第一篇:鋼鋁復(fù)合散熱器工藝流程
鋼鋁復(fù)合散熱器工藝流程
選
材——鋼管下料——鋁型材下料——質(zhì)量檢驗(yàn)——穿管——漲管——單片焊接——質(zhì)量檢驗(yàn)——整片組裝——試
壓——質(zhì)量檢驗(yàn)——除油、除銹處理——烘
干——質(zhì)量檢驗(yàn)——真空灌裝第一次防腐——瀝
干——烘
干——真空灌裝第二次防腐——瀝
干——烘
干——質(zhì)量檢驗(yàn)——上罩——靜電噴塑——成品檢驗(yàn)——包裝入庫(kù)
產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明
一、鋼鋁復(fù)合散熱器所用材質(zhì)
1.散熱器所用無(wú)縫鋼管符合GB/T3087-1999的規(guī)定,采用焊接鋼管,符合GB/T3092-1993的規(guī)定。
2.鋁翼管材料牌號(hào)為6063或6063A,符合GB/T5237-2000中有關(guān)力學(xué)性能和GB/T3190-1996中有關(guān)化學(xué)成份的規(guī)定。
二、工作壓力
工作壓力為1.0MPa,試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5 MPa。
三、鋼鋁復(fù)合散熱器接口螺紋
1、散熱器的管接口螺紋制造精度符合GB/T7307規(guī)定
2、螺紋保證大于3.5扣完整,無(wú)缺陷
四、涂層質(zhì)量
我公司采用山東萊陽(yáng)康麗家涂料有限公司生產(chǎn)的粉末,散熱器外表面應(yīng)在良好的預(yù)處理后采用靜電噴塑,按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)行表面處理。表面涂層應(yīng)均勻光滑,附著牢固,無(wú)漏噴或起泡。表面噴涂厚度為100-200um
六、內(nèi)腔防腐
為了使散熱器有更長(zhǎng)的使用壽命,防止各種水質(zhì)對(duì)散熱器內(nèi)壁的侵蝕,需要對(duì)散熱器的內(nèi)腔進(jìn)行嚴(yán)格的前處理。
一、散熱器的前處理:焊接完好的散熱器,表面有油污銹跡、雜質(zhì),需要嚴(yán)格按照以下工藝流程進(jìn)行處理:脫脂===水洗===酸洗===水洗===中和===表調(diào)(材質(zhì)表面微量元素調(diào)整)====水洗===鋅系磷化(附著力更好,更耐腐蝕)====水洗===鈍化===水洗===烘干(將內(nèi)腔的水分干燥)
二、選用國(guó)家建設(shè)部指定的散熱器專用防腐涂料(天津沃必達(dá)防腐涂料)。經(jīng)過(guò)時(shí)間驗(yàn)證,其附著力強(qiáng),耐高溫,耐酸堿,耐沖壓。
三、采用先進(jìn)的防腐工藝,真空防腐灌裝機(jī)。首先,把散熱器定位好,將內(nèi)腔空氣抽出,形成真空-0.9Mpa,自動(dòng)啟動(dòng),讓防腐涂料沿著內(nèi)壁均勻的附在內(nèi)表面上,其最大的特點(diǎn)涂料附著均勻,消除死角,附著力強(qiáng),消除氣泡。它有別于人工或泵高壓灌裝。
四、散熱器按照工藝涂裝后,要進(jìn)行瀝干,將多余的涂料清除,防止涂料過(guò)后產(chǎn)生氣泡。
五、瀝干后,進(jìn)行180oC--200oC高溫烘干,再涂裝一遍烘干,保證使得內(nèi)防腐涂層厚度達(dá)到80微米以上。
六、做完散熱器內(nèi)腔防腐涂料涂裝后,再進(jìn)行表面拋光,質(zhì)檢,采用純聚酯粉末,對(duì)散熱器表面進(jìn)行靜電噴涂,高溫180oC--200oC固化,以上工藝加工兩邊保證外表面光潔度。這樣就得到了一個(gè)內(nèi)腔、外表比較完美的散熱器。
第二篇:_動(dòng)車論壇_鋼鋁復(fù)合接觸軌供電系統(tǒng)
鋼鋁復(fù)合接觸軌供電系統(tǒng)
是城市軌道交通中的一種新型供電方式,該系統(tǒng)采用在走行軌側(cè)面平行安裝接觸軌,為機(jī)車車輛提供牽引動(dòng)力的一種供電方式,較傳統(tǒng)的架空接觸網(wǎng)系統(tǒng),有著其良好的安全性能和對(duì)城市景觀影響較小等優(yōu)點(diǎn)。
南京賽彤鐵路電氣化有限公司的鋼鋁復(fù)合接觸軌產(chǎn)品采用西門子先進(jìn)技術(shù)和工藝制造,由國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁軌和進(jìn)口不銹鋼帶在德國(guó)進(jìn)口生產(chǎn)線上復(fù)合擠壓而成,并通過(guò)了鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的全部型式試驗(yàn),完全符合和滿足中國(guó)城市軌道交通項(xiàng)目需要并已經(jīng)具備銷售條件。該產(chǎn)品具有技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。
產(chǎn)品具體數(shù)據(jù)參照南京賽彤鐵路電氣化有限公司《鋼鋁復(fù)合接觸軌系統(tǒng)產(chǎn)品選型手冊(cè)》,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況提出要求,我們會(huì)根據(jù)客戶的實(shí)際要求,在確保產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上做相應(yīng)的設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)更改,為客戶提供更為廣闊的選擇空間,廣泛應(yīng)用于各城市軌道交通地鐵牽引供電系統(tǒng),作為機(jī)車車輛裝置和直流供電設(shè)備之間的供電介質(zhì)。
鋼鋁復(fù)合接觸軌供電系統(tǒng)是城市軌道交通中的一種新型供電方式,該系統(tǒng)采用在走行軌側(cè)面平行安裝接觸軌,為機(jī)車車輛提供牽引動(dòng)力的一種供電業(yè)務(wù)簡(jiǎn)方式,較傳統(tǒng)的架空接觸網(wǎng)系統(tǒng),有著其良好的安全性能和對(duì)城市景觀影響介:
較小等優(yōu)點(diǎn)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),以及政府重視軌道交通的城市景觀效果,因此,新建的軌道交通系統(tǒng)采用鋼鋁復(fù)合接觸軌供電的將會(huì)日益增多。
中國(guó)內(nèi)地48個(gè)百萬(wàn)人口以上的特大城市中25個(gè)城市已獲國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè),總規(guī)劃里程超過(guò)5000公里,國(guó)內(nèi)軌道交通建設(shè)進(jìn)入黃金發(fā)展期,采用鋼鋁復(fù)合接觸軌供電方式的達(dá)80%,城市軌道采用兩條,5000公里×80%×2=8000公里,第一輪軌道交通建設(shè)將有8000公里的接觸軌市場(chǎng)。8000公里的接觸軌市場(chǎng),如每年建設(shè)10%,即800公里的接觸軌市場(chǎng)需求,市場(chǎng)分生產(chǎn)單位即使8家(目前近三家),平均每家100公里。所以日產(chǎn)接觸軌400析: 米,年產(chǎn)100公里,是有市場(chǎng)依據(jù)的。以江蘇為例,江蘇經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與交通基礎(chǔ)設(shè)施的迅速發(fā)展密切相關(guān)。省會(huì)城市南京興建了全長(zhǎng)21.72公里的地鐵1號(hào)線,全長(zhǎng)18公里的1號(hào)線延長(zhǎng)線和全長(zhǎng)25.15公里的地鐵2號(hào)線正在建設(shè)之中。蘇州、無(wú)錫、常州三市也已經(jīng)啟動(dòng)城市軌道交通設(shè)施建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施后,天時(shí)、地理、人和,可盡快加入江蘇軌道建設(shè)行列,把項(xiàng)目產(chǎn)品打入市場(chǎng)。
目前國(guó)內(nèi)制造單位三家:中鐵電氣化局集團(tuán)寶雞器材廠,西門子公司,常州牽引集團(tuán),年產(chǎn)量不到200公里,本項(xiàng)目符合國(guó)家關(guān)于城市軌道交通設(shè)備業(yè)務(wù)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化實(shí)施意見:城市軌道交通項(xiàng)目,軌道車輛和機(jī)電設(shè)備的平均國(guó)產(chǎn)化率狀: 要確保不低于70%。該系統(tǒng)是城市軌道交通中的一種新型供電方式,采用在走行軌側(cè)面平行安裝接觸軌,為機(jī)車車輛提供牽引動(dòng)力的一種供電方式,較傳統(tǒng)的架空接觸網(wǎng)系統(tǒng),有良好的安全性能和對(duì)城市景觀影響較小等優(yōu)點(diǎn)。
