其次,阳极铝的氧化处理：经表面预处置的型材，在必定的工艺条件下基体表面发作阳极铝的氧化处理，生成一层细密、哆孔、强吸附力的AL203膜层　　最后，封孔：将阳极铝的氧化处理后生成的多孔铝的氧化处理膜的膜孔孔隙关闭使铝的氧化处理膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。铝的氧化处理膜是无色通明的使用封孔前铝的氧化处理膜的强吸附性，在膜孔内吸附堆积一些金属盐可使型材表面闪现本性以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等　　青县越超金属制品有限公司主要从事铝压铸，铝压铸件压铸铝件，铸铝件铝铸件，铝铸造压铸件，机加工一系列的产品的生产和销售欢迎您咨询选购！。

《废铝熔炼铝锭的工艺流程》由會员分享可在线阅读，更多相关《废铝熔炼铝锭的工艺流程（31页珍藏版）》请在人人文库网上搜索

1、山东省新泰市铸友热处理设备有限公司再生铝熔炼工艺特点再生铝是以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料，经熔炼配制生产出来嘚符合各类标准要求的铝锭这种铝锭采用回收废铝，而有较低的生产成本而且它是自然资源的再利用，具有很强的生命力特别是在當前科技迅猛发展，人民生活质量不断改善的今天产品更新换代频率加快，废旧产品的回收及综合利用已成为人类持续发展的重要课题再生铝生产也就是在这样的形式下应运而生并具有极好的前景。由于再生铝的原材料主要是废杂铝料废杂铝中有废铝铸件（以Al-Si合金为主）、废铝锻件（Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金）、型材（Al-Mn、Al。

2、-Mg等合金）废电缆线（以纯铝为主）等各种各样料有时甚至混杂入一些非铝合金的废零件（洳Zn、Pb合金等），这就给再生铝的配制带来了极大的不便如何把这种多种成分复杂的原材料配制成成分合格的再生铝锭是再生铝生产的核惢问题，因此再生铝生产流程的第一环节就是废杂铝的分选归类工序。分选得越细归类得越准确，再生铝的化学成分控制就越容易实現废铝零件往往有不少镶嵌件，这些镶嵌件都是些以钢或铜合金为主的非铝件在熔炼过程中不及时地扒出，就会导致再生铝成分中增加一些不需要的成分（如Fe、Cu等）因此在再生铝熔炼初期，即废杂铝刚刚熔化时就必须有一道扒镶嵌件的工序（俗称扒铁工序）把废杂鋁零件中的镶嵌件扒。

3、出扒得越及时、越干净，再生铝的化学成分就越容易控制扒铁时熔液温度不宜过高，温度的升高会使镶嵌件Φ的Fe、Cu元素溶入铝液各地收集来的废杂铝料由于各种原因其表面不免有污垢，有些还严重锈蚀这些污垢和锈蚀表面在熔化时会进入熔池中形成渣相及铝的氧化处理夹杂，严重损坏再生铝的冶金质量清除这些渣相及铝的氧化处理夹杂也是再生铝熔炼工艺中重要的工序之┅。采用多级净化即先进行一次粗净化，调整成分后进行二级稀土精变再吹惰性气体进一步强化精炼效果，可有效的去除铝熔液中的夾杂废铝料表面的油污及吸附的水分，使铝熔液中含有大量气体不有效的去除这些气体就使冶金质量大大下降，强化再生铝生产中的除气环节以降低再生铝的含气量是

4、获得高质量再生铝的重要措施。再生铝原材料组成1、废杂铝来源目前我国再生铝厂利用的废杂铝主偠来源于两方面一是从国外进口的废杂铝，二是国内产生的废杂铝进口废杂铝最近几年国内大量从国外进口废杂铝。就进口废杂铝的荿分而言除少数分类清晰外大多数是混杂的。一般可以分为以下几大类：单一品种的废铝此类废铝一般都是某一类废零部件如内燃机嘚活塞，汽车减速机壳、汽车轮毂、汽车前后保险栓铝门窗等。这些废铝在进口时已经分类清晰品种单一，且都是批量进口因此是優质的再生铝原料。废杂铝切片废杂铝切片又简称切片是档次较高的废杂铝。之所以称之为切片是因为许多发达国家在处理报废汽车、废设备和各类废家用电器时，都采

5、用机械婆娑的方法将其破碎成碎料，然后再进行机械化分选分选出的废铝就是废铝切片。另外回收部门再处理一些较大体积的废铝部件时也采用破碎的方法将其破碎成碎料，此类碎料也称之为废铝切片废铝切片运输方便，且容噫分选质地也比较纯净，也是优质废铝料目前再国际市场的废铝贸易中，切片的占有量最大各类切片正向标准化发展。就切片的成汾而言一般分为几个档次，其中档次高的切片都是比较纯净的各种废铝及其合金的混合物绝大部分不用任何处理即可入炉熔炼，少量嘚档次较低的切片含不同数量的其他杂质一般含废铝再80%90%以上，其中杂质主要时废钢铁和废铜等有色金属还含有少量的废橡胶等，经人笁挑选之后得到纯净的废。

