Переробка шлаку з пилки виявляється надійною; Повторюваний - Гарберт; s Products, Inc.
Х. П. Бек та А. Р. Джексон
Стаття спочатку розміщувалася в Американському товаристві зварювальних робіт
При правильній обробці та відповідно до вимог коду перероблений шлак може стати надійною та здійсненною альтернативою придбанню нового флюсу. Переробка плавленого шлаку в процесі ПАВ є економічною та екологічно чистою.
Шлак для дугового зварювання (ПАВ) переробляється шляхом взяття плавленої частини шлаку після зварювання та його обробки таким чином, що дозволяє використовувати його повторно для тієї ж операції ПАВ. Цей процес переробки шлаку існує довгі роки в галузі зварювальної промисловості, і експерименти методом спроб і помилок протягом багатьох років зробили його надійним та прийнятим процесом. Дві основні причини, чому виробник зварювального обладнання розглядає можливість використання переробленого зварювального шлаку для дугового зварювання, це економія коштів та екологія.
Витрати на переробку переробленого шлаку менші, ніж придбання нового флюсу у виробника. Багато разів це може становити заощадження 50% і більше. Економія також може бути реалізована шляхом усунення необхідності збирати шлак і вивозити його на затверджене звалище. Екологічно, переробка шлаку зводить до мінімуму використання невідновлюваних ресурсів, таких як корисні копалини, і зменшує масу матеріалу, який необхідно відправити на звалище. Слід зазначити, однак, що в більшості процесів переробки спостерігається певна втрата ваги, і не весь шлак переробляється в багаторазовий флюс. Також існує магнітна сепарація під час обробки, при якій магнітні домішки видаляються та утилізуються як відходи. В середньому ця втрата становить 25% від загальної обробленої ваги.
Щоб усвідомити всі переваги переробки, важливо, щоб процес виконувався належним чином і відповідно до стандартів, встановлених промисловістю. Нижче наведені кроки, необхідні для переробки шлаку, як встановлено двома організаціями, що встановлюють стандарти.
Вимоги коду AWS
Утилізація зварювального шлаку для дугового зварювання під флюсом для використання у зварювальних роботах, які відповідають Структурному кодексу зварювання Американського зварювального товариства (AWS), 01 .1-94, вимагає, щоб кожен раз, коли шлак переробляється, його тестували. Усі зварювальні роботи та випробування, представлені у цьому звіті, проводились незалежною третьою стороною, яка не була ані частиною організації виробника зварювання, ані організації переробника шлаку.
У Кодексі структурного зварювання також зазначено, що частота випробувань повинна відповідати вимогам AWS щодо закупівлі металевих шпаклів, AS.01-87. У цій публікації зазначено, що необхідні випробування проводяться для кожної партії, що відвантажується. Потрібні випробування відповідають або Специфікації AWS для вуглецевих сталевих електродів та потоків для зварювання під флюсом, AS.17-89, або Специфікації для низьколегованих сталевих електродів та флюсів для зварювання під флюсом, AS. 23-90. Випробування, що розглядались тут, відповідали AWS AS.17-89. Тестовий купон був 1-дюймовим. (25-мм) товста пластина, зварена підкладкою з використанням 5/32 дюйма. (4,0 мм) електрод з діаметром, а класифікація AWS - EMl 2K.
Використовувані параметри зварювання становили позитивний позитивний електрод постійного струму (DCEP), 28 В і швидкість ходу 15 дюймів/хв (6,3 мм/с). Випробувальний купон був достатньо великим, щоб вилучити п’ять зразків з V-подібним вирізом Шарпі, зразок для хімічного аналізу та один зразок натягу із суцільнозвареного металу. Повну інформацію про випробувальний талон, параметри зварювання, розташування та кількість зразків див. У Специфікації для вуглецевих сталевих електродів та флюсів для зварювання під флюсом, AS.17-89.
