廢鋁熔煉鋁錠的工藝流程

1、山東省新泰市鑄友熱處理設(shè)備有限公司再生鋁熔煉工藝特點(diǎn)再生鋁是以回收來(lái)的廢鋁零件或生產(chǎn)鋁制品過(guò)程中的邊角料以及廢鋁線等為主要原材料，經(jīng)熔煉配制生產(chǎn)出來(lái)的符合各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的鋁錠。這種鋁錠采用 回收廢鋁，而有較低的生產(chǎn)成本，而且它是自然資源的再利用，具有很強(qiáng)的生命 力，特別是在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷改善的今天，產(chǎn)品更新?lián)Q代 頻率加快，廢舊產(chǎn)品的回收及綜合利用已成為人類(lèi)持續(xù)發(fā)展的重要課題， 再生鋁 生產(chǎn)也就是在這樣的形式下應(yīng)運(yùn)而生并具有極好的前景。由丁再生鋁的原材料主要是廢雜鋁料，廢雜鋁中有廢鋁鑄件（以 Al-SiAl-Si 合金 為主）、廢鋁鍛件（Al-Mg-MnAl-Mg-Mn 、Al

2、-Cu-MnAl-Cu-Mn 等合金）、型材（Al-MnAl-Mn、Al-MgAl-Mg 等合金）廢電纜線（以純鋁為主）等各種各樣料，有時(shí)甚至混雜入一些非鋁合金 的廢零件（如 ZnZn、PbPb 合金等），這就給再生鋁的配制帶來(lái)了極大的不便。如何 把這種多種成分復(fù)雜的原材料配制成成分合格的再生鋁錠是再生鋁生產(chǎn)的核心 問(wèn)題，因此，再生鋁生產(chǎn)流程的第一環(huán)節(jié)就是廢雜鋁的分選歸類(lèi)工序。分選得越細(xì)，歸類(lèi)得越準(zhǔn)確，再生鋁的化學(xué)成分控制就越容易實(shí)現(xiàn)。廢鋁零件往往有不少鑲嵌件，這些鑲嵌件都是些以鋼或銅合金為主的非鋁件，在熔煉過(guò)程中不及時(shí)地扒出，就會(huì)導(dǎo)致再生鋁成分中增加一些不需要的成分（如 FeFe、CuCu

3、等）因此，在再生鋁熔煉初期，即廢雜鋁剛剛?cè)刍瘯r(shí)就必須有一道 扒鑲嵌件的工序（俗稱(chēng)扒鐵工序）。把廢雜鋁零件中的鑲嵌件扒出， 扒得越及時(shí)、 越干凈，再生鋁的化學(xué)成分就越容易控制。 扒鐵時(shí)熔液溫度不宜過(guò)高，溫度的升 高會(huì)使鑲嵌件中的 FeFe、CuCu 元素溶入鋁液。各地收集來(lái)的廢雜鋁料由丁各種原因其表面不免有污垢，有些還嚴(yán)重銹蝕，這些污垢和銹蝕表面在熔化時(shí)會(huì)進(jìn)入熔池中形成渣相及氧化夾雜，嚴(yán)重?fù)p壞再生鋁的冶金質(zhì)量?；畛@些渣相及氧化火雜也是再生鋁熔煉工藝中重要的工序之 一。采用多級(jí)凈化，即先進(jìn)行一次粗凈化，調(diào)整成分后進(jìn)行二級(jí)稀土精變，再吹 惰性氣體進(jìn)一步強(qiáng)化精煉效果，可有效的去除鋁熔液中的火雜。廢鋁

4、料表面的油污及吸附的水分，使鋁熔液中含有大量氣體，不有效的去除 這些氣體就使冶金質(zhì)量大大下降，強(qiáng)化再生鋁生產(chǎn)中的除氣環(huán)節(jié)以降低再生鋁的 含氣量是獲得高質(zhì)量再生鋁的重要措施。再生鋁原材料組成1 1、廢雜鋁來(lái)源目前我國(guó)再生鋁廠利用的廢雜鋁主要來(lái)源丁兩方面， 一是從國(guó)外進(jìn)口的廢雜 鋁，二是國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的廢雜鋁。進(jìn)口廢雜鋁最近幾年國(guó)內(nèi)大量從國(guó)外進(jìn)口廢雜鋁。 就進(jìn)口廢雜鋁的成分而言，除少數(shù)分1單一品種的廢鋁此類(lèi)廢鋁一般都是某一類(lèi)廢零部件， 如內(nèi)燃機(jī)的活塞，汽車(chē)減速機(jī)殼、汽車(chē) 輪轂、汽車(chē)前后保險(xiǎn)栓。鋁門(mén)窗等。這些廢鋁在進(jìn)口時(shí)已經(jīng)分類(lèi)活晰，品種單一， 且都是批量進(jìn)口，因此是優(yōu)質(zhì)的再生鋁原料。2廢雜鋁切片廢雜鋁切

5、片乂簡(jiǎn)稱(chēng)切片，是檔次較高的廢雜鋁。之所以稱(chēng)之為切片，是因?yàn)?許多發(fā)達(dá)國(guó)家在處理報(bào)廢汽車(chē)、廢設(shè)備和各類(lèi)廢家用電器時(shí)，都采用機(jī)械婆娑的 方法將其破碎成碎料，然后再進(jìn)行機(jī)械化分選，分選出的廢鋁就是廢鋁切片。另 外，回收部門(mén)再處理一些較大體積的廢鋁部件時(shí)也采用破碎的方法將其破碎成碎 料，此類(lèi)碎料也稱(chēng)之為廢鋁切片。廢鋁切片運(yùn)輸方便，且容易分選，質(zhì)地也比較 純凈，也是優(yōu)質(zhì)廢鋁料。目前再?lài)?guó)際市場(chǎng)的廢鋁貿(mào)易中，切片的占有量最大，各 類(lèi)切片正向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。就切片的成分而言，一般分為幾個(gè)檔次，其中檔次高的 切片都是比較純凈的各種廢鋁及其合金的混合物，絕大部分不用任何處理即可入 爐熔煉，少量的檔次較低的切片含不同數(shù)

6、量的其他雜質(zhì)，一般含廢鋁再80%80%90%90%以上，其中雜質(zhì)主要時(shí)廢鋼鐵和廢銅等有色金屆，還含有少量的廢橡膠等， 經(jīng)人類(lèi)活晰外大多數(shù)是混雜的般可以分為以下幾大類(lèi):工挑選之后，得到純凈的廢鋁料。廢鋁切片冶煉也比較容易，熔煉時(shí)入爐方 便，容易除雜，熔劑消耗少，金屆回收率高，能耗低，加工成本亦低，很受用戶歡迎，一般大型再生鋁廠均以切片為主要原料。優(yōu)質(zhì)的廢鋁切片比其他廢鋁價(jià)格貴， 適應(yīng)大規(guī)模的現(xiàn)代化企業(yè)，且在國(guó)際市 場(chǎng)上很難購(gòu)到，因此我國(guó)除獨(dú)資或合資企業(yè)自己進(jìn)口外， 一般再生鋁廠很少用此 種廢料。3混雜的廢鋁料此類(lèi)廢雜鋁成分復(fù)雜，物理形狀各異，除廢雜鋁之外，還含有一定數(shù)量的廢 鋼鐵、廢鉛、廢鋅等金

