摘要：重熔用铝锭的铸造过程是个多点控制的生产过程，包括配铝、化验、精炼、铸造、冷却、堆垛等主要工序。质量控制过程中关键点的把握和标准值的确定，需长期经验的积累。加强设备的维护，以确保铝锭的品位和外观质量均符合质量标准要求。我们通过对铸造生产进行严格的质量控制管理，保证了电解生产出来的优质原铝保持原有品位，确保铝锭产品的各项质量指标达到质量标准的要求，收到了可喜的成效。
关键词：重熔用铝锭；铸造过程；质量控制
金属铝生产主要采取氧化铝——冰晶石熔盐电解法工艺技术。电解生产出的液态原铝抽到开口包运到铸造车间，灌进保温炉，再铸造成铝锭。国家标准《重熔用铝锭GB1196-2002》对重熔用铝锭的质量做了规定。铸造质量对最终产品的质量影响很大。电解原铝中含有Fe、Si、Cu等金属杂质，以及氧化铝、氟化盐、碳、氢等化合物和气体。铸造过程中要尽可能减少金属杂质的摄入，清除铝液中的气体和非金属杂质。为保证最终产品的质量，在铸造生产中，要做好各工序的质量控制。
1 重熔用铝锭的质量要求
铝电公司使用20kg铝锭铸造机生产重熔用铝锭。重熔用铝锭的质量由两方面的因素决定：一方面是铝锭的化学成分和内部组织，即内部质量；另一方面是铝锭的外观，即外观质量。
2 重熔用铝锭铸造中的质量控制管理
2.1 铝锭的品位控制
目前，为使得经济效益最大化，一般生产牌号为Al99.70的铝锭，其主要化学成分为：Al：99.70%；Si：0.10%；Fe：0.20%；Cu：0.01%；Ga：0.03%。铝锭品位控制的关键在于电解出铝液的品位，铸造过程中的品位控制主要经过以下三个过程的控制，以得到符合牌号为Al99.70标准的铝锭。
2.1.1 铝液配比
在铸造生产的第一道工序为入铝配比，必须根据原铝检测报告，进行合包配比，电解系统的出铝人员根据合包单，对应槽号进行出铝。当铝液由抬包送至铸造系统时，入铝人员根据混合炉内铝液的品位确定所入混合炉号。当电解车间因个别电解槽槽况差时，需特别要求入铝人员根据停槽铝液的品位进行混合炉内配比。若无法配比，可空出一台混合炉，集中铸造生产低于99.70%的铝锭。生产出的低品位铝锭，可当成回炉冷料，再次与混合炉内的铝液进行配比。此外，流槽、漏铲、小渣铲等铁制工具在使用前刷上滑石粉水浆，烘干后使用，以避免或减少铁等杂质对铝液的污染；每包中的铝液必须倒尽，同一熔炼号的铝锭为一垛，严禁混放，并对个别品位偏低的电解槽配置专用抬包和流槽，避免质量混杂。
2.1.2 精炼静置
铝液进入混合保持炉后，铝液表面有一层浮渣。这些渣中含有溶入的气体及出铝过程中带入的电解质，为减少这些杂质对铸造过程的影响，加入铝渣分离剂。搅拌静置15-20分钟再扒渣，以便气体析出，电解质、渣与铝液分离。
2.1.3 取样化验
按计算结果进行的配比结束后，还必须在混合炉内的铝液充分搅拌后，在混合炉的不同位置取3-5个试样进行化验，符合标准的方可进行生产，并保留化验结果，以作为以后产品质量追溯的依据。
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2.2 符合铝锭的外观质量和锭重、锭形要求
浇铸前，先在开口抬包中用漏铲扒除铝液表面的浮渣；浇铸时在铝液凝固前，及时用小渣铲扒除铸锭表面的氧化膜渣，禁止将扒出的浮渣磕入下模中；浇铸时控制好流槽中液流稳定，防止因铝液冲击过猛，或扒渣时渣铲速度太快，使铝液涌出铸模而凝固形成飞边；铝液温度过高时，铝液的含气量大，要采取降温措施，避免在铸锭凝固过程中大量气体逸出形成气孔，或因冷却强度不够，铸锭尚未完全凝固就磕落下来，未凝固的铝液流出，使铸锭上表面形成空槽；及时更换有裂纹、裂缝、砂眼等缺陷或已变形的铸模，防止铝锭带飞翅或因铸模缺陷中夹带有水分形成气孔，或锭形不规则；加强铸造机日常维护保养和检修工作，及时清理铸造机轨道上的凝铝，使铸造机运转平稳，以避免严重波纹的产生；铸锭中根据铸模中铝液深浅程度，准确调整液流量，防止铝锭浇铸过满或不足，使铝锭重量超出了偏差范围，造成重量不符；外观检验由工人自检和专责检验员相结合，并由专责检验员在合格铝锭表面打上“检”字方可入库。