預(yù)期收融資用于設(shè)備投資與前期費(fèi)用。項(xiàng)目產(chǎn)品毛利70%,單價(jià)900元/米,益: 只要銷售8000米即可收回投資。8000公里的市場(chǎng)爭(zhēng)取8000米的供貨合同難度不是太大,所以前期投資風(fēng)險(xiǎn)很小,后面可依據(jù)情況再融資。
國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品或技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力分析,成果產(chǎn)業(yè)化前景分析
鋼鋼復(fù)合軌的制造工藝較復(fù)雜,武漢軌道交通所用鋼鋁復(fù)合軌為進(jìn)口產(chǎn)品,天津地鐵、北京地鐵五號(hào)線所用鋼鋁復(fù)合軌也為進(jìn)口產(chǎn)品;北京十號(hào)線(含奧運(yùn)支線)及廣州地鐵所用鋼鋼復(fù)合軌為國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。
寶雞器材廣已經(jīng)啟動(dòng)鋼鋼復(fù)合接觸軌的國(guó)產(chǎn)化工作,其產(chǎn)品已在廣州地鐵使用。西門子公司在南京與大全集團(tuán)合資成立南京賽彤公司,為北京地鐵十號(hào)線供貨。
對(duì)于鋼鋁復(fù)合軌的配套支架及防護(hù)罩來(lái)說(shuō),由子國(guó)內(nèi)有生產(chǎn)類似產(chǎn)品的先例,已經(jīng)具備生產(chǎn)基礎(chǔ)。
軌通交通建設(shè)將持續(xù)發(fā)展,北京、杭州、武漢、廣州將建設(shè)多條采用鋼鋁復(fù)合接觸軌的線路,鋁鋁復(fù)合接觸軌及相關(guān)附件具有廣闊的市場(chǎng)前景。
經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益評(píng)價(jià)(一)經(jīng)濟(jì)效益分析
鋼鋁復(fù)合軌的最大特點(diǎn)是電阻小,因此全線的牽引變電所數(shù)量比用低碳鋼接觸軌少,軌道交通投入運(yùn)營(yíng)后,采用鋼鋼復(fù)合軌的能耗相對(duì)于低碳鋼軌來(lái)說(shuō)也會(huì)大大降低。武漢市軌道交通一期工程,設(shè)計(jì)牽引變電所少一座,可節(jié)約800多萬(wàn)元。西經(jīng)過(guò)初步估算,預(yù)期使用鋼鋁復(fù)合軌比使用低碳鋼軌每年將節(jié)約電費(fèi)約70萬(wàn)元(電費(fèi)按0 544元/度計(jì)算)。
另外,鋼鋼復(fù)合軌的重量較輕,使用魚尾板連接,支架間距較長(zhǎng),不僅設(shè)備材料減少,西且在安裝施工時(shí),由于接觸軌重量輕,_T藝簡(jiǎn)單(不需焊按),所費(fèi)人工更是大大減少。4個(gè)熟練工人一天就可以安裝約200 m,平均每人每天完成50 m。低碳鋼接觸軌則需要28人才能完或125 m,平均每人每天完或約4.5 m。
(二)社會(huì)效益分析
鋼鋼復(fù)合軌系統(tǒng)的制造在國(guó)內(nèi)是新興的產(chǎn)業(yè),具有很大的潛在市場(chǎng)。鋼鋁復(fù)合軌及其相關(guān)配套產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化,體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)軌道交道業(yè)水平的提高,將推動(dòng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的技術(shù)進(jìn)步,帶動(dòng)一批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有良好的社會(huì)效益。
第三篇:ML758木鋁復(fù)合門窗系列簡(jiǎn)介
系列簡(jiǎn)介
產(chǎn)品功能:此產(chǎn)品款按款式分為歐式和法式系列,兩系列均有內(nèi)平開窗、平開門、折疊門;密封、保溫、隔音性能卓越;建筑室內(nèi)外裝飾效果好。
內(nèi)平開窗:平開時(shí)能開啟0°—180°范圍內(nèi)通風(fēng);操作上懸時(shí),窗扇能
向內(nèi)懸出150mm通風(fēng);單扇承重100kg。
平開門:平開時(shí)能開啟0°—180°范圍內(nèi)通風(fēng)及通行,單扇承重130kg。折疊門:能實(shí)現(xiàn)所有門扇開啟折疊在一起。
產(chǎn)品特點(diǎn):既有鋁合金門窗的強(qiáng)度又有木門窗的裝飾效果;它是采用斷橋鋁合金型材
與實(shí)木復(fù)合在一起的型材加工而成,門窗的主要受力結(jié)構(gòu)為斷橋鋁合金,室外為鋁合金門窗款式風(fēng)格,室內(nèi)展示為實(shí)木門窗款式風(fēng)格。
產(chǎn)品應(yīng)用:建筑要求配鋁合金門窗,室內(nèi)又要求有實(shí)木感暖色調(diào)的最佳選擇應(yīng)用,即別墅、會(huì)所、高檔公寓、辦公樓等場(chǎng)所室外門窗所選擇應(yīng)用。
配置
型材規(guī)格標(biāo)配:斷橋隔熱鋁復(fù)合實(shí)木/框厚75mm/框小面寬48mm/框大面框70mm鋁型材基本壁厚1.4mm—2.0mm。
鋁材顏色標(biāo)配:噴涂白色/電泳香檳色
選配:噴涂色中的顏色。
木材選配:俄羅斯松木/美國(guó)紅橡木/美國(guó)紅櫻桃木/美國(guó)黑胡桃木
木材顏色選配:實(shí)木色卡中的顏色
玻璃標(biāo)配:5+12A+4+12A+5三層中空白玻
選配:中空層加裝飾條/中空層加電動(dòng)百葉/中空鋼化玻璃/中空夾膠玻璃/
夾膠防彈玻璃/磨砂玻璃/特殊藝術(shù)玻璃。
五金: 標(biāo)配德國(guó)SI平開上懸窗件/SI平開門件/SI折疊門件
膠條: 標(biāo)配黑色三元乙丙膠條。
門窗套: 選配俄羅斯松木套/美國(guó)紅橡實(shí)木套/美國(guó)紅櫻桃實(shí)木套/美國(guó)黑胡桃實(shí)木套 紗門窗: 選配鋁合金SP平開紗窗/隱形紗門窗/平開安全防護(hù)紗門窗
第四篇:168鋁木復(fù)合門窗合同
鋁包木門窗加工制作安裝合同
甲方: 三河園方房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 乙方: 北京興安幕墻裝飾有限公司
根據(jù)《中華人民共和國(guó)合同法》、《中華人民共和國(guó)建筑法》和《中華人民共和國(guó)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》及有關(guān)規(guī)定, 甲、乙雙方就下列建設(shè)工程施工事項(xiàng)協(xié)商一致,訂立本合同,以資共同遵守。
2合單價(jià)均不進(jìn)行調(diào)整。
5.乙方就其提供的材料、配件等承擔(dān)瑕疵擔(dān)保責(zé)任,若有任何 2.3由于人力不可抗拒的因素而延誤工期。
3.乙方施工工期應(yīng)符合工程總承包單位的進(jìn)度要求,并接受總承包單位的進(jìn)度管理。
3.11安裝時(shí)的成品保護(hù):安裝鋁包木外框前必須把纏好的塑料保護(hù)帶去掉,安裝完成后再用塑料膜封閉保護(hù),或采用竹膠板覆蓋保護(hù),由于保護(hù)措施不當(dāng)造成的窗戶破損由乙方承擔(dān)。
3.12固定門窗外框的緊固件不允許外露,蓋帽與型材間必須用密封膠粘牢。3.13窗型材的所有加工必須在加工廠內(nèi)完成,包括銑孔、鉆孔等工序,要求相同的窗型鉆孔的定位和間距必須相同,不允許在現(xiàn)場(chǎng)隨意進(jìn)行。
3.14乙方應(yīng)在甲方、監(jiān)理的見證下現(xiàn)場(chǎng)抽取一組足尺門窗到甲方認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行五性檢驗(yàn)并出具報(bào)告,檢測(cè)費(fèi)已包含在合同費(fèi)用中。
3.15貨到現(xiàn)場(chǎng)必須經(jīng)甲方、監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行安裝。
3.16整窗產(chǎn)品型材表面處理顏色應(yīng)一致,無(wú)明顯色差,并符合規(guī)定顏色要求。涂裝漆膜應(yīng)平滑、均勻、清晰,不得有皺紋、流痕、鼓泡、裂紋、油白和雜渣等缺陷。整窗要求體現(xiàn)高貴典雅、精美大氣的觀感品質(zhì)。晶相組織均勻,抗腐蝕性能良好,表面光滑細(xì)膩。窗體鋁材表面不應(yīng)有鋁屑、毛刺、油斑或其他污漬,連接處不應(yīng)有膠粘劑殘留。
3.17五金件安裝位置正確,裝配牢固,主、配件數(shù)量齊全。裝配后閉啟潤(rùn)滑順暢,無(wú)噪聲。
3.18其他
密封膠條:均勻、牢固、接口嚴(yán)密,無(wú)堆皺、拉伸、脫槽等現(xiàn)象。
發(fā)泡密封膠:膠縫填充密實(shí)、表面光滑平整,無(wú)氣孔、脫膠、斷膠等現(xiàn)象。要求滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范,國(guó)家、地方標(biāo)準(zhǔn)。
