ICS77.120.10CCSH6015IDB15/T3319—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24設(shè)備要求 2 4.2 分析儀器及檢驗裝置3產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)使用分析儀器及檢驗裝置如表1所示。 35主要原輔材料 3 6工藝流程 4 7生產(chǎn)工藝要求 5 7.4 附錄A（資料性）電解原鋁液半連續(xù)鑄造變形鋁合金圓鑄錠主要原輔料 7DB15/T3319—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)工業(yè)和信息化廳歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院、包頭東方希望鋁合金有限公司、鄂爾多斯市蒙泰鋁業(yè)有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古自治區(qū)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心、鄂爾多斯市檢驗檢測中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院包頭分院、內(nèi)蒙古錦聯(lián)鋁材有限公司、內(nèi)蒙古聯(lián)晟新能源材料有限公司、包頭市新恒豐能源有限公司。本文件主要起草人：霍曉東、賈向春、敖其爾、丁玉海、涂偉偉、馮平、張俊偉、溫麗、杜曉丹、姚繼紅、畢超、耿強(qiáng)、陰晏斌、李坤澤、文軍、薛少波、吳慶春、高飛、孫杰、陳志偉、李奧博、王遠(yuǎn)航。DB15/T3319—20241電解原鋁液半連續(xù)鑄造變形鋁合金圓鑄錠工藝規(guī)范本文件規(guī)定了電解原鋁液半連續(xù)鑄造生產(chǎn)變形鋁合金圓鑄錠的設(shè)備要求、主要原輔材料、工藝流程、生產(chǎn)工藝要求。本文件適用于電解原鋁液（原材料中占比不少于50%）半連續(xù)鑄造法生產(chǎn)變形鋁合金圓鑄錠。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1028工業(yè)余能資源評價方法GB/T1196重熔用鋁錠GB1253工作基準(zhǔn)試劑氯化鈉GB/T2881工業(yè)硅GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分GB/T3246.1變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法第1部分：顯微組織檢驗方法GB/T3246.2變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法第2部分：低倍組織檢驗方法GB/T3499原生鎂錠GB/T3864工業(yè)氮GB/T4153混合稀土金屬GB/T4842氬GB/T7118工業(yè)氯化鉀GB/T8733鑄造鋁合金錠GB17167用能單位能源計量器具配備和管理通則GB/T17432變形鋁及鋁合金化學(xué)成分分析取樣方法GB/T24789用水單位水計量器具配備和管理通則GB/T27677鋁中間合金GB30078變形鋁及鋁合金鑄錠安全生產(chǎn)規(guī)范GB/T339114XXX系鋁合金圓鑄錠GB/T34640.2變形鋁及鋁合金廢料分類、回收與利用第2部分：廢料的回收GB/T34640.3變形鋁及鋁合金廢料分類、回收與利用第3部分：廢料的利用GB/T39091工業(yè)余熱梯級綜合利用導(dǎo)則GB/T40123高純凈細(xì)晶鋁及鋁合金圓鑄錠GB/T40809鑄造鋁合金半固態(tài)流變壓鑄成形工藝規(guī)范YS/T67變形鋁及鋁合金圓鑄錠YS/T282鋁中間合金錠YS/T491鋁及鋁合金用熔劑DB15/T3319—20242YS/T492鋁及鋁合金成分添加劑YS/T601鋁熔體在線除氣凈化工藝規(guī)范YS/T665重熔精鋁錠YS/T874水浸變形鋁合金圓鑄錠超聲波檢驗方法YS/T1184原鋁液貯運(yùn)安全技術(shù)規(guī)范YS/T5027有色金屬加工術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語和定義YS/T1184、YS/T5027界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1原鋁液primaryalumniumsolution從電解槽抽取的高溫鋁液。[來源：YS/T1184-2017，3.1]3.2熔融態(tài)鋁液moltenliquidalumnium適用于鑄軋生產(chǎn)鋁及鋁合金產(chǎn)品的鋁液。