鋁合金熔化爐、回火爐、鑄造工藝

鋁合金熔化鑄造工藝

1、目的

通過確定圓鑄錠生產(chǎn)過程的工藝要求和操作方法，以確保所生產(chǎn)的圓鑄錠符合內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，最大限度地實(shí)現(xiàn)熔鑄車間生產(chǎn)活動的高效率、高成品率。

2、適用范圍

適用于6000系鋁合金，外經(jīng)為Ф4″-Ф9″圓鑄錠的生產(chǎn)作業(yè)活動。

3、職責(zé)：

3.1 爐前班長對合金的化學(xué)成份是否合格負(fù)責(zé)。

3.2 熔煉工對熔煉溫度是否符合工藝要求，金屬燒損率是否超標(biāo)，油耗是否達(dá)到節(jié)能要求，同時對灰渣中金屬鋁是否回收干凈，是否降低環(huán)境污染負(fù)責(zé)。

3.3 鑄造工對鑄造溫度是否符合工藝要求，鑄錠精粒度是否達(dá)到1級標(biāo)準(zhǔn)，鑄錠直徑、彎曲度和表面質(zhì)量是否符合內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求負(fù)責(zé)。

3.4 鋸切工對圓鑄錠的定尺長度，切斜度和產(chǎn)品標(biāo)識負(fù)責(zé)。

4、工藝操作規(guī)程：

4.1 制定熔鑄生產(chǎn)流程圖 
4.2 配料

4.2.1 配料前準(zhǔn)備

4.2.1.1 車間主任以填寫《鑄棒生產(chǎn)計劃單》的形式對各班班長下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)，規(guī)定合金牌號、鑄棒規(guī)格、生產(chǎn)時間和熔爐編號。

4.2.1.2 到限根據(jù)生產(chǎn)計劃單準(zhǔn)備備料及相關(guān)工具等。

4.2.2 原鋁錠的使用：不同品位的原鋁錠，適合于配制不同牌號的合金，在配制合金時，應(yīng)建議按表1的規(guī)定選用原鋁錠。

表1

序號	鋁錠牌號	適合配制的合金牌號
1	AL99.85	6463、6060、6063
2	AL99.70	6060、6063、6063A、6005、6005A、6082

注：純度高的鋁錠可以代替純度低的鋁錠使用，但反之則不行。

4.2.3 配料計算的有關(guān)規(guī)定

a）鎂：按鎂錠含鎂量為100%計算。

b）鋁硅中間合金：規(guī)定理論含硅量為12%，每批硅種進(jìn)廠應(yīng)取三個試樣化驗(yàn)含硅量，取其算出平均值為計算依據(jù)。

c) 銅、鋅：按含銅、含鋅100%計算。

d) 錳、鉻：按猛劑、鉻劑中含猛或含鉻的百分比計算。

4.2.4 原料的使用配比

4.2.4.1 原料的使用配比，原則上應(yīng)按表2的規(guī)定執(zhí)行

表2

純鋁錠	壓余鋁屑	一級廢鋁	二級廢料
≥30%	≤10%	≥30%	≤30%

注：1、一級廢料是指各車間返回的6000系合金廢料。

2、二級廢料指外購的6000系合金廢料。

4.2.4.2 含有Zn、Pb、Bi等元素的廢料，不準(zhǔn)混入一、二級廢料中去，不準(zhǔn)用來配制無Zn、Pb、Bi的合金。這些廢料需隔離管理。

4.2.5 合金元素的配料計算值：

a) Mg%的計算值：按《內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)》中相應(yīng)合金規(guī)定的Mg含量的高限值。

b) Si%的計算值：按《內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)》中硅含量的中間值來計算硅種的重量。

