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    用電解原鋁液生產鋁方管的工藝技術措施——熔煉工藝技術的改進
    作者:聊城合攏機械    來源:www.zhihang001.com    點擊數:   更新時間:2013年12月18 【字體: 】 

                                   用電解原鋁液生產鋁方管的工藝技術措施——熔煉工藝技術的改進

    采用電解原鋁液生產鋁方管圓錠,普通6063鋁合金占90%以上,偶爾也生產一點3003、6061、6082、6005、5052之類的鋁合金。這些鋁合金生產,固液相溫度范圍小,冷熱裂紋傾向小,技術難度小。不像2XXX系列硬鋁和7XXX系列超硬鋁那樣,合金成分元素多,范圍寬,由于結晶溫度范圍寬,固液區塑性低,具有極大的形成熱裂紋和疏松的傾向性,同時還應考慮雜質元素Si、Fe的比例對合金性能帶來的影響,考慮采用加入銅、錳、鉻、來改善合金的耐蝕性,加入鈦、鋯改善鑄錠和再結晶組織。
      
      熔煉爐在倒鋁水之前,先把不帶水份的干燥頭尾料加到熔煉爐爐底。鋁電解槽液溫度很高,正常情況下高達950-965℃,槽底鋁液溫度也不低于940℃。鋁液倒進熔煉爐之后,還有820-860℃。為了防止高溫下鋁液氧化,立即撒上一層覆蓋劑覆蓋熔體表面。由于覆蓋劑的熔點比鋁液溫度低,密度比熔體小,還具有良好的潤濕性能,在熔體表面形成一層連續的液體保護膜,將爐內熔體與空氣隔開。一般情況下,氧氣或水蒸汽不能或很少能透過此覆蓋層與鋁液進行反應,而溶解在電解液中的氫原子由于其半徑很小,則可以穿透覆蓋層而逸出。
      
      鋁方管廠家由于電解原鋁液氣體與雜質含量高,針對上述成份特點,必須加強熔體精煉工序。精煉通常采用粉狀精煉劑、用氮氣吹煉;首先必須確保精煉劑和氮氣質量。生產6063鋁合金鑄錠,一般采用1#精煉劑;目前、國內市售精煉劑種類繁多,而絕大多數企業均以保密為由,不向用戶說明成分組成,加之供應商之間價格競爭激烈,個別不良精煉劑生產廠家便從化工原料選用,配方搭配及加工方法上偷工減料,精煉劑一定要確保質量,認真選用。深圳派瑞科治金材料有限公司的精煉劑質量較好,不妨試用一下。氮氣自己不能制造,采用市售工業氮氣,純度為99%,那么氮氣還有1%的氧氣和水份,吹氣時間越長,帶到鋁液中的水份及氧氣越多。精煉所用氮氣必須確保氮氣純度≥99.995%。建一條流量為20M3的制氮生產線,設備投產不到20萬元,最多一年收回設備投資。既保證了氮氣純度,又節約了生產成本何樂而不為。
      
      采用優質精煉劑和高純氮氣,在730-750℃溫度條件下,進行兩次精煉。第一次精煉精煉劑用量2.5kg/t-A,精煉時間25-30min;精煉后扒渣、加鎂、補火。第二次精煉精煉劑用量1.5kg/t,精煉時間15-20min。第二次精煉完成之后,扒渣、取樣分析、成份合格之后,再撒一層覆蓋劑,爐內靜置30min。
      
      采用熔劑吸附精煉,精煉的效果除了與精煉劑的好壞氮氣純度的高低息息相關之外,而且與精煉的操作也密切相關。因為吹氣精煉是建立在分壓擴散除氣和浮選除渣基礎上的。只有與精煉氣體、粉劑產生緊密接觸的區域才有精煉作用。操作工人必須遵守操作規程,讓精煉器沿著爐底,在熔煉爐四角,前后左右均勻移動,讓所有的鋁液都與精煉劑、氮氣充分接觸,不留死角。氣體精煉的效果更主要取決于氣體分散度和氣泡的大小。氣泡的尺寸愈小,除氣效果愈好。因為氣泡愈小,則由同體積氣體造成的氣泡數愈多,表面積愈大;而且上浮速度越慢;與熔體接觸的時間越長。采用普通丁字形精煉器時,氣泡的直徑約為10mm,效果非常好;若采用直徑15mm鋼管作精煉器,氣泡直徑可達300mm以上,使用更多的氮氣,除氣效果依然很差。
      
      采用熔劑吸附精劑,精煉劑直接與鋁融體相接觸,通過吸附擴散作用,從而達到除渣的良好效果。同時,精煉劑也還有除氣作用。熔劑的除氣作用主要表現在三個方面:一是隨絡合物γ-Al2O3。XH的除去而除去被氧化夾雜所吸收的部分絡合氫。二是熔劑產生分解而與熔體相互作用時形成氣態產物,進行擴散除氫。三是熔體表面氧化膜被熔劑中的冰晶石溶解而使得熔解于鋁液中的原子氫向大氣擴散變得容易。
      
      靜置的目的:一是便于精煉油載體上游將鋁液中的氣體和細小的非金屬夾雜物帶出液面,二是便于大塊的非金屬夾雜物下沉至爐底。

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