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)
重熔是合金制備成型的重要工藝,是對各種已制備好合金進行熔化塑性的工業(yè)生產(chǎn)過程。鋁錠的鑄造過程就是以重熔工藝進行的,但是在鋁錠鑄造的重熔過程中,常會由于多方面原因?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)濟效益。因此在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,對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)濟效益的重要措施。
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原料,是當前社會經(jīng)濟發(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)進行鋁錠重熔鑄造時,鑄造損失也是難以避免的現(xiàn)實問題,其主要就是指重熔用鋁錠制造中,常會由于工藝、設備以及其他因素的影響,導致其出現(xiàn)非自然的電解鋁原液損耗,通常以千分數(shù)進行表示[1]。根據(jù)對我國工業(yè)生產(chǎn)中重熔用鋁錠鑄造數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,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,對重熔用鋁錠鑄造損失率的降低與控制已經(jīng)成為了推動現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然途徑。通過對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)濟效益。有色金屬工業(yè)作為我國工業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其經(jīng)濟效益在很大程度上影響了我國整體社會經(jīng)濟的發(fā)展與進步。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)濟損失,為我國社會經(jīng)濟發(fā)展奠定基礎。與此同時,重熔用鋁錠鑄造損失率的降低本身也是推動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,對重熔金屬損失率的控制本就是對現(xiàn)代有色金屬工業(yè)生產(chǎn)工藝革新重要的標志與方向,對于我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要的促進作用。
重熔用電解鋁溶液鑄造損失是當前鋁錠鑄造中難以避免的現(xiàn)實問題,而導致其損失情況發(fā)生的原因也是多樣的,其中主要原因包含三個方面:
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,然后再通過設備轉(zhuǎn)運,將其輸送到鑄造車間的混合爐內(nèi)部進行鑄造生產(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)也會一同進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被清除。而此時,就會造成重熔用鋁錠鑄造損失率的增加。
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[2]。當電解槽中的金屬鋁原液經(jīng)過吸出、真空抬包轉(zhuǎn)運、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,進而與空氣中的氧發(fā)生氧化反應,形成非金屬氧化物,導致重熔用鋁錠生產(chǎn)中鑄造損失率的增加。
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、設備的運行狀態(tài)、鋁液澆筑的溫度調(diào)節(jié)等等環(huán)節(jié),都會對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、混合爐設備設計原因?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、重熔用鋁錠鑄造設備故障以及灰渣分揀產(chǎn)生的鑄造損失等多方面的原因。
針對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)濟效益,降低電解鋁溶液不必要的損失,這不僅是推動我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措,更是有色金屬工業(yè)產(chǎn)業(yè)落實我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然途徑?,F(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時間,降低非金屬氧化物的生成。電解鋁原液在鑄造生產(chǎn)中氧化反應是導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,就要通過對生產(chǎn)環(huán)節(jié)電解鋁原液與空氣的接觸時間縮短來降低重熔用鋁錠鑄造損失率?,F(xiàn)階段,重熔用鋁錠鑄造損失率控制中降低其氧化時間的主要方式就是對電解鋁原液的吸入方式進行改變,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,進而有效降低重熔用鋁錠鑄造損失率。
第二,落實生產(chǎn)設備檢修機制,充分保證重熔用鋁錠生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)。設備運行狀態(tài)問題也是導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的除皮重量變更問題。針對這一情況,有色金屬工業(yè)就要制定嚴格的設備檢修機制,對過程中存在的鋼帶檢斤時的除皮重量變更問題及時發(fā)現(xiàn)并報備給管理部門,在經(jīng)過管理部門的審批后,對其進行變更,以降低重熔用鋁錠鑄造損失率。
第三,加強人員工藝操作管理,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,需要人為進行處理,一旦人為工藝操作的規(guī)范性和質(zhì)量不足,就會導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)濟效益。針對于此,有色金屬產(chǎn)業(yè)必須落實工藝操作管理制度,加強重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)中的工藝實施應用管理,對重熔用鋁錠鑄造生產(chǎn)人員的工藝操作進行嚴格要求,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,推動行業(yè)發(fā)展。
有色金屬工業(yè)作為我國社會經(jīng)濟的重要支柱,對其重熔用鋁錠生產(chǎn)鑄造損耗率的降低對于我國整體社會經(jīng)濟發(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),對其損耗率的原因進行分析,對其損耗率降低的措施進行研究,以推動有色金屬工業(yè)的發(fā)展。