DE2050511B2 - Verfahren zur herstellung von schweisshilfsstoffen - Google Patents

Description

6. Verwendung von nach dem Verfahren nach außergewöhnlich gute Homogenität aufweisen. Das einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Rohlin- gewünschte Endprodukt kann aus diesen Rohlingen gen als Schweißunterlagen, welchen durch Ein- leicht durch Zerkleinern, beispielsweise für Schweißgießen der fertigen Mischung in eine Gießform die 40 pulvei, Elektrodenumhüllungen oder Füllungen für gewünschte Form gegeben worden ist. Röhrchendrähte, oder dadurch, daß diesen Rohlingen

bereits eine bestimmte geometrische Form gegeben wird, beispielsweise für Schweißunterlagen, leicht hcr-

gestellt werden. Durch die große Härte der Rohlinge

45 bzw. dt:r gegebenenfalls aus diesen gewonnenen Körner ist ein Abrieb so gut wie ausgeschlossen. Die Abriehf"stigkcit entspricht mindestens derjenigen von cr-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schmolzenen Schweißpulvern.

Von im wesentlichen mineralischen Schweißhilfsstoffen, Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß die V.ie Schweißpulver für die Untcrpulverschweißung 5° nach dein erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten oder Schweißunterlagen, in Form von Rohlingen aus Schweißhilfsstoffe auch bezüglich ihrer chemischen RohstolTmischiingcn unter Verwendung von für die Eigenschaften Vorteile gegenüber den bisher bekannten Herstellung von Schweißhilfsstoffen bekannten Roh- agglomerierten llilfsstoffcn besitzen. Als Rohstoffe «offen, wobei die Rohstoffe unter Wasserzugabe gc- für die Herstellung von Schweißhilfsstoffen wurden bis-Biiseht und die fertigen Endprodukte durch Lagerung 55 her vor allem Naturstoffe, wie Kalkspat. Aragonit. ausgehärtet werden. Dolomit, Magnesit, Quarzsand, Wollastonit, Ton, Es ist bekannt, daß die durch Schmelzen einer Roh- Schamotte, Bauxit, Braunstein, Rutil und Flußspat, Stoffmischung und anschließendem Zerkleinern der sowie als Bindemittel Wasserglas und Kunstharze Schmelze hergestellten Schweißhüfsstoffe, insbesondere verwendet, so daß im fertigen Endprodukt im wesent-Schwcißpulver, vor allem wegen ihres großen Schutt- 60 liehen die Komponenten CaO, MgO, SiO₂. AI₂O₃, gewichts und ihrer aufwendigen Herstellung für viele MnO, TiO₂ und CaF₂ vorliegen. Die Verwendung dieser Anwendungsfälle sowohl in technischer und mctallur- Naturstoffe hat außer ihrer aufwendigen Gewinnung gischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht nicht be- und Aufbereitung den Nachteil, daß in die Rohstofffriedigen. Aus diesem Grunde werden in immer größe- mischung außer den gewünschten Metallonyden Vcrrem Umfange sogenannte agglomerierte Schweißhilfs- 65 unreinigungen und zusätzliche unerwünschte Kompostoffe benutzt, die aus ihrv'r Rohstoffmischung in nenten, vor allem ein stark störender Kohlcnsäureaneincr geeigneten Granufiervorriclitung durch konti· teil, gelangen, die bei der weiteren Verarbeitung nicht nuicrliclu's Aufagglomerieren bis zur gewünschten vollständig entfernt werden können. Dies hat zur Folge,

daß im Endprodukt nicht alle gewünschten Metalloxyde in reiner Form vorliegen, sondern die fertigen Schweißhilfsstoffe noch mehr oder weniger große Anteile an unerwünschten Komponenten, vor allem Kohlensäure, enthalten. Das Schweißen unter Anwendung von Schweißhilfsstoffen, die noch Kohlensäure enthalten, führt jedoch, unter anderem durch die entstehende poröse Schlacke, zu Fehlern in den Nahtoberflächen und Nahtübergängen.

Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren gelingt es, diejenigen Metalloxyde, die bereits kohlensäurefrei in den Zementen oder Zementvorprodukten vorliegen, durch deren Einsatz in einer für Schweißzwecke optimalen Form in die Hilfsstoffe einzubringen. Fis handelt sich hierbei vor allem um die Metalloxyde CaO, SiO₂ und Al₂O₃, deren Mengenverhältnis zudem durch die W".hl der Zementsorte im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften der Schweißhilfsstoffe beeinflußt werden kann. Soll beispielsweise ein basischer Schweißhilfsstoff mit großem CaO-Anteil hergestellt werden, so kann Portlandzement eingesetzt werden, der einen CaO-Anteil von 58 bis 66 Gewichtsprozent besitzt. Für Schweißhilfsstoffe mit guter Schlackenlöslichkeit eignen sich dagegen Tonerdezemente, die einen AI₂O₃-AiItCiI bis zu 65 Gewichtsprozent aufweisen können. Selbstverständlich können auch Mischungen aus verschiedenen Zementsorten Tür die Rohstoffmischung verwendet werden.

Der Anteil der Zemente o-'ir Zementvorprodukte, beispielsweise Zementklinker, an der Gesamtmenge der Rohstoffe reicht von 5 bis 90 Gewichtsprozent, doch ist ein Bereich von 35 bis 65 Gewichtsprozent besondersgünstig, da| einerseits bei zu niedrigen Anteilen die auf den chemischen Eigenschaften beruhenden Vorteile nicht mehr voll zur Geltung kommen und andererseits bei zu hohen Anteilen die Variationsmöglichkeiten durch Zumischen weiterer Rohstoffe eingeengt sind.

Die ausgehärteten Rohlinge können bezüglich ihrer Härte und ihrer chemischen Eigenschaften noch verbessert werden, wenn sie bei einer Temperatur von 400 bis 1000" C geglüht werden. Hierbei werden die Rohlinge so lange geglüht, bis das Kristallwasser vollständig ausgetrieben ist. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß sich die Entfernung des Kristallwasscrs bei den erfindungsgemäß hergestellten Rohlingen schnell und vollständig schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, die im einzelnen von der eingesetzten Zementsorte abhängen, erreichen läßt, was bei den bisher verwendeten Naturstoffen keineswegs gewährleistet ist.

Jc nach der im Einzelfall vorliegenden chemischen Zusammensetzung der Rohlinge kann es vorteilhaft sein, die Glühung in einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise in einem Edelgas-Wasserstoff-Gemisch oder in Koksofengas oder in Wassergas, oder in einer inerten Atmosphäre, beispielsweise in Argon oder Stickstoff oder Mischungen von Edelgasen unter sich oder mit Stickstoff, durchzuführen. Die Glühung; kann sowohl vor dem Aushärten a!s auch nach dem Aushärten der Rohlinge erfolgen. Besonders günstig hinsichtlich des Zeitaufwandes ist es, wenn Glühung und Aushärtung in einem einzigen Verfahrensschritt:

ίο durchgeführt werden. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfindungsgemäß durch Zugabe von Zementen oder Zementvorprodukten hergestellten Rohlinge durch die Glühung nochmals verfestigt werden, während bekanntlich reiner ausgehärteter Zement durch Glühen zum Zerfallen neigt. Die Ursache hierfür dürfte bei während des Glühens sich bildenden niedrigschmelzenden Verbindungen zwischen den Zementbestandteilen und den anderen Rohstoffen zu suchen sein, welche die nach dem Glühen vorliegenden Rohlinge fest zusammenhalten.

Wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Schweißpulver für das Unterpulverschweißen hergestellt werden soll, werden die Rohlinge in einfacher Weise bis zu eir.er maximalen Korngröße von 2,5 mm zerkleinert. Das Zerkleinern kann vor oder nach dem Glühen durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn Schweißunterlagen auf mineralischer Basis hergestellt werden sollen. In solchen Fällen kann bereits den Rohlingen durch Eingießen der fertigen Mischung in eine beispielsweise quaderförmige Gießform die gewünschte geometrische Form gegeben werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Her-Stellverfahrens können die verschiedenartigsten Geräte eingesetzt werden, die für die durchzuführenden Verfahrensschritte Mischen, Glühen, Brechen und Sieben geeignet sind. Als vorteilhaft für die Herstellung von Schweißpulver für die Unterpulverschweißung hat sich beispielsweise der Einsatz eines Gegenstrommischers zur Gewinnung der Ausgangsmischung erwiesen, in dem die teigigen Rohlinge entstehen. Die Rohlinge gelangen dann in eine Blechwanne zur Aushärtung, von wo sie einem elektrisch oder gasbeheizten Kammerofen zugeführt werden. Die nach der Glühung vorliegenden Rohlinge werden in einer Brechcreinheit, die aus einem Backenbrecher mit nachgeschaltetem Walzenbrecher besteht, auf die gewünschte Körnung zerkleinert und darauf auf einem Rüttelsieb abgesiebt.