6.1工程付款方式:(每次付款前,乙方提供河北燕郊地稅發(fā)票,工程款支付至95%時(shí),乙方提供全額發(fā)票)
1.本合同簽訂后7個(gè)工作日內(nèi),甲方支付合同總價(jià)款的30%,即(小寫):378,000.00元人民幣,(大寫):叁拾柒萬(wàn)捌仟元整。
2.本合同內(nèi)的門窗驗(yàn)收合格后,并完成結(jié)算七個(gè)工作日內(nèi),支付至總結(jié)算價(jià)款的95%??偨Y(jié)算價(jià)款的5%作為工程質(zhì)保金。質(zhì)保期滿10個(gè)工作日內(nèi)付清。
3.保修款:兩年質(zhì)保期滿,若質(zhì)保期內(nèi)發(fā)生維修費(fèi)用,扣除維修費(fèi)用后付清余款(不含利息);
6.2工程結(jié)算:
工程整體竣工驗(yàn)收后,15日內(nèi)乙方向甲方送交結(jié)算資料,30日內(nèi)雙方完成結(jié)算。結(jié)算依據(jù)工程施工圖紙、合同及有關(guān)雙方確認(rèn)的文件,工程量以竣工圖紙中各種門窗的副框外圍面積(縮尺后的實(shí)際面積)結(jié)算,各種門窗的面積及樘數(shù)與施工圖紙及有關(guān)文件不符,承包人需提供經(jīng)監(jiān)理、發(fā)包方工程部、技術(shù)部確認(rèn)的變更資料。
報(bào)告申請(qǐng)。
3.甲方收到竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告申請(qǐng)后七天內(nèi)組織驗(yàn)收,并在驗(yàn)收后七天內(nèi)給予認(rèn)可或提出修改意見。
4.經(jīng)甲方組織驗(yàn)收,該安裝工程全部或部分不符合雙方約定的國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的,為驗(yàn)收不合格。乙方須對(duì)驗(yàn)收不合格的部分返工,費(fèi)用由乙方承擔(dān),工期超過(guò)本合同約定期限的,乙方須承擔(dān)違約責(zé)任。
5.驗(yàn)收合格之前相應(yīng)物品毀損、滅失的風(fēng)險(xiǎn)由乙方承擔(dān),驗(yàn)收合格之后相應(yīng)物品的毀損、滅失的風(fēng)險(xiǎn)由責(zé)任方承擔(dān)。
1.因鋁包木門窗加工安裝造成工程質(zhì)量不符合合同規(guī)定的,乙方負(fù)責(zé)無(wú)償修理或返工、更換。由于修理或返工、更換造成逾期交付,乙方須向甲方支付逾期違約金,計(jì)取方法為5000元/天。
2.如因乙方原因致使工程不能按合同規(guī)定的工期不能預(yù)期交付使用的,乙方須向甲方支付逾期違約金,計(jì)取方法為5000元/天。
3.乙方應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及合同要求完成本合同項(xiàng)下之工程,同時(shí)確保其產(chǎn)品質(zhì)量完全符合本合同及招標(biāo)文件中關(guān)于質(zhì)量、規(guī)格和性能的要求,并保證產(chǎn)品是全新的、未使用過(guò)的。如發(fā)生乙方故意以劣充優(yōu)、提供不符合本合同及招標(biāo)文件中質(zhì)量、規(guī)格和性能的要求的產(chǎn)品,乙方應(yīng)就此部分產(chǎn)品承擔(dān)雙倍賠償責(zé)任。
4.若因乙方違約或乙方采購(gòu)安裝的產(chǎn)品存在質(zhì)量問(wèn)題引起 1.不可抗力事件指本合同責(zé)任方無(wú)法控制、無(wú)法預(yù)見或雖然可以預(yù)見但無(wú)法避免且在本合同簽署之日之后發(fā)生并使任何一方無(wú)法全部或部分履行本合同的任何事件。不可抗力包括但不限于爆炸、火災(zāi)、洪水、地震、瘟疫及其他自然災(zāi)害及戰(zhàn)爭(zhēng)、罷工、法律變化或因政府的有關(guān)強(qiáng)制性規(guī)定和要求致使雙方無(wú)法繼續(xù)履行本合同,以及其他重大事件或突發(fā)事件的發(fā)生。
2.如果發(fā)生不可抗力事件,受影響一方應(yīng)當(dāng)以最便捷的方式毫無(wú)延誤地通知另二方,并在不可抗力事件發(fā)生的十五(15)天內(nèi)向另二方提供該事件的詳細(xì)書面報(bào)告及經(jīng)當(dāng)?shù)毓C機(jī)關(guān)證明不可抗力發(fā)生的有效證明,否則不應(yīng)被視為存在不可抗力事件。即使在此情況下,乙方仍有責(zé)任采取必要措施促使盡快完工。受到不可抗力影響的一方應(yīng)當(dāng)采取所有合理行為消除不可抗力的條件及減少不可抗力對(duì)另二方的損失。不可抗力持續(xù)發(fā)生的,受影響一方應(yīng)每隔7天向另二方報(bào)告一次災(zāi)害、工程、費(fèi)用等情況,直到災(zāi)害結(jié)束。
3.發(fā)生不可抗力事件導(dǎo)致乙方不能正常施工的,工期順延。因不可抗力發(fā)生的費(fèi)用由甲、丙雙方分別承擔(dān):
(一)人員傷亡由該人員所屬單位負(fù)責(zé)并承擔(dān)相應(yīng)費(fèi)用;
(二)造成乙方設(shè)備、機(jī)械的損壞及停工等損失,由乙方承擔(dān)。
4.如出現(xiàn)不可抗力事件,應(yīng)免除受影響方于不可抗力事件發(fā)生及存續(xù)期間不履行本合同之違約責(zé)任。
甲方(蓋章): 乙方(蓋章):
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第五篇:廢鋁熔煉鋁錠的工藝流程
山東省新泰市鑄友熱處理設(shè)備有限公司
再生鋁熔煉工藝特點(diǎn)
再生鋁是以回收來(lái)的廢鋁零件或生產(chǎn)鋁制品過(guò)程中的邊角料以及廢鋁線等為主要原材料,經(jīng)熔煉配制生產(chǎn)出來(lái)的符合各類標(biāo)準(zhǔn)要求的鋁錠。這種鋁錠采用回收廢鋁,而有較低的生產(chǎn)成本,而且它是自然資源的再利用,具有很強(qiáng)的生命力,特別是在當(dāng)前科技迅猛發(fā)展,人民生活質(zhì)量不斷改善的今天,產(chǎn)品更新?lián)Q代頻率加快,廢舊產(chǎn)品的回收及綜合利用已成為人類持續(xù)發(fā)展的重要課題,再生鋁生產(chǎn)也就是在這樣的形式下應(yīng)運(yùn)而生并具有極好的前景。
由于再生鋁的原材料主要是廢雜鋁料,廢雜鋁中有廢鋁鑄件(以Al-Si合金為主)、廢鋁鍛件(Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金)、型材(Al-Mn、Al-Mg等合金)廢電纜線(以純鋁為主)等各種各樣料,有時(shí)甚至混雜入一些非鋁合金的廢零件(如Zn、Pb合金等),這就給再生鋁的配制帶來(lái)了極大的不便。如何把這種多種成分復(fù)雜的原材料配制成成分合格的再生鋁錠是再生鋁生產(chǎn)的核心問(wèn)題,因此,再生鋁生產(chǎn)流程的第一環(huán)節(jié)就是廢雜鋁的分選歸類工序。分選得越細(xì),歸類得越準(zhǔn)確,再生鋁的化學(xué)成分控制就越容易實(shí)現(xiàn)。
廢鋁零件往往有不少鑲嵌件,這些鑲嵌件都是些以鋼或銅合金為主的非鋁件,在熔煉過(guò)程中不及時(shí)地扒出,就會(huì)導(dǎo)致再生鋁成分中增加一些不需要的成分(如Fe、Cu等)因此,在再生鋁熔煉初期,即廢雜鋁剛剛?cè)刍瘯r(shí)就必須有一道扒鑲嵌件的工序(俗稱扒鐵工序)。把廢雜鋁零件中的鑲嵌件扒出,扒得越及時(shí)、越干凈,再生鋁的化學(xué)成分就越容易控制。扒鐵時(shí)熔液溫度不宜過(guò)高,溫度的升高會(huì)使鑲嵌件中的Fe、Cu元素溶入鋁液。
各地收集來(lái)的廢雜鋁料由于各種原因其表面不免有污垢,有些還嚴(yán)重銹蝕,這些污垢和銹蝕表面在熔化時(shí)會(huì)進(jìn)入熔池中形成渣相及氧化夾雜,嚴(yán)重?fù)p壞再生鋁的冶金質(zhì)量。清除這些渣相及氧化夾雜也是再生鋁熔煉工藝中重要的工序之一。采用多級(jí)凈化,即先進(jìn)行一次粗凈化,調(diào)整成分后進(jìn)行二級(jí)稀土精變,再吹惰性氣體進(jìn)一步強(qiáng)化精煉效果,可有效的去除鋁熔液中的夾雜。
廢鋁料表面的油污及吸附的水分,使鋁熔液中含有大量氣體,不有效的去除這些氣體就使冶金質(zhì)量大大下降,強(qiáng)化再生鋁生產(chǎn)中的除氣環(huán)節(jié)以降低再生鋁的含氣量是獲得高質(zhì)量再生鋁的重要措施。
再生鋁原材料組成
1、廢雜鋁來(lái)源
目前我國(guó)再生鋁廠利用的廢雜鋁主要來(lái)源于兩方面,一是從國(guó)外進(jìn)口的廢雜鋁,二是國(guó)內(nèi)產(chǎn)生的廢雜鋁。
進(jìn)口廢雜鋁
最近幾年國(guó)內(nèi)大量從國(guó)外進(jìn)口廢雜鋁。就進(jìn)口廢雜鋁的成分而言,除少數(shù)分 類清晰外大多數(shù)是混雜的。一般可以分為以下幾大類:
①單一品種的廢鋁
此類廢鋁一般都是某一類廢零部件,如內(nèi)燃機(jī)的活塞,汽車減速機(jī)殼、汽車輪轂、汽車前后保險(xiǎn)栓。鋁門窗等。這些廢鋁在進(jìn)口時(shí)已經(jīng)分類清晰,品種單一,且都是批量進(jìn)口,因此是優(yōu)質(zhì)的再生鋁原料。
