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铝合金压铸生产中金属损耗的计算及管理
来源:  阅读次数:42  时间:2017-09-12  
 

一、关于溶渣的处理

采用火焰反射炉熔炼铝合金,由于炉料不同,渣量为炉料量的2%~5%,而渣中的含铝量为渣量的40-60%左右。因此,正确的处理铝炉渣,回收渣中的铝来降低熔损具有重要的意义,即使采取了所有必要的措施来降低溶渣的产生,含有部分的合金浮渣仍需要定时从熔炉表面上出去。压铸车间自行回收可用的压铸合金通常需要一个专用的冶炼炉,一搅拌器或其他可用来混合熔炼金属,以及助溶剂(去渣剂)的装置。用于生产铸件的压铸机熔炉和蓄料炉一般不适宜处理溶渣,市场上有几种不同的专利助溶剂,可用来将溶渣分离成可用合金、氧化物和金属中间相物。如果使用恰当,其中的助溶剂将产生很少甚至不产生烟雾。使用无烟或低烟雾的助溶剂,将会降低废气的排放,建议与助溶剂生产厂家直接接洽,以便获得对该特定产品所适宜的特定工艺。

1.1 扒渣前的处理:精炼后浮到熔体表面的渣,与熔体的浸润性较好,湿润角小于90o,渣中混有相当数量的熔体,这一部分熔体呈颗粒状分散在渣中,与渣粘附在一起。熔体温度低时两者的湿润性更好,若此时扒渣,随渣带出的熔体重量约是渣重量的60%。将炉渣量1‰~2‰的造渣剂均匀地撒地熔体表面,来减少渣中的含铝量。反应物AlF3与铝、氧发生放热反应,所释放的热量,使粘性熔渣成为松散粉末状的干性渣。这样,铝熔体与渣中氧化物的湿润性变小,使混在渣中的颗粒状铝滴脱离而出,回到熔体中。
   1.2 出炉后的铝渣处理:应当指出,经过上述处理后扒出的渣仍混有铝滴。在扒渣时,首先将其扒入带有孔眼的铁箱内,使一部分粘附在渣上的铝熔体可渗漏出。扒渣完毕后,再将渣倒入准备好的坑内(经特殊处理),向渣中撒一些造渣剂,同时搅拌,使渣与造渣剂混匀,5~10min后从坑内将渣扒出。依靠造渣剂的快速升温作用使渣温达到950℃左右,渣中铝滴周围的氧化膜破裂,而铝滴借助自身重力逐渐汇集落到坑底。经过二次处理的渣就只含有较少量的铝粒了,将冷却后的渣存放在一定地方,从中拣选其中的铝粒。采用上述处理铝炉渣来回收的方法,简易可行。目前,在铝合金熔炼过程中熔损降到1.6%,有时可达到1.4%,如每年生产5000t铝合金,可将原来因熔损而造成的经济损失减少40万元,经济效益相当可观。

溶化及生产中金属液产生溶渣是不可避免的,但是通过恰当的控制、管理溶化和铸造工艺过程,可以减少溶渣的形成,从而为压铸厂商增加较大的利润。在生产中采用以下所列步骤可以使压铸生产中由于溶渣损失而带来的金属损耗降低至最小的程度:

(1)、购买清洁的、环保的、未被腐蚀的合金锭。将原料存放在清洁、干燥的地方,对于回炉料,也应同样对待。
(2)、通过正确设计及装配压铸模具而降低回炉料的产生量。如此,可以减少或消除毛边和报废件的产生。
(3)、将潮湿或油沥的毛边料或清扫所得的加工废料处理成干净、干燥的料块再重溶。
(4)、溶化温度应尽可能的低而均匀,溶化炉及蓄液炉温度不应超过750度。
(5)、至少应每月一次用手携式温度计检查金属液的温度,以确保熔炉温度计的准确性。
(6)、在添加新合金锭或回炉料时,应尽量减少对溶池的搅动。
(7)、用多孔的除渣器仔细地除浮渣,并在炉池边轻抖或拍击除渣器,以便让混杂如溶渣中的有用合金液流回池中。
(8)、只有必要时才除渣,在溶池表面保留一层浮渣将会减少空气对金属液的氧化。
(9)、按助溶剂厂家的推荐工艺进行浮渣处理,以确保获得最大的金属回收率。
(10)、应对溶渣的产生做好详细的记录,并定期比较一段时间内产生的溶渣量数据,以便及时发现生产中出现的异常现象。

