一、铝合金熔铸技能新开展     近年来，铝合金熔铸设备的开展趋向大型、高效主动化，熔炼炉遍及选用顶开盖圆形炉替代矩形炉，缩短了炉料加料时刻，减轻了装料劳动强度，改善了炉料在炉内散布的均匀性，并多选用大容量熔炼炉和静置炉。熔炼炉的最大改善在焚烧体系：一方面选用中、高速烧嘴（燃速30～300m/s），另一方面遍及选用余热收回设备－换热器，收回一部分余热，预热助燃空气。     详细一些新技能如下：     （一）熔体净化技能：该技能的开展首要是在线处理技能的广泛运用的溶体在线处理体系就是除气、除渣手法在熔体供流过程中的归纳运用，下面举几例阐明：     美国凯撒铝业公司：静置炉→（Al－Ti－B）→SNIF→过滤板→玻皮过滤→铸造。     澳大利亚：Lomalce静置炉→（Al－Ti－B）→玻皮过滤→Alpur→玻布过滤→过滤板→铸造。     我国西南铝加工厂：静置炉→（Al－Ti－B）→DAC预处理→MINT→玻皮过滤→铸造。     （二）熔体测氢技能：先进的熔体能较可靠地把握到熔体中的氢含量，现在国际上最先进的铝熔体测氢仪仍是Alcoa TelegasⅡ仪器、加拿大ALSCN仪器、日本往友金属公司SLM仪器，但此三种仪器存在陶瓷探头易断，探头报价昂贵的弊端，西南铝业加工厂开发的ELH－Ⅲ型测氢仪及其在此基础上完成了改善的HAD测氢仪。     （三）铸造技能：铝及铝合金半接连铸造最先进技能是电磁铸造，可调结晶器的开展也是铸造技能开展的一个新趋势。     （四）晶粒细化处理技能：首要选用Al－Ti二元合金和Al－Ti－B三元中间合金作为晶粒细化剂运用。     （五）铸锭技能进步。（1）电磁铸造；（2）气滑法；（3）同水平铸造；（4）气体加压热顶铸造法；（5）CO2冷却法；（6）胶囊刮水；（7）电磁拌和。     二、轧制技能新开展     轧制技能新开展如下：     （一）板凸度、板形操控技能参见表1。 表1  首要的板凸度、板形操控新技能名 称原理及特色HC轧机（六辊） VC轧辊 TP轧辊 CVC轧机 中间辊移动，增大作业辊的弯辊作用，进步凸度操控作用  用油压调整支承辊，增大作业辊的变形及弯辊作用，进行凸度操控  经过带锥度活塞的揉捏量，改动支承辊的凸度，进步弯辊作用，施行凸度操控  左右移动被研磨成特殊的S形曲线的作业辊，进行凸度操控     （二）高速轧制技能：跟着板材的薄板化以及带卷的大型化，为保证进步出产率，活跃推动冷轧机的高速化，轧制作度现已达2000m/min。     （三）接连轧制技能：就铝连铸工艺而言有两种：（1）连铸连轧法；（2）连铸法。     三、揉捏技能新开展     现在，揉捏新技能首要仍是反向揉捏、等温揉捏和Conform接连揉捏以及Castex接连挤铸技能。     四、铝箔出产技能开展     铅箔出产技能开展如下：     （一）轧速高，现在已超越1500m/min。     （二）坯料卷大，现在已达25t卷重。     （三）机械和主动化：铝材厚度主动操控，卷材主动传送，断带主动泊车，快速换辊等。     （四）新式光滑剂：现在遍及选用低闪点轻矿物油加以不同浓度高分子添加剂。     五、新产品     （一）泡沫铝合金     该合金是新式建筑装修材料，高档包装材，运用直接发泡法或粉末限制＋高温发泡制成的泡沫铝，质轻、耐热、不燃、隔音、隔热、耐蚀、抗电磁波搅扰，可用作建筑物表里隔墙、幕墙、屏蔽墙、天棚、地板及高档包装材料。     （二）蜂窝结构铝合金复合板     它是抱负的外墙装修材料，由内层为铝箔、玻璃钢或纸质蜂窝，外层为铝合金薄板复合而成的高档装修板。     （三）铝塑复合板、复合管      选用可塑聚乙烯为基板，以铝箔铝板的面板和底板经过必定的工艺复合而成，并经过表面处理，使其质轻，耐腐蚀、防火、防潮、可曲折、易施工、漂亮典雅光泽美丽，广泛用于建筑墙面、柱面、角面装修、装模；铝塑复合管首要用于工业建筑水管、煤气管。     （四）铝空气电池     作为电动轿车（抱负交通工具）候选电源之一的铝－空气电池（极板材料），美国电技能公司已在小轿车进步行了成功试用。     （五）轿车用铝     据美国铝业协会查询，到2005年，全球轿车耗铝量将达1000万t，是现在的3倍。     （六）超塑性铝合金     超塑性铝合金于20世纪60年代初初次研讨，首要是一些共晶铝合金或共析铝合金，现在已开宣布的工业用、具有优秀耐腐蚀性的超塑性铝合金正引起人们注重。     （七）铝－锂合金     Al－Li合金在宇航工业中到达减轻结构分量的功用，拓荒了宇航工业新的合金系，该合金首要成分参见表2。 表2  铝－锂合金的成分          （%）合 金类 型国 家平 均 成 分LiCuMgZn其他1230 2020 1420 1421 1450 2090 1440 8090 2091 － － － －铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 铸锭冶金 粉末冶金 粉末冶金 粉末冶金 粉末冶金  原苏联 美 国 原苏联 原苏联 原苏联 美 国 原苏联 美 国 法 国 原苏联 原苏联 原苏联  1.2 1.2 2.1 2.1 2.0 2.3 2.4 2.5 2.0 3.5 3.2 － －5.2 4.5 － － 3.0 2.7 1.6 1.3 2.2 － 2.1 － －－ － 5.5 5.2 － 0.25 0.9 0.8 1.5 5.5 － － －－ － 0.12 0.12 0.11 0.12 0.15 0.12 0.10 0.10 0.20 － －Mn、Cd Mn、Cd － Se － － － － － － － B Be     （八）易拉罐坯料     3004、5082、5042铝合金的特薄带材。     1、铝合金功用摸技能     铝合金功用膜技能有：      （1）计算机磁盘膜片：2太阳能热水器的光/热转化膜；（3）电/色转化膜；（4）绝缘膜；（5）耐磨光滑膜；（6）反光镜膜。     2、铝镁合金基电子器材封装复合材料     因为铝镁合金基复合材料密度小，可使器材质量大幅下降，导热率比铁镍合，线膨胀系数小，并且是可控的，抗腐蚀性强，有很大运用出路。     3、电子仪器用铝的开发     电子仪器用铝开发如下：     （1）磁盘基板是安装了磁膜的基盘，现在已实用化，表3列出了磁盘用基板的铝合金成分，运用了高纯铝锭作基体及选用了最严厉处理的Al－Mg合金。 表3  磁盘基板用铝合金化学成分         （质量分数/%）合 金FeSiCuMgMnCrTiAl用处AA5086 NIM5086 NIMM4M NLMS磁盘外壳c3M0.40 0.08 － 0.0040.50 0.05 ＜0.06 0.0050.10 0.03 0.10～0.02 0.0013.50～4.50 3.50～4.50 3.70～4.70 3.70～4.700.20～0.70 0.20～0.30 － －0.05～0.25 0.05～0.10 － －0.15 0.03 － －其他 其他 其他 其他  通用 镀Ni＋P 阳极氧化喷镀     （2）感光磁鼓。电子照片式复印机和激光印刷机的感光鼓支承体用铝合金管，铝磁鼓加工办法及其所用合金参见表4。     （3）包铜箔的铝压层板：包铜箔铝压层板及加工成的印刷线板具有散热快、加工性和电子屏蔽作用等特性。     4、电工铝材     铝用作导体始于1876年，欧美发达国家1995年往后将铝用作配电线，我国电工部分用铝量约占全国铝耗费量的1/3，由此可知，开展电工铝材，很多发起以铝代铜具有很大经济价值。     5、通信工程用铝材     现在，车辆用的电子通讯设备，例如车用收音机、电话机、计算机和无线电收发机等需求量进一步添加，为减轻车体质量、节约能源和便于高速化，必定很多运用轻质铝合金材料，铝材在通讯方面的典型运用如下： 表4  铝磁鼓加工办法感光体称号磁鼓尺度铝磁鼓加工办法a－SiΦ80～120，t4～5.5合 金加工工序OPCΦ30～80，t0.6～1.5高纯基体合金 S3M M4M 3F03 6763揉捏－拉拔－车削（粗车－镜面）    5805 1050 3003 6763揉捏－拉拔－变薄拉伸－车削5805 3003 1070 1050揉捏棒、板－型芯冲压－变薄拉伸－车削1050 1100 3004板－冲压－深拉伸－冷锻－变薄拉伸SeCdsΦ75～250，t1.2～63003 6063揉捏（芯轴、孔）拉拔车削     （1）天线：大多数通讯卫星、飞机导航的天线是LD31合金揉捏型材与LF2合金板材制作的，首要原因是这两种合金抗蚀性好，导电性好，具有中等强度。