1、1熔體成分控制熔體成分控制7.1 備料備料7.2 配料配料7.3 熔爐準備熔爐準備7.4 成分調(diào)整成分調(diào)整7.5 熔體質(zhì)量檢驗熔體質(zhì)量檢驗27.1 備料備料l配制合金所用的爐料一般包括新金屬料、配制合金所用的爐料一般包括新金屬料、廢料、中間合金及某些化工原料等。廢料、中間合金及某些化工原料等。l備料包括選擇爐料、處理廢料、配制中間備料包括選擇爐料、處理廢料、配制中間合金及熔劑等。合金及熔劑等。3新金屬料新金屬料l新金屬料是指冶煉廠供給的純金屬，其中包括火法冶煉、新金屬料是指冶煉廠供給的純金屬，其中包括火法冶煉、蒸餾及電解精煉得到的金屬。蒸餾及電解精煉得到的金屬。l每種金屬料依其品位每種金屬料依

2、其品位(即純度即純度)不同分為高純金屬和工業(yè)不同分為高純金屬和工業(yè)純金屬，都有若干牌號，每種牌號都標定出主元素含量純金屬，都有若干牌號，每種牌號都標定出主元素含量及一些主要雜質(zhì)元素限量。及一些主要雜質(zhì)元素限量。鋁鋁銅銅錳錳4廢料廢料l廢料亦稱回爐料或舊料，是配制合金的主要原料之一。廢料亦稱回爐料或舊料，是配制合金的主要原料之一。（鋁加工成品率（鋁加工成品率60%-75%，部分高性能構(gòu)件成品率甚，部分高性能構(gòu)件成品率甚至低于至低于10%）l有色金屬廢料按照來源不同，可分為本廠廢料和廠外廢有色金屬廢料按照來源不同，可分為本廠廢料和廠外廢料兩大類料兩大類。l本廠廢料：熔鑄車間及各加工車間所產(chǎn)生的加工

3、余料及本廠廢料：熔鑄車間及各加工車間所產(chǎn)生的加工余料及不合格的報廢料。不合格的報廢料。l廠外廢料：源于各機制工廠或商業(yè)部門所回收的廢料，廠外廢料：源于各機制工廠或商業(yè)部門所回收的廢料，成分復雜，質(zhì)量低劣成分復雜，質(zhì)量低劣。5中間合金中間合金l合金元素的加入方式有兩種：純金屬、中間合金合金元素的加入方式有兩種：純金屬、中間合金（母合金）。（母合金）。l利用含有合金元素的利用含有合金元素的化合物化合物來加入，通過與基體金來加入，通過與基體金屬的置換反應而還原出來并進入熔體。屬的置換反應而還原出來并進入熔體。l使用中間合金的目的是為了便于加入某些熔點較高使用中間合金的目的是為了便于加入某些熔點較高且

4、不易溶解或易氧化、揮發(fā)的合金元素、以便更準且不易溶解或易氧化、揮發(fā)的合金元素、以便更準確地控制成分。使用中間合金作爐料，可以避免熔確地控制成分。使用中間合金作爐料，可以避免熔體過熱、縮短熔煉時間和降低熔損。體過熱、縮短熔煉時間和降低熔損。l工業(yè)上常用二元或三元的中間合金。工業(yè)上常用二元或三元的中間合金。6中間合金應滿足下列要求：中間合金應滿足下列要求：l熔點應低于或接近于合金熔煉溫度；熔點應低于或接近于合金熔煉溫度；l含有盡可能高的合金元素且成分均勻一致；含有盡可能高的合金元素且成分均勻一致；l氣體、雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量低；氣體、雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量低；l具有足夠的脆性，易破碎，便于配料；

5、具有足夠的脆性，易破碎，便于配料；l不易被腐蝕，在大氣下保存時不應破裂成粉末。不易被腐蝕，在大氣下保存時不應破裂成粉末。中間合金中間合金7中間合金制備中間合金制備l熔合法熔合法l熱還原法熱還原法l熔鹽電解法熔鹽電解法l粉末法粉末法 除粉末法外，熔制中間合金時都要除粉末法外，熔制中間合金時都要脫氣除渣精煉。脫氣除渣精煉。8中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法l熔合法是把兩種和多種金屬直接熔化混合熔合法是把兩種和多種金屬直接熔化混合成中間合金。熔制的依據(jù)是相圖。成中間合金。熔制的依據(jù)是相圖。l熔合類型熔合類型先熔化易熔金屬先熔化易熔金屬，并過熱至一定溫度后，并過熱至一定溫度后，再將難熔金屬分批加入

