有效提高鋁錠表面質(zhì)量的措施探析

段 杰

0 前言

鋁是一種非常重要的原材料，其應(yīng)用范圍非常廣泛，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的作用。隨著生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷提高，企業(yè)對(duì)鋁錠表面質(zhì)量提出了更高的要求。尤其是某些特殊用途的鋁錠，不僅要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，而且還要滿足企業(yè)內(nèi)部所制定的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]。在鋁錠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，存在多種不利因素嚴(yán)重影響了鋁錠生產(chǎn)的表面質(zhì)量，因此，要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采取有針對(duì)性的控制措施，避免生產(chǎn)過程受到過多的不良影響，進(jìn)而確保整個(gè)生產(chǎn)過程能夠得以順利的實(shí)施，從而為鋁錠表面質(zhì)量符合要求提供可靠的保障[2]。

1 影響鋁錠表面質(zhì)量的因素分析

鋁錠連續(xù)鑄造機(jī)組具有生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高以及生產(chǎn)精度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于重熔鋁錠的生產(chǎn)制造中，大大提高了電解鋁廠整體的經(jīng)濟(jì)效益。但是在實(shí)際的鋁錠生產(chǎn)過程中，由于多種原因的干擾，導(dǎo)致鋁錠的生產(chǎn)質(zhì)量受到不小的影響，甚至造成鋁錠存在飛邊、夾渣以及表面波紋等嚴(yán)重的質(zhì)量問題，造成其無法滿足用鋁企業(yè)的實(shí)際要求[3]。

1.1 飛邊與夾渣

在鋁錠的生產(chǎn)制造過程中，鋁液首先由混合爐中流出，經(jīng)由導(dǎo)流槽流入到船形澆包中，通過分配器將鋁液進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆至鬟M(jìn)入到水平運(yùn)行的鋁錠鑄模之中。在鋁錠的整個(gè)鑄造過程中，要對(duì)鑄模中鋁液的深度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)其深度的不同對(duì)導(dǎo)流槽中的鋁液流量進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)。如果沒有對(duì)鋁液流量進(jìn)行有效控制，可能會(huì)導(dǎo)致流入鋁錠鑄模中的鋁液過多，造成鋁液溢出鑄模，當(dāng)鋁液凝固后就會(huì)在鋁錠上形成不同程度的飛邊，影響其外觀質(zhì)量。同時(shí)，還要對(duì)導(dǎo)流槽中的鋁液流速進(jìn)行有效地控制，避免由于流速過快，造成鋁液沖出鑄模而形成飛邊。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，為了對(duì)鋁液進(jìn)行有效的控制，往往使用黃泥將導(dǎo)流槽末端進(jìn)行封閉，但是由于鋁液的溫度非常高，在澆鑄的過程中極易造成封閉失效，繼而導(dǎo)致流槽中大量的廢渣直接沖入鑄模，造成鋁錠夾渣現(xiàn)象[4]。

1.2 表面波紋

鋁錠連續(xù)鑄造機(jī)組的鑄模通常設(shè)置在傳動(dòng)鏈板上，在鋁錠的鑄造過程中，鋁液進(jìn)入到鑄模后會(huì)隨著鑄模一起運(yùn)行。通常情況下，鋁液一般按照自下而上的順序進(jìn)行凝固，其中鋁液上表面的正中處最后凝固，難以避免會(huì)導(dǎo)致中間處存在一個(gè)溝形縮陷。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，鏈條會(huì)受到外力不同程度的影響，在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)異常的振動(dòng)情況，進(jìn)而導(dǎo)致鑄模內(nèi)部的鋁液發(fā)生不同程度的晃動(dòng)，從而在鋁錠表面上形成不同程度的波紋。在鏈條的實(shí)際運(yùn)行過程中，難以避免會(huì)出現(xiàn)輕微的振動(dòng)，進(jìn)而在鋁錠表面留下較淺的波紋，但是其不會(huì)對(duì)鋁錠表面質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，是能夠接受的，但是鏈條較大的振動(dòng)會(huì)造成鋁錠表面出現(xiàn)嚴(yán)重的波紋，常見的波紋主要有“魚鱗紋”和“水波紋”，這就會(huì)對(duì)鋁錠的表面質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而導(dǎo)致其生產(chǎn)質(zhì)量不合格[5]。

2 改善鋁錠表面質(zhì)量的措施

2.1 鑄造工藝方面

電解原鋁中含有Fe、Si、Cu和Mn等金屬雜質(zhì)，還含有氟化鹽、Al2O3、C、Al4C3和H2等非金屬雜質(zhì)，雜質(zhì)的存在會(huì)對(duì)鋁錠表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，要通過改善鋁錠的鑄造工藝，進(jìn)而除去其中的各種雜質(zhì)，確保鋁錠的表面質(zhì)量符合要求，可以從以下幾方面進(jìn)行改善。

