氣滑圓錠鑄造工藝流程課件

氣滑圓錠鑄造工藝流程及設(shè)備

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氣滑圓錠鑄造工藝流程及設(shè)備

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**第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成

第三部分氣滑圓錠鑄造工藝流程

第四部分氣滑圓錠質(zhì)量缺陷及控制措施

第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

第二部分氣1、鋁及鋁合金圓鑄錠氣滑鑄造（AirSlip）工藝控制研究。通過(guò)采用目前世界上先進(jìn)的氣滑鑄造（AirSlip）工藝，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效提高多品種產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)能降耗。第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1、鋁及鋁合金圓鑄錠氣滑鑄造（AirSlip）工藝控制研究。2、豎井生產(chǎn)線全計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用。

信息采集控制系統(tǒng)，選用WAGSTAFFAUTOCAST自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)對(duì)鑄造流程進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)控對(duì)豎井生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)全自動(dòng)控制，對(duì)保證氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)取得高質(zhì)量的產(chǎn)品、低能耗、高成品率等鑄造產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)起決定性作用。2、豎井生產(chǎn)線全計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用。3、豎井生產(chǎn)線自診斷決策計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)豎井生產(chǎn)線的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)、實(shí)時(shí)采集、分析，及時(shí)捕捉生產(chǎn)規(guī)律，自動(dòng)控制工藝參數(shù)、生產(chǎn)過(guò)程。3、豎井生產(chǎn)線自診斷決策計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。4、豎井生產(chǎn)線系統(tǒng)配置優(yōu)化。由于氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝是第一次投入運(yùn)行，掌握理論工藝參數(shù)是否能夠達(dá)到實(shí)際鑄造產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)豎井生產(chǎn)線各工藝參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)試及仿真研究。并根據(jù)研究結(jié)果修訂設(shè)計(jì)的邊界條件，對(duì)氣滑鑄造（AirSlip）工藝各參數(shù)的配置進(jìn)行優(yōu)化。4、豎井生產(chǎn)線系統(tǒng)配置優(yōu)化。5、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)。WAGSTAFFAUTOCAST自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、處理采用SCAND系統(tǒng)用來(lái)控制涉及半連續(xù)鑄造的流程變量。系統(tǒng)使用遠(yuǎn)程安裝，架式固定計(jì)算機(jī)部件。所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)視都能在單一的地點(diǎn)完成。通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與各節(jié)點(diǎn)PLC、HMI通訊，實(shí)現(xiàn)高速（10M/100M）、實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)工藝的變化。5、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)。6、鑄造設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)。豎井生產(chǎn)系統(tǒng)原設(shè)計(jì)混合爐的傾動(dòng)由操作臺(tái)手動(dòng)控制，經(jīng)架設(shè)工業(yè)DH+網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)后，整個(gè)豎井生產(chǎn)系統(tǒng)所有設(shè)備均在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上完成，只需在HMI上輕點(diǎn)一下，即可完成一個(gè)完整的鑄次生產(chǎn)。6、鑄造設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)。關(guān)鍵技術(shù)：（1）鋁合金圓錠豎井半連續(xù)氣滑鑄造（AirSlip）理論。鋁合金圓錠氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)過(guò)程采用680--710℃的合金鋁液在帶有水、氣、油配置的結(jié)晶器內(nèi)，由晶粒結(jié)合成晶枝最后相變?yōu)楣虘B(tài)金屬。經(jīng)過(guò)配料、精煉、除渣、靜置后的電解原鋁液，在計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC控制液壓比例閥開(kāi)度，達(dá)到自動(dòng)平穩(wěn)控制澆濤平臺(tái)液位，合金鋁液平穩(wěn)加注到水冷油潤(rùn)滑結(jié)晶器內(nèi)，形成預(yù)定外形尺寸的固態(tài)鋁合金。關(guān)鍵技術(shù)：（1）鋁合金圓錠豎井半連續(xù)氣滑鑄造（AirSlip合金鋁液在水冷結(jié)晶器內(nèi)只與潤(rùn)滑油接觸，不和結(jié)晶器內(nèi)的石墨環(huán)表面接觸。在液態(tài)鋁液下面是一個(gè)周?chē)鸀楣虘B(tài)、中間為液態(tài)的漏斗形的“液穴”。在液穴的底部是水冷結(jié)晶后的固態(tài)鑄錠，隨著鋁液的不斷流入和液——固相變的連續(xù)發(fā)生，根據(jù)選用的結(jié)晶器形狀，就會(huì)鑄造出各種外形的產(chǎn)品。

合金鋁液在水冷結(jié)晶器內(nèi)只與潤(rùn)滑油接觸，不和結(jié)晶器內(nèi)的石墨環(huán)表鋁合金豎井鑄造鋁液相變主要分為三個(gè)階段：（一）最初鑄模冷卻區(qū)。在此階段液態(tài)鋁液開(kāi)始與鑄模冷卻水接觸。接近鑄模的鋁液由于將熱量傳遞給冷卻水，開(kāi)始形成一層金屬殼或金屬薄皮。此結(jié)晶區(qū)的長(zhǎng)短與水冷強(qiáng)度相一致。鋁合金豎井鑄造鋁液相變主要分為三個(gè)階段：（二）緩慢冷卻區(qū)。在此結(jié)晶區(qū)內(nèi)由于鋁液與結(jié)晶器噴射出的冷卻水距離變遠(yuǎn)，熱傳遞效果變差，使得液穴內(nèi)部鋁液在不斷冷卻結(jié)晶后使得結(jié)晶速度放慢。但晶體在此階段仍處于不生產(chǎn)中。鑄錠結(jié)晶后的固態(tài)外殼仍然會(huì)不斷變厚。（三）超前冷卻區(qū)。在這個(gè)階段，冷卻水高速?lài)娚涞借T錠表面，使液穴內(nèi)部熱量迅速傳遞到水中。根據(jù)不同的冷卻水量、水溫、鑄造速度、合金特性決定鑄錠內(nèi)部相變速度。（其中鑄造速度和合金特性是影響產(chǎn)品成形的決定性因素）在上述任意一個(gè)結(jié)晶區(qū)，液態(tài)/固態(tài)鋁均不與水冷卻結(jié)晶器內(nèi)表面接觸。（二）緩慢冷卻區(qū)。在此結(jié)晶區(qū)內(nèi)由于鋁液與結(jié)晶器噴射出的冷卻水通過(guò)計(jì)算機(jī)（軟件）、PLC（軟件）、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、傳感、檢測(cè)、執(zhí)行等軟硬件技術(shù)的結(jié)合，精確完成復(fù)雜的氣滑鑄工藝?yán)碚搶?duì)設(shè)備、控制等的要求。在結(jié)晶器內(nèi)表面安裝有透氣性良好的石墨環(huán)，通過(guò)鑄井平臺(tái)上各管路系統(tǒng)將潤(rùn)滑油、壓縮空氣根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定的工藝參數(shù)，精確地供給60只同水平水冷鑄模結(jié)晶器所需用量。根據(jù)不同種類(lèi)合金所設(shè)定的工藝參數(shù)，可進(jìn)行柔性變更，鑄造出多種符合氣滑鑄造（AirSlip）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。通過(guò)計(jì)算機(jī)（軟件）、PLC（軟件）、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、傳感、檢測(cè)、執(zhí)（2）氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝綜述。Wagstaff的MaxiCast熱頂鑄造系統(tǒng)是一個(gè)半連續(xù)的同一高度澆注工藝。熔融鋁通過(guò)流槽系統(tǒng)直接流進(jìn)嵌有鑄造石墨環(huán)的水冷卻結(jié)晶器里。傳統(tǒng)的DC鑄造工藝在固化過(guò)程中，通過(guò)結(jié)晶器壁排出熱量。這導(dǎo)致了厚的、不均勻的外表面殼。用氣滑鑄造（AirSlip）工藝，僅有很少的熱量通過(guò)結(jié)晶器傳遞并散出。直接水淬冷從圓錠帶走了絕大部分熱量。這就導(dǎo)致了淺液槽，非常薄的殼，晶粒均勻和表面優(yōu)良的圓錠。（2）氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝綜述。Wagstaf氣滑鑄造（AirSlip）工藝適用較短的結(jié)晶器，較快的鑄造速度，獨(dú)立水噴嘴和獨(dú)特的油氣膜，通過(guò)結(jié)晶器，把熱萃取減低，并且增強(qiáng)二次冷卻。提供到氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器的油和氣，沿著結(jié)晶器石墨環(huán)里的槽或通道流動(dòng)。隨著油氣混合物流動(dòng)通過(guò)滲透性石墨鑄造環(huán)，它在熔融鋁和鑄造環(huán)之間形成了一個(gè)氣體絕熱層。這防止了熔融鋁接觸石墨環(huán)，氣體通過(guò)結(jié)晶器的底部排出。氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器中的短結(jié)晶器孔，與很少的一次冷卻結(jié)合，在圓錠退出結(jié)晶器時(shí)，形成一個(gè)較高的表面溫度。要充分冷卻這個(gè)較熱的表面，要求用較大的水沖擊力打擊表面。氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器比傳統(tǒng)的結(jié)晶器使用較高的水速度和較高的沖擊角，形成快速固化，產(chǎn)生最小的下表面偏析。氣滑鑄造（AirSlip）工藝適用較短的結(jié)晶器，較快的鑄造（3）氣滑鑄造（AirSlip）控制系統(tǒng)綜述。WagstaffAutoCast?自動(dòng)系統(tǒng)操作員控制臺(tái)的控制與顯示均在HMI上完成。同時(shí)，配有手動(dòng)按鈕控制操作設(shè)備及功能，作為系統(tǒng)突發(fā)故障時(shí)的應(yīng)急操作。操作員界面屏幕顯示在一臺(tái)裝于操作員控制臺(tái)的彩色HMI監(jiān)視器上。上位機(jī)組態(tài)畫(huà)面是專(zhuān)門(mén)為氣滑鑄造（AirSlip）操作所設(shè)計(jì)的SCADA系統(tǒng)的一部分。（3）氣滑鑄造（AirSlip）控制系統(tǒng)綜述。Wagstaf（4）半連續(xù)豎井氣滑鑄造（AirSlip）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用研究。豎井鑄造控制計(jì)算機(jī)在線智能辨識(shí)采用模糊氣滑鑄造（AirSlip）控制技術(shù)，因?yàn)槟壳皥A錠鑄造過(guò)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量，但自動(dòng)氣滑鑄造（AirSlip）流程對(duì)產(chǎn)品提供更多的控制，這能夠使產(chǎn)品達(dá)到一致的質(zhì)量。Wagstaff的

