鋁合金板錠鑄造工藝技術(shù)操作規(guī)程

1、鋁合金板錠鑄造 工藝技術(shù)操作規(guī)程一 工藝流程不合格精煉劑/N2、CCl4精煉CCl4+N2合格配料、熔煉攪拌、扒渣取樣分析爐內(nèi)精煉、溫度調(diào)整及靜置變質(zhì)處理在線除氣陶瓷板過(guò)濾鑄 造鑄造前的準(zhǔn)備：設(shè)備檢查及工具準(zhǔn)備鋸 切成品鑄錠檢驗(yàn)、稱重、標(biāo)識(shí)入 庫(kù)調(diào)整成分AlTiB絲頭尾料、廢品二 工藝操作1 鑄造工藝參數(shù)（詳見附表）2 鑄造前的準(zhǔn)備（1）上崗前要穿戴好勞保用品。（2）查看上班記錄及當(dāng)班工藝卡片，明確當(dāng)班工作任務(wù)。（3）檢查鑄造井、在線精煉裝置、過(guò)濾盆、Al-Ti-B絲喂料機(jī)等是否正常，水盤翻板開啟是否正常，底座升降是否正常，石墨轉(zhuǎn)子及加熱套管是否正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。（4）檢查液壓站油泵、冷

2、卻水泵、控制操作臺(tái)是否正常，水閥門是否靈活、可靠，結(jié)晶器各進(jìn)水管是否連接可靠、無(wú)漏水，檢查結(jié)晶器油潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。（5）檢查制氮機(jī)組的氮?dú)猓ɑ驓鍤馄浚┘兌燃皦毫κ欠穹弦?。?）準(zhǔn)備好生產(chǎn)所需導(dǎo)流管、浮漂、石棉繩、潤(rùn)滑油、硅酸鋁巖棉等材料。（7）將渣箱吊放至在線除氣及過(guò)濾箱緊急排放口下。（8）做好各種工器具的除銹、預(yù)熱工作，確保加入的原材料干燥。（9）結(jié)晶器檢查檢查結(jié)晶器的形狀尺寸，若尺寸誤差超出要求范圍，應(yīng)及時(shí)調(diào)正。檢查結(jié)晶器水孔是否堵塞，若堵塞，用細(xì)鋼絲將水孔內(nèi)的雜物捅掉，使其保持暢通。檢查冷卻水溫、水壓和流量是否正常，看泄流閥工作是否正常。檢查鑄造水盤翻板上的螺絲是

3、否緊固，清理干凈翻板上的雜物。檢查活動(dòng)溜槽導(dǎo)流管安裝尺寸是否符合要求。（10）將結(jié)晶器安裝平穩(wěn)牢固，確保結(jié)合部位密封嚴(yán)實(shí)，不漏水。（11）檢查結(jié)晶器內(nèi)壁是否光滑，若不光滑，用濕布蘸柴油擦洗并用細(xì)紗布打磨光滑，然后用毛刷在結(jié)晶器內(nèi)壁均勻涂上一層潤(rùn)滑油。引錠頭上表面涂刷潤(rùn)滑油。（12）啟動(dòng)液壓系統(tǒng)電源，關(guān)上井蓋，使底座上升到結(jié)晶器內(nèi)20mm左右。（13）用石棉繩將結(jié)晶器與引錠頭之間的縫隙塞緊壓平。（14）將氮?dú)?CC4管路和在線精煉裝置連接牢靠，檢查在線精煉裝置是否漏氣。（15）陶瓷過(guò)濾板必須加熱至600以上方可使用，安裝時(shí)一定要將其四周塞實(shí)，加上壓鐵，以防在澆鑄過(guò)程中浮起。（16）在過(guò)濾盆和在線

