一、概述

　　选择效率高、低耗、节能的新熔铝炉是国内外铸造行业迫切需要解决和十分重视的问题。熔铝炉的性能好坏直接影响到产品质量和成品率的提高。

　　二、对铝合金熔化炉现状的分析

　　目前在铝合金熔化炉使用中存在的问题,主要有:

　　(1)效率低。以我公司的熔铝炉为例,熔化3吨铝料往往要8小时之久。

　　(2)能耗高,重油反射炉油耗高达150公斤/吨左右。

　　(3)烧损大,一般电阻炉达1.5%左右,而油炉达3%左右,切屑合料达2。%左右。

　　(4)劳动强度大,手工操作多,环境污染严重。

　　(5)产品质量低,突出反映在铸件方面是小孔、氧化皮、夹渣多。在铸锭方面由于炉体结构的缺点、耐火材料灼选择不当会引起氧化皮、夹杂及含气量多,直接影响济压速度及型材的阳较化表面质量。因此,现有的熔铝炉在能源选择、结构改进、废气利用、热效率提高、装料方法改进等方面都有进一步研究和解决的必要。

　　三、熔化炉的发展趋向

　　铝合金熔化炉按热源区划,分为电炉及火焰炉两大类。

　　在电炉方面比较占优势的是电阻炉、工频感应炉,因为它具有适应大容量、低能耗、既熔炼又保温、能满足优异合金生产需要。在火焰炉中用途较广的是反射热但是近十年来国内外普遍研究发展竖井式熔护,目前以带竖井的床式反射炉占优势。对选用电炉及油炉的比较,主要取决千能源供应、产品质量要求及企业的经济条件。苏联多采用电炉,欧洲则要点发展竖井式反射炉,采用燃油燃料,因为这种炉型经济,既适应大批量熔化又能作为连续生产的保温炉使用,在压铸车间,铸锭车间均取得了好效益。

　　我国目前正在发展竖井式反射炉,这在油、气(高热值的)供应较方便的地区是理想的发展炉型,与电炉比较具有快速熔化、大吨位、热效率高、设备投入资金小、占地面积小等优点,虽然在加料中尚存在问题,但是在国外已经打破。

　　四、先进的竖井式反射炉展望

　　通过炉型选择标准的衡量,竖井式反射炉在理论和实践上具有良好的发展基础。目前西德巳取得了成功经验,我国从七十年代起开始建造,在电缆及其他行业中开始应用,总计巳30多台,其中制造的SP型快速熔铝炉(容量8吨)已可达到每小时熔铝量2.77吨水平,每吨熔铝据报导耗油量为59公斤左春熔耗损失为1一2%,新沪子利用废气予热材料克服了常规炉子换热器经常腐蚀导致停炉的问题。但是这种炉子在国内用中尚存在着大块料锭损坏炉体及飞溅铝料造成耐火材料剥落,影响合金材质和炉子寿命以及安全操作等问题。这些问题在西德已有了改善。据介绍较新型的竖井式反射炉不仅用于铸锭车间而且成功的适用于压铸车间的连续生产。其主要特点如下:

　　(l)结构合理,能满足熔化、保温、予热材料及连续分注金属液的要求。

　　(2)在加入料的予热方面,采用了予热框,在整套炉子设计配套方面如图3所示。其炉膛温度分布。

　　(3)有资料介绍压铸车间装置2台300。公斤的熔铝炉,其熔化能力能达到每小时1500公斤,质量完全符合标准要求。

　　(4)在长期保温时一可采用盖板装置,使炉子充分发挥节能作用,其具体结构。

　　(5)烙铝炉的结构满足自动装料及连续烙化的要求,其典型的能量牛街图,能有效的将常规炉子的废气温度由1000一1100℃下降至150一300℃,使每吨铝合金熔化成720℃的铝液时耗能<690千瓦.小时。

　　(6)合金的熔化损耗在正常操作中技高标准料锭加入时测算为<1%,当加入50%的回炉料时其损耗为<1.5%(熔化损耗与合金成分、熔化温度、熔化时间、熔化方法一炉型、金属表面及装料性质有关)。