AutoCast自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)在操作員控制臺(tái)與需要精確控制的參數(shù)（如鋁液溫度、鑄造下降速度和冷卻水流量）等硬件裝置之間提供即時(shí)、雙向的電子信息傳遞。

。（4）半連續(xù)豎井氣滑鑄造（AirSlip）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用（5）鑄造速度控制由一個(gè)精確的大流量傳感器，帶有閉環(huán)反饋控制，測(cè)量離開(kāi)鑄造柱塞的液壓流速。液壓流量控制閥，由

PLC操作，用以精確控制鑄造速度。（5）鑄造速度控制由一個(gè)精確的大流量傳感器，帶有閉環(huán)反饋控制一、生產(chǎn)線構(gòu)成：主要設(shè)備有2臺(tái)35噸熔煉爐、2臺(tái)35噸液壓傾翻保溫爐、2臺(tái)20/5噸橋式天車(chē)、1套美國(guó)WAGSTAFF氣滑圓錠鑄造機(jī)、1套美國(guó)WAGSTAFF扁錠鑄造機(jī)（這兩套鑄造機(jī)均包含1套液壓柱塞系統(tǒng)、1套循環(huán)水控制系統(tǒng)、1套油氣控制系統(tǒng)、1套自動(dòng)控制系統(tǒng)，共用1套SCADA主機(jī)）。生產(chǎn)線所有設(shè)備全部采用以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。另外附屬設(shè)備有：制氮機(jī)1臺(tái)，空壓機(jī)4臺(tái)，冷干機(jī)2臺(tái)，自動(dòng)圓鋸床2臺(tái)，高速鋁扁錠鋸床1臺(tái)，懸臂吊1臺(tái)，在線除氣裝置1套，過(guò)濾箱2套等。第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成一、生產(chǎn)線構(gòu)成：第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成二、具體實(shí)物照片：圓錠鑄造機(jī)二、具體實(shí)物照片：圓錠鑄造機(jī)氣滑圓錠鑄造工藝流程課件氣滑圓錠鑄造工藝流程課件一、生產(chǎn)工藝流程概述：電解原鋁→入爐→配料→精煉→扒渣→倒?fàn)t轉(zhuǎn)料→調(diào)溫靜止→澆鑄→吊運(yùn)→鋸切→打捆→檢斤→標(biāo)識(shí)→入庫(kù)。WAGSTAFF氣滑鑄造機(jī)可生產(chǎn)：Φ151mm圓錠，每鑄次60根。Φ162mm圓錠，每鑄次60根。

第三部分氣滑圓錠鑄造工藝流程Φ174mm圓錠，每鑄次60根。Φ178mm圓錠，每鑄次60根。一、生產(chǎn)工藝流程概述：WAGSTAFF氣滑鑄造機(jī)可生產(chǎn)：第三二、氣滑圓錠的安全操作

如果不能很好的了解鑄造原理、生產(chǎn)工藝、操作規(guī)程，容易對(duì)人身和設(shè)備造成多種傷害或損失，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，我們?cè)阼T造準(zhǔn)備階段必須采取積極地應(yīng)對(duì)措施，充分確保安全。（1）引發(fā)爆炸所需要的因素：熔融鋁液水二、氣滑圓錠的安全操作鋁液爆炸水蒸氣爆炸

被液體鋁液覆蓋或包圍的液體水幾乎瞬間發(fā)生相變成為水蒸氣，將熔融鋁液濺射致各個(gè)方向。在700攝氏度，同一個(gè)體積的液體水的蒸氣要占據(jù)同體積液體水將近1900倍的空間?；瘜W(xué)爆炸

熔融鋁液將和空氣中的氧氣、水或諸如化肥等氧化劑發(fā)生反應(yīng)。它們常常是因?yàn)樗魵獗ǘl(fā)的。據(jù)估計(jì)，0.454Kg鋁與氧完全反應(yīng)所釋放的能量相當(dāng)于引爆1.36Kg的梯恩梯TNT（三倍）。鋁液爆炸水蒸氣爆炸確認(rèn)最低鑄井水位深度要高于井底碎物至少1米，豎井水位設(shè)定值為3.5米；經(jīng)常演練鑄造緊急終止程序；穿戴有效的勞動(dòng)防護(hù)用品有側(cè)面保護(hù)的安全鏡安全帽耐熱手套耐高溫工作服防護(hù)鞋（2）措施（2）措施做好鑄造平臺(tái)防護(hù)工作

在鑄造平臺(tái)、鑄造頂板、鑄井內(nèi)壁涂刷防爆涂料

用壓縮空氣去除引錠頭上的水

在引錠頭的空腔內(nèi)噴少量植物油

確認(rèn)結(jié)晶器水流量正確不得有堵塞，水流量達(dá)到設(shè)定值

確保清理鑄井墻壁、頂板

做好鑄造平臺(tái)防護(hù)工作

在鑄造平臺(tái)、鑄造頂板、鑄井內(nèi)做好工具、盛鋁渣箱的除潮預(yù)熱工作保證排鋁箱容量足以盛裝整個(gè)溜槽內(nèi)的金屬鋁液；涂好植物油；檢查排鋁箱中無(wú)雜物、裂紋、水分；確保工具的干燥、無(wú)銹。做好工具、盛鋁渣箱的除潮預(yù)熱工作加料預(yù)防措施只加入干燥金屬固體料；若金屬存放地在室外，可視為潮濕料；絕不能加入有未知?dú)埩粑锔采w的金屬固體料；散料應(yīng)分散干燥，檢查并在加入前預(yù)熱。加料預(yù)防措施三、關(guān)鍵工序介紹

