段 杰
鋁是一種非常重要的原材料,其應(yīng)用范圍非常廣泛,對于國民經(jīng)濟的發(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)的實際情況,采取有針對性的控制措施,避免生產(chǎn)過程受到過多的不良影響,進(jìn)而確保整個生產(chǎn)過程能夠得以順利的實施,從而為鋁錠表面質(zhì)量符合要求提供可靠的保障[2]。
鋁錠連續(xù)鑄造機組具有生產(chǎn)速度快、自動化程度高以及生產(chǎn)精度高等優(yōu)點,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)濟效益。但是在實際的鋁錠生產(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)的實際要求[3]。
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)入到水平運行的鋁錠鑄模之中。在鋁錠的整個鑄造過程中,要對鑄模中鋁液的深度進(jìn)行實時監(jiān)控,并根據(jù)其深度的不同對導(dǎo)流槽中的鋁液流量進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)。如果沒有對鋁液流量進(jìn)行有效控制,可能會導(dǎo)致流入鋁錠鑄模中的鋁液過多,造成鋁液溢出鑄模,當(dāng)鋁液凝固后就會在鋁錠上形成不同程度的飛邊,影響其外觀質(zhì)量。同時,還要對導(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。在實際的生產(chǎn)過程中,為了對鋁液進(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]。
鋁錠連續(xù)鑄造機組的鑄模通常設(shè)置在傳動鏈板上,在鋁錠的鑄造過程中,鋁液進(jìn)入到鑄模后會隨著鑄模一起運行。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,難以避免會導(dǎo)致中間處存在一個溝形縮陷。但是在實際的生產(chǎn)過程中,鏈條會受到外力不同程度的影響,在運行過程中會出現(xiàn)異常的振動情況,進(jìn)而導(dǎo)致鑄模內(nèi)部的鋁液發(fā)生不同程度的晃動,從而在鋁錠表面上形成不同程度的波紋。在鏈條的實際運行過程中,難以避免會出現(xiàn)輕微的振動,進(jìn)而在鋁錠表面留下較淺的波紋,但是其不會對鋁錠表面質(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會造成鋁錠表面出現(xiàn)嚴(yán)重的波紋,常見的波紋主要有“魚鱗紋”和“水波紋”,這就會對鋁錠的表面質(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]。
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)的存在會對鋁錠表面質(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)對鋁液導(dǎo)流槽進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計,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間,大大降低鋁液氧化后的氧化渣量。
(3)在保溫爐與鑄造機之間的導(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渣會被氣泡包裹,而較小的殘渣則會被吸附在氣泡表面,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。
為了確保鋁錠的表面質(zhì)量符合要求,對于加工設(shè)備可以采取以下的改進(jìn)措施。
(1)提高鏈條運行的平穩(wěn)性
由于鏈條傳動過程中存在多邊形效應(yīng)和爬行現(xiàn)象,這就會對鋁錠的表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,可以通過采用變頻調(diào)速裝置,實現(xiàn)鏈條運行的無級變速,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)運行。
為了提高鏈條運行時的平穩(wěn)性,對鏈條結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改進(jìn)升級,改造后的雙通道輸送鏈條能夠?qū)恿鬏敽湍>咻斔蛢蓚€工序進(jìn)行有效分離,能夠大大改善支撐輪在整個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摩擦的狀態(tài),避免摩擦力增加造成不良影響。同時,還將先進(jìn)的分段導(dǎo)軌連接技術(shù)有效地運用于導(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)的運行。
(2)提高冷卻效果
為了改善設(shè)備的冷卻效果,需要對冷卻水盤進(jìn)行一定的改造升級,首先,要對水盤進(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,對回水槽進(jìn)行加寬改造,增大回水的流動截面積,提高冷卻水的循環(huán)流動速度,進(jìn)而大大加快熱水的冷卻速度。
(3)提高主動鏈輪的安裝精度
對主動鏈輪的整個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)運行提供可靠的保障。同時,還要做好張緊輪的維修保養(yǎng)和定期檢查工作,及時對其中存在的問題采取有效的措施,為整個鑄造過程的順利進(jìn)行提供可靠的保障。
(1)要做好鋁錠連續(xù)鑄造機組的定期檢查維修工作,并及時清除軌道上殘存的鋁渣,對于出現(xiàn)裂紋和砂眼的鑄模要及時予以更換,為鋁錠的生產(chǎn)提供良好的設(shè)備基礎(chǔ)。
(2)加強管理,建立問責(zé)機制和質(zhì)量責(zé)任制,將生產(chǎn)制造責(zé)任落實到個人,在生產(chǎn)過程中杜絕質(zhì)量問題,提高鋁錠表面質(zhì)量。
總而言之,鋁錠的表面質(zhì)量受到多種因素的影響,為了對其表面質(zhì)量進(jìn)行有效控制,就要對其整個鑄造過程進(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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