熔煉工藝基本知識(shí)的講解

1、熔煉基本知識(shí)的講解工藝操作規(guī)程:熔煉概JkT熔煉的基本目的是，洞造田正學(xué)成芬符苔要求純活度蒿的苔T；:為鑄成各種形狀的鑄錠創(chuàng)造有利條件.具體說來有:*炒灰（1）-為子吩犬得伴畢威-分-均勻-并,目符哈嗎求-的吞金”4金牖輸組織和性能,除J工藝條件的影響而外，首先要靠就學(xué)成分/保證。如果某一成分或雜M一庠而士義:洞時(shí)柱合金成分范齡廢33懦底的損缸一些元去聞得修，由以大木減小信孟荷裂紋廢品很明顯人空利好合金成分有著重要（2）通過精煉以獲得純潔度高的合金熔體體、氧化夾渣物，必須通過熔煉過程化物等，以提高熔體金屬的純潔度。（3）除上述目的外，熔鑄車間還有將回收的廢料復(fù)化的任務(wù)這些回收的廢料往往由于管理

2、不嚴(yán)被混雜，成分不清，或者被油等雜物污染、或者是碎屑不能直接用于成品合金的生產(chǎn)，必須藉助熔煉過程（雙室爐）以獲得準(zhǔn)確的化學(xué)成分，并鑄成適用于再次入爐的鑄錠。二、熔煉爐的準(zhǔn)備為保證金屬和合金的鑄錠質(zhì)量，并且要做到安全生產(chǎn)，事先對(duì)熔煉爐必需做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作.這些工作包括烘爐，洗爐及清爐。1 .烘爐凡新修或中修過的爐子，在進(jìn)行生產(chǎn)前需要烘爐，以便清除爐中的濕氣。2 .洗爐實(shí)際生產(chǎn)中住往需要用一臺(tái)爐子熔煉多種合金，由一種含金改為生產(chǎn)另一種合金時(shí)往往需要洗爐。洗爐的目的洗爐就是將殘留在熔池內(nèi)各處的金屬和爐渣清除出爐外，以免污染另一種合金，確保產(chǎn)品的化學(xué)成分。另外對(duì)新修的爐子，可減少非金屬夾雜物。洗爐原則

3、1）新修，中修和大修后的爐子生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行洗爐；2）長(zhǎng)期停歇的爐子可以根據(jù)爐內(nèi)清潔情況和要熔化的合金制品來決定是否需要洗爐；3）前一爐的合金元素為后一爐的雜質(zhì)時(shí)應(yīng)該洗爐；4）由雜質(zhì)高的合金轉(zhuǎn)換熔煉純度高的合金時(shí)需要洗爐.洗爐時(shí)用料原則1）向高純度和特殊合金轉(zhuǎn)換時(shí)，必須用100%的原鋁或者鋁錠；2）新爐開爐，一般合金轉(zhuǎn)換時(shí)，可采用原鋁錠或純鋁的一級(jí)廢料；3）中修或長(zhǎng)期停爐后，如單純?yōu)榍逑礌t內(nèi)臟物，可用純鋁或一級(jí)廢料進(jìn)行；4）洗爐時(shí)洗爐料用量不得少于爐子容量的40%。洗爐時(shí)的要求1）裝洗爐料前和洗爐后都必須放干，大清爐；2）洗爐時(shí)的熔體溫度控制在800-850C,在達(dá)到此溫度時(shí)，應(yīng)徹底攪拌熔體，其次

4、數(shù)不少于三次，每次攪拌間隔時(shí)間半小時(shí)。3 .清爐清爐就是將爐內(nèi)殘存的結(jié)渣徹底清除爐外。每當(dāng)金屬出爐后，都要進(jìn)行一次清爐.當(dāng)合金轉(zhuǎn)換，一般制品連續(xù)生產(chǎn)5-15爐，特殊制品每生產(chǎn)一爐，都要進(jìn)行大清爐。大清爐時(shí)，應(yīng)先均勻向爐內(nèi)撒入一層粉狀熔劑，并將爐膛溫度升至800C以上，然后用三角鏟將爐內(nèi)各處殘存的結(jié)渣徹底清除。三、熔煉工藝流程和操作熔煉時(shí)要控制好合金成分，除了采用措施控制燒損以外，還要做好幾項(xiàng)工作，原材料的檢查，合理的加料順序，做好爐前的成分分析和調(diào)整等。1 .檢查原材料爐料配到熔煉加料點(diǎn)，由于配料計(jì)算，稱重及吊運(yùn)等都可能發(fā)生差錯(cuò)，甚至還可能出現(xiàn)缺料或多料的情況。如果不進(jìn)行檢查，就可能使合金元素