c) Cu、Mn、Cr、Zn等作為合金元素時，按中間值計算。

4.2.6 合金元素的配料計算

4.2.6.1 先將鋁料熔化，攪拌均勻，取樣做爐前分析。

4.2.6.2 根據(jù)爐前分析結(jié)果，計算各種合金元素的加入量。

a) 總投爐量為P；

b) 爐前分析的結(jié)果為：

Mg%=X；Si%=Y；Cu%=Z；Mn%=K；Cr%=N；Zn%=R；

c) 硅種中Si%=M；錳劑中Mn%=H；鉻劑中Cr%=W；

d) 各合金元素的計算值：QMg、QSi、QCu、QMn、QCr、QZn，則各為加入量為

a. Mg錠：　PMg=P×（QMg –X）%（kg）

b. 電解Cu：PCu=P×（QCu –Z）%（kg）

c. 鋅錠： 　PZn=P×（QZn –R）%（kg）

d. 硅種： 　PSi=P×（QSi –Y） %（kg）

e. 錳劑： 　PMn=P×（QMn –K） %（kg）

f. 鉻劑：　 PCr=P×（QCr –N） %（kg）

4.2.7 配料計量：凡進(jìn)入車間投爐使用的鋁錠、鋁廢料、合金元素、本車間產(chǎn)生的各種廢鋁都必須過磅稱重做好記錄，報出日報和月報。

4.2.8 過磅后的原材料，熔煉工送到熔煉爐臺并入爐，必要時用吊機(jī)協(xié)助入爐。

4.3 熔煉

4.3.1 熔煉前的準(zhǔn)備

4.3.1.1 原材料準(zhǔn)備：所有要入爐的原材料，都必須無水分、泥砂、油污、帶水的鋁屑應(yīng)烘干。

4.3.1.2  設(shè)備準(zhǔn)備：

a) 檢查風(fēng)機(jī)、油槍、油路是否正常，爐出出水口是否塞好；

b) 裝爐前應(yīng)將爐底、爐壁清理干凈，將爐渣扒出爐外；

4.3.1.3 工具準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好操作用的鐵扒子和裝爐用的叉車、吊機(jī)，并穿戴好勞保用品。

4.3.2 裝爐

4.3.2.1 先將烘干的鋁屑鋪在爐底或放少量碎型材墊底，再投大塊鋁錠及廢料。

4.3.2.2 裝爐應(yīng)盡量裝滿爐，所有的大塊料都應(yīng)一次性在開火熔煉之前裝入爐內(nèi)，推入中間或里頭。注意不要堵塞燒火口、煙道口和爐門口。

4.3.3 熔煉（燃油爐）

4.3.3.1 點(diǎn)火：將火種引到燒咀前面，打開回油閥，開啟油泵和風(fēng)機(jī)慢慢打開油槍閥，使?fàn)t內(nèi)火焰呈短焰白亮光、無黑煙，將爐門關(guān)上保持一定間隙，進(jìn)入正常熔煉。加溫重油50-80℃，油壓為0.2MPa。

4.3.3.2 當(dāng)表層金屬熔化后，應(yīng)將未熔化的大塊鋁推到里頭高溫區(qū)加速熔化。

4.3.3.3當(dāng)爐底金屬全部熔化后長溫到730-750℃停火加邊角料并將其壓沉到爐底，讓鋁液將其覆蓋和熔化，直到成糊狀時停止加廢料，再開火升溫到710℃-740℃進(jìn)行溶煉。

4.3.4 扒渣

4.3.4.1 停火后將鋁液充分?jǐn)嚢?，用扒子推扒爐底，爐壁,此時金屬中的渣和附于爐底，爐壁的渣將上浮。

4.3.4.2 將浮渣扒到爐門口附近，撒上打渣劑按1/1500-1/2500的比例，并輕輕搓動浮渣，盡量使渣中的鋁分離出來，此時浮渣將由團(tuán)狀變成粉末狀，將其扒出爐外的鍋中。

4.4 炒灰

在鍋中渣用扒搓動使鋁液與渣基本徹底分離，將表層的渣扒在指定地方，鍋內(nèi)的鋁液待冷卻后扒出，待下爐再入爐。
4.5 合金化

4.5.1 取爐樣送化驗(yàn)室進(jìn)行分析

4.5.2 爐樣分析結(jié)果出來后，立即計算合金元素的加入量并過磅，進(jìn)行合金化操作。

4.5.3 在735℃-755℃先將硅種、Cu等加入熔體，充分?jǐn)嚢瑁缓蠹渔V錠，用扒子將鎂錠壓沉，不允許其浮出表面，以防燒損，直至鎂完全熔化為止。再充分?jǐn)嚢?，并將鋁水升溫至730℃-750℃進(jìn)行精煉。

