竖式半连续铸造

1、2竖式半连续铸造  竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。铝液经配料后倒入混合炉，由于电线的特殊要求，铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭)；板锭需加入Al-Ti-B合金(Ti5B1)进行细化处理。使表面组织细密化。高镁合金加2#精炼剂，用量5，搅拌均匀，静置30min后扒去浮渣，即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起，用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内，往结晶器内壁涂抹一层润滑油，向水套内放些冷却水，将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好，使分配盘每个口位于结晶器的中心。浇铸开始时，用手压住自动调节塞，堵住流嘴，切开

2、混合炉炉眼，让铝液经流槽流入分配盘，待铝液在分配盘内达到25时，放开自动调节塞，使铝液流进结晶器中，铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内达到30mm高时即可下降底盘，并开始送冷却水，自动调节塞控制铝液均衡地流入结晶器中，并保持结晶器内的铝液高度不变。对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时清除。铝锭长度约为6m时，堵住炉眼，取走分配盘，待铝液全部凝固后停止送水，移走水套，用单轨吊车将铸成的铝锭取出，在锯床上按要求的尺寸锯断，然后准备下一次浇铸。  浇铸时，混合炉中铝液温度保持在6907l0，分配盘中的铝液温度保持在685-690，铸造速度为19021Ommmin，冷却水压为0.1470.196

3、MPa。铸造速度与截面为正方形的线锭成比例关系：  VDK  式中 V为铸造速度，mmmin或mh；D为锭截面边长，mm或m；K为常值，m2/h，一般为1.21.5。  竖式半连续铸造是顺序结晶法，铝液进入铸孔后，开始在底盘上及结晶器内壁上结晶，由于中心与边部冷却条件不同，因此结晶形成中间低、周边高的形式。底盘以不变速度下降。同时上部不断注入铝液，这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝固区由于铝液在冷凝时要收缩，加上结晶器内壁有一层润滑油，随着底盘的下降，凝固的铝退出结晶器，在结晶器下部还有一圈冷却水眼，冷却水可以喷到已脱出的铝锭表面，为二次冷却，一直到整根

4、线锭铸完为止。  顺序结晶可以建立比较满意的凝固条件，对于结晶的粒度、机械性能和电导率都较有利。比种铸锭其高度方向上没有机械性能上的差别，偏析也较小，冷却速度较快，可以获得很细的结晶组织。  铝线锭表面应平整光滑，无夹渣、裂纹、气孔等，表面裂纹长度不大于15mm，表面的渣子和棱部皱纹裂痕深度不许超过2mm，断面不应有裂纹、气孔和夹渣，小于lmm的夹渣不多于5处。  铝线锭的缺陷主要有：裂纹。产生的原因是铝液温度过高，速度过快，增加了残余应力；铝液中含硅大于0.8，生成铝硅同熔体，再生成一定的游离硅，增加了金属的热裂性：或冷却水量不足。在结晶器表面粗糙或没有使用润滑

5、油时，锭的表面和角部也会产生裂纹。夹渣。铝线锭表面夹渣是由于铝液波动、铝液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣进入铸锭的侧面造成。有时润滑油也可带入一些夹渣。内部夹渣是由于铝液温度过低、粘度较大、渣子不能及时浮起或浇铸时铝液面频繁变动造成。冷隔。形成冷隔主要是由于结晶器内铝液水平波动过大，浇铸温度偏低，铸锭速度过慢或铸造机震动、下降不均而引起的气孔。这里所说的气孔是指直径小于1mm的小气孔。其产生的原因是浇铸温度过高，冷凝过快，使铝液中所含气体不能及时逸出，凝固后聚集成小气泡留在铸锭中形成气孔。表面粗糙。由于结晶器内壁不光滑，润滑效果不好，严重时形成晶体表面的铝瘤。或由于铁硅比太大，冷却不均产生的偏析

6、现象。漏铝和重析。主要是操作问题，严重的也造成瘤晶。  3铸锭质量的保证  (1)重熔用铝锭。铸锭过程中最重要的技术条件是浇铸温度，在浇铸过程中必须严格控制浇铸温度，一般高于铝液凝固温度3050。  (2)线锭。线锭的浇铸略为复杂，需控制的条件有铸锭速度。铸锭速度与铸锭直径有关。其浇铸温度保持680690，冷却水压为0.1470.196MPa，结晶器内壁铝液水平控制在30mm左右铝箔坯料生产中铁硅杂质污染机理和防治刘石安杜义龙倪丽华摘要控制铁、硅污染是提高铝箔坯料质量的重要措施之一铝熔铸过程中的杂质硅、Al2O3等的混入，是高温熔融铝液与耐火材料的润湿性反应和渗透

7、造成的从耐火材料选择方面提出了污染机理和防冶的措施关键词铝箔毛料铁硅比污染控制The Iron and Silicon Pollution Mechanism of Aluminium Foil Stock in Melting and Some Ways to Avoid ItLiu Shian Du Yilong (Taiyuan Aluminium Products Plant,Taiyuan,030001,China)Ni Lihua (Shanxi Trust and Investment Corporation,Taiyuan,030001,China)Abstract Iron