7、屆和廢橡膠、廢木料、廢塑料、石子等，有時(shí)部分廢鋁和 廢鋼鐵機(jī)械結(jié)合在一起，此類(lèi)廢料成分復(fù)雜，少量廢鋁塊度較大，表面活晰，便 丁分選。此類(lèi)廢料在冶煉之前必須經(jīng)過(guò)預(yù)分選處理，即人工挑出廢鋼和其他雜 質(zhì)。4焚燒后的含鋁碎鋁料此種鋁料是檔次較低的一種含鋁廢料，主要是各種報(bào)廢家用電器等的粉碎物，分選出一部分廢鋼后再經(jīng)焚燒形成的物料。 焚燒的目的是除去廢橡膠、廢塑 料等可燃物質(zhì)。這類(lèi)含鋁廢料一般鋁含量在 40%40%60%60%左右，其余主要是垃圾（磚塊石塊）、廢鋼鐵、極其少量的銅（銅線）等有色金屆。鋁的塊度一般在 1010 厘米以下，在焚燒的過(guò)程中，一些鋁和熔點(diǎn)低的物質(zhì)如鋅、鉛、錫等都熔化，與其他物料形

8、成表面玻璃狀的物料，肉眼難以辨別，無(wú)法分選。5混雜的碎廢鋁料此種廢料是檔次最低的廢鋁，其成分十分復(fù)雜，其中含各種廢鋁在40%40%50%50%，其余是廢鋼鐵、少量的鉛和銅，大量的垃圾、石子和土、廢塑料、廢紙等, 泥土約占 25%25%，廢鋼占 10%10%20%20%，石子占 3 35%5%。2 2、國(guó)內(nèi)回收的碎廢鋁料國(guó)內(nèi)回收的廢雜鋁大多純凈，基本不含雜質(zhì)（人為摻雜除外），基本可分為 三大類(lèi)，即回收部門(mén)常說(shuō)的廢熟鋁，廢生鋁和廢合金鋁，廢生鋁主要是廢鑄造鋁 和廢合金鋁。多以廢機(jī)器零件（如廢汽車(chē)零件、廢模具、廢鑄鋁鍋盆、內(nèi)燃機(jī)活 塞等）。廢熟鋁一般指鋁含量在 99%99%以上的廢鋁（如廢電纜、廢家

9、用餐具、水壺 等）。廢合金鋁（如廢飛機(jī)鋁、鋁框架等）。就生廣部門(mén)而言，可分為生活廢鋁和工業(yè)廢鋁。1產(chǎn)生丁生活領(lǐng)域的廢鋁 如廢家用餐具、水壺廢鑄鋁鍋盆、廢家用電器中的廢鋁零件、廢導(dǎo)線、廢包裝物等。報(bào)廢機(jī)電設(shè)備中的鋁及其合金的廢機(jī)器零件（如廢汽車(chē)零部件、廢飛機(jī)鋁、廢模具、廢內(nèi)燃機(jī)活塞、廢電纜、廢鋁管等。2生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢鋁料 此種廢鋁一般稱(chēng)為新廢料，主要包括鋁及其合金 在生產(chǎn)過(guò)程中生的廢鋁，鋁材在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料、 廢次材；機(jī)械加工系 統(tǒng)產(chǎn)生的鋁及其合金的邊角料、鋁屑末及廢產(chǎn)品；電纜廠的廢鋁電纜以及鑄造行 業(yè)產(chǎn)生的澆冒口和廢鑄件等，新廢料除粘有油污的屑末之外，都是檔次較高的廢 鋁料，如果在企

10、業(yè)產(chǎn)生廢料時(shí)能活晰的分類(lèi)保存，利用價(jià)值極高。3熔煉鋁和鋁合金生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的浮渣此種廢料即常說(shuō)的鋁灰，凡是有熔融鋁的地方就會(huì)有鋁灰產(chǎn)生，例如在鋁的生產(chǎn)、熔煉、加工和廢鋁再生過(guò)程中 都會(huì)產(chǎn)生大量鋁灰，尤其以廢雜鋁再生熔煉過(guò)程中產(chǎn)生的鋁灰為多， 廢雜鋁的成 分復(fù)雜、雜質(zhì)越多，表面污染越嚴(yán)重，鋁灰就越多。鋁灰的含鋁量與所選用的覆 蓋劑和熔煉技術(shù)有關(guān)，一般含鋁量在 10%10%以下，局的可達(dá) 20%20%以上。3 3、廢雜鋁的組成特點(diǎn)廢雜鋁的主要來(lái)源是工業(yè)廢料、回收料、以及鑄造澆冒系統(tǒng)。其組成相對(duì)比 較復(fù)雜。多數(shù)情況下，其中含有較多的外來(lái)雜質(zhì)，包括各種有機(jī)質(zhì)如塑料類(lèi)物質(zhì)、水分等，這類(lèi)物質(zhì)在熔煉過(guò)程進(jìn)行

11、之前如果不活理干凈，會(huì)造成合金熔體嚴(yán)重吸氣，在隨后的凝固過(guò)程中產(chǎn)生氣孔、 疏松等缺陷。此外一些非鋁金屆的混入同樣 會(huì)使材料的成分不合格，性能惡化。各種非金屆礦物的混入造成的非金屆夾雜， 也會(huì)使材料的性能品質(zhì)下降。正因這樣的特點(diǎn)，在再生鋁生產(chǎn)流程中第一個(gè)重要 環(huán)節(jié)就是廢雜鋁的預(yù)處理，以盡可能地凈化原料，把不利丁再生鋁質(zhì)量的因素減 少到最低程度。廢雜鋁的預(yù)處理1 1、國(guó)內(nèi)廢雜鋁預(yù)處理基本原則由丁廢雜鋁的組成相當(dāng)復(fù)雜，因此以其作為主要原料進(jìn)行合金的二次加工必 須對(duì)原材料進(jìn)行必要的預(yù)處理。理論上講所有雜質(zhì)均應(yīng)該全部去除，實(shí)際工業(yè)過(guò)程中考慮到成本因素，只能 解決主要矛盾。通常的處理原則是：對(duì)原材料按照材