6、而制成。再將難熔金屬分批加入而制成。先熔化難熔金屬先熔化難熔金屬，而后加易熔金屬。，而后加易熔金屬。先將兩種金屬分別在兩臺爐內(nèi)進行熔化先將兩種金屬分別在兩臺爐內(nèi)進行熔化，然后將其混合。然后將其混合。9中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點（1452）；）；Al-20%Ni熔點（熔點（780）坩堝坩堝加熱加熱3/4鋁塊鋁塊10中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點（1452）；）；Al-20%Ni熔點（熔點（780）繼續(xù)加熱繼續(xù)加熱至至9501000鎳塊預熱鎳塊預熱鋁熔體鋁熔體11中間合金

7、制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點（1452）；）；Al-20%Ni熔點（熔點（780）鎳塊分批少量加入鎳塊分批少量加入12中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點（1452）；）；Al-20%Ni熔點（熔點（780）石墨棒石墨棒攪拌攪拌13中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點（1452）；）；Al-20%Ni熔點（熔點（780）1/4鋁塊鋁塊14中間合金制備中間合金制備熔合法熔合法Al-Ni中間合金的制備中間合金的制備純純Ni熔點（熔點

8、（1452）ZnO15中間合金制備中間合金制備熱還原法熱還原法l該法也稱置換法，鋁鈦和銅鈹中間合金可用這該法也稱置換法，鋁鈦和銅鈹中間合金可用這種方法熔制。種方法熔制。l鋁鈦和銅鈹中間合金，采用鋁鈦和銅鈹中間合金，采用TiO2和和BeO作原料，作原料，分別以鋁、碳作還原劑，使鈦和鈹從分別以鋁、碳作還原劑，使鈦和鈹從TiO2和和BeO中還原出來，分別溶于鋁和銅液中而成中中還原出來，分別溶于鋁和銅液中而成中間合金。前者叫做鋁熱還原法或鋁熱法；后者間合金。前者叫做鋁熱還原法或鋁熱法；后者叫做碳熱法。叫做碳熱法。236262232633632TiO +2Na AlF =2Na TiF +Na O+Al

9、 O3Na TiF +13Al=2AlF +2Na AlF +3TiAl16中間合金制備中間合金制備熔鹽電解法熔鹽電解法l可用于制備鋁鈰中間合金。可用于制備鋁鈰中間合金。l其工藝為：其工藝為：以電解槽的石墨內(nèi)襯為陽極，用鉬插入以電解槽的石墨內(nèi)襯為陽極，用鉬插入鋁液中作陰極，以鋁液中作陰極，以KCl和和CeCl2熔鹽作電解液。將鋁熔鹽作電解液。將鋁液加熱至液加熱至850左右時，通電進行電解，即可制得左右時，通電進行電解，即可制得1025%Ce-Al中間合金。中間合金。17中間合金制備中間合金制備粉末法粉末法l將兩種不易熔合的金屬將兩種不易熔合的金屬(如銅和鉛如銅和鉛)分別制分別制成粉末，混合壓塊

10、，然后加熱擴散制成中成粉末，混合壓塊，然后加熱擴散制成中間合金。間合金。銅粉銅粉鉛粉鉛粉銅鉛中間合金銅鉛中間合金18熔劑熔劑l熔劑的作用和要求：通過對所使用的熔劑成分、熔劑的作用和要求：通過對所使用的熔劑成分、性能和加入量的調(diào)整，可以提高除渣脫氣精練性能和加入量的調(diào)整，可以提高除渣脫氣精練效果，減少金屬氧化、吸氣、揮發(fā)和爐襯的相效果，減少金屬氧化、吸氣、揮發(fā)和爐襯的相互作用，提高金屬質(zhì)量和回收率以及延長爐襯互作用，提高金屬質(zhì)量和回收率以及延長爐襯壽命。壽命。l同時還可同時還可借熔劑來加入合金微量元素借熔劑來加入合金微量元素和作變質(zhì)和作變質(zhì)劑，以抑制一些微量雜質(zhì)的有害作用，改善合劑，以抑制一些微

