電解鋁鑄造工藝

吳達開

新疆神火煤電有限公司，新疆 烏魯木齊 830000

0 引言

據統計，我國電解鋁在2005年其產量達到7800kt左右。在目前的電解鋁鑄造過程中有一個重要的問題不容忽視，即金屬損耗，因為金屬損耗不僅會浪費大量的原材料，還會使利用率大大降低，增加了產品的成本[1-2]。電解鋁廠每年的金屬鋁損耗有時甚至高達到62400t，由此可以推算即使損耗能降低0.3個百分點，則每年可減少金屬鋁損耗23400t，減少損失浪費是提高效益的有效措施之一，要實現這一目標還要從電解鋁鑄造工藝方面入手[3]。

1 鋁電解鑄造的情況

某鋁廠自投入生產以來，在鋁錠能耗和金屬損耗方面均不能有效控制，雖然該企業做過幾次努力的嘗試并且對內部進行了改造，但是企業的在鋁電解鑄造方面的成本仍居高不下。現就目前該鋁電解廠鑄造現狀進行分析，提出降低鑄造過程的金屬損耗和能耗的幾點工藝。

2 鋁電解鑄造工藝

此工藝主要包括以下內容：40t混合爐的操作規程；20kg鋁錠鑄造生產線操作規程；循環水泵操作規程；冷卻塔操作規程；鋁母線水平鑄造機操作規程。

2.1 40t混合爐的操作工藝

首先，穿戴好勞保用品；將大、中修后的爐膛、爐眼、灌鋁口、爐臺等地方清理干凈；檢查熱電偶及其補償導線連接是否正確，電流、電壓及測溫儀等儀器、儀表是否準確。檢查電熱元件引出端是否連接正確，接線夾是否夾緊。連接線及電熱元件引出端不應接觸保護罩和爐殼。檢查控制柜及負載的絕緣情況，控制柜殼體和設備殼體需可靠接地，確認無異常后方可送電。

混合爐電器操作：首先打開各個柜門，將主回路斷路器接通，然后關閉爐門。將表上控制電源開關轉到接通位置，此時數顯控制儀表通電。待控溫儀表通電后，按工藝要求在數顯控制儀表上將控溫所需參數設定好。選擇手動或自動接通電熱送電開關，電熱工作，電爐開始升溫，此時，在數顯控制儀表上隨時顯示爐內工作溫度。混合爐烘爐工藝：混合爐自然干燥15天以上。嚴格按烘爐工藝溫升制度要求進行烘爐。

2.2 20kg鋁錠鑄造生產線工藝操作規程

生產前操作人員按規定穿戴好勞動保護用品。接班后檢查流槽各處是否破損、爐眼是否異常、塞桿是否破損、流槽是否刷好、分配器船形澆包是否正常。打開氣閥、啟動油泵，檢查風壓、油壓是否在正常工作范圍內，冷卻水閥是否打開，各管路是否漏油。檢查堆垛機各部件是否運行正常，所需工具是否準備好，有異常應及時通知檢修工修理。檢查鑄錠機運轉、冷卻水是否正常，錠模是否有裂紋、變形情況，并清理鑄錠機上的殘鋁。作業前應對工器具、鑄模、分配器進行預熱。預熱過程中對鑄機鏈條輪、前后軸瓦進行保養潤滑，對鑄模內腔刷鈦白粉。檢查成品輸送機是否正常，并潤滑保養鏈條。在流槽下鋁口處準備好鋁流量調節器，在船形澆包處安好石棉渣板，將殘鋁箱吊到指定位置。將打印機換上所需字頭。各崗位準備工作均已完成、各人員均已到崗、確認混合爐內鋁液達到鑄錠要求、在班長的統一指揮，開始鑄錠。

2.3 循環水工藝操作規程

啟動前的檢查，用手撥轉電機風葉，葉輪應無卡磨現象，轉動靈活。打開進口閥門、打開排氣閥使水充滿整個泵腔，然后關閉排氣閥。用手盤動泵以使潤滑液進入機械密封端面。點動電機，確定轉向是否正確。水泵的啟動：全開進口閥門，關閉出水管路閥門。按下水泵啟動按鈕，啟動電機。當泵達到正常轉速后，再逐漸打開出水管路上的閥門，并調節到所需的壓力。水泵的停機：逐漸關閉出口閥門，按下停止按鈕，切斷電源。關閉進口閥門。如環境溫度低于0℃，應將泵內液體放盡，以免凍裂。如泵長期停用時，應將泵拆卸清洗，包裝保管。

2.4 冷卻塔操作規程

冷卻塔開機操作：打開管道各出水閥門。按下冷卻塔風機啟動按扭，啟動風機。冷卻塔停機操作：關閉出水閥門。按下風機停止按扭。停掉風機電源。

2.5 鋁母線水平鑄造機操作規程

生產前的準備打開配電柜，推上拉排機總電源空氣開關。打開操作臺電源開關。分別對前、后壓輥和同步鋸的前后移動及夾緊裝置進行試運轉。對拉排機主運動進行試運轉，正常后，將調速旋鈕置于零位。將同步鋸退回到起始位。

生產過程：用石棉板制作導流板。安裝結晶器，使結晶器內腔下表面與拉排機水平面保持在一個平面內，并將結晶器壓板壓緊。用粉碎的石棉板加蓖麻油，和勻制成條狀油泥，粘貼在導流板與結晶器內表面夾角處。將引錠頭放入結晶器內，用石棉繩將結晶器和引錠頭之間的縫隙填滿。將引錠架與拉排機壓緊，方式用壓板或壓輥將引錠架水平帶板壓在一起。向經預熱的中間包內放鋁水，溫度約690℃～720℃。鋁水液位達到中間包容積的一半以上，先開冷卻水。約5s～10s，開啟調整旋鈕，由低到高，緩慢提高車速直至適合的車速。鋁母線被均勻的牽引出來。鋁母線平直部分到達前壓輥處，可放下前壓輥。

當鋁母線到達同步鋸位置時，先調整定鉗口上的兩個絲杠，使絲杠頭緊貼鋁母線側面。迅速調整定鉗口上的絲桿，使絲桿貼緊母線，關閉夾緊裝置，夾緊鋁母線，同步鋸隨著鋁母線一起移動，開啟同步鋸按下進給按鈕，鋁母線鋸斷后，將鋸片返回，松開夾緊裝置待鋸片停轉后，將定鉗口上的絲杠松開。鋸斷后，將同步鋸鋸盤退回，按下夾具松開按鈕，退回動鉗口。待鋸盤停止轉動后，將定鉗口上的絲桿松開。

將同步鋸推回原位。鋁水生產完堵眼后，打開中間包底部的塞堵，放出中間包中的鋁水，迅速關閉冷卻水，順時針旋轉調速按鈕，將鋁母線快速從結晶器內引出。對中間包和結晶器進行清理。

3 結論

通過對鋁電解鑄造工藝的改進，提高了原材料的利用率，縮短了鋁電解鑄造整個過程的時間，進而也提高了企業的效益。

[1]王祝堂.田榮璋主編鋁合金及其加工手冊[M].中南大學出版社，2000，10：396.

[2]J.J.M00re著.化學冶金學[M].王介淦，羅英浩，譯.冶金工業出版社，1987，11：466.

[3]任永杰，劉繼軍.預焙槽煉鋁的焦粒焙燒和啟動工藝[M].蘭州：甘肅文化出版社，2000.