【正文】 w/m2，所以電阻爐的總功率受到限制，其熔化能力也受到限制； (4)電阻帶消耗高：電阻帶安裝在爐頂容易被精煉產(chǎn)生的氣體腐蝕，熔體飛濺也會造成電阻帶熔蝕而損壞，而且電阻帶的更換和維護較困難； (5)加料困難：電阻爐的爐門尺寸較小，裝料前對廢鑄錠需要鋸切、對返回廢料需要剪切。 熔煉、澆鑄車間生產(chǎn)工藝流程圖見圖 51 中間合金 回爐廢料 重熔鋁錠 配 料 裝爐 熔煉 扒渣、攪拌 加入鎂錠 取樣分析、調(diào)整成分 轉(zhuǎn)爐、靜置、保溫 精煉、變質(zhì) 在線處理 鑄造 均勻化退火 鋸切 檢驗 合格鑄錠 陶瓷板過濾 圖 、鑄造工藝流程圖 合金 熔煉、鑄造 的 主要設(shè)備選擇 為實現(xiàn)本項目的生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)工藝，保證 生產(chǎn)出高質(zhì)量鋁及鋁合金錠，結(jié)合本工程生產(chǎn)的產(chǎn)品用途，扁錠生產(chǎn)線擬選擇一系列現(xiàn)代化的鋁熔鑄生產(chǎn)設(shè)備 ， 詳見表 。 由于鑄造生產(chǎn)出的合金存在很大的成分偏析在送下一步生產(chǎn)時 需要 做均勻化退火 。 鋁合金液通過鋁熔體在線精煉過濾裝置，去除鋁熔體中的氣體和非金屬夾雜物，由半連續(xù)鑄造機生產(chǎn)出毛鑄錠。連鑄連軋法與雙輥式鑄軋法相比大大增加了生產(chǎn)的合金品種和單機架的生產(chǎn)能力，與半連續(xù)鑄造一熱軋法相比，具有工序短、能耗少等特點，但合金品種仍不及半連續(xù)鑄造一熱軋法，而且其鑄造工藝和質(zhì)量仍有待改進。這類連鑄機配1臺單機架或多機架熱軋機，組成連鑄連軋機組 ，采用連續(xù)鑄造機生產(chǎn)鋁及鋁合金薄錠坯，薄錠坯再經(jīng)在線熱軋機軋制成熱軋卷坯。因此，連續(xù)鑄軋法只用于生產(chǎn)普通鋁箔及一般民用鋁板、帶材。采用雙輥式鑄軋法供坯不僅簡化了生產(chǎn)工藝、縮短了生產(chǎn)周期、明顯提高了成品率，而且減少了大量的設(shè)備投資和能源消耗。它具有產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)能大且產(chǎn)品不受合金種類的限制等優(yōu)點，缺點是設(shè)備投資大，投資回收期長，建設(shè)時間長，生產(chǎn)工序多，能耗高。半連續(xù)鑄造一熱軋法為冷軋生產(chǎn)鋁及鋁合金板、帶、箔提供坯料仍然是世界上占有主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方法。 工藝 目前世界上為生產(chǎn)鋁及鋁合金板、帶、箔材所使用的冷軋坯料主要有三種：第一種是用半連續(xù)鑄造 +熱軋法生產(chǎn)的熱軋卷坯；第二種是用連鑄連軋法生產(chǎn)的熱軋卷坯；第三種是用 連續(xù)鑄軋法所生產(chǎn)的鋁及鋁合金鑄軋卷坯。這樣，鋁熔體與渣中氧化物的濕潤性變小，使混在渣中的顆粒狀鋁滴脫離而出，回到熔體中。 精煉和變質(zhì) 后 進行扒渣， 將爐渣量 1‰～ 2‰的造渣劑均勻地撤地熔體表面，來減少渣中的含鋁基。另外為避免熔鑄過程中工具對合金成分的污染，須對工具表面涂覆一層 TiO2。 精煉時將一定量的商用精煉劑裝入噴射裝置的儲存罐中，借助該專用裝置送氣送電，噴槍插入鋁液內(nèi)部 并平移動噴槍，使熔劑均勻送到各個部位，直至定量的熔劑送完為止，大約 10 分鐘左右 ,所用氣體為 %的高純氮氣，精煉時氮氣的壓力在能夠吹出粉劑的條件下以低為好，一般控制在 ～ ,精煉劑用量為 ～ %。 而且為了得到晶粒細小的鑄造組織需要對熔體進行變質(zhì)處理。 精煉 、 變質(zhì)合金 熔煉后的合金液中，含有氣體、夾雜物和 /或有害元素，將會對合金的性能造成很大的影響。 在熔煉結(jié)束后，就要借助流管將合金液導(dǎo)入靜置爐中進行后續(xù)處理。大清爐時，應(yīng)先均勻向爐內(nèi)撒入一層粉狀熔劑，并將爐膛溫度升至 800℃以上，然后用三角鏟將爐內(nèi)各處殘存的結(jié)渣徹底清除。每當(dāng)金屬出爐后，都要進行一次清爐。 