《鋁合金熔鑄加工技術(shù)原理》（七）熔煉器具

七、鋁合金熔煉常用操作器具

在熔鑄過(guò)程中,除使用一些大型高價(jià)值的工器具如：結(jié)晶器、引

錠頭、測(cè)溫儀、測(cè)位儀等，還需要一些小型低值易耗的工器具，給予

簡(jiǎn)單介紹。

1、鋁液流槽

1.1.普通流槽：鋁液流槽是液體鋁輸送的工具，將熔化好的鋁液由

保溫爐口用流槽輸送至結(jié)晶器分流盤(pán)內(nèi)，為了防止鋁液溫降過(guò)多，敞

口流槽輸送距離a10m、保溫式流槽上部帶有耐火材料的上蓋,每米

降溫＜敞開(kāi)式流槽每米降溫1~3℃o

流槽截面為U型或矩形、外部由8?10mm鋼板制成外殼，焊接

有固定耐火材料的錨釘，內(nèi)部由高鋁耐火材料打結(jié)而成。過(guò)流鋁液截

面積視熔化爐容量而定。耐火材料厚度30?50mm,也有用燒結(jié)好的

U型耐火材料磚鋪砌而成，為了移動(dòng)方便，流槽的長(zhǎng)度一般不超過(guò)

2.0m/支，兩端安裝有帶孔U型法蘭，便于多個(gè)流槽相互連接。連接

時(shí)，襯墊硬質(zhì)硅酸鋁板用螺栓擰緊。

流槽在使用前,需要上涂料、并進(jìn)行烘烤，去除潮氣，烘烤溫度

不低于150℃o使用完畢后清凈槽內(nèi)的鋁渣及雜物。

12帶有液位控制器的流槽：

在鋁液分流盤(pán)前端的主流槽上，安裝有激光測(cè)位儀；其輸出信號(hào)

反饋給保溫爐升降系統(tǒng)，可控制鋁液輸出量的大小給分流盤(pán)及結(jié)晶器,

從而實(shí)現(xiàn)了鋁液澆注過(guò)程的自動(dòng)控制。由于該系統(tǒng)操作方便，節(jié)省人

力、鑄造質(zhì)量好，近年來(lái)已在多家企業(yè)使用（如蘭州鋁業(yè)、青海鋁業(yè)

等）。圖（11）

普通預(yù)制流槽圖11

圖12帶液位計(jì)的鋁液流槽

2、渣盤(pán)、渣箱

渣盤(pán)、渣箱是用來(lái)存放鑄造過(guò)程中，在熔化爐、保溫爐操作、精

煉、除氣除渣、鑄錠操作等工藝中，清理出來(lái)的含鋁雜質(zhì)，在實(shí)際生

產(chǎn)中統(tǒng)稱(chēng)為〃鋁渣〃。渣盤(pán)渣箱由鋼板焊接而成，也有用鑄鋼制成。

可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況制備若干。

3、精煉熔劑儲(chǔ)罐

在精煉過(guò)程中,根據(jù)不同的鋁合金品種，選用不同的精煉介質(zhì)。

除用氣體精煉劑外，還使用固體精煉劑。固體精煉劑的加入一般采用

氮?dú)獯等敕?，采用壓?.02~0.05Mpa,純度為99.996%的氮?dú)猓?/p>

過(guò)熔劑罐將精煉熔劑一同均勻帶入鋁液中。熔劑罐為不銹鋼板制作，

每罐可裝熔劑25?30公斤，其工作原理與油漆噴槍相似。每爐準(zhǔn)備

3?5個(gè)儲(chǔ)罐備用。

4、熔體過(guò)濾工器具

4.1.玻璃絲網(wǎng)過(guò)濾布：玻璃絲網(wǎng)過(guò)濾網(wǎng)由無(wú)堿玻璃纖維涂覆酚醛樹(shù)

脂制成，玻璃絲直徑為7.5pm,紗經(jīng)0.6?0.7mm、孔徑尺寸

1.5x1.5mm.耐火度750℃e涂覆的酚醛樹(shù)脂涂層具有易涂刷，不吸

濕，不脫落，不污染鋁液，發(fā)氣量小及耐鋁液沖刷能力。玻璃絲網(wǎng)過(guò)

濾網(wǎng)一般選擇在初次大顆粒夾雜物的鋁液過(guò)濾中使用。

42陶瓷過(guò)濾板：在熔煉過(guò)程中，由于金屬氧化，產(chǎn)生一些氧化物

渣雜，爐氣在燃燒時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些細(xì)小微粒，爐襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)也

會(huì)有微粒脫落，混入熔體中。為了防止微粒雜質(zhì)進(jìn)入鑄坯中，影響鋁

加工產(chǎn)品的質(zhì)量，常采用氧化鋁泡

泡沫陶瓷過(guò)濾板及常用規(guī)格參見(jiàn)表(23)

CeramicFoamFilters(Common)

鋁液流量范

規(guī)格Il-l孔徑(目數(shù))

