Технология производства металлических электродов сводится к обработке проволоки, материалов для электродных покрытий и к изготовлению собственно электродов (см. схему).

Поступившая на завод сварочная проволока складывается партиями по маркам (согласно ГОСТ 2246-54), отдельно по ка­ждому диаметру проволоки. Проволока из легированной и высоко­легированной стали дополнительно сортируется по плавкам завода- поставщика.

Проволока укладывается штабелями «елочкой».

Из каждой прибывшей на завод партии отбираются образцы различных плавок для испытания сварочных свойств проволоки и ее химического состава.

Бухты проволоки, не имеющие контрольных бирок, склады­ваются отдельно и подвергаются контрольной проверке.

Со склада проволока переправляется в заготовительное отде­ление, на участок изготовления электродных стержней.

Нарезанные на соответствующую техническим условиям длину отрихтованные стержни проверяются ОТК и подаются на участок изготовления электродов.

При изготовлении электродов способом опрессовки на прессах к качеству электродных стержней предъявляются более жесткие требования (по длине, по срезу, наличию заусенцев на концах стержней и по качеству рихтовки).

Проволочные стержни с загрязненной поверхностью перед на­несением покрытия подвергаются очистке в очистительных бараба­нах либо обезжириванию в моечных машинах с водным раство­ром щелочей.

Материалы для изготовления электродных покрытий хранятся в чистых и отапливаемых складских помещениях.

Хранение материалов производится партиями. Согласно ГОСТ 4423-48, партией считается количество материала, полученного с одного участка, с одного производственного цикла или с одной отгрузки при весе более 16 т.

При повагонной отгрузке в большегрузных вагонах вес партии принимается 60 т.

Все материалы, за исключением органических веществ и хими­катов, до поступления в производство подвергаются эталонному контролю и контрольному химическому анализу; при этом кусковые и сыпучие материалы измельчаются и классифицируются.

Рудоминеральное сырье в случае его неоднородности сорти­руется по внешнему виду кусков, посторонние примеси при этом удаляются; после этого сырье подвергается крупному, среднему и тонкому измельчению и классификации.

Ферросплавы в крупных кусках предварительно разбиваются на мелкие куски копром, механическим или пневматическим моло­том, прессом или кувалдой. Затем они поступают в камнедробилку и валковую дробилку (на крупное и среднее дробление), после — ь шаровые мельницы периодического действия на тонкое дробле­ние и, наконец, на просеивание.

Ферромарганец малоуглеродистый и среднеуглеродистый и фер­росилиций подвергаются после просева пассивированию.

Феррохром, ферротитан и феррованадий и другие ферросплавы, обладающие большой вязкостью и твердостью, для облегчения дробления предварительно подвергаются закалке в холодной воде при нагреве до 800—1000° с выдержкой до 45—60 мин.

Все сыпучие рудоминеральные материалы перед измельчением подвергаются высушиванию или слабому прокаливанию для уда­ления кристаллизационной влаги. Температура нагрева при этом находится в пределах 100—250°. Для некоторых материалов тем­пература нагрева доводится до 500°.

Титановый концентрат и измельченный плавиковый шпат при содержании в них серы сверх установленных по ГОСТ 4414-48 и ГОСТ 4421-48* количествах, подвергают в течение 1 часа отжигу при температуре около 1000°.

После просеивания или сепарации материалы складываются в бункеры или в тару.

Загрязненные кусковые материалы промывают водой на моеч­ных машинах типа гравиемоек либо, при отсутствии их, — на ме­таллических сетках, натянутых на деревянные рамки.

Жидкое стекло (силикат натрия, электродный раствор) приво­зят на завод в цистернах или бочках, сливают раздельно по партиям в стационарные баки и после проверки расходуют по мере необходимости.

При большой потребности в жидком стекле на заводе устана­вливают растворители или автоклав для изготовления силикат - раствора из силикат-глыбы; это значительно снижает транс­портные расходы на перевозку жидкого стекла, содержащего около 50% воды.

Содовая силикатная глыба (глыба, или гранулят, ГОСТ 4420-48) поступает на завод навалом в крытых вагонах.

