?。?）氯氣凈化。以前采用活性氣體氯氣作凈化劑（氯化法）。在氯化法中，把氯氣通入鋁液內(nèi)時(shí)生成很多異常細(xì)小的AlCl3，氣泡，充分地混合在鋁液內(nèi)。溶解在鋁液中的氫，以及一些機(jī)械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上，隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時(shí)還能使某些比鋁更加負(fù)電性的元素氯化，如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應(yīng)的氯化物，得以分離出來(lái)。所以氯化法是一種非常有效的原鋁凈化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但因?yàn)檠鯕庥卸径冶容^貴重，為了避免空氣被污染和降低鋁錠生產(chǎn)的成本，故在現(xiàn)代鋁工業(yè)上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體--氮?dú)鈨艋ā?br /> 　　（2）氮?dú)鈨艋?。又稱為無(wú)煙連續(xù)凈化法，用氧化鋁球（418mm）作過(guò)濾介質(zhì)。N2直接通入鋁液內(nèi)。鋁液連續(xù)送入凈化爐內(nèi)，通過(guò)氧化鋁球過(guò)濾層，并受到氮?dú)獾臎_洗，于是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除，然后連續(xù)排出，從而使細(xì)微的氮?dú)馀菥鶆蚍植荚谑芴幚淼匿X液內(nèi)起到凈化的作用。氮?dú)鈱?duì)大氣無(wú)污染，且凈化處理量大，每分鐘可處理200~600kg鋁液，凈化過(guò)程中造成的鋁損失量相對(duì)減少，故現(xiàn)在廣泛應(yīng)用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
　　（3）混合氣體凈化法。采用氯氣和氮?dú)獾幕旌衔飦?lái)凈化鋁液，其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物，另一方面清除鋁中某些金屬雜質(zhì)（如鎂），常用的組成是90%氮?dú)?10%氯氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮?dú)?。這樣效果更好，二氧化碳能使氯氣與氮?dú)夂芎玫臄U(kuò)散，可縮短操作時(shí)間。
　　三、鑄錠工藝
　　現(xiàn)在鋁錠鑄造工藝一般采用澆鑄工藝，就是把鋁液直接澆到模子里，待其冷卻后取出。
　　產(chǎn)品質(zhì)量的好壞主要在這一步驟，而且整個(gè)鑄造工藝，也是以這一過(guò)程為主。鑄造過(guò)程是一個(gè)由液態(tài)鋁冷卻、結(jié)晶成為固體鋁錠的物理過(guò)程。
　　1.連續(xù)澆鑄
　　連續(xù)澆鑄可分為混合爐澆鑄和外鑄兩種方式。均使用連續(xù)鑄造機(jī)?；旌蠣t澆鑄是將鋁液裝入混合爐后，由混合爐進(jìn)行澆鑄，主要用于生產(chǎn)重熔用鋁錠和鑄造合金。外鑄是由抬包直接向鑄造機(jī)澆鑄，主要是在鑄造設(shè)備不能滿足生產(chǎn)，或來(lái)料質(zhì)量太差不能直接入爐的情況下使用。由于無(wú)外加熱源，所以要求抬包具有一定的溫度，一般夏季在690~740℃，冬季在700~760℃，以保證鋁錠獲得較好的外觀。