2.3 配料的质量控制
配料是铸造工艺过程中的关键工序，工序质量控制是过程质量控制的基本点，是现场质量控制的重要内容。产品质量形成过程包括多个工序过程，在加强一般工序质量控制的同时，特别要加强关键工序质量重点控制，保证工序处于受控状态，使工序能够长期稳定地生产出合格产品。配料的目的是将其杂质含量控制在一定的范围之内，重熔用铝锭中所含主要杂质为硅、铁两项，其他杂质总和一般不大于0.1%，因此，配料时应严格控制硅、铁两项的百分含量。
配料应根据生产计划和原铝分析报告合理安排。配料计算公式如下：液体铝和液体铝配料计算公式：
配入的铝量＝（A－B）/（C－A）×W
式中：A为要求的杂质含量；B为实际杂质含量；C为配入铝杂质含量；W为铝液重量。液体铝和固体铝配料计算公式：
配入的铝量＝（A－B）/C×W
在电解铝生产过程中原铝质量的波动在所难免，尤其对于长期连续生产的企业而言，旧槽破损及新槽启动是必然要发生的，这两类槽生产的原铝质量是较低的，所以，等外品原铝液的产生既有连续性又有阶段性，必须高度重视严格控制，要通过配料计算，将品位高低不同的原铝液在混合炉内进行混合，使其得到符合质量标准要求的产品。在特殊情况下，对于品位偏低的原铝液也可以单独外铸，随后再逐步投入到混合炉内熔化配料，经过一段时间后将其全部消化，以减轻对生产的压力。
2.4 设计安装导流管和导流杆、解决调流不均匀的问题
原先，在溜槽末端人工用黄泥糊流铝口，用导流杆调节铝液流速，由于孔径不规则导致的铝锭忽大忽小，溜槽中大量的废渣直接冲入铸模，造成铝锭夹渣现象。自从在溜槽末端流铝口设计安装了导流管，其孔径固定，解决了以上存在的问题，为浇铸作业中的人工操作环节创造了良好的设备条件。
2.5 调整铸造机链条张紧装置、减少振动幅度
在20kg锭连续铸造机组运行过程中，铸造机链条张紧度随着铸造过程生产时间的延长而将铝液温度传递给设备，从而使铸造机输送链条松紧发生变化，铸模随之发生振动，导致铝锭表面产生波纹。通过将张紧装置将链条调整到合适的工作状态，使铸造机在热态工作条件下处于最平稳的运行状态，使铝锭表面波纹变小。
3 结 语
质量是企业生存和发展的根源，为了提高企业之间竞争能力和市场占有率，企业应高度重视并加强生产过程质量控制。通过我们的努力工作，在重熔用铝锭铸造生产中的质量控制管理上切实做到了“思想有认识，质量有目标，落实有制度，人人有责任”，因而收到了可喜的成效。铝业公司重熔用铝锭的产品合格率始终保持在100%，通过了国家、地区等各级技术监督部门的产品质量专检和抽检，赢得了广大用户的信任和赞誉，为公司发展壮大、提高经济效益做出了贡献。
参考文献
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[4]魏兴畚，冯瑞成，赵俊天，芮执元．影响铝锭表面质量的因素分析和改善措施．兰州理工大学学报，2009．5（35）：13．
论文作者:张海林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/11
标签：铝锭论文; 质量控制论文; 质量论文; 杂质论文; 工序论文; 品位论文; 铸模论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;