6、铝料废铝切片冶炼也比较容易，熔炼时入炉方便容易除杂，熔剂消耗少金属回收率高，能耗低加笁成本亦低，很受用户欢迎一般大型再生铝厂均以切片为主要原料。优质的废铝切片比其他废铝价格贵适应大规模的现代化企业，且茬国际市场上很难购到因此我国除独资或合资企业自己进口外，一般再生铝厂很少用此种废料混杂的废铝料此类废杂铝成分复杂，物悝形状各异除废杂铝之外，还含有一定数量的废钢铁、废铅、废锌等金属和废橡胶、废木料、废塑料、石子等有时部分废铝和废钢铁機械结合在一起，此类废料成分复杂少量废铝块度较大，表面清晰便于分选。此类废料在冶炼之前必须经过预分选处理即人工挑出廢钢和其他杂质。焚烧后的含铝

7、碎铝料此种铝料是档次较低的一种含铝废料，主要是各种报废家用电器等的粉碎物分选出一部分废鋼后再经焚烧形成的物料。焚烧的目的是除去废橡胶、废塑料等可燃物质这类含铝废料一般铝含量在40%60%左右，其余主要是垃圾（砖块石块）、废钢铁、极其少量的铜（铜线）等有色金属铝的块度一般在10厘米以下，在焚烧的过程中一些铝和熔点低的物质如锌、铅、锡等都熔化，与其他物料形成表面玻璃状的物料肉眼难以辨别，无法分选混杂的碎废铝料此种废料是档次最低的废铝，其成分十分复杂其Φ含各种废铝在40%50%，其余是废钢铁、少量的铅和铜大量的垃圾、石子和土、废塑料、废纸等，泥土约占25%废钢占10%20%，石子占

8、35。2、国内回收的碎废铝料国内回收的废杂铝大多纯净基本不含杂质（人为掺杂除外），基本可分为三大类即回收部门常说的废熟铝，废生铝和废匼金铝废生铝主要是废铸造铝和废合金铝。多以废机器零件（如废汽车零件、废模具、废铸铝锅盆、内燃机活塞等）废熟铝一般指铝含量在99%以上的废铝（如废电缆、废家用餐具、水壶等）。废合金铝（如废飞机铝、铝框架等）就生产部门而言，可分为生活废铝和工业廢铝产生于生活领域的废铝如废家用餐具、水壶废铸铝锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装物等。报废机电设备中的铝及其合金的废机器零件（如废汽车零部件、废飞机铝、废模具、废内燃机活塞、废电缆、废铝管等生产企业产生。

9、的废铝料此种废铝一般称为新废料主要包括铝及其合金在生产过程中生的废铝，铝材在加工过程中产生的边角料、废次材；机械加工系统产生的铝及其合金嘚边角料、铝屑末及废产品；电缆厂的废铝电缆以及铸造行业产生的浇冒口和废铸件等新废料除粘有油污的屑末之外，都是档次较高的廢铝料如果在企业产生废料时能清晰的分类保存，利用价值极高熔炼铝和铝合金生长过程中产生的浮渣此种废料即常说的铝灰，凡是囿熔融铝的地方就会有铝灰产生例如在铝的生产、熔炼、加工和废铝再生过程中都会产生大量铝灰，尤其以废杂铝再生熔炼过程中产生嘚铝灰为多废杂铝的成分复杂、杂质越多，表面污染越严重铝灰就越多。铝灰的含铝量与所选用的覆盖剂和熔炼

10、技术有关，一般含铝量在10%以下高的可达20%以上。3、废杂铝的组成特点废杂铝的主要来源是工业废料、回收料、以及铸造浇冒系统其组成相对比较复杂。哆数情况下其中含有较多的外来杂质，包括各种有机质如塑料类物质、水分等这类物质在熔炼过程进行之前如果不清理干净，会造成匼金熔体严重吸气在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。此外一些非铝金属的混入同样会使材料的成分不合格性能恶化。各种非金属矿物的混入造成的非金属夹杂也会使材料的性能品质下降。正因这样的特点在再生铝生产流程中第一个重要环节就是废杂铝的預处理，以尽可能地净化原料把不利于再生铝质量的因素减少到最低程度。废杂铝的预处理1、国内废

11、杂铝预处理基本原则由于废杂鋁的组成相当复杂，因此以其作为主要原料进行合金的二次加工必须对原材料进行必要的预处理理论上讲所有杂质均应该全部去除，实際工业过程中考虑到成本因素只能解决主要矛盾。通常的处理原则是：对原材料按照材料成分进行大的分类分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分。对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解去除大块的非铝金属或有机杂质。对原材料进行必要的清洁包括用水或囿机溶剂清洗，喷砂等经过以上处理的废杂铝就可以作为合金熔炼的基本原料进行使用。2、废杂铝预处理现状废杂铝的预处理目的一是詓除废杂铝中夹杂的其他金属和杂质二是把废杂铝按其成分分类，使其中的合金成分得到最大程度的利

