鋁合金留液生產(chǎn)過程的工藝研究

陳學(xué)文，張 晶

(廣州金邦有色合金有限公司,廣州增城 501340; 廣州金邦液態(tài)模鍛技術(shù)有限公司，廣州廣東 511340)

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鋁合金留液生產(chǎn)過程的工藝研究

陳學(xué)文，張 晶

(廣州金邦有色合金有限公司,廣州增城 501340; 廣州金邦液態(tài)模鍛技術(shù)有限公司，廣州廣東 511340)

通過對留液生產(chǎn)和整爐不留液生產(chǎn)的比較分析。在采用留液生產(chǎn)工藝后考核回收率高達(dá)95.68%。有效的提高了熱能利用率，減少了生產(chǎn)時(shí)間；和整爐生產(chǎn)工藝相比較平均每爐減少了2個(gè)小時(shí)的熔煉時(shí)間，降低了生產(chǎn)能耗。

鋁合金； 降本增效； 留液生產(chǎn)； 低溫熔硅

1 前言

廣州金邦有色合金有限公司是一家生產(chǎn)鑄造用鋁合金為主的企業(yè),可以實(shí)現(xiàn)大比例地使用廢鋁進(jìn)行生產(chǎn),達(dá)到金屬損耗低、節(jié)能、環(huán)保等目標(biāo)。原來鋁合金生產(chǎn)工藝過程是通過整爐生產(chǎn)，爐內(nèi)不留液作業(yè)。在整爐生產(chǎn)過程中雖然單爐產(chǎn)量高，但是造成了氣耗、電耗高、成品率、產(chǎn)品回收率低的不良狀況。通過工藝研究和改進(jìn)，推行留鋁液生產(chǎn)，不僅提高了熱能的利用率，降低了氣耗、電耗，而且產(chǎn)品的回收率也顯著提高，達(dá)到公司推行的“降本增效”計(jì)劃。

所謂留液生產(chǎn)是在母爐(30T)生產(chǎn)出一爐鋁液后，只過20T鋁液到保溫爐，留10T鋁液在熔煉爐作為下爐的生產(chǎn)用原料的一部分。留下的10T鋁液保留了大量的熱能，可以作為熔煉熱量的一部分，極大的加快了熔煉的過程，縮短了熔煉的時(shí)間。

采用留液連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)模式在純鋁價(jià)格上升時(shí),廢料價(jià)格與純料價(jià)格價(jià)差較大時(shí),少用或不用純料生產(chǎn)成本會有所降低，留液生產(chǎn)減少了金屬燒損，增加了熱能利用，生產(chǎn)時(shí)間相應(yīng)會減少、能耗會相應(yīng)降低，這些都可以通過規(guī)范操作來優(yōu)化。在使用留液操作后平均每爐熔煉時(shí)間可減少2小時(shí)左右。

2 鋁合金生產(chǎn)過程留液與不留液生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比

沒有采用留液生產(chǎn)時(shí)，熔煉爐沒有嚴(yán)格規(guī)定要取樣化驗(yàn)就直接過爐，這就造成在保溫爐要調(diào)整成份的時(shí)間非常長，既加大了能耗和金屬損耗，生產(chǎn)員工的積極性也不高；自采用留液連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)模式后，規(guī)定了熔煉爐要取樣化驗(yàn)成份大至合格才能過爐(ADC14還要規(guī)定過爐鋁液溫度要在800～830℃之間)，過爐鋁液溫度要在710～730℃之間，且要求每一爐炒出的灰中鋁必須投入當(dāng)爐以減少金屬燒損和提高回收率，保溫爐補(bǔ)料的量非常少了，縮短了生產(chǎn)時(shí)間提高了員工的積極性，員工參與生產(chǎn)成本控制和工藝的執(zhí)行也有了一定的提高，主要體現(xiàn)在廢品和次渣量對比以前有所減少。

表1 連續(xù)留液生產(chǎn)ADC12與單爐不留液生產(chǎn)ADC12數(shù)據(jù)比較

從以上對比可以看出：留液生產(chǎn)ADC12，無論在生產(chǎn)時(shí)間還是在氣耗、電耗、金屬消耗方面都大大減少了；而在金屬直收率、回收率以及成品率上都有所提高。