12、料成分進(jìn)行大的分類(lèi)，分類(lèi)依據(jù)是使其接近某種牌號(hào)鋁合金 的成分。對(duì)已經(jīng)分類(lèi)的鋁合金廢料進(jìn)行必要的拆解，去除大塊的非鋁金屆或有機(jī)雜 質(zhì)。對(duì)原材料進(jìn)行必要的活潔，包括用水或有機(jī)溶劑活洗，噴砂等。經(jīng)過(guò)以上處理的廢雜鋁就可以作為合金熔煉的基本原料進(jìn)行使用。2 2、廢雜鋁預(yù)處理現(xiàn)狀廢雜鋁的預(yù)處理目的一是去除廢雜鋁中火雜的其他金屆和雜質(zhì)，二是把廢雜鋁按其成分分類(lèi)，使其中的合金成分得到最大程度的利用。 三是將廢雜鋁表面的油污、氧化物及涂料等處理掉。預(yù)處理最終的結(jié)果是將廢鋁處理成符合入爐條件的爐料，四是使含鋁廢料中的鋁（含氧化鋁）得到最經(jīng)濟(jì)最合理的利用。國(guó)內(nèi)廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)還十分簡(jiǎn)單和落后， 即使在大型的再生鋁

13、廠，對(duì)廢雜鋁的預(yù)處理也沒(méi)有比較先進(jìn)的技術(shù)。從目前來(lái)看，主要采用以下幾種預(yù)處理技術(shù)。1品種單一或基本不含其他雜質(zhì)的廢雜鋁一般不作復(fù)雜的預(yù)處理，只是按廢料的品種和成分分類(lèi)， 單獨(dú)堆放， 單一品種的廢鋁在利用時(shí)只要抽查化驗(yàn)出一個(gè) 成分，即可知曉批量的成分，是優(yōu)質(zhì)的再生鋁原料，一般不作任何預(yù)處理即可入 爐熔煉。在熔煉某一合金時(shí)，往往選用相應(yīng)成分和品種的廢鋁直接加入大型反射爐熔煉，這樣可很容易的熔煉成相應(yīng)牌號(hào)的鋁合金。一些含銅、含鋅高的廢鋁， 還可作為調(diào)整成分用的中間合金。 在采用小型反射爐或土甘埸爐的企業(yè)，則要根據(jù) 需要對(duì)體積大的廢鋁破碎成符合入爐規(guī)格的料塊。2對(duì)丁檔次較高的廢鋁切片，其中主要成分有鑄

14、造鋁合金、合金鋁、純鋁等，其中前兩項(xiàng)的牌號(hào)眾多，目前還很難按牌號(hào)分類(lèi)，在大型再生鋁廠，一般只經(jīng)過(guò) 篩分除去混入的泥土等，即直接入爐熔煉。小型再生鋁廠，對(duì)此類(lèi)廢鋁則要人工 將其分成鑄造鋁合金、合金鋁和純鋁，然后分別利用。3對(duì)丁低檔次的切片和焚燒過(guò)的碎廢鋁料（后者大型再生鋁廠一般不用）要 進(jìn)行復(fù)雜的分選，因其成分復(fù)雜，除廢鋁之外還含有廢銅、廢鋼、廢鉛等金屆, 并含有其他廢棄物。對(duì)此類(lèi)廢料的分選主要靠人工，一是篩分篩出泥土和垃圾，然后用手工分選。手工分選大多都在操作臺(tái)進(jìn)行，主要靠工人目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行挑 選，先分選出非金屆廢料，然后分選廢金屆，其中對(duì)廢銅和廢純鋁的挑選格外精 心，因廢銅可增加產(chǎn)值，純鋁廢

15、料例如廢鋁線等，都是再生熔煉中調(diào)整成分的上 等原料。分出的廢鋁是混雜的，一般不再細(xì)分。目前國(guó)內(nèi)廢鋁的預(yù)處理基本上還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，主要靠人工，使用的工具是磁鐵、鋼理，憑的是經(jīng)驗(yàn)，這種分選方法效率低、質(zhì)量差、成本高， 且廢鋁中的銅等有色金屆大部分都被污染， 手工分選難度大，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。急需 研究先進(jìn)的廢鋁預(yù)處理技術(shù)。3 3、先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)廢雜鋁分選的機(jī)械化和自動(dòng)化，最大限度地去除金屆雜質(zhì)和非金屆雜質(zhì)， 并使廢雜鋁有效地按合金成分分類(lèi)分選， 最 理想的分選方法是按主合金成分把廢鋁分成幾大類(lèi)，如合金鋁，鋁鎂合金、鋁銅合金、鋁鋅合金、鋁硅合金等。這樣可

16、以減輕熔煉過(guò)程中的除雜技術(shù)和調(diào)整成分 的難度，并可綜合利用廢鋁中的合金成分，尤其是含鋅，銅，鎂高的廢鋁，都要 單獨(dú)存放，可作為熔煉鋁合金調(diào)整成分的中間合金原料。目前先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)主要有：1風(fēng)選法分離廢紙、廢塑料和塵土。各種廢鋁或多或少地含有廢紙、廢塑料 薄膜和塵土，較為理想的工藝是風(fēng)選法。風(fēng)選法的工藝簡(jiǎn)單，能夠高效率地分離 出大部分輕質(zhì)廢料，但采用風(fēng)選法需要配備較好地收塵系統(tǒng)， 避免灰塵對(duì)環(huán)境的 污染，分選出地廢紙，廢塑料薄膜一般不宜再繼續(xù)分選，可作燃料用。2采用磁選設(shè)備分選出廢鋼等磁性廢料。鐵是鋁及其合金中的有害物質(zhì)，對(duì) 鋁合金的機(jī)械性能的影響最大，因此應(yīng)在預(yù)處理工序中最大限度地分選

17、出雜鋁中 的廢鋼鐵。對(duì)廢鋁切片和低檔次地廢鋁料。分選廢鋼鐵的較為理想地技術(shù)是磁選 法。這種方法在國(guó)外已經(jīng)被大量采用， 磁選法的設(shè)備比較簡(jiǎn)單，磁源來(lái)自電磁鐵 或永磁鐵，工藝的設(shè)計(jì)有多種多樣，比較容易實(shí)現(xiàn)地是傳送帶的十字交義法。傳 送帶上的廢鋁沿橫向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)之后廢鋼鐵被吸起而離開(kāi)橫向皮帶， 立即 被縱向帶帶走，運(yùn)轉(zhuǎn)的縱向皮帶離開(kāi)磁場(chǎng)之后，廢鋼鐵失去了引力而自動(dòng)落地并 被集中起來(lái)。磁選法的工藝簡(jiǎn)單，投資少，很容易被采用。磁選法處理的廢鋁料 的體積不宜過(guò)大，一般的切片和碎鋁廢料都比較適合，大塊的廢料要經(jīng)過(guò)破碎之 后才能進(jìn)入磁選工藝。磁選法分選出的廢鋼鐵還要進(jìn)一步處理，因有一些廢鋼鐵器件中有機(jī)械

