1、熔爐類型的影響

目前用于壓鑄鋁合金的熔煉爐與保溫爐種類很多,主要根據(jù)所熔煉的合金成分、溫度、容量等要求加以選擇。大型壓鑄車間一般采用集中快速溶化爐熔化→爐外精煉除氣→然后分湯給壓鑄機(jī)前保溫爐的工藝模式。從大批量多臺(tái)壓鑄機(jī)平衡生產(chǎn)考慮,這是一個(gè)高效率的方式。但由于每個(gè)環(huán)節(jié)都有氧化熔損的機(jī)會(huì),一般正常投料條件下的熔損率接近4%。若采用有一定還原性氣氛的集中熔化爐,并配備相應(yīng)的精煉爐處理(省去爐外精煉),然后將處理后的鋁液供給壓鑄機(jī)前的保溫爐(最好用電加熱保溫),這樣可充分保證鋁液凈化質(zhì)量,并減少鋁的損耗,其最好成績(jī)可達(dá)到約0.5%的熔損率。對(duì)于中小型的壓鑄車間,目前大多采用熔池型或坩堝型燃油或燃?xì)獾娜刍�兼保溫爐,一臺(tái)壓鑄機(jī)配一臺(tái)爐。從平衡生產(chǎn)和減少投資考慮,這是易于被采納的方法。據(jù)統(tǒng)計(jì),正常情況下熔損率為2%～ 4%。但由于爐子的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和熱效率大相徑庭,導(dǎo)致熔損率差別很大。當(dāng)爐子結(jié)構(gòu)不合理熔速較慢,鋁液溫度控制不好造成過燒,或熔池材料不過關(guān)使耐火材料脫落時(shí),其熔損率可達(dá)到5%以上。因此,在選擇爐子時(shí),不僅要考慮爐子本身的投資,更要考慮熔煉的質(zhì)量和效益,以及由此對(duì)鑄件質(zhì)量和廢品率的持續(xù)影響。

2、爐料的影響

原則上爐料的比表面積小,其熔損率就較低。同樣的投爐料若潮濕,或沾有油漬,則熔損可能會(huì)成倍增長(zhǎng),而且還須增加其他環(huán)保設(shè)備解決空氣污染問題。實(shí)踐表明,一般已熔化的鋁液在保溫期間的熔損約為0.5%～ 1.0%,鋁合金錠熔化的熔損為1%～ 2%,鋁料重熔為2%～ 6%,不潔廢料熔化為6%～ 10%,回爐料的重熔達(dá)10%～ 15%。因此,一般不允許將附有涂層、油脂等不潔物的廢料或廢品鑄件、切邊、澆口等直接入爐,先要做清除處理和去濕處理。也可由專業(yè)化的廢料處理工廠去完成。盡管處理成本上升了,但由于熔損減少,鋁液質(zhì)量提高,環(huán)保投資小,實(shí)際綜合經(jīng)濟(jì)效益提高了。

3、熔煉操作習(xí)慣的影響

大多數(shù)鋁合金的熔化是采用反射燃燒爐,其熔化工藝參數(shù)的微小改變都可能引起熔損的很大變化。首先是燒嘴處燃料與空氣比例的不適當(dāng)調(diào)整,如氧化氣氛太強(qiáng),當(dāng)鋁液表面在擾動(dòng)中暴露時(shí),則熔損顯著增大。其次,保溫溫度的控制同樣很重要,在合理的保溫范圍以上,提高10～ 40 ℃ ,其氧化物量增加2%～ 3%,提高80℃ ,則增加20%左右;若提高120℃ ,則氧化物量可增加200%左右。此外,熔渣層的厚度對(duì)鋁液的保溫隔熱效果以及對(duì)燃料的消耗都有直接關(guān)系。當(dāng)提高熔渣的溫度,鋁液的氧化率增加,會(huì)導(dǎo)致熔損呈對(duì)數(shù)曲線增長(zhǎng)。

一般表面熔渣是氧化物和鋁合金的糊狀混合物,其中可利用的合金含量高達(dá)80%～ 90%。如不及時(shí)除渣,這些可利用的合金將被氧化。近年來,圍繞減少熔渣中的氧化物和回收有用金屬的研究倍受關(guān)注。國(guó)外出現(xiàn)了一些分離金屬和熔渣以及自熔渣中回收金屬的設(shè)備,值得我們關(guān)注。在為壓鑄廠生產(chǎn)熔爐和后續(xù)服務(wù)的過程中,許多不合理的操作導(dǎo)致了熔損的增加。例如為提高熔化速度不合理地調(diào)整燃?xì)獗?對(duì)爐溫和鋁液的溫度疏于控制,使鋁合金液長(zhǎng)時(shí)間處于過熱,不及時(shí)打渣,不按期對(duì)爐壁清理等。其危害具有潛在性和隱蔽性,因此最容易被忽視。此外,任何對(duì)鋁液的輸運(yùn),包括液面的紊流,都會(huì)引起在金屬液中包裹氧化物和形成一層較厚的飄浮物。紊流下暴露的液面其氧化膜是破裂的,這將導(dǎo)致空氣、水氣和有用的金屬進(jìn)入并富含在氧化膜中。其實(shí)這種熔渣內(nèi)大約含有95%的金屬,這不僅造成熔損,而且其中較小的氧化物顆粒進(jìn)入鋁合金液使壓鑄件產(chǎn)生疏松、力學(xué)性能降低和產(chǎn)生硬質(zhì)點(diǎn)。因此,對(duì)于熔池液面的波動(dòng),出鋁水和分湯時(shí)的流動(dòng),以及取湯等涉及鋁水輸運(yùn)的環(huán)節(jié),也應(yīng)加以重視。