當(dāng)熔體經(jīng)過精煉處理，并扒出表面浮渣后，待溫度合適時，即可將金屬熔體輸注到靜置爐， 進行精煉、變質(zhì) 、除 處理 ， 以便準備鑄造。 X—— 所需的沖淡量， kg。 在沖淡時一般按照下式計算出所需的沖淡量。 （ 2）沖淡 快速分析結(jié)果高于化學(xué)成分 合金成分標準 上限時就需沖淡。 a—— 某成分的要求含量， %； b—— 該成分的分析量， %； c c cx —— 分別為其它金屬或中間合金的加入量， kg。為了使補料準確，應(yīng)按下列原則進行計算： 1）先算量少者后算量多者； 2）先算雜質(zhì)后算合金元素； 3）先算低成分的中間合金，后算高成分的中間合金； 4）最后算新金屬 一般可按下式近似地計算出所需補加的料量，然后予以核算，算式如下： X=[(ab)Q+(c1+c2+… )a]/(da) 式中 ： X—— 所需補加的料量， kg。 （ 1）補料。如果取樣前熔體溫度較低，雖然經(jīng)過多次攪拌，其溶解擴散速度仍然很慢，此時取出的試樣仍然無代表性，因此取樣前應(yīng)控制熔體溫度適當(dāng)高些。 （ 3）取樣時溫度要適當(dāng)。由于熔池大而深，盡管 取樣前進行多次攪拌，熔池內(nèi)各部位的成分仍然有一定的偏差，因此，試樣應(yīng)在熔池中部最深部位的二分之一處取出。取樣前應(yīng)充分攪拌，以均勻其成分，由于反射爐熔池表面溫度高，爐底溫度低，沒有對流傳熱作用，取樣前要多次攪拌，每次攪拌時間不得少于 5min。因而在合金化元素都加完后必須從熔體中取樣進行爐前快速成分分析。 這是因為在配料計算時，雖然對成分進行了 控制，但是生產(chǎn)中的不可控因素很多，在熔煉過程中可能由于各種原因而發(fā)生了合金成分的變化。另外，加鈹后扒也的渣滓應(yīng)堆積在專門的堆放場地或作專門處理。鈹一般以 AlBeF4 與 2號粉狀熔劑按 1： 1 混合加入，加入后應(yīng)進行充分攪拌。扒渣后便可向熔體內(nèi)加入鎂錠，同時要用 2 號粉狀熔劑進行覆蓋，以防鎂的燒損。扒渣要求平穩(wěn)，防止渣卷入熔體內(nèi)。 E. 扒渣、攪拌與加 Mg 當(dāng)爐料在熔池里已充分熔化，并且熔體溫度達到熔煉溫度時，即可扒除熔體表面漂浮的大量氧化渣。 熔化過程中應(yīng)注意防止熔體過熱，熔煉時爐膛溫度高達 1200℃ ，在這樣高的溫度下容易產(chǎn)生局部過熱。這樣也可以減少熔化過程中的金屬吸氣。并且已熔化的液體或液流要向爐底流動，當(dāng)液滴或液流進入底部匯集起來時，其表面的氧化膜就會混入熔體中。 熔化過程中隨著爐料溫度的升高，特別是當(dāng)爐料開始熔化后，金屬外層表面所覆蓋的氧化膜很容易破裂，將逐漸失去保護作用。熔點高的 中間合金， 裝在上層，由于爐內(nèi)上部溫度高容易熔化，也有充分的時間擴散， 使中間合金分布均勻，則有利 于熔體的成分控制。所裝入的爐料應(yīng)當(dāng)在熔池中均勻分布，防止偏重。 裝料時，先裝小塊或薄片廢料，鋁錠和大塊料裝在中間，最后裝中間合金。 熔煉溫度控 制在 700750℃ 。 在熔煉生產(chǎn)之前，要做好熔爐的準備工作。 主要包括熔化鋁及回爐料；熔煉合金；精煉、變質(zhì)處理。 其最大的特點就是在高溫階段停留時間長。熔鑄車間的年投料量為 7534t，其中返回廢料為 2729t，新金屬與中間合金用量為 4805t。 合金化學(xué)成份分析和鑄錠組織檢驗由熔鑄車間爐前分析室及中心實驗室承擔(dān)；生產(chǎn)所需的 Ar、壓縮空氣、循環(huán)水等由公司原有設(shè)施及新建的站房提供；生產(chǎn)所需的原輔材料外購?？紤]本項目所生產(chǎn)鑄錠規(guī)格和最終產(chǎn)品的需要，熔鑄車間同時引進鑄造工藝技術(shù)。熔鑄車間主要設(shè)備有：圓形熔鋁爐、傾動式保溫爐、在線精煉過濾裝置、液壓半連續(xù)鑄造機以及鑄錠鋸切機列等。 熔鑄車間的設(shè)計規(guī)模為：年產(chǎn)鋁及鋁合金扁錠為 5000t。本項目使用的是泡沫陶瓷過濾板。過濾是去除鋁合金熔體中非金屬夾雜物最有效和可靠的手段。本項目采用 Ar 氣作為精煉氣體進行除氣。