1 熔煉爐/保溫爐在鋁合金熔鑄生產(chǎn)中的作用
熔煉爐和保溫爐是鋁合金熔鑄生產(chǎn)中最主要的生產(chǎn)設(shè)備。首先,要將由電解槽中吸出的高溫電解鋁液通過真空抬包運(yùn)送到熔鑄車間,然后轉(zhuǎn)注到熔煉爐中,以一定的固液比配料熔煉所需要的鋁合金。在熔煉過程中,通過電能或燃?xì)饣蛉加彤a(chǎn)生的熱量加熱爐料。熔化完成后,根據(jù)熔煉爐的容積大小,采用人工或機(jī)械或電磁攪拌裝置對鋁合金熔體進(jìn)行攪拌,使熔體溫度和化學(xué)成分均勻化。然后通常用含氯精煉劑對鋁熔體進(jìn)行預(yù)精煉,取樣分析化學(xué)成分,合格后轉(zhuǎn)入保溫爐中進(jìn)行爐內(nèi)精煉,除渣、除氣和除堿金屬,并再次取樣分析,確認(rèn)化學(xué)成分符合配要求后,進(jìn)行DC半連續(xù)扁錠鑄造或鋁合金鑄軋生產(chǎn)。鋁合金熔鑄生產(chǎn)的基本工藝流程如圖1所示。
圖1 鋁合金熔鑄生產(chǎn)的基本工藝流程
Figure 1 The basic technological flow of aluminium alloy melting and casting
以容量為25t的熔煉/保溫爐組為例,縱觀整個(gè)鋁合金熔鑄生產(chǎn)過程,在鋁合金扁錠DC鑄造中,鋁合金熔體在熔煉爐/保溫爐中的總停留時(shí)間要超過12小時(shí);在鋁合金鑄軋生產(chǎn)中,鋁合金熔體在熔煉爐/保溫爐中的總停留時(shí)間則要超過25小時(shí)。由此可以看出,熔煉爐和保溫爐對于鋁合金熔鑄生產(chǎn)的重要性。
2 影響鋁合金熔煉爐/保溫爐耐火材料壽命的因素分析
影響鋁合金熔煉爐/保溫爐內(nèi)襯壽命的因素比較多,主要有耐火材料質(zhì)量、筑爐質(zhì)量、裝爐和清爐操作、鋁液對耐火材料的侵蝕、鋁液中堿金屬和堿土金屬Na、K、Mg等對耐火材料的侵蝕以及耐火材料磨損等。
2.1 耐火材料質(zhì)量
目前,國內(nèi)大多數(shù)熔鋁爐/保溫爐內(nèi)襯以高鋁磚為主要熔池材料[1]。在熔鋁爐筑爐時(shí),有的熔鑄廠采用包工包料的交鑰匙工程,有的則采用由熔鑄廠提供筑爐材料,由施工方負(fù)責(zé)筑爐操作。前者為保證熔煉爐/保溫爐使用壽命,可以采購高品質(zhì)的筑爐材料,然而,如果采用后一種方式,施工方為了降低逐鹿成本、獲取更大的利潤空間,很可能采購不符合筑爐要求的筑爐材料,再加之如果熔鑄廠方對筑爐材料質(zhì)量監(jiān)督不力,就會(huì)將不合格的耐火材料用于熔煉爐/保溫爐。不合格的耐火材料必然導(dǎo)致熔/保爐使用壽命的縮短。
2.2 筑爐質(zhì)量
在耐火材料質(zhì)量得到
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