5、的含量超出或低于控制成分所要求的范圍，甚至造成整爐的化學(xué)成分不符的廢品。因此對(duì)原材料的檢查這一工作是熔煉生產(chǎn)時(shí)的重要工序之一。1）清潔無腐蝕所配入的原材料要求表面清潔無腐蝕，爐料要做到三無（無灰，無油污、無水），否則將會(huì)影響合金熔體的純潔度。2）成分符合要求如果原材料的成分不符合要求，就會(huì)直接影響合金成分的控制.為此：對(duì)于無印記、或印記不清的爐料，在未確定成分前嚴(yán)禁入爐；對(duì)于中間合金應(yīng)有成分分析單，或標(biāo)明爐號(hào)熔次，否則不準(zhǔn)入爐；另外，加工方法和材料的供應(yīng)狀態(tài)不同，對(duì)成分的要求也就不同。3）重量要準(zhǔn)確原材料的重量準(zhǔn)確與否，不但影響合金的成分，而且影響鑄錠的尺寸。因此在檢查原材料時(shí)對(duì)這一工作也不可

6、忽視。2 .裝爐熔煉時(shí)裝入爐料的順序和方法不僅關(guān)系到熔煉的時(shí)間，金屬的燒損，熱能消耗還會(huì)影響到金屬熔體的質(zhì)量和爐子的使用壽命。1）裝爐料順序應(yīng)合理正確的裝料要根據(jù)所加入爐料性質(zhì)與狀態(tài)而定，而且還應(yīng)考慮到熔化速度快，燒損少，以及化學(xué)成分的控制。通常，裝料順序可按下述原則進(jìn)行。裝爐時(shí)，先裝小塊或薄板廢料，鋁錠和大塊料裝在中間，最后裝中間合金。熔點(diǎn)低的中間合金裝在下層，高熔點(diǎn)的中間合金裝在最上層，所裝入的爐料應(yīng)當(dāng)在爐膛中均勻分布，防止偏重。小塊或薄板料裝在下層，這樣可減少燒損，同時(shí)還可保護(hù)爐底免受大塊料的直接沖擊。有的中間合金熔點(diǎn)高，如A1-Ni和A1-Mn合金的熔點(diǎn)為750-800C,裝在上層，由

7、于爐內(nèi)上部溫度高容易熔化，也有充分的時(shí)間擴(kuò)散，使中間合金分布均勻，則有利于熔體的成分控制。爐料裝平，各處熔化速度相差不多這樣可以防止偏重時(shí)造成的局部金屬過熱。爐料應(yīng)盡量一次入爐，多次加料會(huì)增加非金屬夾雜物及含氣量。2）特殊制品（重要制品）的爐料除上述的裝爐要求外，在裝爐前必須向爐內(nèi)撒一定量的粉狀熔劑，這可提高爐體的純潔度，也可減少燒損。3 .熔化爐料裝完后即可升溫度熔化.熔化是從固態(tài)轉(zhuǎn)度為液態(tài)的過程。這一過程的好壞，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重大影響。1）覆蓋劑（我公司沒有）熔化過程中隨著爐料溫度的升高，特別是當(dāng)爐料上部熔化以后，金屬外層表面所復(fù)蓋的氧化膜很容易破裂，將逐漸失去保護(hù)作用。氣體在這時(shí)候很容易侵

