Способ получения модификатора покрытия электродов для сварки из рассола природного бишофита

 

Изобретение относится к способам получения компонентов состава покрытия электродов для сварки и может быть использовано при получении модификатора этих составов при переработке природного бишофита. Цель - интенсификация процесса путем сокращения времени обработки и снижения его энергоемкости, улучшение санитарно-гигиенических условий работыо Рассол бишофита обрабатывают водным раствором щелочи до получения рН среды 11,5-12,0, коагулируют, от™ деляют и промывают водой осадок,, Последний затем подвергают термообработке: подсу1 ивают при 100-120 С, а затем прокаливают при 600-800 С. 3 табл. УЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 0 4 В 23 К 35/365

g P 11g)Hi8 .- ° г. Д

„г;г; д„.;г!гй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г г-,- !

I, I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288508/25-27 (22) 21 ° 07.87 (46) 23.02.89. Бюя. Р 7 (72) Н.M.Êoðîâêèíà, Н.В.Кириличев и Д.Н.Желнов (53) 62 1.79 1.04 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1117170, кл. В 23 К 35/365, 17.10.83 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЩ1ФИКАТОРА

ПОКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОДОВ Д11Я СВАРКИ ИЗ

РАССОЛА 1?РИРОДНОГО БИИОФИТА (57) Изобретение относится к способам получения компонентов состава

Изобретение относится к способам получения компонентов состава покрытия электродов для сварки и может быть использовано при получении модификатора этих составов при переработке природного бииофита.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем сокращения времени и снижения его энергоемкости, улучшение санитарно-гигиенических условий работы.

Рассол бишофита обрабатывают водным раствором щелочи до получения рН среды 11,5-12,0, коагулируют, отделяют и промывают водой осадок, который затем подвергают термообработке: подсушивают при 100-120 С, а затем прокаливают при 600-800 С.

Данный процесс позволяет перевести основную массу солей, содержащихся в рассоле бишофита, в окислы че„„SU „1459875 А "I покрытия электродов для сварки и может быть использовано при получении модификатора этих составов при переработке природного бишофита, Цель — интенсификация процесса путем сокращения времени обработки и снижения его энергоемкости, улучшение санитарно-гигиенических условий работы, Рассол бишофита обрабатывают водным раствором щелочи до получения рН среды 11,5-12,0, коагулируют, отделяют и промывают водой осадок. Последний затем подвергают термообработо ке: подсушивают при 100-120 С, а зао тем прокаливают при 600-800 С.

3 табл. рез стадию гидроокисей, тем самым исключить выделение газообразного хлора, а следовательно, улучшить санитарно-гигиенические условия работы, а также позволяет сократить время прокаливания осадка, что приводит к снижению общей длительности процесса и его энергоемкости.

При обработке рассола бишофита до рН среды менее 11,5 уменьшается выход продукта, при обработке рассола бишофита до рН среды более 12,0 ухудшается процесс фильтрования.

В качестве исходного сырья ис» пользуют: рассол природного бишофита, имеющий следующий состав, мас.X: МрС1

i6H<0 90-96 (основа); NaC1 0,1-0,4;

Са804 0,1-0,7; КС1 MgC12 бН О 0,15,5; MgS04 Н О 0,1-2,5; MPBr. 0,40,95, микроэлементы:

145

В 0,002-0„08; Si 0,02-0,2;

Cd 0,003-0,005; Ва 0,0001-0,0006;

Bi U,0005-0,001; Sr 0,001 -,02, Мо 0,0005-0,001; РЪ 0,0001-0,002;

Ре 0,003-0,03; Cs 0,0001-0,001;

А1 0,001-0,02; Lx 0,0001-0,0003; 13 0,0005-0,О01;

Си 0,0001-0,003; а также едкий натрий до ГОСТУ.

