1工藝流程及特點　　1.1工藝流程　　根據合金化學成分的要求，用電解原鋁液，重熔用鋁錠，返回廢料和中間合金進行配料后，在熔煉爐中進行熔煉，除氣除渣精煉，攪拌，扒渣和取樣分析，經調整成分合格后將鋁液轉入靜置爐，進行爐內除氣精煉和保溫靜置，然后在流槽中連續加入鋁鈦硼絲晶粒細化劑，進行在線細化晶粒，通過ALPUR旋轉除氣裝置進行在線除氣，采用CFF雙級泡沫陶瓷過濾裝置在線過濾除渣，經過處理的鋁液流入扁錠鑄造設備的結晶器，按照全自動鑄造工藝生產出鑄錠，鑄錠在扁錠鋸床上鋸切頭尾，經檢查合格后進行包裝入庫?！　?.2工藝特點　?。?）用電解鋁液直接配料生產扁錠，與傳統的用重熔鋁錠生產扁錠相比，不但省去重熔工序，節約了能源，而且減少金屬燒損，減少環境污染，降低生產成本?！　。?）采用低液位組合結晶器全自動鑄造技術，金屬液面高度遠低于傳統的DC鑄造結晶器內金屬液面，液面高度在35~65mm之間，其結晶器在傳統的DC鑄造結晶器內壁鑲襯一層石墨環，石墨環采用連續滲透式潤滑或在鑄造前涂油脂，起著光滑鑄錠表面的作用。LHC應用了兩套獨立控制的冷卻水噴射裝置，可以優化鑄造開始階段和穩定鑄造階段的工藝?！　∮秒娊怃X液鑄造鋁合金熱軋錠坯的關鍵技術鑄造過程由計算機自動控制鑄造工藝參數，生產過程穩定，工藝參數波動小?！　。?）低金屬液位條件和石墨環光滑表面鑄造，以及**率的冷卻水控制，使得LHC比傳統的DC鑄造技術生產的鑄錠組織更加致密，表面光滑，粗晶層和偏析區（殼區）減薄，減少鑄錠底部翹曲。因此，可以減少銑面量50%以上，減少熱軋切邊量15%以上?！　?鋁合金熔體的配制，凈化和晶粒細化　　2.1配料及成分控制　　生產中一般加入20%~30%固體冷料（包括重熔用鋁錠或本合金的一級廢料和中間合金）進行配料，首先加入重熔用鋁錠或本合金的一級廢料，再加入中間合金，**才注入電解鋁液。利用電解鋁液的高溫熱量使加入爐內的固體料迅速熔化，并使電解鋁液溫度得以降低，同時增加熔融金屬的形核率?！　『辖鸹瘜W成分執行國家標準或按供貨協議控制?！　?.2溫度控制熔煉溫度：正常熔煉溫度控制在740~780#.精煉溫度：除氣除渣控制在740~760#.轉爐溫度：熔煉爐內鋁液溫度保持在740~760#范圍內，才能開始轉爐?！　茶T溫度：通?？刂圃?90~740#范圍內?！　?.3熔體的凈化電解鋁液溫度高達950#，含有硅，鐵，鈉，鈣，磷，硼，鈦，釩，鋅等金屬雜質和氧化鋁，氟化鋁，碳化鋁，氮化鋁等非金屬夾雜物<1>。氣體含量高，抬包內電解鋁液溫度在760~840#時，氫含量可達0.60~1.29 mL/（100gAl）。熔體中的氣體以及各種金屬和非金屬夾雜物的存在，會使鑄錠產生組織缺陷，進而影響加工制品的組織和性能，因此，用電解鋁液配料生產鋁合金扁鑄錠時，必須對鋁熔體采取更加嚴格的凈化處理工藝，以確保鋁熔體的純潔度。在生產中，通過六次凈化除渣除氣，以確保熔體凈化效果<3>?！　?.3.1一次凈化熔煉爐內熔體預處理電解鋁液注入熔煉爐滿爐后，按熔體重量的0.1%~0.2%向熔體表面撒入粉狀除渣劑，電磁攪拌12min并靜置20min后，扒去鋁液表面浮渣。通過熔體預處理，可以初步除去從電解槽帶來的氧化鋁夾渣，并減少爐壁掛渣?！　?.3.2二次凈化熔煉爐內除渣除氣精煉待爐料全部熔化且鋁液溫度達到740~760#后，電磁攪拌10~15min，使鋁液上下表面的溫度和爐內合金化學成分均勻，再次扒去熔體表面浮渣后進行取樣分析，成分調整合格后加入氯鹽精煉劑精煉，精煉劑用量為熔體重量的0.2%~0.3%，再次對熔體進行電磁攪拌12~24min.通過電磁攪拌，使鋁液上下表面的溫度及爐內合金化學成分均勻的同時，可使熔體在電磁攪拌力的作用下運動，與熔劑能夠充分接觸，從而可以提高精煉效果。精煉完畢，向熔體表面均勻撒上一層除渣劑，靜置20min后扒凈熔體表面浮渣?！　∮捎诼塞}精煉劑與鋁熔體發生反應生成氣態AlCl3（沸點為183#），不溶于鋁液，能起到除氫精煉作用，因此，在熔煉爐內進行除渣精煉的同時也除去部分氫。