再生铝的熔炼目的及工艺.docx

再生铝的熔炼目的及工艺1、熔炼的目的金属合金熔炼的基本任务就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中，经过加热和熔化得到熔体，再对熔化后 的熔体进行成分调整，得到合乎要求的合金液体并在熔炼过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含量， 使符合规定成分（包括主要组元或杂质元素含量），保证铸件得到适当组织（晶粒细化）高质量合金液由于铝元素的特性，铝合金有强烈的产生气孔的倾向，同时也极易产生氧化夹杂因此，防止和去除气体 和氧化夹杂就成为铝合金熔炼过程中最突出的问题为了获得高质量的铝合金液，对其熔炼的工艺就必须严格把 关，并采取措施从各个方面加以控制2、熔炼工艺铝合金熔炼过程如下：装炉T熔化（加铜、锌、硅等）-扒渣-加镁、铍等-搅拌-取样-调整成分-搅拌-精炼-扒渣-转炉T精炼变质及静置T铸造装炉正确的装炉方法对减少金属的烧损及缩短熔炼时间很重要对于反射炉，炉底铺一层铝锭，放入易烧损料， 再压上铝锭熔点较低的回炉料装上层，使它最早熔化，流下将下面的易烧损料覆盖，从而减少烧损各种炉料 应均匀平坦分布熔化熔化过程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响当炉料加热至软化下榻时应适当覆盖熔剂，熔化过程中应注 意防止过热，炉料熔化液面呈水平之后，应适当搅动熔体使温度一致，同时也利于加速熔化。

熔炼时间过长不仅 降低炉子生产效率，而且使熔体含气量增加，因此当熔炼时间超长时应对熔体进行二次精炼扒渣当炉料全部熔化到熔炼温度时即可扒渣扒渣前应先撒入粉状熔剂（对高镁合金应撒入无钠熔剂）扒渣 应尽量彻底，因为有浮渣存在时易污染金属并增加熔体的含气量加镁与加铍扒渣后，即可向熔体中加入镁锭，同时应加熔剂进行覆盖对于高镁合金，为防止镁烧损，应加入0.002%〜 0.02%的铍铍可利用金属还原法从铍氟酸钠中获得，铍氟酸钠是与熔剂混合加入搅拌在取样之前和调整成分之后应有足够的时间进行搅拌搅拌要平稳，不破坏熔体表面氧化膜取样熔体经充分搅拌后，应立即取样，进行炉前分析调整成分当成分不符合标准要求时，应进行补料或冲淡熔体的转炉成分调整后，当熔体温度符合要求时，扒出表面浮渣，即可转炉熔体的精炼变质成分不同，净化变质方法也各有不同铸造铝合金熔炼、浇注操作规程 作者:YHJX 2005-9-19 来自：转载/杨红军1 铝合金的熔化1．1 坩埚、锭模及熔炼工具的准备1．1．1 石墨坩埚的准备：1．1．1．1 根据熔化量的多少选用容量适当的坩埚；1. 1. 1. 2新坩埚使用前，应由室温缓慢升温至900°C进行焙烧，以去除坩埚的水分并防止炸裂；1．1．1．3 旧坩埚（注意同一个坩埚不能用于熔化不同牌号的合金）使用前应检查是否损坏，清除表面熔渣和其它脏 物，装料前预热到 250~300C。