Рассол бишофита нагретый до кипения, обре .зтывают едким натрием при 60-70 С до получения рН среды

11,5-12,0, коагулируют в течение 23 мин при температуре кипения. Полученньй осадок отделяют и промывают водой, подсушивают в тигле при 100120 С, а затем прокаливают в муфель-. ной печи при 500-700 С

Пример 1. 15 мл раствора бишофита заливают в термостойкий стакан емкостью 800-1000 мл, нагревают до кипения и при постоянном перемешивании добавляют 100 мл свежеприо готовленного, нагретого до 60-70 С

10Х-ного водного раствора едкого патра до получения рН 11,5, разбавляют водой до объема 700-800 мл и в течение 2-3 мин кипятят смесь, слегка перемешивая. Затем дают смеси осесть H фильтруют через бумажный фильтр средней плотности. Осадок на . фильтре промывают водой, нагретой до 90-100 С. Промытый осадок вмес.те с фильтром помещают в фарфоровый тигель и проводят лодсушку при 100120 С в течение 45 мин, озоляют и о прокаливают при 500-700 С в муфельной печи в течение 1 ч. Затем тигель с осадком охлаждают в эксикаторе.

Выход полученного продукта 2,8 r.

Получен продукт следующего состава, мас./: M@0 96,05; СаО 0,39;

Al О > 0,33", SiO 0,45; Fe O 0,22;

Пример 2. 20 мл раствора бишофита заливают в термостойкий стакан емкостью 800-1000 мл, нагревают до кипения и при постоянном перемешивании добавляют 100 мл свежеприготовленного, нагретого до 60-70 С

6Х-ного водного раствора едкого натра до получения рН среды 12,0, разбавляют водой до объема 700-800 мл и в течение 2-3 мин кипятят смесь, слегка перемешивая. Затем дают смеси осесть и фильтруют через бумажньпЪ фильтр средней плотности. Осадок на фильтре промывают водой, нагретой до

90-100 С. Промытый осадок вместе с фильтром помещают в фарфоровый тигель и проводят подсушку при 100о

120 С в течение 1 ч, озоляют и прокаливают при 500-700 С в муфельной печи в течение 50 мин.

Выход полученного продукта 3,8 г.

Получен продукт следующего сос10 тава, мас.Х; М80 96,45; -СаО 0,28;

А1 Оз 0,21; Si0< 0,40; Fe O> 0,19;

Пример 3. 25 мл раствора бишофита заливают в термостойкий

15 стакан емкостью 800-1000 мл, нагревают до кипения (2 мин) и при постоянном перемешивании добавляют

100 мл свежеприготовленного, нагретого до 60-70 С 5Х-ного водного раст20 вора едкого натра до получения рН среды 11,8, разбавляют водой до объема 700-800 мл, нагревают до кипения (30 мин) и в течение 2-3 мин кипятят смесь, слегка перемешивая.

Затем дают смеси осесть и фильтруют через бумажный фильтр-средней плотности.

Осадок на фильтре промывают во30 дой, нагретой до 90-100 С. Промытый осадок вместе с фильтром помещают в фарфоровый тигель и проводят подсушку при 100-120 С в течение 1 ч, озоляют и прокаливают при 500-700 С в муфельной печи в течение 1 ч.

Выход продукта 4,6 r.

Получен продукт следующего состава, мас.Х; MgO 9?,3; СаО 0,23;

Al Оз 0,15; 83 0 0,31; Ре Оз 0,14;

4Q К О, Na 0, В О, Br 2;14.

Пример 4. 25 мл бишофита наливают в фарфоровую чашку и при 100о

120 С выпаривают раствор ° Время выпаривания 21 ч. Затем осадок поме45 щают в муфельную печь с 600 С и прокаливают в течение получаса, затем о температуру печи повьппают до 800 С и прокаливают еще час.

Выход 4,3 г.

Получен продукт следующего состава, мас.Х: MgO 94,0; КС1 0,62;

МаС1 0,61; МяВг 3,6; СаО 1,1;

В 03

В табл.1 приведены сопоставимые

55 данные по длительности и энергоемкости способа получения при обработке 25 мл бишофита (пример 3 и 4), а в табл.2-расчет затрат электроэнергии для выделения осадка бишофита.

