КВАРЦ И СИЛИКАТЫ
Кварц. Кварц поставляется в виде кусков или глыб и измельчается в шаровых мельницах. Химический состав кускового кварца должен соответствовать табл. 64.
Наиболее чистые месторождения кварца находятся на ст. Чупа, Карело-Финская ССР.
Примеси, видимые невооруженным глазом, в кусковом кварце не допускаются.
При крупном дроблении ведется обогащение путем отбрасывания кусков с пустой породой.
Контрольный анализ кварца производится на содержание Si02, серы и фосфора (табл. 64). Кварц является тугоплавким минералом, поэтому в электродном производстве рекомендуется применять его в тонкоизмельченном виде и просеивать через сито 2500 отв/см2.
При наличии в порошке кварца большого количества относительно крупных фракций электродное покрытие плавится неспокойно и сопровождается сильным разбрызгиванием шлака.
Песок кварцевый электродный. Песок кварцевый электродный должен поставляться в соответствии с ГОСТ 4417-48 *.
Песок кварцевый электродный должен быть чистым (промытым) и по окраске однородным (белого или желтоватого цвета). Не допускаются в песке засоряющие примеси, видимые невооруженным глазом (глина, уголь, растительные остатки и др.).
ГОСТ 4417-48* удовлетворяют следующие месторождения кварцевого песка: Московская область, Люберецкое месторождение; Ленинградская область, Саблиновское месторождение; УССР, Часовой Яр, близ Артемовска; Урал, Всехсвятское месторождение.
Песок кварцевый размалывается труднее, чем природный кусковой кварц.
Контрольный анализ кварцевого песка производится на содержание Si02, серы и фосфора (табл. 64).
После тонкого помола кварцевый песок просеивается через сито 1600 отв/см2. Установив опытным путем режимы дробления кварцевого песка, можно ограничиться просевом через сито 900 отв/см2.
Маршалит. Маршалит поставляется по техническим условиям Челябинского рудоуправления.
Маршалит представляет собой порошкообразный кварц. В исходном состоянии при поставке он проходит в количестве от 60 до 90% через сито с размером отверстия 0,063 мм. Место-
15 Крюковский 2595 225
рождение маршалита находится в Туктубаеве, Челябинской области.
Маршалит является материалом, обеспечивающим хорошие пластические свойства электродообмазочных масс при опрессовке электродов под большим давлением на электродообмазочных прессах.
Маршалит рекомендуется применять с малым содержанием А1203. В электродных покрытиях второго типа (марок УОНИ) не следует кварц заменять маршалитом, так как при этом понижаются технологические качества электродов.
Московский электродный завод в электродах типа МЭЗ-04 из-за значительного облегчения изготовления шихты с успехом применяет маршалит вместо кварца и кварцевого песка.
Влага в маршалите при поставках достигает уровня 20%. Поэтому в зимнее время маршалит превращается в монолитную массу.
Контрольный анализ маршалита производится на определение содержания Si02, А1203 (табл. 64).
Шпат полевой электродный. Шпат полевой электродный поставляется по ГОСТ 4422-48. Он состоит из минералов ортоклаза и микроклина (розового или белого цвета).
В полевом шпате допускаются примеси других полевошпатных пород, а также кварца, слюды и каолина в количествах, не выходящих из установленных пределов химического состава средней пробы. При крупном дроблении проводится обогащение шпата путем отбрасывания кусков с инородными включениями.
Наличие в полевом шпате минералов плагиоклазов (сероватобурого цвета, а также серовато-зеленого и синевато-бурого) не должно превышать 8% от веса партии.
Полевой шпат должен поставляться промытым в кусках, причем куски менее 20 мм не должны превышать 5% веса партии.
Среднее содержание К2О в сумме щелочей (К2О - f - Na20) должно быть не менее 10%.
В полевом шпате не допускаются засоряющие примеси, видимые невооруженным глазом.
Месторождения полевого шпата, удовлетворяющего техническим условиям, находятся в Оленьчике Панфилова Бараке или в Северной Бараке (Карело-Финская ССР); на ст. Гута (УССР); в Голенино (Урал); в Бобылевой Жиле (Сибирь).
Контрольный анализ полевого шпата производится на определение содержания Si02, А1203 и КгО + ИагО.
Гранит. Гранит представляет собой конгломерат, содержащий в своем составе полевой шпат, слюду, кварц и включения других минералов.
Различные месторождения гранитов имеют чрезвычайно пестрый химический и минералогический состав. Поэтому при выборе месторождения гранитов, пригодных для электродного производства, следует с особой тщательностью проверять граниты методом эталонного контроля.
По данным ЦНИИТМАШ, лучшими гранитами для электродного производства являются граниты Шарташского (Свердловск), Коростышевского (УССР), Петерлакского (Выборг), Соколовского (УССР), Кушуйского (Северный Кавказ) месторождений.
Гранит должен быть однороден, без смеси гранитов разных цветов и оттенков.
Гранит может поступать на производство в виде кусков различной величины, глыбой или в виде щебня.
