鑄造鋁合金熔煉爐設(shè)計與應(yīng)用

王野 武金龍

摘要：熔煉爐多為天然氣爐，燒嘴為帶蓄熱球的燒槍加熱。功能主要是用于進(jìn)行金屬的加工制造，基于鋁合金的應(yīng)用效果較好，采購成本較為低廉，因此，這種材料的市場需求量正在不斷增加。這在給鋁合金加工制造行業(yè)帶來發(fā)展機遇的同時，也帶來了一些挑戰(zhàn)。本文主要從熔化鋁錠及加工鑄造鋁合金時，需要使用的熔煉爐的設(shè)計過程及應(yīng)用優(yōu)勢展開分析，研究優(yōu)化設(shè)計方案，提高熔煉爐使用價值的可行方法。在這個環(huán)節(jié)當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注于熔煉過程中的安全性和穩(wěn)定性的問題。

關(guān)鍵詞：鋁合金；熔煉爐；鑄造設(shè)計

一、傳統(tǒng)熔煉爐在設(shè)計和應(yīng)用環(huán)節(jié)中存在的難點問題

結(jié)合工作經(jīng)驗來分析，在熔煉爐設(shè)計工作和應(yīng)用環(huán)節(jié)當(dāng)中還存在一些難點問題，影響著企業(yè)的經(jīng)濟效益以及熔煉爐的實際使用效果。

1、設(shè)計環(huán)節(jié)

熔煉爐都為天然氣爐，容量為20噸、25噸或者36噸的爐子，在開展熔煉爐的設(shè)計工作時，新時期的設(shè)計目標(biāo)主要在于如何提高熔爐的熔化效率。這就需要從設(shè)備創(chuàng)新改造的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計?，F(xiàn)階段，企業(yè)大多會選用質(zhì)量較高的金屬材料作為熔煉爐的基礎(chǔ)材料。這就在于一定程度上增加了前期的經(jīng)濟成本，容易造成資金周轉(zhuǎn)不通的情況。而且，生產(chǎn)成本高，相應(yīng)的售價就會有所提升，在同類產(chǎn)品當(dāng)中，無法提高產(chǎn)品對受眾的吸引力，造成滯銷的問題。這就與前期的設(shè)計方案及熔煉爐的設(shè)計圖紙有待進(jìn)一步優(yōu)化和完善有關(guān)，需要企業(yè)引起重視，并積極結(jié)合鍛造鋁合金熔煉爐的實際使用需求展開詳細(xì)的分析和研究。

2、應(yīng)用環(huán)節(jié)

從具體應(yīng)用環(huán)節(jié)來看，可以發(fā)現(xiàn)，如果設(shè)計工作不合理，就會導(dǎo)致熔煉爐運行過程中出現(xiàn)安全隱患。而且，在熔煉工作過程中需要使用的熱能有所增加，在熱能供應(yīng)問題上也會增加企業(yè)的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。同時，如果員工在操作環(huán)節(jié)中無法科學(xué)控制熔煉爐的溫度，導(dǎo)致熔煉溫度沒有達(dá)到鍛造鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)。所生產(chǎn)出來的鋁合金就會存在質(zhì)量問題，這些都是目前企業(yè)在開展熔煉爐設(shè)計及應(yīng)用研究時，需要解決的主要問題。

二、鑄造鋁合金熔煉爐的設(shè)計方案及實際應(yīng)用效果

在開展熔煉爐設(shè)計工作時，工作人員需要結(jié)合不同鋁合金種類的鑄造工藝需求，擬定科學(xué)合理的工作方案，并應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際案例來分析這種設(shè)計方案的應(yīng)用效果，進(jìn)一步展開創(chuàng)新優(yōu)化研究工作。

1、熔煉爐設(shè)計思路

高溫鍛造是合成鋁合金的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；诖?，如何將溫度提升到符合鍛造工作需求的高度，并在鍛造過程中讓熔煉爐保持這個溫度，就是現(xiàn)階段的基本設(shè)計目標(biāo)。工作人員應(yīng)當(dāng)從熔煉爐的整體結(jié)構(gòu)建設(shè)及爐壁材料的科學(xué)選擇等方面展開設(shè)計工作。一般來說，防滲漏澆鑄層及隔熱纖維板層應(yīng)當(dāng)有不少于50mm以上的厚度。在具體的厚度設(shè)置問題上，還需要結(jié)合本次熔煉爐體積的設(shè)置情況進(jìn)行合理的調(diào)整。在這個環(huán)節(jié)中，工作人員應(yīng)當(dāng)充分分析出熔煉爐的熔化效率和爐子結(jié)構(gòu)、材料設(shè)置工作的關(guān)系性。