通過二次凈化，實現了第二次除渣和第一次除氣的目的?！　?.3.3三次凈化靜置爐內惰性氣體吹洗精煉在靜置爐內，通過爐底的透氣磚向熔體均勻地吹入氮氣（高鎂合金用氬氣）對熔體進行精煉，氮氣吹入量為每個透氣磚45L/min，精煉時間30min.精煉完畢后，按熔體重量的0.15%撒入除渣劑，靜置20min，然后扒出表面浮渣?！　⊥ㄟ^惰性氣體吹洗精煉，可以同時實現除渣和脫氫：利用氣體分壓差作用實現脫氫，利用吸附作用除去夾渣?！　?.3.4四次凈化在線除氣精煉采用Alpur旋轉除氣裝置進行在線處理，精煉氣體為氮氣（或氬氣），純度不低于99.99%；熔體溫度720~740#；轉子速度為180~230r/min.Alpur在線除氣裝置可以產生兩個方面的熔體凈化效果：　?。?）除氫：利用氣泡內外氫分壓差將氫吸附到氣泡中，并帶出鋁合金熔體液面而除去氫?！　。?）除渣：Alpur裝置通過散射的氣泡捕捉夾渣，并將夾渣帶到熔體表面而除去?！　?.3.5五次凈化在線過濾除渣生產線　　采用CFF雙級泡沫陶瓷過濾板過濾，過濾箱安裝2套平行過濾板，處理流速為55t/h.過濾板為雙層30/50目復合泡沫陶瓷過濾板，上層過濾板的孔隙度為30目，底層過濾板的孔隙度為50目。上層孔隙度少的過濾板截住較大尺寸雜質，下層孔隙度多的過濾板進一步提高過濾效果，夾渣物被隔離在過濾板上部。CFF泡沫陶瓷過濾裝置可以有效除去直徑大于20m的夾渣物，過濾效率可達75%.　　2.3.6六次凈化鑄錠前的過濾除渣澆注口前端采用100目玻璃纖維過濾網過濾除渣，在結晶器內用專用的金屬分配過濾袋進行**一道除渣凈化處理，以除去鋁熔體在分配流槽和進入結晶器時所產生的氧化鋁膜?！　〗涍^以上六道凈化工序后，除氣除渣效果明顯：氫含量低于0.15mL/（100gAl），取試樣做金相低倍試驗，未發現夾渣?！　?.4晶粒細化　　采用爐外在線添加鋁鈦硼絲來細化晶粒，細化劑的添加位置位于靜置爐出口與Alpur旋轉除氣裝置金屬入口之間的流槽中。此處熔體溫度較高，細化劑易于充分溶解，并在除氣箱中受到充分攪拌，使異質晶核在整個熔體中分布更均勻，細化效果好?！　?鑄造工藝參數設定和控制　　低液位鑄造技術采用%菜單&式生產工藝，不同的合金，不同的鑄造條件需要制定不同的工藝菜單，一旦菜單選定，鑄造過程便由計算機全自動控制。主要鑄造工藝參數包括：結晶器填充速度，金屬流量控制銷開口度，結晶器金屬液面高度，冷卻水流量，鑄造速度等?！　?.1結晶器填充速度結晶器填充速度即金屬液面填充速度，它與金屬液位高度和金屬流量控制銷開口度相對應，主要用于鑄造開始前引錠頭的鋁液填充控制。一個良好的鑄造開頭，需要根據澆注溫度，合金特性和預設定液面高度來設定結晶器填充速度參數?！　‘斾X液填充達到預設定開始液面高度時，鑄造便開始。預設定液面高度一定時，結晶器填充速度越快，則填充時間越短，結晶器內熔體溫度越高，金屬來不及在LHC引錠頭中形成一個固體凝殼，因此，快速填充可能會造成鑄錠底部開裂，底部翹曲過大或金屬重新熔化。緩慢均勻的金屬填充，可以在引錠頭形成較厚的凝殼，較厚的凝殼能抵制翹曲和重新熔化。但是，填充時間過長會導致冷隔?！　?.2金屬流量控制銷開口度預設定控制銷開口度，通常是從第一個到**一個逐漸增加，使金屬從第一個結晶器到**一個結晶器的填充速度均勻，保證各結晶器液面高度一致，結晶均勻，防止金屬泄漏?！　?.3結晶器金屬液面高度金屬液面高度，是指從結晶器大角度冷卻水噴射孔的底部量起的金屬液面高度。鑄造生產中需要設定鑄造開始液面高度，底部翹曲階段的液面高度和穩定鑄造階段的液面高度?！　‘斀饘偬畛溥_到預設定鑄造開始液面高度時，鑄造開始。當鑄造長度到達25~30mm時，液面高度曲線快速向上傾斜大約12~30mm，這是因為在剛剛發生底部翹曲時通過提高液面高度，以防止窄面金屬凝固過快而產生過量翹曲。接著液面逐漸提高，并在二次翹曲階段保持**水平，以防止底部冷隔。