8、or silicon pollution control is the main point to enhance the quality of aluminium foil stock.The impurity silicon and Al2O3 mixed into the aluminium smelting and casting process is considered as the wet reflection and infiltration of hot liquid aluminium and refractory materials. The pollution mech

9、anism and how to choose the right refractory materials are introduced.Keywords aluminium foil stock;ratio of iron to silicon;pollution;controlling我国连铸生产的铝箔毛坯质量与世界先进国家相比有很大差距铸轧铝箔坯料主要废品是轧制裂纹，其主要原因之一是铝中硅含量超标，控制铁硅含量比是近年来提高铝箔坯料质量的主要措施之一1坯料中铁硅对铝箔质量的影响表1对比了国内外铝箔的质量和成品率，造成这种差异的重要原因之一是国产箔Fe、Si含量高表1国内外铝箔产品质量比

10、较项目世界水平国内先进水平国内一般水平国内小厂水平TM铝箔成品率%85以上80607055以下TM铝箔砂眼/个.m-230503001000每个卷铝箔断头次数01013多数1.1铁硅含量比对铸轧铝箔坯料质量的影响硅含量超过铁含量时，箔坯会形成从下到上的纵向裂纹铁硅含量比值大于等于1时裂纹就会消除铁硅比一般宜大于1.8,铁含量应为0.1%1.3%,低于0.1%则无细化晶粒、改善轧制性能的效果；大于1.3%,铝箔抗蚀性下降1.2铁和硅含量对铝箔性能影响铝箔塑性随铁硅比增大而提高随着铁含量的增加，特别是当硅的含量（质量分数，下同）为0.14%,铁由0.25%增加到0.6%时，箔材强度和塑性同时提高当

11、铁含量为0.6%时，中间退火温度由350升高到500，箔材伸长率增加近50%2铝熔铸过程中杂质硅、Al2O3等的混入机理熔铝炉接触工业纯铝主要表现是铝液与耐火材料的润湿性反应和渗透硅酸铝耐火材料与之接触，化学反应为：4Al+3SiO22Al2O3+3Si在这个反应中，活性很大的熔融铝与耐火材料中的游离SiO2结合产生Al2O3及游离硅，硅被吸收于熔融的铝中，耐火材料中生成Al2O3(浮渣)出现体积扩大现象，耐火材料结构遭到破坏，出现砌体剥落，铝液中有夹杂，并在炉底上聚集碎片Al2O3掺杂在熔化炉里是是个严重的问题追及原因则是耐火材料中的铝被细小的气孔分隔开，并与氧发生反应，生成氧化物即球鼓包，

12、鼓包乃是形成钢玉的真正“导火线”如果耐火材料结构中形成足够的气孔并能让大气中的氧进入耐火材料内部，鼓包就会发育起来，通过气孔网格形成钢玉质的内部鼓包尽管氧化物结构致密，最后铝还是使大多数氧化物还原了氧化铝的生成，游离硅的出现，归根结底都是由于熔融铝液遇到耐火砖和耐火砖缝火泥根据铝生产的炉内工况条件，炉子工作者及耐火材料供应商应联合解决上述难题如今，耐火材料选择方面的认识发生了变化其一，由耐火砖到耐火打结料，不定形耐火材料的使用日益扩大，莫来石打结料性能超过了耐火砖另一主要变化就是抑制熔融铝渗透的添加剂及组分的研究和应用（见表2）表2砌炉中使用耐火材料主要性能原则方法使耐火材料的矿物加入非氧化物

13、矿碳组分不受湿润碳化物不允许熔铝渗入氮化物硼化物新氧化物矿使耐火材料的化学组分不易与A1反应减少反应性成分的数量在铝箔坯料生产过程中，杂质铁的污染比杂质硅的污染较易控制在生产中只要做好铁制工具的使用管理和边角废料的保护可有效防止铁的污染防止硅污染的措施是使用不受侵蚀的耐火材料（见表3）表3铝液（1050）对耐火材料的作用比较35%-65%硅酸铝盐莫来石加二氧化硅莫来石自结合氧化铝磷酸盐结合氧化锆刚玉尖晶石氧化铝×为无变化×为发生变化3防止工业高纯铝生产铝箔坯料铁硅污染的措施（1)整体耐火材料的使用整体打结材料的使用日益增加，这一转变使施工方便，又成为无砖缝的结构，其性能优于砖体结构，可作为大部分与铝接触部位的耐火材料例如KMC高温莫来石浇注料(2)耐火材料的选择熔池部位与熔融铝液接触的炉衬，一般采用Al2O3含量为85%的高铝砖或莫来石砖砌筑，我们在试验中选用高铝质耐火浇注料使用寿命最长可达两年（近1000炉次）（3）操作工具坚持刷涂涂料这项工作必须持之以恒，与铝熔体接触的流槽浇道、熔炼