发表时间：2020-11-24T06:54:37.237Z 来源：《新型城镇化》2020年16期作者：韩小兵魏小明[导读] 随着铝加工的发展，铝材的应用更加广泛，特别是航空航天、轨道交通、乘用车辆、军工材料及民用产品的开发，为铝材开拓了十分广阔的市场，同时，也对铝材的质量提出了更高的要求。
青海桥头铝电股份有限公司青海 810100
摘要：随着铝加工的发展，铝材的应用更加广泛，特别是航空航天、轨道交通、乘用车辆、军工材料及民用产品的开发，为铝材开拓了十分广阔的市场，同时，也对铝材的质量提出了更高的要求。熔铸是铝材加工的头道工序，目的是为轧制、锻造、挤压生产提供优质锭坯。锭坯的冶金质量先天不足，常使后道工序难于补救，同时，铸锭的质量缺陷也会影响到铸锭和加工产品的成品率。因此，要发挥铝材的潜力，首先应解决好铝熔铸的生产与质量控制，以先进和科学的工艺技术和最低的成本获得高性能、高质量铝合金材料，并使之满足后部工序及最终产品的需要。 关键词：铝合金熔铸技术；发展现状；趋势
1、前言
熔铸冶金质量的提高依靠生产工艺的规范性与科学性，而生产工艺的提升决定于熔铸装备水平先进程
度与配置的合理性。如何节约能源、减轻污染、减少排放、节约与充分利用资源、发展绿铝熔体净化及细化处理、提高生产效率、提高产品性能、降低生产成本、推广铝材应用、开发新产品等都是摆在铝工业面前的永恒话题与面临的重大课题，需要依靠铝熔铸工艺技术的科技进步与技术创新。 2、铝合金熔铸技术发展现状
经过 20 多年的快速发展，熔铸技术已经涉及配料技术、熔炼技术、熔体处理技术、铸造技术、均热技术、锯切技术、检测技术、智能化及自动化技术等多个方面。实际生产中，除一些铸锭质量要求特别高的产品全部采用重熔用铝锭进行配料外，其余多数熔铸产品随着熔体处理技术的发展，均可以直接采用电解铝液进行配料。电解铝液配料技术省去了重熔锭二次重熔的过程，节省了能源，降低了烧损。
常规的燃气和燃油熔炼技术目前在设备熔化能力上均已较好的满足了客户需求，但是在环保和能源利用效率上仍需要进一步提升 ; 而电加热的熔炼技术在环保和降低烧损上有较好表现，但在加热和升温能力上则需进一步加强。目前燃气和燃油熔铝炉大多采用可利用烟气余热的蓄热式烧嘴，而无论是燃气燃油炉还是电炉，在炉底配备电磁搅拌装置已成为了基本配置。另外就是炉内炉外的熔体处理技术，各种技术层出不穷，各有特点。
熔体处理技术
熔体处理是熔铸技术中最重要的一个环节，铝合金熔体内氢含量、碱金属含量和非金属夹杂物含量的多少对产品质量有着至关重要的影响。因此，为了从源头上提高铝合金产品质量，人们开发出了多种铝熔体净化技术。根据铝熔体处理位置不同可分为炉前预处理、炉内处理和炉外在线处理 ; 根据净化机理不同可分为吸附净化技术和非吸附净化技术。吸附净化技术主要是依靠精炼剂( 精炼气体) 或其他介质对铝熔体中的氢和非金属夹杂物进行吸附，达到净化铝熔体的目的 ; 非吸附净化技术是除此之外依靠其他物理化学作用，达到铝熔体净化的目的。
一般在实际应用中，炉前预处理、炉内处理和炉外在线熔体处理根据产品的需求不同可搭配使用，吸附和物理化学作用也是根据铝液的品级要求综合运用，最终以得到满足铸造要求的铝及铝合金熔体为目的。目前一般的高质量铝合金熔体均可以通过在炉前对电解铝液进行预处理，熔炼炉内采用精炼剂或精炼气体精炼，保温炉内采用炉侧旋转除气装置除气精炼，再结合在线晶粒细化、除气和过滤的方法获得。得到高质量的熔体之后，下一个关键技术就是熔体的铸造成型。
东台市安丰中学铸造技术
铸造阶段关系到铸坯的成型，其结晶后的表面质量、组织结构及力学性能直接关系到铸坯质量的高低，因此是另一个至关重要的的环节。目前铸造技术的发展主要集中在铸造质量的提升和铸造安全性的提升两个方面。铸造质量的提升集中在表面质量的改善，锭尾膨胀翘曲的减小，内部组织的细化和
成分的均匀等。常规铸造中大部分铸造技术主要是针对改善表面质量和减少锭尾膨胀、翘曲而开发出来的。
自动化集成技术