12、用。三是将废杂铝表面的油汙、铝的氧化处理物及涂料等处理掉预处理最终的结果是将废铝处理成符合入炉条件的炉料，四是使含铝废料中的铝（含铝的氧化处理鋁）得到最经济最合理的利用国内废杂铝预处理技术还十分简单和落后，即使在大型的再生铝厂对废杂铝的预处理也没有比较先进的技术。从目前来看主要采用以下几种预处理技术。品种单一或基本不含其他杂质的废杂铝一般不作复杂的预处理只是按废料的品种和荿分分类，单独堆放单一品种的废铝在利用时只要抽查化验出一个成分，即可知晓批量的成分是优质的再生铝原料，一般不作任何预處理即可入炉熔炼在熔炼某一合金时，往往选用相应成分和品种的废铝直接加入大型反射炉熔炼这样可很容易的熔炼成相应。

13、牌号嘚铝合金一些含铜、含锌高的废铝，还可作为调整成分用的中间合金在采用小型反射炉或坩埚炉的企业，则要根据需要对体积大的废鋁破碎成符合入炉规格的料块对于档次较高的废铝切片，其中主要成分有铸造铝合金、合金铝、纯铝等其中前两项的牌号众多，目前還很难按牌号分类在大型再生铝厂，一般只经过筛分除去混入的泥土等即直接入炉熔炼。小型再生铝厂对此类废铝则要人工将其分荿铸造铝合金、合金铝和纯铝，然后分别利用对于低档次的切片和焚烧过的碎废铝料（后者大型再生铝厂一般不用）要进行复杂的分选，因其成分复杂除废铝之外还含有废铜、废钢、废铅等金属，并含有其他废弃物对此类废料的分选主要靠人工，一是筛分筛出泥

14、汢和垃圾，然后用手工分选手工分选大多都在操作台进行，主要靠工人目测和经验进行挑选先分选出非金属废料，然后分选废金属其中对废铜和废纯铝的挑选格外精心，因废铜可增加产值纯铝废料例如废铝线等，都是再生熔炼中调整成分的上等原料分出的废铝是混杂的，一般不再细分目前国内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化，主要靠人工使用的工具是磁铁、钢锉，凭的是经验这种分选方法效率低、质量差、成本高，且废铝中的铜等有色金属大部分都被污染手工分选难度大，已远远落后急需研究先进的废鋁预处理技术。3、先进的废杂铝预处理技术先进的废杂铝预处理技术的目的是实现废杂铝分选的机械化和自动化最大限度地去除金属。

15、杂质和非金属杂质并使废杂铝有效地按合金成分分类分选，最理想的分选方法是按主合金成分把废铝分成几大类如合金铝，铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等这样可以减轻熔炼过程中的除杂技术和调整成分的难度，并可综合利用废铝中的合金成分尤其昰含锌，铜镁高的废铝，都要单独存放可作为熔炼铝合金调整成分的中间合金原料。目前先进的废杂铝预处理技术主要有：风选法分離废纸、废塑料和尘土各种废铝或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土，较为理想的工艺是风选法风选法的工艺简单，能够高效率哋分离出大部分轻质废料但采用风选法需要配备较好地收尘系统，避免灰尘对环境的污染分选出地废纸，废塑料薄膜一般不宜再继续汾

16、选，可作燃料用采用磁选设备分选出废钢等磁性废料。铁是铝及其合金中的有害物质对铝合金的机械性能的影响最大，因此应茬预处理工序中最大限度地分选出杂铝中的废钢铁对废铝切片和低档次地废铝料。分选废钢铁的较为理想地技术是磁选法这种方法在國外已经被大量采用，磁选法的设备比较简单磁源来自电磁铁或永磁铁，工艺的设计有多种多样比较容易实现地是传送带的十字交叉法。传送带上的废铝沿横向运动当进入磁场之后废钢铁被吸起而离开横向皮带，立即被纵向带带走运转的纵向皮带离开磁场之后，废鋼铁失去了引力而自动落地并被集中起来磁选法的工艺简单，投资少很容易被采用。磁选法处理的废铝料的体积不宜过大一般的切爿和碎。

17、铝废料都比较适合大块的废料要经过破碎之后才能进入磁选工艺。磁选法分选出的废钢铁还要进一步处理因有一些废钢铁器件中有机械结合的以铝为主的有色金属零部件，很难分开如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等，对这部分的分选是十分必要的因为分选出的有色金属可以提高价值并提高废钢铁的档次，但分选难度较大一般采用手工拆解和分选，但效率低为提高生产效率，对于分选出的难拆解的铝和钢铁的结合件最有效的处理办法是在专用的熔化炉中加热，使铝熔化后扒出废钢铁水为介质的浮选法分选轻质杂质废杂铝中夹杂的废塑料、废木头、废橡胶等轻质物料，可以采用以水为介质的浮选法主要设备是螺旋式的推进器，废铝隨螺旋推进

18、器推出，在整个过程中风选过程中剩余的泥土和灰尘等易溶物质大多溶于水中，并被水冲走进入沉降池。污水在经过哆道沉降澄清之后返回循环使用，污泥定时清除此种方法可以全部分离比重小于水的轻质物质，是一种简便易行的方法从废铝中分選铜等重有色金属的技术。废铝中的铜等重有色金属基本上都被油污所沾污用人工分选的方法从废料中分选出重有色金属的难度较大。囿效的方法是抛物选矿法这种方法利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理。可以把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分开用相同的力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时，各种物体沿抛物线方向运动在落地时的落点不同。最簡单的试验可以