　　在好保温试验中测量rS(锯)的长效变质效果与成分变化,其结果如表1所示,比较稳定。

　　(7)在提高合金质量方面,通过三种熔化方法比较

　　①煤气加热柑涡炉熔化(300公斤一容量)

　　②井床式反射炉熔化(150公斤容量)

　　③感应柑祸炉熔化(600公斤容量)以GA15i10Mg合金为例,铝液加热到800℃冷却后,共试朴经吸氢量分析基本一样。另外,由于严格选择和控制炉衬耐火材料,因此也有效的防止了保温区过热。

　　(8)在环境保护方面,新熔铝炉以每小时1吨铭料熔化速度进行,其粉尘故发程度按12分钟取样测定的平均值是18。lmg,/mZ,而噪音则为SOdB(A),小于所规定的8sdB(A)。

　　五、几点建议:

　　(1)现有的火焰反射炉应尽快的改造为竖井式反射炉并进一步发展成为熔铝的中心设备,以适应压铸和铸键等多用途供应铝水需要。其经济效益经测算将可节省能源及费用至少50%以上。

　　(2)现有型材厂的电阻熔铝炉应尽快显著提高铸铁硬度。珍珠岩和物质材料作为覆盖剂,起防止孕育剂氧化,延长衰退时间的作用。孕育覆盖剂的处理工艺采用出铁槽加入法。在出铁槽处将混合好的孕育覆盖荆撒到出铁槽中流动的铁水上夕其加入量为。.45%。孕育覆盖剂随铁水冲入铁水包内,经搅动混合后上浮至铁水表面层,下层继续起孕育作用,中层起助熔作用,上层起覆盖和保温作用,效果十分显著。

　　采用覆盖新工艺,不需用稻草覆盖,避免了稻草灰在铁水表面高温气流的作用下四处飞扬,改善了环境污染,简化了炉前操作,减轻了工人劳动强度。同时熔渣层防止孕育剂氧化,延长衰退时间,提高孕肖效果,是一种科学、经济而简便的孕育处理新工艺。

　　三、过滤净化工艺的作用

　　为了有效地去除非金属夹杂物和气体,我们采用51型耐高温纤维过滤网进行型内过滤净化处理。过滤网厚0.25mm,网孔z.66xz.66mm,规格为7oX7omm。将过滤网放于横浇道与内浇道的交接处,并尽可能靠近铸型型腔,以便在较后时刻捕获非金属夹杂。过滤网以水平放置为佳,以提供均匀过滤的条件。

　　进行了型内过滤净化处理,使铁水混浊度和粘度大大下降,提高了铁水的流动性和铸型的充填能力,清理了气孔,夹杂等缺陷,使铸件废品率降低15%以上。

　　四、经济效益及社会效益分析

　　l)应用新型孕育—过滤净化复合工艺,既清理了白口,改善了机械性能,又有效地去除了非金属夹杂及气孔,提高了铸件质量。通过复合工艺的应用,使铸件废品率降低了15%。R17高等型柴油机缸体铸件,按协作价每件35元,每件需增加过滤网及孕育覆盖剂成本。.45元,按降低铸件废品率15%计算,扣除增加的成本费用,可降低铸件废品价值4.8元,按年产5000件计算,一年可降低铸件废品价值24000元。

　　2)简化了工艺,节约了金属材料。原工艺未用过滤网及孕育覆盖剂,浇注系统比较复杂,每件铸型设置滤渣包2个重2.8公斤,连同横、内浇口共重3.83公斤。安放过滤网后取消了滤渣包,整个浇注系统重1.83公斤,每件铸件可节约金属材料2公斤,按年产5000件缸体计算,一年可节约金属材料10吨。从上述两项分析可看出,应用新型复合工艺所取得的经济效益是很可观的。

　　应用新型复合工艺,不需用稻草灰覆盖,避免了稻草灰在铁水表面高温气流的作用下四处飞扬减少了环境污染,简化了炉前操作,减轻了工人劳动强度。因此,新型孕育一过滤净化复合工艺是一项效果好,符合我国技术发展方向的具有广泛应用前景的新工艺。