②廢雜鋁切片
廢雜鋁切片又簡(jiǎn)稱切片,是檔次較高的廢雜鋁。之所以稱之為切片,是因?yàn)樵S多發(fā)達(dá)國(guó)家在處理報(bào)廢汽車、廢設(shè)備和各類廢家用電器時(shí),都采用機(jī)械婆娑的方法將其破碎成碎料,然后再進(jìn)行機(jī)械化分選,分選出的廢鋁就是廢鋁切片。另外,回收部門再處理一些較大體積的廢鋁部件時(shí)也采用破碎的方法將其破碎成碎料,此類碎料也稱之為廢鋁切片。廢鋁切片運(yùn)輸方便,且容易分選,質(zhì)地也比較純凈,也是優(yōu)質(zhì)廢鋁料。目前再國(guó)際市場(chǎng)的廢鋁貿(mào)易中,切片的占有量最大,各類切片正向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。就切片的成分而言,一般分為幾個(gè)檔次,其中檔次高的切片都是比較純凈的各種廢鋁及其合金的混合物,絕大部分不用任何處理即可入爐熔煉,少量的檔次較低的切片含不同數(shù)量的其他雜質(zhì),一般含廢鋁再80%~90%以上,其中雜質(zhì)主要時(shí)廢鋼鐵和廢銅等有色金屬,還含有少量的廢橡膠等,經(jīng)人工挑選之后,得到純凈的廢鋁料。廢鋁切片冶煉也比較容易,熔煉時(shí)入爐方便,容易除雜,熔劑消耗少,金屬回收率高,能耗低,加工成本亦低,很受用戶歡迎,一般大型再生鋁廠均以切片為主要原料。
優(yōu)質(zhì)的廢鋁切片比其他廢鋁價(jià)格貴,適應(yīng)大規(guī)模的現(xiàn)代化企業(yè),且在國(guó)際市場(chǎng)上很難購(gòu)到,因此我國(guó)除獨(dú)資或合資企業(yè)自己進(jìn)口外,一般再生鋁廠很少用此種廢料。
③混雜的廢鋁料
此類廢雜鋁成分復(fù)雜,物理形狀各異,除廢雜鋁之外,還含有一定數(shù)量的廢鋼鐵、廢鉛、廢鋅等金屬和廢橡膠、廢木料、廢塑料、石子等,有時(shí)部分廢鋁和廢鋼鐵機(jī)械結(jié)合在一起,此類廢料成分復(fù)雜,少量廢鋁塊度較大,表面清晰,便于分選。此類廢料在冶煉之前必須經(jīng)過(guò)預(yù)分選處理,即人工挑出廢鋼和其他雜質(zhì)。
④焚燒后的含鋁碎鋁料
此種鋁料是檔次較低的一種含鋁廢料,主要是各種報(bào)廢家用電器等的粉碎物,分選出一部分廢鋼后再經(jīng)焚燒形成的物料。焚燒的目的是除去廢橡膠、廢塑料等可燃物質(zhì)。這類含鋁廢料一般鋁含量在40%~60%左右,其余主要是垃圾(磚塊石塊)、廢鋼鐵、極其少量的銅(銅線)等有色金屬。鋁的塊度一般在10厘米以下,在焚燒的過(guò)程中,一些鋁和熔點(diǎn)低的物質(zhì)如鋅、鉛、錫等都熔化,與其他物料形成表面玻璃狀的物料,肉眼難以辨別,無(wú)法分選。
⑤混雜的碎廢鋁料
此種廢料是檔次最低的廢鋁,其成分十分復(fù)雜,其中含各種廢鋁在40%~50%,其余是廢鋼鐵、少量的鉛和銅,大量的垃圾、石子和土、廢塑料、廢紙等,泥土約占25%,廢鋼占10%~20%,石子占3~5%。
2、國(guó)內(nèi)回收的碎廢鋁料
國(guó)內(nèi)回收的廢雜鋁大多純凈,基本不含雜質(zhì)(人為摻雜除外),基本可分為三大類,即回收部門常說(shuō)的廢熟鋁,廢生鋁和廢合金鋁,廢生鋁主要是廢鑄造鋁和廢合金鋁。多以廢機(jī)器零件(如廢汽車零件、廢模具、廢鑄鋁鍋盆、內(nèi)燃機(jī)活塞等)。廢熟鋁一般指鋁含量在99%以上的廢鋁(如廢電纜、廢家用餐具、水壺等)。廢合金鋁(如廢飛機(jī)鋁、鋁框架等)。就生產(chǎn)部門而言,可分為生活廢鋁和
工業(yè)廢鋁。
①產(chǎn)生于生活領(lǐng)域的廢鋁 如廢家用餐具、水壺廢鑄鋁鍋盆、廢家用電器中 的廢鋁零件、廢導(dǎo)線、廢包裝物等。報(bào)廢機(jī)電設(shè)備中的鋁及其合金的廢機(jī)器零件(如廢汽車零部件、廢飛機(jī)鋁、廢模具、廢內(nèi)燃機(jī)活塞、廢電纜、廢鋁管等。
②生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢鋁料 此種廢鋁一般稱為新廢料,主要包括鋁及其合金在生產(chǎn)過(guò)程中生的廢鋁,鋁材在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料、廢次材;機(jī)械加工系統(tǒng)產(chǎn)生的鋁及其合金的邊角料、鋁屑末及廢產(chǎn)品;電纜廠的廢鋁電纜以及鑄造行業(yè)產(chǎn)生的澆冒口和廢鑄件等,新廢料除粘有油污的屑末之外,都是檔次較高的廢鋁料,如果在企業(yè)產(chǎn)生廢料時(shí)能清晰的分類保存,利用價(jià)值極高。
③熔煉鋁和鋁合金生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的浮渣 此種廢料即常說(shuō)的鋁灰,凡是有熔融鋁的地方就會(huì)有鋁灰產(chǎn)生,例如在鋁的生產(chǎn)、熔煉、加工和廢鋁再生過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量鋁灰,尤其以廢雜鋁再生熔煉過(guò)程中產(chǎn)生的鋁灰為多,廢雜鋁的成分復(fù)雜、雜質(zhì)越多,表面污染越嚴(yán)重,鋁灰就越多。鋁灰的含鋁量與所選用的覆蓋劑和熔煉技術(shù)有關(guān),一般含鋁量在10%以下,高的可達(dá)20%以上。
3、廢雜鋁的組成特點(diǎn)
廢雜鋁的主要來(lái)源是工業(yè)廢料、回收料、以及鑄造澆冒系統(tǒng)。其組成相對(duì)比較復(fù)雜。多數(shù)情況下,其中含有較多的外來(lái)雜質(zhì),包括各種有機(jī)質(zhì)如塑料類物質(zhì)、水分等,這類物質(zhì)在熔煉過(guò)程進(jìn)行之前如果不清理干凈,會(huì)造成合金熔體嚴(yán)重吸 氣,在隨后的凝固過(guò)程中產(chǎn)生氣孔、疏松等缺陷。此外一些非鋁金屬的混入同樣會(huì)使材料的成分不合格,性能惡化。各種非金屬礦物的混入造成的非金屬夾雜,也會(huì)使材料的性能品質(zhì)下降。正因這樣的特點(diǎn),在再生鋁生產(chǎn)流程中第一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是廢雜鋁的預(yù)處理,以盡可能地凈化原料,把不利于再生鋁質(zhì)量的因素減少到最低程度。
廢雜鋁的預(yù)處理
1、國(guó)內(nèi)廢雜鋁預(yù)處理基本原則
由于廢雜鋁的組成相當(dāng)復(fù)雜,因此以其作為主要原料進(jìn)行合金的二次加工必須對(duì)原材料進(jìn)行必要的預(yù)處理。
理論上講所有雜質(zhì)均應(yīng)該全部去除,實(shí)際工業(yè)過(guò)程中考慮到成本因素,只能解決主要矛盾。通常的處理原則是:
對(duì)原材料按照材料成分進(jìn)行大的分類,分類依據(jù)是使其接近某種牌號(hào)鋁合金的成分。
對(duì)已經(jīng)分類的鋁合金廢料進(jìn)行必要的拆解,去除大塊的非鋁金屬或有機(jī)雜質(zhì)。
對(duì)原材料進(jìn)行必要的清潔,包括用水或有機(jī)溶劑清洗,噴砂等。
經(jīng)過(guò)以上處理的廢雜鋁就可以作為合金熔煉的基本原料進(jìn)行使用。
2、廢雜鋁預(yù)處理現(xiàn)狀
廢雜鋁的預(yù)處理目的一是去除廢雜鋁中夾雜的其他金屬和雜質(zhì),二是把廢雜鋁按其成分分類,使其中的合金成分得到最大程度的利用。三是將廢雜鋁表面的油污、氧化物及涂料等處理掉。預(yù)處理最終的結(jié)果是將廢鋁處理成符合入爐條件的爐料,四是使含鋁廢料中的鋁(含氧化鋁)得到最經(jīng)濟(jì)最合理的利用。
國(guó)內(nèi)廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)還十分簡(jiǎn)單和落后,即使在大型的再生鋁廠,對(duì)廢雜鋁的預(yù)處理也沒有比較先進(jìn)的技術(shù)。從目前來(lái)看,主要采用以下幾種預(yù)處理技術(shù)。
①品種單一或基本不含其他雜質(zhì)的廢雜鋁一般不作復(fù)雜的預(yù)處理,只是按廢料的品種和成分分類,單獨(dú)堆放,單一品種的廢鋁在利用時(shí)只要抽查化驗(yàn)出一個(gè)成分,即可知曉批量的成分,是優(yōu)質(zhì)的再生鋁原料,一般不作任何預(yù)處理即可入爐熔煉。在熔煉某一合金時(shí),往往選用相應(yīng)成分和品種的廢鋁直接加入大型反射爐熔煉,這樣可很容易的熔煉成相應(yīng)牌號(hào)的鋁合金。一些含銅、含鋅高的廢鋁,還可作為調(diào)整成分用的中間合金。在采用小型反射爐或坩堝爐的企業(yè),則要根據(jù)需要對(duì)體積大的廢鋁破碎成符合入爐規(guī)格的料塊。
②對(duì)于檔次較高的廢鋁切片,其中主要成分有鑄造鋁合金、合金鋁、純鋁等,其中前兩項(xiàng)的牌號(hào)眾多,目前還很難按牌號(hào)分類,在大型再生鋁廠,一般只經(jīng)過(guò)篩分除去混入的泥土等,即直接入爐熔煉。小型再生鋁廠,對(duì)此類廢鋁則要人工將其分成鑄造鋁合金、合金鋁和純鋁,然后分別利用。