Глыбу перед загрузкой в растворитель или автоклав промы­вают холодной водой.

Измельченные й просеянные материалы смешиваются в опре­деленном весовом соотношении в смесителях сухой шихты в зави­симости от состава электродного покрытия. Готовую смесь надо приготовлять достаточно чистой, чтобы не требовалось дополни­тельное контрольное просеивание.

Каждой очередной партии смеси, составленной из материалов одних партий поступления, присваивается очередной номер, за ко­торым она и идет на производство.

Сухая смесь проверяется на однородность путем определения удельного объема и на содержание в ней одного из основных эле­ментов, например марганца, путем химического контроля. Такая проверка осуществляется выборочным способом.

Сухая смесь на участке производства обмазочных масс смеши­вается в определенной пропорции с жидким стеклом и подается на участок изготовления электродов.

Обмазочная масса наносится на электродные стержни способом опрессовки, окунанием и обливанием. Для тонких покрытий приме­няется метод опудривания.

После покрытия электроды подвергаются подвяливанию и пред­варительной сушке (естественной — на воздухе или принудитель­ной— в сушильных печах), прокалке в прокалочных печах камер­ного или конвейерного типа, а затем охлаждаются и сортируются по внешним признакам.

Иногда подвяливание, сушка и прокалка производятся в одной печи, для чего электроды последовательно перемещаются в раз­ные ее зоны. В зависимости от марки электрода температура каж - >дой зоны должна быть предварительно установлена.

Нанесение электродного покрытия на стержни путем опрессовки производится на электродообмазочных прессах высокого, среднего и низкого давления.

При опрессовке электродной массы под средним (150— ,200 кг/см1) и высоким (свыше 200 кг/см2) давлением электродное 'покрытие получается достаточно прочным и упругим, а это позво­ляет применять механическую очистку концов электродов.

, При опрессовке электродной массы под низким давлением элек­тродное покрытие образуется с меньшей прочностью, не позволяю­щей использовать механическую очистку концов электродов без повреждения покрытия.

В некоторые марки электродообмазочных масс для возможно­сти нанесения их на электродные стержни под высоким давлением вводятся добавки и пластификаторы, а также обработанное жидкое стекло или смесь натриевого и калиевого стекла.

Иногда с целью уменьшения скорости образования поверхност­ной пленки на электродных покрытиях в момент подвяливания й сушки в жидкое стекло вводят добавки щелочей.

Электроды, изготовленные способом опрессовки, более чувстви­тельны к режимам высушивания и прокалки. Некоторые марки электродов не допускают при этом проведения ускоренной воздунн ной сушки.

15. Выгрузка электродов из рамок и укладка их на стеллажи для остывания. 16. Сортировка электродов по внешнему виду, отбор образцов для испы­тания электродов (прочность покрытия, концентричность покрытия, техно­логические свойства при сварке, пористость наплавленного металла, меха­нические качества наплавленного металла, химический состав шва и т д.). 17. Приемочные испытания электродов по ГОСТ 2523-51*. 18. Расфасовка и упаковка электродов в водонепроницаемую бумагу или коробки с последующей упаковкой их в ящики. 19. Укладка электродов на складе готовой продукции.

Все технологические операции производства электродов связаны с большим пылевыделением и выделением вредных газов. Пыль содержит кремнезем и различные марганцевые соединения, а газы в зависимости от производственных операций содержат сернистый газ (при прокалке титанового концентрата и тонкоизмельченного плавикового шпата), фосфористый и мышьяковистый водород (при обработке ферросилиция), окись углерода и альдегиды (при про­калке электродов, содержащих большой процент органических веществ в условиях высоких температур, при которых они разла­гаются) , углеводороды (при пассивировании малоуглеродистого и среднеуглеродистого ферромарганца).