铸造完成之后短流程生产的铸轧带材根据产品直接进入轧制阶段，而扁锭和圆锭根据需要会进入到均热、探伤、锯切等工序。铸造之后的均热、探伤、锯切、打标、称重及圆锭特有的堆垛、码料、打捆等工序传统上一般均是由均热炉、锯切机、探伤仪及各种辅助设备各自独立完成的，近些年随着设备自动化、智能化程度的提高及人力成本的增加，铸锭的生产及处理越来越向集成的方向发展。通过自动化集成，车间各工序周转时间可以大大缩短，操作工人显著减少，生产的安全性和可靠性能大大提高。各设备厂家正在积极研发可靠的自动化智能化系统，而目前的自动化和智能化集成主要集中在铸造工序
之后的均热、锯切、探伤等工序，采用辊道、小车、机械臂、智能天车等实现具体操作。
综上，目前的铝加工熔铸技术现状是多种熔铸技术并存，产品质量、环保、节能及安全性的要求进一步提高，新技术不断呈现，落后技术逐步淘汰的全新发展阶段。
3、未来铝熔铸技术发展
全球经济一体化和建立循环经济提出了“3R”的理念，所谓的“３Ｒ”是指减少（Reduce）、再利用（Reuse）和再循环（Recycle）。减少意味着节约资源、节约能源、减少浪费。再利用表示经过修复或补充延长器物的使用寿命。再循环指花费少量的资源和能源使器物重生。针对中国铝熔铸行业的发展现状和特点，笔者根据多年的从业经验总结应该从以下几方面入手，开展技术创新及科研开发工作，根据国内区域特点，改善产业布局，优先发展煤－电－铝－加工一体化的大型产业，由此进行工艺工序的合理布局，以使我国的铝熔铸的技术水平能够跟上世界铝熔铸技术的发展和进步。
节能降耗
节能降耗、降低 CO2 排放已经成为这个时代永恒的话题，在此方面西方发达国家在很多年前已经非常重视，而中国对于铝加工熔铸专业严格算起来是从近几年才开始提上日程，而时下“低碳经济”和“碳关税”等提法更凸显了能源和环保的紧迫性。对于铝熔铸的节能来说，最大的措施是改进产业布局，如果铝合金铸锭全部由电解铝厂采用短流流程生产，则节能效果显著。但针对铝熔铸的各个工序过程来说，熔铝炉的主要节能应该从有效利用烟气余热、改善燃烧技术（包括采用烧嘴形式、空气消耗系数比例调节、改进炉型等）和改进熔炼操作工艺方面入手，采取强有力的措施达到节能效果，尽量采用低 CO2 排放的环保型热媒介。工艺工序
众所周知，要想大跨度的节能降耗，提高生产率，降低产品成本，最有效的途径就是在工艺工序上下
蔡昌健>麦田里的向日葵功夫。另外熔铸冶金质量的提高更多依靠生产工艺的规范性与科学性，而生产工艺的提升决定于熔铸装备水平先进程度与配置的合理性。为满足国内市场对产品质量不断提高的需求，缩短与先进铝加工企业的产品质量差距，加快应用熔铸新技术是历史发展的要求。逐一研究整个工序的工艺合理搭配，优化工艺路线，研究工艺设备选型，达到节能减排、两化融合，为企业创造更大的利润。循环经济
发展再生铝工业的意义主要在于：大幅度降低电能消耗。传统的冰晶石—氧化铝熔盐电解法的缺点之一就是电能消耗大，而再生铝生产的显著特点就是电能消耗低；大幅度节约基建费用；大大减少环境污染，降低了环保费用；再生铝的原料丰富、成分单纯且回收率高。
供配电系统设计
4、结语
熔铸技术在不断获得更高质量铝合金熔体及坯料的基本要求下，需要进一步满足大宗产品生产效率和定制产品质量上的要求。扩大短流程熔铸技术的应用及普及车间自动化智能化的生产可大大提高生产效率，满足大宗产品产量上的需求，同时加快推广最新的熔体净化技术、铸造技术可有效提升定制产品质量上的要求，最后再辅以智能化和自动化集成技术，充分提高车间生产的稳定性、安全性和可靠性，保障车间在环保、节能方面的先进性。
参考文献
刘静安 . 浅议铝合金材料及加工工业与技术发展的动向 [J]. 铝加工,2012(2):1-10.
李明. 国内铝合金熔铸技术[J]. 黑龙江科技信息,2009(3):3.
刘静安 . 铝加工技术发展与挑战 [J]. 中国金属导报 ,2013(2):16-21.
解子征
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议