（1）配料配料計(jì)算是根據(jù)合金的加工性能和使用性能的要求，控制合金的成分和雜質(zhì)，確定各種爐料品種及配料比，從而計(jì)算出每爐的全部投料量，它是決定合金產(chǎn)品質(zhì)量和成本的重要環(huán)節(jié)。三、關(guān)鍵工序介紹

（1）配料配料計(jì)算是根據(jù)合金的加工性能和使配料意義保證化學(xué)成分的關(guān)鍵。提高工藝穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。提高鑄錠質(zhì)量的重要因素。對(duì)降低熔鑄生產(chǎn)成本有重要意義。配料意義保證化學(xué)成分的關(guān)鍵。配料要點(diǎn)配料計(jì)算和備料應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。按照不同類(lèi)型的合金和不同規(guī)格的鑄錠對(duì)化學(xué)成分和雜質(zhì)含量的要求進(jìn)行配料，可有效的避免鑄錠裂紋。采用干凈適宜的爐料可改善鑄錠的組織狀態(tài)，純潔度和工藝塑性。在保證鑄錠的化學(xué)成分和性能的前提下，盡可能多的使用低品位鋁、可代用新鋁的廢料、外廠廢料等，可顯著降低生產(chǎn)成本。配料要點(diǎn)配料計(jì)算和備料應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。配料基本程序明確產(chǎn)品牌號(hào)和基本要求。確認(rèn)每包原鋁及回爐固體冷料的重量和雜質(zhì)含量。根據(jù)電解槽出鋁指示量與原鋁預(yù)分析報(bào)告，計(jì)算入爐原鋁的成分及加入冷料成分。待鋁液完全混合攪拌后取分析試料。對(duì)雜質(zhì)含量高的電解原鋁優(yōu)先入爐，便于雜質(zhì)在鋁液中均勻分布。配料基本程序明確產(chǎn)品牌號(hào)和基本要求。配料計(jì)算的原則鐵、硅含量相差較大時(shí)，按大者進(jìn)行計(jì)算，再核算另一個(gè)及總和。鐵、硅含量相近時(shí)，可以總和為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，再核算大者。配料時(shí)，若要提高產(chǎn)品的品位，則加入高品位的固體冷料；降低品位時(shí)，加入低品位固體冷料。配料計(jì)算的原則鐵、硅含量相差較大時(shí)，按大者進(jìn)行計(jì)算，再核算另（2）熔煉操作區(qū)域：熔煉爐爐臺(tái)使用爐子：1#、2#兩臺(tái)35噸熔煉爐輔助設(shè)備：1#天車(chē)、叉車(chē)、扒渣車(chē)、精煉管、制氮機(jī)（2）熔煉操作區(qū)域：熔煉爐爐臺(tái)工作前檢查混和爐運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，并確認(rèn)入料時(shí)爐溫。配料前先確定當(dāng)班配料標(biāo)準(zhǔn)，查看爐內(nèi)鋁液量（如果爐內(nèi)有鋁液，要取樣做爐前分析以備配料參考），并做好配料前的準(zhǔn)備工作。電解原鋁在出鋁臺(tái)包內(nèi)撈渣，防止浮渣、電解質(zhì)入爐。每鑄次爐料必須加入2-6噸固體廢料。確認(rèn)配料錠含量，嚴(yán)格按照配料標(biāo)準(zhǔn)配料，杜絕變料事故發(fā)生?；旌蠣t入滿(mǎn)后，根據(jù)爐底化學(xué)成份及當(dāng)班入鋁量，計(jì)算后加入配料所需的合金錠及鎂錠。將爐內(nèi)鋁液充分?jǐn)嚢?，做到化學(xué)成份均勻，攪拌時(shí)必須將混合爐斷電或斷氣。工作前檢查混和爐運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，并確認(rèn)入料時(shí)爐溫。（3）轉(zhuǎn)爐倒料操作區(qū)域：熔煉爐和傾動(dòng)爐中間溜槽區(qū)域使用爐子：兩臺(tái)35噸熔煉爐、兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐（3）轉(zhuǎn)爐倒料操作區(qū)域：熔煉爐和傾動(dòng)爐中間溜槽區(qū)域經(jīng)取樣分析確認(rèn)配料基本達(dá)到要求、鋁液溫度達(dá)到要求可進(jìn)行轉(zhuǎn)爐。通過(guò)溜槽將鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)至傾動(dòng)爐。檢查確認(rèn)溜槽及傾動(dòng)爐暢通。對(duì)溜槽進(jìn)行預(yù)熱。打開(kāi)熔煉爐出鋁口放出鋁液，控制適當(dāng)?shù)匿X液流量。轉(zhuǎn)爐過(guò)程必須兩人操作（一人操作、一人監(jiān)督），對(duì)鋁液流動(dòng)情況及傾動(dòng)爐情況隨時(shí)監(jiān)控，當(dāng)傾動(dòng)爐快滿(mǎn)時(shí)，堵住熔煉爐出鋁口。傾動(dòng)爐不準(zhǔn)接料過(guò)滿(mǎn)，至少要留出3-5噸容量。清理溜槽殘鋁，轉(zhuǎn)爐結(jié)束。經(jīng)取樣分析確認(rèn)配料基本達(dá)到要求、鋁液溫度達(dá)到要求可（4）鋁液凈化操作區(qū)域：傾動(dòng)爐爐臺(tái)使用爐子：1#、2#兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐輔助設(shè)備：1#天車(chē)、精煉管、制氮機(jī)（4）鋁液凈化操作區(qū)域：傾動(dòng)爐爐臺(tái)爐內(nèi)處理：a、精煉溫度：720-760℃；b、精煉時(shí)間：20-40分鐘：c、精煉劑用量：2-3Kg/噸鋁；d、精煉結(jié)束10分后除去表面浮渣。E.熔爐溫度720-850℃,爐前分析合格后方可倒料；f、鋁水倒入傾翻爐后再進(jìn)行二次精煉,精煉完后用氮?dú)庠跔t內(nèi)均勻吹10-20分鐘進(jìn)行除氣。圓錠精煉可以使用普通精煉劑。精煉時(shí)氮?dú)饬髁坎灰_(kāi)的太大，精煉劑要緩慢均勻打入鋁熔體的每個(gè)角落內(nèi)，確保精煉均勻到位。精煉所用氮?dú)鈮毫Ρ仨氝_(dá)到0.3Mpa，氮?dú)饧兌纫?9.99%以上。爐內(nèi)處理：a、精煉溫度：720-760℃；b、精煉時(shí)間：20爐內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)要確保爐料均勻，取料點(diǎn)均勻（按照要求：Φ178生產(chǎn)線每個(gè)爐門(mén)分散均勻取3個(gè)料）。扒渣前10分鐘，必須在鋁液表面均勻覆蓋低溫除渣劑。配料、扒渣工作結(jié)束后必須靜置鋁液20-40分鐘。澆注前爐內(nèi)鋁液溫度控制在715-725℃。爐內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)要確保爐料均勻，取料點(diǎn)均勻（按照要求：Φ17（5）澆鑄操作區(qū)域：氣滑圓錠豎井及平臺(tái)使用設(shè)備：氣滑圓錠鑄造機(jī)、1#、2#兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐輔助設(shè)備：1#、2#天車(chē)、空壓機(jī)（5）澆鑄操作區(qū)域：氣滑圓錠豎井及平臺(tái)對(duì)分流盤(pán)、溜槽內(nèi)襯進(jìn)行檢查和修補(bǔ)、清掃，鑄造前30分鐘對(duì)分流盤(pán)、溜槽、過(guò)濾箱進(jìn)行預(yù)熱，確保全部溜槽、金屬傳感器設(shè)備和液流控制裝置干燥。檢查冷卻水流量和結(jié)晶器噴水分布狀況，確保每個(gè)結(jié)晶器和圓棒都有足夠的冷卻。選擇并核實(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)相應(yīng)品種規(guī)格的鑄造工藝參數(shù)菜單。對(duì)分流盤(pán)、溜槽內(nèi)襯進(jìn)行檢查和修補(bǔ)、清掃，鑄造前30分鐘對(duì)分流核實(shí)引錠頭是在正確的鑄造高度。對(duì)于Ф162、Ф178mm的結(jié)晶器，引錠頭的頂部低于鑄造環(huán)底部0-3mm，并用反光鏡檢查；并檢查頂板是否飄移。更換準(zhǔn)備足夠用量的普通鋁鈦硼絲，并檢查安裝到位。澆鑄前溜槽內(nèi)放置10-20Kg普通級(jí)鋁鈦硼絲鋪底（將鋁鈦硼絲切成2-3米長(zhǎng)線桿平放在溜槽內(nèi)10-15根）。正確安裝40ppi泡沫結(jié)構(gòu)板，確保安裝牢固，無(wú)縫隙、無(wú)破損，并加熱過(guò)濾板30分鐘。核實(shí)引錠頭是在正確的鑄造高度。對(duì)于Ф162、Ф178mm的結(jié)鑄造前，升起頂板用壓縮空氣吹干凈引錠頭上的水和雜物，在每個(gè)引錠頭上噴上植物油。引錠頭必須潔凈無(wú)裂紋和銹蝕。澆鑄鋁液溫度控制在690-700℃。

