铝合金熔炼温度的控制
2019-01-11 10:52:02
熔炼温度过低,不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向,还会因冒口热量不足,使铸件得不到合理的补缩,有资料指出,所有铝合金的熔炼温度至少要达705度并应进行搅拌。熔炼温度过高不仅浪费能源,更严重的是因为温度愈高,吸氢愈多,晶粒亦愈粗大,铝的氧化愈严重,一些合金元素的烧损也愈严重,从而导致合金的机械性能的下降,铸造性能和机械加工性能恶化,变质处理的效果削弱,铸件的气密性降低。 生产实践证明,把合金液快速升温至较的温度,进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解(特别是难熔金属元素),扒除浮渣后降至浇注温度,这样,偏析程度较小,熔解的氢亦少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,都应该用测温仪表控制温度。测温仪表应定期校核和维修。热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。
浅析铝型材挤压温度的控制
2018-12-29 16:57:16
一、工艺要求细节
通常铝材挤压出产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。跟着挤压速度的加快,型材出模温度将明显升高,当温度超越一定值时,铝材组织机能和表面质量将泛起多种题目,为此,必需随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。
二、同行业推广细节
光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经由放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法等于其特殊补偿运算软件。丈量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出正确温度。
三、仪器先容细节
温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝型材挤压出产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必需随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操纵手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到正确的温度与速度最佳匹配。
铝型材温度设定与控制技术
2018-12-26 14:15:14
1、铝型材温的设定与控制:通常,温与表显温度存在一定的误差,设定表温时要根据炉子的实际温度来进行设定, 并密切关注温的波动情况。
2、铝型材时效保温:要严格按照工艺要求来进行时效,保温时间要适当,防止欠时效或过时效而导致硬度不够。 坯料装框、装炉
3、铝型材挤压装框不能过密,料与料之间要有间隔,铝型材特别是不通风的小料、厚料间隔更加要大些,管料与小料、板料合装一框时,铝型材管料放下面这样有利于时效循环送风。
4、铝型材装炉前要将6xxx的其它特殊合金与普通6063合金分开装炉时效,由于生产的原因确实要同炉时效时,要取用特殊合金的工艺来进行时效。
挤压生产出来的铝型材,未经时效前硬度偏低,不能作为成品使用,因此,一般来说,都必须经过时效来提高强度。通常,时效可分为自然时效和人工时效两种,铝型材目前6xxx铝型材生产基本上还是以后者为主。删除
通过温度控制提高挤压铝型材产量
2018-12-28 11:21:22
通常,如果没有非预定的停机时间,那么最大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变而另一个则是可变的。第一个因素是挤压机的挤压力,挤压力大的可在锭坯温度较低时顺利地挤压;第二个因素是模具设计,挤压时金属与模壁的摩擦通常可使通过的铝合金的温度上升35~62℃;第三个因素是被挤压合金的特性,是限制挤压速度的不可控制的因素,型材的出口温度一般不可超过540℃,否则,材料表面质量会下降,模痕明显加重,甚至出现粘铝、凹印、微裂缝、撕裂等。最后一个因素是温度及其受控程度。
如果铝型材挤压机的挤压力不够大,很难顺利挤压或甚至出现塞模现象而挤不动时,就可提高锭坯温度,但挤压速度应低些,以防材料的出口温度过高。每一个合金都有其特定的最优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明,锭坯温度最好保持在430℃左右(挤压速度≥16mm/s时)。6063合金型材的出模温度不得超过500℃,6005合金的最高出口温度为512℃,6061合金的最好不大于525℃。出模温度的不大变化也会影响产品的产量与质量。
挤压筒温度也是很重要的,特别应注意预热阶段的温度升高,应避免各层之间产生过大的热应力,最好是使挤压筒与衬套同时升高到工作温度。预热升温速度不得大于38℃/h。最好的预热规范是:升高到235℃,保温8h,继续升温到430℃,保温4h后,才投入工作。这样不但能保证内外温度均匀一致,而且有足够的时间消除一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是最佳的预热方式。
在挤压过程中,挤压筒温度应比锭坯温度低15~40℃。如果挤压速度过快,以致挤压筒温度上升到高于锭坯温度,就要设法使挤压筒温度下降,这不但是一件麻烦的工作,而且产量会下降。在生产速度上升过程中,有时受电偶控制的加热元件会被切断,可是挤压筒温度仍在上升。如果挤压筒温度高于470℃,挤压废品就会上升。应根据不同的合金确定理想的挤压筒温度。
千万不要认为预热挤压筒是在浪费时间、消耗能源。某工厂为赶生产任务,一方面用内部电阻元件加热,另一方面又以液化气烧嘴加热。在这种情况,温度无法测量与控制,会产生巨大的热应力,内衬温度高,膨胀比外套的快,以致挤压筒裂开,并听到“炸裂”的声音。
挤压轴在工作过程中会积蓄内应力,这种应力大到一定程度会产生疲劳裂纹,一旦受到非轴向的径向力作用就会断裂。因此,挤压轴的累计工作时间达到4500h后,最好进行一次消除应力处理,在430~480℃保温12h,然后随炉冷却到50℃以下。遗憾的是,我国很少有工厂照此处理。
生产高档优质表面建筑型材时,对挤压垫温度也应严格控制,以减少表面色调不一致废品量。固定挤压垫的质量比活动的好得多,能积聚更多的热量,因而能降低锭坯端头温度,能减少杂质进入型材内,有助于提高产量。美国卡斯图尔公司(Castool)采用压缩空气冷却挤压垫与挤压轴,使其温度降到50℃左右。
模具温度对于获得高的产量起着重要的作用,一般不得低于430℃;另方面,也不得过高,否则,不但硬度可能下降,同时会产生氧化,主要在工作带。在模具加热过程中,应避免模具之间紧靠着,阻碍空气流通。最好采用带格的箱式加热炉,每个模放于一个单独的箱内。
锭坯在挤压过程中的温度升高可达40℃左右或更高些,升高量主要决定于模具设计。为了获得最大产量,对各项温度决不可忽视,应记录各个温度并严加控制,以找出机台的最大产量与各项温度的关系。
最后,铝型材挤压生产厂的员工都应牢记:温度的精密控制,对提高产量是至关重要的。
铝电解自动控制系统中电解温度及分子比控制模式的应用
2018-12-27 16:16:12
摘 要:阐述了实际生产中铝电解温度及分子比之间的高度相关性关系,并根据这种相关性建立了稳定的氟化铝添加控制表,利用我公司铝电解自动控制系统中的相关模型实现铝电解温度及分子比的有效控制,取得了良好的技术经济指标。关键词:铝电解,自动控制,铝电解温度,分子比,控制模式 现代铝电解工业的工艺制度正由"四低一高"(低氧化铝浓度,低温,低分子比,低效应系数,高槽电压)朝着更高的方向发展,即在"四低"的基础上实现低槽电压和低铝水平生产,已经取得了相当的成效,这一过程中铝电解槽的温度和分子比的日常控制显得十分重要。 一、控制思想: 众所周知,工业电解质随着分子比的降低,电解质的熔点和电解温度相应降低,生产实践证明 电解温度与分子比之间有高度的相关性。在其它条件基本不变的情况下,我们通过分析大量数据得到槽温和分子比之间的相关系数为0.89,由于这种高度相关性,使我们可能通过用添加氟化铝的方法控制电解温度和分子比。由此进行了一元回归计算,得出我公司114.5KA系列槽温与分子比之间的关系式为: T=65CR+812 经验证,全系列90%以上槽子的温度和分子比与此式吻合得很好。当然,槽温还主要和槽电压VS(设定电压)有关,且槽电压VS和分子比CR之间有对应的关系式,我公司的铝电解自动控制系统的槽温及分子比控制模式是建立在槽压VS基本不变,效应系数和波动系数控制良好的基础上的,即通过控制氟化铝的添加量来控制分子比,从而达到控制电解温度的目的。 二、温度及分子比控制模式 2.1控制表的建立:根据工艺控制目标和槽温与分子比之间的关系式、氟化铝料箱及定容下料器的容量,制定如下氟化铝添加量控制表:温度(℃) 分子比 基础加料量(次) 额外添加量(次)
980分子比或槽压过高,或者铝水平过低 950-960 >=2.3 20 0 2.30 20 5 950-960 2.1-2.3 0 0 2.31 20 10 960-980
2.372040
2.382045
2.392050
2.402055
2.4120;60
2.422065
2.432070
2.442075
2.452080
2.452080根据此表我们可以确定氟化铝的基础加料量和额外添加量,从而达到通过控制氟化铝的加料量来控制分子比及槽温的目的。这要求每天测量一次槽温,每周分析1-2次分子比。由上表可见,我们的工艺控制目标是:温度950℃-960℃,分子比2.1-2.3。如果分子比分析频度达不到的此要求,我们也可以直接根据温度反算分子比,因为二者具有高度的相关性,通过分子比决定ALF3添加与通过温度测量法结果来决定ALF3的添加量等效的[3]。