1. 1. 2 铁质坩埚一般采用球铁坩埚，也可用铸钢（或钢板焊接）坩埚为提高坩埚使用寿命，其外表面可进行液体渗 铝处理1. 1. 3 坩埚、锭模及熔炼工具，使用前应将残余的金属、氧化皮等杂物清除干净1. 1. 4新坩埚及有锈蚀污物的旧坩埚，使用前应吹砂或用其它方法清除干净，并加热到700〜800C，保温2〜4小时， 以除去坩埚吸附的水分及其它化学物质1. 1. 5 铝镁系合金的熔炼工具，使用前应在光卤石等溶剂中洗涤干净1. 1. 6 坩埚、锭模、熔炼工具使用前应涂防护涂料搪衬的保温坩埚重复使用时，可不涂防护涂料1. 1. 6. 1 涂料成分可按表 1 中的规定：表 1 坩埚和工具用涂料代号名称成分配比（重量百分比）%118>氧化锌滑石粉水玻璃水T03涂料三号25 〜30/3〜5余量T04涂料四号/20 〜3061. 1. 6. 2 涂料的配制：涂料成分中的所有固体组元，配制前应磨碎，并经过100〜140目过筛，然后混合均匀使用 时，先将水玻璃倒入80〜100C的热水中搅拌均匀，加入固体组元后再搅拌均匀，冷却后备用配好后的涂料停放时间 一般不超过 8 小时1. 1. 6. 3将坩埚、锭模、熔炼工具预热到180〜250C，涂以防腐涂料。

1. 1. 7 用于保温的碳素钢板焊接坩埚，其内表应用耐火材料搪衬耐火材料可按表2中的规定：表 2 耐火材料成分配比成分（重量百分比）%耐火熟粘土石英砂耐火土水453520适量（另加）1 . 2 原材料1. 2. 1配制铝合金所用的金属材料应符合QB004《原材料技术条件及验收标准 >标准》中的规定1. 2. 2配制涂料、搪衬、精炼用剂所用的辅助材料也应符合QB004中的规定1. 3 中间合金的配制：铝基中间合金的配制工艺及配料系数见表3及表4：表 3 常用中间合金的配制工艺参数名称代号成分/%原材料块度/mm加入温度/C浇注温度/C铝铜AlCu50含 Cu： 48~52电解铜〜100x100850~950700~750铝锰AlMn10含 Mn： 9~11金属锰10~15900〜1000850~900表 4 常用中间合金的配料系数序号合金代号各炉料的配制系数铝锭锰铜01AlCu50100/10002AlMn1010011.11/1．3．1 铝铜中间合金熔炼工艺：1．3．1．1 将配制好的炉料充分预热；1．3．1．2将 10~15%的铝及全部铜装炉，随着铜的熔化，分批将剩余铝锭加入熔炉，并充分搅拌，至全部熔化；1. 3. 1. 3在700°C左右加入精炼剂（用量按各种精炼剂使用要求配加，如使用AWJ-3精炼剂，加入量为0.5~0.8%） 进行除气精炼处理，扒渣后浇锭（锭厚＜25mm）o1 . 3. 2 铝锰中间合金熔炼工艺：1. 3. 2. 1 将配制好的炉料充分预热；1. 3. 2. 2在石墨坩埚内将75%左右的铝锭熔化，并过热到900~1000C；1. 3. 2. 3 分批加入锰，每加入一批后，以石墨棒充分搅拌，待熔化后，加入下一批，最后加入余下的铝；1. 3. 2. 4熔化完后，在850C左右加入精炼剂（用量按要求进行配加，如AWJ-3精炼剂加入量为0.5~0.8%）除气精 炼处理后静置5~10分钟浇锭。

为防止锰的偏析，浇锭前要充分搅拌，并应尽快浇注完毕（锭厚＜25mm）1. 4 铝合金的配制配制铝合金采用金属锭、中间合金及回炉料，也可使用各种牌号的预制合金锭1. 4. 1 装料前必须去除炉料表面上的锈迹、泥砂等污物1. 4. 2 回炉料分为三级：表 5 回炉料的分级、应用及最大回用量级别分类熔 炼 .、几刖 的 预 加用途回 用 量级不 是 因 化 学 成 分清 除 油 污、 泥 沙、 杂可直接用作所有类别工作合金的回炉料%报 废 的 铸 件， 金 属 型 铸 件 的 浇 冒口， 砂 型 铸 件 的 冒口质 及 苴 其 附 属 物级砂 型 铸 件 的 浇 道, 坩 埚 底 部 的 剩 料, 因 化 学 成 分 报 废 的 铸除 去 砂、 杂 物, 可 考 虑 喷 砂 处 理， 并 补 加 所 需 元 素可直接用做II、III类铸件的合金的回炉料%件级溅 屑、 铸 件 飞 和 碎 小 的 废 料分 离 处 理， 除 去 物 及 泥 沙用于无气密性要求，或化学成分范围较宽的合 金%注：（1）当铸件有特殊要求时（如针孔度等），回炉料的用量应酌情减少，如气缸铸件应低于40%；（2） 当各级回炉料搭配使用时，回炉料的总量<80%，其中，三级回炉料<10%,二级回炉料<50%o（3） 回炉料应按牌号分开堆放，成分不清的需经重熔后分析成分方可用于配料。