18、結(jié)合 的以鋁為主的有色金屆零部件，彳艮難分開(kāi)，如廢鋁件上的螺母、電線、鍵、水暖 件、小齒輪等，對(duì)這部分的分選是十分必要的，因?yàn)榉诌x出的有色金屆可以提高 價(jià)值并提高廢鋼鐵的檔次，但分選難度較大，一般采用手工拆解和分選，但效率 低。為提高生產(chǎn)效率，對(duì)丁分選出的難拆解的鋁和鋼鐵的結(jié)合件， 最有效的處理 辦法是在專(zhuān)用的熔化爐中加熱，使鋁熔化后扒出廢鋼鐵3水為介質(zhì)的浮選法分選輕質(zhì)雜質(zhì)廢雜鋁中火雜的廢塑料、廢木頭、廢橡膠等輕質(zhì)物料，可以采用以水為介質(zhì)的浮選法。 主要設(shè)備是螺旋式的推進(jìn)器，廢 鋁隨螺旋推進(jìn)器推出，在整個(gè)過(guò)程中，風(fēng)選過(guò)程中剩余的泥土和灰塵等易溶物質(zhì) 大多溶丁水中，并被水沖走，進(jìn)入沉降池。污水在

19、經(jīng)過(guò)多道沉降澄活之后，返回 循環(huán)使用，污泥定時(shí)活除。此種方法可以全部分離比重小丁水的輕質(zhì)物質(zhì)，是一種簡(jiǎn)便易行的方法。4從廢鋁中分選銅等重有色金屆的技術(shù)。廢鋁中的銅等重有色金屆基本上都被油污所沾污，用人工分選的方法從廢料中分選出重有色金屆的難度較大。有效的方法是拋物選礦法。這種方法利用各種體積基本相同的物體在受到相同的力被拋出時(shí)落點(diǎn)不同的原理?？梢园褟U雜鋁中密度不同的各種廢有色金屆分開(kāi)。用相同的力沿直線射出密度不同而體積基本相同的物體時(shí)，各種物體沿拋物線方 向運(yùn)動(dòng)，在落地時(shí)的落點(diǎn)不同。最簡(jiǎn)單的試驗(yàn)可以在水平的傳送帶上進(jìn)行， 當(dāng)混 雜的廢料在傳送帶隨傳送帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到盡頭時(shí)，廢雜鋁沿直線被拋

20、出，由丁各種廢棄物的重力不同，分別在不同點(diǎn)落地，從而達(dá)到分選的目的。此種方 法可使廢鋁、廢銅、和其他廢物均勻地分開(kāi)。根據(jù)此種原理設(shè)計(jì)的設(shè)備已在國(guó)外 采用，但昂貴地價(jià)格使人望而生畏。國(guó)內(nèi)正處丁研究階段。5廢鋁表面涂層的預(yù)處理 許多廢鋁的表面都涂有油漆等防護(hù)層，尤其使廢 鋁包裝容器，數(shù)量最大的是廢易拉罐等包裝容器和牙膏皮等。 在小型冶煉廠，對(duì) 此廢料一般不作任何預(yù)處理就直接熔煉，漆皮在熔煉過(guò)程重燃燒掉。但此類(lèi)廢料都是薄壁，漆皮在燃燒過(guò)程中會(huì)使部分鋁氧化， 并增加了鋁中的雜質(zhì)和氣泡較先進(jìn)的再生鋁工藝一般在熔煉之前都要經(jīng)預(yù)處理將涂層處理掉，主要技術(shù)有干法和濕法。濕法就是用某種溶劑浸泡廢鋁，使漆層脫落或

21、被溶劑溶掉，此法的缺 點(diǎn)是廢液量大，不好處理。一般不宜采用。干法即火法，一般都采用回轉(zhuǎn)窯焙燒 法。焙燒法的主要設(shè)備是回轉(zhuǎn)窯，其最大的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，便丁廢鋁丁碳化物 的分離。焙燒的熱源來(lái)之加熱爐的熱風(fēng)和廢鋁漆層炭化過(guò)程中產(chǎn)生的熱。 生產(chǎn)時(shí)， 回轉(zhuǎn)窯以一定速度旋轉(zhuǎn)，廢鋁表面的漆層在一定的溫度下逐漸炭化， 由丁回轉(zhuǎn)窯 的旋轉(zhuǎn)，使得物料之間相互碰撞和震動(dòng)， 最后炭化物從廢鋁上脫落。脫落的炭化 物一部分在回轉(zhuǎn)窯的一端收集，還有一部分在收塵器中回收。廢雜鋁的預(yù)處理是廢鋁再生利用工藝的重要組成部分，隨著再生鋁技術(shù)水平 的提高，預(yù)處理技術(shù)將越來(lái)越重要。使非鋁物質(zhì)與廢鋁及其合金完全分離， 高效 率的將廢鋁按照

22、合金的牌號(hào)分類(lèi)，達(dá)到廢雜鋁最有效地綜合利用，這正是再生鋁 技術(shù)中預(yù)處理技術(shù)研究的發(fā)展方向。再生鋁的熔煉1 1、熔煉的目的金屆合金熔煉的基本任務(wù)就是把某種配比的金屆爐料投入熔爐中，經(jīng)過(guò)加熱 和熔化得到熔體，再對(duì)熔化后的熔體進(jìn)行成分調(diào)整，得到合乎要求的合金液體并在熔煉過(guò)程中采取相應(yīng)的措施控制氣體及氧化夾雜物的含量，使符合規(guī)定成分（包括主要組元或雜質(zhì)元素含量），保證鑄件得到適當(dāng)組織（晶粒細(xì)化）高質(zhì)量合金液。由丁鋁元素的特性， 鋁合金有強(qiáng)烈的產(chǎn)生氣孔的傾向， 同時(shí)也極易產(chǎn)生氧化 夾雜。因此，防止和去除氣體和氧化夾雜就成為鋁合金熔煉過(guò)程中最突出的問(wèn)題。 為了獲得高質(zhì)量的鋁合金液，對(duì)其熔煉的工藝就必須嚴(yán)格

23、把關(guān)，并采取措施從各 個(gè)方面加以控制。2 2、熔煉工藝鋁合金熔煉過(guò)程如下：裝爐 T 熔化（加銅、鋅、硅等）T 扒渣 T 加鎂、鍍等 T 攪拌 T 取樣 T 調(diào)整成分 T 攪拌一精煉一扒渣一轉(zhuǎn)爐一精煉變質(zhì)及靜置一鑄造。裝爐正確的裝爐方法對(duì)減少金屆的燒損及縮短熔煉時(shí)間很重要。對(duì)丁反射 爐，爐底鋪一層鋁錠，放入易燒損料，再壓上鋁錠。熔點(diǎn)較低的回爐料裝上層， 使它最早熔化，流下將下面的易燒損料覆蓋，從而減少燒損。各種爐料應(yīng)均勻平 坦分布。時(shí)應(yīng)適當(dāng)覆蓋熔劑，熔化過(guò)程中應(yīng)注意防止過(guò)熱，爐料熔化液面呈水平之后，應(yīng) 適當(dāng)熔化熔化過(guò)程及熔煉速度對(duì)鋁錠質(zhì)量有重要影響當(dāng)爐料加熱至軟化下榻攪動(dòng)熔體使溫度一致，同時(shí)也利