2.2实施步骤: 1)由电解车间和中心化验室分别向计算机中心提供当日每台槽的槽温和分子比,计算机中心值班人员将其在上位机上输入(当然也可以由车间一线人员在车间X终端上输入)。2)车间技术人员(在X终端上)或工艺工程师(在上位机上)根据氟化铝添加量控制表确定当日的氟化铝的基础加料量和额外添加量。如下表所示:槽号N-add N-bas R-0 R-1 R-2 R-3 T-0 T-1 T-2 T-3 ALF3-1 ALF3-2 ALF3-3101 0 0 2.18 2.42 956 962 970 971 20 50 8510 10 20 2.31 2.15 957 962 956 953 20表中:N-add,N-bas分别代表今天氟化铝的额外添加次数和基础添加次数。R-0,R-1,R-2,R-3分别代表今天,昨天,前天和大前天的分子比。T-0,T-1,T-2,T-3分别代表今天,昨天,前天和大前天的槽温。ALF3-1,ALF3-2,ALF3-3分别代表昨天,前天和大前天的氟化铝的加料次数。 上表为控制系统中氟化铝添加的显示表,它将最近四天的槽温,分子比,和氟化铝的加料次数同时列出,是为了让修改者能清楚地看到这几天的槽温,分子比和氟化铝的变化规律以及控制效果。从上表可见,101号槽经过3天共计155次加料之后,分子比由2.42降低为2.18,温度由917℃降低为956℃,达到了我们的控制目标,暂不需要再添加氟化铝,那么当日其氟化铝的基础加料次数和额外加料次数均为0。而102号槽温度和分子比分别由从大前天的953℃和2.15上升为今天的967℃和2.31,已经偏离了控制目标区域,应该依照控制表予以纠正,所以其当日氟化铝的基础加料次数和额外加料次分别为20和10次。从上表还可见101和102号槽所在的区昨天和前天没有取样进行分子比分析,这种情况下可根据公式T=65CR+812反算分子比。如果槽温与前一天相差很大,要具体情况具体对待,如果是测温前不久发生过效应,当日氟化铝的基础加料量和额外添加量庆与前一天相同,待第二天测温后再调整;如果原因是两水平失调,那么应及时调整两水平至正常。3)定时和不定时地向槽上部氟化盐料箱加料。定时加料:专用小车每4天对所有槽上部氟化盐料箱加料;不定时加料:对氟化盐消耗比较快的特殊槽,依据其容量和消耗速度,在剩余量为10%之前补满。即保证氟化盐料箱中时刻有料。
三、控制效果通过一段时间的运行,该控制模型的控制效果明显,全车间100台电解槽中90%槽温和分子比在良好的控制目标范围以内之中,实现了对电解槽稳定生产的粗放控制向精细控制的转变,取得了良好的技术指标,具体情况见下表:温度变化范围 分子比变化范围 电流效率 效应系数 吨铝氟化铝消耗 吨铝交流电耗运行前935-985℃ 1.9-2.6 90% 0.6-0.7个/槽.日 75公斤 14730kw.h运行后950-960℃ 2.1-2.3 92.50% 0.2-0.3个/槽.日 30公斤 14100W.h
四、结论1)铝电解槽温和分子比的稳定是电解平稳高效运行的重要前提。通过专门制定氟化铝添加来控制槽温和分子比是可行的,也是非常有效的。2)在自动控制系统没有该模式和氟化盐料箱及下料机构的情况下可以依照控制表指示量进行手工添加,效果也不错。3)该模式应用可以大幅提高铝电解的稳定性和技术指标。4)该分子比控制槽式较简单但很实用,它是建立在槽况稳定的基础上的,要真正实现分子比和槽温自动化最优控制,需要将此模式(块)与槽况诊断专家系统结合起来[5],这正是我们所努力的方向。
参考文献:1、殷 符,李鸿鹏等,大型预焙槽技术管理浅谈,轻金属。1998,NO.9,P242、邱竹贤,铝电解原理与应用。中国矿业大学出版社3、(加铝)Paul Desclx根据温度测量结果添加ALF3 .《Light Inetals 1987》4、周铁托,洪建中等,轻金属。1999,NO.10,P305、边友良等,铝电解分子比控制技术的研究进展。《轻金属》2000,NO.5
基于炉缸炉底温度场控制的高炉长寿技术
2019-03-07 10:03:00
张福明1 赵宏博2 程树森2 钱世崇1
(1.北京首钢世界工程技能有限公司 2.北京科技大学冶金与生态工程学院)
摘要:经过对高炉炉缸炉底内衬腐蚀和温度过热现象的解析,论说了今世高炉炉缸炉底温度场操控的理论。论说了高炉炉缸炉底作业进程中,内衬腐蚀破损的进程和机理。选用数值核算研讨分析了炉缸内渣铁活动规则,核算得出了炉缸炉底温度场和流场的散布。提出了“无过热-自维护”的炉缸炉底内衬规划理念,强调了经过规划合理的炉缸内衬结构、选用优质耐火材料和高效冷却系统,操控炉缸炉底温度场合理散布,然后有用按捺炉缸炉底内衬腐蚀速率、延伸高炉寿数。
要害词:高炉 炉缸 长命 温度场 耐火材料
1 炉缸炉底温度过热现象解析
近年来,国内新建或大修改造后的部分高炉相继呈现了炉缸炉底过热、炉缸内衬反常腐蚀、乃至炉缸烧穿等事端,严峻影响高炉正常出产和安全运转,还构成了巨大的经济损失。部分高炉炉缸炉底温度继续升高,为按捺炉缸炉底内衬腐蚀,延伸高炉寿数,被逼采纳强化护炉操作,使高炉出产技能目标遭到影响。
据不完全核算,进入新世纪以来,我国已有数十座高炉发作炉缸炉底烧穿事端,除此之外,炉缸炉底呈现部分温度过高的高炉数量呈现添加趋势[1]。因而,合理操控炉缸炉底温度,有用延伸炉缸炉底寿数,现已成为今世我国炼铁工业面对的要害共性技能难题。
其时,确诊和断定炉缸炉底内衬呈现反常最首要的办法,仍然是对炉缸炉底内衬和冷却系统温度场的监测,这是传热学理论的直接运用。
1.1 炉缸炉底温度场操控的技能原理
20世纪中期(50-60时代),高炉大型化进程加快,高炉出产功率添加,高炉寿数成为限制高炉炼铁技能进步的首要妨碍。其时人们关于延伸高炉寿数进行了许多技能研讨和探究,最显着的技能进步应当是将炭砖运用于高炉炉缸炉底部位。在高炉内还原性条件下,炭砖耐高温、耐腐蚀、抗磨损等杰出的技能优势显现出来,成为陶瓷质材料(高铝砖、粘土砖)的晋级换代产品。
炭砖的选用无疑使高炉延伸寿数成为实际,与此一起,由于炭砖的选用,炉缸炉底的规划结构也发作了严峻革新。炭砖满铺炉底、炭砖-高铝砖归纳炉底等不同的规划结构在其时的高炉上得到遍及运用,炉缸炉底接壤处至风口平面以下的炉缸侧壁已遍及选用大块炭砖。这种炉缸炉底通用的规划结构大约继续了近30年。图1、图2分别为20世纪50时代美国高炉选用归纳炉底结构和全炭砖炉底结构及其温度场散布的核算成果。
高炉炉缸炉底运用炭砖的初衷是代替陶瓷质材料,以反抗高温渣铁的冲刷磨蚀、化学腐蚀等各类损坏。炉缸炉底运用炭砖则有必要进行冷却(实质上早在1853年,在未选用炭砖时高炉冷却就现已存在),无论是炉缸侧壁的空气冷却、喷水冷却、冷却壁冷却;炉底的空气冷却、油冷却、水冷却,总而言之冷却关于选用炭砖的高炉而言是不可或缺的确保性和支撑性技能办法。
20世纪中叶,跟着炭砖的遍及运用,“1150℃等温线理论”也随之应运而生,成为至今仍具有重要影响力的高炉炉缸炉底结构规划原则。W.A.Archibald[2]等人于1957年提出了关于高炉自生炉衬的主张,初次论说了根据冷却和热平衡的高炉长命理念。1964年,K·W·Cowling(克·伍·考林)首先提出了“1150℃等温线理论”,其技能根底是铁水凝结温度理论上约为1150℃,观测发现炉缸炉底内衬腐蚀轮廓线与1150℃等温线相一致。铁水积存在炭砖内衬所构成的炉缸熔池中,只需炭砖作业温度低于该值,可以揣度炭砖处于安全作业温度以下,其腐蚀将遭到按捺。
1.2 炉缸炉底温度过热的表征与原因
物理学和热力学的根底理论标明,温度是表征热量的一个重要参数。但温度高并不代表热量大,反之亦然。在传热学大将温度和热量两个物理量联络在一起的,是闻名的热平衡方程和傅立叶传热规则(Fourier'sLaw)(式1-3)。
Q=C×m×△t=C×m×(t1-t2) (1)
Q=q×F (2)
q=(t3-t4)×λ/S (3)
式中:
Q——传热量,J;
C——水的比热容,J/(kg·K);
m——冷却水量,m3/h;
t1——冷却水出水温度,℃;
t2——冷却水进水温度,℃;
F——传热面积,m2;
q——暖流强度,W/m2;
S——内衬的厚度,m;
△t——内衬热面与冰脸的温差,℃;
t3——内衬热面温度,℃;
t4——内衬冰脸温度,℃;
λ——内衬的导热系数,W/(m·K)。
炉缸炉底在高炉冶炼进程中,由于多种原因会导致其温度升高。炉缸炉底温度的在线监测和实时预警,是其时高炉维护、延伸寿数的要害办法。炉缸炉底温度反常升高、过热,研讨分析和实践证明首要由以下原因构成:1
(1)炉缸炉底内衬发作腐蚀和破损,必定导致其温度升高,致使温度场散布反常;
(2)密闭的炉缸炉底内衬-冷却系统呈现部分窜气或煤气渗漏构成温度升高;
(3)炉缸炉底炭砖部分反常腐蚀,构成炭砖减薄,温度反常升高;
(4)炉缸炉底炭砖砖缝胀裂,炭砖砌体部分渗铁、钻铁,其内充填铁水,构成温度升高;
(5)冷却系统效能下降或失效,导致炭砖失掉有用冷却,构成炭砖砖衬温度升高;
(6)炭砖内部发作化学腐蚀,呈现疏松、粉化乃至环状开裂,构成炭砖冰脸温度升高;
(7)炭砖遇水氧化,部分呈现腐蚀、缺点或岩洞,终究导致炭砖温度升高;
(8)炉缸炉底炭砖在高温差条件下发作热应力,构成炭砖热应力破损,终究构成温度升高。
解析上述这些首要原因,不难看出,有一些是可以进行防备和办理的,归于影响高炉寿数的“非器质性病变”;而有一些就归于影响高炉寿数的“恶性严峻疾病”,会直接要挟高炉正常出产,危及高炉寿数。
构成炉缸炉底温度反常升高的原因很多,从高炉炉缸炉底内衬腐蚀破损实践分析,但凡炉缸炉底内衬腐蚀破损,其终究成果必定会构成温度改变。有的高炉温度升高进程继续时间长,温度改变相对较大,温度继续升高,即便采纳护炉办法也收效甚微,阐明高炉炉缸炉底现已腐蚀严峻,已进入“重症监护”阶段;有的高炉温度升高进程继续时间短,温度改变相对较小,温升速率较小,一般采纳惯例的护炉技能办法今后,温度升高就可以得到有用操控,温度到达本来的水平,乃至或许还会低于温升前的水平;但也有的高炉温升继续时间短,之前也无显着的温升预兆,温度俄然骤升,来不及采纳紧迫护炉办法,就已发作炉缸烧穿事端[3],这种现象虽然并不常见,但有必要应当引起高度注重,密切注意、防患于未然。
2 炉缸炉底的作业条件与腐蚀机理
2.1 现代高炉冶炼技能特征
进入新世纪以来,高炉原燃料条件、工艺技能配备条件和出产操作条件同上世纪中晚期比较,发作了显着改变。本世纪初的10年间,铁矿石报价大幅攀升、原燃料条件日趋恶化、生态环境压力加大、高炉工艺配备大型化等方面对高炉冶炼都发作了严峻影响。毋容怀疑,高炉炼铁工艺再次遭到自然资源缺少、动力供应缺少以及生态环境维护等多方面的限制,完成高炉炼铁可继续开展成为炼铁作业者面对的严峻课题[4]。今世高炉在其时的资源、动力和技能条件下,出产技能目标仍坚持安稳进步,这是炼铁工业技能创新、技能进步带来的效果。选用经济合理的炉料结构、进步风温、添加喷煤量、下降焦比和燃料比、进步鼓风富氧率、改进高炉操作、延伸高炉寿数等归纳技能办法,已成为当今高炉冶炼的重要技能特征[5]。
近年来,高炉出产以“高效、低耗、优质、长命、清洁”为技能政策,我国部分先进大型高炉的首要出产技能目标已到达世界先进水平。高炉利用系数2.35-2.5t/(m3·d),均匀风温1250±30℃,鼓风富氧率3%-5%,入炉焦比280-300kg/t,煤比160-200kg/t,燃料比500±20kg/t,高炉顶压0.2-0.28MPa,焦炭负荷≥5.0t/t。