8、入，造成內(nèi)部金屬的進(jìn)一步氧化。并且已熔化的液滴或液流要向爐底流動(dòng)，當(dāng)液滴或液流進(jìn)入底部匯集起來的液體中時(shí)，具表面的氧化膜就會(huì)混入熔體中。所以為了防止金屬進(jìn)一步氧化和減少進(jìn)入熔體中的氧化膜，在爐料軟化下塌時(shí)，應(yīng)適當(dāng)向金屬表面撇上一層粉狀熔劑覆蓋。這樣也可以減少熔化過程中的金屬吸氣。覆蓋劑用量為爐料量的0.4-0.6%。2）加鋅當(dāng)爐料熔化一部份以后，即可向液體中均勻加入鋅錠，以熔池中的熔體剛好能淹沒鋅錠為宜。3）攪動(dòng)熔體熔化過程中應(yīng)注意防止熔體過熱。爐內(nèi)的金屬熔化，主要是靠火焰的輻射及爐壁傳熱，在上層爐料熔化后，下層爐料的受熱主要靠上層高溫爐料通過傳導(dǎo)方式進(jìn)行，此時(shí)熱量由上層傳遞到下層進(jìn)行的特別慢

9、。此時(shí)上層金屬在高溫度下容易產(chǎn)生局部過熱。當(dāng)爐料化平之后，應(yīng)適當(dāng)攪動(dòng)熔休，以使熔池里各處溫度均勻，同時(shí)也利于加速熔化。4 .扒渣與攪拌當(dāng)爐料在熔池里已充分熔化，并且熔體溫度達(dá)到熔煉溫度時(shí)，即可扒除熔體表面漂浮的大量氧化渣。1）扒渣扒渣前應(yīng)先向熔體上均勻撤入粉狀熔劑，使渣沖與金屬分離，有利于扒渣，可以少帶出金屬。（為什么我公司不使用打渣劑？?jī)H僅是污染的原因？）扒渣操作要求平穩(wěn)，防止渣滓卷入熔體內(nèi)；扒渣要徹底，因浮渣的存在會(huì)增加熔體的含氣量，并弄臟金屬。2）加鎂扒渣后便可向熔體內(nèi)加入鎂錠，同時(shí)要用2#粉狀熔劑進(jìn)行覆蓋，以防鎂的燒損。添加鎂錠的鋁液溫度控制應(yīng)在750-755C之間，溫度低鎂錠吸收不良

10、，鋁液因加入鎂錠不在升溫，導(dǎo)致鋁液溫度過低。溫度高則造成鎂錠燃燒，燒損過大。添加鎂錠是注意，計(jì)算出鎂錠的重量后，預(yù)留500-1000KG作為第二次加入。3）攪拌在取樣之前，以及在補(bǔ)料后，都應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行攪拌。其目的在于使合金成分均勻分布和熔體溫度趨于一致。這看來似乎是一種極簡(jiǎn)單的操作，但是在工藝過程中是很重要的工序。它關(guān)系到合金成分是否能獲得準(zhǔn)確的控制。一些比重較大的合金元素容易沉底，另外合金元素的加入不可能絕對(duì)均勻，這就造成了熔體上下層之間，爐內(nèi)各區(qū)域之間合金元素的分布不均勻。如果攪拌不徹底（沒有保證足夠長(zhǎng)的時(shí)間和消滅死角），容易造成熔體化學(xué)成分不均勻。就是取樣成分不具有代表性，結(jié)果就是造成

11、誤導(dǎo)，導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)出現(xiàn)一系列成分問題，且原因查找困難。攪拌應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)進(jìn)行，不應(yīng)激起太大的波浪，以減少氧化夾雜卷入熔體中的機(jī)率。5 .調(diào)整成分在熔煉過程中，由于各種原因可能會(huì)使合金成分發(fā)生改變，這種改變可能使熔體的真實(shí)成分與配料計(jì)算值發(fā)生較大的偏差。因而須在爐料熔化后，取樣進(jìn)行快速分析，以便根據(jù)分析結(jié)果確定是否需要調(diào)整成分。1）取樣熔體溶化經(jīng)充分?jǐn)嚢柚笠M(jìn)行取樣預(yù)分析，確定熔體中雜質(zhì)元素未超出控制要求。取樣時(shí)的爐內(nèi)熔體溫度不應(yīng)低于熔煉溫度中限。（取樣溫度要在730C以上）取樣部位要有代表性，一般在二分之一熔體的中心部位取兩組試樣.取樣前試樣勺要進(jìn)行預(yù)熱。2）添加合金添加合金要注意的幾點(diǎn)：1、鋁液