3.3半連續(xù)鑄造direct-chill（DC）semi-continouscasting熔融金屬連續(xù)注入結(jié)晶器凝成一層硬殼后，通過引錠座以規(guī)定速度引出，再經(jīng)直接冷卻完全凝固成所規(guī)定長度鑄錠的鑄造方法。有立式和臥式兩種形式。[來源：YS/T5027-1995，3.4.3]4設(shè)備要求4,1生產(chǎn)設(shè)施4.1.1基本要求生產(chǎn)線宜配備熔保爐、除氣裝置、過濾裝置、鑄造機(jī)、鑄造盤、在線細(xì)化晶粒裝置等裝置，各裝置與鋁液接觸的無污染。熔煉設(shè)備應(yīng)配有符合工藝控制要求的溫度控制裝置、時間控制裝置及儀表顯示裝置，應(yīng)能正確反映時間、溫度控制情況，鑄造機(jī)速度應(yīng)可控，并可存儲數(shù)據(jù)以備查閱。應(yīng)保證儀表的準(zhǔn)確度，定期檢定或校準(zhǔn)。在生產(chǎn)過程中使用的用能設(shè)備宜優(yōu)先選用節(jié)能、節(jié)水型設(shè)備。如有在線除氣需求，宜配備在線除氣裝置。4.1.2熔保爐DB15/T3319—20243熔保爐可按照工藝特點調(diào)溫控溫，保溫溫控范圍是720℃~760℃,應(yīng)配有連續(xù)加料、供熱、保溫裝置，可實現(xiàn)取樣、扒渣等功能。4.1.3除氣裝置除氣裝置應(yīng)符合YS/T601的要求。4.1.4過濾裝置過濾裝置的鋁熔體靜態(tài)溫升不小于30℃/h。過濾裝置的鋁熔體靜態(tài)溫差不大于40℃。過濾裝置從室溫預(yù)熱到800℃的時間不大于5h。4.1.5鑄造機(jī)鑄造機(jī)分為鋼絲繩式鑄造機(jī)、外導(dǎo)式液壓鑄造機(jī)、內(nèi)導(dǎo)式液壓鑄造機(jī)。鑄造速度可調(diào)節(jié)范圍為0mm/min~250mm/min，采用變頻或比例閥控制鑄造速度。4.1.6鑄造盤（結(jié)晶器平臺）結(jié)晶器冷卻水形式分為水眼式、水簾式、水浴式。分配盤鋁液接流到鑄模結(jié)晶器成型裝備石墨環(huán)。4.1.7在線細(xì)化晶粒裝置采用變頻控制速度，單絲或雙絲送入。配有異常停機(jī)報警裝置。4.2分析儀器及檢驗裝置產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)使用分析儀器及檢驗裝置如表1所示。表1分析儀器及檢驗裝置5主要原輔材料常規(guī)組成包括：熔融態(tài)鋁液、鋁及鋁合金成分添加劑和鋁中間合金等，常規(guī)成分要求參見附錄A。DB15/T3319—202445.2原材料要求5.2.1電解原鋁液純度應(yīng)不小于99.50%，其他化學(xué)成分應(yīng)符合表2的要求。需方對化學(xué)成分有特殊要求時，由供需雙方協(xié)商確定。表2電解原鋁液化學(xué)成分V-5.2.2鋁及鋁合金成分添加劑應(yīng)符合YS/T492的規(guī)定。5.2.3鋁中間合金符合GB/T27677的規(guī)定5.2.4電解原鋁液溫度為750℃~900℃,其他原材料及要求見附錄A中表A.1。5.2.5重熔鋁合金回爐料按質(zhì)量分為四級：——一級回爐料：化學(xué)成分合格的廢鑄棒或鋸切鑄棒頭尾、在線處理箱排鋁塊、壁厚大于5mm未做表面處理的廢鋁材；——二級回爐料：排溢系統(tǒng)，如渣包等；——三級回爐料：薄壁廢型材、鋁屑、井渣、坩堝底料及被污染的渣包等；——四級回爐料：化學(xué)成分不清晰的廢料。一級回爐料可不限比例添加使用；二級回爐料使用比例≤30%；三級回爐料使用比例≤10%，四級回爐料不作為原料摻用。5.3輔助材料要求5.3.1添加的輔料應(yīng)有明顯的標(biāo)識，不易蒸發(fā)、無腐蝕性、無毒性，便于貯存。5.3.2氬氣使用應(yīng)符合YS/T601的規(guī)定，工業(yè)氮應(yīng)符合GB/T3864。5.3.3其他輔助材料要求見附錄A中表A.2。6工藝流程6.1.1鼓勵以綠色電力直供的方式作為電力消費(fèi)的首選途徑。6.1.2應(yīng)按照GB/T1028、GB/T39091等標(biāo)準(zhǔn)的要求，鼓勵對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余壓余熱等采取回收和再利用措施，加強(qiáng)能源梯級利用。6.1.3應(yīng)按照GB17167和GB/T24789要求配備、使用和管理能源、水及其他資源的計量器具和裝置。6.1.4根據(jù)智能化發(fā)展需求，原則上宜采用行業(yè)推薦的自動化、智能化設(shè)備和操作系統(tǒng)，宜配套部署園區(qū)級、企業(yè)級智慧化管理平臺。