其时高炉以“高功率、低消耗、低成本、低排放”为首要技能开展理念,所采纳的高炉冶炼技能办法关于强化高炉出产无疑是正确的、合理的,但一起也带来了新的技能问题,首要表现在:(1)高炉产值添加,出产功率进步,炉缸渣铁的排放通量和排放强度添加,铁口负荷添加,单铁口出铁负荷已到达2500-3000t/d;(2)高风温、高富氧、大喷煤强化了风口回旋区焚烧进程,回旋区结构发作了显着改变,高炉冶炼进程顺行难度增大;(3)低焦比、高负荷、高煤比使高炉压差趋高、透气性变差,炉况安稳性衰减,高炉操作难度加大;(4)炉缸死焦柱形状与结构发作改变,透气性与透液性趋于变差;(5)铁水静压力添加,对出铁速度及对炉缸炉底炭砖的浸透效果发作影响。
2.2 炉缸炉底内衬作业条件
高炉在高风温、富氧大喷煤冶炼条件下,高炉冶炼进程发作改变,风口回旋区及料柱结构也随之发作改变(见图3)。由于焦比下降、喷煤量添加,导致高炉透气性变差,操作难度添加;焦炭负荷进步使高炉死焦柱内部的粉焦增多,加之很多喷煤今后未燃粉煤量的添加,构成死焦柱内透气性和透液性恶化,高炉边际气流开展,炉墙热负荷增高。
风口回旋区的结构改变,导致高炉冶炼进程呈现新的改变,炉缸炉底作业条件趋于恶化:(1)回旋区长度缩短、上翘,导致边际气流开展;(2)粉焦集合在风口回旋区前端,构成“焦巢”结构,使死焦柱变得密实,使高炉透气性和透液性变差;(3)死焦柱透气性与透液性恶化,气体、液体的顺利运动受阻,对高炉顺行带来晦气影响;(4)死焦柱中心温度变低,炉缸作业活泼性下降,构成铁水环流加重,炉缸炉底内衬冲刷腐蚀加重。
2.3 炉缸炉底内衬腐蚀原因及机理
构成炉缸炉底内衬腐蚀的原因很多,不同的高炉也不尽相同。图4解析了构成高炉炉缸炉底内衬腐蚀的首要原因和机理。除了一般的腐蚀破损原因以外,结合近年来高炉炉缸炉底的破损调查研讨,下列原因也不容忽视。
(1)炉缸炉底温度在线监测办法缺少。炉缸炉底内衬温度丈量点少,热电偶测温点的设置也不尽科学合理;缺少对冷却壁进出水温差、水流量、暖流强度等参数的实时监测,构成不能及时发现炉缸炉底的反常情况,及时采纳相应办法,成果往往是构成高炉炉缸烧穿事端的突发。
(2)炉缸冷却结构规划与装备不合理。用于炉缸炉底区域的冷却壁,其热负荷动摇相对平稳,其首要功用是为炉缸炉底内衬供给满意的冷却,操控1150℃等温线的合理散布。用于高炉炉缸炉底的冷却壁与炉腹至炉身下部的冷却壁,其功用和功用要求也不尽相同。炉缸冷却壁要坚持合理的冷却强度,使炭砖传递出来的热量可以顺利与冷却水交流并导出,是确保炉缸炉底传热机制顺行的根底。为了强化炉缸冷却,不少高炉开端在炉缸部分区域选用铜冷却壁,但对铜冷却壁的规划结构、设备办法研讨不行深化,其成果反而会拔苗助长。除此之外,铁口区冷却办法结构规划不合理,炉缸冷却壁与炉壳之间填料选用不妥,炭砖与冷却壁之间的碳质捣料与炭砖的热导系数不匹配,冷却结构不合理等都会引发炉缸烧穿事端。
(3)炉缸炉底的可靠性、耐久性与高炉冶炼强化水平不匹配。21世纪初的10年间,我国钢铁工业开展迅猛,产值比年攀升。不少厂商寻求规划经济效益,以粗豪扩张型开展获取经济利益。关于高炉出产而言,忽视高炉出产的科学规则,片面寻求高产值、高利用系数。新高炉投产后,快速达产、快速超产,以功率最高为首要方针。在这种思维的主导下,不少高炉强化冶炼、超负荷出产,乃至不以焦比和高炉寿数为价值,高炉投产2-3年就呈现炉缸烧穿,价值巨大、经验沉痛。核算研讨标明,国内外50余座长命高炉的一代炉役期内的均匀利用系数为2.0-2.3t/(m3·d),而呈现炉缸烧穿高炉的利用系数大多数在2.5 t/(m3·d)以上,由此可见过高产值、超高利用系数是构成高炉短寿的“手”之一。
(4)炭砖选用不合理。炉缸炉底内衬与铁水触摸的部位或一代炉役晚期要触摸铁水的部位,不该选用石墨砖和石墨含量高的炭砖。石墨含量高的炭砖导热性高,但抗铁水熔蚀性差,容易发作炭砖熔损,不易粘结渣铁壳维护内衬。高炉规划时既要注重炭砖的热导性,也要注重炭砖的抗铁水浸透性和抗铁水熔蚀性,注重考察炭砖的气孔孔径、气孔率、透气量和气孔特性等归纳目标。其时,新建高炉规划的死铁层不断加深,可以有用缓解炉缸铁水环流的腐蚀,但炉缸炉底要接受较高的铁水静压力,铁水浸透、熔蚀的发作几率也会随之加大。
(5)高炉操作维护存在缺少。①由于原燃料条件改变,构成钾、钠、铅、锌等有害元素在高炉内循环富集,与耐火材料发作化学反应生成化合物,使其体积胀大,构成炉缸炉底内衬快速损坏;②炉体冷却设备漏水,会沿着炉壳渗漏到炉缸,引起炭砖氧化、粉化,这是炉缸炭砖损坏的重要原因之一;③铁口深度不行和出铁时铁口喷溅,铁水易从铁口通道进入砖缝,加快炭砖的腐蚀,一起高温煤气也穿透到炭砖缝隙中,构成部分热门;④盲目强化高炉冶炼,导致炉体破损加重;⑤含钛物料护炉参加量不行,对现已腐蚀的内衬修补不及时,不能构成安稳的维护性再生炉衬;⑥炉缸压浆维护操作不妥,压浆压力过高,泥浆的原料不合理,将现已很薄的剩余砖衬压碎,或使泥浆从砖缝中压入炉内与高温铁水触摸,呈现不良后果,进而诱发炭砖渗铁和炉缸烧穿事端。
3 炉缸渣铁活动数值模仿解析研讨
高炉炉缸炉底的腐蚀特征,一方面受炉缸炉底内衬结构及耐火材料特性的影响,即温度场、应力场和耐火材料抗渣铁熔蚀功用的影响,而炉缸炉底结构和耐火材料选用是否合理首要取决于原始规划计划;另一方面在高炉投产后,炉缸炉底的腐蚀特征首要受炉缸内渣场散布的影响,即高炉操作者经过原燃料及出产操作准则的调整以改进炉缸内渣场的散布特色,进而按捺炉缸炉底腐蚀,防备安全事端的发作。因而,对炉缸炉底温度场散布和炉缸内渣铁活动的数值模仿解析研讨至关重要。图5为某高炉开炉初期与投产4年后的炉缸炉底温度场散布。
经过对炉缸内铁水流场的核算分析,铁水环流是构成炉缸炉底角落腐蚀严峻的首要原因[6]。如图6所示,图6-a为炉缸的纵剖面流场矢量图,其间箭头的巨细代表铁水流速的凹凸,由图可见炉缸炉底接壤处的铁水流速较大;图6-b为炉缸炉底接壤的横剖面流场矢量图,可以看到炉缸炉底接壤处铁水环流严峻。由此可见,炉缸铁水环流是构成炉缸过热、反常破损的最直接、最重要的原因。
为了有用按捺炉缸内铁水的环流,就需要合理添加死铁层的深度,以确保在高炉冶炼进程中死焦柱一向处于悬浮情况,这样使炉底存在“无焦空间”,如图7所示。恰当加深炉缸死铁层的深度,一方面可以减轻炉缸内铁水环流;另一方面假如死铁层深度合理,也可以有用下降接近炉底炭砖的铁水流速和温度,利于减缓铁水活动对炉底炭砖的腐蚀。
在其时高炉内型规划中,所规划的死铁层深度其值一般都设定为炉缸内径的18%-22%,主张经过对死焦柱受力的核算,进一步断定合理的死铁层规划深度。
4 炉缸炉底温度场操控与办理技能
4.1 温度场操控的含义
炉缸炉底温度场操控与办理是今世高炉完成长命的重要技能办法,是确保高炉出产安稳、安全的重要支撑技能。这是由于炉缸炉底的腐蚀进程是渣场、温度场、应力场、化学腐蚀以及有害元素损坏等多要素耦合效果的成果,终究导致耐火材料内衬的腐蚀、破损、环裂、减薄等反常现象,这些都会直接快速地反映在温度场散布改变上。
国内某厂3200m3高炉发作炉缸烧穿事端前,炉缸侧壁电偶温度的改变曲线一向比较平稳,可在炉缸烧穿之前接近部位的电偶温度显着陡升,但由于电偶距烧穿部位有必定距离,且其绝对温度并不是很高,因而也未引起满意的注重,假如该高炉具有炉缸炉底温度场及腐蚀在线核算监测模型,则经过传热建模核算可对烧穿部位进行愈加精确地预警。
国内某厂1800m3高炉于2004年建成投产,投产后采纳超高强度冶炼,利用系数长时间坚持在2.5-2.8t/(m3·d),日产值到达4500-5000t/d。投产8年今后,炉缸侧壁温度超支,瞬间温度曾到达800℃,且温升速率改变反常,后被逼停炉进行大修。炉体撤除检测时发现炉缸侧壁热压炭砖腐蚀最严峻部位剩余厚度约为300mm,及时停炉大修防备了炉缸烧穿事端的发作。
由上述实例可以看出,温度场监控和办理是炉缸安全预警最直接的判别根据和监测手法。关于不同容积、不同冶炼强度、不同炉缸炉底结构、不同出产操作特色的高炉而言,炉缸炉底安全预警标准也各不相同,科学合理的预警标准,应树立在对炉缸炉底温度场及腐蚀内型的实时核算监测的根底之上。
4.2 监测系统的硬件装备及功用
4.2.1 炉缸炉底测温电偶监测系统
为了在线监测炉缸炉底“象脚状”腐蚀区、铁口区的腐蚀情况,及时把握炉缸活泼性的改变,优化炉缸炉底内衬热电偶安置,主张测温热电偶安置计划如图8所示。为削减电偶埋设对砖衬的损坏,并确保整个炉役期内电偶的安全正常作业,应选用高精度、高安全性的柔性N型测温电偶。考虑高炉现场粉尘、高温等工况环境,为了确保电偶温度收集系统的长时间正常安稳作业以及数据传输的安全性,对热电偶引出端选用安全套管维护办法,对数据收集系统选用抗干扰高集成度规划[7]。
4.2.2 炉缸冷却水温差与热负荷监测系统
为了确保冷却水温差改变对炉缸腐蚀及渣铁壳改变反映的敏感性和精确性,尤其是满意“隔热法”炉缸的监测需求,应选用高精度高分辨率的数字温度传感器,测温精度主张优于0.05℃,分辨率优于0.01℃。由于水温差由出水、进水温度相减求得,温差检测最大差错是传感器精测精度的2倍,传统的测温元件精度仅为0.1℃,所带来的0.2℃最大温差差错代表着暖流强度差错至少2000W/m2,而“隔热法”炉缸结构的炉况改变引起的温差动摇一般在0.1℃以内。在高炉现场高温、粉尘、水汽大的作业环境中,为了便于日常的检修维护,应选用悉数测点数据无线通讯调配单根耐高温、耐屏蔽通讯总线的传输办法,如图9所示。实践证明该办法的安全性、安稳性显着高于有线测温系统,且施工和维护极为简洁。这种全数字化无线热负荷监测系统,经过在数十座高炉的成功运用,已证明了其安稳性和优越性。
4.2.3 “弱冷区”和监测“盲区”选用无线吸附式炉壳测温设备
高炉炉缸相邻冷却壁之间存在着必定的距离,此距离区域为传热上的“弱冷区”,水温差监测对“弱冷区”腐蚀改变的敏感性较低,而一些高炉炉缸腐蚀严峻乃至是烧穿部位恰为此“弱冷区”。此外,炉缸炉底热电偶安置数目有限,尤其是到了炉役中后期假如砖衬内电偶损坏将难以康复,即存在着监测的“盲区”。因而,为了完成对炉缸的全面监测,还应辅佐炉壳表面温度监测。现在高炉现场在炉缸腐蚀严峻存在安全隐患时,大多选用人工持红外测温进行定时检测,但这种办法监测频率低、测验差错大且存在着测验人员的安全隐患,应在要点腐蚀区域和“弱冷区”以及“盲区”设备高精度吸附式炉壳无线测温设备,该设备为磁铁吸附式且测温精度高可达1℃,一起可完成每分钟对炉壳表面温度的主动检测和数据无线传输及显现,可作为炉缸重要的辅佐安全监测手法。
如上所述,不同内衬结构、不同耐材挑选、不同出产操作特色的高炉炉缸,其安全预警标准存在着显着差异,因而仅依托一次检测硬件数据,对炉缸安全情况进行判别存在着精确性差乃至或许构成误判的问题,为了树立合理有用的炉缸安全预警机制,应进一步根据传热学和炉缸炉底腐蚀机理树立专业的腐蚀及渣铁壳改变和反常确诊模型软件[8]。