澆鑄進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后不得在溜槽、過(guò)濾箱、澆鑄盤(pán)面鋁液中隨意攪動(dòng)、撈渣、或加入其它物質(zhì)。溜槽內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)必須保證足夠深度，打去表面氧化膜。

澆鑄結(jié)束后對(duì)圓錠進(jìn)行10分鐘冷卻。排干平臺(tái)冷水腔中存水。立起鑄造平臺(tái)，確保平臺(tái)立起到位。鑄造前，升起頂板用壓縮空氣吹干凈引錠頭上的水和雜物，在每個(gè)引將頂板上升，使成形圓錠上部高出井口1.5-2米。檢查圓錠吊具，確保各部位緊固。將吊環(huán)寇在圓錠上端1米處，指揮天車(chē)起吊。將圓錠平放至圓錠鋸床平臺(tái)上，等待鋸切。將頂板上升，使成形圓錠上部高出井口1.5-2米。（6）鋸切打捆開(kāi)機(jī)前檢查圓鋸床是否正常，檢查圓鋸片是否有裂紋或掉齒。嚴(yán)格執(zhí)行鋸切要求，鋸切長(zhǎng)度符合規(guī)定（+5—+7mm）。鋸口光滑，棒子不允許有毛刺、飛邊和油污、明顯印記。打捆符合打捆規(guī)定，鋼帶必須打緊，間距保持均勻。宏觀分析切片必須按照規(guī)定，在任意棒錠中切取，錠頭、錠尾各取一片。錠頭切去長(zhǎng)度不得少于300mm，錠尾切去長(zhǎng)度不得少于200mm。（6）鋸切打捆開(kāi)機(jī)前檢查圓鋸床是否正常，檢查圓鋸片是否有裂紋鋁合金生產(chǎn)中鑄錠的缺陷有數(shù)十種，這些缺陷是造成鑄錠廢品的主要原因，因此，如何識(shí)別和分析鑄錠中的缺陷及其成因，尋求防止或減少缺陷的方法，對(duì)提高鑄錠和加工產(chǎn)品的質(zhì)量，具有很現(xiàn)實(shí)的意義。第四部分氣滑圓錠質(zhì)量缺陷及控制措施鋁合金生產(chǎn)中鑄錠的缺陷有數(shù)十種，這些缺陷是造表面質(zhì)量缺陷、內(nèi)部質(zhì)量缺陷

表面質(zhì)量缺陷、內(nèi)部質(zhì)量缺陷

一、表面缺陷常見(jiàn)的表面質(zhì)量缺陷：表面橫裂紋鑄瘤冷隔拉痕縮孔、氣孔

彎曲

氧化物斑紋

鑄錠表面存在各種各樣的缺陷，可以用肉眼直接觀察出，一般采取模具維護(hù)保養(yǎng)、清理鑄造平臺(tái)、更換結(jié)晶器、石墨環(huán)、調(diào)整冷卻水的酸堿度、調(diào)整鑄造參數(shù)以達(dá)到鑄造熱平衡等方法來(lái)消除。一、表面缺陷常見(jiàn)的表面質(zhì)量缺陷：鑄錠表1、彎曲在圓錠的整個(gè)長(zhǎng)度上有平緩的弓形，或者突然的扭曲或彎曲。1、彎曲在圓錠的整個(gè)長(zhǎng)度上有平緩的弓形，或者突然原因及控制措施分類(lèi)可能原因解決方法熱能原因模具維護(hù)不好，造成不均勻的冷卻。清潔出水口或者修理結(jié)晶器清潔水過(guò)濾網(wǎng)清潔結(jié)晶器表面水垢熱鑄造狀態(tài)。提高水流量降低鑄造速度降低鑄造溫度降低水溫度機(jī)械原因不穩(wěn)定的引錠頭。修理或更換變形的引錠頭安裝板鑄造環(huán)磨損導(dǎo)致不規(guī)則的氣流通過(guò)鑄造環(huán)。更換鑄造環(huán)防傾倒護(hù)欄已變形與引錠頭底座分開(kāi)時(shí)不同步導(dǎo)致頂板移動(dòng)。修理或更換防傾倒防護(hù)欄原因及控制措施分類(lèi)可能原因解決方法熱能原因模具維護(hù)不好，造成2、氧化物斑紋氧化物斑紋是由于結(jié)晶器內(nèi)積蓄的氧化物釋放，并殘留在圓錠表面上造成的。2、氧化物斑紋氧化物斑紋是由于結(jié)晶器內(nèi)積蓄的原因及控制措施分類(lèi)可能的原因解決方法圓錠錠尾釋放溜槽、導(dǎo)流管、或轉(zhuǎn)接板潮濕。預(yù)熱溜槽和導(dǎo)流管，降低氧化物生成氣泡從結(jié)晶器冒出或在溜槽中擺動(dòng)，促進(jìn)氧化物釋放。進(jìn)入氣滑鑄造狀態(tài)，降低氣流量轉(zhuǎn)接板的不良表面狀況，殘留氧化物在結(jié)晶器里。清除過(guò)多的氮化硼涂層重新涂抹分離氮化硼涂層，更換轉(zhuǎn)接板圓錠全長(zhǎng)釋放鑄造氣體中氧氣不足增加鑄造氣體中氧氣含量，最小達(dá)10%氣流量過(guò)高，結(jié)晶器冒泡過(guò)多降低氣流量。鑄造氣體潮濕使用干燥氣體原因及控制措施分類(lèi)可能的原因解決方法圓錠錠尾釋放溜槽、導(dǎo)流管二、內(nèi)部缺陷

