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02
2025
-
08
驰能铝业前沿·从矿石到合金锭的蜕变之旅
驰能铝业前沿·从矿石到合金锭的蜕变之旅
铝，这种轻盈、坚固、耐腐蚀的金属，早已融入我们生活的方方面面。但你是否知道，我们日常使用的铝制品，其源头大多始于一个关键的工业过程——铝熔铸？这是将铝原料（原铝液或废铝）转化为特定成分和形状（主要是铸锭）的基石环节，为后续的轧制、挤压、锻造等深加工提供“坯料”。
核心流程详解：
原料准备：
原铝液： 直接来自电解铝厂的液态铝（约750°C），纯度通常很高（>99.7%）。
废铝回收： 包括加工废料（边角料、切屑）和消费后废料（废旧门窗、易拉罐、汽车件等）。需经过严格的分拣、清洗、破碎、干燥等预处理，去除杂质（铁、塑料、油漆等）和水分（防止爆炸！）。
熔炼：
将原料（原铝液或固态废铝）装入大型熔炼炉中。常用炉型有：
反射炉： 燃料（天然气、重油）燃烧加热炉顶和炉壁，热量辐射熔化物料。容量大，适合大批量生产。
感应炉： 利用电磁感应产生涡流加热金属。熔化速度快，成分控制精准，搅拌充分，但能耗相对较高。
双室炉： 一室熔炼，一室静置/精炼，提高效率和质量。
加入必要的合金元素（如硅、镁、铜、锰、锌等）以调整铝液的化学成分，满足不同合金牌号（如6061, 3003, A356等）的要求。
加入熔剂（覆盖剂、精炼剂）覆盖铝液表面，减少氧化吸氢，并帮助吸附夹杂物。
炉内精炼：
除气： 向铝液中通入惰性气体（如氩气、氮气）或氯气/氮气混合气体。气泡在上浮过程中将溶解的氢气（铝液的主要有害气体）携带出来，同时吸附部分悬浮的氧化夹杂物。常用设备有旋转除气机。
除渣： 熔剂和精炼气体共同作用，使非金属夹杂物（氧化物、熔剂渣）聚集上浮到表面，形成浮渣。
扒渣： 定期将铝液表面的浮渣彻底清除干净。
炉前快速分析：
取样进行快速光谱分析（如OES），精确测定铝液的实际化学成分。
根据分析结果微调合金元素含量至目标范围。
在线处理：
铝液从熔炼炉转移到保温炉或铸造机前，通常经过在线处理系统：
深度除气/过滤： 如使用更高效的SNIF、ALPUR等在线除气设备，以及陶瓷泡沫板（CFF）或深床过滤器进行精细过滤，进一步去除微小夹杂物和残余氢气。
晶粒细化： 添加铝钛硼（Al-Ti-B）或铝钛碳（Al-Ti-C）线材，促进凝固时形成细小等轴晶，显著改善铸锭的力学性能和加工性能。
铸造：
主流方法 - 直接水冷半连续铸造：
精炼处理后的铝液（约690-730°C）通过流槽注入水冷结晶器中。
结晶器底部由液压升降平台（铸造底座）托住。
铝液在结晶器内壁和水冷作用下迅速凝固形成固态外壳。
底座以恒定速度向下移动，内部未凝固的铝液继续补充、凝固，形成长条状的铸锭（圆锭、扁锭、方锭）。
铸锭在下降过程中受到二次水冷（喷水）的强烈冷却。
达到预定长度后停止浇注，锯切成定尺锭坯。
其他铸造方式： 链带式铸造（薄板坯）、立式铸造（特殊形状）、电磁铸造（改善表面质量）等。
均质化处理：
铸锭在锯切后，通常需要进行均匀化热处理。
将铸锭加热到接近固相线温度（约500-600°C），保温一段时间。
目的：
消除铸锭内部因非平衡凝固造成的成分偏析。
使粗大的非平衡相溶解或球化。
改善后续热加工（如热轧、挤压）的塑性和组织均匀性。
技术与安全：
自动化与智能化： 现代熔铸生产线高度自动化，广泛应用PLC/DCS控制系统、机器人扒渣、自动配料加料、在线成分/温度/氢含量检测等。
节能环保： 采用蓄热式燃烧技术、余热回收、高效熔炼工艺、烟气净化系统（除尘、脱氟）降低能耗和排放。
安全至上： 熔融铝液（>660°C）极其危险！必须严防爆炸（水/潮湿物料接触）、烫伤、火灾。严格的操作规程、防护装备、应急措施必不可少。
结语：
铝熔铸是一个融合了冶金、热工、流体力学、自动化的复杂系统工程。其核心目标是在保证安全、环保的前提下，高效、稳定地生产出化学成分精确、纯净度高、组织均匀的优质铝铸锭，为下游加工提供坚实的“地基”。每一次铝材的完美成型，都始于熔铸炉中那炽热的蜕变。
本文来源：（网络）
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