4、除氣裝置之間的流槽中安放好過(guò)濾網(wǎng)。（17）調(diào)整活動(dòng)溜槽位置，使導(dǎo)流管口正對(duì)結(jié)晶器底座中央，然后用硅酸鋁巖棉和過(guò)濾布將活動(dòng)流槽和過(guò)濾盆連接密封好。（18）調(diào)整好Al-Ti-B絲喂料機(jī)喂料速度，喂料量按技術(shù)要求進(jìn)行控制。（19）查看鋁液成分、溫度及靜置時(shí)間是否符合鑄造工藝要求。3 鑄造開頭操作（1）打開爐眼，放出鋁液，換上新塞子。（2）啟動(dòng)Al-Ti-B絲喂料機(jī)，使Al-Ti-B絲均勻地熔化在鋁液中。（3）打開氮?dú)猓ɑ驓鍤猓╅y門，調(diào)整好壓力，啟動(dòng)在線精煉裝置。鑄造前5分鐘將除氣裝置的轉(zhuǎn)子提前落下放入箱體內(nèi)。（4）進(jìn)行開頭作業(yè)時(shí)采用低冷卻水壓、慢供流、低鋁水平控制，這樣可以防止因流量過(guò)大、過(guò)快造成漏

5、鋁或懸掛。（5）在打底操作時(shí)，鋁液溫度不宜太低，以防導(dǎo)流管出鋁孔堵塞，若堵塞時(shí)可用釬子及時(shí)捅開。打開供水蝶閥并調(diào)整好流量，調(diào)整回水閥開度。打底時(shí)的水量為正常水量的1/3-1/2。（6）鋁液進(jìn)入結(jié)晶器后，迅速用預(yù)熱的渣鏟將底座上的鋁液攤平，當(dāng)結(jié)晶器內(nèi)的鋁液高度沒過(guò)石棉繩時(shí)，停止供流，打出氧化渣。停留5-10秒，待周圍金屬開始凝固后，按下降按鈕，逐漸加大冷卻水量，并觀察小面下降情況，小面正常下降后慢慢提起控流釬子，繼續(xù)開始供流鑄造。鑄造開始時(shí)，開車不宜過(guò)早或過(guò)晚，以防漏鋁或扁鑄錠四周懸掛；供流速度不宜太快。（7）當(dāng)金屬水平控制平穩(wěn)后，將流盤中的手動(dòng)控制塞從熔體中提出，而改用浮漂漏斗自動(dòng)控制液流。（

6、8）當(dāng)浮漂穩(wěn)定后，增大水量，澆鑄速度逐漸轉(zhuǎn)入正常。正常鑄造時(shí)要控制好流量，保持好流槽內(nèi)的液面高度，控制結(jié)晶器內(nèi)鋁液面距結(jié)晶器大面上沿34cm。4 正常鑄造（1）在鑄造過(guò)程中，按要求控制調(diào)整好澆鑄溫度，同時(shí)要經(jīng)常查看扁鑄錠的外觀質(zhì)量，根據(jù)鋁液溫度和扁鑄錠的外觀質(zhì)量來(lái)調(diào)控鑄造速度、冷卻水量。要提高澆鑄速度，應(yīng)先增加水量再提高速度；降低澆鑄速度，先降低速度再減少水量。注意調(diào)整速度應(yīng)緩慢。（2）鑄造過(guò)程中及時(shí)用渣鏟將在線除氣室內(nèi)的細(xì)小夾雜物和鋁渣清出。（3）澆鑄時(shí)，如發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器有漏鋁現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)迅速處理。若無(wú)法處理時(shí)應(yīng)迅速用堵塞將該結(jié)晶器對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流管堵死。（4）正常鑄造時(shí)，定時(shí)加油對(duì)扁錠進(jìn)行潤(rùn)滑以提高扁

