重熔用铝锭生产设备改造为合金锭生产设备的技术应用.pdf

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2015年第1期
造设各与エ艺
2015年2月
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
Feb2015 No1
?铸造设备?
重熔用铝锭生产设备改造为
合金锭生产设备的技术应用
王海伟,李积宏,黄铮
(黄河鑫业有服公司,青海西宁811600)
摘要:为了提高电解铝行业的市场竞争力,将原生产20kg重熔用铝観的生产设备改造为生产合金锭的
设备,实现了产品的多样性。经过对改造后的设备生产运行,生产出了高品质的A356合金锭,而且整个生产线
的设备自动化水平得以提高,降低了エ人劳动强度,降低了设备的维修率,达到了预期的改造效果。
关键词:电解铝竞争;效益;铸造机;合金绽;改造
中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:1674-6694(2015)01-0013-04
Echnology of Transforming Remelting Ingot Production Equipment to Alloy Ingot
Production Equipment
WANG Hai-wei, L Ji-hong, HUANG Zheng
( Huanghe Xinye CO, LID, Xining Qinghai 811600, China)
Abstract: To improve the market competitiveness of the electrolytic aluminum and achieve the product diversity, the original
production of 20kg remelting aluminum ingot casting machine was ransformed into the production of alloy ingot equipment. The high
quality A356 alloy ingot was produced with the transformed equipment. The automation level of the whole production line was
improved, the worker labour intensity reduced and the maintenance rate lowered
Keyword: electrolytic aluminium, competition, benefits, casting machine, alloy ingots, reform
黄河鑫业有限公司自2008年投产以来,产量市场出现“井喷”式的增长,因此对作为汽车行业车
稳步提升,已达50万t电解铝的年产量,但产品单体减重、降低成本的汽车用铝的需求量不断扩大。
全为普通重熔用铝锭,没有其他附加值较高的A356合金铝锭就是生产汽车铝轮毂的主要材料。铝
产品。并且近年来随着电解铝规模的不断扩大,以轮毂是一种已经成熟的、制造简单的产品,吸引了
及生产成本不断攀升和由于世界经济的疲软造成诸多生产商快速跟进,也由此导致了对铝轮毂材料
重熔铝锭价格的不断下滑,加速了电解铝企业优胜A356合金铝锭需求的快速扩大。同时,在欧美等
劣汰的步伐,在这种情况下公司若想生存和发展,发达国家,成本的压力迫使诸如通用福特、戴-一克
就必须加快技术升级,提高设备的自动化水平,降等跨国汽车公司纷纷转向包括中国在内的低成本
低能源消耗、深挖潜力、降本增效、减亏增盈,优化园家和地区采购,包括铝轮毂在内的汽车零部件全
和扩大公司产品结构,生产经济附加值高的产品,球采购和产业大批转移到中国,也导致生产A356
来进一步提高企业的整体效益。这种形势下生产铝合金铝锭的市场前景一片看好。目前中国铝轮毂行
合金产品是公司解决产品单一的一种有效途径,并业就有上百家工厂,分布在山东、河北、江苏、浙江
且可以提高企业的市场竞争力和经济效益。
云南、吉林、河南、广东等地。
1生产A356合金锭的意义
同时A356合金还广泛应用于电器、建筑、航空
航天、交通运输、包装材料即日用生活用品等方面。
国内重熔用普通铝锭年产能已达3000多万t,参照市场调研的结果,A356合金锭销售价格比20kg
已处于产能过剩状态。而自2002年以来国内汽车重熔用铝锭经济效益高约4%左右。
收稿日期:2014-08-20
改造方案
作者简介:王海伟(1981-),男,主要从事设备机械改造工作。
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Feb2015 N1
造设各与エ艺
2015年第1期
A356铝合金的生产与普通重熔铝锭的生产基就是清除或尽量降低这些夹杂和气体含量提高金
本一致,不同之处主要在于对混合炉里的铝液的成属的净化程度。
分和浇铸温度的控制不同,因此合金锭铸机与普铝
首先将所需的精炼剂加入精炼罐内盖好,打开
铸造机的生产设备组成基本一致,两者之间的不同精炼罐开关通氮气,待精炼铁管内有精炼剂喷出
之处在于生产产品的规格不一致(为了对合金铝锭时,即可将之插入炉内并在炉内各处缓慢移动2
的使用方便,合金铝锭重量一般为5kg、7.5kg、次,罐内熔剂全部喷尽时,先把精炼管从铝液中抽
10kg、13kg、15kg的规格,而普通铝锭一般为出,然后关闭氮气。在这过程中通过开启精炼罐底
20kg、25kg)。为了节约成本,提高自动化水平,可部开关的大小来控制送粉速度,原则是在精炼时间
以对原普铝铸机进行相应的改造来实现生产合金范围内都有粉喷。精炼管端头以插进铝液深度23
锭铸机的要求。我公司利用原混合炉,对某一普铝为宜,左右前后移动不要碰炉壁和炉底,以防堵管。
(20kg)铸造机(见图1)进行了升级改造,用来生产精炼温度710℃~750℃,精炼时间15min~25min
13kgA356合金铝锭
氮气压力15Pa~25Pa,用量为每吨铝15kg~3.0k
2.1混合炉増加精炼罐,岀铝洺槽増加过滤
AL.并通过控制氮气压力来控制铝液的翻腾高度,原
A356合金生产工艺主要为:原铝一除渣一细则是在不堵管的情况下,翻腾高度小些为好,最好
化一加镁一次一精炼一搅拌一扒渣一炉前分析ー控制在15cm以下。
成分调整+静置一二次精炼(变质)一搅拌一扒
静置:熔体的静置也是一种浄化方法,就是利
渣一覆盖一二次静置一过滤一铸造(取样)一堆用液体与夹杂物之间的比重差,使夹杂物下降或上
垛一打捆一称重一人库。
升而达到净化的效果。一般颗粒越细,则上浮或下
电解铝液的基本特性:温度高;夹杂多;气体含沉的速度愈慢,颗粒呈球状下沉速度较大,呈片状
量高,主要是H和少量的CO、CO2、和N2,H的含量则上浮容易。总的说来,要保证一定的静置时间。
在金属中随着温度的升高而增大。精炼净化的目的A356合金的静置时间约15min~25min,不宜超过
.-毕
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堆垛机;2-冷却输送机:3-(引锭油缸式)整列装置;
4-成输送机;5-气动翻转装置;6-雄垛机夹具。
图1改造前的翻转、整列和堆垛