Descripción del proceso de lingotes de aluminio.
Todo el proceso de fundición de lingotes de aluminio utiliza líquido de aluminio que se inyecta en el molde, que se enfría hasta formar una palanquilla fundida y luego se extrae. El proceso de inyección es un paso clave para la calidad del producto. El proceso de fundición es el proceso físico de cristalizar aluminio líquido en aluminio sólido. El flujo del proceso de fundición de lingotes de aluminio es aproximadamente el siguiente:
Extracción de aluminio - eliminación de escoria - inspección de peso - procesamiento por lotes - carga en horno - refinación - fundición - lingotes de aluminio para refundición - inspección del producto terminado - inspección del producto terminado - almacenamiento
Extracción de aluminio - eliminación de escoria - inspección de peso - procesamiento por lotes - carga de horno - refinación - fundición - lingote de aleación - lingote de aleación de fundición - inspección de producto terminado - inspección de producto terminado - almacenamiento
Comúnmente métodos de fundición utilizados Se divide en fundición continua y fundición semicontinua vertical. La fundición continua se puede dividir en dos métodos: fundición en horno mixto y fundición externa. Todos utilizan máquinas de colada continua. La fundición en horno de mezcla consiste en verter líquido de aluminio en el horno de mezcla y fundirlo desde el horno de mezcla. Se utiliza principalmente para producir lingotes de aluminio y aleaciones de fundición para refundición. La fundición externa se lleva a cabo elevando la cuchara directamente a la máquina de fundición. Se utiliza principalmente cuando el equipo de fundición no puede cumplir con los requisitos de producción o la calidad de los materiales entrantes es demasiado mala para colocarlos directamente en el horno. Como no hay una fuente de calor externa, se requiere que el paquete de elevación tenga una temperatura determinada, generalmente de 690 a 740 °C en verano y de 700 a 760 °C en invierno, para garantizar una mejor apariencia del lingote de aluminio.
Para colar en el horno de mezcla, primero se deben verter los ingredientes en el horno de mezcla, agitar uniformemente y luego agregar el fundente para refinarlo. Los lingotes de aleación de fundición deben clarificarse durante más de 30 minutos. Después de la clarificación, se puede colar la escoria. Durante la fundición, el ojo del horno de mezcla está alineado con el segundo y tercer molde de la máquina de fundición, lo que garantiza un cierto grado de movilidad cuando cambia el flujo de líquido y se cambia el molde. El ojo del horno y la máquina de fundición están conectados con un lavado. Es mejor tener un lavado más corto. Esto puede reducir la oxidación del aluminio y evitar vórtices y salpicaduras. Cuando la máquina de fundición está fuera de servicio por más de 48 horas. El molde de fundición debe precalentarse durante 4 horas antes de reiniciarlo. El líquido de aluminio fluye hacia el molde de fundición a través del canal y la película de óxido en la superficie del líquido de aluminio se elimina con una pala, lo que se denomina eliminación de escoria. Después de llenar un molde, la lavadora se mueve al siguiente molde y la máquina de fundición avanza continuamente. El molde de fundición avanza en secuencia y el aluminio fundido se enfría gradualmente. Cuando llega al centro de la máquina de fundición, el aluminio fundido se ha solidificado formando un lingote de aluminio, que una impresora marca con un número de fusión. Cuando el lingote de aluminio llega a la parte superior de la máquina de fundición, se ha solidificado completamente hasta convertirse en un lingote de aluminio. En este momento, se voltea el molde de fundición y el lingote de aluminio se expulsa del molde y cae sobre el carro receptor de lingotes automático. y el apilador lo apila y agrupa automáticamente para convertirse en el lingote de aluminio terminado. La máquina de fundición se enfría mediante pulverización de agua, pero el agua debe suministrarse después de que la máquina de fundición haya comenzado a realizar una revolución completa. Cada tonelada de aluminio líquido consume aproximadamente entre 8 y 10 toneladas de agua y se requiere un soplador para enfriar la superficie en verano. La fundición de lingotes es una fundición en molde plano. La dirección de solidificación del aluminio líquido es de abajo hacia arriba, y la parte media superior se solidifica al final, dejando una depresión en forma de ranura. El tiempo de solidificación y las condiciones de cada parte del lingote de aluminio son diferentes, por lo que su composición química también será diferente, pero generalmente cumple con las normas.