По данным ЦНИИТМАШ, при пользовании гранитами могут появляться поры в наплавленном металле шва (электроды марки ЦМ7 и ЦМ8). Для устранения этих пор в наплавленном металле производят предварительную прокалку при температуре 400р размолотого и просеянного гранита; в результате происходит отщепление химически связанной воды из соединений, входящих в состав гранитов. Таким образом, источником пор, по данным ЦНИИТМАШ, является наличие большого количества химически связанной воды в гранитах.
Некоторые сорта гранитов, имеющие повышенное содержание щелочей, могут при небольшой корректировке шихты покрытия заменить полевой, шпат (например, в электродах марки ОММ-5).
Контрольный анализ гранита производится на содержание Si02, А120з, S, Р, СаО.
Бентонит. Бентонит поставляется по ГОСТ 3226-49. В электродном производстве применяется формовочный бентонит в кусковом виде или в порошке.
Цвет бентонита светлосерый е различными оттенками.
Введение бентонита в покрытие при изготовлении электродов методом окунания значительно облегчает формовку покрытия; при изготовлении электродов методом опрессовки на электродообмазочных прессах высокого давления бентонит является пластификатором.
Высушивание электродных покрытий, содержащих бентонит, необходимо производить постепенно, во избежание трещин в результате повышенной усадки покрытия.
Бентонит добавляется в количестве 1 —1,5 кг на 100 кг сухой шихты.
В сухую шихту непосредственно бентонит вводить не рекомендуется. Его предварительно (примерно за 2 часа) до введения в замес замачивают в воде, которая учитывается при изготовлении водного раствора стекла.
Месторождения качественного бентонита находятся на ст. Джамби (Туркменская ССР) и на ст. Озургеты (Грузинская ССР).
Контрольный анализ бентонита производится на содержание Si02 и А1203 (табл. 66).
Каолин. Каолин поставляется по ГОСТ 6138-52.
В электродном производстве рекомендуется применять тощие каолины, имеющие меньшую усадку при сушке.
Каолин поставляется навалом в вагонах или мешках.
Обмазочная масса, содержащая каолин, при нанесении ее на электродные стержни должна иметь температуру около 20°.
Лучшими сортами каолина для электродного производства являются каолины с низкой гигроскопичностью.
Жирные каолины (Глуховецкий) рекомендуется до введения в сухую смесь прокалить при температуре 400° в течение 30—40 мин.
Каолин в электродных покрытиях применяется главным образом как пластификатор.
Контрольный анализ каолина производится на содержание Si02, А120з, Fe203 и S (табл. 64) и влаги.
Тальк молотый. Тальк поставляется по ГОСТ 6578-53 в виде порошка, и для его использования требуется лишь операция контрольного просева. Хранить тальк необходимо в сухом месте. Тальк молотый представляет собой продукт механического измельчения горной породы — талькита, основной составляющей которого является минерал тальк, приближающийся по химическому составу к формуле 4Si02 • 3MgO.
Тальк в электродных покрытиях играет роль пластификатора, облегчающего нанесение электродообмазочной массы на стержни под высоким давлением.
При сварке тальк способствует образованию легкоудаляемого пемзовидного хрупкого шлака.
Контрольный анализ талька производится на содержание SiO> и MgO (табл. 66). Месторождение минерала талькита находится на ст. Миассы (Урал).
Плавиковый шпат. Плавиковый шпат электродный поставляется по ГОСТ 4421-48 * в виде кусков минерала кристаллического строения (ручного обогащения), а также в виде порошка (флотационного обогащения).
Химический состав плавикового шпата должен содержать не менее 92% CaF2, не более 5% Si02, не более 0,1% S и не более 0,015% Р.
В плавиковом шпате не допускаются примеси, видимые невооруженным глазом. Все примеси должны быть тщательно удалены путем ручной сортировки плавикового шпата до и после крупного дробления.
Обычно в кусках плавикового шпата имеются глинистые включения. При наличии их в большом количестве шлаки становятся плохо смачиваемыми, распределение шлаков получается неравномерным и форма сварного шва — неравномерно-чешуйчатой.
Содержание влаги в плавиковом шпате в момент поставки допускается не выше 10%. Таким образом, при сушке плавикового шпата естественные потери достигают порядка 10%.
При изготовлении э'лектродов аустенитного класса рекомендуется применять плавиковые шпаты с содержанием Si02 до 2%.
Указанному выше химическому составу удовлетворяет плавиковый шпат месторождений: Забайкалье — месторождение Абагай - туй; Ненецкий национальный округ — месторождение Амдерма; Казахская ССР — месторождение Аурахмат.
22S
Плавиковый шпат легко отличается от других минералов по фиолетовому излучению при нагреве его до 200°.
Контрольный анализ плавикового шпата производится на содержание CaF2, Si02, Fe203 и АЬ03 и S.
Графит серебристый. Графит серебристый поставляется по ГОСТ 4596-49. Он является чешуйчатой или крупнокристаллической разновидностью самородного углерода. Графит для электродных покрытий применяется с содержанием углерода не менее 70%. Химический состав графита должен удовлетворять следующим требованиям (табл. 65).