4.3 智能确诊模型软件功用
智能确诊模型和预警软件应完成的如下功用:(1)主动对根底硬件检测数据进行收集和滤波,确保腐蚀核算根底数据的精确性;(2)主动对炉缸炉底进行网格区分和三维非稳态温度场进行核算,并可以在模型中考虑铁水的凝结潜热对温度场和腐蚀的影响;(3)主动对炉缸炉底的不同横剖面、纵剖面的腐蚀内型进行图画重建和显现;(4)可以主动判别炉缸炉底或许呈现的环裂、渗铁、气隙等反常;(5)可以对腐蚀加重原因做出智能确诊和维护提示;(6)采纳炉缸维护手法时可以主动核算并显现炉缸炉底渣铁壳的生成方位、厚度及形状改变;(7)对炉缸炉底腐蚀严峻部位进行预警,避免炉缸烧穿事端的发作。
5 炉缸炉底温度过热的辩证办理
对炉缸炉底温度场进行在线监测办理的意图,是完成高炉全生命周期内的无过热和自维护。应当指出的是,炉缸炉底温度过热的办理标准并非原封不动的,而是在高炉整个生命周期的不同阶段,关于炉缸炉底的不同部位,无过热办理标准和对应的维护办法也要随之调整。
图10所示为高炉一代炉役生命周期内腐蚀内型的演化规则。不同类型的炉缸炉底虽然在不同阶段的继续时间或许存在差异,可是根本都遵从这一演化进程,相应的在不同阶段,对炉缸炉底无过热的办理和自维护才能的改变也要区别对待。
表1为首钢高炉炉缸冷却壁暖流强度的操控及采纳的防控办法[9]。可见关于不同传热特性的炉缸,其安全办理标准也相应调整,一起在不同腐蚀阶段其对应的护炉办法和暖流强度操控也逐步改变。
根据不同类型的高炉完成炉缸安全长命出产的实质都是“无过热-自维护”系统的树立,因而,在炉缸炉底温度场安全办理方面,进一步提出愈加合理的残衬厚度办理及多级数字化预警机制,即安全预警标准应归纳考虑热负荷、电偶温度、腐蚀厚度和渣铁壳,炉缸监测数据记载应分为实时值和前史最高值,并树立“作业标准”、“平衡标准”和“预警标准”三级预警目标,进而根据高炉生命周期的不同阶段的腐蚀特征,相应采纳不同的炉缸维护手法及出产操作调理以完成高炉的安全高效出产。
6 定论
经过对高炉炉缸炉底温度过热现象的解析,提出有必要树立根据炉缸炉底温度场操控为中心的高炉长命技能系统,该系统的中心内容包含以下几个方面:
(1)炉缸炉底过热现象的成因是炉缸内渣场和砖衬温度场耦合效果的成果,其间炉缸铁水环流是构成炉缸过热、反常破损的首要原因,而炉缸炉底温度场则是内衬腐蚀情况最直接的表现。
(2)为了完成对炉缸炉底温度场散布的全方位监测和是否“过热”进行科学判别,炉缸炉底精准检测硬件和三维温度场及腐蚀确诊模型软件是必备条件。
(3)关于不同类型的炉缸炉底结构,在高炉一代炉役生命周期的不同阶段,对应不同部位,存在着不同的“无过热”判别标准和办理办法,高炉无过热-自维护系统的树立和保持也需根据其本身的传热特色及腐蚀特征量体裁衣。
(4)根据温度场、腐蚀内型及渣铁壳改变在线监测所得到的包含“作业标准”、“平衡标准”和“预警标准”的多级数字化预警机制是完成“自组织-无过热-自维护-永久性”炉缸炉底的科学办法和手法。
7 参考文献
[1] 汤清华,王筱留. 高炉炉虹炉底烧穿事端处理及努力进步其寿数[C].我国金属学会//2012年全国炼铁出产技能会议暨炼铁学术年会文集(下),江苏无锡,2012:89-94.
[2] W.A. Archibald, T. P. Brown, L. A. Leonard. Proposal for a Self-liningBlastFurnace [J]. Iron & Steel, 1957(30): 515-521.
[3] 吴启常,王筱留. 炉缸长命的要害在于耐火材料质量的打破[J]. 我国冶金,2013,23(7):11-16.
[4] 张福明. 今世高炉炼铁技能若干问题的知道[J]. 炼铁,2012,31(5):1-6.
[5] 张福明. 21世纪初巨型高炉的技能特征[J]. 炼铁,2012,31(2):1-8.
[6] Zhao Hong-bo, Cheng Shu-sen, Zhu Jin-feng,Pan Hong-wei. Study onMechanics of “Elephant foot shaped” Erosion of BF Hearth[J]. The 5th ICSTI’09,Journal of Iron and Steel Research, International(Supply), 2009, 10-14.
[7] 赵宏博,霍守锋,郝经伟,等. 高炉炉缸的安全预警机制[J]. 钢铁,2013, 48(4):24-29.
[8] Zhao Hong-bo, Huo Shou-feng, Cheng Shu-sen.Study on the Early WarningMechanism for the Security of Blast Furnace Hearth[J]. International Journal ofMinerals, metallurgy and Materials. InternationalJournal of Minerals, metallurgyand Materials. 2013, 20(4):345-353.
[9] 张福明,程树森. 现代高炉长命技能[M]. 北京:冶金工业出版社,2012.
金属锭坯温度与挤压筒温度的影响
2019-05-29 19:48:40
金属锭坯温度与揉捏筒温度的影响 金属锭坯温度与工其温度首要经过以下几个方面临金属活动产生影响: (1)对大都金属.如黄铜等,跟着锭坯沮度升高,冲突系致增大,金属活动不均匀。别的,金属导热性的效果。不同合金的导热性不同,纯俐的导热系数较高,锭坯内外层金属的沮差较小,使变形扰力挨近共同,所以纯钢金属的活动较均匀。而导热性低的合金,锭坯断面上沮度若散布不均匀.金属的变形抗力也不同.其金属活动不均匀程度比纯铜严峻,如图2-8所示 (2)温度的改动.对一些合金可能发生相变,影响金属活动的均匀性。如HPb59-1黄铜等合金,在高沮下是单向安排(p相),揉捏时金属活动均匀,而在锭坯加热沮度较低时(720℃以下)为两相安排(。十p相),揉捏时金属活动不均匀。 (3)揉捏筒沮度升高.金属活动趋于均匀。由于揉捏筒温度升高,使锭坯内外层沮度差减小,揉捏时金属内外层变形抗力趋于共同,使得揉捏过程中的金渭活动均匀。 (4)对传热系数低的金属.锭坯径向上的沮度散布和硬度散布都很不均匀,其金属活动不均匀程度严峻。拓宽阅览:铜合金管材揉捏时金属的活动特色铜市根本面向好的N个理由之四:我国转暖力拓先知铜市根本面向好的N个理由之三:嘉能可减产40万吨镍黄铜的应用范围及特色【含表】h85黄铜管特性及其应用范围【组图】
常用铝合金过烧温度及挤压温度上
2019-01-02 14:54:42
合金牌号状态过烧温度/℃铸锭最高允许加热温度/℃最高挤压温度/℃纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005铸态或均匀化659550480~5505A02铸锭均匀化560~575500480二次毛料565~5853A21铸锭均匀化635~645550480~500二次毛料645-6552A11(2A12)铸锭均匀化500~510(500~502)500(490)450(450)二次毛料505~515(500~510)2A50铸锭均匀化530~545520450二次毛料530~5602A14铸锭均匀化500~510490450二次毛料505~5152A80铸锭均匀化535~550520450二次毛料540~5607A04、7A09铸锭均匀化490~500455450二次毛料505~515
散热器用铝合金都有哪些种类
2018-12-27 09:30:05
1.Al6063/ Al6061铝合金
优良的可塑性使之可以挤压的工艺制造型材散热器。几乎可以制造任何形状的散热器,工艺成熟,价格便宜,可加工性能高。
2.铸铝
主要应用于大型不规则外形散热器及设备机柜一体化的散热器。
3.LF/LY系列
主要应用在特殊使用环境的电子设备散热器。使用环境对硬度和防腐蚀性有一定的要求。
目前较多使用的是LY12。
4.纯铝
较多使用于对导热性能要求较高的环境。一般较少使用。删除
散热器用铝合金的种类
2018-12-28 11:21:22
1.Al6063/ Al6061铝合金
优良的可塑性使之可以挤压的工艺制造型材散热器。几乎可以制造任何形状的散热器,工艺成熟,价格便宜,可加工性能高。
2.铸铝
主要应用于大型不规则外形散热器及设备机柜一体化的散热器。
3.LF/LY系列
主要应用在特殊使用环境的电子设备散热器。使用环境对硬度和防腐蚀性有一定的要求。
目前较多使用的是LY12。
4.纯铝
较多使用于对导热性能要求较高的环境。一般较少使用。
浅析国内电子电器用铝的发展概况
2018-12-19 17:39:35
铝合金是日常生活中最为常见的有色金属制品,在工业运用中也最为广泛。如航空航天、海上设备、电子消费品、铸件模具等领域,都有着极为丰富的使用。其中与我们日常生产息息相关的,就是日常消费的电子电器用铝产品。 铝具有优良的电导性,因此常被用于高转矩的电动机中;铝具有良好的热导性,因此在制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具、汽车散热器等电器用铝方面的应用也极为广泛。铝属于非电磁性,这一优良特点使其在电器用铝方面开拓了更丰富的用途。 铝的密度约为钢、黄铜密度的1/3,与其他有色金属相比,密度更小,同时,在大多环境下,显示出更加优越的抗腐蚀性。铝合金产品能够进行多种表面处理方式,如阳极氧化、机械抛光、化学抛光、人工打磨抛光、拉丝、喷砂等。 目前,电器用铝、电子用铝的常用合金牌号为1060、3003、5052、6011、6061、6063等,在一些机械配件、汽车功放面板、电源外壳、手机外壳、电机马达外壳、LED屏框、灯罩、摄像头配件等十分常见。 目前,国内铝加工厂家的铝板、铝箔产品丰富多样,已基本覆盖电子电器用铝的各个方面。如明泰铝业的电子铝箔在国内市场热销数年,可对电子电器用铝的1系、3系产品进行表面研磨、抛光、拉丝等处理,使铝板表面光泽度更高,明泰铝业拥有先进的涿神箔轧机,保证铝箔的板型良好,液压控制,配合高精度压力传感器和精准辊缝;2010年引进辽宁机械员立式分切机,采用硬齿面齿轮传动,精准度更高;严格控制加工管理,织构、晶粒组织把控精准。 经过多年稳定发展,国内电子电器用铝市场已趋于稳定,并逐步向高端化、专业化方向发展。作为国内铝加工知名企业,明泰铝业也将继续严控优质发展、提高科学管理,为国内电子电器用铝市场再添辉煌!