4.6 精煉

4.6.1 精煉前的準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好精煉罐及精煉劑、氮?dú)獾裙ぞ?，并檢查精煉管（6′無縫管）是否暢通。

4.6.2 精煉a)按每噸鋁0.5－2kg計算精煉劑，用2-4瓶N2約12m3，爐前通氮時間控制在15-20min，爐后通氮時間控制在20-25min。

b)投放精練劑，投放時盡可能分布均勻，精煉時N2的壓力以能使鋁液拋得液面200mm左右。

c)當(dāng)精煉劑投放完后，應(yīng)繼續(xù)通N21分鐘，以徹底清除管道中殘留的精煉劑，然后將精煉管撤離鋁液，再關(guān)閉N2。

d)扒渣：操作用3.3.4。

4.6.3 精煉后工作

a)精煉扒渣后，從熔體心部取樣進(jìn)行爐后分析。

b)當(dāng)確認(rèn)成份合格后，按每噸鋁液0.5-1kg細(xì)化劑均勻分布在熔體中進(jìn)行靜置，此時不得攪動液，靜置時間20-30min。

c)若成分不合格，繼續(xù)調(diào)整成份，并充分?jǐn)嚢枞臃治觯瓿梢陨瞎ぷ骱筮M(jìn)入鑄造工作。

4.7 鑄造

4.7.1 鑄造前的準(zhǔn)備工作

a)檢查流槽、鑄盤的完好；

b)清理結(jié)晶器，確保水眼暢通；

c)檢查石墨環(huán)并涂上潤滑油；

d)檢查引錠頭是否正常位置，并用壓縮空氣吹凈引錠頭中的水，并將引錠頭引入結(jié)晶器中；

e)打開水閥門，起動水泵。

4.7.2 鑄造

a) 打開熔爐開水口，放出鋁液，經(jīng)過濾布后，導(dǎo)入各結(jié)晶器中，待鋁液達(dá)保溫帽80%時，打開進(jìn)鑄盤水閥，關(guān)閉放水閥，將水壓調(diào)整到0.2Mpa以上，同時開啟鑄造機(jī)下降開始鑄造。

b) 鑄造過程注意控制溫度的穩(wěn)定，液面平穩(wěn)和金屬流動均勻。

c)鑄造溫度及速度的調(diào)整

棒徑	鑄造溫度	鑄造速度（mm/min）
Ф102	730-750℃	140-160
Ф127	730-750℃	120-140
Ф178	730-750℃	90-110

d)鑄造時隨時觀察鑄棒的表面質(zhì)量，當(dāng)不能滿足內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)用塞頭堵上該結(jié)晶器，中止此條鑄造。

e)鑄錠達(dá)到規(guī)定長度時，先堵塞爐子出水口，讓流槽及流盤中鋁液流完，鑄錠脫離鑄盤，關(guān)鑄機(jī)、關(guān)水。

f)返開鑄盤，升鑄機(jī)到2m左右，用專用工具吊出鑄棒。

g)清理流槽，放盡過濾池中的鋁水，清理結(jié)晶器，將損壞及殘缺的部分補(bǔ)修好，涂上潤滑油，為下一鑄次做準(zhǔn)備。

4.8均質(zhì)

4.8.1備料需進(jìn)行均質(zhì)的鑄錠，應(yīng)是合格的鑄錠，其長度應(yīng)不超過6m。

a)  鑄錠在入爐均質(zhì)之前，應(yīng)按爐次用吊機(jī)將其備于均質(zhì)專用的備料臺上。

b)  備料時，應(yīng)盡可能將相同規(guī)格的鑄錠安排在同一爐均質(zhì)，各種規(guī)格鑄錠按表6所列的數(shù)量和排數(shù)進(jìn)行備料。

c)    備料時，兩層鑄錠之間應(yīng)用10根不銹鋼專用桿隔開。

表6：

鑄錠直徑（ mm）	裝爐總支數(shù)（支）	共裝排數(shù)	每排支數(shù)（支）
Φ102	390	13	30
Φ127	189	10	19
Φ178	104	8	13

