铸铝的熔炼过程及其安全注意事项

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铸铝的熔炼是将铝及合金原料通过加热转化为符合铸造要求的液态金属,并进行成分调整、除杂精炼的关键工艺,直接影响铸件的质量与性能。其过程需严格控制温度、成分和杂质含量,同时必须重视安全操作,防范高温、气体、化学品等潜在风险。

一、铸铝的熔炼过程(以常用的反射炉熔炼为例,工业中也常用感应炉、电阻炉等)

铸铝熔炼通常分为装料、熔化、扒渣、精炼、成分调整、静置6 个核心步骤,流程连贯且环环相扣:

1. 熔炼前准备

在正式熔炼前需完成基础准备,避免过程中出现原料不足或设备故障:


原料准备:根据铸件所需合金牌号(如 A356、ADC12 等),准备纯铝锭(如 99.7% 工业纯铝)、中间合金(如铝硅合金、铝铜合金,用于调整成分)、回炉料(合格的废铸件、浇冒口,占比通常不超过 50%,需去除油污、氧化皮)。

设备检查:检查熔炼炉(炉衬、加热元件 / 燃烧系统)、测温仪(热电偶需校准)、精炼工具(如精炼管、扒渣勺,需预热干燥)、气体系统(如氩气、氮气瓶压力正常,管路无泄漏)是否正常。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

工具预热:所有与液态铝接触的工具(扒渣勺、取样勺、浇包)需提前预热至 200-300℃,避免工具带入水分导致液态铝 “炸铝”(水蒸气急剧膨胀引发喷溅)。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

2. 核心熔炼步骤

步骤操作要点目的与注意事项
1. 装料1. 先装入小块回炉料或纯铝锭(铺底,避免大块原料直接撞击炉衬);
2. 再逐层加入大块原料,最后加入中间合金(避免中间合金过早熔化流失);
3. 装料量不超过炉容量的 80%,预留熔化膨胀空间。
保护炉衬,避免原料堆积导致局部过热;防止原料溢出。
2. 熔化1. 加热方式:反射炉用天然气 / 燃油燃烧加热,感应炉用电磁感应加热;
2. 初始阶段用中温加热(600-650℃),待原料大部分熔化后升温至700-750℃(纯铝熔点约 660℃,合金熔点略低);
3. 熔化过程中定期观察,避免局部过热(超过 800℃会导致铝液氧化严重,产生大量氧化渣)。
使原料均匀熔化,控制熔化速度,减少氧化损耗。
3. 扒渣1. 当铝液完全熔化后,温度降至 720-740℃时进行扒渣;
2. 向铝液表面撒入扒渣剂(如氟化物、氯化物复合剂,用量约 0.3%-0.5%),搅拌使氧化渣(Al₂O₃)与铝液分离,形成松散易扒的渣层;
3. 用扒渣勺沿炉壁缓慢扒渣,将渣集中到炉口取出,避免带出过多铝液。
去除铝液中的固态氧化杂质,减少铸件夹杂缺陷。
4. 精炼精炼是关键环节,目的是去除铝液中的气体(主要是氢气)和细小夹杂物,常用两种方式:
气体精炼:将干燥的氩气(Ar)或氮气(N₂)通过精炼管通入铝液底部,气泡上升过程中吸附氢气和夹杂物,带出液面;
溶剂精炼:向铝液中加入精炼剂(如 Na₂CO₃、KCl 复合剂),通过化学反应生成低熔点熔渣,吸附夹杂物并释放气体。
(精炼温度控制在 730-750℃,时间约 15-20 分钟,需缓慢搅拌确保均匀)。
降低铝液含气量(氢气会导致铸件 “针孔” 缺陷),进一步除杂,提升铝液纯净度。
5. 成分调整1. 精炼后取样,通过光谱分析仪检测铝液的合金元素含量(如 Si、Cu、Mg 等);
2. 若元素含量不足,加入相应的中间合金(如补 Si 加入 Al-20Si 中间合金),搅拌均匀后再次取样检测,直至成分符合标准。
确保铸件的合金成分达标,保证力学性能(如强度、硬度)。
6. 静置成分合格后,停止加热,让铝液在炉内静置 10-15 分钟(温度保持 720-730℃);
静置过程中,剩余的细小夹杂物会缓慢沉降,少量气体继续逸出。
使铝液成分、温度均匀,进一步去除微小杂质,为浇注做准备。