（1）在鋁液進(jìn)行澆鑄之前，保溫爐內(nèi)的溫度要適宜，通常情況下位于720℃～740℃的范圍內(nèi)，等待配料、攪拌和扒渣等工序進(jìn)行之后，要使用覆蓋劑將鋁熔體和空氣進(jìn)行有效的隔離，進(jìn)而避免鋁熔體發(fā)生氧化和吸氣，從而避免鋁熔體受到外界污染。

（2）對(duì)鋁液導(dǎo)流槽進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，盡量縮短導(dǎo)流槽的長度，進(jìn)而減少鋁液與空氣接觸的時(shí)間，大大降低鋁液氧化后的氧化渣量。

（3）在保溫爐與鑄造機(jī)之間的導(dǎo)流槽上通過加裝除氣裝置，其工作原理主要是氣體漂浮，向鋁熔體的底部連續(xù)注入小氣泡，在小氣泡上升的過程中會(huì)吸收鋁熔體之中的氫氣，進(jìn)而將有效地除去氫氣。鋁熔體之中較大的殘?jiān)鼤?huì)被氣泡包裹，而較小的殘?jiān)鼊t會(huì)被吸附在氣泡表面，隨著氣泡上升到鋁熔體的表面而被除去[6-7]。

（4）鑄造線上的除渣位置要設(shè)置在適宜的位置，能夠及時(shí)將鋁液表面形成的氧化膜除去，進(jìn)而提高鋁錠的表面質(zhì)量。

2.2 設(shè)備方面

為了確保鋁錠的表面質(zhì)量符合要求，對(duì)于加工設(shè)備可以采取以下的改進(jìn)措施。

（1）提高鏈條運(yùn)行的平穩(wěn)性

由于鏈條傳動(dòng)過程中存在多邊形效應(yīng)和爬行現(xiàn)象，這就會(huì)對(duì)鋁錠的表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，可以通過采用變頻調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)鏈條運(yùn)行的無級(jí)變速，進(jìn)而有效消除鏈條爬行現(xiàn)象，確保鏈條始終能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

為了提高鏈條運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性，對(duì)鏈條結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改進(jìn)升級(jí)，改造后的雙通道輸送鏈條能夠?qū)?dòng)力傳輸和模具輸送兩個(gè)工序進(jìn)行有效分離，能夠大大改善支撐輪在整個(gè)輸送過程中的受力情況，有效降低進(jìn)入到滾子中的雜質(zhì)含量，進(jìn)而確保滾輪與導(dǎo)軌之間能夠始終處于滾動(dòng)摩擦的狀態(tài)，避免摩擦力增加造成不良影響。同時(shí)，還將先進(jìn)的分段導(dǎo)軌連接技術(shù)有效地運(yùn)用于導(dǎo)軌的連接工作中，能夠有效改善滾輪在導(dǎo)軌上的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而避免鏈條出現(xiàn)爬行和竄行現(xiàn)象，確保鏈條始終能夠進(jìn)行平穩(wěn)的運(yùn)行。

（2）提高冷卻效果

為了改善設(shè)備的冷卻效果，需要對(duì)冷卻水盤進(jìn)行一定的改造升級(jí)，首先，要對(duì)水盤進(jìn)行一定的增高加寬，有效地增加鑄模的冷卻面積，加快冷卻速度，提高冷卻效率，其次，對(duì)回水槽進(jìn)行加寬改造，增大回水的流動(dòng)截面積，提高冷卻水的循環(huán)流動(dòng)速度，進(jìn)而大大加快熱水的冷卻速度。

（3）提高主動(dòng)鏈輪的安裝精度

對(duì)主動(dòng)鏈輪的整個(gè)安裝過程采取有效的控制措施，提高其安裝精度，為鏈輪的平穩(wěn)運(yùn)行提供可靠的保障。同時(shí)，還要做好張緊輪的維修保養(yǎng)和定期檢查工作，及時(shí)對(duì)其中存在的問題采取有效的措施，為整個(gè)鑄造過程的順利進(jìn)行提供可靠的保障。

2.3 設(shè)備維護(hù)與管理方面

（1）要做好鋁錠連續(xù)鑄造機(jī)組的定期檢查維修工作，并及時(shí)清除軌道上殘存的鋁渣，對(duì)于出現(xiàn)裂紋和砂眼的鑄模要及時(shí)予以更換，為鋁錠的生產(chǎn)提供良好的設(shè)備基礎(chǔ)。

（2）加強(qiáng)管理，建立問責(zé)機(jī)制和質(zhì)量責(zé)任制，將生產(chǎn)制造責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，在生產(chǎn)過程中杜絕質(zhì)量問題，提高鋁錠表面質(zhì)量。

3 結(jié)語

總而言之，鋁錠的表面質(zhì)量受到多種因素的影響，為了對(duì)其表面質(zhì)量進(jìn)行有效控制，就要對(duì)其整個(gè)鑄造過程進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取有針對(duì)性的改進(jìn)措施，進(jìn)而防止鋁錠的鑄造過程受到過多的不良影響，為鋁錠的表面質(zhì)量提供可靠的保障。

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