常用铝合金过烧温度及挤压温度上限
2019-01-02 15:29:20
合金牌号
状态
过烧温度/℃
铸锭最高允许加热温度/℃
最高挤压温度/℃纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005
铸态或均匀化
659
550
480~5505A02
铸锭均匀化
560~575
500
480二次毛料
565~5853A21
铸锭均匀化
635~645
550
480~500二次毛料
645-6552A11(2A12)
铸锭均匀化
500~510(500~502)
500(490)
450(450)二次毛料
505~515(500~510)2A50
铸锭均匀化
530~545
520
450二次毛料
530~5602A14
铸锭均匀化
500~510
490
450二次毛料
505~5152A80
铸锭均匀化
535~550
520
450二次毛料
540~5607A04、7A09
铸锭均匀化
490~500
455
450二次毛料
505~515
电解铝控制
2017-06-06 17:49:53
根据相关信息,我国电解铝控制产量的措施已开始实行。上海6月1日来自中国有色金属工业协会的信息表明,在政府宏观调控政策和市场调节的双重作用下,我国电解铝行业的过度投资势头已经得到基本控制。作为高能耗行业,每吨电解铝需消耗1.5万度电,2003年全社会用电量中有4%用于电解铝的生产。康义说,电解铝过度投资使本已紧张的能源供应“雪上加霜”。与此同时,目前电解铝生产所需的氧化铝原料,近一半依靠进口,投资过热也造成了资源紧张。为控制电解铝行业投资过热的势头,国家有关部门出台了强有力的调控措施。2003年5月,中央政府要求地方政府停止审批任何形式的扩大电解铝生产能力的建设项目。2003年12月23日,国务院再次提出了迅速遏制电解铝违规建设、盲目投资势头的要求。在国家宏观调控政策和市场调节的双重作用下,电解铝行业投资过度的势头目前已得到基本控制。在之后的几年中,相信控制电解铝产量是我们一直需要关注的问题之一,只有控制电解铝产量才能更好的发展电解铝产业,迎来第二个朝阳时期。
部分铝及铝合金热轧开轧温度和终轧温度
2019-01-02 16:33:39
合金
热粗轧轧制温度/℃
热精轧轧制温度/℃开轧温度
终轧温度
开轧温度
终轧温度1×××系
420~500
350~380
350~380
230~2803003
450~500
350~400
350~380
250~3005052
450~510
350~420
350~400
250~3005A03
410~510
350~420
350~400
250~3005A05
450~480
350~420
350~400
250~3005A06
430~470
350~420
350~400
250~3002024
420~440
350~430
350~400
250~3006061
410~500
350~420
350~400
250~3007075
380~410
350~400
350~380
250~300
钨铜的应用
2019-05-27 10:11:36
钨铜是一种由高纯度钨粉和纯度高塑性好的高导电性铜粉结合,经过静压成型,高温烧结,熔融技术精制而成而成的复合金属材料。杰出的导电性、热膨胀小、高温不软化,高强度,高密度,高硬度。 电火花制作电极前期选用铜或石墨电极,廉价但不耐烧蚀,现在基本上已被钨铜电极代替。钨铜电极的优势是耐高温、高温强度高、耐电弧烧蚀,并且导电导热功能好,散热快。使用会集在电火花电极、电阻焊电极和高压放电管电极。电制作电极特点是种类规格繁复,批量小而总量多。作为电制作电极的钨铜材料应具有尽可能高的致密度和安排的均匀性,特别是细长的棒状、管状以及异型电极。 电制作电极用钨铜合金在电火花制作开展开端的较长时期内,遍及选用铜和铜合金作为制作电极。尽管铜和铜合金多少钱低廉、使用方便,可是因为铜及铜合金电极不耐电火花烧蚀,导致电极耗费大,制作精度差(有时需进行屡次制作)。跟着模具精度和许多难制作材料部件用量的不断添加,以及电火花制作技术的日益老练,钨铜材料作为电火花制作电极的用量日积月累。选用钨铜材料的电制作电极,不只使被制作模具及部件的精度进步,并且电极丢失小,制作效率高,乃至一次即可完结产品的粗制作和精制作。作为电制作电极的钨铜材料应具有尽可能高的致密度和安排的均匀性,特别是一些细长棒材、管料以及异型电极,假如选用惯例的办法制取,则技术非常冗杂,材料利用率很低
加热缺陷及控制
2019-03-13 11:30:39
一、过热现象 咱们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械功能下降。
1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时刻过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强耐性下降,脆性改变温度升高,添加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温外表失控或混料(常为不明白工艺发作的)。过热安排可经退火、正火或屡次高温回火后,在正常情况下从头奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传:有过热安排的钢材,从头加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍呈现粗大颗粒状断口。发作断口遗传的理论争议较多,一般以为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口分出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界开裂。
3.粗大安排的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体安排的钢件从头奥氏化时,以慢速加热到惯例的淬火温度,乃至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为安排遗传性。要消除粗大安排的遗传性,可选用中间退火或屡次高温回火处理。 二、过烧现象 加热温度过高,不只引起奥氏体晶粒粗大,并且晶界部分呈现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后功能严峻恶化,淬火时构成龟裂。过烧安排无法康复,只能作废。因此在工作中要防止过烧的发作。 三、脱碳和氧化 钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发作反响,下降了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性下降,并且表面构成剩余拉应力易构成表面网状裂纹。 加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发作反响生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺度精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易呈现淬火软点。 为了防止氧化和削减脱碳的办法有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、选用盐浴炉加热、选用维护气氛加热(如净化后的慵懒气体、操控炉内碳势)、火焰焚烧炉(使炉气呈还原性) 四、氢脆现象 高强度钢在富氛中加热时呈现塑性和耐性下降的现象称为氢脆。呈现氢脆的工件经过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,选用真空、低氛或慵懒气氛加热可防止氢脆。
认识铝型材挤压温度问题
2018-12-20 17:02:55
1.仪器先容细节 在铝型材挤压生产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必须随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操作手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到准确的温度与速度最佳匹配。温度检测分为接触式和非接触式两大类。 2.同行业推广细节 测量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出准确温度。该仪表内定算法即是其特殊补偿运算软件。光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。 3.工艺要求细节 随着挤压速度的加快,型材出模温度将显著升高,当温度超越一定值时,铝材组织性能和表面质量将出现多种标题题目,为此,必须随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。通常铝材挤压生产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。
空调器用铜管技术要求,内螺纹铜管知识概括
2019-03-06 11:05:28
本文空调器用铜管技能要求,对空调器用内螺纹铜管的品种、技能要求、实验办法、查验规矩和标志、包装、运送及储存做了全面归纳,供空调出产厂商参阅运用。
一、引证标准
GB/T 5121-1996
GB/T 5231-1985
GB/T 6397-1986
GB/T 228-1987
GB/T 242-1997
GB/T 244-1997
JIS H3300-1997
GB/T 246-1997
GB/T 8888-1988
GB/T 17791-1999
GB/T 5248-1998
铜及铜合金化学分析办法;加工铜一化学成份和产品形状;
金属拉伸实验试样;金属拉伸实验办法;金属管、扩口实验办法;
金属管曲折实验办法;铜和铜合金无缝铜管;金属管压扁实验办法;
重有色金属加工产品的包装、标志、运送和储存。
金属管清洁度实验办法;铜及铜合金元缝管涡流探伤办法;
二、术语,下列术语和界说适用于本标准
(1)圆度 同一垂直面铜管最大外径与最小外径的差值。
(2)米克重 每 1m 长度内螺纹铜管或许光管的质量。单位:克每米(g/m)(3)清洁度 铜管每平方米内表面积残留物质量。单位: 克每平方米(g/㎡)
(4)内螺纹铜管 外表面润滑,内表面具有必定数量、必定规矩螺纹的铜管。
(5)均匀厚度 指内螺纹铜管按称重法算出相应公称外径的无缝光管的壁厚值。
(6)圆度 同一垂直面铜管最大外径与最小外径的差值(管材任一端面上丈量的最大与最小直径之差)
三、产品分类与命名
1 产品分类
热交换器用铜管的品种及牌号见表 1。 2 表 1 铜管的品种及牌号 GB/T8895 直销方法 铜管品种 铜材称号 牌号 纯铜或许无 直料(L)/ 卷料(LWC) 光管/ 氧铜 内螺纹管 磷脱氧铜 TP2 (Y2)、 软(M) C1220T (OL) Cu-DHP T2 硬(Y)、 半硬 C1100T 轻软质 状况 牌号 状况 软质(O) Cu-ETP ISO1190-1 JISH3300 牌号
2 产品型号命名如下:
(1)卷料内螺纹铜管标识
示例1:内螺纹铜管,外经Φ 9.52mm、底壁厚 0.27mm、齿高 0.16mm、齿数 70、螺旋角 18 度、 直销方法(LWC),牌号 TP2,铜管直销状况 M,履行标准 GB1527。 符号为:内螺纹铜管 Φ 9.52×0.27×LWC 0.16×70×18 TP2M GB1527。
示例2:内螺纹铜管,外经Φ 9.52mm、底壁厚 0.27mm、齿高 0.16mm、齿数 70、螺旋角 18 度、 直销方法(LWC),牌号 C1100T,铜管直销状况 OL,履行标准 JISH 3300。 符号为:内螺纹铜管