同時，鍛造鋁合金熔煉爐的設(shè)計工作還應(yīng)當(dāng)從爐門方面進(jìn)行設(shè)置，注重突出人性化的設(shè)計思路，以方便清理爐膛為目標(biāo)設(shè)置爐門的具體位置、大小及形狀，這是提高設(shè)計工作實用性的基礎(chǔ)前提。

2、相關(guān)參數(shù)信息

為了分析出現(xiàn)階段鍛造鋁合金熔煉爐設(shè)計工作是否科學(xué)合理，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際的應(yīng)用案例展開分析，觀察這種設(shè)計方案下制作出來的熔煉爐實際鍛造鋁合金的質(zhì)量和效率。下表是具體熔煉爐設(shè)計環(huán)節(jié)中，部分矩形天然氣熔煉爐相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

3、實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)

以23t爐每天10包鋁液的熔煉工作為例進(jìn)行分析，直接加鋁錠和各種元素合金然后倒到保溫爐，再到液壓鑄造機進(jìn)行鑄造，一般有方形的和圓型兩種。從實際效果當(dāng)中可以看出，通過科學(xué)的熔煉爐設(shè)計工作，23t爐每天10包鋁液就能接近20t爐每天12包鋁液的生產(chǎn)產(chǎn)量。而20t爐和40t爐容量增大2倍，澆鑄產(chǎn)能增加1.5倍，但是單日生產(chǎn)產(chǎn)量卻不能達(dá)到1.5倍。這就表示，工作人員在開展熔煉爐設(shè)計工作時，需要合理選擇爐容量，關(guān)注于如何提高熔煉爐熔化效率的可行措施?？茖W(xué)研究在保證工作效率的基礎(chǔ)上，提高工作質(zhì)量的方案。

三、鑄造鋁合金熔煉爐時應(yīng)當(dāng)遵循的注意事項

1、員工工作能力

企業(yè)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格對員工展開考核工作，要求員工定期總結(jié)自身的設(shè)計工作經(jīng)驗。并應(yīng)當(dāng)安排專家為員工傳授先進(jìn)的熔煉爐設(shè)計理念，從思想教育方面入手，提高員工對開展創(chuàng)新設(shè)計工作重要性的認(rèn)識。同時，可以利用信息技術(shù)手段，與其他企業(yè)建立溝通渠道，分享工作經(jīng)驗。

2、監(jiān)管工作方面

在鑄造鋁合金熔煉爐時，企業(yè)必須要積極收集和整理市場的實際需求變化情況，結(jié)合自身的加工制造能力，明確企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，并將工作目標(biāo)融入到具體的工作環(huán)節(jié)當(dāng)中去。同時，在設(shè)計環(huán)節(jié)中還涉及到對資金技術(shù)的投入，這要求企業(yè)建立預(yù)算管理機制，消除經(jīng)濟運行的安全風(fēng)險。

結(jié)論：從實際鍛造鋁合金熔煉爐的設(shè)計與應(yīng)用環(huán)節(jié)當(dāng)中可以看出，現(xiàn)階段存在的難點問題就是設(shè)計工作缺乏適應(yīng)性，無法充分發(fā)揮出熔煉爐的應(yīng)用價值，還容易引發(fā)安全隱患?；诖?，工作人員必須要不斷總結(jié)工作經(jīng)驗，研究優(yōu)化設(shè)計方案的可行方法，科學(xué)選擇熔煉爐的基礎(chǔ)材料，結(jié)合具體的鍛造工作要求設(shè)置熔煉爐的形狀、爐容量等基礎(chǔ)參數(shù)信息，并從員工工作能力提升及完善監(jiān)管機制等方面，全面推動熔煉爐設(shè)計工作的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇其軍；鄒學(xué)通；車立志；王建平；李順華；孫海艷.鑄造鋁合金熔煉爐設(shè)計與應(yīng)用[J].云南冶金，2019（4）

[2]韋增磊.鋁合金塔式熔煉爐的節(jié)能設(shè)計與生產(chǎn)實踐[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(10)