11、量雜質(zhì)的有害作用，改善合金的工藝性能。此外，電渣爐中的熔劑作為電金的工藝性能。此外，電渣爐中的熔劑作為電阻發(fā)熱體，起著重要的精練作用。阻發(fā)熱體，起著重要的精練作用。19根據(jù)熔劑的作用，它應滿足以下要求：根據(jù)熔劑的作用，它應滿足以下要求：l具有較強的吸附、溶解和化合造渣能力；具有較強的吸附、溶解和化合造渣能力；l與金屬熔體有較大的比重差；與金屬熔體有較大的比重差；l與金屬熔體間的界面張力要大，便于與金屬分離；與金屬熔體間的界面張力要大，便于與金屬分離；l具有較高的比學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，不應對金屬和爐襯具有較高的比學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，不應對金屬和爐襯有腐蝕作用，或產(chǎn)生有害氣體或雜質(zhì)；有腐蝕作用，或

12、產(chǎn)生有害氣體或雜質(zhì)；l有較低的熔點、適當?shù)恼扯?；有較低的熔點、適當?shù)恼扯?；l吸濕性小，蒸氣壓低；吸濕性小，蒸氣壓低；l制造方便，價格便宜。制造方便，價格便宜。熔劑熔劑20熔劑的制備與保管熔劑的制備與保管熔劑的制備方法一般有熔劑的制備方法一般有混合法混合法和和熔化法熔化法兩種。兩種?；旌戏ㄊ窍葘⒏鞣N制備熔劑用原料在高溫下混合法是先將各種制備熔劑用原料在高溫下焙燒，除去焙燒，除去潮濕和結(jié)晶水潮濕和結(jié)晶水，氯鹽和氟鹽要在，氯鹽和氟鹽要在250-300溫度下烘焙溫度下烘焙4-6小時，有的要加熱到更高的溫度才能去盡水分。然小時，有的要加熱到更高的溫度才能去盡水分。然后破碎過篩，再按比例混合均勻即可使用。

13、后破碎過篩，再按比例混合均勻即可使用。熔化法制備熔劑是按一定加料順序?qū)⒏鞣N原料加入爐內(nèi)熔化法制備熔劑是按一定加料順序?qū)⒏鞣N原料加入爐內(nèi)并并加熱直至熔化加熱直至熔化，經(jīng)充分攪拌去水分后，出爐澆入經(jīng)加，經(jīng)充分攪拌去水分后，出爐澆入經(jīng)加熱干燥的鐵模中，然后裝入密封箱內(nèi)，使用前再破碎。熱干燥的鐵模中，然后裝入密封箱內(nèi)，使用前再破碎。21配料配料基本任務基本任務（1）控制合金成分和雜質(zhì)含量，使之）控制合金成分和雜質(zhì)含量，使之符合有關標符合有關標準準。（2）合理利用各種爐料，）合理利用各種爐料，降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本。（3）保證爐料質(zhì)量，正確配料，為）保證爐料質(zhì)量，正確配料，為提高熔鑄產(chǎn)品提高熔鑄產(chǎn)品的

14、質(zhì)量和成品率的質(zhì)量和成品率創(chuàng)造有力條件創(chuàng)造有力條件22配料配料l配料包括確定配料包括確定計算成分計算成分、爐料的計算爐料的計算和和過秤吊過秤吊裝裝，是決定產(chǎn)品質(zhì)量和成本的重要一環(huán)。配料，是決定產(chǎn)品質(zhì)量和成本的重要一環(huán)。配料的首要任務是根據(jù)熔煉合金的化學成分、加工的首要任務是根據(jù)熔煉合金的化學成分、加工和使用性能，確定其計算成分；和使用性能，確定其計算成分；l其次是根據(jù)原材料的庫存情況及化學成分，合其次是根據(jù)原材料的庫存情況及化學成分，合理選擇爐料種類、品位和配料比。理選擇爐料種類、品位和配料比。l最后根據(jù)鑄錠規(guī)格尺寸及熔爐容量，按照一定最后根據(jù)鑄錠規(guī)格尺寸及熔爐容量，按照一定程序，正確計算出每