1．4．3 炉料计算：1．4．3．1 元素含量计算法，按表6 举例说明：表 6 炉料的计算程序实例（一）计算程序举例1 •确定熔炼 要求：A. 合金牌 号B • 所需合 金液重量C • 所用炉料的成分1 •以熔炼ZL104合金80 kg为例（配料计算取技术要求的平均值）：Si： 9%, Mg： 0.27%，Mn： 0.4%, Al： 90.33%，杂质 Fe<0.6%Al-Mn 合金：Mn10%，Fe<0.3；镁锭:Mg99.8%；铝锭:A199.5%，Fe<0.3% 回炉料：P=24 kg,占总量的 30%，成分为：Si9.2%,Mg0.27%,Mn0.4%,Fe<0.4%2•确定元素 的烧损量：E2•各元素的烧损量按表9中选取，必要时根据生产实际加以调整举例：ESi:1%, EMg:20%, EMn:0.8%, EAl:1.5%3 •计算100 kg炉料各元 素的需要量Q：Q=a（1-E）3. 100 kg炉料中，各元素的需要量Q：QSi=9%x100/(1-1%)=9.09 k QMn=0.4%x100/(1-0.8%)=0.40 kQMg=0.27%x100/(1-20%)=0.34 kg QAl=90.33%x100/(1-1.5%)=91.7 kg4 .根据熔制 合金的实际 含量W,计算 各元素的需 w 且要 量A=W/100xQ4•熔制80 kg合金实际所需元素量A：ASi=80/100xQSi=80/100x9.09=7.27 kgAMg=80/100xQMg=80/100x0.34=0.27 kgAMn=80/100xQMn=80/100x0.4=0.32 kgAAl=80/100xQAl=80/100x91.7=73.37 kg5 •计算回炉 料中各种元 素的含有量B5. BSi=24x9.2%=2.21 kgBMg=24x0.27%=0.07 kBMn=24x0.4%=0.1 kBAl=24x90.16%=21.64 k6 .计算应加 的新元素含 量 C： C=A-B6. CSi=ASi-BSi=7.27-2.21=5.06 k CMg=AMg-BMg=0.27-0.07=0.20 kCMn=AMn-BMn=0.32-0.1=0.22 k CA上AAl-BAl=73.37-21.64=51.73 k7 •中间合金 量 D： D=C/F(F:元素含 量)，带入的 铝量 ：MAl=D-C7.相应于新加入的元素量所应补加的中间合金量：D(Al-Mn)=CMn/10/100=0.22x100/10=2.2 k带入的铝:M(Al-Mn)=D-C=2.2-0.22=2.08 k8 •应补加的纯铝GAl8. GA上AAl-[M(Al-Mn)+BAl]=73.37-(2.08+21.64)=49.65 k9 •计算炉料总重W9. W=GAl+(Al-Mn)+Si+Mg+P=49.65+2.2+5.06+0.20+24=81.11 k10.核算杂质 含量U(以铁 为例)10. U=GAlx0.3%+D(Al-Mn)x0.3%+Px0.4%=49.65x0.3%+2.2x0.3%+24x0.4%=0.25 kUFe=0.25/80x100/100=0.3125%1．4．3．2 炉料配比系数法：按表7 举说明：表 7 炉料的计算程序实例计算程序举例1.确定熔炼要求：A. 合金牌号B.。