d)  鑄錠在橫桿上擺放，端頭要平齊。

e)  備好在料臺上的鑄錠總重量應(yīng)為35噸，最多不應(yīng)超過38噸，總高度不應(yīng)超過2250mm。

4.8.2裝爐

a)  開動大車，對準(zhǔn)已備好了料的料臺。

b)  開動小車前進(jìn)準(zhǔn)確地插入料臺底部，直至全部進(jìn)入為止。

c)  升起小車直至最高位置，將此堆鑄錠托起。

d)  小車后退，直至完全退出備料臺，回到小車原始位置。

e)  小車下降，直至接觸大車為止。

f)  開動大車將料運(yùn)至均質(zhì)爐門前，并對準(zhǔn)均質(zhì)爐路軌。

g)  小車升起至最高位置。

h)  打開均質(zhì)爐爐門。

i)  小車前進(jìn)，準(zhǔn)確地將料完全送入均質(zhì)爐內(nèi)。

j)  小車下降直至鑄錠放在均質(zhì)爐料臺上，小車離開鑄錠底部。

k)  小車退出回到原始位置。

l)  關(guān)閉均質(zhì)爐門，將大車開去休息位置。

4.8.3均質(zhì)熱處理工藝（鋁合金回火爐、時效爐）

a)  開爐前，先選定程序，開動循環(huán)風(fēng)機(jī)，起動。

b)  吹掃、檢漏，進(jìn)入正常均質(zhì)處理。

c)  均質(zhì)處理按以下均質(zhì)曲線進(jìn)行：

4.8.4轉(zhuǎn)移：

a)  先將大車開到均質(zhì)爐門前，對準(zhǔn)位置。

b)  均質(zhì)處理完畢后，開啟均質(zhì)爐門。

c)  小車前進(jìn)，完全插入均質(zhì)爐內(nèi)鑄錠底部。

d)  小車升起將鑄錠托起至最高位置。

e)  小車后退，將鑄錠完全退出均質(zhì)爐。

f)  小車下降復(fù)位，至完全接觸大車。

g)  開動大車，將鑄錠送到冷卻室外門前對準(zhǔn)。

h)  小車升起到最高位置，前進(jìn)將鑄錠送入冷卻室。

i)  小車下降將鑄錠放在冷卻室料臺上。

j)  小車退出冷卻室并復(fù)位，將大車開去休息位置。

4.8.5冷卻

a)  關(guān)閉冷卻室爐門。

b)  開動抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻。

c)  風(fēng)冷持續(xù)1小時后，開啟冷卻水。

4.8.6出爐：

開動大車將鑄錠送到卸鑄錠位置，交由卸鑄錠人員卸鑄錠。

4.9鋸切

4.9.1 鋸切準(zhǔn)備

a)準(zhǔn)備好鋸床及冷卻水；

b)檢查鋸片、鋸齒是否完好，有無損壞，是否鋒利。

c)清理現(xiàn)場，將上次的鋁棒頭、鋸屑清理開。

4.9.2 鋸切

a)根據(jù)生產(chǎn)部或擠壓車間的鋁棒計劃進(jìn)行其長度偏差≤＋5mm。

b)調(diào)整好定尺，鑄錠頭≥50mm；鑄錠澆口部≥60mm。

c)每爐次取低倍，在1mm左右取20mm長，送化驗(yàn)室進(jìn)行低倍組織試驗(yàn)。

d)按爐號鋸切，不同爐次的鋁棒不能混裝同一柜。

e)對鋸切的鋁棒進(jìn)行自檢，凡不符內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選出來報廢。4.9.3 鋸切后工作

a)關(guān)好水及鋸機(jī)電源。

b)標(biāo)識鋁棒：在入框的鋁棒端面上打上爐次鋼印并用油筆標(biāo)明支數(shù)，合金（6061用紅色圓點(diǎn)）日期、班次、長度、規(guī)格、合格等內(nèi)容。

4.10 交付

a)鋸切后標(biāo)識好的鋁棒，交倉管員過磅。

b)無爐號和合金牌號標(biāo)識的鋁棒不與交付。

5、表格及記錄

5.1 《熔化鑄造生產(chǎn)工藝原始記錄》

5.2 《均質(zhì)爐工藝記錄》

以上就是關(guān)于鋁合金熔化爐、回火爐、鑄造工藝的具體說明，如果還有疑問，歡迎您來電咨詢，我們?yōu)槟掷m(xù)更新更多相關(guān)說明，您可以關(guān)注我們網(wǎng)站了解更多資訊。