XVIII Materials and Welding Symposium "COMEC 2023"

11nd International Conference of Mechanical Engineering

COMEC 2023

XVIII Materials and Welding Symposium

Obtaining MnCrSi alloy, using Cuban minerals and industrial waste, to manufacture coated tubular electrodes

Abstract

The ferroalloys used in Cuba are imported in their entirety despite the fact that the country has minerals and industrial residues capable of providing the alloying elements most widely used in the development of welding consumables for surface filling of parts. The objective of the work is to obtain, through aluminothermy, an alloy to MnCrSi, using Cuban minerals and industrial residues as raw materials, destined for the manufacture of coated tubular electrodes. Based on a mass balance and the determination of the heats of reaction, a charge is formulated for processing, using as raw materials: refractory chromite, pyrolusite, mill scale, spent catalyst from the manufacture of sulfuric acid and aluminum shavings; which was carried out in a graphite reactor. The pyrometallurgical processing was carried out in a self-sustained manner and with adequate separation of the metal and the slag, obtaining an alloy with: Mn: 29 %, Cr: 11 %, Si: 19 % and 6 % Al, suitable for use as alloy load of welding consumables. The slag will be formed fundamentally by Al2O3 and high hardness which makes its use viable as an abrasive and refractory material. The aluminothermic processing of a mixture composed of Cuban minerals and industrial residuals allowed obtaining MnCrSi alloys suitable for use as alloy charge for welding consumables and slag with the necessary requirements for their use as abrasive and refractory materials.

Resumen

Las ferroaleaciones utilizadas en Cuba son importadas en su totalidad a pesar de que el país dispone de minerales y residuales industriales capaces de aportar los elementos de aleación de mayor empleo en el desarrollo de consumibles de soldadura destinados al relleno superficial de piezas. El objetivo del trabajo es obtener mediante aluminotermia, una aleación al MnCrSi, usando como materias primas minerales cubanos y residuales industriales, destinada a la fabricación de electrodos tubulares revestidos. A partir de un balance de masa y de la determinación de los calores de reacción se formula una carga para su procesamiento, usando como materias primas: cromita refractaria, pirolusita, cascarilla de laminación, catalizador agotado de la fabricación de ácido sulfúrico y virutas de aluminio, el cual se realizó en reactor de grafito. El procesamiento pirometalúrgico se desarrolló de manera autosostenida y con adecuada separación del metal y la escoria, obteniéndose una aleación con: Mn: 29 %, Cr: 11 %, Si: 19 % y 6 % de Al, adecuada para su uso como carga de aleación de consumibles de soldadura. La escoria va a estar formada fundamentalmente por Al2O3 y elevada dureza lo cual viabiliza su uso como material abrasivo y refractario. El procesamiento aluminotérmico de una mezcla compuesta por minerales cubanos y residuales industriales permitió obtener de aleaciones al MnCrSi aptas para su uso como carga de aleación de consumibles de soldadura y escorias con los requerimientos necesarios para su uso como materiales abrasivos y refractarios.

About The Speaker

Lorenzo Perdomo González

Dr. Lorenzo Perdomo González

UCLV Flag of Cuba

Discussion

Practical Info
No Presencial
Spanish / Español
November 15, 2023 1:0 PM
15 minutes
Sala Virtual COMEC 2023
Authors
Dr. Lorenzo Perdomo González
Dr. Rafael Quintana Puchol
Mayriel Hernández Hernández
Manuel Rodríguez Pérez
Amado Cruz Crespo
Laura Ailin Perdomo Gómez
Keywords
abrasive
abrasivos
aluminotermia
aluminothermy
coated tubular electrodes
electrodos tubulares revestidos
ferroaleaciones
ferroalloys