3. 浇注前检查

静置后,再次检测铝液温度(需符合铸件浇注温度要求,通常比合金液相线高 50-100℃),确认无浮渣后,将铝液转入预热后的浇包,准备浇注。

二、铸铝熔炼的安全注意事项

铸铝熔炼涉及高温(700-800℃铝液)、易燃易爆气体、腐蚀性化学品,安全风险极高,必须严格遵守以下规定:

1. 人员安全:防护与操作规范

个人防护装备(PPE)必须齐全文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 穿戴耐高温防火服(避免铝液喷溅烫伤)、防冲击安全鞋(防止重物砸脚);
  • 佩戴防强光护目镜(铝液高温强光会损伤视网膜,禁止用肉眼直接观察)、耐热手套(操作工具时使用,避免手部烫伤);
  • 长发需盘入工作帽,禁止穿戴宽松衣物(防止卷入设备或接触高温)。

操作禁忌文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 禁止在熔炼炉附近吸烟、携带易燃易爆物品(如打火机、酒精);
  • 禁止向铝液中直接加入潮湿原料或工具(水分与高温铝液反应生成氢气,会急剧膨胀导致 “炸铝”,喷溅高温铝液);
  • 扒渣、精炼时动作缓慢,避免工具撞击炉壁引发铝液波动;
  • 取样时需用专用取样勺,避免铝液滴落在地面(高温铝液接触地面会飞溅,或引燃地面油污)。

2. 设备安全:定期检查与维护

熔炼炉安全文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 炉衬(耐火材料)需定期检查,若出现裂纹、剥落,需立即停炉修补(防止铝液渗漏,引发炉体损坏或火灾);
  • 加热系统(燃烧器、感应线圈)需定期清理,确保通风良好,避免燃气泄漏(天然气泄漏遇高温会爆炸);
  • 炉门开关需灵活,关闭时密封良好,防止高温烟气泄漏。

气体系统安全文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 氩气、氮气钢瓶需固定在专用支架上,避免倾倒(钢瓶倾倒可能导致阀门损坏,高压气体喷出引发事故);
  • 气体管路需使用耐高压软管,定期检查有无老化、泄漏(可用肥皂水涂抹接口,观察是否冒泡);
  • 禁止将气体钢瓶靠近热源(钢瓶受热会导致内部压力升高,可能爆炸)。

测温与控制安全文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 热电偶需定期校准(误差超过 ±5℃会导致温度控制失误,引发铝液过热或过冷);
  • 熔炼炉的温度控制系统需具备过载保护功能,避免加热元件烧毁。

3. 化学品安全:规范存储与使用

扒渣剂、精炼剂管理文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 此类化学品多为腐蚀性或刺激性物质,需存放在干燥、通风的专用仓库,远离水源和食品,张贴 “腐蚀品” 警示标识;
  • 取用前佩戴防毒口罩(避免吸入粉尘)和耐腐蚀手套,禁止直接用手接触;
  • 剩余化学品需密封保存,禁止随意丢弃(废渣需按危废处理规定收集,交由专业机构处置)。

4. 应急处理:预防与应对

“炸铝” 或铝液喷溅事故文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 立即远离事故点,禁止用水灭火(水与高温铝液反应会加剧爆炸);
  • 用干燥的沙子或专用防火毯覆盖喷溅的铝液,隔绝空气使其冷却;
  • 若人员被烫伤,立即用大量冷水冲洗伤口(至少 15 分钟),并送医治疗。

火灾事故文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/5092.html

  • 若熔炼炉或周边物料起火,立即关闭燃气或电源,使用干粉灭火器(禁止用二氧化碳灭火器,高温下二氧化碳可能与铝反应)灭火;
  • 火势较大时,启动车间消防系统,并疏散人员,拨打 119。

气体泄漏事故

  • 立即关闭钢瓶阀门,打开车间通风设备,疏散人员(氩气、氮气泄漏会导致局部缺氧,引发窒息);
  • 待泄漏气体散尽后,检查管路并维修,确认无泄漏后方可继续使用。

三、总结

铸铝熔炼是 “高温、高精度、高风险” 的工艺,过程控制需兼顾质量与安全:熔炼环节需严格把控温度、成分和精炼效果,确保铝液纯净度;安全管理则需从人员防护、设备维护、化学品管控和应急处理四方面入手,杜绝 “三违” 操作(违章指挥、违章操作、违反劳动纪律),才能实现高效、安全的生产。

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  • 本文由 www_judrl_com 发表于2025年11月3日 21:26:07
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