爐內(nèi)精煉技術(shù)，例如氣體精煉、熔劑精煉、噴粉精煉等技 術(shù)，在鋁熔體處理上只能達到 25％以內(nèi)的效果，不能完全滿足生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的 合金的 要求，因此必須采用高效的在線除氣和過濾技術(shù)。其生產(chǎn)工藝技術(shù)正朝著增大錠重、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗、提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過程機械化、自動化的方向發(fā)展。 根據(jù)經(jīng)驗確定出各輔料的實收率范圍之后，依據(jù)產(chǎn)品成份要求，計算得出 配料所需各物料的具體數(shù)值，然后按照各 輔料添加方法加入熔體。保證原料的質(zhì)量。 將大塊原料破碎、清洗、 清理回爐料。 原料清理 、檢查 工 段 生產(chǎn)所需原料主要經(jīng)由公 路 運輸進廠。 所需原 材 料都可以在附近地域購得，具有供應(yīng)鏈穩(wěn)定、質(zhì)量較好、運距短、交通方便、價格便宜等優(yōu)點。 公司的給排水自成系統(tǒng)，公司每小時用水為 40 噸，需新架設(shè)管道一條，其出水量為 20m3，并增設(shè) 100m3清水池和二級泵站一個，其水質(zhì)負荷生活飲水標準和生產(chǎn)用水水質(zhì)的要求。 安徽科皖特種鑄造有限責(zé)任公司現(xiàn)有 1臺變壓器，為 560Kw，本項目設(shè)計新安裝 6臺變壓器，均為 1600Kw。 通訊 通過電話 、傳真、互聯(lián)網(wǎng)和外界保持聯(lián)系，公司 有內(nèi)線電話，作為廠區(qū)內(nèi)部聯(lián)系使用。 排水 本公司對生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的污水進行凈化處理后循環(huán)利用。 水源 本公司所在地屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候和溫帶半濕潤季風(fēng)氣候 ，氣候濕潤，常年平均降雨量為 1400 毫米，且公司毗鄰佛子嶺水庫。 公司和各原料供應(yīng)產(chǎn)區(qū)有多條運輸?shù)缆废噙B，交通運輸狀況良好。常年平均氣溫為15℃，平均無霜期為 220 天，常年平均降雨量為 1400 毫米，平均降雨日為 141天，最少 111 天。 氣候條件 地屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候和溫 帶半濕潤季風(fēng)氣候的過渡地帶。這里有豐富的礦產(chǎn)、藥材、茶葉、蠶桑、毛竹、水電、板栗、森林等自然資源，素有“金山藥嶺名茶地，竹海桑園水電鄉(xiāng)”的美譽。本項目生產(chǎn)的超過強度鋁合金將具有良好的市場前景。便利的交通、豐富的勞動力資源、以及優(yōu)秀的管理團隊和德藝雙馨的技術(shù)人員這些都為其生產(chǎn)的產(chǎn)品注入了優(yōu)質(zhì)的潛在價值，大大的降低了該超高強度鋁合金產(chǎn)品的價格。面對如此高的價格， 考慮到產(chǎn)品的成本，很多行業(yè)都為了降低成本而 放棄 了 選用超高強度鋁合金的打算。 本項目討論的超高強度鋁合金其力學(xué)性能、綜合性能 超過 進口 707 7050合金，而且擬建的工廠具備對合金進行擠壓、鍛造、熱處理、預(yù)拉伸、陽極氧化等工藝的能力。 市場需求預(yù)測 超高強度具有優(yōu)異的綜合性能的輕質(zhì)合金無論是在航空、航天等高端領(lǐng) 域。在建筑行業(yè)中，可作為建筑結(jié)構(gòu)件型材。 可作為航天、航天工業(yè)中的結(jié)構(gòu)件，在大大降低其生產(chǎn)、運行成本的同時又能實現(xiàn)節(jié)能減排。在中國節(jié)能減排已經(jīng)被寫入相關(guān)法律法 規(guī)。 典型產(chǎn)品的 機械及物理性能如 表 所示。 設(shè)計年產(chǎn)超高強度鋁合金 制品 5000 噸。 