Przegląd procesu odlewania sztabek aluminiowych

I. Wprowadzenie

Jakość pierwotnego aluminium produkowanego w aluminiowych ogniwach elektrolitycznych znacznie się różni i zawiera różne zanieczyszczenia metalowe, gazy i niemetaliczne wtrącenia stałe. Zadaniem odlewania wlewków aluminiowych jest poprawa wykorzystania cieczy aluminiowej niskiej jakości i usunięcie zanieczyszczeń w jak największym stopniu.

II. Klasyfikacja sztabek aluminiowych

Sztabki aluminiowe są klasyfikowane na trzy typy w oparciu o skład: sztabki do przetapiania, sztabki aluminiowe o wysokiej czystości i sztabki ze stopu aluminium. Mogą być również klasyfikowane według kształtu i rozmiaru, takie jak sztabki płaskie, sztabki okrągłe, sztabki płytowe i sztabki w kształcie litery T. Poniżej przedstawiono kilka powszechnych typów sztabek aluminiowych:

Wlewki do przetopu: 15 kg, 20 kg (≤99,80% Al)

Wlewki w kształcie litery T: 500 kg, 1000 kg (≤99,80% Al)

Sztabki aluminiowe o wysokiej czystości: 10 kg, 15 kg (99,90%～99,999% Al)

Sztabki stopu aluminium: 10 kg, 15 kg (Al-Si, Al-Cu, Al-Mg)

Sztabki płyt: 500～1000 kg (do produkcji płyt)

Sztabki okrągłe: 30～60 kg (do ciągnienia drutu)

III. Proces odlewania sztabek aluminiowych

Odkręcanie aluminium — usuwanie żużlu — kontrola masy — mieszanie materiałów — ładowanie pieca — rafinacja — odlewanie — przetapianie sztabek — kontrola końcowa — kontrola masy końcowej — przechowywanie

Gwintowanie aluminium — usuwanie żużlu — kontrola masy — mieszanie materiałów — ładowanie pieca — rafinacja — odlewanie — sztabki stopowe — odlewanie sztabek stopowych — kontrola końcowa — kontrola końcowej masy — przechowywanie

IV. Proces odlewania

Obecny proces odlewania sztabek aluminiowych wykorzystuje na ogół technikę odlewania, w której płynne aluminium wlewa się bezpośrednio do form i pozostawia do ostygnięcia przed ekstrakcją. Jakość produktu jest głównie określana na tym etapie, a cały proces odlewania obraca się wokół tej fazy. Odlewanie to fizyczny proces chłodzenia płynnego aluminium i krystalizacji go w stałe sztabki aluminiowe.

1. Odlewanie ciągłe

Ciągłe odlewanie obejmuje dwie metody: odlewanie w piecu mieszanym i odlewanie zewnętrzne, obie przy użyciu maszyn do odlewania ciągłego. Odlewanie w piecu mieszanym obejmuje wlewanie ciekłego aluminium do pieca mieszanego w celu odlewania i jest głównie stosowane do produkcji sztabek do przetapiania i sztabek stopowych. Odlewanie zewnętrzne jest bezpośrednio wlewane z tygla do maszyny odlewniczej i jest stosowane, gdy sprzęt odlewniczy nie jest w stanie sprostać wymaganiom produkcyjnym lub gdy jakość przychodzącego materiału jest niska.

2. Odlewanie pionowe półciągłe

Odlewanie pionowe półciągłe jest stosowane przede wszystkim do produkcji sztabek drutu aluminiowego, sztabek płyt i różnych stopów odkształcających do obróbki. Po wymieszaniu materiałów płyn aluminiowy wlewa się do pieca mieszanego. W przypadku sztabek drutu dodawany jest specjalny dysk Al-B w celu usunięcia tytanu i wanadu z płynu aluminiowego przed odlewaniem. Jakość powierzchni sztabek drutu aluminiowego powinna być gładka, bez żużla, pęknięć lub porów gazowych. Pęknięcia powierzchni nie powinny być dłuższe niż 1,5 mm, żużel i zmarszczki krawędzi nie powinny przekraczać 2 mm głębokości, a przekrój poprzeczny powinien być wolny od pęknięć, porów gazowych i nie więcej niż 5 wtrąceń żużlowych mniejszych niż 1 mm. W przypadku sztabek płyt do rafinacji dodaje się stop Al-Ti-B (Ti5%B1%). Następnie sztabki są chłodzone, usuwane, cięte do wymaganych wymiarów i przygotowywane do następnego cyklu odlewania.

Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminium