旋转式铝液转注流槽在水平铸造上的开发应用

２００６年第５期　■海斟技　旋转　铝浪转滢混槽　在水耳铸造上的开发　ＩＩｌ　熊增彩　ｆ中铝青海分公司第三电解厂铸造车间，青海大通８１０１０８）　摘要：本文概述了旋转式铝液转注流槽的设计、制作和使用性能，其结构简单，操作方便，既能满足同水平铸　造，又能大幅度降低铝液浇铸温度，效果良好。　关键词：铝液转注流槽；水平铸造；旋转式　

目前我国的铝行业生产中，铝液从混合炉向铸　机、中间包或分配器转注时均采用流槽转注，在传统　的工艺中，不管混合炉距离铸机、中间包或分配器有　多远，所使用的流槽都是固定的。这种转注对于短距　离和有较大落差的生产还比较适用，但对于同水平远　距离ｆ混合炉炉眼距离铸机、中间包或分配器超过　５ｍ）浇铸就不太适用。而且在停止生产时，这种流槽　热量损失比较快，流槽内很快就会结上厚厚的一层残　留铝，须用人工清理，清理出的铝要进行回炉处理，　既浪费人力，又造成烧损浪费，且清理速度慢和残留　铝较多时，容易损坏流槽。　我公司使用的流槽就存在上面的问题，尤其６０ｔ　

（１）拌制混合料时各种材料计量应准确，其允许　误差见表１。对材料的含水量要经常检测，据以调整　水泥和水的用量。　表１　配料数量允许偏差表（质量计）　材料　允许偏差（％）　水泥　±２　粉煤灰　±３　水、夕　力Ⅱ剂　±２　（２）混合料采用机械拌和，拌和时间控制在９５～　１５０ｓ范围内。　（３）外加剂应调成适当的浓度溶液后再掺入拌和。　（４）混合料水泥：粉煤灰为（６：９４）～（１０：９０）范围　内，外加剂用量为水泥用量的３％～５％左右，根据试　验确定最佳配合比。　（５）混合料含水量控制在６５％～７５％范围内，满足　７ｄ强度达到０．４ＭＰａ，２８ｄ强度达到０．６　ＭＰａ。　５．２混合料的运输　采用机械运输，保证混合料不离析，不泌水，同　时保证不问断施工。　５．３混合料的浇筑　（１）混合料浇筑之前，应对模板进行检查，模板　：　内的杂物、积水应清理干净，模板无缝隙，模板内面　ｊ　应刷脱模剂。　ｆ２）混合料从高处向模板内倾落时，其倾落高度　应不超过２ｍ，若超过２ｍ，则用串筒或溜管将混合料　滑落至模板内。　ｊ　（３）混合料应按一定的厚度、顺序和方向分层浇　：　筑，在下层混合料初凝或重塑前完成上层混合料的浇　；　筑。　（４）水泥粉煤灰施工气温应不低于５℃。　５．４养护　混合料浇筑完后，加盖草毡养护（３６ｈ），保证强　度增长，期间禁止车辆和行人通过。　５．５质量检验（表２）　表２　检测项目、标准及频率表　

６结论　在高速公路施工中，桥台台背不易压实造成的跳　车现象一直是困扰施工的难题。只要严格按照施工规范　

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施工，并遵循台背回填材料的反应机理，合理利用其陛　能，及时发现和解决施工过程中存在的问题，利用流态　水泥粉煤灰回填台背，其质量是可以得到保证的。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 青海鹾技　２００６年第５期　倾动炉匹配的流槽缺点更明显，因此，流槽的改造势　在必行。　１采用旋转式铝液转注流槽的理由　１．１满足同水平铸造的要求　国产大型铸造生产线，铸造机到混合炉的距离都　比较长，一般在１３ｍ左右，通常都靠落差来满足生产　要求，有的落差高达１ｍ，这种结构流槽的铝液冲击　力较大，易氧化，且在产品中容易形成夹渣。我公司　采用的是同水平铸造，即流槽的出铝口和混合炉的出　铝口是在同一水平面上生产，为了满足同水平铸造的　生产，提高了铝液浇铸的温度，但过高铝液温度会造　成很大烧损。另外，流槽内衬是浇铸料，浇铸料的表　面比较粗糙，不利于铝的清理，须用渣铲扒，加之高　温会产生疏松和脱落，导致内衬的使用周期较短，同　时，浇铸料筑的内衬白干至少需要１０ｄ，这会严重影　响生产。采用旋转式流槽能满足同水平铸造的要求，　同时采用新型的可更换的耐火材料，再加上保温盖，　很大程度上改善了生产条件。　１．２生产工艺上的要求　混合炉浇铸是将铝液装人混合炉进行浇铸，主要　用于生产重熔用铝锭和铸造合金。生产工艺上对浇铸　温度有一定的要求，一般夏季在６９０～７２０￣Ｃ，冬季在　７１０～７６０％，以保证铝锭获得较好的外观。　混合炉浇铸首先要经过配料，然后倒人混合炉　中，搅拌均匀，再加人熔剂进行精炼，在这些操作过　程中，炉门一直是打开的，热量损失比较大。而目前　试验的６０ｔ倾动式混合炉，在炉门打开时无法加热，　因此在原铝温度低时，生产前应对铝液加热到所要求　的温度后才能浇铸。浇铸时，混合炉和铸造机用流槽　联接，然后用分配器的铝液导人铸模内，流槽短一些　可以减少铝的氧化，同时减少温度损失。当铝液温度　过低时，分配器上的流铝孔很容易被铝液堵死而凝　固，而且太低的温度也不利于打渣作业的进行。鉴于　此种原因，在使用原流槽时，把混合炉内的温度控制　在８５０￣Ｅ以上，才能满足生产要求。由此可见，采用　传统的流槽已经不能够满足目前的生产工艺需求。而　开发的旋转流槽，可克服现有技术存在的不足，满足　生产工艺的要求。　２旋转流槽的设计　为实现落差，应对流槽自身的结构进行改造，把　流槽改成活动的，可以旋转的，在生产时，流槽是水　平的，生产完后，与混合炉连接的一端可以升起，从　

