请人永州市兴发电熔科技有限公司
地址425917湖南省东安县石期市工业园
[72]发明人施和平 [51]Int.CI.B23K 35/40 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明公开的一种熔炼型焊剂的直流电熔工艺
及其直流电弧炉，属于冶炼技术领域，其工艺过程
为：配料、装炉、通电、引弧、烘干、熔化、还原、
熔炼、调、水淬、烘干、筛选；其直流电弧炉是
由炉体、炉体支架19、石墨电极27、石墨电极架3、 石墨电极架滑动立柱5、滑套装置4、传动杆6以及
动力和传动装置构成；具有能够节能降耗、对电网
型焊剂。
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1、一种熔炼型焊剂的直流电熔工艺，其特征在于工艺过程为：
A、将熔炼型焊剂生产所需的锰矿、莹石、镁砖、河砂等原料和还原剂焦粉按一定的比例混合后装入直流电弧炉至炉口；
B、通电、引弧生产，最先以较少的电流，一般控制在800-1200A，炉堂温度控制在600-1000℃，让炉内物料烘干和熔化，时间30-50分钟，让其在熔池底部形成熔液；
C、加大电流到1800-2200A，提高炉堂温度，加快原料的熔化和物质内各种成份的还原，时间为50-70分钟；
D、将电流调至4800-5200A，这时熔液温度达到1390-1410℃，待物质全部熔化，MnO2还原成MnO，Fe2O3还原成单质Fe，此时熔液成浅黄至白络合体；
E、然后用倒还原法加入锰含量为40％左右的高品位锰矿进行调，当颜调至红棕后倒入清水池中水淬，经过烘干，筛选后成为熔炼型焊剂产品。
2、根据权利要求1所述的直流电熔工艺，其特征在于工艺过程为：
将熔炼型焊剂生产所需的锰矿、莹石、镁砖、河砂等原料和还原剂焦粉按一定的比例混合后装入直流电弧炉至炉口；
通电、引弧生产，最先以较少的电流，控制在1000A，炉堂温度控制在800℃，让炉内物料烘干和熔化，时间40分钟，让其在熔池底部形成熔液；
加大电流到2000A，提高炉堂温度，加快原料的熔化和物质内各种成份的还原，时间为60分钟；
将电流调至5000A，这时熔液温度达到1400℃，待物质全部熔化，MnO2还原成MnO，Fe2O3还原成单质Fe，此时熔液成浅黄至白络合体；
然后用倒还原法加入锰含量为40％左右的高品位锰矿进行调，当颜调至红棕后倒入清水池中水淬，经过烘干，筛选后成为熔炼型焊剂产品。
3、一种应用权利要求1或2所述直流电熔工艺的直流电弧炉，包括炉体、炉体支架(19)、石墨电极(27)、石墨电极架(3)、石墨电
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极架滑动立柱(5)、滑套装置(4)、传动杆(6)以及动力和传动装置；炉体支承在炉体支架(19)上；石墨电极(27)插入炉体的炉膛(26)内，其上端由石墨电极架(3)的一端固定，石墨电极架(3)的另一端联接套装在石墨电极架滑动立柱(5)上的滑套装置(4)；动力和传动装置与传动杆(6)联接，传动杆(6)与滑套装置(4)螺旋联接；其特征在于：所述的炉体由炉筒(21)、炉底(16)、底电极棒(15)、底电极板(14)、底电极针(13)构成；圆筒状的炉筒(21)的下部连接倒圆台状的炉底16，其内壁自上而下分别砌有绝缘耐火的炉筒内衬(22)和炉底内衬(17)；炉底(16)的倒圆台面中部开有孔，底电极棒(15)由该孔自下而上穿入，并穿过装置在炉底内衬(17)上的底电极板(14)向上延伸，底电极棒(15)与底电极板(14)相接成整体，数根底电极针(13)呈辐射状分布在底电极板(14)上，底电极板(14)至炉底(16)上面之间锥体部分的空腔全部充满电极糊(
18)；在炉筒内衬(22)的内壁也装有一层电极糊(18)。
4、根据权利要求3所述的直流电弧炉，其特征在于：在炉筒(21)的上部外侧还设有一个夹层，形成冷却水腔(24)，该冷却水腔(24)的上部连接出水管(25)，其下部连接进水管(23)。
5、根据权利要求4所述的直流电弧炉，其特征在于：在炉筒(21)后面外侧的下部还装有一个钩环(29)。