1459875 зом

А = P .. t (кВт ° ч), Таблица! проведения

Время опера. цин

100-120 21 ч

ВЫпаривание

Нагрев муфеля, С» до 700 до 800

34,5 4,3

1>5 ч 2615

600

800, 0,5 ч

600 1,5 ч

800 1,О ч

60«70 2 мин

Нагрев до кипения бннофита

Э мин

60-70

1ОО

ЗО н

Бремя обработки по предлагаемому способу уменьшается более чем в 5 раз, а энергоемкость снижается, более чем в 3 раза (табл.1).

Модификаторы, полученные в примерах 3 и 4, используют в покрытиях электродов следующего состава, мас.Ж:

Плавиковый шпат б1,0

Мрамор 16,0

Марганец металлический 4,0

Ферротитан 1,5

Рутил 5,0

Целлюлоз а 2,5

Феррониобий 5,0

Модификатор, полученный из бишофита 5,0

Покрытие наносят на проволоку

08X25H40N7 и электроды используют, для сварки тавровых образцов по

ГОСТУ.

Данные табл.3 отражают свойства сварного соединения.

Расход электроэнергии А определяется по формуле где P — мощность источника нагрева, кВт; — время нагрева, ч.

Так как технологический процесс выделения осадка бишофита предусматривает применение двух источников нагрева (плитки и печи), то формула (1) преобразуется в формулу прокаливание при температуре, С; е

600

Нагрев 52-ного водного раатвора

Нагрев до температуры кження бнщо фита, обработанного 5Х-вьм воднж раствором щелочи н разбавленного водой р., + р,t (ã) где Р„, Р2 — мощность плитки и печи соответственно, кВт; — время работы плитки и печи соответственно, ч.

Тогда, подстав«в значения из табл.2 для варианта I находят затраты

10 электроэнергии, необходимой для выделения осадка бишофита термогидролиA<= 1 21 + 3 (2+1,5+1)=34,5 кВт.ч.

15 Аналогично определяют затраты электроэнергии для варианта II

А2= 1 ° 2 + 3 (1,5+1)=9,5 кВт ч.

Формула изобретения

20 Способ получения модификатора покрытия электродов для сварки из рассола природного бишофита, заключающийся в проведении двухстадийной термообработки с температурой обработки на первой стадии 100-120 С, а на второй стадии - 500-700 С, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса получения модификатора путем сокращения времени обработки и снижения его энергоемкости, улучшения санитарно-гигиенических условий работы, рассол природного бишофита предварительно обрабатывают водным раствором щелочи до получения рН среды 11,5-12,0, коагулируют, отделяют и промывают водой осадок.

1459875

Продолжение табл.l

Энер аоаметры способа

По имжр п ы проведения операции од одукта, с.Е емко о

С Бремя опера ции ительпро са, ность пр цесса, ч!

0п!яченпе обработанного бишофита, разбавленного водой до 500-700 1,5 ч

500-700 t 0 ч

Таблица2

Техногогическпе параметры процесса выделения осадка

Значения параметров по вариантам (имнческое осаядение) (Термогидролиэ) Время выпаривания рассола бишофита на плитке, ч

Бремя нагрела в муфельной лечи "СНОЛ-t,á.

2,5.!/9-ИЗ" до температуры прокалки, ч

1,5

1,5

1 . 25g5

4,5

Потребляемая мощность плитки Р, кВт

Потребляемая мощность муфельной печи

"СНОП-1, 6 ° 2, 5. 1/9-ИЗ" Р„, кВт

Т а б л и ц а 3 ойства сварного шва

Электродное покрытие ойкость к мек- Стойкость к исталлнческой образованию рроэии горячих трешнн

С бишофитом, обработанным по примеру 4

Обеспечивается Обеспеччвает

С бншофитам, обработанным по примеру 3

Обеспечивается Обеспечивает

С о став и тель Т. Ар ес т

Техред М.Дидык Корректор Н.Гунько

Редактор И.Иулла

Заказ 398/14 Тираж 892 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-!!олиграфи!еское предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Нагрев воды

По.",сушка осадка

Нагрев муфеля для прокаливания

Прокаливание

Время прокалки в муфельной цечи

"CHAI-1, 6. 2, 5. 1/0-ИЗ", ч, при

T=-600 С

;T=800 С

Общее время процесса выделения, и

100 2-3 мин

90-100 25 мин

100-120 1 ч