15、爐的全部爐料量，并進行程序，正確計算出每爐的全部爐料量，并進行過秤和吊裝。過秤和吊裝。23計算成分的確定計算成分的確定l從合金產(chǎn)品的用途和便用性能來看，凡重要用從合金產(chǎn)品的用途和便用性能來看，凡重要用途及使用性能要求高者，應按照元素在合金中途及使用性能要求高者，應按照元素在合金中的作用，具體分析后確定其計算成分。的作用，具體分析后確定其計算成分。l合金中較易氧化和揮發(fā)的元素，在確定計算成合金中較易氧化和揮發(fā)的元素，在確定計算成分時要分時要考慮熔損率考慮熔損率，把在生產(chǎn)條件下得出的實，把在生產(chǎn)條件下得出的實際熔損率加入計算成分內(nèi)。際熔損率加入計算成分內(nèi)。l同時，在熔煉過程中，熔體與爐材、熔劑及爐

16、同時，在熔煉過程中，熔體與爐材、熔劑及爐氣的相互作用，會導致某些元素或雜質(zhì)的吸收氣的相互作用，會導致某些元素或雜質(zhì)的吸收和積累。因此，在確定計算成分時，應該將這和積累。因此，在確定計算成分時，應該將這些雜質(zhì)控制在下限以下。些雜質(zhì)控制在下限以下。24爐料品位及爐料比的選擇爐料品位及爐料比的選擇l對爐料品位及新舊料比的選擇，須對爐料品位及新舊料比的選擇，須以產(chǎn)品以產(chǎn)品質(zhì)量和成本均衡為原則質(zhì)量和成本均衡為原則。在保證產(chǎn)品質(zhì)量。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，參考熔鑄及加工工藝條件、應的前提下，參考熔鑄及加工工藝條件、應合理地充分利用舊料，以降低產(chǎn)品成本。合理地充分利用舊料，以降低產(chǎn)品成本。l另外，所用金屬爐

17、料的化學成分及雜質(zhì)含另外，所用金屬爐料的化學成分及雜質(zhì)含量必須符合國家標準，應清潔干燥，無灰量必須符合國家標準，應清潔干燥，無灰塵及油污等。塵及油污等。l對某些對某些控制較嚴或含量波動范圍較窄控制較嚴或含量波動范圍較窄的合的合金元素，應選用中間合金來加入。金元素，應選用中間合金來加入。25配料計算配料計算l配料計算有不計算雜質(zhì)和計算雜質(zhì)兩種方法。配料計算有不計算雜質(zhì)和計算雜質(zhì)兩種方法。當爐料全部是新金屬料和中間合金，或僅有少當爐料全部是新金屬料和中間合金，或僅有少量一級廢料，或單個雜質(zhì)限量要求不嚴或雜質(zhì)量一級廢料，或單個雜質(zhì)限量要求不嚴或雜質(zhì)總限量較高時，可不計算雜質(zhì)?？傁蘖枯^高時，可不計算雜

18、質(zhì)。l重要用途或雜質(zhì)控制較嚴的合金，或使用爐料重要用途或雜質(zhì)控制較嚴的合金，或使用爐料級別低雜質(zhì)較多的廢料，特別是在半連續(xù)鑄級別低雜質(zhì)較多的廢料，特別是在半連續(xù)鑄造規(guī)格較大或易于產(chǎn)少裂紋的合金鑄錠時，就造規(guī)格較大或易于產(chǎn)少裂紋的合金鑄錠時，就要計算雜質(zhì)。要計算雜質(zhì)。26l在計算出新金屬料帶入的雜質(zhì)元素時，若該元在計算出新金屬料帶入的雜質(zhì)元素時，若該元素是合金元素之一，則取素是合金元素之一，則取下限計算下限計算；若為雜質(zhì)，；若為雜質(zhì)，則按上限計算。則按上限計算。l配料計算程序如下：首先計算包括熔損在內(nèi)的配料計算程序如下：首先計算包括熔損在內(nèi)的各成分需要量；其次計算由廢料帶人的各成分各成分需要量；

19、其次計算由廢料帶人的各成分量；再計算所需中間合金和新金屬料量；最后量；再計算所需中間合金和新金屬料量；最后核算。核算。l核算表明，計算基本正確，可以投料。如果核核算表明，計算基本正確，可以投料。如果核算結(jié)果不符合要求，則需復查計算數(shù)據(jù)，或重算結(jié)果不符合要求，則需復查計算數(shù)據(jù)，或重新選擇爐料及料比，再進行計算，直到核算正新選擇爐料及料比，再進行計算，直到核算正確為止。確為止。配料計算配料計算27配料計算配料計算廢料廢料鑄錠鑄錠銅板銅板鎂錠鎂錠Al-Mn中間合金中間合金鋁錠鋁錠新料新料28配料計算配料計算29配料計算配料計算30配料計算配料計算31配料計算配料計算32配料計算配料計算鑄錠鑄錠銅板銅

