为保证金属合金的铸锭质量,尽量延长熔炼炉的使用寿命,在实际生产过程中必须做好熔炼炉的各项准备工作,包括装炉、烘炉、洗炉、清炉、搅拌、扒渣和精炼作业。
1、装炉
熔炼时,装入炉料的顺序和方法关系到熔炼时间、金属烧损、能源消耗,还会影响熔体的质量和炉子的使用寿命。装炉的原则如下:
(1)装炉顺序应合理,要根据所加炉料的性质与状态,还要考虑物料的熔化速度;
(2)先装小块或薄块废料,铝锭和大块料装中间,最后装中间合金;
(3)熔点低、易氧化的中间合金装在下层,高熔点的中间合金装在最上面,炉内上部温度高有利于充分熔化和扩散,使中间合金分布均匀,有利于成分控制;
(4)所加炉料均匀分布在熔池中,同时熔化速度一致,防止偏重造成金属过热;
(5)炉料尽量一次入炉,多次添加会增加熔体的吸气量;
(6)电炉装料时应注意炉料最高点与炉顶加热器的安全距离,防止触电和损坏加热设施,必要时停电进行操作。
2、烘炉
凡是新修或中小修的炉子,在进行生产使用前需要进行烘炉,以便除去炉中的水分,不同的炉型采用不同的烘炉制度。一般烘炉时注意以下几点:
(1)确认炉门、链条、升降操作系统是否完好;
(2)检查确认天然气管路各焊接点、接口、阀门及助燃风、放散阀等所有部位是否有漏气现象,如有漏气应立即处理,处理完毕后,再次确认没有异常后,方可进行点火作业;
(3)建立和填写好启动炉的档案跟踪记录;
(4)严格按照烘炉制定的曲线和烘炉制度进行作业;
(5)注意观察炉底、炉腔及侧壁的温度变化并与升温曲线进行对比;
(6)禁止大火短时间升温和急速降温操作。
3、洗炉
洗炉的目的是将残留在熔池内各处的金属和炉渣清除炉外,以免污染另一种合金,确保新配合金的化学成分。对于新投入使用的炉子(新修、中修和大修),通过洗炉清理出大量的非金属杂质。长期停歇的炉子,根据炉内清洁情况和要生产的合金牌号决定是否进行清洗,前一炉的合金元素为后一炉的杂质时,必须进行洗炉,杂质高的合金转换成纯度较高的合金时需要洗炉。
洗炉用料原则:生产高纯度或特殊合金转换时,必须用高纯原铝或铝锭,新炉开炉或一般合金转换时,可采用低品位或一级废料,洗炉后必须彻底放干炉料,洗炉时要配合进行搅拌作业,以保证洗炉的效果。洗炉用料原则:生严商纯度或特姝合盆转快时,必殒用呙纯原锚或锚铤,耕炉升炉或一般合金转换时,可采用低品位或一级废料,洗炉后必须彻底放干炉料,洗炉时要配合进行搅拌作业,以保证洗炉的效果。
4、清炉
清炉就是将炉内残存的结渣彻底清除炉外,以减少熔体被非金属夹杂物污染的机会,并保持炉子原来容积的工艺过程。根据生产工艺和设备的具体情况,可采用不同的清理办法和周期。清炉要注意以下几点:
(1)普通原铝液连续生产的炉型,每班进行一次清理,5~15炉次进行一次彻底清理;
(2)更换合金品种时,一般进行彻底清炉;
(3)清炉时,为了有效的清理出残渣,清炉前应均匀向炉内撒入清渣剂,并升高温度至800℃左右,利用扁铲或机械扒渣车对炉膛结渣进行彻底清理。
5、扒渣与搅拌
搅拌和扒渣的目的和作用:
(1)熔化过程中为了防止熔体过热损失,特别是燃气炉熔炼时,炉膛温度升温较快,容易产生局部过热,搅拌可以降低局部过热的现象。
(2)当炉料熔化后,要进行必要的搅拌,使熔池内各处的温度均匀升温,同时也有利于快速熔化。
(3)制备合金时,必须进行搅拌作业,确保合金辅料的均匀分布和溶解,减少化学元素的偏析缺陷。
(4)在取样之前,调整化学成分之后,都应进行搅拌,其目的是使合金成分均匀分布和熔体温度趋于一致。一些密度较大的金属元素容易沉淀,另外金属元素的加入不可能均匀,造成熔体出现局部或区域出现不均匀现象,搅拌不彻底,容易造成熔体换血元素不均匀。
(5)进行二次成分调整配料时,搅拌就更为重要。扒渣作业前,应先在熔体上均匀撒入粉状溶剂,使渣和金属有效分离,有利于扒渣,可以少带出金属,减少金属损失。扒渣时要求平稳,防止渣卷入熔体内,扒渣要彻底,浮渣的存在会增加熔体含气量,污染金属。
扒渣与搅拌作业是熔炼过程重要的两个过程。当炉料在熔炼炉内充分熔化,熔体温度达到熔炼温度时,即可进行搅拌和扒渣作业,扒出熔体表面的大量浮渣。
6、精炼
精炼的作用是从熔体中除去气体、夹杂物和有害元素,以获得高品质铝液的工艺方法和操作过程,称为精炼,也可以称为净化。精炼的方法通常分为:(1)炉内精炼和在线炉外精炼;(2)溶剂精炼和惰性气体精炼;(3)溶剂和惰性气体混合精炼法。