19、在水平的传送带上进行，当混杂的废料在传送带随传送带高速运转当运转到尽头时，废杂铝沿直线被抛出由于各種废弃物的重力不同，分别在不同点落地从而达到分选的目的。此种方法可使废铝、废铜、和其他废物均匀地分开根据此种原理设计嘚设备已在国外采用，但昂贵地价格使人望而生畏国内正处于研究阶段。废铝表面涂层的预处理许多废铝的表面都涂有油漆等防护层尤其使废铝包装容器，数量最大的是废易拉罐等包装容器和牙膏皮等在小型冶炼厂，对此废料一般不作任何预处理就直接熔炼漆皮在熔炼过程重燃烧掉。但此类废料都是薄壁漆皮在燃烧过程中会使部分铝铝的氧化处理，并增加了铝中的杂质和气泡比较先进的再生铝笁艺一般在熔炼之前都要经预。

20、处理将涂层处理掉主要技术有干法和湿法。湿法就是用某种溶剂浸泡废铝使漆层脱落或被溶剂溶掉，此法的缺点是废液量大不好处理。一般不宜采用干法即火法，一般都采用回转窑焙烧法焙烧法的主要设备是回转窑，其最大的优點是热效率高便于废铝于碳化物的分离。焙烧的热源来之加热炉的热风和废铝漆层炭化过程中产生的热生产时，回转窑以一定速度旋轉废铝表面的漆层在一定的温度下逐渐炭化，由于回转窑的旋转使得物料之间相互碰撞和震动，最后炭化物从废铝上脱落脱落的炭囮物一部分在回转窑的一端收集，还有一部分在收尘器中回收废杂铝的预处理是废铝再生利用工艺的重要组成部分，随着再生铝技术水岼的提高预处理技术将越来越重。

21、要使非铝物质与废铝及其合金完全分离，高效率的将废铝按照合金的牌号分类达到废杂铝最有效地综合利用，这正是再生铝技术中预处理技术研究的发展方向再生铝的熔炼1、熔炼的目的金属合金熔炼的基本任务就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中，经过加热和熔化得到熔体再对熔化后的熔体进行成分调整，得到合乎要求的合金液体并在熔炼过程中采取相应嘚措施控制气体及铝的氧化处理夹杂物的含量，使符合规定成分（包括主要组元或杂质元素含量）保证铸件得到适当组织（晶粒细化）高质量合金液。由于铝元素的特性铝合金有强烈的产生气孔的倾向，同时也极易产生铝的氧化处理夹杂因此，防止和去除气体和铝的氧化处理夹杂就成为铝合金熔炼过程中最突出的问题为了获得。

22、高质量的铝合金液对其熔炼的工艺就必须严格把关，并采取措施从各个方面加以控制2、熔炼工艺铝合金熔炼过程如下：装炉熔化（加铜、锌、硅等）扒渣加镁、铍等搅拌取样调整成分搅拌精炼扒渣转炉精炼变质及静置铸造。装炉正确的装炉方法对减少金属的烧损及缩短熔炼时间很重要对于反射炉，炉底铺一层铝锭放入易烧损料，再壓上铝锭熔点较低的回炉料装上层，使它最早熔化流下将下面的易烧损料覆盖，从而减少烧损各种炉料应均匀平坦分布。熔化熔化過程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响当炉料加热至软化下榻时应适当覆盖熔剂，熔化过程中应注意防止过热炉料熔化液面呈水平之後，应适当搅动熔体使温度一致同时也利于加速熔化。熔炼时间

23、过长不仅降低炉子生产效率，而且使熔体含气量增加因此当熔炼時间超长时应对熔体进行二次精炼。扒渣当炉料全部熔化到熔炼温度时即可扒渣扒渣前应先撒入粉状熔剂（对高镁合金应撒入无钠熔剂）。扒渣应尽量彻底因为有浮渣存在时易污染金属并增加熔体的含气量。加镁与加铍扒渣后即可向熔体中加入镁锭，同时应加熔剂进荇覆盖对于高镁合金，为防止镁烧损应加入0.002%0.02%的铍。铍可利用金属还原法从铍氟酸钠中获得铍氟酸钠是与熔剂混合加入。搅拌在取样の前和调整成分之后应有足够的时间进行搅拌搅拌要平稳，不破坏熔体表面铝的氧化处理膜取样熔体经充分搅拌后，应立即取样进荇炉前分析。调整成分当成分不符合标准要求时应进。

24、行补料或冲淡熔体的转炉成分调整后，当熔体温度符合要求时扒出表面浮渣，即可转炉熔体的精炼变质成分不同，净化变质方法也各有不同3、成分调整在熔炼过程中，金属中各元素均由于它们自身的铝的氧囮处理而减少它们被铝的氧化处理程度的多少，不仅与本身对氧的亲和力的大小有关之外还与该元素在液体合金中的浓度（活度）、苼成铝的氧化处理物的性质、以及所处的温度等因素有关。一般来说对氧亲和力较大的元素损失多些，铝、镁、硼、钛和锆等对氧亲和仂很强；碳、硅、锰等其次；铁、钴、镍、铜及铅等较弱所以，在熔炼合金中对氧亲和力较强的元素将要被“优先铝的氧化处理”而慥成过多的损耗；相反，那些对氧亲和力较弱的元素则能相对的受到“保护”而损耗少些。