20、板鎂錠鎂錠鋁錠鋁錠（新料：廢料（新料：廢料=6:4）Al-Mn中間合金中間合金新料新料Cu： 460-174=286 kgMg： 155-60=95 kgMn： 70-24=46 kgAl：10000-（4000+287+95+460）=5158 kg 計算要加入的金屬量計算要加入的金屬量（總質(zhì)量（總質(zhì)量-廢料量）廢料量）33(4) 計算所需中間合金及新金屬量配料計算配料計算34配料計算配料計算（4）核算）核算核算各種爐料的裝入量之和與配料總量是否相符，爐料中各元素核算各種爐料的裝入量之和與配料總量是否相符，爐料中各元素的加入量之和與合金中各該元素需要量是否相等。的加入量之和與合金中各該元素需

21、要量是否相等。35配料計算配料計算（4）核算）核算計算雜質(zhì)及雜質(zhì)總量是否在允許范圍內(nèi)。計算雜質(zhì)及雜質(zhì)總量是否在允許范圍內(nèi)。36配料計算核算表明，計算基本正確，可以投料。如果核算結(jié)果不符核算表明，計算基本正確，可以投料。如果核算結(jié)果不符合要求，則需要復查計算數(shù)據(jù)，或重新選擇爐料及料比，合要求，則需要復查計算數(shù)據(jù)，或重新選擇爐料及料比，再進行計算，直到核算正確為止。再進行計算，直到核算正確為止。應該指出，化學成分中應該指出，化學成分中Fe、Si、Zn、Ni系雜質(zhì)，一般不需要特意加入這些元素。系雜質(zhì)，一般不需要特意加入這些元素。配料計算完成后，應根據(jù)配料計算卡片標明的爐料規(guī)格、配料計算完成后，應根據(jù)

22、配料計算卡片標明的爐料規(guī)格、牌號、廢料級別和數(shù)量，將爐料過稱并按裝料順序依次送牌號、廢料級別和數(shù)量，將爐料過稱并按裝料順序依次送往爐臺。電解銅板要剪切成小塊，便于快速溶解。超過規(guī)往爐臺。電解銅板要剪切成小塊，便于快速溶解。超過規(guī)定尺寸的廢料，應預先剪切整理，便于機械裝爐。定尺寸的廢料，應預先剪切整理，便于機械裝爐。37熔爐準備熔爐準備根據(jù)合金的熔煉特性、產(chǎn)品要求、產(chǎn)量及根據(jù)合金的熔煉特性、產(chǎn)品要求、產(chǎn)量及設備條件等來選定熔爐。設備條件等來選定熔爐。l熔爐準備熔爐準備烘爐烘爐潔爐潔爐洗爐洗爐38烘爐烘爐l新修或中修過的熔爐及停歇后的熔爐，在新修或中修過的熔爐及停歇后的熔爐，在生產(chǎn)前都要進行烘爐。

23、生產(chǎn)前都要進行烘爐。l烘爐的目的在于使爐體干燥和預熱。為烘爐的目的在于使爐體干燥和預熱。為排排除水分除水分和和防止加熱過快造成爐體開裂防止加熱過快造成爐體開裂，烘烘爐時要緩慢升溫爐時要緩慢升溫。l低頻感應電爐烘爐時既要注意爐底石，同低頻感應電爐烘爐時既要注意爐底石，同時將熔溝樣板熔化以得到所需的起熔體。時將熔溝樣板熔化以得到所需的起熔體。39烘爐烘爐圖圖3-1 183-1 18噸天然氣反射爐烘爐曲線噸天然氣反射爐烘爐曲線低溫段升溫慢；高溫段升溫略快，提供足夠的時間消除水分。低溫段升溫慢；高溫段升溫略快，提供足夠的時間消除水分。40清爐清爐l清爐就是將殘存在爐內(nèi)的金屬及結(jié)渣清除清爐就是將殘存在爐