內(nèi)部缺陷無(wú)法用肉眼直接觀察到，因此，必須采用內(nèi)部宏觀組織分析的方法來(lái)判定。常見(jiàn)的內(nèi)部組織缺陷有：

夾雜

晶粒粗大

中心裂紋

氣孔

疏松二、內(nèi)部缺陷內(nèi)部缺陷無(wú)法用肉眼直接觀察到，因此1、中心裂紋

原因：中心裂紋是圓錠最常見(jiàn)的一種裂紋形勢(shì)。中心裂紋可能是冷裂紋，也可能是熱裂紋。當(dāng)鑄錠冷卻到一定時(shí)間，鑄錠內(nèi)層冷卻速度大于外層冷卻速度，則內(nèi)層收縮受到外層的阻礙，在鑄錠中心部位產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種應(yīng)力從結(jié)晶瞬間到鑄錠完全冷卻過(guò)程中不斷增強(qiáng)，在應(yīng)力作用下，中心部位產(chǎn)生變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)合金允許的最大變形量時(shí)，中心便被拉開(kāi)，形成中心裂紋。1、中心裂紋原因：中心裂紋是圓錠最常見(jiàn)的一種裂紋形控制措施：提高合金在高溫和低溫時(shí)的塑性，控制合金成分及雜質(zhì)含量。改善鑄錠冷卻效果，使鑄錠均勻冷卻。保持順序凝固或同時(shí)凝固，減少內(nèi)應(yīng)力；適當(dāng)降低澆鑄溫度，采用低澆速、低金屬液面、短結(jié)晶、均勻供流及合理冷卻措施。加適量變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，減少低熔點(diǎn)共晶量并改善其分別狀況；采用細(xì)化劑細(xì)化合金組織，降低裂紋傾向?？刂拼胧?、晶粒粗大產(chǎn)生原因：合金熔體過(guò)熱，結(jié)晶核心減少。鑄造溫度高，晶核產(chǎn)生數(shù)量少。冷卻強(qiáng)度弱，結(jié)晶速度慢。合金成分與雜質(zhì)含量調(diào)整不當(dāng)。2、晶粒粗大產(chǎn)生原因：控制措施：采用合理的晶粒細(xì)化工藝。適當(dāng)降低澆鑄溫度和加大冷卻速度。合理控制熔煉溫度和合金成分?？刂拼胧?、夾雜夾雜主要分為非金屬夾雜、金屬夾雜和氧化物夾雜三類(lèi)。

產(chǎn)生原因：原輔材料不干凈。鑄造爐子、溜槽、平臺(tái)等處理不干凈。精煉除氣不徹底，渣子分離不好。熔煉或鑄造過(guò)程中，破壞了表面氧化膜，使其成為碎塊掉入熔體中。操作不當(dāng)，導(dǎo)致外來(lái)金屬掉入液體金屬中。3、夾雜夾雜主要分為非金屬夾雜、金屬夾雜和氧化物夾雜三類(lèi)?？刂拼胧杭訌?qiáng)鋁液凈化處理，嚴(yán)格控制精煉、靜置、扒渣、過(guò)濾等程序。加強(qiáng)鑄造前準(zhǔn)備，對(duì)溜槽、平臺(tái)進(jìn)行清理并檢查確認(rèn)干凈。鑄造過(guò)程中不得隨意攪動(dòng)鋁液面，防止氧化膜破損?？刂拼胧?/p>

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**年9月

謝謝大家!

氣滑圓錠鑄造工藝流程及設(shè)備

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氣滑圓錠鑄造工藝流程及設(shè)備

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**第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成

第三部分氣滑圓錠鑄造工藝流程

第四部分氣滑圓錠質(zhì)量缺陷及控制措施

第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

第二部分氣1、鋁及鋁合金圓鑄錠氣滑鑄造（AirSlip）工藝控制研究。通過(guò)采用目前世界上先進(jìn)的氣滑鑄造（AirSlip）工藝，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效提高多品種產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)能降耗。第一部分氣滑圓錠鑄造的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1、鋁及鋁合金圓鑄錠氣滑鑄造（AirSlip）工藝控制研究。2、豎井生產(chǎn)線全計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用。

信息采集控制系統(tǒng)，選用WAGSTAFFAUTOCAST自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)對(duì)鑄造流程進(jìn)行監(jiān)視和控制。監(jiān)控對(duì)豎井生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)全自動(dòng)控制，對(duì)保證氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)取得高質(zhì)量的產(chǎn)品、低能耗、高成品率等鑄造產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)起決定性作用。2、豎井生產(chǎn)線全計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用。3、豎井生產(chǎn)線自診斷決策計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)豎井生產(chǎn)線的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)、實(shí)時(shí)采集、分析，及時(shí)捕捉生產(chǎn)規(guī)律，自動(dòng)控制工藝參數(shù)、生產(chǎn)過(guò)程。3、豎井生產(chǎn)線自診斷決策計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。4、豎井生產(chǎn)線系統(tǒng)配置優(yōu)化。由于氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝是第一次投入運(yùn)行，掌握理論工藝參數(shù)是否能夠達(dá)到實(shí)際鑄造產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)豎井生產(chǎn)線各工藝參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)試及仿真研究。并根據(jù)研究結(jié)果修訂設(shè)計(jì)的邊界條件，對(duì)氣滑鑄造（AirSlip）工藝各參數(shù)的配置進(jìn)行優(yōu)化。4、豎井生產(chǎn)線系統(tǒng)配置優(yōu)化。5、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)。WAGSTAFFAUTOCAST自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集、處理采用SCAND系統(tǒng)用來(lái)控制涉及半連續(xù)鑄造的流程變量。系統(tǒng)使用遠(yuǎn)程安裝，架式固定計(jì)算機(jī)部件。所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)視都能在單一的地點(diǎn)完成。通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與各節(jié)點(diǎn)PLC、HMI通訊，實(shí)現(xiàn)高速（10M/100M）、實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)工藝的變化。5、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)。6、鑄造設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)。豎井生產(chǎn)系統(tǒng)原設(shè)計(jì)混合爐的傾動(dòng)由操作臺(tái)手動(dòng)控制，經(jīng)架設(shè)工業(yè)DH+網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)后，整個(gè)豎井生產(chǎn)系統(tǒng)所有設(shè)備均在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上完成，只需在HMI上輕點(diǎn)一下，即可完成一個(gè)完整的鑄次生產(chǎn)。6、鑄造設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)。關(guān)鍵技術(shù)：（1）鋁合金圓錠豎井半連續(xù)氣滑鑄造（AirSlip）理論。鋁合金圓錠氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)過(guò)程采用680--710℃的合金鋁液在帶有水、氣、油配置的結(jié)晶器內(nèi)，由晶粒結(jié)合成晶枝最后相變?yōu)楣虘B(tài)金屬。經(jīng)過(guò)配料、精煉、除渣、靜置后的電解原鋁液，在計(jì)算機(jī)通過(guò)PLC控制液壓比例閥開(kāi)度，達(dá)到自動(dòng)平穩(wěn)控制澆濤平臺(tái)液位，合金鋁液平穩(wěn)加注到水冷油潤(rùn)滑結(jié)晶器內(nèi)，形成預(yù)定外形尺寸的固態(tài)鋁合金。關(guān)鍵技術(shù)：（1）鋁合金圓錠豎井半連續(xù)氣滑鑄造（AirSlip合金鋁液在水冷結(jié)晶器內(nèi)只與潤(rùn)滑油接觸，不和結(jié)晶器內(nèi)的石墨環(huán)表面接觸。在液態(tài)鋁液下面是一個(gè)周?chē)鸀楣虘B(tài)、中間為液態(tài)的漏斗形的“液穴”。在液穴的底部是水冷結(jié)晶后的固態(tài)鑄錠，隨著鋁液的不斷流入和液——固相變的連續(xù)發(fā)生，根據(jù)選用的結(jié)晶器形狀，就會(huì)鑄造出各種外形的產(chǎn)品。

