有效提高鋁錠表面質(zhì)量的措施探析

段 杰

0 前言

鋁是一種非常重要的原材料，其應用范圍非常廣泛，對于國民經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的作用。隨著生產(chǎn)制造技術的不斷提高，企業(yè)對鋁錠表面質(zhì)量提出了更高的要求。尤其是某些特殊用途的鋁錠，不僅要符合國家標準規(guī)定的要求，而且還要滿足企業(yè)內(nèi)部所制定的外觀質(zhì)量標準[1]。在鋁錠的實際生產(chǎn)過程中，存在多種不利因素嚴重影響了鋁錠生產(chǎn)的表面質(zhì)量，因此，要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的實際情況，采取有針對性的控制措施，避免生產(chǎn)過程受到過多的不良影響，進而確保整個生產(chǎn)過程能夠得以順利的實施，從而為鋁錠表面質(zhì)量符合要求提供可靠的保障[2]。

1 影響鋁錠表面質(zhì)量的因素分析

鋁錠連續(xù)鑄造機組具有生產(chǎn)速度快、自動化程度高以及生產(chǎn)精度高等優(yōu)點，被廣泛應用于重熔鋁錠的生產(chǎn)制造中，大大提高了電解鋁廠整體的經(jīng)濟效益。但是在實際的鋁錠生產(chǎn)過程中，由于多種原因的干擾，導致鋁錠的生產(chǎn)質(zhì)量受到不小的影響，甚至造成鋁錠存在飛邊、夾渣以及表面波紋等嚴重的質(zhì)量問題，造成其無法滿足用鋁企業(yè)的實際要求[3]。

1.1 飛邊與夾渣

在鋁錠的生產(chǎn)制造過程中，鋁液首先由混合爐中流出，經(jīng)由導流槽流入到船形澆包中，通過分配器將鋁液進行適當?shù)姆至鬟M入到水平運行的鋁錠鑄模之中。在鋁錠的整個鑄造過程中，要對鑄模中鋁液的深度進行實時監(jiān)控，并根據(jù)其深度的不同對導流槽中的鋁液流量進行有效地調(diào)節(jié)。如果沒有對鋁液流量進行有效控制，可能會導致流入鋁錠鑄模中的鋁液過多，造成鋁液溢出鑄模，當鋁液凝固后就會在鋁錠上形成不同程度的飛邊，影響其外觀質(zhì)量。同時，還要對導流槽中的鋁液流速進行有效地控制，避免由于流速過快，造成鋁液沖出鑄模而形成飛邊。在實際的生產(chǎn)過程中，為了對鋁液進行有效的控制，往往使用黃泥將導流槽末端進行封閉，但是由于鋁液的溫度非常高，在澆鑄的過程中極易造成封閉失效，繼而導致流槽中大量的廢渣直接沖入鑄模，造成鋁錠夾渣現(xiàn)象[4]。

1.2 表面波紋

鋁錠連續(xù)鑄造機組的鑄模通常設置在傳動鏈板上，在鋁錠的鑄造過程中，鋁液進入到鑄模后會隨著鑄模一起運行。通常情況下，鋁液一般按照自下而上的順序進行凝固，其中鋁液上表面的正中處最后凝固，難以避免會導致中間處存在一個溝形縮陷。但是在實際的生產(chǎn)過程中，鏈條會受到外力不同程度的影響，在運行過程中會出現(xiàn)異常的振動情況，進而導致鑄模內(nèi)部的鋁液發(fā)生不同程度的晃動，從而在鋁錠表面上形成不同程度的波紋。在鏈條的實際運行過程中，難以避免會出現(xiàn)輕微的振動，進而在鋁錠表面留下較淺的波紋，但是其不會對鋁錠表面質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，是能夠接受的，但是鏈條較大的振動會造成鋁錠表面出現(xiàn)嚴重的波紋，常見的波紋主要有“魚鱗紋”和“水波紋”，這就會對鋁錠的表面質(zhì)量造成嚴重的影響，進而導致其生產(chǎn)質(zhì)量不合格[5]。

2 改善鋁錠表面質(zhì)量的措施

2.1 鑄造工藝方面

電解原鋁中含有Fe、Si、Cu和Mn等金屬雜質(zhì)，還含有氟化鹽、Al2O3、C、Al4C3和H2等非金屬雜質(zhì)，雜質(zhì)的存在會對鋁錠表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴重的影響，因此，要通過改善鋁錠的鑄造工藝，進而除去其中的各種雜質(zhì)，確保鋁錠的表面質(zhì)量符合要求，可以從以下幾方面進行改善。

（1）在鋁液進行澆鑄之前，保溫爐內(nèi)的溫度要適宜，通常情況下位于720℃～740℃的范圍內(nèi)，等待配料、攪拌和扒渣等工序進行之后，要使用覆蓋劑將鋁熔體和空氣進行有效的隔離，進而避免鋁熔體發(fā)生氧化和吸氣，從而避免鋁熔體受到外界污染。