24、內(nèi)的金屬及結(jié)渣清除干凈。每次金屬熔體出爐后都要進行一次干凈。每次金屬熔體出爐后都要進行一次清爐。清爐。l對鋁鎂合金而言，當合金更換品種及熔煉對鋁鎂合金而言，當合金更換品種及熔煉特殊制品時，都要進行清爐。這時應均勻特殊制品時，都要進行清爐。這時應均勻地向爐內(nèi)撒入一層粉狀地向爐內(nèi)撒入一層粉狀熔劑熔劑，將爐膛溫度，將爐膛溫度升至升至800以上，然后將爐內(nèi)各處的殘存以上，然后將爐內(nèi)各處的殘存物清除干凈。物清除干凈。41換爐和洗爐換爐和洗爐l在實際生產(chǎn)中往往需要用同一個熔爐熔煉在實際生產(chǎn)中往往需要用同一個熔爐熔煉各種合金。由一種合金轉(zhuǎn)換熔煉另一種合各種合金。由一種合金轉(zhuǎn)換熔煉另一種合金金(即換爐即換爐)

25、時，可根據(jù)具體情況直接換爐時，可根據(jù)具體情況直接換爐或預先洗爐?；蝾A先洗爐。l換爐：換爐順序的原則換爐：換爐順序的原則前一爐合金的合金元素不是后一爐合金的前一爐合金的合金元素不是后一爐合金的雜質(zhì)雜質(zhì)前一爐合金的前一爐合金的雜質(zhì)含量雜質(zhì)含量低于后一爐合金者低于后一爐合金者同一合金系，前一爐的同一合金系，前一爐的合金元素合金元素低于后一爐合低于后一爐合金者金者42洗爐洗爐l洗爐的目的是要將洗爐的目的是要將殘留在熔池各處的金屬殘留在熔池各處的金屬和爐渣清洗干凈以免污染另一種合金和爐渣清洗干凈以免污染另一種合金。下列情況一般必須洗爐：下列情況一般必須洗爐：前一爐的前一爐的合金元素合金元素為后一爐合金的

26、雜質(zhì)；為后一爐合金的雜質(zhì)；由由雜質(zhì)高雜質(zhì)高的合金轉(zhuǎn)換焙煉純度高的合金的合金轉(zhuǎn)換焙煉純度高的合金新修、大修和中修后的熔爐新修、大修和中修后的熔爐長期停歇的熔爐長期停歇的熔爐投產(chǎn)前，投產(chǎn)前，爐內(nèi)清潔情況較差或合金制品要求較爐內(nèi)清潔情況較差或合金制品要求較嚴嚴者者必要時，必須更換熔爐，否則會導致廢品必要時，必須更換熔爐，否則會導致廢品43成分調(diào)整成分調(diào)整當爐前分析發(fā)現(xiàn)個別元素的含量低于標準化學成分范圍當爐前分析發(fā)現(xiàn)個別元素的含量低于標準化學成分范圍下限下限時，則時，則應進行補料。一般按下式近似地計算出補料量，然后再進行核算應進行補料。一般按下式近似地計算出補料量，然后再進行核算控制合金成分的最后一關

27、！控制合金成分的最后一關！式中，式中，P為所需補加的爐料量，為所需補加的爐料量，kg；Q為熔體總重量，為熔體總重量，kg；a1為某為某元素的標準成分，元素的標準成分，%；a2為爐前分析該元素含量，為爐前分析該元素含量，%；b1為補料用為補料用中間合金該元素含量，中間合金該元素含量，%；P1，P2，P3.為補入其它各合金元素的為補入其它各合金元素的補料量，補料量，kg。1121a-ba-a）（QP 11132121a-baa-a）（）（PPPQP44為了使補料較為準確，應用上式時可按下列要點為了使補料較為準確，應用上式時可按下列要點進行計算：進行計算： 先調(diào)整雜質(zhì)元素含量先調(diào)整雜質(zhì)元素含量 先算

28、量少者后算量多者先算量少者后算量多者 先算低成分中間合金后算高成分中間合金先算低成分中間合金后算高成分中間合金 最后計算新金屬料最后計算新金屬料成分調(diào)整成分調(diào)整45成分調(diào)整成分調(diào)整例如，設爐內(nèi)有例如，設爐內(nèi)有5A06熔體重熔體重10000公斤，其試樣成分、計算成公斤，其試樣成分、計算成分及中間合金成分列于下表中，求應補加的各種爐料量。分及中間合金成分列于下表中，求應補加的各種爐料量。成分調(diào)整成分調(diào)整Al-Fe: 10000 (0.30-0.25)/(10-0.30)52kgAl-Ti: 10000 (0.08-0.06)+52 0.08/(4-0.08)52kgMg: 10000 (6.4-2