采用留液生產(chǎn)的月份鋁合金共生產(chǎn)了61爐鋁合金產(chǎn)品，總產(chǎn)量961773.6204 kg，其中有47爐產(chǎn)品采用了留液生產(chǎn)工藝，產(chǎn)量為920225 kg，留液生產(chǎn)回收率為：

剩余14爐不涉及留液生產(chǎn)工藝的爐次產(chǎn)品的考核回收率為：

采用留液連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)模式，可以少用或不用純料，充分利用廢料，達(dá)到減少生產(chǎn)成本的效果。通過留液生產(chǎn)工藝的連續(xù)生產(chǎn)成本的分析與對比，證明留液連續(xù)生產(chǎn)工藝能減少了金屬燒損，提高了金屬的回收率；同時(shí)還增加了熱能利用，縮短生產(chǎn)時(shí)間、減少能耗。

3 采用留液生產(chǎn)工藝對鋁合金物理性能的影響分析

3.1 連續(xù)留液生產(chǎn)爐前化學(xué)成份和爐后化學(xué)成份對比

表2 連續(xù)留液生產(chǎn)爐前化學(xué)成份和爐后化學(xué)成份對比

從上述數(shù)據(jù)分析爐前和爐后的化學(xué)成分基本未有大的波動，澆鑄過程中每間隔15-20分鐘進(jìn)行攪拌，澆鑄溫度基本在685-713℃之間，基本符合ADC12的工藝澆鑄溫度(690-710℃)。連續(xù)留液生產(chǎn)是質(zhì)量穩(wěn)定的。

3.2 連續(xù)留液生產(chǎn)產(chǎn)品物理性能分析

表3 連續(xù)留液生產(chǎn)產(chǎn)品物理性能分析

從上述數(shù)據(jù)分析連續(xù)留液生產(chǎn)產(chǎn)品完全符合標(biāo)準(zhǔn)，與不留液生產(chǎn)產(chǎn)品完全一樣。

3.3 金相組織分析

產(chǎn)品ADC12金相圖分析見下圖：

從面4副圖可以看出，產(chǎn)品ADC12金相圖留液和不留液工藝操作對出內(nèi)部組織幾乎沒有影響。

4 結(jié)論

4.1 采用留液連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)模式減少了金屬燒損，提高熱效率，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。

4.2 采用留液連續(xù)生產(chǎn)的方式可以少用或不用純料，充分利用廢料。

4.3 采用留液連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品的內(nèi)部組織和性能與不留液生產(chǎn)的產(chǎn)品組織和性能是一致的。

[1] 林鋼, 林慧國, 趙玉濤.鋁合金應(yīng)用手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

The research on aluminum alloy liquid-reserved producing process

CHEN Xuewen, ZHANG Jing

(Guangzhou Kinbon Non-Ferrous Alloy Metalsco.,Ltd Guangzhou Guangdong 511340; Guangzhou Kinbon Liquid Mold Forging Technology Co., Ltd Guangzhou Guangdong 511340)

Compared with the aluminum alloy liquid-reserved producingand liquid-unreserved producing, results show that the evaluation recovery rate can reach up to 95.68% when using liquid-reserved producing process. This process effectively improve the heat energy utilization and reduce production time. The average melting time of one furnace reduces 2 hours when compared to the whole furnace liquid-unreserved producing. This process also can reduce energy consumption.

aluminum alloy; cost saving and efficiency improving; Liquid-reserved producing; melting silicon in low temperature

陳學(xué)文(1970-)，男，廣東廣寧人，研究生學(xué)歷，高級工程師，從事黑色、有色冶金工藝的研究及產(chǎn)品開發(fā)。

鋁合金留液生產(chǎn)過程的工藝研究獲得廣東省產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)研究(項(xiàng)目編號: 2013A090100002)《高端鋁合金結(jié)構(gòu)件液態(tài)模鍛先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》的支持，特此表示感謝！

TG146

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1671-3818(2016)03-0007-03