Los defectos comunes en los lingotes de aluminio para refundición incluyen: ① Porosidad. La razón principal es que la temperatura de fundición es demasiado alta, el líquido de aluminio contiene más gas, la superficie del lingote de aluminio tiene muchos poros (orificios), la superficie es oscura y, en casos severos, se producen grietas térmicas. ②Inclusión de escoria. Las razones principales son: primero, la eliminación de escoria no es limpia, lo que provoca la inclusión de escoria en la superficie; segundo, la temperatura del líquido de aluminio es demasiado baja, lo que provoca la inclusión de escoria interna; ③Ondulaciones y destellos. La razón principal es que la operación no es precisa, el lingote de aluminio es demasiado grande o la máquina de fundición no funciona correctamente. ④Grietas. Las grietas en frío se deben principalmente a que la temperatura de fundición es demasiado baja, lo que hace que el lingote de aluminio cristalice menos densamente, lo que provoca holgura e incluso grietas. Las grietas en caliente son causadas por altas temperaturas de fundición. ⑤Segregación de componentes. Se debe principalmente a una agitación desigual al fundir la aleación. La fundición vertical semicontinua se utiliza principalmente para la producción de lingotes de alambre de aluminio, lingotes de placas y diversas aleaciones deformadas para el procesamiento de perfiles. El líquido de aluminio se vierte en el horno de mezcla después del procesamiento por lotes. Debido a los requisitos especiales del alambre, es necesario agregar una placa intermedia Al-B para eliminar el titanio y el vanadio (lingote de alambre) en el líquido de aluminio antes de fundir la placa; Es necesario agregar al lingote una aleación Al-Ti--B (Ti5%B1%) para refinarlo. Refinar el tejido superficial. Agregue agente refinador 2# a la aleación con alto contenido de magnesio, la dosis es del 5%, revuelva uniformemente, déjelo reposar durante 30 minutos, retire la espuma y luego vierta. Antes de realizar la fundición, levante el chasis de la máquina de fundición y elimine la humedad del chasis con aire comprimido. Luego levante el chasis dentro del cristalizador, aplique una capa de aceite lubricante a la pared interna del cristalizador, coloque un poco de agua de refrigeración en la camisa de agua y coloque la placa de distribución seca y precalentada, el tapón de ajuste automático y el canal de flujo en su lugar para que la placa de distribución puede ser La boca está ubicada en el centro del cristalizador. Al comienzo de la fundición, presione el tapón de ajuste automático con la mano, bloquee la boquilla, corte el ojo del horno de mezcla y deje que el líquido de aluminio fluya hacia la placa de distribución a través del canal cuando el líquido de aluminio alcance 2/5 de pulgada. la placa de distribución, suelte el ajuste automático del tapón para que el líquido de aluminio fluya hacia el cristalizador y el líquido de aluminio se enfríe en la placa inferior.
Cuando el líquido de aluminio alcanza los 30 mm de altura en el cristalizador, se puede bajar el chasis y comienza a suministrarse agua de refrigeración. El tapón de ajuste automático controla que el líquido de aluminio fluya hacia el cristalizador de manera uniforme y mantiene la altura del líquido de aluminio en el cristalizador. sin alterar. La película de óxido y espuma de la superficie del líquido de aluminio debe eliminarse a tiempo. Cuando la longitud del lingote de aluminio sea de aproximadamente 6 m, bloquee el ojo del horno, retire la placa de distribución, deje de suministrar agua después de que todo el líquido de aluminio se haya solidificado, retire la camisa de agua, use una grúa monorraíl para sacar el lingote de aluminio fundido y córtelo al tamaño requerido en la sierra y córtelo y prepárelo para el siguiente casting.
Durante la fundición, la temperatura del líquido de aluminio en el horno de mezcla se mantiene a 690 ~ 7l0 ℃, la temperatura del líquido de aluminio en la placa de distribución se mantiene a 685-690 ℃, la velocidad de fundición es 190~21Omm/min y la presión del agua de refrigeración es 0,147~0,196MPa. La velocidad de fundición es proporcional al lingote de alambre de sección cuadrada:
VD=K
Donde V es la velocidad de fundición, mm/min o m/h; la longitud del borde de la sección transversal del lingote, mm o m; K es un valor constante, m2/h, generalmente 1,2~1,5.
