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發(fā)布時間:2020-03-17 瀏覽:1328次
鋁合金熔煉爐的熔煉工藝研究,熔鋁爐哪家節(jié)能?
1 熔煉前的裝料準(zhǔn)備
(1)裝料的原則。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)考慮到快的熔化速度,少的燒損以及準(zhǔn) 確的化學(xué)成分控制。
(2)裝料時,先裝小塊或薄片廢料,鋁錠和大塊料裝在中間,后裝中間合金。熔點(diǎn)易氧化的中間合金裝在中下層。所裝入的爐料應(yīng)當(dāng)在熔 池中均勻分布,防止偏重。小塊或薄板料裝在熔池下層,這樣可減少燒 損,同時還可以保護(hù)爐體免受大塊料的直接沖擊而損壞。中間合金有的 熔點(diǎn)高,如 AL-NI 和 AL-MN 合金的熔點(diǎn)為 780~820℃,裝在上層,由于 爐內(nèi)上部溫度高容易熔化,也有充分的時間擴(kuò)散;使中間合金分布均勻, 則有利于熔體的成分控制。
(3)嚴(yán)格控制爐料質(zhì)量。嚴(yán)格控制爐料中新舊爐料的比例,回爐料所 占爐料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)≤75%,保證爐料干凈,回爐料使用前應(yīng)經(jīng)重熔精煉處理。爐料應(yīng)充分預(yù)熱,去除水分、油污等雜質(zhì)。
2 溫度的選擇
(1)選擇好溫度。只有合適的溫度才能獲得高質(zhì)量的合金液,避免過 熱。若溫度過高,會加大合金中各種元素的氧化燒損,引起合金中化學(xué)成 分的變化。溫度過低,會使合金的化學(xué)成分不均勻,合金中的氧化夾雜 物、氣體等不易排出,合金的理化性能下降,影響鑄造性能。熔鋁爐就是鋁合金熔煉爐。
(2)合金液快速升至較高的溫度(690℃左右),進(jìn)行合理的攪拌,以 促進(jìn)所有合金元素的溶解,確認(rèn)所有元素全部溶解后,進(jìn)行精煉除氣,扒 除浮渣后將至澆注溫度。(因鋁溶液的溫度難以用肉眼來判斷的,所以必 須用測溫儀表控制溫度,測溫儀表應(yīng)定期校準(zhǔn)和維修;熱電偶套管應(yīng)周 期的用金屬刷刷干凈,涂以防護(hù)性涂料,以保證測溫結(jié)果的準(zhǔn)確性及延 長使用壽命。
(3)鋁合金熔點(diǎn)攝氏 612~634℃熔煉溫度不宜過高在 625~645℃之 間。鋁合金液吸人的氫,如在合金液面上方的水汽壓力下降時(如在真空 中)則會從鋁合金液內(nèi)析出。但由于鋁合金液內(nèi)都存在著氧化夾雜,它有 強(qiáng)烈的吸附氫氣和水汽的作用,總是成為形成氣泡的核心,再加上合金 液中一些合金元素,如 s、Mg 等都使氫的擴(kuò)散逃逸速度下降,這樣就減緩 或阻滯了氣泡的擴(kuò)散和析出。所以,通過熔劑熔化法(即在鋁合金液表面 撤上一層能溶解或松散氧化膜的熔劑,使氧化膜不致阻擋氫氣泡的逸 出)等辦法,盡量使氣體逸出,減少氣孔缺陷的形成。
3 精煉工藝
(1)鋁合金精煉的主要目的是清除熔液內(nèi)的氣體和非金屬夾雜物、 均勻合金成分。精煉是熔煉中極為重要的一個工藝過程。應(yīng)正確選用精 煉劑、控制好加入量份般加入合金質(zhì)量的 0.44~0.67%)及把握好精煉溫 度,精煉溫度一般控制在 690~740℃。精煉劑(充分預(yù)熱)加入量鋁液重的 0.14~0.19%,用鐘罩壓入。處理時間為 4~6min 后靜止 6~12min,扒除浮渣 進(jìn)行澆注,澆注溫度為 680~760℃。
(2)鋁合金的精煉一般采用六氯乙烷、DSG 鋁合金除渣除氣劑、鋁精 煉劑 ZS-AJ01C 等精煉劑。六氯乙烷使用前,置于熔爐旁預(yù)熱。DSG 鋁合 金除渣除氣劑、鋁精煉劑 ZS-AJ01C 等精煉劑,存放時要防止吸潮,使用 前應(yīng)置于熔爐旁預(yù)熱。為了減少合金液的吸氣和氧化的污染,應(yīng)盡快熔 化,防止過熱,根據(jù)需要,有的鋁合金液須加覆蓋劑保護(hù)。爐料熔化后,進(jìn) 行精煉處理,以凈化鋁合金液,并進(jìn)行精煉效果的檢驗。另外,還要根據(jù)需要,進(jìn)行變質(zhì)處理和細(xì)分處理以提高性能,并檢驗處理效果。
(3)選擇合適的精練工藝也是非常重要的在精煉的過程中,用鐘罩 將精煉劑分批壓入熔液面下約 2/3 處,均勻緩慢做順時針轉(zhuǎn)動,速度要 緩、動作要平穩(wěn),避免金屬液大幅度攪動,以防增加氫含量和卷入夾雜。 目前多數(shù)鋁合金的精煉絕大多數(shù)采用噴粉精煉,這種精煉方法能使精煉 劑與鋁液充分接觸,可使精煉劑發(fā)揮大效能。雖然這個特點(diǎn)是顯而易 見的,但是精煉工藝也必須注意,否則得不到應(yīng)有效果,噴粉精煉中所用 氮?dú)鈮毫σ孕楹茫軡M足吹出粉劑為佳,精煉中如果使用的氮?dú)獠皇?高純氯,吹入鋁液的氮?dú)庠蕉啵鷼庵械乃菔逛X液產(chǎn)生的氧化和吸氫 越多。
4 出爐和清爐
(1)出爐。當(dāng)熔體經(jīng)過精煉處理后,并扒出表面浮渣后,如果溫度合 適時,就可將金屬熔體輸注到靜置爐內(nèi),以便準(zhǔn)備鑄造。
(2)清爐。清爐就是將爐內(nèi)殘存的結(jié)渣徹底的清出爐外。當(dāng)合金轉(zhuǎn)換 后,普通制品連續(xù)生產(chǎn) 6~17 爐,特殊制品每生產(chǎn)一爐,一般就要進(jìn)行大 清爐。待大清爐時,應(yīng)先均勻向爐內(nèi)撒入一層粉狀熔劑,這是必要的程 序,同時還必須將爐膛溫度升至 790℃以上,然后用三角鏟將爐內(nèi)各處殘 存的結(jié)渣徹底清除。
總之鋁合金零部件具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性能和耐腐蝕性能強(qiáng)的特點(diǎn), 一些高性能、高精度、高韌性的優(yōu)質(zhì)鋁合金產(chǎn)品也被用于大型飛機(jī)、船舶 等要求比較高的行業(yè)中。因此鋁合金熔煉工藝的質(zhì)量控制和工藝持續(xù)優(yōu) 化改進(jìn)是保證鋁件內(nèi)外在質(zhì)量的關(guān)鍵,是確保鋁合金系統(tǒng)長期穩(wěn)定的重要技術(shù).
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