ALPUR除氣裝配 在25t熔鑄臨盆 線中的運(yùn)用

ALPUR除氣裝配 在25t熔鑄臨盆 線中的運(yùn)用

為了提高鋁合金鑄錠質(zhì)量，我公司從國(guó)外引進(jìn)了一套新型鋁熔鑄機(jī)組。它包羅：25 t圓形燃油（柴油）熔煉爐及傾翻式保溫爐，一臺(tái)雙轉(zhuǎn)子氣體精辟裝配 （ALPUR），液壓式半一連 鍛造 機(jī)及相干 主動(dòng) 節(jié)制 系統(tǒng)。該雙轉(zhuǎn)子氣體精辟裝配 在去除鋁熔體中的氣體、夾雜物和某些有害元素方面有較高的效力 。本文就這方面作扼要 介紹。

　　1　25 t燃油熔煉爐中鋁熔體的氫含量

　　25 t燃油熔煉爐燃燒熱效力 高，融化 速度快，污染性小，溫度可主動(dòng) 節(jié)制 。然則 因?yàn)?柴油燃燒使?fàn)t氣中的水份 壓高，水份 與Al反映發(fā)生 H2（3H2O＋2Al＝Al2O3＋3H2），氫經(jīng)由過(guò)程 物理吸附、化學(xué)吸贊同 分散進(jìn)入鋁熔體。燃油火焰爐爐氣中的水份 壓為7.3×10-3MPa，爐氣中的水份 壓越年夜 ，鋁熔體中所接收 的氫越多。以熔煉6061鋁合金為例，燃油火焰爐熔煉的熔體中氫含量高達(dá)0.296 mL／（100 g Al）。是以 ，必需 在保溫爐與鍛造 機(jī)之間的臨盆 線上配率備效力 較高的除氣裝配 。

　　2　ALPUR除氣裝配 的工作道理

　　（1）ALPUR是雙轉(zhuǎn)子氣體精辟裝配 ，經(jīng)由過(guò)程 轉(zhuǎn)子吹出精辟氣體，借助扭轉(zhuǎn) 噴嘴發(fā)生 細(xì)小 氣泡。扭轉(zhuǎn) 噴嘴由石墨制成，在噴嘴構(gòu)造 設(shè)計(jì)上斟酌 了氣泡平均 的噴出，還操縱扭轉(zhuǎn) 的葉輪打壞 氣泡，增添 氣泡與鋁熔體的接觸面積和接觸時(shí)候 ，提高凈化鋁熔體的結(jié)果 。因?yàn)?鋁合金熔體黏性年夜 ，假如 出氣孔直徑太年夜 則輕易 粘鋁而梗塞 氣孔，憑據(jù) 氣體的流量和熔池內(nèi)金屬熔體的壓力，較量爭(zhēng)論 得出轉(zhuǎn)子氣孔的直徑為2 mm可包管 凈化處置懲罰 結(jié)果 。

　　（2）ALPUR自己 帶有兩個(gè)加熱器，用于在注入鋁熔體之前預(yù)熱容器，并可憑據(jù) 所鑄合金的特點(diǎn)連結(jié) 或提高熔體溫度。

　?。?）在爐子出口的鋁熔體中含有必然 量的雜質(zhì)（氫、堿性金屬、夾渣），這些雜質(zhì)將在ALPUR除氣凈扮裝配 中被除去。

　　ALPUR的處置懲罰 工藝是基于氣體漂浮道理 。滾動(dòng)體把惰性氣體或惰性氣體和氯氣的夾雜 氣體以細(xì)小 氣泡噴射而且 平均 散射到熔體中，這些氣泡呈上浮趨向 ，經(jīng)由過(guò)程 以下體例完成凈化鋁熔體：

　　①將氫消融 和吸附到氣泡中的體例去除氫；②堿性金屬與氯進(jìn)行化學(xué)反映生成氯鹽往來(lái)來(lái)往 除堿性金屬；③夾渣由氣泡捕獲 ，較年夜 的夾渣與氣泡碰撞被捕獲 ；較小的夾渣經(jīng)由過(guò)程 氣泡徑向截面捕獲 。然后夾渣隨氣泡上升至外觀構(gòu)成 浮渣，見(jiàn)圖1。

圖1 ALPUR熔池凈化鋁熔體示意圖[pagebreak]

　　3 ALPUR除氫凈扮裝配 的氣路系統(tǒng)

　　ALPUR除氫凈扮裝配 的氣路主要包羅具有兩個(gè)室的氣盤(pán)。

　?。?）惰性氣體室：①惰性氣體處置懲罰 回路系統(tǒng)；②惰性庇護(hù)氣體回路系統(tǒng)；③充氣密封回路系統(tǒng)；④氣動(dòng)閥門(mén)節(jié)制 回路。

　?。?）氯氣室（當(dāng)利用 惰性氣體和氯氣的夾雜 氣體時(shí)）：①氯氣回路系統(tǒng)；②沖刷 回路系統(tǒng)。

　　上述系統(tǒng)中，有庇護(hù)鋁熔體避免 其氧化的庇護(hù)系統(tǒng)；有除氫、除渣的凈化系統(tǒng)；有避免 氣路梗塞 ，提高臨盆 效力 的庇護(hù)系統(tǒng)；有避免 氣源呈現(xiàn)故障時(shí)保持 裝備 使其不受破壞 的輔助系統(tǒng)。