Мета тесту
Результати від виробника, який зварює щодня. Не було спроб контролю за використанням того самого шлаку з попередньої переробки. Перший раз, коли цей шлак був перероблений, виробник зварювальних виробів виробляв шлак з нового потоку, відомого під торговою назвою Lincoin 860.
На малюнку 1 показано загальне розташування зразків V-образного вирізу Шарпі, зразка мас-спектрометра та зразка на розтягнення з суцільнозвареного металу. У таблиці 1 наведені результати хімічного аналізу, проведеного на переробленому шлаку ПАВ.
Таблиця 1 - Аналіз депозитних сертифікатів
| Вуглець | 0,05/0,15 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | 0,08 | 0,05 | 0,06 |
| Марганець | 0,80/1,25 | 1.15 | 1.08 | 0,9 | 1.03 | 1,25 | 1.14 |
| Кремній | 0,10/0,35 | 0,31 | 0,29 | 0,32 | 0,33 | 0,21 | 0,25 |
| Сірка | 0,030 макс. | 0,019 | 0,021 | 0,026 | 0,021 | 0,011 | 0,012 |
| Фосфор | 0,030 макс. | 0,018 | 0,027 | 0,016 | 0,019 | 0,021 | 0,015 |
| Мідь | 0,35 макс. | 0,21 | 0,22 | 0,25 | 0,18 | 0,25 | 0,23 |
Методи хімічного аналізу
Хімічний аналіз для першої-четвертої рециркуляції проводили мокрим аналітичним методом, і місцем для аналізу був зменшений зріз розірваного зразка суцільнометалевого розплавленого металу. Хімічний аналіз для п’ятої та шостої рециркуляції проводили за допомогою мас-спектрометра, взятого з зони низького розведення зварного шару. Для вуглецю, марганцю та кремнію специфікація A5.17 визначає як мінімум, так і максимум. Як видно з таблиці 1, усі значення випробувань на зварні шви, виготовлені з переробленого шлаку ПАВ, знаходяться в межах діапазону вуглецю, марганцю та кремнію. Що стосується сірки, фосфору та міді, які можна вважати забруднювачами в наплавленому металі, в специфікації A5.17 вказано максимальне значення. З таблиці 1 видно, що рівні сірки, фосфору та міді при випробуваннях на зварювання з використанням переробленого шлакового пилу падають нижче цих максимумів, і в більшості випадків значно нижче.
У таблиці 2 наведено результати зразка розтягування суцільнометалевого зварного металу, взятого з зварених зварювальних шахт, зварених переробленим флюсом, а також результати рентгенологічних випробувань цих самих зварювальних купонів. Рентгенологічні випробування кожного зварного талона демонструють здатність переробленого флюсу виробляти зварні шви рентгенологічної якості. Зварні шви досліджують неруйнівними випробуваннями відповідно до методу Американського товариства випробувальних матеріалів (ASTM) El 42 Контроль якості радіографічних випробувань. Рівень якості перевірки становив 2-2Т. Критерії прийнятності були визначені в A5.17.
Як видно з таблиці 2, зварювальні купони, виготовлені зі шлаком ПАВ, мають здатність виробляти звукові шви при дослідженні методом рентгенологічного неруйнівного контролю. Всі шість купонів зварних швів, виготовлені з переробленим флюсом зварного шва, були прийнятними відповідно до критеріїв рентгенологічної прийнятності.
Таблиця 2 - Механічні та рентгенологічні результати сертифікації
| Межа врожайності | 58 хв. | 63,6 | 60,9 | 61.7 | 63.2 | 58,7 | 61.4 |
| Міцність на розрив | 70/05 | 72,5 | 71,8 | 73,6 | 74 | 70,6 | 74,9 |
| % Подовження | 22 хв. | 32,5 | 33 | 32,5 | 31 | 31.9 | 29.7 |
| % R від A | Не застосовується | 67,9 | 70,8 | 72,6 | 70,9 | 73,9 | 70.1 |
| Метод результатів рентгенографії E142 | Див. AWS A5.17 | Пройшов | Пройшов | Пройшов | Пройшов | Пройшов | Пройшов |