Кроме того, в отделениях приготовления электродов, как пра­вило, имеются источники выделения избыточного тепла. На опера­циях сортировки и упаковки электродов выделяется тонкодисперс­ная пыль, содержащая марганец и его окислы. Количество - ее пре-, вышает в несколько раз допустимые санитарные нормы. _;-.д

Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий предусматривают следующие предельно допустимые концентрации ядовитых газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны производ­ственных помещений электродного производства:

Наименование вещества

Допускаемая концентрация в мгл

1. Марганец и его соединения в пересчете на Мп02 ............................... 2. Мышьяковистый водород.................................................................... 3. Окислы азота в пересчете на N203 ...................................................... 4. Окись углерода..................................................................................... 5. Сернистый ангидрид (сернистый газ).................................................. 6. Фосфористый водород.........................................................................

0,0003 0,0003 0,0050 0,0300 0,0100 0,0003

С целью локализации очагов пыли и улучшения общего сани-і тарного состояния рабочих помещений временные санитарные правила предлагают руководствоваться следующими указаниями при проектировании вентиляции в электродных цехах:

«Во всех производственных помещениях должна быть обеспе-1 йена надлежащая вентиляция. На местах выделения пыли и газов должна быть оборудована местная вентиляция с механическим побуждением.

В помещениях с избыточным тепловыделением (отделение' варки силикат-глыбы, прокалки электродов, сушки компонентов и т. д.), кроме местных вытяжных устройств, должна быть обору­дована вытяжка из верхней зоны.

В отделениях обмазки должна быть устроена общеобменная вентиляция, рассчитанная на поддержание определенного режима температуры и влажности в соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий. В помещениях для обмазки и провяливания электродов, в соответствии с требова­ниями технологического процесса, допускается температура воз­духа не выше 24° в зимнее время, а в летнее время не более чем на 5° выше наружной температуры.

Приточный воздух в помещениях с источниками выделения пыли должен подаваться в верхнюю зону. В прочих помещениях приточный воздух должен подаваться равномерно в рабочую зону воздухораспределителями, нижний обрез которых устанавливается на высоте 1 м от пола. Скорость пропуска приточного воздуха не должна превышать 1,5 м/сек.

Вентиляция должна осуществляться в полном объеме до рас­четно-отопительных температур.

Рециркуляция воздуха в производственных помещениях обмазки и провяливания электродов не допускается.

Удаляемый пылевыми системами воздух перед выбросом дол­жен быть подвергнут очистке. Очистные сооружения должны обес­печивать улавливание мелкой пыли (порядка 5 мк).

Местная вытяжная вентиляция обеспечивается за счет капсули - рования производственного оборудования или устройства вытяжных зонтов.

Временные санитарные нормы предусматривают скорости дви­жения воздуха в рабочих проемах не менее 0,7 м/сек и 300-крат­ный воздухообмен в час. Во избежание выноса материала в вен­тиляционную систему и больших потерь скорость движения воз­духа во входных отверстиях патрубков вытяжного воздуховода должна быть минимальная (0,2—0,4 м/сек).

При установке поста для испытания электродов на сварке санитарными правилами предусмотрено устройство скошенного зонта с фартуком на уровне 0,8 м над рабочей поверхностью. Объем извлекаемого воздуха должен составлять не менее 2000 м3/час.

Во избежание оседания пыли в вентиляционных воздуховодах скорость движения воздуха в них должна быть не менее 114 м/сек».

На машиностроительных заводах с собственными электродными цехами мощностью 2000—6000 т электродов в год рекомендуется иметь следующие производственные отделения электродов [17]:

1. Склад электродной проволоки.

2. Склад компонентов.

3. Дробильно-размольное отделение.

4. Месильное отделение.

5. Электродообмазочное отделение.

6. Правйльно-отрезное отделение.

7. Силикатоварочное отделение.

8. Склад электродов.

9. Отделение мелких партий.

10. Лаборатория.

11. Инструментально-ремонтное отделение.

12. Тарное отделение.

Последние три отделения целесообразно организовывать только для цехов мощностью не менее 6000 т электродов В ГОД.

В складе электродной проволоки производится приемка, сорти­ровка и хранение электродной проволоки и электродных стержней. Единовременная партия проволоки должна быть не более 50 г (один большегрузный вагон) в бухтах весом до 80 кг, при наруж­ном диаметре мотка до 900 мм.

Хранение проволоки производится бухтами в штабелях по мар­кам проволоки, диаметрам и партиям по сертификату поставщика (одной плавки). Электродные стержни поставляются в открытых контейнерах или в ящиках.