通讯配备是往后迅速开展的工业范畴，铝材在这些方面的用铝量将会越来越多。     （2）波导管：电视广播和飞机均匀微带电波，需用波导管，一般制成矩形截面管，波导管需求杰出的导电性、耐蚀性、切削性、焊接性和尺度精度。可用L2、LF21与LD31合金揉捏，并进行铬酸阳极氧化处理或涂防蚀材料。     波导管出产工艺流程如下：机械加工→脱脂处理→腐蚀→去污→电镀锌酸盐→电镀电解铜→电镀焦磷酸铜→电镀表面维护金属→拼装→调整。     （3）光学多面体：光学多面体首要用在激光印刷机上，后来又用于计测及图画处理等方面，一般选用8、10、12面铝合金旋转多面体镜，作为光学多面体超精细车削材料，已研制成高统一计划的Al－Mg合金。     （4）电容器：铝的箔材、薄板与线材用于电解容器、纸质电容器以及有机薄膜电容器工业，这些铝制电容器广泛用于各种家用电器、音响设备、磁带、录像机、照明用具。电子乐器、光学仪器、通讯器材、办公用品、轿车和自控范畴。     6、轿车车辆用铝材的开展     国际高速工业化进程加快了能源危机，轿车工业为了削减汽油耗费，提出了轿车轻量化计划，所以轿车用铝材以及轿车工业以铝代铜计划日趋老练，别的，从进步轿车行进功能、乘客的舒适性和安全性来看，轿车铝化是必定趋势，因为铝材是轿车轻量化的抱负材料，因而，轿车铝化成为国际性的课题。     为了大幅度减轻车重，人们研讨的焦点会集在占车重份额大的车身（约30%）、发动机（约18%）、传动系（约15%）、行走系（约16%）、车轮（约5%）等钢铁零部件的铝化上。     7、铁道车辆用铝     跟着科技进步和经济开展，对铁道车辆提出了高速化，大型化、轻量化的要求，也为铝合金开展发明了条件。在铁道车辆中，铝合金首要用作车体结构，在铝合金车体中，型材约占总量的70%，板材约占27%，铸锻件占3%左右。铝合金构件在地铁车辆上也获得了广泛的运用，不少国家都运用了半铝或全铝车体，此外铝制敞篷车也得到了开展。     8、铝材在包装业的运用     铝材在包装业的运用极为广泛，饮料、卷烟、食物、化妆品和医药等的包装每年都运用很多铝板和铝箔，现在国际馐业用铝量占悉数铝消费量的20%，我国包装业用铝权占消费量的5%，1986年以来，每年包装业用铝6万t左右，用得较多的是易拉罐和烟草业。1995年和2000年我国包装业用铝量见表5。 表5  1995年2000年我国包装业用铝量            （万t）品 种1995年2000年品 种1995年2000年易拉罐 卷烟包装 软包装 药品包装4.4 3.8 0.65 0.156.0 4.4 0.8 0.23糖块包装 其 他 合 计  0.1 1.1 10.2  0.32 1.32 13.07

为了进步铝合金铸锭质量，我公司从国外引进了一套新式铝熔铸机组。它包含：25 t圆形燃油（柴油）熔炼炉及倾翻式保温炉，一台双转子气体精粹设备（ALPUR），液压式半接连铸造机及相关自动操控体系。该双转子气体精粹设备在去除铝熔体中的气体、夹杂物和某些有害元素方面有较高的功率。本文就这方面作扼要介绍。　　1　25 t燃油熔炼炉中铝熔体的氢含量 　　25 t燃油熔炼炉焚烧热功率高，熔化速度快，污染性小，温度可自动操控。可是因为柴油焚烧使炉气中的水分压高，水分与Al反响发生H2（3H2O＋2Al＝Al2O3＋3H2），氢经过物理吸附、化学吸赞同涣散进入铝熔体。燃油火焰炉炉气中的水分压为7.3×10-3MPa，炉气中的水分压越大，铝熔体中所吸收的氢越多。以熔炼6061铝合金为例，燃油火焰炉熔炼的熔体中氢含量高达0.296 mL／（100 g Al）。因而，必须在保温炉与铸造机之间的出产线上配率备功率较高的除气设备。 　　2　ALPUR除气设备的作业原理 　　（1）ALPUR是双转子气体精粹设备，经过转子吹出精粹气体，凭借旋转喷嘴发生细小气泡。旋转喷嘴由石墨制成，在喷嘴结构设计上考虑了气泡均匀的喷出，还运用旋转的叶轮打碎气泡，添加气泡与铝熔体的触摸面积和触摸时刻，进步净化铝熔体的作用。