24、丁加速熔化。熔煉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不僅降低爐子生 產(chǎn)效率，而且使熔體含氣量增加，因此當(dāng)熔煉時(shí)間超長(zhǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)熔體進(jìn)行二次精 煉。扒渣當(dāng)爐料全部熔化到熔煉溫度時(shí)即可扒渣。扒渣前應(yīng)先撒入粉狀熔劑（對(duì)高鎂合金應(yīng)撒入無(wú)鈉熔劑）。扒渣應(yīng)盡量徹底，因?yàn)橛懈≡嬖跁r(shí)易污染金 屆并增加熔體的含氣量。加鎂與加鍛 扒渣后，即可向熔體中加入鎂錠，同時(shí)應(yīng)加熔劑進(jìn)行覆蓋。對(duì) 丁高鎂合金，為防止鎂燒損，應(yīng)加入 0.002%0.002%0.02%0.02%的鍛。鍛可利用金屆還原 法從鍍氟酸鈉中獲得，鍛氟酸鈉是與熔劑混合加入。攪拌 在取樣之前和調(diào)整成分之后應(yīng)有足夠的時(shí)間進(jìn)行攪拌。攪拌要平穩(wěn)， 不破壞熔體表面氧化膜。取樣 熔體經(jīng)充分?jǐn)嚢韬螅?/p>

25、應(yīng)立即取樣，進(jìn)行爐前分析。調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或沖淡。熔體的轉(zhuǎn)爐 成分調(diào)整后，當(dāng)熔體溫度符合要求時(shí)，扒出表面浮渣，即可轉(zhuǎn) 爐。熔體的精煉 變質(zhì)成分不同，凈化變質(zhì)方法也各有不同。3 3、成分調(diào)整在熔煉過(guò)程中，金屆中各元素均由丁它們自身的氧化而減少，它們被氧化程度的多少，不僅與本身對(duì)氧的親和力的大小有關(guān)之外， 還與該元素在液體合金中 的濃度（活度）、生成氧化物的性質(zhì)、以及所處的溫度等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)， 對(duì)氧親和力較大的元素?fù)p失多些，鋁、鎂、硼、鈦和皓等對(duì)氧親和力很強(qiáng)；碳、 硅、鋌等其次；鐵、鉆、銳、銅及鉛等較弱。所以，在熔煉合金中對(duì)氧親和力較 強(qiáng)的元素，將要被“優(yōu)先氧化”而

26、造成過(guò)多的損耗；相反，那些對(duì)氧親和力較弱 的元素，則能相對(duì)的受到“保護(hù)”而損耗少些。通過(guò)熔煉后，合金化學(xué)成分中某元素因氧化損耗而使其含量增加或降低， 應(yīng) 視該元素與基體金屆元素的相對(duì)損耗而定。相對(duì)損耗多的元素其含量將降低，稱(chēng) 為“燒損”；相對(duì)損耗少的元素，含量將增加，可稱(chēng)“燒增”；為能正確控制熔體 的化學(xué)成分，在選配金屆爐料時(shí)，應(yīng)考慮到熔煉后的變化，在各元素加入量上進(jìn) 行相應(yīng)的補(bǔ)償。在實(shí)際的熔煉中，合金中元素的燒損程度，還受原材料品質(zhì)、熔劑及爐渣、 操作技術(shù)、特別是生成氧化物的性質(zhì)的影響。4 4、熔煉過(guò)程中氣體和氧化物的防止前面已經(jīng)談到，鋁液中氣體及氧化火雜的主要來(lái)源是 H2OH2O , ,而

27、 H2OH2O 則是從 攪入鋁液的表面氧化膜上、爐料表面（特別是受潮氣腐蝕的爐料）、熔化澆注工具以及精煉劑、變質(zhì)劑中帶入鋁液。而攪入鋁液的氧化膜以及火雜物較多的低品 級(jí)爐料（如濺渣、碎塊重熔錠）將在鋁液中形成氧化物夾雜物。為此，應(yīng)從熔煉 澆注過(guò)程中注意下列各點(diǎn)：1給鍋和熔化澆注工具使用前應(yīng)仔細(xì)地除去粘附在表面的鐵銹、氧化渣、舊涂料層等臟物，然后涂 上新涂料，預(yù)熱烘干后方可使用。熔化澆注工具和轉(zhuǎn)運(yùn)鋁液的土甘鍋在使用前均應(yīng) 充分預(yù)熱。2爐料爐料在使用前應(yīng)保存在干燥處，如爐料已經(jīng)受潮氣腐蝕則在配料前進(jìn)行吹砂以除去表面腐蝕層?；貭t料表面常常粘附砂子（SiO2SiO2 ），部分 SiO2SiO2 和鋁液

28、會(huì)發(fā) 生下列反應(yīng)：4 4 AlAl + + 3 3 SiO2SiO2 t t 2 2 A12O3A12O3+ + 3 3 SiSi所生成的 A12O3A12O3 及剩余 SiO2SiO2 均在鋁液中形成氧化火雜，故在加這類(lèi)料前 也應(yīng)經(jīng)吹砂后使用。由切屑、濺渣等重熔鑄成錠的三級(jí)回爐料中常含有較多氧化 火雜物及氣體，故其使用量應(yīng)受到嚴(yán)格的限制，一般不超過(guò)爐料總量的15%,15%,對(duì)重要鑄件則應(yīng)完全不用。爐料表面也不應(yīng)有油污、切削冷卻液等物，因?yàn)楦鞣N 油脂都是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?，油脂受熱而帶入氫。爐料在加入鋁液時(shí)必須預(yù)熱至150150180180C C以上， 預(yù)熱的目的一方面時(shí)是為 了安全，防

29、止鋁液與凝結(jié)在冷爐料表面上的水分相遇而發(fā)生爆炸事故； 另一方面 是為防止將氣體和火雜物帶入鋁液。3精煉劑、變質(zhì)劑因其中有些組元很易吸收大氣中的水分而潮解， 有些則本身含有結(jié)晶水。因 此，在使用前應(yīng)經(jīng)充分烘干，某些物質(zhì)如ZnC12ZnC12 則需經(jīng)重熔去水份后方能使用。4熔化、澆注過(guò)程的操作熔化攪拌鋁液應(yīng)平穩(wěn)，盡量不使表面氧化膜及空氣攪入鋁液中。應(yīng)盡量減少 鋁液的轉(zhuǎn)注次數(shù)，轉(zhuǎn)注時(shí)應(yīng)減低液流的下落高度和減少飛濺。澆注時(shí)澆包嘴應(yīng)盡 量接近澆口杯以減少液流的下落高度， 并應(yīng)勻速澆注，使鋁液的飛濺及渦流減至 最少。在澆注完鑄件后，勺中剩下的鋁液不應(yīng)倒回土甘埸而澆入錠模， 否則將使鋁 液中氧化夾雜不斷增加