Für die Glühung sind auch Durchlauföfen. Rostöfen oder Drehrohröfen geeignet. Der Verfahrensgang kann dabei so geführt werden, daß die Teilprozesse Aushärten und Glühen gleichzeitig erfolgen.

Claims (5)

ι 2 Korngröße unter Zugabe einer Flüssigkeit hergestellt Patentansprüche: werden. Die fertige Körnung der agglomerierten Schweißhüfsstoffe wird meist einer Glühung unier-

1. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen zogen, bei der Wasser ausgetrieben wird und die mineralischen Schweißhilfsstoffen, wie Schweiß- 5 einzelnen Körner eine gewisse Festigkeit erhalten, pulver für die UnterpulverschweißungoderSchweiß- Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Endfestigkeit der unterlagen, in Form von Rohlingen aus Rohstoff- Körner von agglomerierten Schweißhilfsstoffen im mischungen unter Verwendung von für die Her- allgemeinen nicht den Anforderungen an die Abriebstellung von Schweißhilfsstoffen bekannten Roh- festigkeit solcher Pulver genügt und durch den verstoffen. wobei die Rohstoffe unter Wasserzugabe io hältnismäßig großen Abrieb nachträglich wieder eine gemischt und die fertigen Endprodukte durch Lage- gewisse Entmischung eintritt. Außerdem konnte bei den rung ausgehärtet werden, dadurch gekenn- agglomerierten Hilfsstoffen oft eine Inhomogenität bezeichnet, daß den Rohstoffen Zemente und/ züglich der chemischen Zusammensetzung festgestellt oder Zementvorprodukte in einem auf die ge- werden, die ihre Ursache in der unterschiedlichen samte Rohstoffmenge bezogenen Anteil von 5 bis 15 Granulationsfähigkeit der eingesetzten Rohstoffe hat. 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 35 bis 65 Schließlich ist auch die Ausbeute im gewünschten Gewichtsprozent, zugemischt und die nach dem Korngrößenbereich bei diesen Hilfsstoffen nicht ausrei-Mischen vorliegenden teigigen Massen zur Aus- chend, um die Wirtschaftlichkeit dieses Herstellung.shärtung in Formen gegossen werden, aus denen Verfahrens zu gewährleisten.

die Rohlinge nach der Aushärtung entnommen wer- 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-

den. fahren zur Herstellung von im wesentlichen minera-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- lischen Schweißhilfsstoffen, deren metallurgische Eigenzeichnet, daß die Rohlinge vor, .vährend oder nach schäften im wesentlichen denjenigen von agglomerierdem Aushärten bei einer Temperatur von 400 bis ten Schweißhilfsstoffen entsprechen, zu entwickeln, 1000⁰C bis zur vollständigen Austreibung des 25 welches zu hochwertigen Endprodukten unter wirt-Kristallwassers geglüht werden. schaftlich günstigen Bedingungen führt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß den Rohkennzeichnet, daß die Rohlinge in einer reduzieren- stoffen Zemente und/oder Zementvorprodukte in einem den Atmosphäre geglüht werden. auf die gesamte Rohstoffmenge bezogenen Anteil \on

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 35 bis zeichnet, daß die Rohlinge in einer inerten Atmo- 65 Gewichtsprozent, zugemischt und die nach dem sphäre geglüht werden. Mischen vorliegenden teigigen Massen in Formen ge-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gössen werden, aus denen die Rohlinge nach der Ausdadurch gekennzeichnet, daß die Rohlinge auf eine härtung entnommen werden.

Korngröße von maximal 2,5 mm zerkleinert wer- 35 Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem

den. Schv.eißhilfsstoff in Form \on Rohlingen, die eine