6.1.5為保證生產(chǎn)過程可追溯，應(yīng)保留各工序相應(yīng)的生產(chǎn)記錄，安全生產(chǎn)過程應(yīng)符合GB30078的要6.2生產(chǎn)工藝流程電解原鋁液半連續(xù)鑄造變形鋁合金圓鑄錠工藝流程如圖1所示。DB15/T3319—20245鋸切打捆成品檢鋸切打捆成品檢驗轉(zhuǎn)爐與靜置精煉及扒渣鑄造除氣凈化配料及熔化圖1鋁合金圓鑄錠鑄造工藝流程圖7生產(chǎn)工藝要求7.1配料及熔化7.1.1應(yīng)根據(jù)各自的設(shè)備狀況、產(chǎn)品的不同類型、工藝操作狀況以及產(chǎn)品性能要求（或客戶訂單要求選取對應(yīng)的原輔材料，通過配料計算確定各種入鋁原料質(zhì)量及雜質(zhì)含量。7.1.2對于從電解車間使用鋁液抬包運(yùn)來的原鋁液，要確定其加料順序，進(jìn)行排包作業(yè)，原鋁液的安全儲運(yùn)應(yīng)符合YS/T1184的要求。7.1.3先將重熔鋁錠和回爐料裝入熔煉爐，裝爐時先加小塊回爐料和金屬硅（或鋁硅中間合金），再加大塊回爐料，將電解原鋁液注入熔煉爐內(nèi)。7.1.4待固體爐料熔化后，測量鋁液溫度在720℃~750℃之間，使用電磁攪拌器或?qū)Ｓ霉に囓囕v攪拌爐內(nèi)的鋁液10min~15min。7.1.5精煉后在爐門兩側(cè)，鋁液表面下方約0.5m處對鋁液取樣進(jìn)行成分分析。化學(xué)成分分析取樣方7.2精煉及扒渣7.2.1用惰性氣體對精煉罐吹氣除去水分，將精煉劑裝入精煉罐內(nèi)，將通入惰性氣體加對熔體補(bǔ)充精煉，按照鋁液重量（1.0±0.5）‰計算精煉劑使用量，精煉時間為15min~30min。7.2.2攪拌鋁液使其均勻，用惰性氣體吹煉5min。7.2.3使用扒渣車或人工對熔體表面浮渣進(jìn)行清理，將浮渣緩慢扒入渣箱內(nèi)。7.2.4根據(jù)7.1.5分析結(jié)果，計算需要補(bǔ)充的硅、鎂及其它合金成分進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)料。7.2.5補(bǔ)料5min~10min后，對熔保爐內(nèi)成分二次攪拌10min~15min，使用取樣勺對鋁液進(jìn)行二次取樣分析，凈化除渣后，應(yīng)進(jìn)行熔體爐前檢驗，包括熔體溫度、化學(xué)成分、含氫量和含渣量檢測等，檢驗要求應(yīng)符合GB/T40809中熔體爐前質(zhì)量檢驗的規(guī)定。7.3轉(zhuǎn)爐與靜置7.3.1如配備有保溫靜置爐，在熔煉爐取樣合格后即可將鋁液轉(zhuǎn)入保溫靜置爐。7.3.2熔體轉(zhuǎn)入保溫靜置爐后，控制鋁液溫度720℃~750℃,宜用惰性氣體加精煉劑對熔體進(jìn)行精煉，按照鋁液重量（1.0±0.5）‰計算精煉劑使用量，精煉時間控制在10min~30min。7.3.3精煉后清理熔體表面浮渣，靜置時間達(dá)到30min時，宜在熔體表面均勻撒覆蓋劑，用量為鋁液7.3.4若連續(xù)生產(chǎn)同種合金，靜置爐每鑄次鑄造前應(yīng)取樣確認(rèn)是否合格；若轉(zhuǎn)換合金規(guī)格，則需再次取樣直至成分合格。DB15/T3319—202467.3.5靜置15min～30min，鋁液溫度控制在720℃~730℃。7,4除氣凈化7.4.1在線處理箱內(nèi)熔體保持(700±5)℃,采用旋轉(zhuǎn)噴吹氮氣或氬氣進(jìn)行除氣出渣，氣體流量(10±0.5)L/min，其他要求應(yīng)符合YS/T601的規(guī)定。7.4.2采用過濾裝置對熔體進(jìn)行過濾，除去熔體中的雜質(zhì)。宜采用陶瓷過濾板、氧化鋁過濾球或其他過濾裝置對熔體進(jìn)行過濾操作，過濾前應(yīng)預(yù)熱至750℃以上，保持10min。7.4.3對于各系合金，可按需要選擇變質(zhì)處理，變質(zhì)應(yīng)符合GB/T40809的規(guī)定。7.5鑄造7.5.1根據(jù)所生產(chǎn)的不同合金、規(guī)格選取相應(yīng)的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行鑄造，鑄造至1.5m~2m時測量盤頭鋁液溫度，溫度宜控制在680℃~730℃。7.5.2確保鑄造過程鋁液液面高度控制在合理的范圍內(nèi)，以避免漏液；若存在漏鋁的結(jié)晶器，應(yīng)采用塞帽封堵等措施，應(yīng)調(diào)整工藝參數(shù)保證鑄棒表面趨向光滑，直至平穩(wěn)鑄造結(jié)束。7.5.3鑄造過程中應(yīng)保證鋁液靜止，不應(yīng)攪動鋁液，清理鋁液表面浮渣時，為避免表面氧化膜進(jìn)入鑄