29、.4)+(52+52) 6.4/(100-6.4)434kgAl-Mn: 10000 (0.60.6)(52+52+434) 0.6/(10-0.6)34kg成分調(diào)整成分調(diào)整由上表可知，成分鎂、鈦和鐵含量不足，需要補料。按上述要點應先計由上表可知，成分鎂、鈦和鐵含量不足，需要補料。按上述要點應先計算鐵，然后計算鈦和鎂：算鐵，然后計算鈦和鎂：錳和硅本不需要補料，但因補加其他爐料后濃度會下降。錳為合金元素，錳和硅本不需要補料，但因補加其他爐料后濃度會下降。錳為合金元素，需補加；硅是雜質(zhì)，其他補料中也會帶入一些，故不另加。為了補錳，需補加；硅是雜質(zhì)，其他補料中也會帶入一些，故不另加。為了補錳，必須先

30、近似地算出鎂的補料量：必須先近似地算出鎂的補料量：核算，補料后熔體總重量為：核算，補料后熔體總重量為：10000+52+52+434+34=10572kg47成分調(diào)整成分調(diào)整補料后，各成分含量為：補料后，各成分含量為：Mg: (10000 2.4%+434)/10572 100%6.4%Mn: (10000 0.6%+34 10%)/10572 100%0.6%Fe: (10000 0.25%+52 10%+52 0.6%+34 0.5%)/10572 100%0.29%Si: (10000 0.25%+52 0.5%+52 0.4%+34 0.4%)/10572 100%0.24%Ti: (

31、10000 0.06%+52 4%)/10572 100%0.076%核算表明，計算基本上正確，可以投料。核算表明，計算基本上正確，可以投料。補料一般都用中間合金。熔點較低的純金屬也可以使用，補料一般都用中間合金。熔點較低的純金屬也可以使用，但不應使用熔點較高和難于溶解的新金屬料，以免延長但不應使用熔點較高和難于溶解的新金屬料，以免延長熔煉時間。熔煉時間。補料的投料量應越少越好。補料的投料量應越少越好。48沖淡沖淡l當爐前分析發(fā)現(xiàn)某元素含量超過標準化學成分范當爐前分析發(fā)現(xiàn)某元素含量超過標準化學成分范圍圍上限上限時，則應根據(jù)下式進行沖淡處理：時，則應根據(jù)下式進行沖淡處理：式中式中 x x為沖淡應

32、補加爐料重量，為沖淡應補加爐料重量，kgkg；a a為沖淡后元為沖淡后元素應有含量，；素應有含量，；b b為沖淡前元素含量，；為沖淡前元素含量，；Q Q為為爐內(nèi)金屬熔體重量，爐內(nèi)金屬熔體重量，kgkg。()baxQ kga49沖淡沖淡10.29.5100073.7kg9.5xMnCu73.7 2.1%1.5kg73.7 1.572.2kgxx1.530%=5kg 已知爐內(nèi)有已知爐內(nèi)有QA19-2銅合金熔體銅合金熔體1000kg，爐前分析結(jié)果為，爐前分析結(jié)果為 10.2%Al，2.1%Mn，其余為銅。設，其余為銅。設QA19-2的計算成分為的計算成分為Cu-9.5%Al-2.1Mn?？梢?，鋁應沖

33、淡?？梢?，鋁應沖淡。 將熔體內(nèi)鋁含量從將熔體內(nèi)鋁含量從10.2%沖淡至沖淡至9.5%需沖淡料：需沖淡料：沖淡料包括銅和錳，其中沖淡料包括銅和錳，其中如沖淡用錳為如沖淡用錳為Cu-30%Mn中間合金，則需中間合金，則需 需銅量需銅量72.2(5 0.7)=68.7kg50熔體質(zhì)量檢驗熔體質(zhì)量檢驗l爐前熔體質(zhì)量檢驗，除前述的快速分析和溫度測量外，爐前熔體質(zhì)量檢驗，除前述的快速分析和溫度測量外，主要是指評價熔體的精煉效果，即含氣主要是指評價熔體的精煉效果，即含氣(氫氫)量的測定和量的測定和非金屬夾雜物的檢驗。非金屬夾雜物的檢驗。l含氣量測定方法有真空固體加熱抽氣法、真空熔融抽氣含氣量測定方法有真空固

