摘要:紧随着工业化不断发展的脚步,国内的铝和铝合金生产规模在进一步扩充。但是,我国高端精良的铝合金材料生产还存在较大的进步空间。对于相关设备和先进锻造技术的要求十分迫切,其中最主要的就是铝及铝合金材料的熔铸技术,一、熔铸技术会影响冶金的成品率,进而使得铝及铝合金材料的品质,达不到想要的标准。二、熔铸技术的水平和效率,决定了材料加工的时间、生产成本、产品生产周期等多方面,所以,提高铝及铝合金熔铸技术是很有必要的。
关键词:铝合金;熔铸;技术;发展前景
随着铝加工的发展,铝材的应用更加广泛,特别是航空航天、轨道交通、乘用车辆、军工材料及民用产品的开发,为铝材开拓了十分广阔的市场,同时,也对铝材的质量提出了更高的要求。熔铸是铝材加工的头道工序,目的是为轧制、锻造、挤压生产提供优质锭坯。锭坯的冶金质量先天不足,常使后道工序难于补救,同时,铸锭的质量缺陷也会影响到铸锭和加工产品的成品率。因此,要发挥铝材的潜力,首先应解决好铝熔铸的生产与质量控制,以先进和科学的工艺技术和最低的成本获得高性能、高质量铝合金材料,并使之满足后部工序及最终产品的需要。
一、国内铝及铝合金熔铸技术的现状
铝合金材料,是日常生产生活中,不可或缺的金属材料,而且在众多的生产领域得到了广泛的使用。由此可见铝合金材料,自身具备着极大的应用价值。相比工业发达的发达国家,我国的铝合金工业还是有一定的差距的,第一是因为我国的铝合金材料的加工技术,发展较晚;第二,是因为与国外的工业大国相比,在技术上相对落后。这就导致了,我国的铝合金材料的生产发展速度较为缓慢,。为了提高我国铝材的发展速度,减少与技术先进国家的距离,我国提高对铝及铝合金材料生产的重视程度,并且增加对铝及铝合金熔铸技术的提升。发展过程中,我国引入国际上先进的熔铸设备和科学技术,有效改进原始生产线,让我国的铝材产品质量更进一步。在我国断的研究和发展,我国的铝及铝合金熔铸技术发生了质的飞越,在很多方面都取得了,优秀的研究成果和技术上的突破。比如,熔铸设备、熔体检测、熔体纯度提升等。我国始终保持着科学技术是生产力,重视创新科技的发展,在铝材熔铸技术上亦是如此。我国致力于铝及铝合金熔铸设备的升级和优化,希望可以达到,设备大型化、设备环保节能化、设备信息技术化等优点。熔铸设备需要燃烧系统的配合。燃烧系统的优化和发展,才能更好的促进熔铸设备的发展。我国的燃烧系统实现了进一步的发展,将新一代燃烧系统应用与熔铸设备,更好的提高了铝及铝合金熔铸的成品率。在实现设备自动化上,通过计算机信息技术的有效使用,达到了铝及铝合金生产过程的精准化和数据化。为我国铝材生产行业提供了技术上的鼎力支持。
二、我国铝及铝合金熔铸技术发展趋势
第一,铝及铝合金熔铸技术更加节能环保。习总书记多次强调“金山银山就是绿水青山”,重视生态环境的保护,发展绿色经济,冶金工业对于环境的破坏和污染程度是巨大的。因此,就要保证在对铝及铝合金的生产上做到环保,减少烟尘中的硫元素的含量,减少酸雨的发生率。可以通过使用电解的方式进行铝的获取、使用相关技术进行除尘,从而降低,生产烟尘的排放量。冶金是消耗大量能源的产业,对于能源紧张的现状,对于在对铝及铝合金的熔铸上,我们采用新型的熔炉,采用耐火性能优良的砖材,增加熔炉的保温性能,维持炉内温度不会过多流失,进而提高热能的使用效率,较好的利用余热,降低熔铸过程中的能源消耗。比如,分体式熔炉门和使用自动化的燃烧系统等。
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节能降耗、降低CO2排放已经成为这个时代永恒的话题,在此方面西方发达国家在很多年前已经非常重视,而中国对于铝加工熔铸专业严格算起来是从近几年才开始提上日程,而时下“低碳经济”和“碳关税”等提法更凸显了能源和环保的紧迫性。对于铝熔铸的节能来说,最大的措施是改进产业布局,如果铝合金铸锭全部由电解铝厂采用短流流程生产,则节能效果显著。但针对铝熔铸的各个工序过程来说,熔铝炉的主要节能应该从有效利用烟气余热、改善燃烧技术(包括采用烧嘴形式、空气消耗系数比例调节、改进炉型等)和改进熔炼操作工艺方面入手,采取强有力的措施达到节能效果,尽量采用低CO2排放的环保型热媒介。
第二,进一步降低铝和铝合金的生产成本。铝最大的优点是其回收性强与可多次反复循环利用,不但对性能无影响,而且复化重熔时的氧化损失只有 2% ~ 3%,啤酒罐的循环利用很能说明问题,从罐的生产、装罐、销售、消费、废罐回收到再生利用的每次循环只有 60 d 左右。制铝企业通过对,铝及铝合金熔铸技术的改良和优化升级,目的是,为了提高铝的成品率和品质,进一步的降低其生产成本,获得更多的经济效益。所以,国内的铝及铝合金熔铸技术的发展,尽可能提高铝及铝合金的生产效率,减少对于原材的使用量,达到低成本高质量的生产。降低生产成本,不只是为了获得更多的经济效益,也可以减少对于铝矿的开采,减少对不可再生资源使用。例如,我国采用的低温熔铸淬炼技术和快速熔铸技术,对于部分的铝合金制造,可以采用电解铝夜为生产原料。
第三,提高熔体的纯净度。铸锭是指,把熔化的流体金属,倒入铸模中制造而来的,其内部的质量与熔体金属的纯净度,直接挂钩。也就是说要保证,熔体的气体含量,渣体含量、杂质含量越低越好,要是的晶粒细化的效果达到最优。我国采用的是,保温炉倾动技术,在一定程度上减少了炉内落差和铝液间的冲击,从而减少了再次污染。通过炉底使用的透气砖,也能对熔体进行一定的纯度提升。
三、铝及铝合金熔铸的生产安全问题
在进行铝及铝合金熔铸的生产过程中,需要重视的就是安全生产问题。在进行熔铸时要注意以下几点。第一,要及时检修燃气系统,禁止燃气泄露,避免爆炸;第二,保证熔炉和接口处不能铝泄露;第三,确保高温和辐射不能对伤害操作人员的身体安全以及生产设备;第四,避免不分昼夜的生产,保证工人和设备的休息;因为熔铸的生产链,是需要连续进行的作业,是牵一发而动全身的,所以对于安全问题的认识程度,必须提高。需要注意的是,在保证安全生产的过程中,也要减少噪音和大气污染。
结束语:
在国家的重视程度下,在我国铝及铝合金熔铸技术人员,提高对其的研究和革新的努力下,我国铝及铝合金熔铸技术,得到了飞跃式的发展。但是,我们不能忽视与国外技术新先进国家的差距和自身的实际情况。在实践发展中,我国需要紧跟科学技术的发展速度,乘着世界先进技术的势潮,在熔铸技术的提升上,扶摇直上。不断的提高我国铝及铝合金熔铸技术的水平,为我国铝加工行业保驾护航,提高我国铝加工行业在国际上的竞争力。
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论文作者:刘彬
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月上
论文发表时间:2019/6/24
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