(2)卷料光身铜管标识
示例3:光身铜管,外径Φ 9.52mm、壁厚 0.45mm、方法 LWC,牌号 T2,铜管的状况 M,履行标准 GB/T 8895。 3 符号为:光身铜管Φ 9.52×0.45×LWC T2 M GB/T 8895 。
示例4:光身铜管,外径Φ 9.52mm、壁厚 0.32mm、直销方法 LWC,牌号 C1100,铜管的状况 OL,履行标准 JIS3300。 符号为:光身铜管Φ 9.52×0.45×LWC C1100 OL JISH 3300。
四、技能要求
1 外观要求
(1)表里表面要求
管材的表里表面无针孔、裂缝、起皮、气泡、粗拉道、搀杂、海绵、铜粉、积碳层、绿锈、脏污、水珠和严峻的氧化膜(内螺纹铜管内表面齿型均匀、无划伤)。表里表面色彩要求不得呈(灰)黑色、蓝色,呈细微灰黑色时不能被擦除,不能有油污流出。用气吹表里表面不得有粉沫,且吹后表面不得变成白色。不允许存在显着的划伤、凹坑和斑驳等缺点。
(2)管才质量
管材不该有分层和显着呈暗裂状粗燥感。
2 工艺功能要求
(1)压扁实验 调查压扁后的试样,试样不该有肉眼可见的细小裂纹。
(2)扩口实验 铜管进行扩口实验时,从铜管的端部切取恰当的长度作实验,实验成果应契合表 5 的规 定。
(3)管内清洁度表 6 规则 表 6 铜管清洁度 牌号 T2、TP2 外径/㎜ ≤15 >15 清洁度/(mg/㎡) ≤25 ≤38 扩口率/% 30% 35% 冲锥 60° 60° 成果 试样不该发生肉眼可见的裂纹和 裂口 圆度/㎜ ≤0.30 ≤0.40 5
(4)力学功能与晶粒度 铜管力学功能与晶粒度应契合表 7 的规则。 表 7 铜管力学功能与晶粒度 GB/T8895 直销方法 直料(L)/ 卷料(LWC) 铜管品种 牌号 光管/内 螺纹管 T2 M TP2 C1220T (OL) 220~255 状况 牌号 C1100T 状况 轻软质 220~255 0.015~0.040 JISH3300 抗拉强度 MP 均匀晶粒度㎜
(5)曲折实验 铜管在弯心直径为铜管公称外径 1.5 倍的条件下,曲折 180?一次不该发生皱折和裂纹。
(6)涡流探伤查验办法 一切铜管都有必要通过涡流探伤检测。喷墨符号有必要清晰可见。喷墨的长度为 500mm 左右。 喷墨沿铜管圆周散布,且不少于 2/3 圆周。涡流探伤伤点不多于 5 个/1000m。 注:涡流探伤查验喷墨长度与喷墨符号,涡流探伤按 0.3mm 标准孔进行。
(7)化学成份 铜管的化学成分应契合表 8 的规则,一般情况下能够只丈量 Cu+Ag 确保铜管原料。
五、查验办法
1 外观质量 以目视进行查验。
2 结构尺度 结构尺度用相应精度的东西进行查验。
3 功能要求
(1)压扁实验 铜管的压扁实验按 GB/T246 的规则。
(2)清洁度实验 铜管清洁度参照 GB/T
(3)力学功能 6 17791 实验办法进行。 力学功能实验的其他测验办法按 GB228-2002 履行。
(4)均匀晶粒度 铜管的均匀晶粒度参照 YB/T5148、YS/T 347 和 GB6394 进行。
(5)扩口实验 铜管的扩口实验按 GB/T242 的规则。
(6)曲折实验 铜管的曲折实验按 GB/T244 的规则。
(7)米克重 取 1m 左右长度铜管将两端口磨平后,用卷尺丈量长度,用 1mg 精度的天平称重,核算单 位长度的分量,即为米克重;缺乏 1m 的定尺铜管将两端口磨平后,用游标卡尺丈量长度,用 1mg 精度的天平称重,按份额核算单位长度的分量,即为每米克重。
(8)化学成分分析 铜管的化学成分分析按 GB/T5121 的规则。
六、标志、包装、运送、储存 标志、包装、运送、储存应契合 GB/T 8888 的规则。
1 标志
(1)在查验合格的铜管标签上应标示如下标志:供方技能监督部分的检印、合金牌号、规格、直销状况、批号、出产日期、缺点点数、毛重、毛重、履行标准、出产供应商称号、本卷材料的总长度和净分量等。
(2)铜管的包装图示标志及储运标志应按 GB/T 8888 的规则履行。
2 包装
(1)铜管应按照规则的要求进行包装,包装方法用求悉数用通明塑料纸(塑料胶纸)包装,并在最初部位作显着的标识。
(2)直管包装应契合 GB/T 8888 的规则。
3 运送、储存
(1)铜管在运送的过程中不受雨、雪的影响及受潮。
(2)产品应储存在枯燥、通风杰出的仓库中。
(3)铜管运送、储存应契合 GB/T8888 的规则。
钛标准—压力容器用钛及钛合金焊丝
2018-12-18 10:15:53
JB/T 4745—2002 附录D(规范性附录)压力容器用钛及钛合金焊丝 D.1 范 围 D.1.1 本附录适用于钛制压力容器的钨极气体保护焊用钛及钛合金填充丝和熔化极气体保护焊用钛及钛合金焊丝。D.1.2 本附录适用于压力容器用国产钛材的焊接,也可适用于相应进口钛材的焊接。D.1.3 本附录规定了钛及钛合金焊丝(包括焊丝和填充丝)的要求、试验方法、检验规则和标志、包装等。 D.2 合同内容 本附录所列焊丝的订货合同应包括下列内容:a) 焊丝的牌号、状态、直径;b) 产品形式(直段或无支架卷);c) 对残余元素是否有要求;d) 订货重量;e) 本标准及附录的编号;f) 其他需要说明的事项。 D.3 要 求 D.3.1 牌号、状态、直径与产品形式D.3.1.1 焊丝的牌号、状态、直径及其允许偏差应符合表D.1的规定。表D.1 钛焊丝牌号、状态、直径及其允许偏差牌号 状态 直径mm 直径允许偏差mmSTA0R 冷加工态(Y)真空退火态(M) 0.8,1.0,1.2,1.6,2.02.4,3.2,4.0,4.8 ±0.05(直径<4.0)±0.1(直径≥4.0)STA1R STA2R STA3R STA9R STA10R D.3.1.2 焊丝的产品形式分直段和无支架卷两种。D.3.1.3 直段供货的焊丝长度及允许偏差为915mm±6mm,长度有其他要求时应协议解决。D.3.2 熔炼方法和化学成分D.3.2.1 用于制作焊丝的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼,熔炼次数不得少于两次。D.3.2.2 焊丝的化学成分应符合表D.2的规定。表D.2 钛焊丝化学成分牌号 主 要 成 分% 杂 质 元 素% 残 余 元 素≤ %Ti Mo Ni Pd Fe O C N H 单个 总和STA0R 余 — — — ≤0.10 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.015 ≤0.005 0.05 0.20STA1R 余 — — — ≤0.20 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA2R 余 — — — ≤0.20 0.10-0.15 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA3R 余 — — — ≤0.30 0.15-0.25 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA9R 余 — — 0.12~0.25 ≤0.20 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA10R 余 0.2~0.4 0.6~0.9 — ≤0.30 ≤0.12 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20注:当合同中未特别指明时,残余元素包括AL、V、Sn、Mo、Zr、Ni、Cu、Si、Y(该牌号中含有主要成分元素应除去)。合同中未注明时,不提供残余元素的分析结果。D.3.2.3 用户从产品上取样进行化学成分复验时,成品分析的允许偏差列于表D.3。表D.3 钛焊丝成品化学成分分析允许偏差成分元素 规定成分范围% 成品分析允许偏差%Mo 0.2~0.4 ±0.03Ni 0.6~0.9 ±0.03Pd 0.12~0.25 ±0.02Fe ≤0.10或≤0.20 ±0.05≤0.30 ±0.10O ≤0.10 ±0.020.10~0.15 ±0.02≤0.25 +0.03C ≤0.03 +0.01N ≤0.015或≤0.02 +0.01H ≤0.005或≤0.008 +0.002单个残余元素 ≤0.05 +0.02D.3.3 低倍检查 焊丝的横向低倍组织上不应有裂纹、折叠、气孔、分层、缩尾、金属或非金属夹杂物及其他影响使用的缺陷。 3.4 表面与宏观质量 3.4.1 焊丝表面应清洁,无氧化色,不应有裂纹、起皮、折叠、起刺、斑疤和夹杂等,不应有润滑剂和其他外来物质的污染,以及其他影响使用的缺陷。 3.4.2 焊丝应满足在自动或半自动焊接设备中均匀送进的要求。 3.4.3 成卷供货的焊丝缠绕时不应有波浪形、死弯、重叠、并可无阻碍地自由退绕,外端头应有标记,以使方便的找出。 D.4 试验方法 D.4.1 焊丝化学成分仲裁分析方法按GB/T 4698的规定进行。D.4.2 焊丝的尺寸、重量应使用相应精度的量具测量。D.4.3 焊丝的低倍组织检验参照GB/T 5168的规定进行。D.4.4 焊丝的表面与宏观质量的检查采用目视进行。 D.5 检验规则 D.5.1 检查和验收D.5.1.1 焊丝应由供方技术监督部门检验,保证焊丝质量符合本标准的规定,并填写质量证明书。D.5.1.2 需方对收到的焊丝,应按本标准的规定进行复验,如复验结果与本标准规定不符时,应在收到产品之日起6个月内向供方提出。D.5.2 组批焊丝应成批提交检验,每批应由同一牌号、熔炼炉号、制造方法、状态和规格的产品组成。D.5.3 检验项目 每批焊丝均应进行化学成分、尺寸、代倍及表面与宏观质量的检验。D.5.4 取样位置和取样数量D.5.4.1 每批焊丝由成品上任取一个试样进行气体(N、H、O、C)含量的分析,其他成分的含量以原铸锭的分析结果报出。当所使用的铸锭没有分析过残余元素含量时,还应从同一锭号的成品丝材中任意取一个试样进行残余元素的分析。不注明可不分析残余元素。D.5.4.2 每批焊丝任取两卷(或根)分别在每根的两端各取一个试样进行横向低倍组织检查,检验不合格时,该批产品为不合格。D.5.4.3 焊丝应逐根(卷)进行尺寸、表面与宏观质量的检查。D.5.5 重复试验 在化学成分分析检验中,如果有一个分析结果不合格,则从该批焊丝中取双倍试样进行该不合格项目的复验。复验结果若仍有一个不合格,则该批焊丝为不合格。 D.6 标志、包装、运输、储存 D.6.1 产品标志 在已检验的每件(卷)焊丝上应牢固地扎上一个标牌,标牌上应注明牌号、状态、规格、熔炼炉号、批号、净重、生产厂名称(或标识)、本标准呈等。D.6.2 包装、包装标志、运输、储存D.6.2.1 焊丝按标准重量包装时,其实际净重与所示标准重量的差值应在标准重量的10%内,标准重量可按供方习惯,也可双方协议。D.6.2.2 成卷交货的焊丝,无支架卷的内、外直径和卷的宽度可按供方习惯,也可双方协议。D.6.2.3 每件(卷)焊丝用聚乙烯薄膜套好、扎紧后,用木箱包装。产品装箱时,箱内应衬以防潮纸,箱内各件之间须用软材料填实、固定。不同批号的焊丝不得装入同一箱内。D.6.2.4 产品装箱后,在包装箱外壁上应有一清晰、牢固的标记,标记内容有:产品名称、牌号、本标准号、锭号、批号、规格、净重、生产厂名称等。D.6.2.5 产品的其他包装、包装标志、运输和储存等应符合GB/T 8180的规定。D.6.3 质量证明书 每批产品应附有质量证明书。质量证明书应包括产品名称、牌号、锭号、批号、状态、规格、数量(件数、毛重、净重)、合同号、本标准号、生产厂名称与地址、各项分析检验的结果、技术监督部门的印记、检验员印鉴、检查日期、包装日期。 D.7 说明 压力容器用钛及钛合金焊丝也可按GB/T 3623—1998的焊丝技术要求订货,但焊丝的化学成分应符合本附录的要求。 .
