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铝合金熔铸车间设计方案

铝熔铸是铝加工厂的第一道生产工序。设计的主要内容为：工艺

流程选择、设备选择和车间布置。

工艺流程选择

铝熔铸生产包括配料、熔炼、铸造、均热、机械加工和检验等工

序。大型熔铸车间还有残屑与熔渣处理、中间合金制备、熔剂制备等

辅助工序。

配料

熔炼铝与铝合金的炉料有：(1)铝电解厂运来的电解铝液或重熔

铝锭以与镁、锌等；(2)铝一锰、铝一硅等中间合金；(3)铝加工厂各

车间返回的废料、边角残料和碎屑；(4)外购的废旧铝与铝合金制品

等。生产时，根据原料供应状况和合金的化学成分，确定各种炉料的

用量。

熔炼

将配好的炉料加热熔化，调整熔体化学成分和温度，进行净化处

理，以降低气体和夹杂物在熔体中的含量。净化处理有炉内和炉外在

线两种方法。前者是在炉内除气，这种方法可能使熔体受到二次污染。

后者是将除气和除渣在配置于生产线中的专门装置内进行。其中，以

过滤除渣为主的有采用玻璃丝布、刚玉微孔陶瓷管和陶瓷泡沫过滤器

等方法；除气除渣兼有的有FILD法(FumelessInLineDegassing

法，英国铝业公司研制)、Alcoa法(美国铝业公司研制)、SNIF法

.

(SpinningNozzleInertFlotation法，美国联合碳化物公司研制)、

MINT法(MeltInLineTreatmentSystem法，美国联合铝业公司研

制)等。这些装置具有净化效果好、公害小、生产过程连续等优点。

铸造

常用的铸造方法有立式半连续铸造、固定模水平连续铸造、活动

模连续铸造和水冷模铸造四种。

(1)立式半连续铸造法。能生产多种合金成分和多种规格的扁锭、

空心圆锭、实心圆锭，并适于多模铸造，应用最广。根据结晶成形方

法，又可以分为使用普通水冷结晶器的铸造法、在水冷结晶器上部设

有绝热保温帽的热顶铸造法和不用水冷结晶器，而用电磁力来保持铸

锭断面形状，然后直接水冷成形的电磁铸造法等三种。其中结晶器铸

造法设备简单，但铸锭内部组织和表面光洁度都不如后两种好。电磁

铸造法铸出的扁锭，表面平滑，一般不需铣面和铣边即可轧制，能提

高成品率，但设备费用高，适用于大批量生产。

(2)固定模水平连续铸造法。可生产小规格扁锭和φ200mm以下

的实心圆锭，其设备结构简单，占地面积小，不需高大厂房，适用于

小型熔铸车间。

(3)活动模连续铸造法。可将液态铝直接铸轧成带坯或连铸连轧

成带坯和线坯，这种方法生产的坯料可直接进行冷轧和拉伸，主要用

于纯铝、铝锰和铝镁等软合金的坯料生产。

(4)水冷模铸造法。只能铸造小型扁锭，可利用铸坯的余热开坯

轧制，设备简单，能耗低，多用于小型铝板厂。

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均热

又称均匀化退火。是把铸锭加热到接近合金熔点的高温，经长时

间保温，使合金中的元素发生固态扩散，以消除化学成分和组织上的

不均匀性，提高铸锭的塑性。除纯铝与铝镁合金外，大部分铝合金铸

锭需经均热处理。其中硬铝合金必须先均热再进行锯切与表面铣削加

工；软合金则不受此限制，可根据所设计工厂的具体条件，在熔铸车

间或加工车间进行均热。

铸锭机械加工

连铸或半连续铸造的铸锭，锯去头尾疏松部分并切成定尺，根据

合金品种和产品用途，大部分扁锭需双面铣削，有的还需边部铣削；

硬合金圆锭要车皮，空心圆锭还要镗孔。当铸锭供应外厂需要进一步

加工时，

表面铣削工序一般在板带或管棒型车间进行。

成品检验

铸锭成品检验项目有尺寸公差、表面质量、合金化学成分和铸锭

的金属组织等。

设备选择

根据生产规模、合金品种、铸锭规格和炉料质量选择熔炼、铸造、

均热、机械加工和废料处理设备。

熔炼炉

有电阻炉、感应电炉和火焰炉三种。

(1)电阻炉。温度易于控制，操作条件好，但熔化速率低，炉子

.

容量较小，多作为保温炉使用。

(2)感应电炉。金属烧损少，合金成分均匀，但设备造价高，维

修量大