7、錠的表面質(zhì)量。（6）澆鑄過(guò)程中，應(yīng)始終保持液面平穩(wěn)，不得隨意攪動(dòng)流槽、結(jié)晶器內(nèi)的鋁液，防止破壞液面而產(chǎn)生夾渣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器表面（主要是四角和兩小面處）存在凝鋁時(shí)，要用熱渣鏟沿凝鋁的底部輕輕將凝鋁撈出。（7）澆鑄過(guò)程中，鑄造溫度每半小時(shí)測(cè)量調(diào)整一次，保持活動(dòng)溜槽內(nèi)鋁液溫度在690710范圍內(nèi)。（8）在鑄造過(guò)程中，嚴(yán)禁向熔煉爐內(nèi)投放任何物料和操作，不能震動(dòng)流槽和在附近打掃衛(wèi)生。（9）正常鑄造時(shí)分別在鑄造長(zhǎng)度的2m、4m位置各取光譜分析樣品一個(gè)。5 收尾操作（1）鑄造接近鑄造長(zhǎng)度時(shí)，開始報(bào)警，各位置操作均作好準(zhǔn)備。達(dá)到鑄造長(zhǎng)度后，堵上爐眼。 （2）當(dāng)活動(dòng)溜槽內(nèi)金屬液流完后，停止鑄機(jī)，取出浮漂，用鐵釬

8、及時(shí)清理導(dǎo)流管內(nèi)殘鋁。指揮天車吊走活動(dòng)溜槽，打凈結(jié)晶器內(nèi)鋁液表面浮渣并及時(shí)清理活動(dòng)溜槽,涂刷滑石粉（或不粘鋁涂料）。（3）收尾前不許清理流槽內(nèi)的鋁渣。（4）待澆口部完全凝固后，將扁鑄錠快速下降，冷卻3-5分鐘后關(guān)閉進(jìn)水閥門。需要回火處理的合金，待主機(jī)停止下降后同時(shí)關(guān)閉冷卻水，使板錠自然5-8分鐘時(shí)間后，再將板錠下降。注意避免將水盤中的積水淋到澆口處。（5）打開翻蓋,指揮天車用專用吊具按吊運(yùn)規(guī)程將扁鑄錠從井中吊出，放到指定位置。（6）蓋上水套翻板，將底座升置井口位置。（7）澆鑄結(jié)束后應(yīng)提出石墨轉(zhuǎn)子，并繼續(xù)通以1m3/h的氮?dú)猓ɑ驓鍤猓┮苑姥趸?，待冷卻后再停止氮?dú)猓ɑ驓鍤猓?。?）對(duì)于在線除氣裝置

9、內(nèi)的鋁液，如繼續(xù)生產(chǎn)，則送電保溫；如停止?jié)茶T，則將其排放至渣箱內(nèi)。6 鋸切：（1）了解當(dāng)班生產(chǎn)任務(wù)及所鋸扁鑄錠長(zhǎng)度,并調(diào)整好定尺。切頭控制在300mm，切尾控制在150mm。（2）指揮天車用專用吊具將扁鑄錠吊放到鋸床平臺(tái)的輸送軌道上。（3）按輸送按鈕,把扁鑄錠輸送到規(guī)定位置,啟動(dòng)測(cè)壓緊油缸，將板錠調(diào)正；啟動(dòng)壓下油缸將板錠壓住，啟動(dòng)鋸床。（4）按進(jìn)鋸按鈕進(jìn)行鋸切, 鋸切完后,將鋸片退回，輸出扁鑄錠切頭，準(zhǔn)備下次鋸切。（5）把鋸切完的扁鑄錠送出,再指揮天車將扁鑄錠吊放到指定位置。（6）把切頭吊放到指定位置。（7）扁錠打印：用打印錘在扁鑄錠澆口部端面打印鋁合金的牌號(hào)、批號(hào)、扁鑄錠順序號(hào)等標(biāo)記。7 清