③對(duì)于低檔次的切片和焚燒過(guò)的碎廢鋁料(后者大型再生鋁廠一般不用)要進(jìn)行復(fù)雜的分選,因其成分復(fù)雜,除廢鋁之外還含有廢銅、廢鋼、廢鉛等金屬,并含有其他廢棄物。對(duì)此類廢料的分選主要靠人工,一是篩分篩出泥土和垃圾,然后用手工分選。手工分選大多都在操作臺(tái)進(jìn)行,主要靠工人目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行挑選,先分選出非金屬?gòu)U料,然后分選廢金屬,其中對(duì)廢銅和廢純鋁的挑選格外精心,因廢銅可增加產(chǎn)值,純鋁廢料例如廢鋁線等,都是再生熔煉中調(diào)整成分的上等原料。分出的廢鋁是混雜的,一般不再細(xì)分。
目前國(guó)內(nèi)廢鋁的預(yù)處理基本上還沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,主要靠人工,使用的工具是磁鐵、鋼銼,憑的是經(jīng)驗(yàn),這種分選方法效率低、質(zhì)量差、成本高,且廢鋁中的銅等有色金屬大部分都被污染,手工分選難度大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。急需研究先進(jìn)的廢鋁預(yù)處理技術(shù)。
3、先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)
先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)廢雜鋁分選的機(jī)械化和自動(dòng)化,最大限度地去除金屬雜質(zhì)和非金屬雜質(zhì),并使廢雜鋁有效地按合金成分分類分選,最理想的分選方法是按主合金成分把廢鋁分成幾大類,如合金鋁,鋁鎂合金、鋁銅合金、鋁鋅合金、鋁硅合金等。這樣可以減輕熔煉過(guò)程中的除雜技術(shù)和調(diào)整成分的難度,并可綜合利用廢鋁中的合金成分,尤其是含鋅,銅,鎂高的廢鋁,都要單獨(dú)存放,可作為熔煉鋁合金調(diào)整成分的中間合金原料。目前先進(jìn)的廢雜鋁預(yù)處理技術(shù)主要有:
①風(fēng)選法分離廢紙、廢塑料和塵土。各種廢鋁或多或少地含有廢紙、廢塑料薄膜和塵土,較為理想的工藝是風(fēng)選法。風(fēng)選法的工藝簡(jiǎn)單,能夠高效率地分離出大部分輕質(zhì)廢料,但采用風(fēng)選法需要配備較好地收塵系統(tǒng),避免灰塵對(duì)環(huán)境的污染,分選出地廢紙,廢塑料薄膜一般不宜再繼續(xù)分選,可作燃料用。
②采用磁選設(shè)備分選出廢鋼等磁性廢料。鐵是鋁及其合金中的有害物質(zhì),對(duì)鋁合金的機(jī)械性能的影響最大,因此應(yīng)在預(yù)處理工序中最大限度地分選出雜鋁中的廢鋼鐵。對(duì)廢鋁切片和低檔次地廢鋁料。分選廢鋼鐵的較為理想地技術(shù)是磁選法。這種方法在國(guó)外已經(jīng)被大量采用,磁選法的設(shè)備比較簡(jiǎn)單,磁源來(lái)自電磁鐵或永磁鐵,工藝的設(shè)計(jì)有多種多樣,比較容易實(shí)現(xiàn)地是傳送帶的十字交叉法。傳送帶上的廢鋁沿橫向運(yùn)動(dòng),當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)之后廢鋼鐵被吸起而離開橫向皮帶,立即被縱向帶帶走,運(yùn)轉(zhuǎn)的縱向皮帶離開磁場(chǎng)之后,廢鋼鐵失去了引力而自動(dòng)落地并被集中起來(lái)。磁選法的工藝簡(jiǎn)單,投資少,很容易被采用。磁選法處理的廢鋁料的體積不宜過(guò)大,一般的切片和碎鋁廢料都比較適合,大塊的廢料要經(jīng)過(guò)破碎之后才能進(jìn)入磁選工藝。
磁選法分選出的廢鋼鐵還要進(jìn)一步處理,因有一些廢鋼鐵器件中有機(jī)械結(jié)合的以鋁為主的有色金屬零部件,很難分開,如廢鋁件上的螺母、電線、鍵、水暖件、小齒輪等,對(duì)這部分的分選是十分必要的,因?yàn)榉诌x出的有色金屬可以提高價(jià)值并提高廢鋼鐵的檔次,但分選難度較大,一般采用手工拆解和分選,但效率低。為提高生產(chǎn)效率,對(duì)于分選出的難拆解的鋁和鋼鐵的結(jié)合件,最有效的處理辦法是在專用的熔化爐中加熱,使鋁熔化后扒出廢鋼鐵。
③水為介質(zhì)的浮選法分選輕質(zhì)雜質(zhì) 廢雜鋁中夾雜的廢塑料、廢木頭、廢橡膠等輕質(zhì)物料,可以采用以水為介質(zhì)的浮選法。主要設(shè)備是螺旋式的推進(jìn)器,廢鋁隨螺旋推進(jìn)器推出,在整個(gè)過(guò)程中,風(fēng)選過(guò)程中剩余的泥土和灰塵等易溶物質(zhì)大多溶于水中,并被水沖走,進(jìn)入沉降池。污水在經(jīng)過(guò)多道沉降澄清之后,返回循環(huán)使用,污泥定時(shí)清除。此種方法可以全部分離比重小于水的輕質(zhì)物質(zhì),是一種簡(jiǎn)便易行的方法。
④從廢鋁中分選銅等重有色金屬的技術(shù)。廢鋁中的銅等重有色金屬基本上都被油污所沾污,用人工分選的方法從廢料中分選出重有色金屬的難度較大。有效的方法是拋物選礦法。這種方法利用各種體積基本相同的物體在受到相同的力被拋出時(shí)落點(diǎn)不同的原理??梢园褟U雜鋁中密度不同的各種廢有色金屬分開。用相同的力沿直線射出密度不同而體積基本相同的物體時(shí),各種物體沿拋物線方向運(yùn)動(dòng),在落地時(shí)的落點(diǎn)不同。最簡(jiǎn)單的試驗(yàn)可以在水平的傳送帶上進(jìn)行,當(dāng)混雜的廢料在傳送帶隨傳送帶高速運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到盡頭時(shí),廢雜鋁沿直線被拋出,由于各種廢棄物的重力不同,分別在不同點(diǎn)落地,從而達(dá)到分選的目的。此種方法可使廢鋁、廢銅、和其他廢物均勻地分開。根據(jù)此種原理設(shè)計(jì)的設(shè)備已在國(guó)外采用,但昂貴地價(jià)格使人望而生畏。國(guó)內(nèi)正處于研究階段。
⑤廢鋁表面涂層的預(yù)處理 許多廢鋁的表面都涂有油漆等防護(hù)層,尤其使廢鋁包裝容器,數(shù)量最大的是廢易拉罐等包裝容器和牙膏皮等。在小型冶煉廠,對(duì)此廢料一般不作任何預(yù)處理就直接熔煉,漆皮在熔煉過(guò)程重燃燒掉。但此類廢料都是薄壁,漆皮在燃燒過(guò)程中會(huì)使部分鋁氧化,并增加了鋁中的雜質(zhì)和氣泡。比較先進(jìn)的再生鋁工藝一般在熔煉之前都要經(jīng)預(yù)處理將涂層處理掉,主要技術(shù)有干法和濕法。濕法就是用某種溶劑浸泡廢鋁,使漆層脫落或被溶劑溶掉,此法的缺點(diǎn)是廢液量大,不好處理。一般不宜采用。干法即火法,一般都采用回轉(zhuǎn)窯焙燒法。
焙燒法的主要設(shè)備是回轉(zhuǎn)窯,其最大的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高,便于廢鋁于碳化物的分離。焙燒的熱源來(lái)之加熱爐的熱風(fēng)和廢鋁漆層炭化過(guò)程中產(chǎn)生的熱。生產(chǎn)時(shí),回轉(zhuǎn)窯以一定速度旋轉(zhuǎn),廢鋁表面的漆層在一定的溫度下逐漸炭化,由于回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn),使得物料之間相互碰撞和震動(dòng),最后炭化物從廢鋁上脫落。脫落的炭化物一部分在回轉(zhuǎn)窯的一端收集,還有一部分在收塵器中回收。
廢雜鋁的預(yù)處理是廢鋁再生利用工藝的重要組成部分,隨著再生鋁技術(shù)水平的提高,預(yù)處理技術(shù)將越來(lái)越重要。使非鋁物質(zhì)與廢鋁及其合金完全分離,高效率的將廢鋁按照合金的牌號(hào)分類,達(dá)到廢雜鋁最有效地綜合利用,這正是再生鋁技術(shù)中預(yù)處理技術(shù)研究的發(fā)展方向。
再生鋁的熔煉
1、熔煉的目的
金屬合金熔煉的基本任務(wù)就是把某種配比的金屬爐料投入熔爐中,經(jīng)過(guò)加熱和熔化得到熔體,再對(duì)熔化后的熔體進(jìn)行成分調(diào)整,得到合乎要求的合金液體。并在熔煉過(guò)程中采取相應(yīng)的措施控制氣體及氧化夾雜物的含量,使符合規(guī)定成分(包括主要組元或雜質(zhì)元素含量),保證鑄件得到適當(dāng)組織(晶粒細(xì)化)高質(zhì)量合金液。
由于鋁元素的特性,鋁合金有強(qiáng)烈的產(chǎn)生氣孔的傾向,同時(shí)也極易產(chǎn)生氧化夾雜。因此,防止和去除氣體和氧化夾雜就成為鋁合金熔煉過(guò)程中最突出的問(wèn)題。為了獲得高質(zhì)量的鋁合金液,對(duì)其熔煉的工藝就必須嚴(yán)格把關(guān),并采取措施從各個(gè)方面加以控制。
2、熔煉工藝
鋁合金熔煉過(guò)程如下:
裝爐→熔化(加銅、鋅、硅等)→扒渣→加鎂、鈹?shù)取鷶嚢琛印{(diào)整成分→攪拌→精煉→扒渣→轉(zhuǎn)爐→精煉變質(zhì)及靜置→鑄造。
裝爐 正確的裝爐方法對(duì)減少金屬的燒損及縮短熔煉時(shí)間很重要。對(duì)于反射爐,爐底鋪一層鋁錠,放入易燒損料,再壓上鋁錠。熔點(diǎn)較低的回爐料裝上層,使它最早熔化,流下將下面的易燒損料覆蓋,從而減少燒損。各種爐料應(yīng)均勻平坦分布。