公司嚴格遵守國家法律法規(guī)，誠信經(jīng)營，多年來得到各級領(lǐng)導(dǎo)和部門的關(guān)系和支持，公司連續(xù)多年獲得市、縣、鎮(zhèn)“優(yōu)秀民營企業(yè)”、“先進民營企業(yè)”、“突出貢獻企業(yè)”；省、市“民營科技企業(yè)”、“安徽省重點調(diào)度的成長型小企業(yè)”的稱號，被安徽省國防工辦確 定為省軍民結(jié)合重點支持發(fā)展企業(yè)，多次被部隊評為“軍地雙擁工作優(yōu)秀企業(yè)”、“軍隊兩用人才培訓(xùn)基地”多次被評為“中合體守信用單位”、“價格、計量、質(zhì)量信得過單位”、“安徽省市場質(zhì)量放心產(chǎn)品”。 目前公司采用熔模鑄造、樹脂砂型鑄造等先進的鑄造技術(shù)。 公司有較強的研制開發(fā)能力，聘請了中國兵器工業(yè)設(shè)計研究院、中國兵器工業(yè)安全技術(shù)研究生、合肥工業(yè)大學(xué)的專家教授為技術(shù)顧問。 2020 年 5 月公司獲得了 GB/T1900012020 質(zhì)量管理體系認證， 2020 年 5月通過了國家軍品科研生產(chǎn)單位保密資格認證， 2020 年 12 月通過 GJB9001A2020軍工產(chǎn)品質(zhì)量管理體系認證。生產(chǎn)制造和堅持能力具備了規(guī)模生產(chǎn)和質(zhì)量保證能力。公司現(xiàn)有職工 138人，各類專業(yè)技術(shù)人員 22 人，其中：工程技術(shù)人員 11 人、高級職稱 4 人、中級職稱 7 人。是安徽省重點調(diào)度的成長型企業(yè)之一，六安市重點調(diào)度的規(guī)模工業(yè)企業(yè)。 第 二 章 企業(yè)概況 安徽霍山科皖特種鑄造有限責(zé)任公司坐落在皖西革命老區(qū)霍山縣，緊靠風(fēng)景秀麗的新中國第一壩 —— 佛子嶺水庫和大別山主峰旅游區(qū)，位于安徽軍工發(fā)源地“九廠一院”的所在地，國道 105 貫穿城區(qū)，省道 318 線環(huán)城而過，距寧西鐵路、合武高速鐵路站 30Km，距京福高速入口僅 66Km，距離正在興建的新橋國際機場36Km，交通非常便捷。因此建議在本項目投產(chǎn)以前加強技術(shù)工人的培訓(xùn)和管理人才的支持。 投資 建設(shè) 期為 1年 。在技術(shù)上本項目是可行的。 在工作和生活上對于技術(shù)人員都給以了極大地支持和鼓勵。 同時也 是建立在國家大力發(fā)展汽車、航空、航天 總體趨勢的需要和國家對于節(jié)能減排減少單位 GDP 能耗的強烈要求下應(yīng)時 、應(yīng)勢 而為的。 設(shè)計工作的依據(jù)和范圍 設(shè)計工作的依據(jù) 根據(jù)安徽科皖特種鑄造有限公司的地理位置、公司現(xiàn)有設(shè)備、技術(shù)和當(dāng)?shù)厝宋纳鐣闆r；國家關(guān)于有色金屬生產(chǎn)過程中的相關(guān)標準 主要有：《鋁加工廠建設(shè)標準》、 GB 504822020《鋁加工廠工藝設(shè)計規(guī)范》 ；以及國家關(guān)于實施節(jié)能減排戰(zhàn)略和環(huán)境保護 的規(guī)定 等作為本設(shè)計的依據(jù) 設(shè)計工作的范圍 設(shè)計工作的范圍為安徽科皖特種鑄造有限公司 投資興產(chǎn)超高強度輕質(zhì)鋁合金生產(chǎn)線、車間的總平面布置、工藝流程、設(shè)備的選型以及水、電力、 節(jié)能、 環(huán)保、消防、投資估算、和整個項目的經(jīng) 濟效益分析。 超高強度鋁合金在其它行業(yè)中的應(yīng)用 超高強度鋁合金具有高強度、 高硬度、 低密度優(yōu)異的抗腐蝕性能等特點，使得其在促進節(jié)能減排，降低單位 GDP能耗和增加經(jīng)濟效益方面具有不可忽視的重要市場地位。同時，由于鋁合金材料易于回收，將減少建筑垃圾，美化環(huán)境。 項目所開發(fā)的超高強度鋁合金，可以應(yīng)用于建筑業(yè)中需求輕質(zhì)超高強度、高塑性型材的場合，如體育場館、展