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南通鋁錠

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鋁錠鑄造技術與管理?

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鋁錠鑄造技術與管理?

發布日期:2017-12-14 作者: 點擊:

南通鋁錠鑄造技術與管理

一、概述


    鋁電解槽中生産出的原鋁,在質量上相差較大。另外,還含有一些金屬雜質,氣體和非金屬固态夾雜物。鋁錠鑄造的任務是提高低品位鋁液的利用率,并盡可能除去其中的雜質。原鋁中的雜質可分為以下三類:一類是金屬元素,如鐵、矽、銅、鈣、鎂、钛、釩、硼、鎳、鋅、镓、錫、鉛、磷等,其中主要元素是鐵和矽;第二類是非金屑固态夾雜物,Al2O3,AlN和Al4C3;第三類是氣體,H2,CO2,CO,CH4,N2,其中主要的是H2。在660C下,100g鋁液中大約溶解0.2cm3的氫氣。氣體在鋁液中的溶解度随溫度升高而增加。從電解槽吸出的鋁液,都要經過淨化處理,清除掉一部分雜質,然後鑄成商品鋁錠(99.85%A1)。 含99.996%Al純鋁(鋁絲φ2mm,硬拔者),電阻率為2.668×10-8Ω·m。純鋁中如有雜質元素,則電阻率增大。.影響大者為鉻、釩、錳、锂、钛。影響較小者為铟、鉛、鋅、镉、錫、铍、鐵。


      1.鋁中雜質元素的平衡


    用拜耳法從鋁土礦生産出的工業氧化鋁中,雜質的含量相對于原料鋁土礦來說大為減少。除了從堿液中帶來的堿以外,雜質元素的分析值總量通常少于l%。其中主要雜質是SiO2和Fe2O3。除了氧化鋁給電解槽帶來雜質外,炭陽極和熔劑冰晶石也帶來不少雜質。炭陽極帶來的雜質主要是鐵和矽,冰晶石也是這樣。 


    如果原料的雜質元素全部析出在原鋁裡,則所得鋁的品位隻有99.7%Al。然而,實際生産出來的鋁卻具有較高的品位99.8%Al。這種差别主要是由于雜質元素的蒸發造成的。鐵、钛、磷、鋅和镓從氧化鋁來的占多數,而矽和釩則從炭陽極來的占多數。從熔劑來的雜質元素,以磷為多,約占磷總量的20%,其餘矽、鐵,钛和釩都很少。


    平衡表的支出,矽和鐵都超過了從原料帶來的數量,其中矽超過60%左右,鐵超過37%左右。電解槽的内襯材料,例如高灰分的槽底炭塊和炭糊以及耐火材料,是這些雜質元素的另一個重要來源。此外,由于操作工具和陰極鋼棒遭受侵蝕,使鐵也進入了平衡。其餘幾種元素,南通廢鋁回收 收支接近平衡。 


    支出分配在原鋁和廢氣中的雜質元素量是不一樣的。蒸發量大的是磷, 南通鋁塊占收入總量的72%,釩占64.4%,鐵占62.4%,钛占57.7%,镓占49.6%,鋅占19.7%。小的是矽,僅占收入總量的13.3%。之所以如此,原因是:①矽和鋅在電解質裡以比較難蒸發甚至不蒸發的化合物形态存在,倒如SiO2,ZnO或ZnF2。矽和鋅明顯地積累在鋁液裡。鋁液被矽和鋅污染的程度,主要是由物料平衡中供入的矽化合物和鋅化合物總量來決定的。在這種情形下,槽罩的收集效率無關緊要。②鐵、镓、钛和鎳至少部分地以揮發性化合物的形态存在于體系中。這些化合物大概是在進入電解質之後才生成的。可能的化合物是Fe(CO)5,Ni(CO)4,TiF3,TiF4和GaF3等。如果槽罩的收集效率提高,則會在一定程度上影響鋁的質量。③釩和磷隻以揮發性化合物形态存在。可能的化合物,首先是氟化物(VF3和PF3)和五氧化二磷(P2O5)。由于電解質中磷含量升高會影響電流效率,而鋁中釩量增多則會減小鋁的導電性能,所以可以預料到提高槽罩的收集效率會對原鋁質量以及生産效果方面帶來損害。


      2.鋁錠的分類


    鋁錠按成分不同分重熔用鋁錠、高純鋁錠和鋁合金錠三種:按形狀和尺寸又可分為條錠、圓錠、闆錠、T形錠等幾種,下面是幾種常見的鋁錠;


      重熔用鋁錠--15kg,20kg(≤99.80%Al):


      T形鋁錠--500kg,1000kg(≤99.80%Al):


      高純鋁錠--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al);


      鋁合金錠--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg);


      闆 錠--500~1000kg(制闆用);


      圓 錠--30~60kg(拉絲用)。

3.鋁錠鑄造工藝流程


    出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—重熔用鋁錠—成品檢查—成品檢斤—入庫


    出鋁—扒渣—檢斤—配料—裝爐—精練—澆鑄—合金錠—鑄造合金錠—成品檢查—成品檢斤—入庫


      二、原鋁淨化


    從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質,因此鑄造之前需要進行淨化。工業上主要采用澄清、熔劑、氣體等淨化方法,也有的試用定向凝固和過濾方法進行淨化。


      1.熔劑淨化


    熔劑淨化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴,使鋁液中的氧化物被這些液滴濕潤吸附和溶解,組成新的液滴升到表面,冷卻後形成浮渣除去。


    淨化用的熔劑選用熔點低、密度小,表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用時,先将小塊熔劑裝入鐵籠裡,再插入混合爐底部來回攪動,至熔劑化完後取出鐵籠,靜止5~10min。撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可将熔劑撤在表面上起覆蓋作用。 


      2.氣體淨化


    氣體淨化是一種主要的原鋁淨化法,所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。


      (1)氯氣淨化。以前采用活性氣體氯氣作淨化劑(氯化法)。在氯化法中,把氯氣通入鋁液内時生成很多異常細小的AlCl3,氣泡,充分地混合在鋁液内。溶解在鋁液中的氫,以及一些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上,随着AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物,得以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁淨化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g。但因為氯氣有毒而且比較貴重,為了避免空氣被污染和降低鋁錠生産的成本,故在現代鋁工業上已逐漸廢去了氯化法改成惰性氣體--氮氣淨化法。


      (2)氮氣淨化法。又稱為無煙連續淨化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液内。鋁液連續送入淨化爐内,通過氧化鋁球過濾層,并受到氮氣的沖洗,于是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除,然後連續排出,從而使細微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液内起到淨化的作用。氮氣對大氣無污染,且淨化處理量大,每分鐘可處理200~600kg鋁液,淨化過程中造成的鋁損失量相對減少,故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。


      (3)混合氣體淨化法。采用氯氣和氮氣的混合物來淨化鋁液,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(如鎂),常用的組成是90%氮氣+10%氯氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮氣。這樣效果更好,二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴散,可縮短操作時間。


本文網址:http://www.zsgncx.com/news/394.html

關鍵詞:南通廢鋁回收,南通鋁錠,南通鋁塊

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