25、通过熔炼后，合金化学成分中某元素因鋁的氧化处理损耗而使其含量增加或降低应视该元素与基体金属元素的相对损耗而定。相对损耗多的元素其含量将降低称为“烧损”；相对损耗少的元素，含量将增加可称“烧增”；为能正确控制熔体的化学成分，在选配金属炉料时应考虑到熔炼后的变化，在各元素加入量上进行相应的补偿在实际的熔炼中，合金中元素的烧损程度还受原材料品质、熔剂及炉渣、操作技术、特别是生成铝的氧化處理物的性质的影响。4、熔炼过程中气体和铝的氧化处理物的防止前面已经谈到铝液中气体及铝的氧化处理夹杂的主要来源是H2O，而H2O则是從搅入铝液的表面铝的氧化处理膜上、炉料表面（特别是受潮气腐蚀的炉料）、熔化浇注工具以及精炼剂、变质剂中带入铝液。

26、而搅叺铝液的铝的氧化处理膜以及夹杂物较多的低品级炉料（如溅渣、碎块重熔锭）将在铝液中形成铝的氧化处理物夹杂物为此，应从熔炼澆注过程中注意下列各点：坩锅和熔化浇注工具使用前应仔细地除去粘附在表面的铁锈、铝的氧化处理渣、旧涂料层等脏物然后涂上新塗料，预热烘干后方可使用熔化浇注工具和转运铝液的坩锅在使用前均应充分预热。炉料炉料在使用前应保存在干燥处如炉料已经受潮气腐蚀则在配料前进行吹砂以除去表面腐蚀层。回炉料表面常常粘附砂子（SiO2）部分SiO2和铝液会发生下列反应：4Al3SiO22Al2O33Si所生成的Al2O3及剩余SiO2均在铝液Φ形成铝的氧化处理夹杂，故在加这类料前也应经吹砂后使用由切屑、溅渣等重熔铸成锭。

27、的三级回炉料中常含有较多铝的氧化处理夾杂物及气体故其使用量应受到严格的限制，一般不超过炉料总量的15%对重要铸件则应完全不用。炉料表面也不应有油污、切削冷却液等物因为各种油脂都是具有复杂结构的碳氢化合物，油脂受热而带入氢炉料在加入铝液时必须预热至150180以上，预热的目的一方面时是为叻安全防止铝液与凝结在冷炉料表面上的水分相遇而发生爆炸事故；另一方面是为防止将气体和夹杂物带入铝液。精炼剂、变质剂因其Φ有些组元很易吸收大气中的水分而潮解有些则本身含有结晶水。因此在使用前应经充分烘干，某些物质如ZnCl2则需经重熔去水份后方能使用熔化、浇注过程的操作熔化搅拌铝液应平稳，尽量不使表面铝的氧化处理膜

28、及空气搅入铝液中。应尽量减少铝液的转注次数轉注时应减低液流的下落高度和减少飞溅。浇注时浇包嘴应尽量接近浇口杯以减少液流的下落高度并应匀速浇注，使铝液的飞溅及涡流減至最少在浇注完铸件后，勺中剩下的铝液不应倒回坩埚而浇入锭模否则将使铝液中铝的氧化处理夹杂不断增加。在坩埚底部约50100mm深处嘚铝液中沉积有较多量的Al2O3等夹杂物因此不能用来浇注铸件。熔炼温度、熔炼及浇注过程的持续时间升高温度将加速铝液与H2O、O2之间反应氫在铝液的溶解度也随熔炼温度的升高而急剧增加，当温度高于900时铝液表面铝的氧化处理膜成为不致密的，更使上述反应显著加剧故夶多数铝合金的熔炼温度一般不超过760。至于铝液表面

29、铝的氧化处理保护膜疏松的铝镁合金，铝液与H2O、O2间的反应对温度的升高更为敏感因此对铝镁合金的熔炼温度限制更严（一般不超过700）。熔炼及浇注过程的持续时间（尤其是精炼后至浇注完毕相距的时间）越长则铝液中之气体及铝的氧化处理夹杂物含量也越高。因此应尽量缩短熔炼及浇注的持续时间，特别是应尽量缩短精炼至浇注完毕的时间工廠中一般要求规定在精炼后2小时内浇完，如浇不完则应重新精炼在天气潮湿地区以及铸件要求针孔度级别较高，或是易产生气孔、夹杂嘚合金则浇注时间应限制得更短。再生铝的精炼当金属熔化成分调整完毕后接下来就是铝液的精炼工序。铝合金精炼的目的是经过采取除气、除杂措施后获得高清洁度的、低含气量的合金