В складе компонентов осуществляется приемка, отбор для испы­тания средней пробы (по ГОСТ 4423-48), промывка, хранение, крупное и среднее дробление компонентов электродных по­крытий.

Приемные площадки, бункеры и лари в складе рассчитываются в зависимости от рода компонентов на хранение определенного Количества дрірьд. Например, ддя рудоминерального сырья и фер­

росплавов — на хранение не менее 50 т единовременно (один боль­шегрузный вагон) по каждому виду компонента.

Для компонентов с небольшим годовым расходом емкости лари рассчитываются на 45-дневный запас.

Количество бункеров, ларей и других емкостей определяется номенклатурой компонентов с учетом хранения их партиями.

В дробильно-размольном отделении проводятся сушка, закалка, обжиг электродных компонентов, пассивирование и тонкое дроб­ление.

В месильном отделении дозируются компоненты, составляется сухая шихта, приготовляется обмазочная масса и изготовляются брикеты.

В электродообмазочном отделении опрессовываются покрытия на стержни либо наносятся покрытия методом штучного или мас­сового окунания. Тут же происходит подвяливание, сушка, про­калка, отсортировка брака по внешнему виду и упаковка электро­дов, а также отбор проб для испытания, сортировка по партиям (по ГОСТ 2523-51*).

В правильно-отрезном отделении производится правка и рубка электродной проволоки на стержни, а также галтовка литых стержней.

При этом отделении рекомендуется иметь промежуточный склад полуфабрикатов — готовых стержней из разных марок стали, при­меняющейся на заводе для изготовления электродов.

В силикатоварочном отделении силикат-глыба разваривается в жидкое стекло.

В складе электродов готовые электроды хранятся по партиям, маркам и диаметрам стержня. Тут же они упаковываются в ящики и оборотную тару. Ящики клеймятся по партиям согласно сертифи­кату.

В отделении мелких партий выпускаются мелкие партии элек­тродов, ведется технологическая подготовка и проверка производ­ства, а также эталонный контроль компонентов и электросварочной проволоки.

Отделение должно иметь лари и стеллажи для хранения порошков компонентов всех наименований и эталонных партий проволоки различных марок, применяющихся на заводе для изго­товления электродов.

В лаборатории должно быть химическое отделение для произ­водства контрольных анализов компонентов, для анализа металла электродных стержней и наплавленного металла шва, металлогра­фическое отделение с участком изготовления шлифов и фотоком­натой; отделение для механического испытания наплавленного ме­талла электродами очередных партий; отделение для изготовления образцов, рентгеновское отделение для производства контроля швов методом просвечивания.

При мощности электродных цехов 2000 и 4000 т в год элек­тродное производство обслуживается общезаводскими лаборато­риями.

Инструментально-ремонтное отделение (для цехов мощностью 6000 т и выше) должно быть оборудовано металлорежущими стан­ками, инструментом и приспособлениями, обеспечивающими воз­можность производства необходимого текущего ремонта и изгото­вление специального инструмента.

В электродных цехах с выпуском электродов до 6000 г в год изготовление специального инструмента и приспособлений (тяну­щих роликов, направляющих втулок к электродообмазочным прес­сам, ножей к правйльно-отрезным станкам и т. д.), проведение текущего и капитального ремонта оборудования, а также изгото­вление деревянной тары для укупорки электродов выполняются соответствующими вспомогательными цехами завода.

В тарном отделении изготовляют тару (заготовка и сколачива­ние) для упаковки электродов и производят ремонт оборотной тары.

Для электродных цехов производительностью 2000 и 4000 т в год тару, как правило, изготовляет деревообделочный цех завода.

Готовая продукция для внутреннего потребления завода упако­вывается в оборотную пломбированную тару, снабженную в соот­ветствии с ГОСТ 2523-51* ярлыками, наклейками или надписями, сертификатами наравне с готовой продукцией, отправляемой на сторону.

Бумагу, этикетки, ярлыки, сертификаты, тарную сухую до­щечку, гвозди, шпагат и т. д. электродный цех получает со складов завода.