6、根据权利要求5所述的直流电弧炉，其特征在于：滑套装置(4)包括滑套架(35)、滑套筒(37)、连接架(36)、绝缘板(39)、中间绝缘板(41)、绝缘筒(40)、连接螺栓(33)、丝板(38)；滑套筒(37)套装在石墨电极架滑动立柱(5)上，其上与石墨电极架(3)方向相同的两对称外侧的上下部位分别装置由支耳板(31)、调节螺钉(30)和滚子(32)构成的滚轮装置，与石墨电极架(3)方向垂直的两对称外侧部位分别装置连接架(36)，在石墨电极架(3)的延伸方向的外侧部位装置丝板(38)后也装置与连接架(36)相同的连接架；方框状的滑套架(35)连接石墨电极架(3)，其内侧加装绝缘板(41)后与连接架(36)相接，并在连接架(36)内侧加装绝缘板(39)后用连接螺栓(33)固定，在连接螺栓(33)上还套装有绝缘筒(40)。
200910043928.7说 明 书第1/9页熔炼型焊剂的直流电熔工艺及其直流电弧炉
所属技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，特别是一种生产机械行业中焊接用熔炼型焊剂的直流电熔工艺及其直流电弧
炉。
背景技术
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，在进行上述焊接时，需要使用各种焊剂进行保护，其熔炼型焊剂是其中比较重要的一种。现有技术中，熔炼焊剂的生产方法是采用交流电熔工艺生产的，这也是目前唯一的生产方法。交流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质，达到生产焊剂的目的。由于交流电本身是一条正弦波，每秒过零点100次，在零点附近电弧熄灭，然后以相反方向重新点燃，因而交流电弧稳定性差，且在电熔过程中并不稳定，大小、方向也在瞬间发生变化，因此，能耗高，很容易产生烟尘、粉尘和弧光，而且噪声大，对工作环境和周围环境造成极大影响，对人们的身体健康造成极大的伤害，对周围的作物造成致命的损伤，而且环境治理也相当困难。同时，交流电熔生产焊剂时有一个致命的弱点，即：无法使用低锰高铁矿石作为原料进行熔炼焊剂，这在锰矿资源日益匮乏，加之优质锰矿被大量开采和广泛使用，导致优质锰矿的价格急剧上涨的今天，使得熔炼焊剂的生产变得十分困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够节能降耗、对电网的干扰和冲击小、
噪声低，且能利用低品位锰矿生产的熔炼型焊剂生产工艺及其配套的直流电弧炉。
本发明所采取的技术方案是发明一种熔炼型焊剂的直流电熔工
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艺，其工艺过程为：
A、将熔炼型焊剂生产所需的锰矿、莹石、镁砖、河砂等原料和还原剂焦粉按一定的比例混合后装入直流电弧炉至炉口；
B、通电、引弧生产，最先以较少的电流，一般控制在800-1200A，炉堂温度控制在600-1000℃，让炉内物料烘干和熔化30-50分钟，并在熔池底部形成熔液；
C、加大电流到1800-2200A，提高炉堂温度，加快原料的熔化和物质内各种成份的还原，时间为50-70分钟；
D、将电流调至4800-5200A，这时熔液温度达到1390-1410℃，待物质全部熔化，MnO2还原成MnO，Fe2O3还原成单质Fe，此时熔液成浅黄至白络合体；
E、然后用倒还原法加入锰含量为40％左右的高品位锰矿进行调，当颜调至红棕后倒入清水池中水淬，经过烘干，筛选后成为熔炼型焊剂产品。
与上述直流电熔工艺配套的直流电弧炉，包括炉体、炉体支架19、石墨电极27、石墨电极架3、石墨电极架滑动立柱5、滑套装置4、传动杆6以及动力和传动装置构成；炉体支承在炉体支架19上；石墨电极27插入炉体的炉膛26内，其上端由石墨电极架3的一端固定，石墨电极架3的另一端联接套装在石墨电极架滑动立柱5上的滑套装置4；动力和传动装置与传动杆6联接，传动杆6与滑套装置4螺旋联接；所述的炉体由炉筒21、炉底16、底电极棒15、底电极板14、底电极针13构成；圆筒状的炉筒21的下部连接倒圆台状的炉底16，其内壁自上而下分别砌有绝缘耐火的炉筒内衬22和炉底内衬17；炉底16的倒圆台面中部开有孔，底电极棒15由该孔自下而上穿入，并穿过装置在炉底内衬17上的底电极板14向上延伸，底电极棒15与底电极板14相接成整体，数根底电极针13呈辐射状分布在底电极板14上，底电极板14至炉底16上面之间锥体部分的空腔全部充满电极糊18；在炉筒内衬22的内壁也装有一层电极糊18。
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