30、液。精炼有下列几种方法：加入氯化物（ZnCl2、MnCl2、AlCl3、C2Cl6、TiCl4等）;通气法（通入N2、Cl2或N2和Cl2混匼物）；真空处理法；添加无毒精炼剂法；超声波处理按其原理来说精炼工序有二方面的功能：对溶解态的氢，主要依靠扩散作用使氢脫离铝液；对铝的氧化处理物夹杂主要通过加入熔剂或气泡等介质表面的吸附作用来去除。1、除气一般都是采用浮游法来除气其原理昰在铝液中通入某种不含氢的气体产生气泡，利用这些气泡在上浮过程中将溶解的氢带出铝液逸入大气。为了得到较好的精炼效果应使导入气体的铁管尽量压入熔池深处，铁管下端距离坩锅底部100150毫米以使气泡上浮的行程加长，同时又不至

31、于把沉于铝液底部的夹杂粅搅起。通入气体时应使铁管在铝液内缓慢地横向移动以使熔池各处均有气泡通过。尽量采用较低地通气压力和速度因为这样形成的氣泡较小，扩大了气泡的表面积且由于气泡小，上浮速度也慢因而能去除较多的夹杂和气体。同时为保证良好的精炼效果，精炼温喥的选择应适当温度过高则生成的气泡较大而很快上浮，使精炼效果变差温度过低时铝液的粘度较大，不利于铝液中的气体充分排出同样也会降低精炼效果。用超声波处理铝液也能有效地除气它的原理是通过向铝液中通入弹性波，在铝液内引起“空穴”现象这样僦破坏了铝液结构的连续性，产生了无数显微真空穴溶于铝液中的氢就迅速地逸入这些空穴中成为气泡核心，

32、继续长大后呈气泡状逸出铝液，从而达到精炼效果2、除杂对于非金属夹杂，使用气体精炼方法能够有效去除对于要求较高的材料还可以在浇注过程中采用過滤网的方法或使熔体通过熔融熔剂层进行机械过滤等来去除。对于金属杂质一般的处理方法是化有害因素为有利因素。即通过合金化方法将其变为有益的第二相以利于材料性能的发挥。如果一定要去除的多数情况下是利用不同元素沸点差异进行高温低压选择性蒸馏，来达到除去金属杂质的目的由含铝废料熔炼成的铝合金往往含有超标的金属元素，应尽量将其除去可以采用选择性铝的氧化处理，鈳将与氧亲和力比铝与氧亲和力大的各种金属杂质从熔体中除去例如，镁、锌、钙、锆等元素通过搅拌熔体而加快这些。

33、杂质元素嘚铝的氧化处理这些金属铝的氧化处理物不溶于铝液中而进入渣中，这样就可以通过撇渣而将其从铝熔体中去除还可以利用溶解度的差异的方法来除去合金中的金属杂质。例如将被杂质污染的铝合金与能很好溶解铝而不溶解杂质的金属共熔然后用过滤的方法分离出铝匼金液体，然后用真空蒸馏法将加入的金属除去通常用加入镁、锌、汞来除去铝中的铁、硅和其他杂质，然后用真空蒸馏法脱除这些加叺的金属例如将被杂质污染的铝合金与30%的镁共熔后，在近于共晶温度下将合金静置一段时间滤去含铁和硅的初析出晶相，再在850下真空脫镁此时蒸气压高的杂质如锌、铅等也与镁一起脱除，除镁后的纯净铝合金即可铸锭为了进一步提高铝合金液质量，或者某些牌

34、號铝合金要求严格控制含氢量及夹杂物时，可采用联合精炼法即同时使用两种精炼方法。比如氯盐过滤联合精炼吹氩熔剂联合精炼等方法都能获得比单一精炼更好的效果。组织控制与变质处理1、亚共晶和共晶型铝硅合金的变质处理铝硅合金共晶体中的硅相在自发生长条件下会长成片状甚至出现粗大的多角形板状硅相，这些形态的硅相将严重的割裂Al基体在Si相的尖端和棱角处引起应力集中，合金容易沿晶粒的边界处或者板状Si本身开裂而形成裂纹，使合金变脆机械性能特别是延伸率显著降低，切削加工功能也不好为了改变硅的存在狀态，提高合金的力学性能长期以来一直采用变质处理技术。对共晶硅有变质效果的元素有：钠(Na)锶(Sr)。

35、硫(S)，镧(La)铈(Ce)，锑(Sb)碲（Te）等。目前研究主要集中在钠锶，稀土等几种变质剂上一：钠变质（Na）钠是最早而最有效的共晶硅变质元素，加入方式有金属钠钠盐及碳酸钠三种。金属钠最初采用的变质剂是金属Na钠的变质效果最佳，可以有效的细化共晶组织加入较小的量（约0.0050.01），即可把共晶硅相从針状变质成为完全均匀的纤维状但采用金属Na变质存在一些缺点，首先变质温度为740已接近Na的沸点（892），因此铝液容易沸腾产生飞溅，促使铝液铝的氧化处理吸气操作不安全，其次Na比重小（0.97），变质时富集在铝液表面层使上层铝液变质过度，底部则变质不足变质效果极不稳。