過(guò)濾量選擇參考

FILTERSIZEFLOWPORESIZE

FILTERVO1.(T)REF.CHOICE

RANGE

mm(inch)PPi

kg/min

1、澆鑄選用10-

178x178x50(7)25-503<10

25ppi

圖（13）

過(guò)濾箱過(guò)濾板

沫陶瓷過(guò)濾板對(duì)熔體進(jìn)行過(guò)濾，陶瓷過(guò)濾板在二次細(xì)小微粒過(guò)濾

中使用。例如：選擇30—50PPi過(guò)濾板可除去>20um夾雜（渣）。

小時(shí)過(guò)濾能力：55T/h,過(guò)濾效率:75%（>20um）。

鋁液凈化工藝及設(shè)備

在過(guò)去的生產(chǎn)實(shí)踐中，鋁熔體凈化，往往由人工在熔化爐或保溫

爐內(nèi)進(jìn)行，因爐內(nèi)凈化效果不佳、易造成熔體二次污染、同時(shí)，經(jīng)常

開(kāi)啟爐門(mén)，造成爐內(nèi)熱能大量損失，影響爐子熱效率，還影響到安全

生產(chǎn)和工序之間的操作連續(xù)性。為了提高凈化效果和克服上述不足，

近年來(lái)，爐外連續(xù)凈化處理得到迅速發(fā)展。與爐內(nèi)凈化相比，爐外凈

化處理具有凈化效果好，熔體不受二次污染、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、無(wú)公

害，與連續(xù)鑄造相配合，可實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)的連續(xù)化、自動(dòng)化，是熔體

處理和鑄造生產(chǎn)的發(fā)展方向。以下就爐外處理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹；

LFILD熔體凈化法

FILD（Fumtless.In-line.Degassing）法也稱(chēng)無(wú)煙在線(xiàn)除氣法，

由英國(guó)鋁業(yè)公司（BACO）與瑞士高奇電爐公司共同研制，該法的工

作原理是把密封帶加熱裝置的方形t甘堪用隔板分成上下兩層，隔板中

裝有帶凈化劑的氧化鋁小球，熔體通過(guò)上格板時(shí)有氮?dú)夂凸腆w粉末熔

劑吹入進(jìn)行氣固雙重凈化，流過(guò)氧化鋁小球時(shí)被過(guò)濾，該法的環(huán)境無(wú)

污染，金屬收得率提高0.2%，降低熔煉成本。技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表(24)

2、SNIF熔體凈化法

SNIF(SpinningNozzlelnertgasFloatation)稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)噴嘴惰性

氣體浮選法，由美國(guó)聯(lián)合碳化物公司研制，該為密封雙室，雙石墨轉(zhuǎn)

子(每室各一)，沒(méi)有過(guò)濾裝置。主要作用是除去熔體中的氫和堿土

金屬。使用氣體熔劑98%~95%Ar+2%~5%CI2,石墨轉(zhuǎn)子壽命3個(gè)

月、內(nèi)襯壽命6個(gè)月。

3、ALPUR熔體凈化法

ALPUR(Aluminiun)法是法國(guó)普基工業(yè)公司專(zhuān)利產(chǎn)品，開(kāi)始在

法國(guó)皮斯涅公司應(yīng)用，也是利用石墨旋轉(zhuǎn)噴嘴產(chǎn)生微小氣泡凈化原理。

使用介質(zhì)同為97?98%Ar+2?3%。2、除氣效果為60%、去除堿土

金屬效果也非常好。詳見(jiàn)表(24)

4、RDU熔體凈化法

RDU(R叩ipDegassingUnit)即快速除氣裝置，是英國(guó)

FOSECO公司專(zhuān)利產(chǎn)品，也是由石墨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴吹出微小氣泡，增加

了氣-液混合均勻性，提升了凈化效果。使用介質(zhì)為95%Ar+5%CI2,

可去除堿土金屬。工藝參數(shù)詳見(jiàn)表(24)

5、GBF熔體凈化法

GBF(GasBubblingFiltration)即氣泡流過(guò)濾法由FOSECO日

本公司研制，采用特殊旋轉(zhuǎn)噴嘴700r/min,產(chǎn)生1~4mm超細(xì)氣泡，

用氣量少，相當(dāng)于其他方法的30~50%，只用Ar氣，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

凈化室采用SiC-Si3N4材料,不粘鋁、耐腐蝕壽命2?3年。凈化室有

阻尼裝置，工作時(shí)液面平穩(wěn)，渣量小。工藝參數(shù)詳見(jiàn)表(24)

6、MINT熔體凈化法

在線(xiàn)處理裝置實(shí)物.圖(14)

MINT(MeltIn-LineTreatment)全稱(chēng)是熔體爐外連續(xù)在線(xiàn)處理

裝置，由美國(guó)聯(lián)合鋁業(yè)公司發(fā)明。凈化工作室呈錐形，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部分,

錐形工作室底部有若干氣體噴吹小孔，使用少量氯氣，效果良好。工

藝參數(shù)詳見(jiàn)表(24)

一熔體

含量

用氫氣

處理熔

/10C

cm3

g

M理量氣

備注

體量

體

法使用氣

u

處

質(zhì)

或介

i

Kg/m

處理

理

n

n

后

ml

一前

瑞士高

英國(guó).

42?

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0.3

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鋁球

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66

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0.0

轉(zhuǎn)子雙

石墨

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400-60

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373

轉(zhuǎn)子

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轉(zhuǎn)子雙

石墨

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轉(zhuǎn)子

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轉(zhuǎn)子雙

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