降低重熔用鋁錠鑄造損失率的措施探討

李金橋 朱金鋼（乳源瑤族自治縣東陽光高純新材料有限公司，廣東 韶關(guān)512700）

0 引言

重熔是合金制備成型的重要工藝，是對(duì)各種已制備好合金進(jìn)行熔化塑性的工業(yè)生產(chǎn)過程。鋁錠的鑄造過程就是以重熔工藝進(jìn)行的，但是在鋁錠鑄造的重熔過程中，常會(huì)由于多方面原因?qū)е码娊怃X原液出現(xiàn)損耗，降低了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，對(duì)重熔中鋁錠鑄造損失率降低的研究具有重要意義，直接關(guān)系到了工業(yè)產(chǎn)業(yè)鋁錠生產(chǎn)工作的現(xiàn)代化發(fā)展，是提升我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。

1 降低重熔用鋁錠鑄造損失率的意義

鋁是重要的金屬元素，是多種新型材料的主要基體材料和化學(xué)原料，是當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的結(jié)構(gòu)性和功能性金屬資源。但是在工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行鋁錠重熔鑄造時(shí)，鑄造損失也是難以避免的現(xiàn)實(shí)問題，其主要就是指重熔用鋁錠制造中，常會(huì)由于工藝、設(shè)備以及其他因素的影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)非自然的電解鋁原液損耗，通常以千分?jǐn)?shù)進(jìn)行表示[1]。根據(jù)對(duì)我國工業(yè)生產(chǎn)中重熔用鋁錠鑄造數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，在鋁錠的鑄造中，其鑄造損失率一般在5‰～7‰的區(qū)間內(nèi)，雖然看似數(shù)值很小，但在我國每年工業(yè)生產(chǎn)中鋁錠鑄造的總產(chǎn)量基數(shù)影響下，重熔用鋁錠鑄造的經(jīng)濟(jì)損失就極為龐大了。因此，在現(xiàn)代有色金屬工業(yè)發(fā)展中，對(duì)重熔用鋁錠鑄造損失率的降低與控制已經(jīng)成為了推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然途徑。通過對(duì)重熔用鋁錠鑄造損失率的降低，能夠有效提升有色金屬工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。有色金屬工業(yè)作為我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其經(jīng)濟(jì)效益在很大程度上影響了我國整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。因此，只有降低重熔用鋁錠鑄造中電解鋁溶液損失率，才能夠有效避免有色金屬工業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，重熔用鋁錠鑄造損失率的降低本身也是推動(dòng)我國有色金屬工藝發(fā)展的重要內(nèi)容，重熔作為有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中必然的工藝流程之一，對(duì)重熔金屬損失率的控制本就是對(duì)現(xiàn)代有色金屬工業(yè)生產(chǎn)工藝革新重要的標(biāo)志與方向，對(duì)于我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。

2 重熔用鋁錠損失率產(chǎn)生的主要原因

重熔用電解鋁溶液鑄造損失是當(dāng)前鋁錠鑄造中難以避免的現(xiàn)實(shí)問題，而導(dǎo)致其損失情況發(fā)生的原因也是多樣的，其中主要原因包含三個(gè)方面：

2.1 電解鋁原液中含有非金屬夾雜物

在重熔用鋁錠的鑄造過程中，其工序流程是通過將電解槽中的電解鋁溶液吸入真空抬包中，然后再通過設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)，將其輸送到鑄造車間的混合爐內(nèi)部進(jìn)行鑄造生產(chǎn)加工。在這一工序流程中，金屬鋁電解液電解槽內(nèi)部的電解質(zhì)、氧化鋁以及沉淀等非金屬物質(zhì)也會(huì)一同進(jìn)入重熔用鋁錠的鑄造生產(chǎn)工序，在重熔用鋁錠的鑄造過程中，這些夾雜物就會(huì)形成爐渣，在重熔用鋁錠鑄造的出渣工序中被清除，也可能形成爐內(nèi)沉淀，在重熔用鋁錠鑄造爐的停爐維修時(shí)被清除。而此時(shí)，就會(huì)造成重熔用鋁錠鑄造損失率的增加。

2.2 電解鋁溶液的氧化反應(yīng)

鋁作為一種金屬物質(zhì)，其本身與氧的親和力較高，很容易在重熔用鋁錠鑄造中被氧化，產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)[2]。當(dāng)電解槽中的金屬鋁原液經(jīng)過吸出、真空抬包轉(zhuǎn)運(yùn)、入爐鑄造、除渣等環(huán)節(jié)，一直到鋁錠鑄造完成，金屬鋁電解液都不可避免的與空氣不斷接觸，進(jìn)而與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，形成非金屬氧化物，導(dǎo)致重熔用鋁錠生產(chǎn)中鑄造損失率的增加。