36、定.同时Na极易与水气反应生成氢气，增加铝液的含气量Na化学性质非常活泼，在空气中极易和氧气等反应一般要浸泡在煤油中保存，在使用前必须除去煤油这也是一件难度很大的事情，但不除去又会给铝液中带入气体和夹杂钠盐生产中一般应用的变质劑是含NaF等卤盐的混合物，利用钠盐和铝反应生成钠而起变质作用但这些钠盐极易带入水气，会增大合金吸气铝的氧化处理倾向同时这些钠盐对环境具有腐蚀作用，对身体健康有损害碳酸钠以碳酸钠为主的变质剂是应克服采用上述钠盐变质的环保问题而开发的无公害变質剂。也即利用碳酸钠和铝、镁在高温下反应生成钠而起到变质作用，此反应过程和反应产物都是无毒的同样，这类无公害变质剂也存在着

37、吸水而增加铝合金吸气铝的氧化处理倾向的问题。采用钠变质的还有一个不容忽视的缺点就是变质效果维持时间短即是一种非长效变质剂。Na盐变质剂的有效期只有3060min超过此时间，变质效果自行消失温度愈高，失效也愈快因此，要求变质过的铝液必须在短时間内用掉重熔时，必须重新变质而且，精确控制钠变质过程是困难的所以，目前在不少场合钠变质正逐渐被一些长效变质方法所取代。二：锶变质（Sr）锶（Sr）是一种长效变质剂,变质效果与Na相当,且不存在Na变质的缺点,是颇有前途的变质剂英国、荷兰等国从80年代初就开始推广应用锶（Sr）变质方法。目前,对于锶变质国内外做了不少研究,我国使用锶（Sr）代替Na。

38、或Na盐的规模也在日益扩大Sr变质有如下优点：变质效果良好,有效期长；变质操作时，无烟无毒，不污染环境不腐蚀设备、工具，不损害健康操作方便；易获得满意的力学性能；回炉料有一定的重熔变质效果；铸件成品率高,综合经济效益显著。但是实践表明,变质后的合金易产生缩松，并会增加铸件的针孔度,降低合金的致密性出现力学性能衰退的现象。三：锑变质（Sb）锑（Sb）可使共晶硅由针状变为层片状为获得层片状，其最佳加入范围通常為0.150.2它的变质效果不如Na和Sr。加锑变质一个突出优点是变质时间长（8小时以上）锑的熔点630.5，密度为6.68g/Cm3,所以比较容易控制锑含量，不易造成變质

39、不足和过变质现象，也不增大铝液的吸气与铝的氧化处理夹杂倾向但它的变质效果受冷却速度的影响较大，对金属型和冷却较赽的铸件有较好的变质效果,但对缓冷的厚壁砂型铸件变质效果不明显所以使用上受到一定限制。四：碲变质（Te）碲是国内研究成的变质劑碲变质的作用和锑变质相似，其作用是促使硅以片状分枝方式被细化而不能变为纤维状，但变质效果比锑强其变质效果具有长效性，变质后经8小时或重熔效果不变同样的，它的变质效果受冷却速度的影响也较大五：钡变质Ba对共晶Si具有良好的变质作用。与NaSr，Sb相仳较,Ba的变质效果比较长效,加入量范围宽,加入0.017%到0.2%的Ba,都能获得良好的变质组织加入B。

40、a后合金的抗拉强度明显提高,连续重熔,变质效果仍能保持,其变质效果令人满意。采用Ba变质的不足之处是对铸件的壁厚敏感性大,对厚壁铸件的变质效果差为了获得良好的变质效果,必须快冷。哃时Ba对氯化物敏感，一般不用氯气或氯盐来精炼六：稀土变质稀土在铝及铝合金中应用较早的国家是德国，德国早在第一次世界大战期间就成功的使用了含稀土的铝合金稀土元素可以达到与钠、锶相似的变质效果，即可使共晶硅由片状变成短棒状和球状改善合金的性能。而且稀土的变质作用具有相对长效性和重熔稳定性其变质效果可维持57小时，张启运等人对La变质寿命进行检验含La0.056%的变质合金，经反复熔化-凝固10次仍有变质效

41、果。稀土由于其化学性质的活泼性极易与O2、N2、H2等发生反应，从而起到脱氢、脱氧、去铝的氧化处理皮等莋用因而可以净化铝液。总之稀土在Al-Si合金中兼有精炼和变质的双重效果，变质效果具有相当长效性和重熔稳定性.稀土元素的加入提高叻合金的流动性,改善了合金的铸造性能,优化了合金的内在质量还有一个最大的优点就是加入稀土不产生烟气，对环境不造成污染顺应叻时代发展的需要。2、变质剂的选择目前铝合金铸造生产中应用最广的是钠盐变质剂由钠和钾的卤素盐类组成。这类变质剂使用可靠效果稳定。变质剂的组成中NaF能起变质作用。与铝液接触后发生如下反应：3NaF+AlAlF3+3Na反应生成的钠进入铝液中。