10、理工作（1）及時(shí)打掃設(shè)備及環(huán)境衛(wèi)生，把鋁屑、鋁渣和切頭吊運(yùn)至指定位置。（2）把所有工具收放到工具箱內(nèi)或工具架上。（3）及時(shí)認(rèn)真準(zhǔn)確規(guī)范填寫生產(chǎn)記錄，做好交接班工作。 附件2 板錠彎曲的原因分析及處理措施 圖1 緩慢性彎曲 圖2 位移性彎曲一 彎曲的成因1 緩慢性彎曲的成因。鋁合金扁錠緩慢性彎曲的成因主要有兩點(diǎn)：（1）扁錠的引錠頭放置得不平穩(wěn)，其相對(duì)的兩個(gè)大面或側(cè)面在與底座接觸時(shí)不在同一水平面上，呈現(xiàn)出一側(cè)高、一側(cè)低的狀況。事實(shí)上，這種不平穩(wěn)也是極其微小的，肉眼很難察覺，但通過(guò)水平尺等測(cè)量?jī)x器可以測(cè)量出來(lái)。這種微小的不平穩(wěn)勢(shì)必導(dǎo)致結(jié)晶器內(nèi)相對(duì)的兩個(gè)大面或側(cè)面之間的鋁液量產(chǎn)生差別，在冷卻強(qiáng)度相同的

11、情況下，偏高的一面鋁液量少、先凝固，偏低的一面鋁液量多、后凝固，結(jié)晶速度也就產(chǎn)生了微小差別，在鑄造應(yīng)力和自身重力的作用下，扁錠便向鋁液量多的一側(cè)產(chǎn)生微小彎曲，隨著鑄造過(guò)程的進(jìn)行，扁錠的長(zhǎng)度逐漸增加，這種微小彎曲逐漸累積顯現(xiàn)出來(lái)便形成了緩慢性彎曲。（2）在澆鑄過(guò)程中，由于冷卻水中的泥沙等雜物將結(jié)晶器水套的水眼堵塞導(dǎo)致扁錠相對(duì)的兩個(gè)大面或兩個(gè)側(cè)面冷卻強(qiáng)度產(chǎn)生差別，冷卻強(qiáng)度大的一面先凝固，冷卻強(qiáng)度小的一面后凝固，在鑄造應(yīng)力和自身重力的作用下，扁錠便向冷卻強(qiáng)度小的一側(cè)產(chǎn)生微小彎曲，隨著鑄造過(guò)程的進(jìn)行，扁錠的長(zhǎng)度逐漸增加，這種微小彎曲逐漸累積顯現(xiàn)出來(lái)便形成了緩慢性彎曲。2 位移性彎曲的成因。鋁合金扁錠位

12、移性彎曲的成因有三點(diǎn)：（1）扁錠的引錠頭放置得不平穩(wěn)，其底部與底座接觸不完全，有間隙。隨著鑄造過(guò)程的進(jìn)行，扁錠的長(zhǎng)度逐漸增加，自重越來(lái)越大，一旦引錠頭產(chǎn)生晃動(dòng)，此時(shí)扁錠重心就會(huì)突然偏離支撐點(diǎn)，從而產(chǎn)生明顯的彎曲。（2）扁錠底部與引錠頭接觸面積小。生產(chǎn)扁錠的引錠頭是平底長(zhǎng)方形。鋁液在引錠頭處受冷凝固時(shí)，中心部位先凝固再向周圍流動(dòng)填充，由于凝固在短的時(shí)間完成，受金屬流動(dòng)性及冷卻水產(chǎn)生氣體的影響，鋁液凝固收縮后不可能完全充滿引錠頭，因此扁錠的底端形狀呈圓弧形，這相當(dāng)于扁錠只有一個(gè)面積較小的弧底與引錠頭接觸作為支撐點(diǎn)，穩(wěn)定性差，如圖3a 所示。隨著鑄造過(guò)程的進(jìn)行，扁錠的長(zhǎng)度逐漸增加，自重越來(lái)越大，一旦