34、體加熱抽氣法、真空熔融抽氣法等，分析精度高，但不適于爐前使用。定性方法有法等，分析精度高，但不適于爐前使用。定性方法有常常壓凝固法壓凝固法和和減壓凝固法減壓凝固法；定量方法有第一氣泡法定量方法有第一氣泡法、惰性、惰性氣體載體法、氣體遙測法、同位素測氫法、光譜測氫法、氣體載體法、氣體遙測法、同位素測氫法、光譜測氫法、氣相色譜法。氣相色譜法。51熔體中氣體檢測方法熔體中氣體檢測方法l 液態(tài)金屬直接檢測液態(tài)金屬直接檢測 從爐內(nèi)或澆注系統(tǒng)中直接取樣從爐內(nèi)或澆注系統(tǒng)中直接取樣 在線直接檢測在線直接檢測 快速獲得檢測結(jié)果快速獲得檢測結(jié)果 檢測精度稍低檢測精度稍低l 金屬凝固試樣檢測金屬凝固試樣檢測 采取試

35、樣或在鑄件中切取試樣采取試樣或在鑄件中切取試樣 對試樣要求高對試樣要求高 周期長周期長 測試精度較高測試精度較高52常壓凝固法常壓凝固法觀察液面觀察液面合金液合金液精煉處理精煉處理澆注試樣澆注試樣刮去表層刮去表層觀察氣泡觀察氣泡氣泡多氣泡多氣泡少氣泡少效果差效果差效果好效果好原理：原理：利用氣體在鋁合金利用氣體在鋁合金中溶解度隨溫度下中溶解度隨溫度下降而降低的特性降而降低的特性操作者經(jīng)驗影響大操作者經(jīng)驗影響大53常壓凝固法常壓凝固法分析斷口分析斷口合金液合金液精煉處理精煉處理澆注試樣澆注試樣擊斷擊斷觀察白斑觀察白斑白斑多白斑多白斑少白斑少效果差效果差效果好效果好制備試片制備試片針孔評級針孔評級

36、54減壓凝固法減壓凝固法 合金熔體在一定真空度下凝固，觀察試樣凝固過程合金熔體在一定真空度下凝固，觀察試樣凝固過程中氣泡析出情況，或其表面，或斷口狀態(tài)，即可定性中氣泡析出情況，或其表面，或斷口狀態(tài)，即可定性地斷定熔體含氣量的多少和精煉脫氣的效果。地斷定熔體含氣量的多少和精煉脫氣的效果。l 測量試樣減壓凝固時的凸起上漲高度，越高，含氣測量試樣減壓凝固時的凸起上漲高度，越高，含氣量越大量越大l 將試樣沿垂直方向鋸成兩半，用一半制成宏觀磨片，將試樣沿垂直方向鋸成兩半，用一半制成宏觀磨片，確定氣泡的數(shù)量、尺寸及分布情況，求出面積比進確定氣泡的數(shù)量、尺寸及分布情況，求出面積比進行量化行量化l 切去冒口，

37、加工成一定尺寸，在空氣中及水中稱重，切去冒口，加工成一定尺寸，在空氣中及水中稱重，計算相對密度，越小，含氣量越少。計算相對密度，越小，含氣量越少。55減壓凝固法減壓凝固法56第一氣泡法第一氣泡法1loglog2ASBpT在一定真空度下，當熔體表面出現(xiàn)第一個氣泡時，即可在一定真空度下，當熔體表面出現(xiàn)第一個氣泡時，即可認為氫的分壓和在該真空度下的相應壓力相等。測量當認為氫的分壓和在該真空度下的相應壓力相等。測量當時的溫度和壓力，并將與合金成分有關的常數(shù)代入下式，時的溫度和壓力，并將與合金成分有關的常數(shù)代入下式，就可以算出此時熔體的含氣量。這種方法，設備簡單，就可以算出此時熔體的含氣量。這種方法，設備簡單，使用方便。但第一氣泡出現(xiàn)受到合金成分、溫度、粘滯使用方便。但第一氣泡出現(xiàn)受到合金成分、溫度、粘滯性、表面張力、氧化夾雜和氧化膜等因素的影響，性、表面張力、氧化夾雜和氧化膜等因素的影響，不能不能連續(xù)測量，測量精度不