熔化 熔化過(guò)程及熔煉速度對(duì)鋁錠質(zhì)量有重要影響。當(dāng)爐料加熱至軟化下榻時(shí)應(yīng)適當(dāng)覆蓋熔劑,熔化過(guò)程中應(yīng)注意防止過(guò)熱,爐料熔化液面呈水平之后,應(yīng)適當(dāng)攪動(dòng)熔體使溫度一致,同時(shí)也利于加速熔化。熔煉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不僅降低爐子生產(chǎn)效率,而且使熔體含氣量增加,因此當(dāng)熔煉時(shí)間超長(zhǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)熔體進(jìn)行二次精煉。
扒渣 當(dāng)爐料全部熔化到熔煉溫度時(shí)即可扒渣。扒渣前應(yīng)先撒入粉狀熔劑(對(duì)高鎂合金應(yīng)撒入無(wú)鈉熔劑)。扒渣應(yīng)盡量徹底,因?yàn)橛懈≡嬖跁r(shí)易污染金屬并增加熔體的含氣量。
加鎂與加鈹 扒渣后,即可向熔體中加入鎂錠,同時(shí)應(yīng)加熔劑進(jìn)行覆蓋。對(duì)于高鎂合金,為防止鎂燒損,應(yīng)加入0.002%~0.02%的鈹。鈹可利用金屬還原法從鈹氟酸鈉中獲得,鈹氟酸鈉是與熔劑混合加入。
攪拌 在取樣之前和調(diào)整成分之后應(yīng)有足夠的時(shí)間進(jìn)行攪拌。攪拌要平穩(wěn),不破壞熔體表面氧化膜。
取樣 熔體經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?,?yīng)立即取樣,進(jìn)行爐前分析。
調(diào)整成分 當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或沖淡。
熔體的轉(zhuǎn)爐 成分調(diào)整后,當(dāng)熔體溫度符合要求時(shí),扒出表面浮渣,即可轉(zhuǎn)爐。
熔體的精煉 變質(zhì)成分不同,凈化變質(zhì)方法也各有不同。
3、成分調(diào)整
在熔煉過(guò)程中,金屬中各元素均由于它們自身的氧化而減少,它們被氧化程度的多少,不僅與本身對(duì)氧的親和力的大小有關(guān)之外,還與該元素在液體合金中的濃度(活度)、生成氧化物的性質(zhì)、以及所處的溫度等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)氧親和力較大的元素?fù)p失多些,鋁、鎂、硼、鈦和鋯等對(duì)氧親和力很強(qiáng);碳、硅、錳等其次;鐵、鈷、鎳、銅及鉛等較弱。所以,在熔煉合金中對(duì)氧親和力較強(qiáng)的元素,將要被“優(yōu)先氧化”而造成過(guò)多的損耗;相反,那些對(duì)氧親和力較弱的元素,則能相對(duì)的受到“保護(hù)”而損耗少些。
通過(guò)熔煉后,合金化學(xué)成分中某元素因氧化損耗而使其含量增加或降低,應(yīng)視該元素與基體金屬元素的相對(duì)損耗而定。相對(duì)損耗多的元素其含量將降低,稱為“燒損”;相對(duì)損耗少的元素,含量將增加,可稱“燒增”;為能正確控制熔體的化學(xué)成分,在選配金屬爐料時(shí),應(yīng)考慮到熔煉后的變化,在各元素加入量上進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。
在實(shí)際的熔煉中,合金中元素的燒損程度,還受原材料品質(zhì)、熔劑及爐渣、操作技術(shù)、特別是生成氧化物的性質(zhì)的影響。
4、熔煉過(guò)程中氣體和氧化物的防止
前面已經(jīng)談到,鋁液中氣體及氧化夾雜的主要來(lái)源是H2O,而H2O則是從攪入鋁液的表面氧化膜上、爐料表面(特別是受潮氣腐蝕的爐料)、熔化澆注工具以及精煉劑、變質(zhì)劑中帶入鋁液。而攪入鋁液的氧化膜以及夾雜物較多的低品級(jí)爐料(如濺渣、碎塊重熔錠)將在鋁液中形成氧化物夾雜物。為此,應(yīng)從熔煉澆注過(guò)程中注意下列各點(diǎn):
①坩鍋和熔化澆注工具
使用前應(yīng)仔細(xì)地除去粘附在表面的鐵銹、氧化渣、舊涂料層等臟物,然后涂上新涂料,預(yù)熱烘干后方可使用。熔化澆注工具和轉(zhuǎn)運(yùn)鋁液的坩鍋在使用前均應(yīng)充分預(yù)熱。
②爐料
爐料在使用前應(yīng)保存在干燥處,如爐料已經(jīng)受潮氣腐蝕則在配料前進(jìn)行吹砂以除去表面腐蝕層?;貭t料表面常常粘附砂子(SiO2),部分SiO2和鋁液會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):Al + 3 SiO2 → 2 Al2O3 + 3 Si
所生成的Al2O3及剩余SiO2均在鋁液中形成氧化夾雜,故在加這類料前也應(yīng)經(jīng)吹砂后使用。由切屑、濺渣等重熔鑄成錠的三級(jí)回爐料中常含有較多氧化夾雜物及氣體,故其使用量應(yīng)受到嚴(yán)格的限制,一般不超過(guò)爐料總量的15%,對(duì)重要鑄件則應(yīng)完全不用。爐料表面也不應(yīng)有油污、切削冷卻液等物,因?yàn)楦鞣N油脂都是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?,油脂受熱而帶入氫?/p>
爐料在加入鋁液時(shí)必須預(yù)熱至150~180℃以上,預(yù)熱的目的一方面時(shí)是為了安全,防止鋁液與凝結(jié)在冷爐料表面上的水分相遇而發(fā)生爆炸事故;另一方面是為防止將氣體和夾雜物帶入鋁液。
③精煉劑、變質(zhì)劑
因其中有些組元很易吸收大氣中的水分而潮解,有些則本身含有結(jié)晶水。因此,在使用前應(yīng)經(jīng)充分烘干,某些物質(zhì)如ZnCl2則需經(jīng)重熔去水份后方能使用。
④熔化、澆注過(guò)程的操作
熔化攪拌鋁液應(yīng)平穩(wěn),盡量不使表面氧化膜及空氣攪入鋁液中。應(yīng)盡量減少鋁液的轉(zhuǎn)注次數(shù),轉(zhuǎn)注時(shí)應(yīng)減低液流的下落高度和減少飛濺。澆注時(shí)澆包嘴應(yīng)盡量接近澆口杯以減少液流的下落高度,并應(yīng)勻速澆注,使鋁液的飛濺及渦流減至最少。在澆注完鑄件后,勺中剩下的鋁液不應(yīng)倒回坩堝而澆入錠模,否則將使鋁液中氧化夾雜不斷增加。在坩堝底部約50~100mm深處的鋁液中沉積有較多量的Al2O3等夾雜物,因此不能用來(lái)澆注鑄件。
⑤熔煉溫度、熔煉及澆注過(guò)程的持續(xù)時(shí)間
升高溫度將加速鋁液與H2O、O2之間反應(yīng),氫在鋁液的溶解度也隨熔煉溫度的升高而急劇增加,當(dāng)溫度高于900℃時(shí),鋁液表面氧化膜成為不致密的,更使上述反應(yīng)顯著加劇,故大多數(shù)鋁合金的熔煉溫度一般不超過(guò)760℃。至于鋁液表面氧化保護(hù)膜疏松的鋁-鎂合金,鋁液與H2O、O2間的反應(yīng)對(duì)溫度的升高更為敏感,因此對(duì)鋁鎂合金的熔煉溫度限制更嚴(yán)(一般不超過(guò)700℃)。
熔煉及澆注過(guò)程的持續(xù)時(shí)間(尤其是精煉后至澆注完畢相距的時(shí)間)越長(zhǎng),則鋁液中之氣體及氧化夾雜物含量也越高。因此,應(yīng)盡量縮短熔煉及澆注的持續(xù)時(shí)間,特別是應(yīng)盡量縮短精煉至澆注完畢的時(shí)間,工廠中一般要求規(guī)定在精煉后2小時(shí)內(nèi)澆完,如澆不完則應(yīng)重新精煉,在天氣潮濕地區(qū)以及鑄件要求針孔度級(jí)別較高,或是易產(chǎn)生氣孔、夾雜的合金,則澆注時(shí)間應(yīng)限制得更短。
再生鋁的精煉
當(dāng)金屬熔化成分調(diào)整完畢后,接下來(lái)就是鋁液的精煉工序。鋁合金精煉的目的是經(jīng)過(guò)采取除氣、除雜措施后獲得高清潔度的、低含氣量的合金液。精煉有下列幾種方法:
加入氯化物(ZnCl2、MnCl2、AlCl3、C2Cl6、TiCl4等);
通氣法(通入N2、、Cl2 或N2 和Cl2 混合物);
真空處理法;
添加無(wú)毒精煉劑法;
超聲波處理
按其原理來(lái)說(shuō),精煉工序有二方面的功能:對(duì)溶解態(tài)的氫,主要依靠擴(kuò)散作用使氫脫離鋁液;對(duì)氧化物夾雜,主要通過(guò)加入熔劑或氣泡等介質(zhì)表面的吸附作用來(lái)去除。
1、除氣
一般都是采用浮游法來(lái)除氣,其原理是在鋁液中通入某種不含氫的氣體產(chǎn)生氣泡,利用這些氣泡在上浮過(guò)程中將溶解的氫帶出鋁液,逸入大氣。為了得到較好的精煉效果,應(yīng)使導(dǎo)入氣體的鐵管盡量壓入熔池深處,鐵管下端距離坩鍋底部100~150毫米,以使氣泡上浮的行程加長(zhǎng),同時(shí)又不至于把沉于鋁液底部的夾雜物攪起。通入氣體時(shí)應(yīng)使鐵管在鋁液內(nèi)緩慢地橫向移動(dòng),以使熔池各處均有氣泡通過(guò)。盡量采用較低地通氣壓力和速度,因?yàn)檫@樣形成的氣泡較小,擴(kuò)大了氣泡的表面積,且由于氣泡小,上浮速度也慢,因而能去除較多的夾雜和氣體。同時(shí),為保證良好的精煉效果,精煉溫度的選擇應(yīng)適當(dāng),溫度過(guò)高則生成的氣泡較大而很快上浮,使精煉效果變差。溫度過(guò)低時(shí)鋁液的粘度較大,不利于鋁液中的氣體充分排出,同樣也會(huì)降低精煉效果。
