有效提高鋁錠表面質量的措施探析

段 杰

0 前言

鋁是一種非常重要的原材料，其應用范圍非常廣泛，對于國民經濟的發展具有十分重要的作用。隨著生產制造技術的不斷提高，企業對鋁錠表面質量提出了更高的要求。尤其是某些特殊用途的鋁錠，不僅要符合國家標準規定的要求，而且還要滿足企業內部所制定的外觀質量標準[1]。在鋁錠的實際生產過程中，存在多種不利因素嚴重影響了鋁錠生產的表面質量，因此，要結合企業生產的實際情況，采取有針對性的控制措施，避免生產過程受到過多的不良影響，進而確保整個生產過程能夠得以順利的實施，從而為鋁錠表面質量符合要求提供可靠的保障[2]。

1 影響鋁錠表面質量的因素分析

鋁錠連續鑄造機組具有生產速度快、自動化程度高以及生產精度高等優點，被廣泛應用于重熔鋁錠的生產制造中，大大提高了電解鋁廠整體的經濟效益。但是在實際的鋁錠生產過程中，由于多種原因的干擾，導致鋁錠的生產質量受到不小的影響，甚至造成鋁錠存在飛邊、夾渣以及表面波紋等嚴重的質量問題，造成其無法滿足用鋁企業的實際要求[3]。

1.1 飛邊與夾渣

在鋁錠的生產制造過程中，鋁液首先由混合爐中流出，經由導流槽流入到船形澆包中，通過分配器將鋁液進行適當的分流進入到水平運行的鋁錠鑄模之中。在鋁錠的整個鑄造過程中，要對鑄模中鋁液的深度進行實時監控，并根據其深度的不同對導流槽中的鋁液流量進行有效地調節。如果沒有對鋁液流量進行有效控制，可能會導致流入鋁錠鑄模中的鋁液過多，造成鋁液溢出鑄模，當鋁液凝固后就會在鋁錠上形成不同程度的飛邊，影響其外觀質量。同時，還要對導流槽中的鋁液流速進行有效地控制，避免由于流速過快，造成鋁液沖出鑄模而形成飛邊。在實際的生產過程中，為了對鋁液進行有效的控制，往往使用黃泥將導流槽末端進行封閉，但是由于鋁液的溫度非常高，在澆鑄的過程中極易造成封閉失效，繼而導致流槽中大量的廢渣直接沖入鑄模，造成鋁錠夾渣現象[4]。

1.2 表面波紋

鋁錠連續鑄造機組的鑄模通常設置在傳動鏈板上，在鋁錠的鑄造過程中，鋁液進入到鑄模后會隨著鑄模一起運行。通常情況下，鋁液一般按照自下而上的順序進行凝固，其中鋁液上表面的正中處最后凝固，難以避免會導致中間處存在一個溝形縮陷。但是在實際的生產過程中，鏈條會受到外力不同程度的影響，在運行過程中會出現異常的振動情況，進而導致鑄模內部的鋁液發生不同程度的晃動，從而在鋁錠表面上形成不同程度的波紋。在鏈條的實際運行過程中，難以避免會出現輕微的振動，進而在鋁錠表面留下較淺的波紋，但是其不會對鋁錠表面質量產生較大的影響，是能夠接受的，但是鏈條較大的振動會造成鋁錠表面出現嚴重的波紋，常見的波紋主要有“魚鱗紋”和“水波紋”，這就會對鋁錠的表面質量造成嚴重的影響，進而導致其生產質量不合格[5]。

2 改善鋁錠表面質量的措施

2.1 鑄造工藝方面

電解原鋁中含有Fe、Si、Cu和Mn等金屬雜質，還含有氟化鹽、Al2O3、C、Al4C3和H2等非金屬雜質，雜質的存在會對鋁錠表面質量產生嚴重的影響，因此，要通過改善鋁錠的鑄造工藝，進而除去其中的各種雜質，確保鋁錠的表面質量符合要求，可以從以下幾方面進行改善。

（1）在鋁液進行澆鑄之前，保溫爐內的溫度要適宜，通常情況下位于720℃～740℃的范圍內，等待配料、攪拌和扒渣等工序進行之后，要使用覆蓋劑將鋁熔體和空氣進行有效的隔離，進而避免鋁熔體發生氧化和吸氣，從而避免鋁熔體受到外界污染。