13、扁錠重心偏離支撐點(diǎn)，就會(huì)使扁錠產(chǎn)生彎曲。（3）打底操作時(shí)，扁錠底部中間部位漏鋁。扁錠澆鑄時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)打底階段，底打得好，扁錠彎曲的可能性就越小。扁錠的底很薄，只有35cm 厚，而且是在較短的時(shí)間內(nèi)靠自然冷卻完成，底部中心部位尚未完全凝固成形，抗熱沖擊能力較差。開車下降后，中心部位始終受較高溫度鋁液的沖擊，很容易被沖破而形成底部漏鋁。高溫度鋁液沖破底部后，由于可填充空間小而冷卻強(qiáng)度又大，鋁液流動(dòng)性變差，再次受冷凝固形成花生米大小的扁顆粒狀“小鋁豆”，破壞了底部支撐，如圖3 所示。在鑄造過(guò)程的初始階段，隨著扁錠長(zhǎng)度的逐漸增加，自重越來(lái)越大，高溫未完全冷卻的“小鋁豆”變形抗力小，被扁錠自重壓得越來(lái)

14、越扁。隨著鑄造過(guò)程的進(jìn)行，“小鋁豆”冷卻過(guò)程中變形抗力逐漸增加，當(dāng)其厚度不再被扁錠壓扁時(shí)，使扁錠重心向沒有“小鋁豆”或“小鋁豆”較少的一側(cè)產(chǎn)生偏離，從而使扁錠產(chǎn)生彎曲。圖3 扁錠底部漏鋁情況a b圖4 增大扁錠底部支撐面積示意圖二 預(yù)防及改進(jìn)措施根據(jù)扁錠彎曲的成因，我們通過(guò)討論分析、有針對(duì)性地采取了以下措施：1 增大引錠頭對(duì)扁錠底部的支撐面積。采取的措施主要有兩項(xiàng)：在引錠頭中部鋪墊一塊3mm 厚的約占引錠頭1 / 2 面積的硅酸鋁纖維板；在未鋪墊硅酸鋁纖維板之前，扁錠的底端只有一個(gè)面積較小的支撐點(diǎn)，而在鋪墊硅酸鋁纖維板之后，鑄造時(shí)鋪墊有硅酸鋁纖維板的地方就形成凹空，扁錠端頭出現(xiàn)兩條支撐線并凝固

15、形成支撐環(huán)，如圖3b 所示。而且鋪墊硅酸鋁纖維板后，底部熱傳導(dǎo)減緩，溫度較鋪墊前偏高，相應(yīng)地延長(zhǎng)冷卻凝固時(shí)間延長(zhǎng)，收縮應(yīng)力減小、鋁液補(bǔ)縮更加充分，使扁錠底端的圓弧變得較為平緩，底部與引錠頭的接觸面積變大，底部支撐面積明顯增大，有效地減輕了因重心偏移而引起的位移性彎曲。在扁錠打底階段，適當(dāng)減小冷卻強(qiáng)度，延長(zhǎng)冷卻凝固時(shí)間，可以起到減小收縮應(yīng)力、增加鋁液補(bǔ)縮的作用，使扁錠底端的圓弧變得較為平緩，底部與引錠頭的接觸面積變大，增大了底部的支撐面積。2 采取綜合性措施，防止打底操作時(shí)漏鋁。扁錠底部中心部位抗熱沖擊能力較差。開車下降后，由于液穴的存在，中心部位溫度始終較高，如果操作控制不當(dāng)（澆鑄溫度偏高、鋁液供流量偏大、下降速度偏快、冷卻強(qiáng)度太大），底部中心部位很容易被沖破而漏鋁，形成二次打底、最終造成彎曲。而要防止扁錠底部中心部位漏鋁，必須采用綜合性的防范措施，這些措施主要包括：降低澆鑄溫度，以3003鋁合金扁錠為例，將澆鑄溫度從原來(lái)的690700 左右降低到680690；在澆鑄初始階段，可采取控制鋁液供流分配量，用特制加長(zhǎng)的接鋁渣鏟將高溫鋁液由中心向四周分流等辦法以減小高溫鋁液?jiǎn)渭儗?duì)凝固成形薄弱部位扁錠底部中心區(qū)域的熱沖擊；適當(dāng)延長(zhǎng)扁錠底部結(jié)晶凝固時(shí)間，推遲開車下降時(shí)間。將澆鑄初期的下降速度由4045mm/min下調(diào)至3540mm/min，等等。3 由于冷卻