Таблица 65
|
Графит применяется главным образом в электродах наплавочного типа для легирования в момент сварки наплавленного шва углеродом. Контрольный анализ графита производится на содержание углерода.
Сода кальцинированная. Сода кальцинированная применяется в электродном производстве главным образом как сырье для получения растворимой содовой силикат-глыбы и поставляется по ГОСТ 5100-49.
Присадка кальцинированной соды в пределах 0,5% в сухую шихту для производства толстопокрытых электродов типа УОНИ и электродов аустенитного класса улучшает пластические свойства обмазочных масс, замедляет скорость засыхания их, дает возможность наносить электродные покрытия на прессах высокого давления.
Согласно ГОСТ 5100-49, кальцинированная сода должна удовлетворять следующим требованиям:
общая щелочность продукта в пересчете на углекислый натрий Na2C03 должна быть не ниже 95%.
потери в весе при прокаливании должны быть не более 3,5%; сода должна хорошо растворяться в воде; при растворении ее в воде допускается легкая муть;
содержание хлористою натрия NaCl должно быть не более 1 %.
Соду необходимо хранить в сухом складе, иначе она скомкуется и потеряет свои свойства.
Контрольный анализ кальцинированной соды производится на содержание в ней углекислого натрия и серы.
Селитра калиевая. Селитра калиевая применяется в электродных покрытиях некоторых марок электродов для улучшения стабильности горения дуги. Она поставляется по ГОСТ 1949-43 трех сортов, из которых в электродном производстве применяются преимущественно второй и третий.
Селитра калиевая представляет собой калиевую соль азотной кислоты в виде кристаллов белого цвета.
Для продукта третьего сорта допускается желтовато-сероватый оттенок.
В табл. 66 приводится химический состав калиевой селитры (по ПОСТ 1949-43).
Таблица 66
Химический состав |
Состав в °/о по сортам |
||
1-й |
2-й |
3-й |
|
а) Содержание азотнокислого калия, не менее........................................................... |
99,8 |
99,0 |
98.0 |
б) Содержание влаги, не более. . |
0.1 |
0,2 |
2,0 |
в) Содержание хлористых солей в пересчете на NaCl, не более....................... |
0.03 |
0,1 |
Не норми- |
г) Содержание углекислых солей в пересчете на К2СО3, не более.... |
0,03 |
0,05 |
pyeiLM То же |
д) Содержание нерастворимого в воде остатка, не более......................................... |
0,04 |
0,04 |
|
е) Содержание нерастворимого в соляной кислоте остатка, не более. . |
0.005 |
0,02 |
|
ж) Содержание окисляемых в пересчете на KN03, не более........................................ |
0,01 |
Не норми- |
|
з) Содержание солей кальция и магния..................................................................... |
Отсутствие |
руется То же |
• |
Калиевую селитру упаковывают в барабаны, ящики и мешки.
Поташ. Поташ применяется в электродных покрытиях некоторых марок электродов для повышения стабильности горения дуги.
Поташ применяется также для производства калиевой растворимой силикат-глыбы.
Для электродов обычно применяется поташ первого и второго сортов, получаемых из золы растений, по ОСТ 373.
Поташ должен быть белым растворимым в воде порошком; при растворении допускается легкая муть. Поташ не должен содержать крупных частиц песка.
При производстве калиевой растворимой силикат-глыбы может быть применен поташ, получаемый как побочный продукт при производстве глинозема из нефелинового концентрата. Поставляется по ЦМТУ 4545-54.
Поташ представляет Собой прокаленный углекислый калий.
Таблица 6 |
|||
Состав в по сортам |
|||
Химический состав |
1-й |
2-й |
а-й |
а) Углекислого калия КгС03, не менее. |
96 |
94 |
91 |
б) Хлористого калия КС1 и сернокислого калия K2SO4, не более. . . |
3,5 |
5,5 |
8,5 |
в) Солей натрия в пересчете на окись натрия Na20, не более.... |
0,2 |
0,4 |
0,4 |
г) Влаги, не более................................... |
3 |
3 |
3 |
Примечание. Данные по пп. „а „б“, |
,в“ и „г" |
приведены |
|
в пересчете на безводный продукт. |
По химическому составу поташ, согласно ОСТ 373, характеризуется следующими данными по сортам (табл. 67).
Поташ упаковывается в деревянные бочки, выложенные внутри бумагой. На бочках указывается наименование завода и треста, название и сорт продукта, вес брутто и нетто и ОСТ 373.
В химический состав побочного продукта — поташа, получаемого при производстве глинозема из нефелинового концентрата (по ЦМТУ 4545-54), входит: поташ более 91%, кальцированная сода до 4,0%, сульфат K2SO4 менее 2,0%, суммарно соединенной серы в пересчете на K2S04 (с окислением) до 2,9%, полуторных окислов до 0,2%, хлористых солей в пересчете на хлор не более 0,4%. Этот поташ отгружается в твердом виде в бумажных мешках.