沈陽鋁棒是如何煉成的?
2019-06-28 來自: 沈陽市中聯(lián)銅鋁業(yè)有限公司 瀏覽次數(shù):1685
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鋁合金熔煉中比較經(jīng)濟(jì)和常用的熔煉方式是燃?xì)鉅t熔化,從投料順序、溫度控制等方面進(jìn)行了介紹。在對(duì)鋁合金進(jìn)行熔煉前,要按照要求進(jìn)行配料,需要考慮新料﹑回爐料﹑中間合金中各種元素熔煉過程的燒損。同時(shí)對(duì)鋁液的精煉進(jìn)行了詳細(xì)介紹,要求精煉后對(duì)鋁液進(jìn)行理化分析,對(duì)不合格鋁液要進(jìn)行重新調(diào)整。
鋁合金按用途分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金包括日常使用的鋁合金門窗,航天飛機(jī)的機(jī)構(gòu)材料,根據(jù)不同使用要求可進(jìn)行熱處理和不進(jìn)行熱處理;另一類為鑄造鋁合金,主要包括鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金和鋁稀土合金等。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,鑄造鋁合金根據(jù)各類化學(xué)元素含量多少進(jìn)行分類。熔煉過程需要根據(jù)實(shí)際的化學(xué)成分進(jìn)行添加或者減少原料用量,有些廠家供應(yīng)的成品鋁錠已經(jīng)含有產(chǎn)品所需要的各種合金元素,熔煉過程基本不需要額外加入其他化學(xué)元素,不需要進(jìn)行配比直接熔煉成鋁液,也沒有加入的順序問題,這類鋁合金適合結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品。
用純鋁錠為原材料,熔煉過程根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)化學(xué)成分,優(yōu)點(diǎn)是可以熔煉不同牌號(hào)的鋁合金液,能夠適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求,產(chǎn)品類型多種多樣。對(duì)鋁合金進(jìn)行熔煉前,按照要求進(jìn)行配料,配料根據(jù)合金 牌號(hào),需要考慮新料﹑回爐料﹑中間合金中各種元素熔煉過程的燒損。
鋁合金熔煉中比較經(jīng)濟(jì)和常用的熔煉方式是燃?xì)鉅t熔化,要求:快速熔化﹑時(shí)間短﹑吸氣少。投料的順序不僅影響熔化效率與合金消耗,也直接影響鋁液質(zhì)量。投料的原則是:先小后大,先易熔后難熔,先少燒損后易燒損,最后進(jìn)行變質(zhì)。
首先加入小塊的回爐料、熔點(diǎn)較低的鋁合金錠(如 Al-Si 合金),然后是體積較大、熔點(diǎn)較高的鋁錠和中間合金(如Al-Mn),Mg 等容易燒損元素最后加入。小塊回爐料先投在爐底既保護(hù)爐體,減輕大塊爐料投料時(shí)對(duì)爐壁沖擊,又由于回爐料熔點(diǎn)較低易熔化,對(duì)于后續(xù)熔化熔點(diǎn)較高的原材料時(shí)可以提高熔化效率,最后降溫加 Mg,降低減少燒損。
國內(nèi)某些車輛配套企業(yè)在對(duì)鋁合金熔煉時(shí)就采用這種方式:先將熔化爐進(jìn)行預(yù)熱,到達(dá)預(yù)定溫度后開始投料,先加小塊回爐料墊底,然后加入大塊鋁錠,對(duì)于易燒損元素加入后直接壓入鋁液中熔化。
熔化是固體升溫變成具有流動(dòng)性的液體的過程,投料結(jié)束后,開始進(jìn)行熔化。在熔煉過程中,要保證熔化快速均勻,且靠近火焰處的溫度較高,達(dá)到 1200 ℃以上,為了避免局部過熱、溫度過高,致使鋁合金氧化嚴(yán)重對(duì)后期產(chǎn)品精煉帶來不便,在熔化過程應(yīng)進(jìn)行攪拌,將未融化爐料扒入鋁液中,使其基本全部浸入攪拌均勻,避免局部過熱。對(duì)最后浸入的 Mg 等元素,火焰不能直接加熱熔化,又因?yàn)殇X液浸入了原材料,使得溫度降低,保持 Mg 等元素在相對(duì)較低的溫度下熔化,減少了燒損,同時(shí)提高了燃燒效率。
鋁合金在 600 ℃左右開始熔化,升溫到 660 ℃全部熔化,控制熔煉溫度不超過 760 ℃。當(dāng)熔化溫度超過 770 ℃時(shí),鋁合金的氧化嚴(yán)重,熔煉過程的吸氫和夾渣增多,在澆鑄凝固過程出現(xiàn)晶粒粗大,降低機(jī)械性能。為了減少鋁合金在熔化過程的氧化,在熔煉過程加入 0.4%~0.5% 的覆蓋劑,保護(hù)鋁合金表面氧化膜不會(huì)被破壞,覆蓋劑的種類與清渣劑化學(xué)成分差不多。
熔煉過程溫度控制在720~760 ℃,待鋁錠熔化部分后,加入熔點(diǎn)較高原材料如 Si 元素及 Ti劑,Ti在合金中形成異質(zhì)晶核,起到細(xì)化組織作用,將其壓入鋁液中熔化,減少燒損。鋁錠基本熔化完全后加入易燒損元素 Mg ﹑ Cu 等類合金元素,不能加入太早,減少燒損,也不能太晚,影響擴(kuò)散產(chǎn)生偏析,關(guān)閉爐門繼續(xù)熔煉。
熔煉完全后,鋁合金表面有很多浮渣,主要是 Al2O3和其它氧化物夾渣,這些細(xì)小的夾渣比鋁液重,但聚集結(jié)塊后比重輕,漂浮在表面,需要進(jìn)行清渣。清渣劑的用量按照 0.2%~0.5%加入,均勻?yàn)⒃阡X液表面,并進(jìn)行淺度均勻攪拌。把渣扒在爐門,關(guān)上爐門靜置,一方面清渣劑有發(fā)熱效果,可以熔化粘附在浮渣上面的鋁液;另一方面可以有效使渣與鋁液分開,有利于扒出鋁渣,靜置幾分鐘后平穩(wěn)將爐門口鋁渣扒出。鋁合金熔煉是一個(gè)很復(fù)雜的過程,不同元素由于燒損程度不一致,在扒渣后將鋁液轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)澆包之前,需取樣進(jìn)行理化分析,保證每種元素在合格范圍內(nèi)才能放水進(jìn)入轉(zhuǎn)澆包除氣精煉,反之不合格則需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
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