30、。在土甘埸底部約 5050100mm100mm 深處的鋁液中沉積有較多 量的 A12O3A12O3 等夾雜物，因此不能用來(lái)澆注鑄件。5熔煉溫度、熔煉及澆注過(guò)程的持續(xù)時(shí)間升高溫度將加速鋁液與 H2OH2O、O2O2 之間反應(yīng)，氫在鋁液的溶解度也隨熔煉溫度的升高而急劇增加，當(dāng)溫度高丁 900900 C C 時(shí)，鋁液表面氧化膜成為不致密的，更 使上述反應(yīng)顯著加劇，故大多數(shù)鋁合金的熔煉溫度一般不超過(guò) 760760 C C。至丁鋁液 表面氧化保護(hù)膜疏松的鋁-鎂合金，鋁液與 H2OH2O、O2O2 間的反應(yīng)對(duì)溫度的升高更 為敏感，因此對(duì)鋁鎂合金的熔煉溫度限制更嚴(yán)（一般不超過(guò)700700 C C）。熔煉及澆

31、注過(guò)程的持續(xù)時(shí)間（尤其是精煉后至澆注完畢相距的時(shí)間）越長(zhǎng)，則鋁液中之氣體及氧化夾雜物含量也越高。 因此， 應(yīng)盡量縮短熔煉及澆注的持續(xù) 時(shí)間，特別是應(yīng)盡量縮短精煉至澆注完畢的時(shí)間， 工廠中一般要求規(guī)定在精煉后2 2 小時(shí)內(nèi)澆完，如澆不完則應(yīng)重新精煉，在天氣潮濕地區(qū)以及鑄件要求針孔度級(jí) 別較高，或是易產(chǎn)生氣孔、火雜的合金，則澆注時(shí)間應(yīng)限制得更短。再生鋁的精煉當(dāng)金屆熔化成分調(diào)整完畢后,接下來(lái)就是鋁液的精煉工序。鋁合金精煉的目 的是經(jīng)過(guò)采取除氣、除雜措施后獲得高活潔度的、低含氣量的合金液。精煉有下 列幾種方法：加入氯化物（ZnCl2ZnCl2、MnCl2MnCl2、A1C13A1C13、C2C16C2

32、C16、TiCl4TiCl4 等）；通氣法（通入 N2N2、C12C12 或 N2N2 和 C12C12 混合物）；真空處理法；添加無(wú)蠹精煉劑法；超聲波處理按其原理來(lái)說(shuō)，精煉工序有二方面的功能：對(duì)溶解態(tài)的氫，主要依靠擴(kuò)散作 用使氫脫離鋁液； 對(duì)氧化物夾雜， 主要通過(guò)加入熔劑或氣泡等介質(zhì)表面的吸附作 用來(lái)去除。1 1、除氣一般都是采用浮游法來(lái)除氣，其原理是在鋁液中通入某種不含氫的氣體產(chǎn)生 氣泡，利用這些氣泡在上浮過(guò)程中將溶解的氫帶出鋁液，逸入大氣。為了得到較好的精煉效果，應(yīng)使導(dǎo)入氣體的鐵管盡量壓入熔池深處，鐵管下端距離土甘鍋底部100100150150 毫米，以使氣泡上浮的行程加長(zhǎng)，同時(shí)乂不至丁

33、把沉丁鋁液底部的火 雜物攪起。通入氣體時(shí)應(yīng)使鐵管在鋁液內(nèi)緩慢地橫向移動(dòng)，以使熔池各處均有氣 泡通過(guò)。盡量采用較低地通氣壓力和速度，因?yàn)檫@樣形成的氣泡較小，擴(kuò)大了氣 泡的表面積，且由丁氣泡小，上浮速度也慢，因而能去除較多的火雜和氣體。同 時(shí)，為保證良好的精煉效果，精煉溫度的選擇應(yīng)適當(dāng)，溫度過(guò)高則生成的氣泡較 大而很快上浮，使精煉效果變差。溫度過(guò)低時(shí)鋁液的粘度較大，不利丁鋁液中的 氣體充分排出，同樣也會(huì)降低精煉效果。用超聲波處理鋁液也能有效地除氣。它的原理是通過(guò)向鋁液中通入彈性波， 在鋁液內(nèi)引起“空穴”現(xiàn)象，這樣就破壞了鋁液結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，產(chǎn)生了無(wú)數(shù)顯微 真空穴，溶丁鋁液中的氫就迅速地逸入這些空穴中

34、成為氣泡核心，繼續(xù)長(zhǎng)大后呈氣泡狀逸出鋁液，從而達(dá)到精煉效果。2 2、除雜對(duì)丁非金屆火雜，使用氣體精煉方法能夠有效去除，對(duì)丁要求較高的材料還 可以在澆注過(guò)程中采用過(guò)濾網(wǎng)的方法或使熔體通過(guò)熔融熔劑層進(jìn)行機(jī)械過(guò)濾等 來(lái)去除。對(duì)丁金屆雜質(zhì)，一般的處理方法是化有害因素為有利因素。即通過(guò)合金化方 法將其變?yōu)橛幸娴牡诙?，以利丁材料性能的發(fā)揮。如果一定要去除的，多數(shù)情 況下是利用不同元素沸點(diǎn)差異進(jìn)行高溫低壓選擇性蒸僻， 來(lái)達(dá)到除去金屆雜質(zhì)的 目的。由含鋁廢料熔煉成的鋁合金往往含有超標(biāo)的金屆元素，應(yīng)盡量將其除去?？梢圆捎眠x擇性氧化， 可將與氧親和力比鋁與氧親和力大的各種金屆雜質(zhì)從熔體中 除去。例如，鎂、鋅、鈣

35、、皓等元素，通過(guò)攪拌熔體而加快這些雜質(zhì)元素的氧化， 這些金屆氧化物不溶丁鋁液中而進(jìn)入渣中，這樣就可以通過(guò)撇渣而將其從鋁熔體 中去除。還可以利用溶解度的差異的方法來(lái)除去合金中的金屆雜質(zhì)。例如將被雜質(zhì)污染的鋁合金與能很好溶解鋁而不溶解雜質(zhì)的金屆共熔，然后用過(guò)濾的方法分離出 鋁合金液體，然后用真空蒸僻法將加入的金屆除去。通常用加入鎂、鋅、汞來(lái)除 去鋁中的鐵、硅和其他雜質(zhì)，然后用真空蒸僻法脫除這些加入的金屆。 例如將被 雜質(zhì)污染的鋁合金與 30%30%的鎂共熔后，在近丁共晶溫度下將合金靜置一段時(shí)間， 濾去含鐵和硅的初析出晶相，再在 850850 C C 下真空脫鎂，此時(shí)蒸氣壓高的雜質(zhì)如鋅、 鉛等也與鎂

