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高溫空氣燃燒改變了傳統(tǒng)燃燒方式,采用煙氣再循環(huán)方式或燃料爐內(nèi)直接噴射燃燒的方式,主要表現(xiàn)為經(jīng)過陶瓷蜂窩體的助燃空氣被預(yù)熱至1000℃以上,以適當(dāng)?shù)乃俣葒娙霠t膛,在高速氣流卷吸、攪拌作用下與爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物混和,空氣中21%的氧被稀釋,在低氧濃度(5%~6.5%)流體中燃燒,在高溫空氣條件下燃燒可實(shí)現(xiàn)低空氣系數(shù)燃燒,減少鋁的氧化燒損。爐眼工應(yīng)迅速準(zhǔn)備鋼釬、塞頭和石棉套,拔出爐眼原有的塞桿,并用鋼釬清理爐眼的,用新準(zhǔn)備好的塞桿、石棉套迅速堵住爐眼,落下澆包,使溜槽內(nèi)鋁液流入渣箱。
鋁合金熔煉工藝
1、 鋁合金分類
鋁合金按用途分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金包括日常使用的鋁合金門窗,航天飛機(jī)的機(jī)構(gòu)材料,根據(jù)不同使用要求可進(jìn)行熱處理和不進(jìn)行熱處理;另一類為鑄造鋁合金,主要包括鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金和鋁稀土合金等。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,鑄造鋁合金根據(jù)各類化學(xué)元素含量多少進(jìn)行分類。爐蓋底圓直徑6233mm,弦高760mm,耐火纖維的總厚度為300mm,此中普鋁層厚度為120mm,高鋁層厚度為180mm。熔煉過程需要根據(jù)實(shí)際的化學(xué)成分進(jìn)行添加或者減少原料用量,有些廠家供應(yīng)的成品鋁錠已經(jīng)含有產(chǎn)品所需要的各種合金元素,熔煉過程基本不需要額外加入其他化學(xué)元素,不需要進(jìn)行配比直接熔煉成鋁液,也沒有加入的順序問題,這類鋁合金適合結(jié)構(gòu)單一的產(chǎn)品。
用純鋁錠為原材料,熔煉過程根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)化學(xué)成分,優(yōu)點(diǎn)是可以熔煉不同牌號(hào)的鋁合金液,能夠適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求,產(chǎn)品類型多種多樣。熔鋁爐熔煉形防護(hù)簾殼是用不銹鋼或冷軋板制成,并經(jīng)表面防腐處理,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是經(jīng)過熱處理鋼帶或纖維布組裝而成,此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)嚴(yán)緊,合理、無噪音,適合空間小、行程大、且運(yùn)動(dòng)快的機(jī)床高備使用。對(duì)鋁合金進(jìn)行熔煉前,按照要求進(jìn)行配料,配料根據(jù)合金牌號(hào),需要考慮新料﹑回爐料﹑中間合金中各種元素熔煉過程的燒損。
鋁合金熔煉中比較經(jīng)濟(jì)和常用的熔煉方式是燃?xì)鉅t熔化,要求:快速熔化﹑時(shí)間短﹑吸氣少。投料的順序不僅影響熔化效率與合金消耗,也直接影響鋁液質(zhì)量。投料的原則是:先小后大,先易熔后難熔,先少燒損后易燒損,后進(jìn)行變質(zhì)。
首先加入小塊的回爐料、熔點(diǎn)較低的鋁合金錠(如 Al-Si 合金),然后是體積較大、熔點(diǎn)較高的鋁錠和中間合金(如Al-Mn),Mg 等容易燒損元素后加入。這樣燒嘴換向時(shí)間也應(yīng)隨工作狀態(tài)變化而變化,優(yōu)化蓄熱體的利用率,使余熱回收達(dá)到更好的效果。小塊回爐料先投在爐底既保護(hù)爐體,減輕大塊爐料投料時(shí)對(duì)爐壁沖擊,又由于回爐料熔點(diǎn)較低易熔化,對(duì)于后續(xù)熔化熔點(diǎn)較高的原材料時(shí)可以提高熔化效率,后降溫加 Mg,降低減少燒損。
國內(nèi)某些車輛配套企業(yè)在對(duì)鋁合金熔煉時(shí)就采用這種方式:先將熔化爐進(jìn)行預(yù)熱,到達(dá)預(yù)定溫度后開始投料,先加小塊回爐料墊底,然后加入大塊鋁錠,對(duì)于易燒損元素加入后直接壓入鋁液中熔化。
鋁合金熔煉工藝2
熔化是固體升溫變成具有流動(dòng)性的液體的過程,投料結(jié)束后,開始進(jìn)行熔化。在熔煉過程中,要保證熔化快速均勻,且靠近火焰處的溫度較高,達(dá)到 1200 ℃以上,為了避免局部過熱、溫度過高,致使鋁合金氧化嚴(yán)重對(duì)后期產(chǎn)品精煉帶來不便,在熔化過程應(yīng)進(jìn)行攪拌,將未融化爐料扒入鋁液中,使其基本全部浸入攪拌均勻,避免局部過熱。對(duì)后浸入的 Mg 等元素,火焰不能直接加熱熔化,又因?yàn)殇X液浸入了原材料,使得溫度降低,保持 Mg 等元素在相對(duì)較低的溫度下熔化,減少了燒損,同時(shí)提高了燃燒效率。 鋁合金在 600 ℃左右開始熔化,升溫到 660 ℃全部熔化,控制熔煉溫度不超過 760 ℃。當(dāng)熔化溫度超過 770 ℃時(shí),鋁合金的氧化嚴(yán)重,熔煉過程的吸氫和夾渣增多,在澆鑄凝固過程出現(xiàn)晶粒粗大,降低機(jī)械性能。1、熔鋁爐出廠時(shí)應(yīng)當(dāng)附有“安全技術(shù)規(guī)范請(qǐng)求的規(guī)劃文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證實(shí)、安全及運(yùn)用修理說明、監(jiān)督查驗(yàn)證實(shí)(安全功能監(jiān)督查驗(yàn)證書)”。為了減少鋁合金在熔化過程的氧化,在熔煉過程加入 0.4%~0.5% 的覆蓋劑,保護(hù)鋁合金表面氧化膜不會(huì)被破壞,覆蓋劑的種類與清渣劑化學(xué)成分差不多。
熔煉過程溫度控制在720~760 ℃,待鋁錠熔化部分后,加入熔點(diǎn)較高原材料如 Si 元素及 Ti劑,Ti在合金中形成異質(zhì)晶核,起到細(xì)化組織作用,將其壓入鋁液中熔化,減少燒損。鋁錠基本熔化完全后加入易燒損元素 Mg ﹑ Cu 等類合金元素,不能加入太早,減少燒損,也不能太晚,影響擴(kuò)散產(chǎn)生偏析,關(guān)閉爐門繼續(xù)熔煉。實(shí)際上無論是中性還是堿性水玻璃,其水解液均呈堿性(pH值=11~12)。