深度解析铝合金熔化全过程反应设备

2016-12-09 15:37:27来源： 贤集网

铝合金熔炼中比较经济和常用的熔炼方式是燃气炉熔化，要求：快速熔化﹑时间短﹑吸气少。投料的顺序不仅影响熔化效率与合金消耗，也直接影响铝液质量。投料的原则是：先小后大，先易熔后难熔，先少烧损后易烧损，最后进行变质。首先加入小块的回炉料、熔点较低的铝合金锭（如Al-Si合金），然后是体积较大、熔点较高的铝锭和中间合金（如Al-Mn），Mg等容易烧损元素最后加入。

小块回炉料先投在炉底既保护炉体，减轻大块炉料投料时对炉壁冲击，又由于回炉料熔点较低易熔化，对于后续熔化熔点较高的原材料时可以提高熔化效率，最后降温加Mg，降低减少烧损。国内某些车辆配套企业在对铝合金熔炼时就采用这种方式：先将熔化炉进行预热，到达预定温度后开始投料，先加小块回炉料垫底，然后加入大块铝锭，对于易烧损元素加入后直接压入铝液中熔化。

熔化是固体升温变成具有流动性的液体的过程，投料结束后，开始进行熔化。在熔炼过程中，要保证熔化快速均匀，且靠近火焰处的温度较高，达到1200℃以上，为了避免局部过热、温度过高，致使铝合金氧化严重对后期产品精炼带来不便，在熔化过程应进行搅拌，将未融化炉料扒入铝液中，使其基本全部浸入搅拌均匀，避免局部过热。对最后浸入的Mg等元素，火焰不能直接加热熔化，又因为铝液浸入了原材料，使得温度降低，保持Mg等元素在相对较低的温度下熔化，减少了烧损，同时提高了燃烧效率。铝合金在600℃左右开始熔化，升温到660℃全部熔化，控制熔炼温度不超过760℃。

当熔化温度超过770℃时，铝合金的氧化严重，熔炼过程的吸氢和夹渣增多，在浇铸凝固过程出现晶粒粗大，降低机械性能。为了减少铝合金在熔化过程的氧化，在熔炼过程加入0.4%～0.5%的覆盖剂，保护铝合金表面氧化膜不会被破坏，覆盖剂的种类与清渣剂化学成分差不多。

熔炼过程温度控制在720～760℃，待铝锭熔化部分后，加入熔点较高原材料如Si元素及Ti剂，Ti在合金中形成异质晶核，起到细化组织作用，将其压入铝液中熔化，减少烧损。铝锭基本熔化完全后加入易烧损元素Mg﹑Cu等类合金元素，不能加入太早，减少烧损，也不能太晚，影响扩散产生偏析，关闭炉门继续熔炼。

熔炼完全后，铝合金表面有很多浮渣，主要是Al2O3和其它氧化物夹渣，这些细小的夹渣比铝液重，但聚集结块后比重轻，漂浮在表面，需要进行清渣。清渣剂的用量按照0.2%～0.5%加入，均匀洒在铝液表面，并进行浅度均匀搅拌。把渣扒在炉门，关上炉门静置，一方面清渣剂有发热效果，可以熔化粘附在浮渣上面的铝液；另一方面可以有效使渣与铝液分开，有利于扒出铝渣，静置几分钟后平稳将炉门口铝渣扒出。铝合金熔炼是一个很复杂的过程，不同元素由于烧损程度不一致，在扒渣后将铝液转入转浇包之前，需取样进行理化分析，保证每种元素在合格范围内才能放水进入转浇包除气精炼，反之不合格则需进行适当调整。

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