铝熔体在线除气装置的特性及其改进

铝加工产品熔铸工序节能降耗的方案与措施王国军【摘要】本文介绍了世界社会经济发展对节能降耗的迫切要求和《中国制造2025》国家战略有关对新材料产业绿色和创新的内容,剖析了国内外铝合金压力加工产品铝合金熔铸工序的特点与能源消耗现状,从装备保证条件、工艺技术优化两条主线讲解了铝合金熔铸工序节能降耗的方案和措施,指出了实现铝合金熔铸工序节能降耗的途径和下一步努力的方向.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P41-44)【关键词】铝合金熔铸;节能降耗;装备升级;工艺改进【作者】王国军【作者单位】中铝东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG292《中国制造2025》新材料技术路线图指明了铝合金产业目标：重点突破低能耗短流程、高效高精度加工新技术、新工艺及装备。

高性能大规格材料制备及精密成形工艺与控制、服役性能评价技术。

先进铝合金材料年产销量要达到100万吨。

产业规模要达到500亿。

可见低能耗短流程等节能减排也是我国材料产业的发展方向。

我国的铝加工业发展十分迅速，据《中国有色金属工业发展研究报告》数据显示：1980年的加工材产量不到30万吨，2010年我国铝材一年产量为2026万吨，2014年生产铝材为4845万吨，5年翻了一番多，我国已成为铝加工材名副其实的生产大国，其中山东、河南、广东三省名列三甲；山东一省就有1000万吨以上的产量，发展速度惊人。

铝加工产业能源消耗巨大，而熔铸工序作为铝加工最大的能源消耗工序，是国家实施节能减排的重点领域，逐步淘汰污染严重、能耗超标、陈旧落后的设备，发展合理工业布局，提高设备性能及配置，提升工艺技术水平成为铝合金工业节能环保发展的主流趋势，也是业界研究和关注的焦点。

笔者在铝加工特大型企业工作多年，一直从事工艺创新、科研和新产品开发工作。

为更好地落实国家战略，现综合对国内外铝合金熔铸技术发展现状的了解，从装备升级和工艺改创新进两个主要方面深入分析一下铝合金压力加工产品熔铸工序节能降耗的有效途径。

气体辅助超声波除气机一、气体辅助超声波除气机原理超声波除气机原理超声波发生器将电能转化为机械高频振动，并通过变幅杆，工具头放大，将超声波能量发射到金属熔液中，金属熔液在负压拉应力作用下，生成大量空化泡，熔体中氢通过扩散作用进入空化泡，不断行成较大气泡浮出液面，气泡在浮出液面过程中微小杂质也随之带出液面，从而实现除氢、除杂目的。

使用超声波除气同时在熔液中通入定量的惰性气体，气体在超声波能量作用下，被打成微小气泡，均匀的分布在金属熔液中，气泡风压为零，由于铝液中的氢分压高，铝液中的氢不断向气泡中扩散，同时铝液中的部分非金属夹杂被吸附在气泡表面，无用的氢气和部分非金属夹杂物粘附的惰性气体气泡上浮至液面上，然后通过撇渣达到了除氢和去除氧化夹杂物。

气体辅助超声波除气机使用中定量惰性气体目的是增强超声波空化泡能力，同时超声波促进惰性气体细化，以利于氢和杂质扩散到气泡中，提升除气效率。

二、气体辅助超声波除气机组成气体辅助超声波除气机由超声波振动部件、超声波发生器、气体控制系统、冷却系统几部分组成。

超声波振动部件用于产生超声波振动--主要包括超声波换能器、超声波变幅杆、工具头（发射头），并将此振动能量向金属熔体中发射。

超声波发生器将输入的电能转换成机械能，即超声波其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动，振幅一般在几个微米。

气体控制系统用调节气体进入时间，流量，关闭等功能冷却系统由高压风机，过滤网，管道，隔热罩等组成，保证超声波发生系统稳定安全运行三．气体辅助超声波除气机特点1、在超声波的作用下惰性气泡弥散性更好，气泡大小均匀，气泡上浮速度稳定，这十分气泡与氢和杂质扩散，从而缩短除气时间，提高除气效率2、超声波机械作用下有效促进熔液成分晶粒均匀细化，改善熔液晶粒结构，减少气孔率，提高金属熔液质量，提升产品机械强度3、气体辅助超声波除气机没有添加物，不会有反应物残留，不会造成熔体二次污染，是一种对环境友好的处理工艺4、惰性气体使用量可以节省50%以上，耗材使用降低，节约成本四、超声波除气机应用领域主要应用于轻金属的重力铸造、低压铸造等连续冷却的铸造领域--如铝合金、镁合金板材铸造，模具的铸造等。

提高铝合金熔铸质量的技术措施摘要：现阶段国内开始广泛投入使用铝合金材料：由于国内铝合金熔铸技术的研究持续深入，国内开始借鉴外国先进的技术和经验，确保国内铝合金熔铸的质量得到稳步升级。

对此，需要重视铝合金熔铸发展实际，并结合具体措施保障铝合金质量得到控制和强化。

关键词：铝合金;熔铸技术;熔铸质量;技术措施;铝加工生产中熔铸是要进行的第一步，良好的铸锭质量，能够对后续加工工序产生积极的影响作用。

熔铸的产品质量和内部的组织、晶体大小等都存在着密切的关联。

熔铸的质量与后续产品的质量也存在一定关联，且遗传性能较强。

想要生产出高端铝加工产品，就必须保证有良好的熔铸技术，确保熔铸产品质量的同时，也需要保障加工效率。

对此，要想确保熔铸技术得到迅速发展，需要强化提升技术的使用率与产品的研发比，为我国铝加工业的发展提供技术保障。

1铝合金熔铸技术发展现状随着我国工业的不断发展，铝合金材质产品的大量应用，熔铸技术也取得了一定的成果。

其技术涉及多重领域，如配料、熔炼、铸造、检测、智能化等等。

实际生产中，对于铸锭质量要求高的产品需要借助重熔锭技术对其进行熔铸，来提升铸锭的质量。

现阶段，由于技术的不断优化升级，大多数熔铸产品都能够科学有效的使用电解铝液进行施工。

使用电解铝液配料技术能够有效避免再进行使用重熔锭技术，降低能源消耗的同时，减少了铝液烧损及精炼剂的投放。

现阶段熔炼、铸造技术的发展状况已经能够与客户的需求相适应。

但对该技术进行使用期间还需要注重环保，提高能源的使用率，降低不必要的资源消耗。

电加热熔炼技术能够减少铝液烧损，但也需要进一步提升加热与升温的速度和能力。

现阶段，国内燃气、燃油熔铝炉主要使用烟气的余热的蓄热式烧嘴，不管采用何种燃气燃油炉，都是熔炼技术发展中必不可少的。

此外，炉内、外处理技术种类繁多，技术多样，呈现多样化的方向发展。

1.1熔体处理技术熔铸技术中进行熔体处理是十分重要的环节之一。

铝合金熔体内部中的各项碱金属、非金属等含量都与熔体铸造的质量存在着密切的关联。