鑄造長度達到125~200mm后，金屬液面高度緩慢地向下降低到穩定鑄造階段液面高度?！　≡阼T造開始期間的金屬液面，比穩定鑄造狀態期間的高一些。這是因為較高的金屬液面，可使鑄造開頭更容易成功，不易產生金屬泄漏，防止鑄造*初幾分鐘里扁錠小面產生冷隔，并可有效控制翹曲?！　∫好娓叨鹊脑O定與鑄造速度有關，鑄造速度越快，則金屬液面應越低，以保證獲得良好的表面質量；鑄造速度越慢，則應提高金屬液面以防止金屬凝結過快?！　∫好娓叨葏翟O定還與合金性質，冷卻水溫度有關?！　?.4冷卻水控制LHC低液位組合結晶器具有對稱的上下兩個水腔，每個水腔都有自己的成套噴水孔，高沖擊角噴孔與低沖擊角噴孔獨立控制，窄面與寬面的冷卻水也獨立控制。冷卻水控制與引錠頭填充和液面高度配合，可以取代傳統DC鑄造扁錠時的鋪底工藝，結晶器的窄面也不需要帶缺口?！　♂槍Σ煌暮辖?，可以為鑄造開始設定不同的冷卻水噴射方式。對于軟合金，在鑄造開始時只打開寬面上的二次水噴嘴，使用低水流量噴射冷卻，這可有效控制鑄錠底部翹曲量。對于裂紋傾向大的合金，鑄造開始時，應同時打開大面和小面的兩套水噴嘴，這樣既能較好地控制底部翹曲，又可防止底部開裂?！　¤T造開始的水流量控制，對于能否成功鑄造和鑄錠質量非常重要，如果流量太低，表面就會太熱，導致過量的熔析，開裂和金屬泄漏；如果流量太高，則導致過多的翹曲?！　?.5鑄造速度鑄造速度與合金的性質，扁錠規格，金屬液面高度和金屬填充速度以及冷卻水控制有關。設定鑄造速度參數的關鍵是確定開始速度，速度提升斜線和穩定鑄造速度。不同的合金采用不同的開始速度，一般開始速度在32~40mm/min.較高的開始速度可以防止冷隔的產生，但是較高的開始速度會提高結晶器內熔體溫度，液穴加深，凝殼減薄，容易引起開裂。而較慢的開始速度可能增加翹曲量。開始速度在鑄造長度為0~75mm通常保持恒定，從鑄造長度75mm開始到400mm作線性增加，**進入穩定狀態。速度斜線的長度一般隨著合金不同和水的溫度而變化：裂紋傾向大的合金或者冷卻水溫度較高時速度斜線則較長，裂紋傾向小的合金或者冷卻水溫度較低時則速度斜線較短。圖3是典型的鑄造速度曲線?！　?結語低液位組合結晶器全自動鑄造技術比傳統的DC鑄造技術生產的鑄錠組織更加致密，表面光滑，偏析區圖3典型的鑄造速度曲線Fig.3Typicalcurveofcastingspeed（殼區）減薄，鑄錠厚差和底部翹曲可以有效控制，在熱軋時可減少扁錠銑和熱軋切邊量。用電解鋁液與固體冷料合理配料，通過6道凈化工序后，可為低液位鑄造高精度鋁板帶生產用扁錠準備純潔度高的鋁合金熔體。澆注溫度，引錠頭填充速度，金屬流量控制銷開口度，結晶器金屬液面高度，冷卻水流量，鑄造速度等主要鑄造工藝參數互相影響，生產中應根據合金性質，鑄錠規格和鑄造條件等，設定*佳鑄造工藝參數，才能生產出優質的鋁板帶熱軋錠坯。

       近年來，我國的鋁合金壓鑄件產量不斷上升，產業發展十分迅速，這主要得益于我國國內的鑄造訂單也源源不斷，而我國的鑄造行業也開始受到國外企業的認可與稱贊?！　∪驂鸿T行業的發展，其生產重心逐步向中國轉移，在全球經濟一體化趨勢的帶動下，各個行業對于鋁合金壓鑄件的需求量也在不斷的增加，加之我國又具有天獨厚的勞動力與鋁資源優勢，這就直接促使了鋁合金壓鑄件產量的劇增?！　”娝苤?，鋁合金壓鑄件應用非常廣泛，特別是在汽車工業中，鋁合金壓鑄件的需求量非常大。我國的汽車工業近年來迅速發展壯大，對鋁合金壓鑄件的需求量迅猛提升，這大大促進了我國鋁合金壓鑄件產業的發展?！　√貏e是在汽車輕量化趨勢的帶動之下，全球鋁合金壓鑄件市場都出現了巨大的需求，我國汽車工業對此的需求更不用說了。同時，由于近年來汽車行業內部的優化升級，正逐步用鋁合金鑄件代替灰鐵鑄件，從而不斷刺激對鋁合金壓鑄件需求的增長。汽車工業對于我國來說，還處于不斷發展壯大階段，上述在以上趨勢的帶動之下，我國鋁合金壓鑄件產業發展壯大的優勢是非常明顯的。