　　混合爐澆鑄，首先要經(jīng)過(guò)配料，然后倒人混合爐中，攪拌均勻，再加入熔劑進(jìn)行精煉。澆鑄合金錠必須澄清30min以上，澄清后扒渣即可澆鑄。澆鑄時(shí)，混合爐的爐眼對(duì)準(zhǔn)鑄造機(jī)的第二、第三個(gè)鑄模，這樣可保證液流發(fā)生變化和換模時(shí)有一定的機(jī)動(dòng)性。爐眼和鑄造機(jī)用流槽聯(lián)接，流槽短一些較好，這樣可以減少鋁的氧化，避免造成渦旋和飛濺，鑄造機(jī)停用48h以上時(shí)，重新啟動(dòng)前，要將鑄模預(yù)熱4h。鋁液經(jīng)流槽流入鑄模中，用鐵鏟將鋁液表面的氧化膜除去，稱為扒渣。流滿一模后，將流槽移向下一個(gè)鑄模，鑄造機(jī)是連續(xù)前進(jìn)的。鑄模依次前進(jìn)，鋁液逐漸冷卻，到達(dá)鑄造機(jī)中部時(shí)鋁液已經(jīng)凝固成鋁錠，由打印機(jī)打上熔煉號(hào)。當(dāng)鋁錠到達(dá)鑄造機(jī)頂端時(shí)，已經(jīng)完全凝固成鋁錠，此時(shí)鑄模翻轉(zhuǎn)，鋁錠脫模而出，落在自動(dòng)接錠小車上，由堆垛機(jī)自動(dòng)堆垛、打捆即成為成品鋁錠。鑄造機(jī)由噴水冷卻，但必須在鑄造機(jī)開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)滿一圈后方可給水。每噸鋁液大約消耗8-10t水，夏季還需附吹風(fēng)進(jìn)行表面冷卻。鑄錠屬于平模澆鑄，鋁液的凝固方向是自下而上的，上部中間最后凝固，留下一條溝形縮陷。鋁錠各部位的凝固時(shí)間和條件不盡相同，因而其化學(xué)成分也將各異，但其整體上是符合標(biāo)準(zhǔn)的。
　　重熔用鋁錠常見(jiàn)的缺陷有：①氣孔。主要是由于澆鑄溫度過(guò)高，鋁液中含氣較多，鋁錠表面氣孔（針孔）多，表面發(fā)暗，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生熱裂紋。②夾渣。主要是由于一是打渣不凈，造成表面夾渣；二是鋁液溫度過(guò)低，造成內(nèi)部夾渣。③波紋和飛邊。主要是操作不精細(xì)，鋁錠做的太大，或者是澆鑄機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)造成。④裂紋。冷裂紋主要是澆鑄溫度過(guò)低，致使鋁錠結(jié)晶不致密，造成疏松甚而裂紋。熱裂紋則由澆鑄溫度偏高引起。⑤成分偏析。主要是鑄造合金時(shí)攪拌不均勻引起的。
　　2.豎式半連續(xù)鑄造
　　豎式半連續(xù)鑄造主要用于鋁線錠、板錠以及供加工型材用的各種變形合金的生產(chǎn)。鋁液經(jīng)配料后倒入混合爐，由于電線的特殊要求，鑄造前需加入中間合盤Al-B脫出鋁液中的鈦、釩（線錠）；板錠需加入Al-Ti--B合金（Ti5%B1%）進(jìn)行細(xì)化處理。使表面組織細(xì)密化。高鎂合金加2#精煉劑，用量5%，攪拌均勻，靜置30min后扒去浮渣，即可澆鑄。澆鑄前先將鑄造機(jī)底盤升起，用壓縮空氣吹凈底盤上的水分。再把底盤上升入結(jié)晶器內(nèi)，往結(jié)晶器內(nèi)壁涂抹一層潤(rùn)滑油，向水套內(nèi)放些冷卻水，將干燥預(yù)熱過(guò)的分配盤、自動(dòng)調(diào)節(jié)塞和流槽放好，使分配盤每個(gè)口位于結(jié)晶器的中心。澆鑄開(kāi)始時(shí)，用手壓住自動(dòng)調(diào)節(jié)塞，堵住流嘴，切開(kāi)混合爐爐眼，讓鋁液經(jīng)流槽流入分配盤，待鋁液在分配盤內(nèi)達(dá)到2/5時(shí)，放開(kāi)自動(dòng)調(diào)節(jié)塞，使鋁液流進(jìn)結(jié)晶器中，鋁液即在底盤上冷卻。當(dāng)鋁液在結(jié)晶器內(nèi)達(dá)到30mm高時(shí)即可下降底盤，并開(kāi)始送冷卻水，自動(dòng)調(diào)節(jié)塞控制鋁液均衡地流入結(jié)晶器中，并保持結(jié)晶器內(nèi)的鋁液高度不變。對(duì)鋁液表面的浮渣和氧化膜要及時(shí)清除。鋁錠長(zhǎng)度約為6m時(shí)，堵住爐眼，取走分配盤，待鋁液全部凝固后停止送水，移走水套，用單軌吊車將鑄成的鋁錠取出，在鋸床上按要求的尺寸鋸斷，然后準(zhǔn)備下一次澆鑄。