而实现了落差。其安装方法是：在流槽靠铸造机的一　端距船形浇包１．２ｍ处焊接一个转轴，转轴安装在两　个轴承座上，轴承座安装在支架上，如图１所示。　

１．蛔胜ｚ蝈ｌ母＆垫片也象　＆轴＆辨嘴７．媒　图１旋转流槽安装示意图　２．１旋转流槽的具体设计　（１）在炉眼Ｏ．７ｍ处流槽上设计一个斜断口起断开　作用。在截断的两节流槽端头焊接ｕ形钢板，要求两　个Ｕ形面平行，生产时在两个Ｕ形面之间加装硅酸铝　等耐火材料垫片，接缝处的密封靠流槽自重压紧垫片　来实现。在断口下面放一个能接４－５ｋｇ铝液的小渣　箱，以接炉眼处的残铝。　ｆ２）在流槽的另外一端距炉眼１．４ｍ处安装一个支　架，支架上吊挂一套手拉葫芦，流槽两侧焊接一个吊　耳，以备必要时抬起ｕ形板侧的流槽。　（３）安装一个固定销轴，将流槽销接于铸造机上，　防止流槽倾翻。　ｆ４）给流槽加装保温盖。　２．２操作方法　…１生产前用硅酸纸将流槽与炉眼的接口密封好，　放松倒链，放好接口下面的小流槽（存放炉眼处的残　铝）进行生产。　ｆ２）生产结束时，等混合炉返回后，立即用倒链　倒起流槽，使流槽内的铝液尽快流到铸机、中间包或　分配器，再用小钩将流槽内的残铝钩出，然后在流槽　内刷上滑石粉水。若两块石棉耐火材料之间的黏结剂　脱落，要及时修补，以防止铝水进人。　３工艺结构设计　铝液从炉眼流经流槽后直达浇包处，取消了拐　弯，具备浇包所需的铸造温度，能满足生产的需要。　

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维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年第５期　膏润烈技　设计中，对流槽要求的温差不能超过２０℃，铝水到达　浇包时的温度不能低于７１０￣Ｃ，为此经过大量的试验　和分析，证明在采用保温材料的情况下，铝液在设计　截面流槽上的温度降低不大于１℃・ｍ～。　４机械结构设计　机械结构设计充分考虑吊挂所能够承受的重量及　流槽的总重量，同时考虑在进行流槽运动的过程中，　耐火材料的黏结强度是否能满足需求等因素。经计　算，流槽所采用的钢结构可用ｌＯｍｍ厚的钢板焊接而　成，用３ｔ的吊挂完成流槽的运动。　此外，还要考虑其保温性能，确保温差不超过　２０℃，为此对流槽的散热性进行改造，在设计中增加　了保温盖，使用保温盖后比使用之前的铝液保温效果　提高约３０℃左右。　５材料选择　工艺结构和机械结构确定后，进行材料的选择。　５．１流槽的保温材料　选用耐高温、易更换、保温性能好的石棉耐火材　料，做成长７００ｍｍ、外径３００ｍｍ、内径２００ｒａｍ的ｕ　形砖，它的成本与浇铸料的制作成本差不多，但比浇　铸料的使用寿命长，制作的时间节省，且更换比较方　便。　５．２流槽上的保温盖　用３ｍｍ厚的钢板做保温盖的母体，然后将ｌＯｍｍ　厚的石棉板用角铁和螺丝固定在母体上，这样更换方　便，保温ｌ生能较好，而且使用寿命较长。　５．３提升装置　选用３ｔ葫芦吊倒链），其好处是不受外界能源的　影响，且人为可以控制，操作比较简便。　５．４接口处流槽的密封　选用５ｍｍ厚的硅酸纸，密封性能较好。　５．５流槽主体　选用ｌＯｍｍ厚的钢板，支架选用４０ｍｍ的角铁。　５．６备用流槽的制作　每台混合炉均应制作备用流槽，这样对于变形严　重且暂时无法修补的流槽可采用整体更换，方便、快　速。　６温度测试　改造前、后对混合炉的温度进行了测试，数据见　表１。　

表１　改造前、后混合炉温度测试结果／ｏｃ　：　

从表１的数据可看出，改造前炉膛温度与铝液表　面温度有较大的温差（６０℃），这主要是由于在生产过　程中产生了较多的废品铝锭，以及在每炉次生产完毕　都要进行清炉，致使炉膛内的温度下降较快，因此造　成较大的温差；而改造后炉膛温度与铝液表面温度仅　相差５＇Ｅ。试验结果表明，改造的方案是比较成功的，　实现了温差不高于２０℃的项目目标。　７结论　（１）采用直通旋转流槽后，减少了流槽内的残留，　方便了生产操作，减少了回炉废品，保护了流槽内的　耐火材料，提高了铝液流槽的使用寿命。　（２）在流槽上面增加保温盖，明显起到了保温作　用，使铝液的保温效果提高３０℃左右，这样，在配料　搅拌过程中，就可以把混合炉内铝液温度控制在　７５０￣Ｃ左右，既降低了烧损，又节约了能源。　４２　Ｔ　（３）流槽内衬采用的石棉耐火材料保温性能好，　拆换方便，节约了成本。　

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