12、溫度適合（740-745C）2、注意添加合金干燥、清潔、無水分、油污、泥土、霜雪等雜物。3、注意添加合金的種類準(zhǔn)確，不要混淆誤加。4、注意重量的核對(duì)無誤。3）成分調(diào)整（成分調(diào)整的公式是什么？）當(dāng)分析結(jié)果和要求成分不相符時(shí)，就應(yīng)調(diào)整成分-補(bǔ)料，或沖淡。調(diào)整成分是為了保證合金的化學(xué)成分在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，避免由于主要的合金成分超出內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)范圍而降低合金的工藝性能和最終制品性能。調(diào)整組元及雜質(zhì)的配比，也可以改善合金的鑄造性能。補(bǔ)料分析結(jié)果低于合金要求的化學(xué)成分時(shí)就需要補(bǔ)料。沖淡分析結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)成分上限時(shí)就需要沖淡。配料加入量：Q（kg）=（A-B）+（C-A）xW式中：Q需要配入的中間合金或金屬

13、添加劑的重量A一要求達(dá)到的某元素含量百分比B一原鋁液與重熔用鋁錠中該元素的百分比C一配料用中間合金或金屬添加劑中該元素的百分比W-原鋁液重量（包括重熔用鋁錠）為防止配料化學(xué)成分出現(xiàn)偏差，在配料計(jì)算時(shí)不允許按成分要求的上限下限配料，一般按中限配料，易燃、易燒損的原料可按中上限計(jì)算配料。調(diào)整成分時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)若發(fā)現(xiàn)分析結(jié)果與實(shí)際相差太大，或有些值得懷疑之處，則應(yīng)分析產(chǎn)生偏差的原因，如不加分析就進(jìn)行補(bǔ)料，則會(huì)造成大量的成爐化學(xué)成分不符廢品。因此沖淡補(bǔ)料不僅僅是一個(gè)計(jì)算過程，而且還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。a試樣有無代表性取樣是否準(zhǔn)確，能否有代表性，對(duì)合金成分的控制有直接的影響.要做到取樣準(zhǔn)確，而且有代表性

14、，必須注意取樣時(shí)熔體的溫度和取樣的部位。試樣無代表性是因?yàn)?，某些元素比重較大，溶解擴(kuò)散速度慢，或易于偏析分層.故取樣前應(yīng)充分?jǐn)嚢?，以均勻其成分，由于熔池表面溫度高，爐底溫度低，取樣前要多次攪拌，每次攪拌時(shí)間不得少于五分鐘。b取樣部位和操作方法要合理由于熔池大，盡管取樣前進(jìn)行多次攪拌，熔池內(nèi)各部位的成分仍然有一定的偏差，因此試樣應(yīng)在熔池中部最深部位的二分之一處取出。取樣前應(yīng)將試樣模充分加熱干燥，取樣時(shí)操作方法該正確，使試樣符合要求，否則試樣有氣孔，夾謂或不合要求，都會(huì)給快速分析帶來一定的誤差。c取樣時(shí)溫度要適當(dāng)某些比重大的元素，它的溶解擴(kuò)散速度隨著溫度的升高而加快。如果取樣前熔體溫度較低，雖然經(jīng)

15、過多次攪拌，其溶解擴(kuò)散速度仍然緩慢，此時(shí)取出的試樣仍缺乏代表性，因此取樣前應(yīng)控制熔體溫度適當(dāng)高些。一般來說，取樣時(shí)的溫度不能低于熔煉溫度的下限，Cu,Zn和Mn作為主要合金元素加入的合金取樣溫度就要高些，其部位應(yīng)在熔池的中心。d補(bǔ)料和沖淡時(shí)一般用中間合金，避免使用熔點(diǎn)較高和較難熔化的新金屬。e補(bǔ)料量或沖淡量在保證合金元素要求的前提下應(yīng)越少越好，且沖淡時(shí)應(yīng)考慮熔煉爐的容量和是否便于沖淡的有關(guān)操作.f沖淡量如果在較多的情況下，還應(yīng)補(bǔ)入其他合金元素，使這些合金元素的含量不低于它們所要求的化學(xué)成分.6 .倒?fàn)ta.倒?fàn)t前準(zhǔn)備齊全倒?fàn)t工具（預(yù)熱干燥），并且做好倒?fàn)t后需要堵爐眼的工具（附有巖棉的塞子套）。b