2.3 工藝控制導(dǎo)致的重熔用鋁錠鑄造損失率

工藝控制作為重熔用鋁錠鑄造中必然的工藝處理流程，該過程中人員操作的規(guī)范性、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、鋁液澆筑的溫度調(diào)節(jié)等等環(huán)節(jié)，都會(huì)對(duì)重熔用鋁錠鑄造損失率產(chǎn)生一定影響。根據(jù)這一過程中涉及到的多方面工藝操作內(nèi)容，可以將其損失率分為不可控鑄造損失率、半可控鑄造損失率以及可控鑄造損失率三個(gè)方面[3]。不可控鑄造損失率就是指電解鋁溶液中的非金屬夾雜物；半可控鑄造損失率就是指爐渣造成的重熔用鋁錠鑄造損失率、混合爐設(shè)備設(shè)計(jì)原因?qū)е碌闹厝塾娩X錠鑄造損失率等；可控鑄造損失率則是指各種人為因素和原因?qū)е碌碾娊怃X原液損失，諸如重熔用鋁錠鑄造中生產(chǎn)工藝溫度控制過高、工藝出鋁速度較慢、出鋁不均衡、重熔用鋁錠鑄造設(shè)備故障以及灰渣分揀產(chǎn)生的鑄造損失等多方面的原因。

3 降低重熔用鋁錠損失率的措施研究

針對(duì)目前階段有色金屬工業(yè)重熔用鋁錠生產(chǎn)鑄造損失率問題，必須采用科學(xué)化的措施來全面降低重熔用鋁錠鑄造損失，提升有色金屬工業(yè)重熔用鋁錠生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，降低電解鋁溶液不必要的損失，這不僅是推動(dòng)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措，更是有色金屬工業(yè)產(chǎn)業(yè)落實(shí)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然途徑。現(xiàn)階段，降低重熔用鋁錠損失率的措施主要包含以下方面：

第一，減少重熔用鋁錠鑄造氧化反應(yīng)時(shí)間，降低非金屬氧化物的生成。電解鋁原液在鑄造生產(chǎn)中氧化反應(yīng)是導(dǎo)致其鑄造損失率增加的主要原因之一。因此在現(xiàn)代重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)中，就要通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)電解鋁原液與空氣的接觸時(shí)間縮短來降低重熔用鋁錠鑄造損失率。現(xiàn)階段，重熔用鋁錠鑄造損失率控制中降低其氧化時(shí)間的主要方式就是對(duì)電解鋁原液的吸入方式進(jìn)行改變，采用現(xiàn)代化虹吸方式將電解鋁從電解槽吸入到真空抬包并轉(zhuǎn)運(yùn)至混合爐內(nèi)，通過這種方式，能夠有效避免電解鋁原液的翻騰，降低其與空氣的接觸面積，進(jìn)而有效降低重熔用鋁錠鑄造損失率。

第二，落實(shí)生產(chǎn)設(shè)備檢修機(jī)制，充分保證重熔用鋁錠生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)問題也是導(dǎo)致重熔用鋁錠鑄造損失率增加的重要原因，主要是重熔用鋁錠鑄造鋼帶檢斤時(shí)的除皮重量變更問題。針對(duì)這一情況，有色金屬工業(yè)就要制定嚴(yán)格的設(shè)備檢修機(jī)制，對(duì)過程中存在的鋼帶檢斤時(shí)的除皮重量變更問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)備給管理部門，在經(jīng)過管理部門的審批后，對(duì)其進(jìn)行變更，以降低重熔用鋁錠鑄造損失率。

第三，加強(qiáng)人員工藝操作管理，保證技術(shù)人員生產(chǎn)工藝執(zhí)行的規(guī)范性。重熔用鋁錠鑄造作為有色金屬工業(yè)生產(chǎn)的主要技術(shù)流程，其中涉及到了大量的工藝操作內(nèi)容，需要人為進(jìn)行處理，一旦人為工藝操作的規(guī)范性和質(zhì)量不足，就會(huì)導(dǎo)致重熔用鋁錠鑄造損失率的增加，降低有色金屬工業(yè)重熔用鋁錠鑄造的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)于此，有色金屬產(chǎn)業(yè)必須落實(shí)工藝操作管理制度，加強(qiáng)重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)中的工藝實(shí)施應(yīng)用管理，對(duì)重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)人員的工藝操作進(jìn)行嚴(yán)格要求，充分保證重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)工藝操作的規(guī)范性，這不僅能夠降低重熔用鋁錠鑄造損失率，更能夠有效提升重熔用鋁錠鑄造的安全性，對(duì)于有色金屬工業(yè)重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)工作的現(xiàn)代化發(fā)展有著重要意義。

第四，革新重熔用鋁錠鑄造工藝，減少廢鋁回爐。生產(chǎn)工藝作為重熔用鋁錠鑄造損失率的決定性因素，工藝的先進(jìn)性與否直接關(guān)系到了重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)的損耗率。因此，在現(xiàn)代有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中，就要充分注重對(duì)重熔用鋁錠鑄造工藝的革新與研究，通過鋁錠鑄造生產(chǎn)中打渣質(zhì)量的提高、小塊廢鋁回爐控制等方式，提升重熔用鋁錠鑄造工藝的先進(jìn)性，從工藝革新角度，降低重熔用鋁錠鑄造中的廢鋁回爐，降低重熔用鋁錠鑄造損耗率，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)語

有色金屬工業(yè)作為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要支柱，對(duì)其重熔用鋁錠生產(chǎn)鑄造損耗率的降低對(duì)于我國整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要意義。在重熔用鋁錠鑄造損耗率降低的過程中，要從多角度出發(fā)，對(duì)其損耗率的原因進(jìn)行分析，對(duì)其損耗率降低的措施進(jìn)行研究，以推動(dòng)有色金屬工業(yè)的發(fā)展。