　　澆鑄時(shí)，混合爐中鋁液溫度保持在690~7l0℃，分配盤中的鋁液溫度保持在685-690℃，鑄造速度為190~21Omm/min，冷卻水壓為0.147~0.196MPa。鑄造速度與截面為正方形的線錠成比例關(guān)系：
　　VD=K，式中V為鑄造速度，mm/min或m/h；D為錠截面邊長(zhǎng)，mm或m；K為常值，m2/h，一般為1.2~1.5。
　　豎式半連續(xù)鑄造是順序結(jié)晶法，鋁液進(jìn)入鑄孔后，開(kāi)始在底盤上及結(jié)晶器內(nèi)壁上結(jié)晶，由于中心與邊部冷卻條件不同，因此結(jié)晶形成中間低、周邊高的形式。底盤以不變速度下降。同時(shí)上部不斷注入鋁液，這樣在固體鋁與液體鋁之間有一個(gè)半凝固區(qū).由于鋁液在冷凝時(shí)要收縮，加上結(jié)晶器內(nèi)壁有一層潤(rùn)滑油，隨著底盤的下降，凝固的鋁退出結(jié)晶器，在結(jié)晶器下部還有一圈冷卻水眼，冷卻水可以噴到已脫出的鋁錠表面，為二次冷卻，一直到整根線錠鑄完為止。
　　順序結(jié)晶可以建立比較滿意的凝固條件，對(duì)于結(jié)晶的粒度、機(jī)械性能和電導(dǎo)率都較有利。比種鑄錠其高度方向上沒(méi)有機(jī)械性能上的差別，偏析也較小，冷卻速度較快，可以獲得很細(xì)的結(jié)晶組織。
　　鋁線錠表面應(yīng)平整光滑，無(wú)夾渣、裂紋、氣孔等，表面裂紋長(zhǎng)度不大于1.5mm，表面的渣子和棱部皺紋裂痕深度不許超過(guò)2mm，斷面不應(yīng)有裂紋、氣孔和夾渣，小于lmm的夾渣不多于5處。
　　鋁線錠的缺陷主要有：①裂紋。產(chǎn)生的原因是鋁液溫度過(guò)高，速度過(guò)快，增加了殘余應(yīng)力；鋁液中含硅大于0.8%，生成鋁硅同熔體，再生成一定的游離硅，增加了金屬的熱裂性：或冷卻水量不足。在結(jié)晶器表面粗糙或沒(méi)有使用潤(rùn)滑油時(shí)，錠的表面和角部也會(huì)產(chǎn)生裂紋。②夾渣。鋁線錠表面夾渣是由于鋁液波動(dòng)、鋁液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣進(jìn)入鑄錠的側(cè)面造成。有時(shí)潤(rùn)滑油也可帶入一些夾渣。內(nèi)部夾渣是由于鋁液溫度過(guò)低、粘度較大、渣子不能及時(shí)浮起或澆鑄時(shí)鋁液面頻繁變動(dòng)造成。③冷隔。形成冷隔主要是由于結(jié)晶器內(nèi)鋁液水平波動(dòng)過(guò)大，澆鑄溫度偏低，鑄錠速度過(guò)慢或鑄造機(jī)震動(dòng)、下降不均而引起的④氣孔。這里所說(shuō)的氣孔是指直徑小于1mm的小氣孔。其產(chǎn)生的原因是澆鑄溫度過(guò)高，冷凝過(guò)快，使鋁液中所含氣體不能及時(shí)逸出，凝固后聚集成小氣泡留在鑄錠中形成氣孔。⑤表面粗糙。由于結(jié)晶器內(nèi)壁不光滑，潤(rùn)滑效果不好，嚴(yán)重時(shí)形成晶體表面的鋁瘤?；蛴捎阼F硅比太大，冷卻不均產(chǎn)生的偏析現(xiàn)象。⑥漏鋁和重析。主要是操作問(wèn)題，嚴(yán)重的也造成瘤晶。
　　3.鑄錠質(zhì)量的保證
　?。?）重熔用鋁錠。鑄錠過(guò)程中最重要的技術(shù)條件是澆鑄溫度，在澆鑄過(guò)程中必須嚴(yán)格控制澆鑄溫度，一般高于鋁液凝固溫度30~50℃。
　?。?）線錠。線錠的澆鑄略為復(fù)雜，需控制的條件有鑄錠速度。鑄錠速度與鑄錠直徑有關(guān)。其澆鑄溫度保持680~690℃，冷卻水壓為0.147~0.196MPa，結(jié)晶器內(nèi)壁鋁液水平控制在30mm左右。控制好以上條件，并加強(qiáng)操作管理，即可獲得較好的質(zhì)量。
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