36、一起脫除，除鎂后的純凈鋁合金即可鑄錠。為了進(jìn)一步提高鋁合金液質(zhì)量,或者某些牌號(hào)鋁合金要求嚴(yán)格控制含氫量及 火雜物時(shí)，可采用聯(lián)合精煉法，即同時(shí)使用兩種精煉方法。比如氯鹽一過(guò)濾聯(lián)合 精煉，吹氯-熔劑聯(lián)合精煉等方法都能獲得比單一精煉更好的效果。組織控制與變質(zhì)處理1 1、業(yè)共晶和共晶型鋁硅合金的變質(zhì)處理鋁硅合金共晶體中的硅相在自發(fā)生長(zhǎng)條件下會(huì)長(zhǎng)成片狀，甚至出現(xiàn)粗大的多角形板狀硅相，這些形態(tài)的硅相將嚴(yán)重的割裂 AlAl 基體，在 SiSi 相的尖端和棱角處 引起應(yīng)力集中，合金容易沿晶粒的邊界處，或者板狀SiSi 本身開(kāi)裂而形成裂紋，使合金變脆，機(jī)械性能特別是延伸率顯著降低，切削加工功能也不好。為了改變

37、硅的存在狀態(tài)，提高合金的力學(xué)性能，長(zhǎng)期以來(lái)一直采用變質(zhì)處理技術(shù)。對(duì)共晶硅有變質(zhì)效果的元素有：鈉（NaNa）, ,鑰（SrSr）, ,硫（S S）, ,銅（LaLa）, ,鋪（CeCe）, ,錦（SbSb）, ,礎(chǔ)（TeTe）等。目前研究主要集中在鈉，鑰，稀土等幾種變質(zhì)劑上。一：鈉變質(zhì)（NaNa）鈉是最早而最有效的共晶硅變質(zhì)元素， 加入方式有金屆鈉，鈉鹽及碳酸鈉三種。金屆鈉 最初采用的變質(zhì)劑是金屆 Na,Na,鈉的變質(zhì)效果最佳，可以有效的細(xì) 化共晶組織，加入較小的量（約 0.0050.005 % %0.010.01 %）,即可把共晶硅相從針狀變 質(zhì)成為完全均勻的纖維狀。但采用金屆 NaNa 變質(zhì)

38、存在一些缺點(diǎn)，首先變質(zhì)溫度為 740740 C C，已接近 N Na a的沸點(diǎn)（ 892892 C C）, ,因此鋁液容易沸騰，產(chǎn)生飛濺，促使鋁液 氧化吸氣，操作不安全，其次，NaNa 比重?。?.970.97 ）,變質(zhì)時(shí)富集在鋁液表面層， 使上層鋁液變質(zhì)過(guò)度，底部則變質(zhì)不足，變質(zhì)效果極不穩(wěn)定. .同時(shí)，NaNa 極易與水氣反應(yīng)生成氫氣，增加鋁液的含氣量。NaNa 化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡诳諝庵袠O易和氧氣等反應(yīng)，一般要浸泡在煤油中保存，在使用前必須除去煤油，這也是一件難度很大的事情，但不除去乂會(huì)給鋁液中帶入氣體和火雜。鈉鹽 生產(chǎn)中一般應(yīng)用的變質(zhì)劑是含 NaFNaF 等鹵鹽的混合物，利用鈉鹽和鋁 反

39、應(yīng)生成鈉而起變質(zhì)作用。但這些鈉鹽極易帶入水氣，會(huì)增大合金吸氣氧化傾向， 同時(shí)這些鈉鹽對(duì)環(huán)境具有腐蝕作用，對(duì)身體健康有損害。碳酸鈉以碳酸鈉為主的變質(zhì)劑是應(yīng)克服采用上述鈉鹽變質(zhì)的環(huán)保問(wèn)題而 開(kāi)發(fā)的無(wú)公害變質(zhì)劑。也即利用碳酸鈉和鋁、鎂在高溫下反應(yīng)，生成鈉而起到變 質(zhì)作用，此反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)產(chǎn)物都是無(wú)蠹的。 同樣，這類(lèi)無(wú)公害變質(zhì)劑也存在著 吸水而增加鋁合金吸氣氧化傾向的問(wèn)題。采用鈉變質(zhì)的還有一個(gè)不容忽視的缺點(diǎn)就是變質(zhì)效果維持時(shí)間短，即是一種非長(zhǎng)效變質(zhì)劑。NaNa 鹽變質(zhì)劑的有效期只有 303060min60min，超過(guò)此時(shí)間，變質(zhì)效果 自行消失，溫度愈高，失效也愈快，因此，要求變質(zhì)過(guò)的鋁液必須在短時(shí)間內(nèi)

40、用 掉，重熔時(shí)，必須重新變質(zhì)。而且，精確控制鈉變質(zhì)過(guò)程是困難的。所以，目前 在不少場(chǎng)合，鈉變質(zhì)正逐漸被一些長(zhǎng)效變質(zhì)方法所取代。二：鑰變質(zhì)（SrSr）鑰（SrSr）是一種長(zhǎng)效變質(zhì)劑，變質(zhì)效果與 NaNa 相當(dāng)，且不存在 NaNa 變質(zhì)的缺點(diǎn)， 是頗有前途的變質(zhì)劑。英國(guó)、荷蘭等國(guó)從 8080 年代初就開(kāi)始推廣應(yīng)用鑰（SrSr）變 質(zhì)方法。目前，對(duì)丁鑰變質(zhì)，國(guó)內(nèi)外做了不少研究，我國(guó)使用鑰（SrSr）代替 NaNa 或NaNa 鹽的規(guī)模也在日益擴(kuò)大。SrSr 變質(zhì)有如下優(yōu)點(diǎn)：變質(zhì)效果良好，有效期長(zhǎng)； 變質(zhì)操作時(shí)，無(wú)煙，無(wú)蠹，不污染環(huán)境，不腐蝕設(shè)備、工具，不損害健康，操作 方便；易獲得滿意的力學(xué)性能；回

41、爐料有一定的重熔變質(zhì)效果；鑄件成品 率高，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。但是，實(shí)踐表明，變質(zhì)后的合金易產(chǎn)生縮松，并會(huì)增加 鑄件的針孔度，降低合金的致密性，出現(xiàn)力學(xué)性能衰退的現(xiàn)象。三：錦變質(zhì)（SbSb）錦（SbSb）可使共晶硅由針狀變?yōu)閷悠瑺?。為獲得層片狀，其最佳加入范圍 通常為0.15%0.15%0.2%0.2%。它的變質(zhì)效果不如 NaNa 和 SrSr。加錦變質(zhì)一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是 變質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)（8 8小時(shí)以上）。錦的熔點(diǎn) 630.5630.5 C C，密度為 6.68g/Cm3,6.68g/Cm3,所以，比較 容易控制錦含量，不易造成變質(zhì)不足和過(guò)變質(zhì)現(xiàn)象，也不增大鋁液的吸氣與氧化 火雜傾向，但它的變質(zhì)效果受冷