La fundición vertical semicontinua es un método de cristalización secuencial. Después de que el líquido de aluminio ingresa al orificio de fundición, comienza a cristalizar en el chasis y la pared interna del cristalizador. centro y los bordes, la cristalización se forma baja y baja en el medio, forma perimetral alta. El chasis desciende a velocidad constante. Al mismo tiempo, se inyecta continuamente aluminio líquido en la parte superior, de modo que queda una zona semisolidificada entre el aluminio sólido y el aluminio líquido. Dado que el líquido de aluminio se contrae durante la condensación y hay una capa de aceite lubricante en la pared interior del cristalizador, a medida que el chasis desciende, el aluminio solidificado sale del cristalizador. También hay un círculo de ojos de agua de refrigeración en la parte inferior del cristalizador. cristalizador y se puede pulverizar el agua de refrigeración hasta que salga. Se enfría por segunda vez la superficie del lingote de aluminio hasta que se funde todo el lingote de alambre.
La cristalización secuencial puede establecer condiciones de solidificación relativamente satisfactorias, lo que es más beneficioso para el tamaño de partícula, las propiedades mecánicas y la conductividad eléctrica del cristal. En comparación con el lingote fundido, no hay diferencia en las propiedades mecánicas en la dirección de la altura, la segregación es menor, la velocidad de enfriamiento es más rápida y se puede obtener una estructura cristalina muy fina.
La superficie del lingote de alambre de aluminio debe ser plana y lisa, sin inclusiones de escoria, grietas, poros, etc., la longitud de las grietas de la superficie no debe ser superior a 1,5 mm, la profundidad de la escoria y el borde Las arrugas en la superficie no deben exceder los 2 mm y la sección transversal no debe tener grietas, poros e inclusiones de escoria, no más de 5 inclusiones de escoria de menos de 1 mm.
Los principales defectos de los lingotes de alambre de aluminio son: ① Grietas. La razón es que la temperatura del líquido de aluminio es demasiado alta y la velocidad es demasiado rápida, lo que aumenta la tensión residual. El contenido de silicio en el líquido de aluminio es superior al 0,8%, formando una masa fundida de aluminio y silicio, y regenerando una; cierta cantidad de silicio libre, lo que aumenta la propiedad de craqueo térmico del metal: o no hay suficiente agua de refrigeración. Cuando la superficie del cristalizador es rugosa o no se utiliza aceite lubricante, también se producirán grietas en la superficie y las esquinas del lingote. ②Inclusión de escoria. La inclusión de escoria en la superficie del lingote de alambre de aluminio es causada por la fluctuación del líquido de aluminio, la película de oxidación en la superficie del líquido de aluminio y la espuma en la superficie que ingresa al costado del lingote. A veces, el aceite lubricante también puede contener algunas inclusiones de escoria. La inclusión interna de escoria se debe al hecho de que la temperatura del líquido de aluminio es demasiado baja, la viscosidad es alta, la escoria no puede flotar en el tiempo o el nivel del líquido de aluminio cambia con frecuencia durante la fundición. ③Aislamiento en frío. La formación de cierre en frío se debe principalmente a fluctuaciones excesivas en el nivel de líquido de aluminio en el molde, baja temperatura de fundición, velocidad de fundición de lingotes demasiado lenta o ④ poros causados por la vibración y la caída desigual de la máquina de fundición. Los poros mencionados aquí se refieren a poros pequeños con un diámetro inferior a 1 mm. La razón es que la temperatura de fundición es demasiado alta y la condensación es demasiado rápida, por lo que el gas contenido en el aluminio líquido no puede escapar a tiempo. Después de la solidificación, se acumula en pequeñas burbujas y permanece en el lingote para formar poros. ⑤La superficie es rugosa. Debido a que la pared interna del cristalizador no es lisa, el efecto de lubricación no es bueno y, en casos severos, se forman tumores de aluminio en la superficie del cristal. O el fenómeno de segregación provocado por un enfriamiento desigual debido a la gran proporción hierro-silicio. ⑥Fuga y reelución de aluminio. Principalmente debido a problemas operativos, los casos graves también pueden provocar cristales tumorales.