如何控制铝离子浓度
2018-12-28 09:57:31
阳极氧化中,按正常工艺条件操作,避免在过高的电流密度和高温下操作,否则铝离子有可能会加速积累。
为避免新配制的阳极氧化溶液因没有铝离子而影响所获膜层的质量,平时更换时最好采取局部更换,如留下l/3或1/4,使更换后的溶液中仍有适当浓度的铝离子存在,若原溶液因被污染而要全部更换的,则可采取以下方法提供一定数量的铝离子。
(1)通电处理。在新配制的溶液温度尚未降到工作温度之前,用废的铝制件或下脚料进行阳极氧化,高温时铝的溶解速度快,通过3~4h即能满足要求。
(2)添加铝粉。配制溶液时加入铝粉2~3g/L,也能满足要求。
温度滴定和氧化铝工业
2019-03-08 12:00:43
温度滴定丈量长期以来都和从铝土矿中提炼氧化铝的出产有关——在传统中被用来测定再循环“拜尔进程”液体中的碱液和铝酸盐含量。不过,这项技能多样性的实质决议了它能够被用在氧化铝精粹的其它重要的出产进程和质量操控范畴。
1.介绍
在温度滴定分析中,滴定剂以安稳的速率被参加,当样品溶液中有未反响的分析物时,放热或许吸热的速率实质上也是安稳。当分析物反响完之后,温度比率的改变阐明滴定的结尾。因为只需温度比率添加或许削减才是重要的,因而没有必要校准热敏电阻(假如需求也能够校对)。并且也没有必要运用气密封接的量热容器;在大多数水溶液滴定分析中,发泡乙稀咖啡杯就能够成为抱负的滴定容器。此外,也能够运用聚烧杯或许小烧瓶。
热滴定是工业出产进程和质量管理方面一项抱负的技能。如前所述,热敏电阻无需校准,并且能一向用下去(只需外面的维护玻璃罩没被打碎或许化学腐蚀)。这种传感器能用于酸碱滴定、氧化复原滴定和络合滴定,还可用于有沉淀物构成的状况。在许多状况下,分析之前也无需稀释样品溶液,也能够很简略的滴定分析非水溶液。迄今研讨的运用办法包含多种职业:采矿、湿法冶金、金属精饰、催化剂、颜料和填料、医药、化肥、石油化工和食物。
尽管热滴定分析的来源能够追溯到20世纪的开始几年[1],可是直到20世纪50年代快速呼应热敏电阻的呈现才使这项技能对实验员发生实践效果。这项技能的第一个实践代表者是Alcan有限公司,是为分析拜尔进程的溶液而开发[2]。
尽管有其他方式,热滴定仪一向都是以惠斯通电桥为电学根底,其间的热敏电阻构成一臂。这样的热滴定仪由三个部分组成:
* 步进式马达驱动的精密滴定泵
* 操控输入输出信号的操控模块
* 一台电脑
2. 运用
2.1.铝酸钠(拜尔进程)溶液的分析。
先用一种铝络合溶液(最好是酒石酸)处理拜尔进程的铝酸钠液体。在络合溶液中的铝酸盐时,溶液中每1mol铝原子就要开释1mol氢氧根离子:
Al(OH)4-+ n(Tart)2- → Al(OH)3(Tart)n2-+OH- (1)
加上现已存在于溶液中的氢氧根离子,用质子(酸)滴定这些氢氧根离子,用热量办法检测结尾。
H++OH- → H2O △H=-56.2 kJ/mol (2)
H++CO32-→ HCO3- △H=-14.8 kJ/mol (pKaH10.3) (3)
因为反响焓的不同大,反响(3)不会发生搅扰。
滴定完碱性离子后,参加氟离子以损坏铝酸盐的络合,每1mol铝原子开释出3 mol氢氧根离子:
Al(OH)3(Tart)n2-+6K+F-→K3AlF6-+n(Tart)2-+3OH- (4)
然后用氢离子滴定这些氢氧根离子,并用相同的热量办法勘探结尾。假如需求有关本办法的文献,能够参阅Van Dalen 和Ward的开始论文[2]。测定了碱性离子和氧化铝的含量之后,就能够很便利的接连测定碳酸盐的含量。尽管反响焓热相对较低,但热滴定仪对分析碳酸氢盐依然有满足的灵敏度。碳酸氢盐的质子化进程为:
HCO3-+H+→H2CO3 → H2O + CO2 △H =-7.66 kJ/mol (6)
可是,本反响的重复性不如反响(3)的好,不能用于液体中碳酸盐含量的分析。图1标明的是拜尔进程溶液的典型的滴定温度图。“y”轴标明溶液温度,用红线标明(直接的发热量)。“x”轴代表滴定剂的体积(mL)。白色曲线代表热曲线的一阶导数曲线。温度的二阶导数曲线(绿色)标明滴定的结尾。从左到右,结尾(白点)别离标明碱性离子、氧化铝、pK 碳酸盐2和pK碳酸盐1的含量。
2.2. 吸湿水分的测定
传统的滴定丈量分析水的办法是卡尔·费休办法。尽管为下降卡尔·费休试剂的毒性和进步安稳性做了许多改善,可是该试剂依然是有害的。并且,这种办法需求一台很准确的仪器并且只限于一些其或许运用的样品。温度滴定法[3]有赖于酸催化的2,2-二甲氧基(DMP)和水之间剧烈的吸热反响[4]。
CH3C(OCH3)2CH3+H2O→ CH3COCH3 +2 CH3OH
这种滴定剂一向都是安稳的,并且毒性很低。样品能够溶解或许悬浮在多种极性溶剂中(不能是或许甲醇,因为是反响物)。
因为反响要求酸性环境,因而只需酸性、中性或弱碱性的样品溶液才干分析。中性或许弱碱性的溶液能够用适宜的有机酸(如甲磺酸)使其变成酸性。合适分析的溶液包含:
·煅烧氧化铝 (Calcined alumina)
·洗过的氢氧化铝(“水合物”)滤饼
·酸洗液(合适分析溶解的固体含量)。
红泥浆增稠剂底流泥浆不合适分析,可是洗过的红泥滤饼则能够分析。
煅烧氧化铝
ISO 办法需求加热到300℃测定其失重,温度滴定是否实质上优于ISO办法现已引起了剧烈的争辩。因为Al(OH)3在300℃左右敏捷分化,因为烧窑精密物的循环而存在于氧化铝中的Al(OH)3将会过错的显现为物质中的吸收的水分。并且,吸收的水分很简略使处于过渡阶段的氧化铝表面羟基化[5],然后在300℃左右去羟基化。因而,用这种办法很难断定真实吸收的水分含量。温度滴定分析只检测游离水而不是“结构水”或许结晶水。这种办法关于以小时为单位的进程操控是适当抱负的,因为这种办法只需花费大约一分钟。也合适研讨矾土从精粹窑经过仓储、转运、熔炉里的枯燥到熔炉的进程不断改变的性质。
洗过的水合物(Washed hydrate)
水合物滤饼的含水量一般能够经过在105或许110℃ 加热后的失重来断定。假如温度超越此限Al(OH)3的分化动力学增加很快,因而超越110℃是十分不明智的,因而因为Al(OH)3的分化而构成的失重会被过错地认为是吸收的水分。较低的加热温度就会相应的要求延伸加热时刻(2-4个小时,依据精度要求而定)。如此长的分析时刻,很难严密的操控过滤器的功能,因而窑料质量或许因而改变。因为Al(OH)3上附着的水分呈弱碱性,或许需求向样品中参加少数的甲磺酸使溶液成酸性以便分析。
因为在预熔剂溶液中存在铵、锌混合物,咱们又将面对一项应战。假如用NaOH作滴定剂,就有或许发生锌铵络合物搅扰的问题。这使咱们想到一种遍及用于肥料工业的办法或许用得上,其间包含铵同甲醛反响生成和酸:
4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O
已然铵被损坏而锌又开释出来(从化学含义上说构成酸等同于铵),那么咱们就有或许用一次滴定分析铵(酸)、Fe2+和Zn2+的混合溶液。分析酸洗混合溶液中的Fe2+ 浓度要独立运用重铬酸盐滴定。图3标明的是分析铵、Fe2+和Zn2+混合溶液含量的一阶和二阶导数滴定曲线。测定预熔剂溶液中的酸容量就足以证明用作滴定剂是一种简略的温度滴定法。
2.3. 比表面积的测定
用BET法测定氧化铝的比表面积是产品认证的工业标准办法。尽管自动化设备现已大大减轻了这项分析的艰巨性,但依然需求娴熟的操作技能、长时刻的液体和气体氮的现场直销、一起还要花很长时刻才干获得成果。这些特色并不是一个现代进程操控办法所应该具有的。在研讨温度滴定分析催化剂活性的运用中,人们现已在氧化铝表面酸位密度和BET断定的比表面积之间建立了很好的相关性。
温度滴定办法分析酸位是经过把矾土悬浮在非极性溶剂(如或)中,用无水n-丁胺作滴定剂。滴定时刻是不到一分钟。有依据标明滴定曲线自身也能给出有关催化剂活性的信息,“好的”催化剂和“坏的”催化剂就能够分辩出来。这种办法或许在猜测熔炉枯燥进程中矾土等级方面(the dry scrubbing performance of smelter grade aluminas)有协助效果。
2.4. 工厂酸洗液中真实的游离酸的分析
当矾土精粹厂用机械除垢没有本钱效益或许不或许,用碱性清洗液又不能见效的时分,就有必要运用酸洗了。酸性溶液(主要是硫酸)在要除锈的设备内部循环活动直到彻底除锈。本钱和环保要素要求:在中和残渣中的剩下碱性物质和溶解设备中的铁、铝和其它阳离子构成的酸液浓度下降,有必要参加新鲜的酸液。监控酸洗液液的浓度是适当重要的:一方面是坚持效能,另一方面是避免对出产设备器壁和管道壁过多的腐蚀。一般人们用带指示剂的简略酸碱滴定来到达这个意图,也有时分用带pH传感器的电位滴定。 两种办法都不能满足地差异溶液中的游离质子和金属阳离子的水合离子,特别是Fe(H2O)63+和Al(H2O)63+,因而是不齐备的。这些离子的水解pKa值(别离约为2和3)太低,以至于用传统滴定办法无法将其和“游离酸”差异开来。可是温度滴定分析在金属精饰职业界许多类似的运用证明是可行的。
铝型材挤压温度在线监测方案
2019-01-14 11:16:06
1.工艺要求 通常铝材挤压生产中,较大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。随着挤压速度的加快,型材出模温度将显著升高,当温度超越一定值时,铝材组织性能和表面质量将出现多种问题,为此,必须随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的较佳匹配。 2.仪器介绍 温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝挤压生产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必须随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操作手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到准确的温度与速度较佳匹配。此时,往往是机手通过以往经验,目视检查型材表面质量,结合温度检测来决定型材挤压速度,人的操作不稳定性也就导致产品的质量与产量的不稳定。 为消除上述常规的热电偶接触方式来检测弊病,许多工厂开始寻找在线及时温度检测方法,因生产的特点确定了在线监测只能采用非接触方式检测。目前较为成功使用的是红外线温度检测仪。其原理是一切物体都辐射红外线,红外辐射能量的大小及其按波长的分布,与物体表面温度有密切关系,因此通过测量红外测温,能准确地测定它的表面温度。一般物体,其发射率稳定,用红外辐射测温仪测量目标的温度时,测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,就能计算出被测目标的温度。 针对铝合金型材而言,由于其发射率低,波动变化大,导致红外辐射波动大,加之环境中烟尘影响,型材出模后晃动,采用传统的单波长测量无法得出准确的温度。要得到准确地测量温度,则必须使用多波长方式测量,对其变化的发射率配合以特殊的运算补偿,方可解决。其补偿运算方式必须要考虑到型材截面形式及合金成分的变化。 我们针对目前多种红外测温仪进行了现场实测试验,发现许多红外测温仪自称能检测铝型材,其实只能检测某些简单截面形式的型材,仅克服了铝材因表面光亮导致发射率偏低的情形,当型材外截面变化时,必须手动设置仪表的参数,方能得到准确的温度值,并不能依实际情况进行参数智能修正,故而使用范围较窄。这其中有个关键问题,是此类测温仪未采取有效措施消除因铝材截面形状改变,自身多次反射其辐射能量而导致的干扰,尤其是针对鳍片较多或有沟槽的型材,此干扰很明显。经对比测试,目前真正可用于铝挤压在线检测,只有那些设有专门的软件,对上述干扰进行有效过滤或抑制的红外测温仪。 3.同行业推广 现我司使用的红外测温仪表即采用多波长检测方式,该仪表红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法即是其特殊补偿运算软件。测量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出准确温度。 4.总结 上述补偿运算是基于大量的型材实际生产数据而做出的经验模型,实质是针对不同型材、不同工况下,收集起的完整有效数据库,使用时,将检测到的信号与数据库内给定的数据进行综合对比,从而能准确判断出被测量的型材表面温度。此运算中又配以高信号稀释因数,有效克服了红外测温仪光学系统因镜头脏污、烟雾、水汽导致的衰减,适应各种截面形式,尤其是多鳍片形式,提高抗干扰能力,同时为使用者的维护保养给予智能提示。
如何控制铝离子浓度?