用超聲波處理鋁液也能有效地除氣。它的原理是通過(guò)向鋁液中通入彈性波,在鋁液內(nèi)引起“空穴”現(xiàn)象,這樣就破壞了鋁液結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,產(chǎn)生了無(wú)數(shù)顯微真空穴,溶于鋁液中的氫就迅速地逸入這些空穴中成為氣泡核心,繼續(xù)長(zhǎng)大后呈氣泡狀逸出鋁液,從而達(dá)到精煉效果。
2、除雜
對(duì)于非金屬夾雜,使用氣體精煉方法能夠有效去除,對(duì)于要求較高的材料還可以在澆注過(guò)程中采用過(guò)濾網(wǎng)的方法或使熔體通過(guò)熔融熔劑層進(jìn)行機(jī)械過(guò)濾等來(lái)去除。
對(duì)于金屬雜質(zhì),一般的處理方法是化有害因素為有利因素。即通過(guò)合金化方法將其變?yōu)橛幸娴牡诙?,以利于材料性能的發(fā)揮。如果一定要去除的,多數(shù)情況下是利用不同元素沸點(diǎn)差異進(jìn)行高溫低壓選擇性蒸餾,來(lái)達(dá)到除去金屬雜質(zhì)的目的。
由含鋁廢料熔煉成的鋁合金往往含有超標(biāo)的金屬元素,應(yīng)盡量將其除去??梢圆捎眠x擇性氧化,可將與氧親和力比鋁與氧親和力大的各種金屬雜質(zhì)從熔體中除去。例如,鎂、鋅、鈣、鋯等元素,通過(guò)攪拌熔體而加快這些雜質(zhì)元素的氧化,這些金屬氧化物不溶于鋁液中而進(jìn)入渣中,這樣就可以通過(guò)撇渣而將其從鋁熔體中去除。
還可以利用溶解度的差異的方法來(lái)除去合金中的金屬雜質(zhì)。例如將被雜質(zhì)污染的鋁合金與能很好溶解鋁而不溶解雜質(zhì)的金屬共熔,然后用過(guò)濾的方法分離出鋁合金液體,然后用真空蒸餾法將加入的金屬除去。通常用加入鎂、鋅、汞來(lái)除去鋁中的鐵、硅和其他雜質(zhì),然后用真空蒸餾法脫除這些加入的金屬。例如將被雜質(zhì)污染的鋁合金與30%的鎂共熔后,在近于共晶溫度下將合金靜置一段時(shí)間,濾去含鐵和硅的初析出晶相,再在850℃下真空脫鎂,此時(shí)蒸氣壓高的雜質(zhì)如鋅、鉛等也與鎂一起脫除,除鎂后的純凈鋁合金即可鑄錠。
為了進(jìn)一步提高鋁合金液質(zhì)量,或者某些牌號(hào)鋁合金要求嚴(yán)格控制含氫量及夾雜物時(shí),可采用聯(lián)合精煉法,即同時(shí)使用兩種精煉方法。比如氯鹽-過(guò)濾聯(lián)合精煉,吹氬-熔劑聯(lián)合精煉等方法都能獲得比單一精煉更好的效果。
組織控制與變質(zhì)處理
1、亞共晶和共晶型鋁硅合金的變質(zhì)處理
鋁硅合金共晶體中的硅相在自發(fā)生長(zhǎng)條件下會(huì)長(zhǎng)成片狀,甚至出現(xiàn)粗大的多角形板狀硅相,這些形態(tài)的硅相將嚴(yán)重的割裂Al基體,在Si相的尖端和棱角處引起應(yīng)力集中,合金容易沿晶粒的邊界處,或者板狀Si本身開裂而形成裂紋,使合金變脆,機(jī)械性能特別是延伸率顯著降低,切削加工功能也不好。為了改變硅的存在狀態(tài),提高合金的力學(xué)性能,長(zhǎng)期以來(lái)一直采用變質(zhì)處理技術(shù)。
對(duì)共晶硅有變質(zhì)效果的元素有:鈉(Na),鍶(Sr),硫(S),鑭(La),鈰(Ce),銻(Sb),碲(Te)等。目前研究主要集中在鈉,鍶,稀土等幾種變質(zhì)劑上。
一:鈉變質(zhì)(Na)
鈉是最早而最有效的共晶硅變質(zhì)元素,加入方式有金屬鈉,鈉鹽及碳酸鈉三種。
金屬鈉 最初采用的變質(zhì)劑是金屬Na,鈉的變質(zhì)效果最佳,可以有效的細(xì)化共晶組織,加入較小的量(約0.005%~0.01%),即可把共晶硅相從針狀變質(zhì)成為完全均勻的纖維狀。但采用金屬Na變質(zhì)存在一些缺點(diǎn),首先變質(zhì)溫度為740℃,已接近Na的沸點(diǎn)(892℃),因此鋁液容易沸騰,產(chǎn)生飛濺,促使鋁液氧化吸氣,操作不安全,其次,Na比重小(0.97),變質(zhì)時(shí)富集在鋁液表面層,使上層鋁液變質(zhì)過(guò)度,底部則變質(zhì)不足,變質(zhì)效果極不穩(wěn)定.同時(shí),Na極易與水氣反應(yīng)生成氫氣,增加鋁液的含氣量。Na化學(xué)性質(zhì)非常活潑,在空氣中極易和氧氣等反應(yīng),一般要浸泡在煤油中保存,在使用前必須除去煤油,這也是一件難度很大的事情,但不除去又會(huì)給鋁液中帶入氣體和夾雜。
鈉鹽 生產(chǎn)中一般應(yīng)用的變質(zhì)劑是含NaF等鹵鹽的混合物,利用鈉鹽和鋁反應(yīng)生成鈉而起變質(zhì)作用。但這些鈉鹽極易帶入水氣,會(huì)增大合金吸氣氧化傾向,同時(shí)這些鈉鹽對(duì)環(huán)境具有腐蝕作用,對(duì)身體健康有損害。
碳酸鈉 以碳酸鈉為主的變質(zhì)劑是應(yīng)克服采用上述鈉鹽變質(zhì)的環(huán)保問(wèn)題而開發(fā)的無(wú)公害變質(zhì)劑。也即利用碳酸鈉和鋁、鎂在高溫下反應(yīng),生成鈉而起到變質(zhì)作用,此反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)產(chǎn)物都是無(wú)毒的。同樣,這類無(wú)公害變質(zhì)劑也存在著吸水而增加鋁合金吸氣氧化傾向的問(wèn)題。
采用鈉變質(zhì)的還有一個(gè)不容忽視的缺點(diǎn)就是變質(zhì)效果維持時(shí)間短,即是一種非長(zhǎng)效變質(zhì)劑。Na鹽變質(zhì)劑的有效期只有30~60min,超過(guò)此時(shí)間,變質(zhì)效果自行消失,溫度愈高,失效也愈快,因此,要求變質(zhì)過(guò)的鋁液必須在短時(shí)間內(nèi)用掉,重熔時(shí),必須重新變質(zhì)。而且,精確控制鈉變質(zhì)過(guò)程是困難的。所以,目前在不少場(chǎng)合,鈉變質(zhì)正逐漸被一些長(zhǎng)效變質(zhì)方法所取代。
二:鍶變質(zhì)(Sr)
鍶(Sr)是一種長(zhǎng)效變質(zhì)劑,變質(zhì)效果與Na相當(dāng),且不存在Na變質(zhì)的缺點(diǎn),是頗有前途的變質(zhì)劑。英國(guó)、荷蘭等國(guó)從80年代初就開始推廣應(yīng)用鍶(Sr)變質(zhì)方法。目前,對(duì)于鍶變質(zhì),國(guó)內(nèi)外做了不少研究,我國(guó)使用鍶(Sr)代替Na或Na鹽的規(guī)模也在日益擴(kuò)大。Sr變質(zhì)有如下優(yōu)點(diǎn):①變質(zhì)效果良好,有效期長(zhǎng);②變質(zhì)操作時(shí),無(wú)煙,無(wú)毒,不污染環(huán)境,不腐蝕設(shè)備、工具,不損害健康,操作方便;③易獲得滿意的力學(xué)性能;④回爐料有一定的重熔變質(zhì)效果;⑤鑄件成品率高,綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。但是,實(shí)踐表明,變質(zhì)后的合金易產(chǎn)生縮松,并會(huì)增加鑄件的針孔度,降低合金的致密性,出現(xiàn)力學(xué)性能衰退的現(xiàn)象。
三:銻變質(zhì)(Sb)
銻(Sb)可使共晶硅由針狀變?yōu)閷悠瑺睢楂@得層片狀,其最佳加入范圍通常為0.15%~0.2%。它的變質(zhì)效果不如Na和Sr。加銻變質(zhì)一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是變質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)(8小時(shí)以上)。銻的熔點(diǎn)630.5℃,密度為6.68g/Cm3,所以,比較容易控制銻含量,不易造成變質(zhì)不足和過(guò)變質(zhì)現(xiàn)象,也不增大鋁液的吸氣與氧化夾雜傾向,但它的變質(zhì)效果受冷卻速度的影響較大,對(duì)金屬型和冷卻較快的鑄件有較好的變質(zhì)效果,但對(duì)緩冷的厚壁砂型鑄件變質(zhì)效果不明顯,所以使用上受到一定限制。
四:碲變質(zhì)(Te)
碲是國(guó)內(nèi)研究成的變質(zhì)劑,碲變質(zhì)的作用和銻變質(zhì)相似,其作用是促使硅以片狀分枝方式被細(xì)化,而不能變?yōu)槔w維狀,但變質(zhì)效果比銻強(qiáng)。其變質(zhì)效果具有長(zhǎng)效性,變質(zhì)后經(jīng)8小時(shí)或重熔效果不變。同樣的,它的變質(zhì)效果受冷卻速度的影響也較大。
五:鋇變質(zhì)
Ba對(duì)共晶Si具有良好的變質(zhì)作用。與Na,Sr,Sb相比較,Ba的變質(zhì)效果比較長(zhǎng)效,加入量范圍寬,加入0.017%到0.2%的Ba,都能獲得良好的變質(zhì)組織。加入Ba后,合金的抗拉強(qiáng)度明顯提高,連續(xù)重熔,變質(zhì)效果仍能保持,其變質(zhì)效果令人滿意。采用Ba變質(zhì)的不足之處是對(duì)鑄件的壁厚敏感性大,對(duì)厚壁鑄件的變質(zhì)效果差,為了獲得良好的變質(zhì)效果,必須快冷。同時(shí),Ba對(duì)氯化物敏感,一般不用氯氣或氯鹽來(lái)精煉。
