浅析铝合金的熔渣与熔损问题

摘要：铝合金熔炼中金属损耗比较严重，在熔渣及熔损中显得特别明显，它直接会使成本提高。不恰当的制造工艺也会使这些废料大量产生，所以，使用新型的铝合金熔体净化工艺是十分有必要的。

关键词：铝合金；熔炼；熔渣；熔损

前言：

在金属熔炼的过程当中，熔损是不可避免的。特别是在铝合金的熔炼过程当中，由于铝氧化铝、炉壁以及精炼剂在化学作用下会造成不可避免的损失。金属熔炼时，渣中所含有的金属都是熔损掉的，这会都不能直接利用。由于炉料的不同，炉渣为炉料总量的3%～5%左右，而渣中的含铝量为渣量的5%到10%左右。所以，要正确的处理好铝渣，提高金属的利用率，对铝的生产制造具有重要的意义。

一、熔炼设备的选择

它从两方面影响着铝的烧损：热源形式和熔池的高径比。铝合金熔炼炉根据供能的方式可以分为两大类：电炉和燃料炉。电炉以电为能源，反应速度很快，金属烧损率低，对环境污染小，因为有这些优点，所以它可以在工厂当中得到广泛的应用。电阻炉靠辐射传热、坩埚钳是传热以及导热性的，所以烧炉率并不是很高。

燃料炉是用燃料作为熔炼的能源，燃料炉的热效率很高，熔化的速度很快，因此适合大批量的生产，但是使用燃料炉对燃料的消耗量很大。近几年来，人们对于天然气的广泛应用，使得燃料炉的应用性增大，特别是近些年，用电量的大幅度增加，使得燃料炉得到了广泛的应用。燃料炉由于高温火焰直接喷向铝熔体和炉料，会对熔体或炉料的局部位置造成氧化，使得烧损率增高，但是烧损率不高。

二、熔化工艺的运用

由于熔炼的有关特点，铝合金熔炼过程中会有一定量的金属损耗。所以在熔炼的过程当中一定要使用合理的固体料尺寸以及加料顺序，并严格控制熔炼的温度，以此来防止炉内温度过高。火焰喷射应该有一定的角度和技巧，使其快速熔化，以此来缩短熔炼时间，提高质量。准确计算熔剂量以及精炼的时间。搅拌要均匀平稳，不能破坏熔体表面的氧化膜，在适当的时候要对铝熔体进行覆盖，以免氧化，对铝渣要进行清洗、对比，然后有效处理甚至是压碎。

扒渣、精炼后浮到液面的渣浸润性很好，两者相互融合然后组成一定量的混合物。要是直接进行处理，就会产生超过百分之九至十的铝液被带出，铝夜消耗率很大。但是不处理熔渣层会影响保温隔热效果，影响到熔炼的效率。所以，扒渣时，要将其扒入带有眼的箱子当中，让粘附在渣上的铝熔体能够漏出。扒完渣后，再将渣倒入准备好的容器之内，向渣中撒一些造渣剂，同时加强搅拌的速率，使渣与造渣剂均匀混合，达到一定时间之后从容器当中铲出。利用造渣剂的升温作用，使得渣的温度达到950摄氏度左右，渣中铝周围的氧化膜破裂，铝借助自身的重力逐渐下落到容器的下端。经过再处理，渣中就只含有较少量的铝颗粒了。采用上述处理铝炉渣来进行回收，简单易行。这样，在铝合金熔炼过程当中，熔损降至百分之一点五，最低可达到百分之一点四。经过这种方法处理，回收铝颗粒的经济效益是非常可观的。

三、降低熔炼中熔损的方法

如何降低熔炼中的烧损？提高铝合金产量提高利用率，减少浪费，是我们所存在的一大难题。

（一）减少炉料的表面积

尽量减少炉料的表面积，对表面积大的细碎铝熔渣最好进行压块处理，把较小的熔渣进行再处理。加强对铝熔渣的预处理，尽可能除去炉料的表面油污等不干净的东西，但不能进行化学方法处理，应当在500℃下进行烧除油污、油漆。

（二）准确把握装炉的顺序和方式

装炉的顺序与方式应准确，先装碎料再装大块料。当炉料长时间暴露在高温炉气中，避免火焰直接接触炉料的表面，并且还要提高装炉的效率，减少炉门的开启频率以及开启的时间，尽量缩短熔炼的时间，以此来提高熔炼的效率。利用一定的加热技术，使加热的速度加快，就可以减少熔炼时间，减少合金氧化的作用时间，从而有利于减少氧化的熔损。

（三）选择适当的熔炼方法

熔炼不同的铝合金，应该选择适当的熔炼方法，在铝合金冶炼的过程当中，根据熔渣的剩余情况，通过搅拌来加快炉料的熔化；在炉料熔化时将其及时按压至液面以下，并使用恰当的覆盖剂来进行保护，防止炉料直接接触火焰，。及时查看渣层的厚度，并扒干净，来减少熔炼的时间。在良好的燃烧状态下，在恒定的燃料条件下，通过调整火焰的状态来保证燃烧的状态，形成良好的气氛，才能提高热效率及熔炼效率。保证火焰能够按照一定的角度喷射向炉子，避免炉料的液面太热，充分实现热效率。

（四）控制好精炼的温度

精炼的温度要控制好，精炼过程中添加剂的种类以及加入的量要进行保证。精炼的时间也要控制得当。精炼的辅助材料如精炼剂、氮气等也应该得到控制。精炼的温度，最好控制住七百四十摄氏度，最低不得低于七百二十摄氏度，最高不得超过七百六十摄氏度。精炼时间不得少于15分钟。

（五）及时处理熔渣及使用工具

对熔渣进行处理。用良好的溶剂来促进渣液的分离，过程中应严格控制带走铝液。操作时可先将炉渣扒到炉门口处，待部分铝液沉淀流出后，在将炉渣扒出；对扒出的渣进行初步的回收，或通过快速降温来终止渣铝反应进行，对大块渣或发亮的渣，也应及时处理，以减少渣铝反应而损耗金属。此外，精炼结束，在进行适当的放置处理后，使合金液尽快出炉，以减少熔体的停留时间，最大限度防止铝液被氧化。对使用工具、炉料及辅助材料都应充分加热，并且除潮以减少铝液被氧化的几率。

四、结束语

铝合金冶炼工艺需要有技术性，虽然我国目前铝合金产业的数量庞大，但许多企业的冶炼工艺还有待于进一步的提高。

参考文献：

[1]修毓萍.铝合金熔渣与熔损问题浅谈.特种铸造及有色合金，2005，（25）：312～313.