合金鋁液在水冷結(jié)晶器內(nèi)只與潤(rùn)滑油接觸，不和結(jié)晶器內(nèi)的石墨環(huán)表鋁合金豎井鑄造鋁液相變主要分為三個(gè)階段：（一）最初鑄模冷卻區(qū)。在此階段液態(tài)鋁液開(kāi)始與鑄模冷卻水接觸。接近鑄模的鋁液由于將熱量傳遞給冷卻水，開(kāi)始形成一層金屬殼或金屬薄皮。此結(jié)晶區(qū)的長(zhǎng)短與水冷強(qiáng)度相一致。鋁合金豎井鑄造鋁液相變主要分為三個(gè)階段：（二）緩慢冷卻區(qū)。在此結(jié)晶區(qū)內(nèi)由于鋁液與結(jié)晶器噴射出的冷卻水距離變遠(yuǎn)，熱傳遞效果變差，使得液穴內(nèi)部鋁液在不斷冷卻結(jié)晶后使得結(jié)晶速度放慢。但晶體在此階段仍處于不生產(chǎn)中。鑄錠結(jié)晶后的固態(tài)外殼仍然會(huì)不斷變厚。（三）超前冷卻區(qū)。在這個(gè)階段，冷卻水高速?lài)娚涞借T錠表面，使液穴內(nèi)部熱量迅速傳遞到水中。根據(jù)不同的冷卻水量、水溫、鑄造速度、合金特性決定鑄錠內(nèi)部相變速度。（其中鑄造速度和合金特性是影響產(chǎn)品成形的決定性因素）在上述任意一個(gè)結(jié)晶區(qū)，液態(tài)/固態(tài)鋁均不與水冷卻結(jié)晶器內(nèi)表面接觸。（二）緩慢冷卻區(qū)。在此結(jié)晶區(qū)內(nèi)由于鋁液與結(jié)晶器噴射出的冷卻水通過(guò)計(jì)算機(jī)（軟件）、PLC（軟件）、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、傳感、檢測(cè)、執(zhí)行等軟硬件技術(shù)的結(jié)合，精確完成復(fù)雜的氣滑鑄工藝?yán)碚搶?duì)設(shè)備、控制等的要求。在結(jié)晶器內(nèi)表面安裝有透氣性良好的石墨環(huán)，通過(guò)鑄井平臺(tái)上各管路系統(tǒng)將潤(rùn)滑油、壓縮空氣根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定的工藝參數(shù)，精確地供給60只同水平水冷鑄模結(jié)晶器所需用量。根據(jù)不同種類(lèi)合金所設(shè)定的工藝參數(shù)，可進(jìn)行柔性變更，鑄造出多種符合氣滑鑄造（AirSlip）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。通過(guò)計(jì)算機(jī)（軟件）、PLC（軟件）、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、傳感、檢測(cè)、執(zhí)（2）氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝綜述。Wagstaff的MaxiCast熱頂鑄造系統(tǒng)是一個(gè)半連續(xù)的同一高度澆注工藝。熔融鋁通過(guò)流槽系統(tǒng)直接流進(jìn)嵌有鑄造石墨環(huán)的水冷卻結(jié)晶器里。傳統(tǒng)的DC鑄造工藝在固化過(guò)程中，通過(guò)結(jié)晶器壁排出熱量。這導(dǎo)致了厚的、不均勻的外表面殼。用氣滑鑄造（AirSlip）工藝，僅有很少的熱量通過(guò)結(jié)晶器傳遞并散出。直接水淬冷從圓錠帶走了絕大部分熱量。這就導(dǎo)致了淺液槽，非常薄的殼，晶粒均勻和表面優(yōu)良的圓錠。（2）氣滑鑄造（AirSlip）生產(chǎn)工藝綜述。Wagstaf氣滑鑄造（AirSlip）工藝適用較短的結(jié)晶器，較快的鑄造速度，獨(dú)立水噴嘴和獨(dú)特的油氣膜，通過(guò)結(jié)晶器，把熱萃取減低，并且增強(qiáng)二次冷卻。提供到氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器的油和氣，沿著結(jié)晶器石墨環(huán)里的槽或通道流動(dòng)。隨著油氣混合物流動(dòng)通過(guò)滲透性石墨鑄造環(huán)，它在熔融鋁和鑄造環(huán)之間形成了一個(gè)氣體絕熱層。這防止了熔融鋁接觸石墨環(huán)，氣體通過(guò)結(jié)晶器的底部排出。氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器中的短結(jié)晶器孔，與很少的一次冷卻結(jié)合，在圓錠退出結(jié)晶器時(shí)，形成一個(gè)較高的表面溫度。要充分冷卻這個(gè)較熱的表面，要求用較大的水沖擊力打擊表面。氣滑鑄造（AirSlip）結(jié)晶器比傳統(tǒng)的結(jié)晶器使用較高的水速度和較高的沖擊角，形成快速固化，產(chǎn)生最小的下表面偏析。氣滑鑄造（AirSlip）工藝適用較短的結(jié)晶器，較快的鑄造（3）氣滑鑄造（AirSlip）控制系統(tǒng)綜述。WagstaffAutoCast?自動(dòng)系統(tǒng)操作員控制臺(tái)的控制與顯示均在HMI上完成。同時(shí)，配有手動(dòng)按鈕控制操作設(shè)備及功能，作為系統(tǒng)突發(fā)故障時(shí)的應(yīng)急操作。操作員界面屏幕顯示在一臺(tái)裝于操作員控制臺(tái)的彩色HMI監(jiān)視器上。上位機(jī)組態(tài)畫(huà)面是專(zhuān)門(mén)為氣滑鑄造（AirSlip）操作所設(shè)計(jì)的SCADA系統(tǒng)的一部分。（3）氣滑鑄造（AirSlip）控制系統(tǒng)綜述。Wagstaf（4）半連續(xù)豎井氣滑鑄造（AirSlip）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用研究。豎井鑄造控制計(jì)算機(jī)在線智能辨識(shí)采用模糊氣滑鑄造（AirSlip）控制技術(shù)，因?yàn)槟壳皥A錠鑄造過(guò)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量，但自動(dòng)氣滑鑄造（AirSlip）流程對(duì)產(chǎn)品提供更多的控制，這能夠使產(chǎn)品達(dá)到一致的質(zhì)量。Wagstaff的

AutoCast自動(dòng)鑄造控制系統(tǒng)在操作員控制臺(tái)與需要精確控制的參數(shù)（如鋁液溫度、鑄造下降速度和冷卻水流量）等硬件裝置之間提供即時(shí)、雙向的電子信息傳遞。

。（4）半連續(xù)豎井氣滑鑄造（AirSlip）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用（5）鑄造速度控制由一個(gè)精確的大流量傳感器，帶有閉環(huán)反饋控制，測(cè)量離開(kāi)鑄造柱塞的液壓流速。液壓流量控制閥，由

PLC操作，用以精確控制鑄造速度。（5）鑄造速度控制由一個(gè)精確的大流量傳感器，帶有閉環(huán)反饋控制一、生產(chǎn)線構(gòu)成：主要設(shè)備有2臺(tái)35噸熔煉爐、2臺(tái)35噸液壓傾翻保溫爐、2臺(tái)20/5噸橋式天車(chē)、1套美國(guó)WAGSTAFF氣滑圓錠鑄造機(jī)、1套美國(guó)WAGSTAFF扁錠鑄造機(jī)（這兩套鑄造機(jī)均包含1套液壓柱塞系統(tǒng)、1套循環(huán)水控制系統(tǒng)、1套油氣控制系統(tǒng)、1套自動(dòng)控制系統(tǒng)，共用1套SCADA主機(jī)）。生產(chǎn)線所有設(shè)備全部采用以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。另外附屬設(shè)備有：制氮機(jī)1臺(tái)，空壓機(jī)4臺(tái)，冷干機(jī)2臺(tái)，自動(dòng)圓鋸床2臺(tái)，高速鋁扁錠鋸床1臺(tái)，懸臂吊1臺(tái)，在線除氣裝置1套，過(guò)濾箱2套等。第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成一、生產(chǎn)線構(gòu)成：第二部分氣滑圓錠鑄造生產(chǎn)線構(gòu)成二、具體實(shí)物照片：圓錠鑄造機(jī)二、具體實(shí)物照片：圓錠鑄造機(jī)氣滑圓錠鑄造工藝流程課件氣滑圓錠鑄造工藝流程課件一、生產(chǎn)工藝流程概述：電解原鋁→入爐→配料→精煉→扒渣→倒?fàn)t轉(zhuǎn)料→調(diào)溫靜止→澆鑄→吊運(yùn)→鋸切→打捆→檢斤→標(biāo)識(shí)→入庫(kù)。WAGSTAFF氣滑鑄造機(jī)可生產(chǎn)：Φ151mm圓錠，每鑄次60根。Φ162mm圓錠，每鑄次60根。

第三部分氣滑圓錠鑄造工藝流程Φ174mm圓錠，每鑄次60根。Φ178mm圓錠，每鑄次60根。一、生產(chǎn)工藝流程概述：WAGSTAFF氣滑鑄造機(jī)可生產(chǎn)：第三二、氣滑圓錠的安全操作

如果不能很好的了解鑄造原理、生產(chǎn)工藝、操作規(guī)程，容易對(duì)人身和設(shè)備造成多種傷害或損失，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，我們?cè)阼T造準(zhǔn)備階段必須采取積極地應(yīng)對(duì)措施，充分確保安全。（1）引發(fā)爆炸所需要的因素：熔融鋁液水二、氣滑圓錠的安全操作鋁液爆炸水蒸氣爆炸

被液體鋁液覆蓋或包圍的液體水幾乎瞬間發(fā)生相變成為水蒸氣，將熔融鋁液濺射致各個(gè)方向。在700攝氏度，同一個(gè)體積的液體水的蒸氣要占據(jù)同體積液體水將近1900倍的空間?；瘜W(xué)爆炸

熔融鋁液將和空氣中的氧氣、水或諸如化肥等氧化劑發(fā)生反應(yīng)。它們常常是因?yàn)樗魵獗ǘl(fā)的。據(jù)估計(jì)，0.454Kg鋁與氧完全反應(yīng)所釋放的能量相當(dāng)于引爆1.36Kg的梯恩梯TNT（三倍）。鋁液爆炸水蒸氣爆炸確認(rèn)最低鑄井水位深度要高于井底碎物至少1米，豎井水位設(shè)定值為3.5米；經(jīng)常演練鑄造緊急終止程序；穿戴有效的勞動(dòng)防護(hù)用品有側(cè)面保護(hù)的安全鏡安全帽耐熱手套耐高溫工作服防護(hù)鞋（2）措施（2）措施做好鑄造平臺(tái)防護(hù)工作

在鑄造平臺(tái)、鑄造頂板、鑄井內(nèi)壁涂刷防爆涂料

用壓縮空氣去除引錠頭上的水

在引錠頭的空腔內(nèi)噴少量植物油

確認(rèn)結(jié)晶器水流量正確不得有堵塞，水流量達(dá)到設(shè)定值

確保清理鑄井墻壁、頂板

做好鑄造平臺(tái)防護(hù)工作

在鑄造平臺(tái)、鑄造頂板、鑄井內(nèi)做好工具、盛鋁渣箱的除潮預(yù)熱工作保證排鋁箱容量足以盛裝整個(gè)溜槽內(nèi)的金屬鋁液；涂好植物油；檢查排鋁箱中無(wú)雜物、裂紋、水分；確保工具的干燥、無(wú)銹。做好工具、盛鋁渣箱的除潮預(yù)熱工作加料預(yù)防措施只加入干燥金屬固體料；若金屬存放地在室外，可視為潮濕料；絕不能加入有未知?dú)埩粑锔采w的金屬固體料；散料應(yīng)分散干燥，檢查并在加入前預(yù)熱。加料預(yù)防措施三、關(guān)鍵工序介紹

（1）配料配料計(jì)算是根據(jù)合金的加工性能和使用性能的要求，控制合金的成分和雜質(zhì)，確定各種爐料品種及配料比，從而計(jì)算出每爐的全部投料量，它是決定合金產(chǎn)品質(zhì)量和成本的重要環(huán)節(jié)。三、關(guān)鍵工序介紹

