Характеристика литейного производства алюминия
Анализ современного состояния техники и технологии литейного производства в алюминиевой промышленности показывает, что в последнее время значительно повысились требования к качеству выпускаемой продукции.
В связи с этой тенденцией изменились требования к плавильно-литейному оборудованию и технологии получения полуфабрикатов из алюминия и его сплавов. Для плавки твердой шихты применяются пламенные (газовые) поворотные печи большой производительностью по плавке (до 15-20 т/час) и вместимостью до 120 т, позволяющие проводить внутрипечное рафинирование металла смесью инертных и активных газов (азот, аргон-хлор) или смесью инертного газа и порошкового флюса. Для подготовки металла к литью при работе с жидким алюминием-сырцом применяются электрические поворотные печи сопротивления, в которых в качестве нагревателей используются ТЭНы большой единичной мощности. Печи, предназначенные для подготовки сплавов оборудуются перемешивающими устройствами, позволяющими выравнивать по объему металла температуру и легирующие элементы. Для тщательной очистки металла перед подачей в литейный агрегат в металлотракт печь – литейный агрегат встраиваются устройства газового рафинирования (хлор-аргонной смесью) для удаления из металла водорода, натрия и др. и керамические фильтры для тонкой очистки металла от неметаллических включений.
Модифицирование металла осуществляется прутковой лигатурой Al-Ti-B, вводимой с помощью автоматического устройства в струю металла в металлоподводящей системе.
Значительно усовершенствовалась оснастка для литья слитков. Плоские слитки отливаются в блочные кристаллизаторы скольжения регулируемыми с щелевым охлаждением и с переменной шириной, что позволяет на одном кристаллизаторе отливать слитки различной ширины. Цилиндрические слитки отливаются с помощью литейной оснастки с тепловыми насадками и системой (Airslip; Grsslip), которая позволяет увеличить скорость литья и получать слитки с мелкозернистой структурой и высококачественной поверхностью.
Для отливки слитков используются вертикальные гидравлические машины полунепрерывного литья, позволяющие отливать, в зависимости от грузоподъемности, слитки любого сечения и в значительном количестве (60-80 слитков Ø 250 мм).
Для получения «мелкой» продукции (шины, Т-образные чушки, плиты и цилиндрические слитки диаметром до 250 мм) применяются горизонтальные машины непрерывного литья, в состав которых входит пила для резки отлитой продукции на мерные длины. Преимущество таких машин-отливок готового изделия длиной до 20 и более метров, а недостаток 0 малая до 7 т/ч производительность и большие эксплуатационные затраты.
Резка слитков осуществляется на автоматизированных линиях резки большой производительности с применением дисковых или ленточных пил.
Гомогенизация цилиндрических слитков производится на механизированных участках с печами периодического действия, камерами охлаждения и загрузочной машиной при малой производительности (10000-40000 т/год), или на агрегатах непрерывной гомонегизации, состоящих из камеры нагрева, камеры выдержки, камеры охлаждения, связанных между собой непрерывным конвейером и содержащим в своем составе линию резки слитков, применяемых при больших производительностях (до 150000 т/год).
Для получения катанки применяются агрегаты различной производительности 9От 2.5 т/ч до 15 т/ч) в зависимости от объема и вида продукции. Для выпуска катанки из алюминия и сплавов применяются универсальные агрегаты.
Литье мелкой чушки весом 15 и 22,5 кг производится на автоматизированных линиях литья, штабелирования, обвязки и взвешивания штабелей производительностью от 10 до 20 т/ч.