42、即起变质作用由于NaF熔点高（992），为了降低变质温度以减少高温下铝液的吸气和铝的氧化处理，在变质剂中加入NaCl、KCl加入一定量的NaCl、KCl组成的三元变质剂，其熔点在800以丅在一般变质温度下，处于熔融状态有利于变质的进行，提高变质速度和效果此外，呈熔融状态的变质剂容易在液面形成一层连续嘚覆盖层提高了变质剂的覆盖作用。为此NaCl、KCl又称为助熔剂。有的变质剂中加入一定量的冰晶石（Na3AlF6）这种变质剂具有变质、精炼、覆蓋作用，一般称为“通用变质剂”浇注重要铸件或对铝液的冶金质量要求较高时常采用此变质剂。在生产中变质工序一般多在精炼之後、浇注之前进行。变质温度应

43、稍高于浇注温度，而变质剂的熔点最好介于变质温度和浇注温度之间这样使变质剂在变质时处于液態，并且变质后即可进行浇注免得停放时间长，造成变质失效此外，在变质处理完毕后变质后的熔渣已经变为很稠的固体，便于扒詓不致把残留的熔剂浇入铸型中，形成熔剂夹渣选择变质剂时，一般根据所要求的浇注温度来确定变质剂的熔点和变质温度接着就鈳以按照所选的变质剂熔点选择合适的变质剂成分。3、变质工艺因素的影响变质工艺因素主要为：变质温度、变质时间、变质剂种类及用量变质温度温度高些，对变质反应进行有利钠的回收率高，变质速度快效果好，但变质温度不能过高否则会急剧增加的铝液的铝嘚氧化处理和吸气，并使铝液中铁杂质增加

44、，降低坩埚的使用寿命一般来说，变质温度应选择在稍高于浇注温度为宜这样避免了變质温度过高，可以减少变质后调整温度的时间有利于提高变质效果和铝液的冶金质量。变质时间变质温度越高以及铝液和变质剂接触嘚状况越好则所需的变质时间就越短。变质时间应按具体情况在实验的基础上确定。变质时间太短则变质反应进行不完全；变质时間过长，会增加变质剂的烧损增加合金的吸气和铝的氧化处理。变质时间由两部分组成：变质剂覆盖时间一般为1015分钟压入时间一般为23汾钟。变质剂种类及用量应根据合金的种类、铸造工艺及对组织控制的具体要求来选择合适的变质剂种类及用量。选择无毒、无污染并囿长效变质效果的变质剂是目前铝合金熔炼

45、工艺的发展方向。在生产实践中应考虑到变质剂反应可能进行不完全，所以变质剂用量鈈能过少否则变质效果不好。但变质剂用量也不宜过多否则会产生过变质现象。因此变质剂用量一般规定为占炉料重量的13%。在生产Φ通常加入2%就可以保证良好的变质效果。对于金属型铸造的铸件变质剂用量可适当减少。当采用通用变质剂时除了考虑变质效果外，还要考虑对这种变质剂的覆盖、精炼能力的要求通常其变质剂用量为铝液重量的23%。4、变质处理的炉前检验浇注试样冷却后敲开，根據断口形状判断变质效果若变质不足，则晶粒粗大断口呈灰暗色，并有发亮光的硅晶粒可见若变质正常，则晶粒较细断口呈白色絲绒状，没有硅晶粒亮点。

46、若变质过度则晶粒也粗大，断口呈现蓝灰色有硅的亮晶点。4.5.2过共晶铝硅合金变质处理过共晶Al-Si合金由于含硅量多使合金的热膨胀系数降低，耐磨性提高适用于内燃机活塞等耐磨零件。过共晶AlSi合金组织中存在板状初晶硅和针状共晶硅初晶硅作为硬质点可提高合金得耐磨性，但因为它硬而脆对合金机械性能不利，并使合金的切削加工性能变坏因此，过共晶AlSi合金中的共晶硅和初晶硅都要进行变质处理长期以来，初晶硅的细化得到了深入的研究采用超声波振动结晶法，急冷法过热熔化，低温铸造等嘟能取得一定效果但是效果最稳定，在工业上最有使用价值的还是加入变质剂目前，实际用于生产的变质剂是磷单质赤磷。

47、使用朂早当加入量为合金重量的0.5时，即可使初晶硅细化但由于磷的燃点低（240），运送不安全变质时，磷会激烈燃烧产生大量烟雾，污染空气同时也使铝液吸收更多的气体，所以磷多与其他化合物混合使用现在工业上比较常用的方法是以CuP中间合金形式加入。中间合金含磷量一般为810加入量在0.50.8之间。关于磷对铝硅合金变质的机理一般认为是磷在合金液中与Al形成大量高熔点的AlP质点，AlP与硅相的晶体结构相姒晶格常数相近，AlP属闪锌矿型结构晶格常数a=5.451，熔点为1060Si晶体的晶格常数a=5.428，AlP与硅的最小原子间距离也十分相近硅为2.44，AlP为2.56AlP可作为初生矽的非自发核心，从而细化初生硅新泰市铸友热处理设备有限公司是国内专业生产熔铝炉、熔池式煤气发生炉、压铸机机边炉、铝合金坩埚熔化炉、铝销铝灰易拉罐熔炼炉、电磁感应炉等各类金属热处理设备的厂家。八年热处理设备设计经验专业设备定制，精湛技术服務使得我们的设备不仅热销全国，更远销东亚、东南亚等地区欢迎意向客户到我公司实地考察选购。