六:稀土變質(zhì)
稀土在鋁及鋁合金中應(yīng)用較早的國(guó)家是德國(guó),德國(guó)早在第一次世界大戰(zhàn)期間就成功的使用了含稀土的鋁合金。稀土元素可以達(dá)到與鈉、鍶相似的變質(zhì)效果,即可使共晶硅由片狀變成短棒狀和球狀,改善合金的性能。而且稀土的變質(zhì)作用具有相對(duì)長(zhǎng)效性和重熔穩(wěn)定性,其變質(zhì)效果可維持5~7小時(shí),張啟運(yùn)等人對(duì)La變質(zhì)壽命進(jìn)行檢驗(yàn),含La0.056%的變質(zhì)合金,經(jīng)反復(fù)熔化-凝固10次仍有變質(zhì)效果。
稀土由于其化學(xué)性質(zhì)的活潑性,極易與O2、N2、H2等發(fā)生反應(yīng),從而起到脫氫、脫氧、去氧化皮等作用,因而可以凈化鋁液。
總之,稀土在Al-Si合金中兼有精煉和變質(zhì)的雙重效果,變質(zhì)效果具有相當(dāng)長(zhǎng)效性和重熔穩(wěn)定性.稀土元素的加入提高了合金的流動(dòng)性,改善了合金的鑄造性能,優(yōu)化了合金的內(nèi)在質(zhì)量。還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是加入稀土不產(chǎn)生煙氣,對(duì)環(huán)境不造成污染,順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的需要。
2、變質(zhì)劑的選擇
目前鋁合金鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的是鈉鹽變質(zhì)劑,由鈉和鉀的鹵素鹽類組成。這類變質(zhì)劑使用可靠,效果穩(wěn)定。變質(zhì)劑的組成中,NaF能起變質(zhì)作用。與鋁液接觸后發(fā)生如下反應(yīng):
3NaF + Al → AlF3 + 3Na
反應(yīng)生成的鈉進(jìn)入鋁液中,即起變質(zhì)作用。由于NaF熔點(diǎn)高(992℃),為了降低變質(zhì)溫度,以減少高溫下鋁液的吸氣和氧化,在變質(zhì)劑中加入NaCl、KCl。加入一定量的NaCl、KCl組成的三元變質(zhì)劑,其熔點(diǎn)在800℃以下,在一般變質(zhì)溫度下,處于熔融狀態(tài),有利于變質(zhì)的進(jìn)行,提高變質(zhì)速度和效果。此外,呈熔融狀態(tài)的變質(zhì)劑容易在液面形成一層連續(xù)的覆蓋層,提高了變質(zhì)劑的覆蓋作用。為此,NaCl、KCl又稱為助熔劑。
有的變質(zhì)劑中加入一定量的冰晶石(Na3AlF6),這種變質(zhì)劑具有變質(zhì)、精煉、覆蓋作用,一般稱為“通用變質(zhì)劑”。澆注重要鑄件或?qū)︿X液的冶金質(zhì)量要求較高時(shí)常采用此變質(zhì)劑。
在生產(chǎn)中,變質(zhì)工序一般多在精煉之后、澆注之前進(jìn)行。變質(zhì)溫度應(yīng)稍高于澆注溫度,而變質(zhì)劑的熔點(diǎn)最好介于變質(zhì)溫度和澆注溫度之間,這樣使變質(zhì)劑在變質(zhì)時(shí)處于液態(tài),并且變質(zhì)后即可進(jìn)行澆注,免得停放時(shí)間長(zhǎng),造成變質(zhì)失效。此外,在變質(zhì)處理完畢后,變質(zhì)后的熔渣已經(jīng)變?yōu)楹艹淼墓腆w,便于扒去,不致把殘留的熔劑澆入鑄型中,形成熔劑夾渣。
選擇變質(zhì)劑時(shí),一般根據(jù)所要求的澆注溫度來(lái)確定變質(zhì)劑的熔點(diǎn)和變質(zhì)溫度,接著就可以按照所選的變質(zhì)劑熔點(diǎn)選擇合適的變質(zhì)劑成分。
3、變質(zhì)工藝因素的影響
變質(zhì)工藝因素主要為:變質(zhì)溫度、變質(zhì)時(shí)間、變質(zhì)劑種類及用量。
變質(zhì)溫度
溫度高些,對(duì)變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行有利,鈉的回收率高,變質(zhì)速度快,效果好,但變質(zhì)溫度不能過(guò)高,否則會(huì)急劇增加的鋁液的氧化和吸氣,并使鋁液中鐵雜質(zhì)增加,降低坩堝的使用壽命。一般來(lái)說(shuō),變質(zhì)溫度應(yīng)選擇在稍高于澆注溫度為宜。這樣避免了變質(zhì)溫度過(guò)高,可以減少變質(zhì)后調(diào)整溫度的時(shí)間,有利于提高變質(zhì)效果和鋁液的冶金質(zhì)量。
變質(zhì)時(shí)間
變質(zhì)溫度越高以及鋁液和變質(zhì)劑接觸的狀況越好,則所需的變質(zhì)時(shí)間就越短。變質(zhì)時(shí)間應(yīng)按具體情況,在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定。變質(zhì)時(shí)間太短,則變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行不完全;變質(zhì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)增加變質(zhì)劑的燒損,增加合金的吸氣和氧化。
變質(zhì)時(shí)間由兩部分組成:變質(zhì)劑覆蓋時(shí)間一般為10~15分鐘,壓入時(shí)間一般為2~3分鐘。
變質(zhì)劑種類及用量
應(yīng)根據(jù)合金的種類、鑄造工藝及對(duì)組織控制的具體要求,來(lái)選擇合適的變質(zhì)劑種類及用量。選擇無(wú)毒、無(wú)污染并有長(zhǎng)效變質(zhì)效果的變質(zhì)劑是目前鋁合金熔煉工藝的發(fā)展方向。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,應(yīng)考慮到變質(zhì)劑反應(yīng)可能進(jìn)行不完全,所以變質(zhì)劑用量不能過(guò)少,否則變質(zhì)效果不好。但變質(zhì)劑用量也不宜過(guò)多,否則會(huì)產(chǎn)生過(guò)變質(zhì)現(xiàn)象。因此,變質(zhì)劑用量一般規(guī)定為占爐料重量的1~3%。在生產(chǎn)中,通常加入2%就可以保證良好的變質(zhì)效果。對(duì)于金屬型鑄造的鑄件,變質(zhì)劑用量可適當(dāng)減少。當(dāng)采用通用變質(zhì)劑時(shí),除了考慮變質(zhì)效果外,還要考慮對(duì)這種變質(zhì)劑的覆蓋、精煉能力的要求,通常其變質(zhì)劑用量為鋁液重量的2~3%。
4、變質(zhì)處理的爐前檢驗(yàn)
澆注試樣,冷卻后敲開,根據(jù)斷口形狀判斷變質(zhì)效果。
若變質(zhì)不足,則晶粒粗大,斷口呈灰暗色,并有發(fā)亮光的硅晶??梢姟?/p>
若變質(zhì)正常,則晶粒較細(xì),斷口呈白色絲絨狀,沒有硅晶粒亮點(diǎn)。
若變質(zhì)過(guò)度,則晶粒也粗大,斷口呈現(xiàn)藍(lán)灰色,有硅的亮晶點(diǎn)。
4.5.2過(guò)共晶鋁硅合金變質(zhì)處理
過(guò)共晶Al-Si合金由于含硅量多,使合金的熱膨脹系數(shù)降低,耐磨性提高,適用于內(nèi)燃機(jī)活塞等耐磨零件。過(guò)共晶Al-Si合金組織中存在板狀初晶硅和針狀共晶硅。初晶硅作為硬質(zhì)點(diǎn)可提高合金得耐磨性,但因?yàn)樗捕啵瑢?duì)合金機(jī)械性能不利,并使合金的切削加工性能變壞,因此,過(guò)共晶Al-Si合金中的共晶硅和初晶硅都要進(jìn)行變質(zhì)處理。
長(zhǎng)期以來(lái),初晶硅的細(xì)化得到了深入的研究。采用超聲波振動(dòng)結(jié)晶法,急冷法,過(guò)熱熔化,低溫鑄造等都能取得一定效果。但是效果最穩(wěn)定,在工業(yè)上最有使用價(jià)值的還是加入變質(zhì)劑。
目前,實(shí)際用于生產(chǎn)的變質(zhì)劑是磷單質(zhì)。赤磷使用最早,當(dāng)加入量為合金重量的0.5%時(shí),即可使初晶硅細(xì)化。但由于磷的燃點(diǎn)低(240℃),運(yùn)送不安全,變質(zhì)時(shí),磷會(huì)激烈燃燒,產(chǎn)生大量煙霧,污染空氣,同時(shí)也使鋁液吸收更多的氣體,所以磷多與其他化合物混合使用。現(xiàn)在工業(yè)上比較常用的方法是以Cu-P中間合金形式加入。中間合金含磷量一般為8%~10%。加入量在0.5%~0.8%之間。
關(guān)于磷對(duì)鋁硅合金變質(zhì)的機(jī)理,一般認(rèn)為是磷在合金液中與Al形成大量高熔點(diǎn)的AlP質(zhì)點(diǎn),AlP與硅相的晶體結(jié)構(gòu)相似,晶格常數(shù)相近,AlP屬閃鋅礦型結(jié)構(gòu),晶格常數(shù)a=5.451,熔點(diǎn)為1060℃,Si晶體的晶格常數(shù)a=5.428,AlP與硅的最小原子間距離也十分相近,硅為2.44,AlP為2.56,AlP可作為初生硅的非自發(fā)核心,從而細(xì)化初生硅。
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