二、铝及铝合金熔液的精炼净化介绍

铝及铝合金熔体的精炼净化方法较多,主要有浮游法、熔剂精炼法、熔体过滤法、真空法和联合法。本文介绍熔剂精炼法在铝合金熔炼中的应用。

1、 熔剂的作用

盐熔剂广泛地用于原铝和再生铝的生产,以提高熔体质量和金属铝的回收率

熔剂的作用有四个:其一,改变铝熔体对氧化物(氧化铝)的润湿性,使铝熔体易于与氧化物(氧化铝)分离,从而使氧化物(氧化铝)大部分进入熔剂中而减少了熔体中的氧化物的含量。其二,熔剂能改变熔体表面氧化膜的状态。这是因为它能使熔体表面上那层坚固致密的氧化膜破碎成为细小颗粒,因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中透过逸出,进入大气中。其三,熔剂层的存在,能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触,使氢难以进入铝熔体中,同时能防止熔体氧化烧损。其四,熔剂能吸附铝熔体中的氧化物,使熔体得以净化。总之,熔剂精炼的除去夹杂物作用主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附,溶解和化学作用来实现的。 
 2 、熔剂的分类和选择

 2.1熔剂的分类和要求

  铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多,可分为覆盖剂(防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂)和精炼剂(除气、除夹杂物的熔剂)两大类,不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同。但是,铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂,必须符合下列条件:

① 熔点应低于铝合金的熔化温度。
② 比重应小于铝合金的比重。
③ 能吸附、溶解熔体中的夹杂物,并能从熔体中将气体排除。
④ 不应与金属及炉衬起化学作用,如果与金属起作用时,应只能产生不溶于金属的惰性气体,且熔剂应不溶于熔体金属中。
⑤吸湿性要小,蒸发压要低。 
⑥不应含有或产生有害杂质及气体。 
⑦要有适当的粘度及流动性。 
制造方便:价格便宜。 

3、铝合金熔炼中常用熔剂 
  熔剂精炼法对排出非金属夹杂物有很好的效果,但是清除熔体中非金属夹杂物的净化程度,除与熔剂的物理、化学性能有关外,在很大程度上还取决于精炼工艺条件,如熔剂的用量,熔剂与熔体的接触时间、接触面积、搅拌情况、温度等。 为精炼铝合金熔体,人们已研制出上百种熔剂,以钠、钾为基的氯化物熔剂应用最广。对含镁量低的铝合金广泛采用以钠钾为基的氯化物精炼剂,含镁量高的铝合金为避免钠脆性则采用不含钠的以光卤石为基的精炼熔剂。

3.3熔剂使用方法 
  熔剂精炼法熔炼铝合金生产中常用以下几种方法 
  ①熔体在浇包内精炼。首先在浇包内放入一包熔剂,然后注入熔体,并充分搅拌,以增加二者的接触面积。 
  ②熔体在感应炉内精炼。熔剂装入感应炉内,借助于感应磁场的搅拌作用使熔剂与熔体充分混合,达到精炼的目的。 
  ③在浇包内或炉中用搅拌机精炼,使熔剂机械弥散于熔体中。 
  ④熔体在磁场搅拌装置中精炼。,该法依靠电磁力的作用,向熔剂——金属界面连续不断地输送熔体,以达到铝熔体与熔剂间的活性接触,熔体旋转速度越高,其精炼效果越好。
⑤电熔剂精炼。此法是使熔体通过加有电场(在金属——熔剂界面上)的熔剂层,进行连续精炼。

结束语:在压铸过程中的材料损耗主要为以下几个方面:

一、 熔炼过程的损耗

1、渣料的去除方法,过程还有待改进。
2、各种熔剂的使用是否按要求进行。
3、熔炼过程的温度是否受控。
4、各种料的配比是否按工艺。
5、除渣、气过程是否按工艺。

 二、 各级回炉料的管理

1、在压铸过程中废料、余料的管理不严格,浪费较大。
2、回炉料未真正分级,分类管理。
3、回炉料的回收未做好。

 三、 重量增加、产品生产过程废品的损失

1、关于重量增加带来的损失,一方面公司内积极控制,二方面与顾客沟通,重新确认标准重量。
2、减少生产过程的废品损失。

综上所述,只有从源头抓起,各个环节严格控制,认真,真实统计过程的数据,才能真正反映公司材料的消耗情况,核算生产成本,更好的利用数据指导经营,降低消耗,提高效益。

 
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