（2）對鋁液導流槽進行科學合理的設計，盡量縮短導流槽的長度，進而減少鋁液與空氣接觸的時間，大大降低鋁液氧化后的氧化渣量。

（3）在保溫爐與鑄造機之間的導流槽上通過加裝除氣裝置，其工作原理主要是氣體漂浮，向鋁熔體的底部連續(xù)注入小氣泡，在小氣泡上升的過程中會吸收鋁熔體之中的氫氣，進而將有效地除去氫氣。鋁熔體之中較大的殘渣會被氣泡包裹，而較小的殘渣則會被吸附在氣泡表面，隨著氣泡上升到鋁熔體的表面而被除去[6-7]。

（4）鑄造線上的除渣位置要設置在適宜的位置，能夠及時將鋁液表面形成的氧化膜除去，進而提高鋁錠的表面質(zhì)量。

2.2 設備方面

為了確保鋁錠的表面質(zhì)量符合要求，對于加工設備可以采取以下的改進措施。

（1）提高鏈條運行的平穩(wěn)性

由于鏈條傳動過程中存在多邊形效應和爬行現(xiàn)象，這就會對鋁錠的表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴重的影響，可以通過采用變頻調(diào)速裝置，實現(xiàn)鏈條運行的無級變速，進而有效消除鏈條爬行現(xiàn)象，確保鏈條始終能夠平穩(wěn)運行。

為了提高鏈條運行時的平穩(wěn)性，對鏈條結(jié)構進行一定的改進升級，改造后的雙通道輸送鏈條能夠?qū)恿鬏敽湍＞咻斔蛢蓚€工序進行有效分離，能夠大大改善支撐輪在整個輸送過程中的受力情況，有效降低進入到滾子中的雜質(zhì)含量，進而確保滾輪與導軌之間能夠始終處于滾動摩擦的狀態(tài)，避免摩擦力增加造成不良影響。同時，還將先進的分段導軌連接技術有效地運用于導軌的連接工作中，能夠有效改善滾輪在導軌上的運行狀態(tài)，進而避免鏈條出現(xiàn)爬行和竄行現(xiàn)象，確保鏈條始終能夠進行平穩(wěn)的運行。

（2）提高冷卻效果

為了改善設備的冷卻效果，需要對冷卻水盤進行一定的改造升級，首先，要對水盤進行一定的增高加寬，有效地增加鑄模的冷卻面積，加快冷卻速度，提高冷卻效率，其次，對回水槽進行加寬改造，增大回水的流動截面積，提高冷卻水的循環(huán)流動速度，進而大大加快熱水的冷卻速度。

（3）提高主動鏈輪的安裝精度

對主動鏈輪的整個安裝過程采取有效的控制措施，提高其安裝精度，為鏈輪的平穩(wěn)運行提供可靠的保障。同時，還要做好張緊輪的維修保養(yǎng)和定期檢查工作，及時對其中存在的問題采取有效的措施，為整個鑄造過程的順利進行提供可靠的保障。

2.3 設備維護與管理方面

（1）要做好鋁錠連續(xù)鑄造機組的定期檢查維修工作，并及時清除軌道上殘存的鋁渣，對于出現(xiàn)裂紋和砂眼的鑄模要及時予以更換，為鋁錠的生產(chǎn)提供良好的設備基礎。

（2）加強管理，建立問責機制和質(zhì)量責任制，將生產(chǎn)制造責任落實到個人，在生產(chǎn)過程中杜絕質(zhì)量問題，提高鋁錠表面質(zhì)量。

3 結(jié)語

總而言之，鋁錠的表面質(zhì)量受到多種因素的影響，為了對其表面質(zhì)量進行有效控制，就要對其整個鑄造過程進行系統(tǒng)全面的分析，并根據(jù)分析結(jié)果采取有針對性的改進措施，進而防止鋁錠的鑄造過程受到過多的不良影響，為鋁錠的表面質(zhì)量提供可靠的保障。

參考文獻：

［1］倪威，倪紅軍，王平.主要合金元素對6063鋁型材表面質(zhì)量的影響及控制［J］.有色金屬（冶煉部分），2017（05）：59-63.

［2］王圣賢，陳冰.鑄造機的傳動特性對鋁錠表面質(zhì)量的影響［J］.黑龍江科技信息，2015（03）：30-30.

［3］陳祥.提高重熔用鋁錠質(zhì)量的措施［J］.材料與冶金學報，2010（S1）：173-175.

［4］馬明，張圣棟.重熔用鋁錠鑄造過程的質(zhì)量控制［J］.科技信息，2011（24）：471-471.

［5］趙忠斌.重熔用鋁錠表面質(zhì)量提高方法探討［J］.河南科技，2012（16）：49-49.

［6］李俊，王宏，童超.大容量鋁電解電容器可靠性設計方法及其應用研究［J］.機電工程技術，2016，45 （5）：68-73.

［7］張文莉，楊桂生.鑄鐵材質(zhì)鋁錠模生產(chǎn)實踐［J］.云南冶金，2015（06）：46-53.