（2）對鋁液導流槽進行科學合理的設計，盡量縮短導流槽的長度，進而減少鋁液與空氣接觸的時間，大大降低鋁液氧化后的氧化渣量。

（3）在保溫爐與鑄造機之間的導流槽上通過加裝除氣裝置，其工作原理主要是氣體漂浮，向鋁熔體的底部連續注入小氣泡，在小氣泡上升的過程中會吸收鋁熔體之中的氫氣，進而將有效地除去氫氣。鋁熔體之中較大的殘渣會被氣泡包裹，而較小的殘渣則會被吸附在氣泡表面，隨著氣泡上升到鋁熔體的表面而被除去[6-7]。

（4）鑄造線上的除渣位置要設置在適宜的位置，能夠及時將鋁液表面形成的氧化膜除去，進而提高鋁錠的表面質量。

2.2 設備方面

為了確保鋁錠的表面質量符合要求，對于加工設備可以采取以下的改進措施。

（1）提高鏈條運行的平穩性

由于鏈條傳動過程中存在多邊形效應和爬行現象，這就會對鋁錠的表面質量產生嚴重的影響，可以通過采用變頻調速裝置，實現鏈條運行的無級變速，進而有效消除鏈條爬行現象，確保鏈條始終能夠平穩運行。

為了提高鏈條運行時的平穩性，對鏈條結構進行一定的改進升級，改造后的雙通道輸送鏈條能夠將動力傳輸和模具輸送兩個工序進行有效分離，能夠大大改善支撐輪在整個輸送過程中的受力情況，有效降低進入到滾子中的雜質含量，進而確保滾輪與導軌之間能夠始終處于滾動摩擦的狀態，避免摩擦力增加造成不良影響。同時，還將先進的分段導軌連接技術有效地運用于導軌的連接工作中，能夠有效改善滾輪在導軌上的運行狀態，進而避免鏈條出現爬行和竄行現象，確保鏈條始終能夠進行平穩的運行。

（2）提高冷卻效果

為了改善設備的冷卻效果，需要對冷卻水盤進行一定的改造升級，首先，要對水盤進行一定的增高加寬，有效地增加鑄模的冷卻面積，加快冷卻速度，提高冷卻效率，其次，對回水槽進行加寬改造，增大回水的流動截面積，提高冷卻水的循環流動速度，進而大大加快熱水的冷卻速度。

（3）提高主動鏈輪的安裝精度

對主動鏈輪的整個安裝過程采取有效的控制措施，提高其安裝精度，為鏈輪的平穩運行提供可靠的保障。同時，還要做好張緊輪的維修保養和定期檢查工作，及時對其中存在的問題采取有效的措施，為整個鑄造過程的順利進行提供可靠的保障。

2.3 設備維護與管理方面

（1）要做好鋁錠連續鑄造機組的定期檢查維修工作，并及時清除軌道上殘存的鋁渣，對于出現裂紋和砂眼的鑄模要及時予以更換，為鋁錠的生產提供良好的設備基礎。

（2）加強管理，建立問責機制和質量責任制，將生產制造責任落實到個人，在生產過程中杜絕質量問題，提高鋁錠表面質量。

3 結語

總而言之，鋁錠的表面質量受到多種因素的影響，為了對其表面質量進行有效控制，就要對其整個鑄造過程進行系統全面的分析，并根據分析結果采取有針對性的改進措施，進而防止鋁錠的鑄造過程受到過多的不良影響，為鋁錠的表面質量提供可靠的保障。

參考文獻：

［1］倪威，倪紅軍，王平.主要合金元素對6063鋁型材表面質量的影響及控制［J］.有色金屬（冶煉部分），2017（05）：59-63.

［2］王圣賢，陳冰.鑄造機的傳動特性對鋁錠表面質量的影響［J］.黑龍江科技信息，2015（03）：30-30.

［3］陳祥.提高重熔用鋁錠質量的措施［J］.材料與冶金學報，2010（S1）：173-175.

［4］馬明，張圣棟.重熔用鋁錠鑄造過程的質量控制［J］.科技信息，2011（24）：471-471.

［5］趙忠斌.重熔用鋁錠表面質量提高方法探討［J］.河南科技，2012（16）：49-49.

［6］李俊，王宏，童超.大容量鋁電解電容器可靠性設計方法及其應用研究［J］.機電工程技術，2016，45 （5）：68-73.

［7］張文莉，楊桂生.鑄鐵材質鋁錠模生產實踐［J］.云南冶金，2015（06）：46-53.