因为铝合金熔体黏性大，假如出气孔直径太大则简单粘铝而阻塞气孔，依据气体的流量和熔池内金属熔体的压力，核算得出转子气孔的直径为2 mm可确保净化处理作用。 　　（2）ALPUR自身带有两个加热器，用于在注入铝熔体之前预热容器，并可依据所铸合金的特色坚持或进步熔体温度。 　　（3）在炉子出口的铝熔体中含有必定量的杂质（氢、碱性金属、夹渣），这些杂质将在ALPUR除气净化设备中被除掉。 　　ALPUR的处理工艺是根据气体漂浮原理。滚动体把慵懒气体或慵懒气体和的混合气体以细小气泡喷发而且均匀散射到熔体中，这些气泡呈上浮趋势，经过以下方法完结净化铝熔体： 　　①将氢溶解和吸附到气泡中的方法去除氢；②碱性金属与氯进行化学反响生成氯盐来去除碱性金属；③夹渣由气泡捕捉，较大的夹渣与气泡磕碰被捕捉；较小的夹渣经过气泡径向截面捕捉。然后夹渣随气泡上升至表面构成浮渣，见图1。图1 ALPUR熔池净化铝熔体示意图 　　3 ALPUR除氢净化设备的气路体系 　　ALPUR除氢净化设备的气路首要包含具有两个室的气盘。 　　（1）慵懒气体室：①慵懒气体处理回路体系；②慵懒维护气体回路体系；③充气密封回路体系；④气动阀门操控回路。 　　（2）室（当运用慵懒气体和的混合气体时）：①回路体系；②冲刷回路体系。 　　上述体系中，有维护铝熔体防止其氧化的维护体系；有除氢、除渣的净化体系；有防止气路阻塞，进步出产功率的维护体系；有防止气源呈现毛病时保持设备使其不受损坏的辅佐体系。 　　4 喷头转速和气体流量对铝熔体净化作用的影响 　　（1）喷头转速 　　旋转喷头在滚动过程中对气泡的细化和气泡在铝液中的涣散起重要作用，但一起也引起液面翻腾。跟着喷头转速不断进步，甚至在铝液中心构成一个喇叭形负压区，加重了铝液吸氢、氧化和夹渣。喷头的叶片不仅对铝液有横向拌和作用，而且还有使气、液混合物向上喷发的作用，这种喷发作用加重了铝液的翻腾。因为旋转喷头上叶片的机械作用，铝液处于紊流状况。而且因为离心力使铝液在喷头发生径向运动，气体随铝液流喷发到铝液中去。喷头的转速较低时，喷头对铝液的拌和作用较小，铝液的紊流程度较低，叶片对气体的机械割裂作用小，因而气泡尺度就较大；转速较大时，铝液的紊流程度加重，叶片对气体的机械割裂作用大，一起铝液遭到的离心力大，气泡随铝液涣散距离远，气泡合泡几率小，气泡尺度小。因而，归纳考虑转速对气泡的细化和对铝液的搅扰作用，在实践出产中喷头转速应在250r／min左右为宜。 　　喷头的叶片对去氢功率有重要作用。它能磕碰和破碎气泡，使气泡尺度更小，一起运用离心力使气泡散射出去，均匀涣散，减少了气泡的兼并几率，进步了去氢作用。 　　（2）气体流量 　　气体流量是对铝熔体除氢的重要参数。在容量约为1.3 t的熔池内要到达必定的除氢作用，必须有满意的气体喷发速度。气体流量越大，去氢功率就越高。可是，气流量也不行无限制的添加，供气量可在1.5 m3／h～6.5m3／h内调理。气流量过大，则反响室内气泡太多，相对而言要处理的铝液量变少，气、液触摸的时刻缩短；一起当气流量过大时，加重了铝液的上下对流，使气泡在铝熔体中逗留的时刻大大缩短，然后下降去氢作用。为此，在实践出产中，为了减小上下对流的影响，进步气体运用率，应尽量防止运用过大的气流量。单靠增大气流量来进步去氢功率是难以见效的，应操控气体的流量使铝液面不发生翻腾。经现场实验，对6061合金而言，在除气率到达50％以上而且不发生铝液翻腾情况下的气体流量在4 m3／h～4.5 m3／h。 　　5 实践使用作用 　　出产实践证明，燃油（柴油）火焰炉熔炼铝合金时，选用炉内气体精粹与双转子气体精粹设备（ALPUR）叠加的办法，可获得满意的铸锭质量。用ALSCAN型液态测氢仪测定了6061铝合金熔体的氢含量，其结果是：①铝合金熔炼后的含量为0.306mL／（100 g AL）；②用传统的炉内气体精粹后熔体的含氢量为0.278 mL／（100 g Al）；③用ALPUR双转子气体精粹后熔体的含氢量为0.136 mL／（100 g Al）。除气率到达50％以上，可满意下工产品的要求。 　　需求指出，影响铝熔体中氢含量的要素是多方面的，有化学成分的影响，有熔炼温度和时刻的影响，有空气相对湿度的影响，有熔铝炉烘烤质量的影响，等等。出产中应依据它们对铸锭的影响程度，调理双转子气体精粹设备的供气量。