16、.溜槽清理干凈無雜物，檢查保溫爐如鋁口是否順暢，無堵塞。c.檢查勞保用品是否穿戴齊全。d.進(jìn)行倒?fàn)t作業(yè)。e.嚴(yán)格來講不允許在倒?fàn)t過程中進(jìn)行補(bǔ)加合金，容易發(fā)生安全事故。7 .清爐倒完?duì)t后，需要對(duì)熔煉爐進(jìn)行清爐，使用扒渣車對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行刮渣清理。需要大清爐是采用大清爐作業(yè)。8 .精煉工業(yè)生產(chǎn)的鋁合金絕大多數(shù)在熔煉時(shí)都要有精煉過程，其目的是為了提高熔體的純潔度。這些精煉方法可分為兩類：即氣體精煉法和熔劑精煉法。我公司采用的是氣體精煉法。1）精煉溫度熔體粘度越高，則去氣除渣越困難。而粘度決定于溫度和化學(xué)成分，提高熔體溫度會(huì)促使粘度降低。一定成分的合金其溫度越低，則粘度也就越大。為此精煉溫度應(yīng)適當(dāng)高些。但是

17、精煉溫度過高又會(huì)造成吸氣量的增加和晶粒粗化。熔體精煉溫度應(yīng)控制在鑄造溫度上限加1020c范圍內(nèi)。2）精煉劑的質(zhì)量和用量用氣體精煉時(shí)精煉時(shí)間長(zhǎng)，除氣效果要好。精煉熔劑的質(zhì)量對(duì)精煉效果的影響很大，使用高質(zhì)量的精煉劑進(jìn)行精煉，可以大降低熔體的氫含量。而精煉氣體的質(zhì)量，尤其是精煉氣體內(nèi)的水氧含量，對(duì)精煉效果的影響也是非常大的。如果精煉氣體質(zhì)量不佳，精煉效果會(huì)大打折扣，嚴(yán)重時(shí)也可能產(chǎn)生負(fù)面的影響，即精煉不但沒能除氣，反而會(huì)增加熔體中的氫含量。另外，精煉時(shí)間或精煉劑的用量，也是一個(gè)重要參數(shù)。（精煉過剩的后果是什么？）造成渣含量過多主要成分為氯化物。主要是除堿金屬，精煉過剩只能跟其他元素反應(yīng)。3）熔體靜置時(shí)

18、間熔體靜置時(shí)間對(duì)去氣除渣的影響，對(duì)于鋁合金來說，是一個(gè)不可忽視的因素。因?yàn)樘幵谌坌葜械姆墙饘賷A雜物，一般其顆粒度都很小。其分散程度也較高，在吸附造渣能力強(qiáng)的熔劑的作用下，尺寸較大及比重差較大的火渣，容易上浮或下沉，然而尺寸較小或比重差較小的火渣，它們的上浮或下沉則需要一定的時(shí)間。熔體精煉后到鑄造開始的時(shí)間，成熔體為靜置時(shí)間。熔體靜置時(shí)間的規(guī)定如下：（1）對(duì)于非雙零箔和非罐體料用途的普通制品：20分鐘。（2）對(duì)于雙零箔和罐體料用途的制品：30分鐘。爐內(nèi)靜置時(shí)間與夾雜的關(guān)系（LIMCA測(cè)量結(jié)果）4）精煉操作執(zhí)行精煉操作規(guī)程。廢料分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)1 .報(bào)廢的鑄錠及毛料2 .鑄錠的切頭切尾3 .鑄錠的低倍試片4 .干燥的放干