（1）配料配料計(jì)算是根據(jù)合金的加工性能和使配料意義保證化學(xué)成分的關(guān)鍵。提高工藝穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。提高鑄錠質(zhì)量的重要因素。對(duì)降低熔鑄生產(chǎn)成本有重要意義。配料意義保證化學(xué)成分的關(guān)鍵。配料要點(diǎn)配料計(jì)算和備料應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。按照不同類(lèi)型的合金和不同規(guī)格的鑄錠對(duì)化學(xué)成分和雜質(zhì)含量的要求進(jìn)行配料，可有效的避免鑄錠裂紋。采用干凈適宜的爐料可改善鑄錠的組織狀態(tài)，純潔度和工藝塑性。在保證鑄錠的化學(xué)成分和性能的前提下，盡可能多的使用低品位鋁、可代用新鋁的廢料、外廠廢料等，可顯著降低生產(chǎn)成本。配料要點(diǎn)配料計(jì)算和備料應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。配料基本程序明確產(chǎn)品牌號(hào)和基本要求。確認(rèn)每包原鋁及回爐固體冷料的重量和雜質(zhì)含量。根據(jù)電解槽出鋁指示量與原鋁預(yù)分析報(bào)告，計(jì)算入爐原鋁的成分及加入冷料成分。待鋁液完全混合攪拌后取分析試料。對(duì)雜質(zhì)含量高的電解原鋁優(yōu)先入爐，便于雜質(zhì)在鋁液中均勻分布。配料基本程序明確產(chǎn)品牌號(hào)和基本要求。配料計(jì)算的原則鐵、硅含量相差較大時(shí)，按大者進(jìn)行計(jì)算，再核算另一個(gè)及總和。鐵、硅含量相近時(shí)，可以總和為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，再核算大者。配料時(shí)，若要提高產(chǎn)品的品位，則加入高品位的固體冷料；降低品位時(shí)，加入低品位固體冷料。配料計(jì)算的原則鐵、硅含量相差較大時(shí)，按大者進(jìn)行計(jì)算，再核算另（2）熔煉操作區(qū)域：熔煉爐爐臺(tái)使用爐子：1#、2#兩臺(tái)35噸熔煉爐輔助設(shè)備：1#天車(chē)、叉車(chē)、扒渣車(chē)、精煉管、制氮機(jī)（2）熔煉操作區(qū)域：熔煉爐爐臺(tái)工作前檢查混和爐運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，并確認(rèn)入料時(shí)爐溫。配料前先確定當(dāng)班配料標(biāo)準(zhǔn)，查看爐內(nèi)鋁液量（如果爐內(nèi)有鋁液，要取樣做爐前分析以備配料參考），并做好配料前的準(zhǔn)備工作。電解原鋁在出鋁臺(tái)包內(nèi)撈渣，防止浮渣、電解質(zhì)入爐。每鑄次爐料必須加入2-6噸固體廢料。確認(rèn)配料錠含量，嚴(yán)格按照配料標(biāo)準(zhǔn)配料，杜絕變料事故發(fā)生?；旌蠣t入滿(mǎn)后，根據(jù)爐底化學(xué)成份及當(dāng)班入鋁量，計(jì)算后加入配料所需的合金錠及鎂錠。將爐內(nèi)鋁液充分?jǐn)嚢瑁龅交瘜W(xué)成份均勻，攪拌時(shí)必須將混合爐斷電或斷氣。工作前檢查混和爐運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，并確認(rèn)入料時(shí)爐溫。（3）轉(zhuǎn)爐倒料操作區(qū)域：熔煉爐和傾動(dòng)爐中間溜槽區(qū)域使用爐子：兩臺(tái)35噸熔煉爐、兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐（3）轉(zhuǎn)爐倒料操作區(qū)域：熔煉爐和傾動(dòng)爐中間溜槽區(qū)域經(jīng)取樣分析確認(rèn)配料基本達(dá)到要求、鋁液溫度達(dá)到要求可進(jìn)行轉(zhuǎn)爐。通過(guò)溜槽將鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)至傾動(dòng)爐。檢查確認(rèn)溜槽及傾動(dòng)爐暢通。對(duì)溜槽進(jìn)行預(yù)熱。打開(kāi)熔煉爐出鋁口放出鋁液，控制適當(dāng)?shù)匿X液流量。轉(zhuǎn)爐過(guò)程必須兩人操作（一人操作、一人監(jiān)督），對(duì)鋁液流動(dòng)情況及傾動(dòng)爐情況隨時(shí)監(jiān)控，當(dāng)傾動(dòng)爐快滿(mǎn)時(shí)，堵住熔煉爐出鋁口。傾動(dòng)爐不準(zhǔn)接料過(guò)滿(mǎn)，至少要留出3-5噸容量。清理溜槽殘鋁，轉(zhuǎn)爐結(jié)束。經(jīng)取樣分析確認(rèn)配料基本達(dá)到要求、鋁液溫度達(dá)到要求可（4）鋁液凈化操作區(qū)域：傾動(dòng)爐爐臺(tái)使用爐子：1#、2#兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐輔助設(shè)備：1#天車(chē)、精煉管、制氮機(jī)（4）鋁液凈化操作區(qū)域：傾動(dòng)爐爐臺(tái)爐內(nèi)處理：a、精煉溫度：720-760℃；b、精煉時(shí)間：20-40分鐘：c、精煉劑用量：2-3Kg/噸鋁；d、精煉結(jié)束10分后除去表面浮渣。E.熔爐溫度720-850℃,爐前分析合格后方可倒料；f、鋁水倒入傾翻爐后再進(jìn)行二次精煉,精煉完后用氮?dú)庠跔t內(nèi)均勻吹10-20分鐘進(jìn)行除氣。圓錠精煉可以使用普通精煉劑。精煉時(shí)氮?dú)饬髁坎灰_(kāi)的太大，精煉劑要緩慢均勻打入鋁熔體的每個(gè)角落內(nèi)，確保精煉均勻到位。精煉所用氮?dú)鈮毫Ρ仨氝_(dá)到0.3Mpa，氮?dú)饧兌纫?9.99%以上。爐內(nèi)處理：a、精煉溫度：720-760℃；b、精煉時(shí)間：20爐內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)要確保爐料均勻，取料點(diǎn)均勻（按照要求：Φ178生產(chǎn)線每個(gè)爐門(mén)分散均勻取3個(gè)料）。扒渣前10分鐘，必須在鋁液表面均勻覆蓋低溫除渣劑。配料、扒渣工作結(jié)束后必須靜置鋁液20-40分鐘。澆注前爐內(nèi)鋁液溫度控制在715-725℃。爐內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)要確保爐料均勻，取料點(diǎn)均勻（按照要求：Φ17（5）澆鑄操作區(qū)域：氣滑圓錠豎井及平臺(tái)使用設(shè)備：氣滑圓錠鑄造機(jī)、1#、2#兩臺(tái)35噸傾動(dòng)爐輔助設(shè)備：1#、2#天車(chē)、空壓機(jī)（5）澆鑄操作區(qū)域：氣滑圓錠豎井及平臺(tái)對(duì)分流盤(pán)、溜槽內(nèi)襯進(jìn)行檢查和修補(bǔ)、清掃，鑄造前30分鐘對(duì)分流盤(pán)、溜槽、過(guò)濾箱進(jìn)行預(yù)熱，確保全部溜槽、金屬傳感器設(shè)備和液流控制裝置干燥。檢查冷卻水流量和結(jié)晶器噴水分布狀況，確保每個(gè)結(jié)晶器和圓棒都有足夠的冷卻。選擇并核實(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)相應(yīng)品種規(guī)格的鑄造工藝參數(shù)菜單。對(duì)分流盤(pán)、溜槽內(nèi)襯進(jìn)行檢查和修補(bǔ)、清掃，鑄造前30分鐘對(duì)分流核實(shí)引錠頭是在正確的鑄造高度。對(duì)于Ф162、Ф178mm的結(jié)晶器，引錠頭的頂部低于鑄造環(huán)底部0-3mm，并用反光鏡檢查；并檢查頂板是否飄移。更換準(zhǔn)備足夠用量的普通鋁鈦硼絲，并檢查安裝到位。澆鑄前溜槽內(nèi)放置10-20Kg普通級(jí)鋁鈦硼絲鋪底（將鋁鈦硼絲切成2-3米長(zhǎng)線桿平放在溜槽內(nèi)10-15根）。正確安裝40ppi泡沫結(jié)構(gòu)板，確保安裝牢固，無(wú)縫隙、無(wú)破損，并加熱過(guò)濾板30分鐘。核實(shí)引錠頭是在正確的鑄造高度。對(duì)于Ф162、Ф178mm的結(jié)鑄造前，升起頂板用壓縮空氣吹干凈引錠頭上的水和雜物，在每個(gè)引錠頭上噴上植物油。引錠頭必須潔凈無(wú)裂紋和銹蝕。澆鑄鋁液溫度控制在690-700℃。

澆鑄進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后不得在溜槽、過(guò)濾箱、澆鑄盤(pán)面鋁液中隨意攪動(dòng)、撈渣、或加入其它物質(zhì)。溜槽內(nèi)取化學(xué)式樣時(shí)必須保證足夠深度，打去表面氧化膜。

澆鑄結(jié)束后對(duì)圓錠進(jìn)行10分鐘冷卻。排干平臺(tái)冷水腔中存水。立起鑄造平臺(tái)，確保平臺(tái)立起到位。鑄造前，升起頂板用壓縮空氣吹干凈引錠頭上的水和雜物，在每個(gè)引將頂板上升，使成形圓錠上部高出井口1.5-2米。檢查圓錠吊具，確保各部位緊固。將吊環(huán)寇在圓錠上端1米處，指揮天車(chē)起吊。將圓錠平放至圓錠鋸床平臺(tái)上，等待鋸切。將頂板上升，使成形圓錠上部高出井口1.5-2米。（6）鋸切打捆開(kāi)機(jī)前檢查圓鋸床是否正常，檢查圓鋸片是否有裂紋或掉齒。嚴(yán)格執(zhí)行鋸切要求，鋸切長(zhǎng)度符合規(guī)定（+5—+7mm）。鋸口光滑，棒子不允許有毛刺、飛邊和油污、明顯印記。打捆符合打捆規(guī)定，鋼帶必須打緊，間距保持均勻。宏觀分析切片必須按照規(guī)定，在任意棒錠中切取，錠頭、錠尾各取一片。錠頭切去長(zhǎng)度不得少于300mm，錠尾切去長(zhǎng)度不得少于200mm。（6）鋸切打捆開(kāi)機(jī)前檢查圓鋸床是否正常，檢查圓鋸片是否有裂紋鋁合金生產(chǎn)中鑄錠的缺陷有數(shù)十種，這些缺陷是造成鑄錠廢品的主要原因，因此，如何識(shí)別和分析鑄錠中的缺陷及其成因，尋求防止或減少缺陷的方法，對(duì)提高鑄錠和加工產(chǎn)品的質(zhì)量，具有很現(xiàn)實(shí)的意義。第四部分氣滑圓錠質(zhì)量缺陷及控制措施鋁合金生產(chǎn)中鑄錠的缺陷有數(shù)十種，這些缺陷是造表面質(zhì)量缺陷、內(nèi)部質(zhì)量缺陷