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铝锭的介绍以及制作过程

2019-08-06
未知
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工业用铝锭在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。

铝锭铸造工艺均采用铝液注入模具中,代冷却成铸坯后取出后,注入过程是产品好坏的关键步骤。铸造过程也即为由液态铝结晶成固态铝的物理过程。铸造铝锭工艺流程大致如下:
铝锭铸造

出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—重熔用铝锭—成品检查—成品检斤—入库

出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—合金锭—铸造合金锭—成品检查—成品检斤—入库

常用的浇铸方式分为连续浇铸和竖式半连续浇铸。连续浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方式。均使用连续铸造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后,由混合炉进行浇铸,主要用于生产重熔用铝锭和铸造合金。外铸是由抬包直接向铸造机浇铸,主要是在铸造设备不能满足生产,或来料质量太差不能直接入炉的情况下使用。由于无外加热源,所以要求抬包具有一定的温度,一般夏季在690~740℃,冬季在700~760℃,以保证铝锭获得较好的外观。混合炉浇铸,首先要经过配料,然后倒人混合炉中,搅拌均匀,再加入熔剂进行精炼。浇铸合金锭必须澄清30min以上,澄清后扒渣即可浇铸。浇铸时,混合炉的炉眼对准铸造机的第二、第三个铸模,这样可保证液流发生变化和换模时有一定的机动性。炉眼和铸造机用流槽联接,流槽短一些较好,这样可以减少铝的氧化,避免造成涡旋和飞溅,铸造机停用48h以上时,重新启动前,要将铸模预热4h。铝液经流槽流入铸模中,用铁铲将铝液表面的氧化膜除去,称为扒渣。流满一模后,将流槽移向下一个铸模,铸造机是连续前进的。铸模依次前进,铝液逐渐冷却,到达铸造机中部时铝液已经凝固成铝锭,由打印机打上熔炼号。当铝锭到达铸造机顶端时,已经完全凝固成铝锭,此时铸模翻转,铝锭脱模而出,落在自动接锭小车上,由堆垛机自动堆垛、打捆即成为成品铝锭。铸造机由喷水冷却,但必须在铸造机开动转满一圈后方可给水。每吨铝液大约消耗8-10t水,夏季还需附吹风进行表面冷却。铸锭属于平模浇铸,铝液的凝固方向是自下而上的,上部中间最后凝固,留下一条沟形缩陷。铝锭各部位的凝固时间和条件不尽相同,因而其化学成分也将各异,但其整体上是符合标准的。重熔用铝锭常见的缺陷有:

①气孔。主要是由于浇铸温度过高,铝液中含气较多,铝锭表面气孔(针孔)多,表面发暗,严重时产生热裂纹。

②夹渣。主要是由于一是打渣不净,造成表面夹渣;二是铝液温度过低,造成内部夹渣。

③波纹和飞边。主要是操作不精细,铝锭做的太大,或者是浇铸机运行不平稳造成。

④裂纹。冷裂纹主要是浇铸温度过低,致使铝锭结晶不致密,造成疏松甚而裂纹。热裂纹则由浇铸温度偏高引起。

⑤成分偏析。主要是铸造合金时搅拌不均匀引起的。竖式半连续铸造 竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。铝液经配料后倒入混合炉,由于电线的特殊要求,铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需加入Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处理。使表面组织细密化。高镁合金加2#精炼剂,用量5%,搅拌均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂抹一层润滑油,向水套内放些冷却水,将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好,使分配盘每个口位于结晶器的中心。浇铸开始时,用手压住自动调节塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内达到2/5时,放开自动调节塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内达到30mm高时即可下降底盘,并开始送冷却水,自动调节塞控制铝液均衡地流入结晶器中,并保持结晶器内的铝液高度不变。对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时清除。铝锭长度约为6m时,堵住炉眼,取走分配盘,待铝液全部凝固后停止送水,移走水套,用单轨吊车将铸成的铝锭取出,在锯床上按要求的尺寸锯断,然后准备下一次浇铸。 浇铸时,混合炉中铝液温度保持在690~7l0℃,分配盘中的铝液温度保持在685-690℃,铸造速度为190~21Omm/min,冷却水压为0.147~0.196MPa。

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铝锭制作
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