2018-12-11 14:35:52
阳极氧化中,按正常工艺条件操作,避免在过高的电流密度和高温下操作,否则铝离子有可能会加速积累。 为避免新配制的阳极氧化溶液因没有铝离子而影响所获膜层的质量,平时更换时最好采取局部更换,如留下l/3或1/4,使更换后的溶液中仍有适当浓度的铝离子存在,若原溶液因被污染而要全部更换的,则可采取以下方法提供一定数量的铝离子。
(1)通电处理。在新配制的溶液温度尚未降到工作温度之前,用废的铝制件或下脚料进行阳极氧化,高温时铝的溶解速度快,通过3~4h即能满足要求。
(2)添加铝粉。配制溶液时加入铝粉2~3g/L,也能满足要求。
硫脲浸出矿浆浓度、温度和压力
2019-02-28 11:46:07
使用酸性液浸出金、银的作业一般是在室温文常压下进行。实验也证明,金、银的初始溶解速度随作业温度的进步而加快。但温度的进步会使溶液中的氧化速度加快,而使金、银的溶液速度随时刻的延伸急剧下降。当温度升高至100℃左右时,会剧烈氧化而失效。故提金的作业温度首要取决于的稳定性,尽量削减在浸金过程中的丢失。到目前为止,大多数研讨者以为应在低于或等于25℃的条件下进行。但也有人以为,这一温度上限纷歧定是最佳的。且据R.G.舒尔策的研讨,德国SKW公司的办法是将矿浆加热至40℃,以加快的氧化,并通入适量SO2操控矿浆中总量的50%坚持二硫甲脒状况,它可使贵金属到达最大的溶解速度,的消耗量也可降至吨矿0.57kg。
浸出矿浆的浓度一般选用固液比1∶2。但当处理含很多矿泥的粘性氧化矿浆时,也可将固液比恰当进步。
温度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
假如温度处在不影响金溶解作业的答应改变范围内,反应物浓度将随温度和分散率的添加而添加,温度每添加10℃,反应物浓度约增大20%。也就是说,进步温度可加快化学反应速度。即温度每升高10℃,分化速度添加近两倍。但费事的是,添加温度会影响氧的溶解度。当矿浆温度挨近100℃时,氧的溶解度已降到近于零。总的来说,金的最高溶解速度在温度约85℃(图1)时到达极限,如温度再增高,就会因氧的溶解度削减而下降金的溶解速度。且为了进步矿浆温度需耗费很多燃料,而会添加化作业的本钱。特别是跟着矿浆温度的升高,会增大溶解贱金属的速率,加快碱金属和碱上金属的水解,形成耗费量的添加。这些不良影响,是添加矿浆温度以进步金的溶解速度和缩短化时刻所赔偿不了的。因而,除冰冷区域在冬天为了不使矿浆冻住而采纳保温办法的加温外,一般均在不低于15~20℃的常温条件下进行化。图1 温度对金在0.25%KCN溶液中溶解速度的影响
典型的分散控制过程中,金、银的分化活化能范围在8.37~20.93kJ(2~5千卡)/mol(分子)之间。
铝型材挤压温度方案要求细节
2018-12-20 17:02:55
1.仪器先容细节 温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝型材挤压出产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必需随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操纵手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到正确的温度与速度最佳匹配。 2.工艺要求细节 通常铝材挤压出产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。跟着挤压速度的加快,型材出模温度将明显升高,当温度超越一定值时,铝材组织机能和表面质量将泛起多种题目,为此,必需随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。 3.同行业推广细节 光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经由放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法等于其特殊补偿运算软件。丈量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出正确温度。
如何控制铝箔生产质量
2019-01-02 15:29:22
通常认为铝箔轧制的三要素为设备、轧制油和操作工艺:在装机水平一定的情况下,轧辊的质量是一个重要的设备因素。铝箔的轧制工艺,如辊辊型及表面粗糙度、道次加工率、轧制速度、张力、轧制油理化指标等都会影响轧制过程的稳定性和成品的质量,各因素之间有密切的联系和影响。
铝箔的表面质量控制由于铝箔轧机与冷轧机的设备性能、轧制上艺、轧辊参数、控制方式等有一定的差异,使得冷轧成品道次与箔轧第一道次的轧制衔接特别重要。箔轧第一道次要控制合理的道次加工率,才能保证后续的轧制顺利进行。轧制参数均衡,可获得较好的铝箔表面、板形。箔轧的第一道次加工率—般控制在50%以下。中间道次加工率可大些,但成品道次加工率需减小,控制在50%以下,以保证成品良好的扳 形利表面质量。作为装饰材料,还要美观、表面洁净、无条纹。
成品板形控制只有提供较好板形的铝箔,才能满足铝箔在彩涂和复塑过程中不起皱、与塑料均匀复合。找公司的1#铝箔轧机带有板形自动控制系统.对控制板形较有利,配合一定的轧制工艺参数,即可获得满意的板形;2#铝箔轧机未配板形仪,成品道次轧制时主要依靠操作技能和直接观察板面来控制板形,其轧制参数与1号轧机的有一定的区别,尤其表现在轧制力和前后张力上。
表面带油控制铝塑复合装饰用铝箔表面带油时,无法与塑料 复合,尤其是作底板的铝箔,用户为了降低成本,基本不通过清洗的工序。 —些小企业甚至连面板用的铝箔也不清洗,这样对铝箔的表面提出了更高的要求:在箔轧过程中我公司采取厂以下除油措施:
(1)制定合理的轧制工艺参数,适当地降低轧制速度;(2)使用较小粘度的轧制油,合理控制轧制油添加剂的含量;(3)选择合理的轧辊磨削参数;(4)对铝怖轧机的除油装置进行厂改进,同时刮轧制成品道次时还采用了外加风力和隔离装置等除油措施。
锡铅合金焊料的温度要求
2018-12-19 09:49:50
无铅焊料的熔点要低,尽可能地接近63/37锡铅合金的共晶温度183℃,如果新产品的共晶温度只高出183℃几度应该不是很大问题,但目前尚没有能够真正推广的,并符合焊接要求的此类无铅焊料;另外,在开发出有较低共晶温度的无铅焊料以前,应尽量把无铅焊料的熔融间隔温差降下来,即尽量减小其固相线与液相线之间的温度区间,固相线温度最小为150℃,液相线温度视具体应用而定(波峰焊用锡条:265℃以下;锡丝:375℃以下;SMT用焊锡膏:250℃以下,通常要求回流焊温度应该低于225~230℃)。
含氰废物污染控制标准
2019-03-13 09:04:48
1 主题内容与适用范围 1.1主题内容本标准规则了含废物污染操控的分级办法和含废物污染操控标准值,以及含废物的处置与监测办法。1.2 适用范围本标准适用于任何过程中发生的含废物。2 引证标准GB 5086 有色金属工业固体废物浸出毒性实验办法标准GB 7486 水质 的测定 榜首部分:总的测定3 术语3.1 含废物指任何过程中发生的含固态或半固态废物,包含尾矿、废渣、污泥和尘渣等。3.2 废物含量指废物在浸出液中总的浓度。4 标准分级含废物污染操控标准分为两级。4.1 榜首级指本标准施行之日起,新建、扩建、改建的企事业单位应履行的标准。4.2 第二级指本标准施行之前,已有企事业单位应履行的标准。5 标准值含废物污染操控标准 (mg/L)项 目 榜首级 第二级 废物含(以CN-计) ≤1.0 ≤1.5 6 含废物的处置6.1 一般含废物的处置凡契合表中标准值的含废物,归于一般含废物,可在环境保护部分同意的场所堆积。6.2 有害含废物的处置凡大于表中标准值的含废物,归于有害含废物,应在具有防水、防渗、防扬散、防丢失的专用处置场所堆积,并建立显着符号。运送此类废物要恪守公安交通部分 的有关规则。7 标准施行7.1 本标准由各级政府环境保护行政主管部分担任监督与施行。7.2 本标准不能满意当地环境保护要求时,省、自治区、直辖市人民政府能够拟定严于此标准的当地含废物污染操控标准,并报国务院环境保护行政主管部分存案。8 监测办法8.1 取样与制样见附录A。8.2 含水量测定依照GB 5086中的有关章节进行。8.3 浸出液的制备见附录B。8.4 总的测定依照GB 7486规则进行。附录A 取样与制样(弥补件)A1 取样A1.1 出产线上取样。应在废物排出口,每天取样一次,取样量2kg。接连取样三天,混合均匀后,取2kg作为试样。A1.2 废物堆取样。在堆的顶、中、底三部位的断面,每个断面周边上设等距离的四个采样点,在每点离表层30cm深处采样1kg。混合均匀后,取2kg作试样。A1.3 污泥地取样。在污泥堆积池的四周及中心设5个取样点,各取0.5kg。混合均匀后,作为试样。A2 制样大块试样经破碎后,使之悉数经过5mm筛孔,混合均匀后,装入聚乙烯塑料瓶中备测定用。附录B 浸出液的制备(弥补件)B1 浸出用水用0.1mol/L溶液调理蒸馏水pH值为8-9。B2 浸出液的制备称取试样100g(以干渣重量计)于2L聚乙烯塑料瓶中,参加浸出用水1000mL(包含试样的含水量),密塞,在振动器上振动4h(振动频率100-120次/min),放置,待弄清后,用0.45um滤膜过滤,弃去初滤液30mL后,搜集其他滤液于塑料瓶内。浸出液中的测定应在当天进行,假如不能及时测定,应参加固体,使滤液pH值至12,放入4C冰箱内保存。附加阐明:本标准由国家环境保护局提出。本标准由湖北省环境监测中心站担任起草。本标准由国家环境保护局担任解说。 .
6063铝合金成分含量控制
2018-12-27 16:25:55
6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。因此,优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。
1 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金,Mg和Si是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量(质量分数,下同)。 1.1 Mg的作用和影响 Mg和Si组成强化相Mg2Si,Mg的含量愈高,Mg2Si的数量就愈多,热处理强化效果就愈大,型材的抗拉强度就愈高,但变形抗力也随之增大,合金的塑性下降,加工性能变坏,耐蚀性变坏。 1.2 Si的作用和影响 Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在,以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加,合金的晶粒变细,金属流动性增大,铸造性能变好,热处理强化效果增加,型材的抗拉强度提高而塑性降低,耐蚀性变坏。
2 Mg和Si含量的选择 2.1 Mg2Si量的确定 2.1.1 Mg2Si相在合金中的作用 Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出,并以不同的形态存在于合金中: (1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点,是一种不稳定相,会随温度的升高而长大。 (2)过渡相β’ 是β’’由长大而成的中间亚稳定相,也会随温度的升高而长大。 (3)沉淀相β是由β’ 相长大而成的稳定相,多聚集于晶界和枝晶界。 能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时侯,将β相变成β’’相的过程就是强化过程,反之则是软化过程。
2.1.2 Mg2Si量的选择 6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。参见图1[1]。当Mg2Si的量在0.71%~1.03%范围内时,其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高,但变形抗力也跟着提高,加工变得困难。但Mg2Si量小于0.72%时,对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品,抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时,合金的塑性有降低趋势。 GB/T5237.1—2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa,T6状态型材σb≥205MPa,实践证明.该合金的 最高可达到260MPa。但大批量生产的影响因素很多,不可能确保都达到这么高。综合的考虑,型材既要强度高,能确保产品符合标准要求,又要使合金易于挤压,有利于提高生产效率。我们设计合金强度时,对于T5状态交货的型材,取200MPa为设计值。从图1可知,抗拉强度在200MPa左右时,Mg2Si量大约为0.8%,而对于T6状态的型材,我们取抗拉强度设计值为230 MPa,此时Mg2Si量就提高到0.95%。
2.1.3 Mg含量的确定 Mg2Si的量一经确定,Mg含量可按下式计算: Mg%=(1.73×Mg2Si%)/2.73 2.1.4 Si含量的确定 Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1.73 ,所以基本Si量为Si基=Mg/1.73[2]。 但是实践证明,若按Si基进行配料时,生产出来的合金其抗拉强度往往偏低而不合格。显然是合金中Mg2Si数量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si,例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物。所以,合金中必须要有过剩的Si以补充Si的损失。合金中有过剩的Si还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时,Si还能降低Fe的不利影响。但是由于Si会降低合金的塑性和耐蚀性,所以Si过应有合理的控制。我厂根据实际经验认为过剩Si量选择在0.09% ~0.13%范围内是比较好的。 合金中Si含量应是:Si%=(Si基+Si过)%3 合金元素控制范围的确定 3.1 Mg的控制范围 Mg是易燃金属,熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差,但不能放得太宽,以免合金性能失控。我们根据经验和本厂配料、熔炼和化验水平,将Mg的波动范围控制在0.04%之内,T5型材取0.47%~0.50%,T6型材取0.57%~0.60%。 3.2 Si的控制范围 当Mg的范围确定后,Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。因为我厂控制Si过为0.09%~0.13%,所以Mg/Si应控制在1.18~1.32之间。 图2示出了我厂6063铝合金T5和T6状态型材化学成分的选择范围。图中示出了过Si上限线和下限线。若要变更合金成分时,比如想将Mg2Si量增加到0.95%,以便有利于生产T6型材时,可沿过Si上下限区间将Mg上移至0.6%左右的位置即可。此时Si约为0.46%,Si过为0.11%,Mg/Si为1.
4 结束语 根据我厂的经验,在6063铝合金型材中Mg2Si量控制在0.75%~0.80%范围内,已完全能够满足力学性能的要求。在正常挤压系数(大于或等于30)的情况下,型材的抗拉强度都处在200~240 MPa范围内。而这样控制合金,不仅材料塑性好,易于挤压,耐蚀性高和表面处理性能好,而且可节约合金元素。但是还应特别注意对杂质Fe进行严格控制。若Fe含量过高,会使挤压力增大,挤压材表面质量变差,阳极氧化色差增大,颜色灰暗而无光泽,Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。实践证明,将Fe含量控制在0.15%~0.25%范围内是比较理想的。