　　4 噴頭轉(zhuǎn)速和藹 體流量對(duì)鋁熔體凈化結(jié)果 的影響

　　（1）噴頭轉(zhuǎn)速

　　扭轉(zhuǎn) 噴頭在滾動(dòng)進(jìn)程 中對(duì)氣泡的細(xì)化和藹 泡在鋁液中的渙散 起主要 感化 ，但同時(shí)也引發(fā) 液面翻滾 。跟著 噴頭轉(zhuǎn)速不休提高，乃至 在鋁液中間 構(gòu)成 一個(gè)喇叭形負(fù)壓區(qū)，加重 了鋁液吸氫、氧化和夾渣。噴頭的葉片不但 對(duì)鋁液有橫向攪拌感化 ，而且還有負(fù)氣 、液夾雜 物向上噴射的感化 ，這類(lèi) 噴射感化 加重 了鋁液的翻滾 。因?yàn)?扭轉(zhuǎn) 噴頭上葉片的機(jī)械感化 ，鋁液處于紊流狀況 。而且 因?yàn)?離心力使鋁液在噴頭發(fā)生 徑向活動(dòng) ，氣體隨鋁液流噴射到鋁液中去。噴頭的轉(zhuǎn)速較低時(shí)，噴頭對(duì)鋁液的攪拌感化 較小，鋁液的紊流水平 較低，葉片對(duì)氣體的機(jī)械割裂感化 小，因此 氣泡尺寸就較年夜 ；轉(zhuǎn)速較年夜 時(shí)，鋁液的紊流水平 加重 ，葉片對(duì)氣體的機(jī)械割裂感化 年夜 ，同時(shí)鋁液遭到 的離心力年夜 ，氣泡隨鋁液分散距離遠(yuǎn)，氣泡合泡概率 小，氣泡尺寸小。是以 ，綜合斟酌 轉(zhuǎn)速對(duì)氣泡的細(xì)化和對(duì)鋁液的干擾感化 ，在現(xiàn)實(shí) 臨盆 中噴頭轉(zhuǎn)速應(yīng)在250r／min閣下 為好 。

　　噴頭的葉片對(duì)去氫效力 有主要 感化 。它能碰撞和破裂 氣泡，負(fù)氣 泡尺寸更小，同時(shí)操縱離心力負(fù)氣 泡散射出去，平均 渙散 ，削減 了氣泡的歸并 概率 ，提高了去氫結(jié)果 。

　?。?）氣體流量

　　氣體流量是對(duì)鋁熔體除氫的主要 參數(shù)。在容量約為1.3 t的熔池內(nèi)要到達(dá) 必然 的除氫結(jié)果 ，必需 有足夠的氣體噴射速度。氣體流量越年夜 ，去氫效力 就越高。然則 ，氣流量也弗成 無(wú)窮 制的增添 ，供氣量可在1.5 m3／h～6.5m3／h內(nèi)調(diào)理 。氣流量過(guò)年夜 ，則反映室內(nèi)氣泡太多，相對(duì)而言要處置懲罰 的鋁液量變少，氣、液接觸的時(shí)候 縮短；同時(shí)當(dāng)氣流量過(guò)年夜 時(shí)，加重 了鋁液的上下對(duì)流，負(fù)氣 泡在鋁熔體中逗留 的時(shí)候 年夜 年夜 縮短，從而下降 去氫結(jié)果 。為此，在現(xiàn)實(shí) 臨盆 中，為了減小上下對(duì)流的影響，提高氣體操縱率，應(yīng)盡可能 避免利用 過(guò)年夜 的氣流量。單靠增年夜 氣流量來(lái)提高去氫效力 是難以見(jiàn)效 的，應(yīng)節(jié)制 氣體的流量使鋁液面不發(fā)生 翻滾 。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) ，對(duì)6061合金而言，在除氣率到達(dá) 50％以上而且 不發(fā)生 鋁液翻滾 情形 下的氣體流量在4 m3／h～4.5 m3／h。

　　5 現(xiàn)實(shí) 運(yùn)用 結(jié)果

　　臨盆 實(shí)踐證實(shí) ，燃油（柴油）火焰爐熔煉鋁合金時(shí)，采取 爐內(nèi)氣體精辟與雙轉(zhuǎn)子氣體精辟裝配 （ALPUR）疊加的辦法 ，可取得 寫(xiě)意的鑄錠質(zhì)量。用ALSCAN型液態(tài)測(cè)氫儀測(cè)定了6061鋁合金熔體的氫含量，其成績(jī)是：①鋁合金熔煉后的含量為0.306mL／（100 g AL）；②用傳統(tǒng)的爐內(nèi)氣體精辟后熔體的含氫量為0.278 mL／（100 g Al）；③用ALPUR雙轉(zhuǎn)子氣體精辟后熔體的含氫量為0.136 mL／（100 g Al）。除氣率到達(dá) 50％以上，可知足 下工產(chǎn)物 的要求。

　　需要指出，影響鋁熔體中氫含量的身分 是多方面的，有化學(xué)成份 的影響，有熔煉溫度和時(shí)候 的影響，有空氣相對(duì)濕度的影響，有熔鋁爐烘烤質(zhì)量的影響，等等。臨盆 中應(yīng)憑據(jù) 它們對(duì)鑄錠的影響水平 ，調(diào)理 雙轉(zhuǎn)子氣體精辟裝配 的供氣量。