42、卻速度的影響較大，對(duì)金屆型和冷卻較快的鑄件 有較好的變質(zhì)效果，但對(duì)緩冷的厚壁砂型鑄件變質(zhì)效果不明顯，所以使用上受到 一定限制。四：礎(chǔ)變質(zhì)（TeTe）礎(chǔ)是國(guó)內(nèi)研究成的變質(zhì)劑，礎(chǔ)變質(zhì)的作用和錦變質(zhì)相似，其作用是促使硅以 片狀分枝方式被細(xì)化，而不能變?yōu)槔w維狀，但變質(zhì)效果比錦強(qiáng)。其變質(zhì)效果具有 長(zhǎng)效性，變質(zhì)后經(jīng) 8 8 小時(shí)或重熔效果不變。同樣的，它的變質(zhì)效果受冷卻速度的 影響也較大五：徹變質(zhì)BaBa 對(duì)共晶 SiSi 具有良好的變質(zhì)作用。與 NaNa , , Sr,Sr, SbSb 相比較,Ba,Ba 的變質(zhì)效果 比較長(zhǎng)效 加入量范圍寬 加入 0.017%0.017%到 0.2%0.2%的 Ba,B

43、a,都能獲得良好的變質(zhì)組織。 加入 BaBa 后，合金的抗拉強(qiáng)度明顯提高，連續(xù)重熔，變質(zhì)效果仍能保持，其變質(zhì)效果 令人滿意。采用 BaBa 變質(zhì)的不足之處是對(duì)鑄件的壁厚敏感性大，對(duì)厚壁鑄件的變質(zhì) 效果差，為了獲得良好的變質(zhì)效果，必須快冷。同時(shí)，BaBa 對(duì)氯化物敏感，一般不 用氯氣或氯鹽來(lái)精煉。六：稀土變質(zhì)稀土在鋁及鋁合金中應(yīng)用較早的國(guó)家是德國(guó)， 德國(guó)早在第一次世界大戰(zhàn)期間 就成功的使用了含稀土的鋁合金。稀土元素可以達(dá)到與鈉、鑰相似的變質(zhì)效果， 即可使共晶硅由片狀變成短棒狀和球狀，改善合金的性能。而且稀土的變質(zhì)作用具有相對(duì)長(zhǎng)效性和重熔穩(wěn)定性，其變質(zhì)效果可維持 5 57 7 小時(shí)，張啟運(yùn)等人對(duì)

44、LaLa 變質(zhì)壽命進(jìn)行檢驗(yàn)，含 La0.056%La0.056%的變質(zhì)合金，經(jīng)反復(fù)熔化-凝固 1010 次仍有變質(zhì) 效果。稀土由丁其化學(xué)性質(zhì)的活潑性，極易與 O2O2 、N2N2、H2H2 等發(fā)生反應(yīng)，從而 起到脫氫、脫氧、去氧化皮等作用，因而可以凈化鋁液?？傊?，稀土在 Al-SiAl-Si 合金中兼有精煉和變質(zhì)的雙重效果，變質(zhì)效果具有相當(dāng) 長(zhǎng)效性和重熔穩(wěn)定性.稀土元素的加入提高了合金的流動(dòng)性，改善了合金的鑄造性 能，優(yōu)化了合金的內(nèi)在質(zhì)量。還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是加入稀土不產(chǎn)生煙氣，對(duì) 環(huán)境不造成污染，順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的需要。2 2、變質(zhì)劑的選擇目前鋁合金鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的是鈉鹽變質(zhì)劑，由鈉和鉀

45、的鹵素鹽類(lèi)組 成。這類(lèi)變質(zhì)劑使用可靠，效果穩(wěn)定。變質(zhì)劑的組成中，NaFNaF 能起變質(zhì)作用。與鋁液接觸后發(fā)生如下反應(yīng)：3NaF3NaF + + AlAl t t A1F3A1F3 + + 3Na3Na反應(yīng)生成的鈉進(jìn)入鋁液中，即起變質(zhì)作用。由丁 NaFNaF 熔點(diǎn)高（ 992992 C C）, ,為 了降低變質(zhì)溫度，以減少高溫下鋁液的吸氣和氧化，在變質(zhì)劑中加入 NaClNaCl、KC1KC1。 加入一定量的 NaClNaCl、KClKCl 組成的三元變質(zhì)劑，其熔點(diǎn)在 800800 C C 以下，在一般變 質(zhì)溫度下，處丁熔融狀態(tài)，有利丁變質(zhì)的進(jìn)行，提高變質(zhì)速度和效果。此外，呈 熔融狀態(tài)的變質(zhì)劑容易

46、在液面形成一層連續(xù)的覆蓋層，提高了變質(zhì)劑的覆蓋作 用。為此， NaClNaCl、KClKCl乂稱(chēng)為助熔劑。有的變質(zhì)劑中加入一定量的冰晶石（Na3AlF6Na3AlF6 ）, 這種變質(zhì)劑具有變質(zhì)、 精煉、覆蓋作用，一般稱(chēng)為“通用變質(zhì)劑”。澆注重要鑄件或?qū)︿X液的冶金質(zhì)量要求較高時(shí)常采用此變質(zhì)劑。在生產(chǎn)中，變質(zhì)工序一般多在精煉之后、澆注之前進(jìn)行。變質(zhì)溫度應(yīng)稍高丁澆注溫度，而變質(zhì)劑的熔點(diǎn)最好介丁變質(zhì)溫度和澆注溫度之間，這樣使變質(zhì)劑在變質(zhì)時(shí)處丁液態(tài)，并且變質(zhì)后即可進(jìn)行澆注，免得停放時(shí)間長(zhǎng)，造成變質(zhì)失效。此外，在變質(zhì)處理完畢后，變質(zhì)后的熔渣已經(jīng)變?yōu)楹艹淼墓腆w，便丁扒去，不致 把殘留的熔劑澆入鑄型中，形成熔劑火渣。選擇變質(zhì)劑時(shí)，一般根據(jù)所要求的澆注溫度來(lái)確定變質(zhì)劑的熔點(diǎn)和變質(zhì)溫度，接著就可以按照所選的變質(zhì)劑熔點(diǎn)選擇合適的變質(zhì)劑成分。3 3、變質(zhì)工藝因素的影響變質(zhì)工藝因素主要為：變質(zhì)溫度、變質(zhì)時(shí)間、變質(zhì)劑種類(lèi)及用量。變質(zhì)溫度溫度高些，對(duì)變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行有利，鈉的回收率高，變質(zhì)速度快，效果好，但變質(zhì)溫度不能過(guò)高，否則會(huì)急劇增加的鋁液的氧化和吸氣， 并使鋁液中鐵雜質(zhì)增 加，降低給埸的使用壽命。一般來(lái)說(shuō)，變質(zhì)溫度應(yīng)選擇在稍高丁澆注溫度為宜