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鋁熔煉過程中的爐料沖淡計算與補料方法

   日期:2016-04-25     來源:互聯網    瀏覽:2515    評論:0    

    根據爐前化學成分分析結果,對熔體中低于標準要求的合金成分進行補充,對高于標準要求的合金成分進行稀釋,以保證熔體的化學成分符合廠內標準,這種調整合金成分的過程叫補料沖淡。
    在進行補料沖淡時,應注意下面的問題:①注意爐料選擇。用于補料沖淡的爐料,除Mg、Zn可直接用純金屬外,其余宜用中間合金或元素添加劑,避免使用熔點較高和較難熔化的新金屬料。②補料沖淡量應盡可能少。③計算補料沖淡量時要準確,同時還要考慮易燒損和易沉積元素在倒爐和鑄造過程中的損失。

一、補料計算

    補料量通常按下面步驟計算:①先調整雜質含量,然后再計算合金元素含量;②先算量少者,后算量多者;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。
    生產中,通常按下式計算補料量:

 X=[(a-b)Q+(cl+c2+…)a]/(d-a)             (2—3—5)

      式中,X——補料量/kg;                 
      a——某元素的要求含量/%;
      b——該元素的爐前分析值/%;
      Q——熔體總重/kg;
      cl+c2+…——新補充爐料的加入量/kg;
      d——補料用中間合金或新金屬中該元素的含量/%。
    例:設熔煉爐內有5A06熔體l0000 kg,其快速分析結果、計算成分、各種爐料成分見表2—3—24。

表2—3024爐料成分表

 

合金成分/%

Mg

Mn

Fe

Si

Ti

計算成分

快速分析結果

A1一Mn中間合金

A1—Fe中間合金

A1—Ti中間合金

鎂錠M999.80

6.40

2.40

100

0.60

0.60

10

0.30

0.25

0.50

10

0.60

0.25

0.25

0.40

0.50

0.40

0.08

0.06

4

 

    由表2—3—24可知,Mg、Fe、Ti不足,需要補料。
    1)計算雜質Fe的補料量(使用Al-Fe中間合金):

XAl-Fe[(0.30-O.25)×10000]/(10-0.30)=52 kg

2)計算補鈦量(使用Al-Ti中間合金):

 XAl-Fe[(0.08-0.06) ×10000+52×0.08]/(4-0.08)=52 kg

3)計算補鎂量(使用鎂錠Mg99.80):

XMg[(6.4-2.4)×10000+(52+52)×6.4]/(100-6.4)=434 kg

(4)計算補錳量(使用Al-Mn中問合金):
Mn、Si本來不需要補料,但因補加其他料后便會失去平衡,故需補料。硅系雜質,暫不考慮。

xAl-Mn=[(0.6-0.6)×10000+(52+52+434)×0.6/(10-0.6)=34 kg

5)核算:

 補料后熔體總重=10000+52+52+434+34=10572 kg

    各成分含量為:
     Mg=( 10000×2.4%+434)/10572×100%=6.4%
     Mn=( 10000×0.6%+34×10%)/10572×100%=0.6%
     Fe=(10000×0.25%+52×10%+52×0.6%+34×0.5%)/10572×100%=0.29%
     Si=(10000×0.25%+52×0.5%+52×0.4%+34×0.4%)/10572 x100%=0.24%
     Ti=(10000×0.06%+52×4%)/10572×100%=0.076%
    核算表明,計算基本上正確,可以投料。

二、沖淡計算

    生產中,通常按下式計算沖淡量:

 x=(b—a)Q/a             (2—3—6)

  式中,x——沖淡量/kg;           
      b——某元素的爐前分析值/%;
      a——該元素的要求含量/%;
      Q——熔體總重/kg。
    例:設爐內有2A12熔體9000 kg,其快速分析結果、計算成分、各種爐料的成分見表2—3—25.

表2—3—25爐料成分

 

 

    合金元素/%

    Cu

    Mg

    Mn

    Ti

    Fe

    Si

計算成分

爐前分析結果

A1—Ti中間合金

A1—Mn中間合金

鎂錠Mg99.80

鋁錠Al99.60

4.50

4.95

1.50

1.50

100

0.70

0.60

10

0.05

0.05

4

≤0.45

0.30

0.60

0.50

0.25

≤O.35

0.25

0.40

0.40

0.18

 

    由表2—3—25可知,Cu高,需沖淡;Mn低,需補料。
    (1)計算全爐的總沖淡量:

 X=(4.95- 4.50)×9000/4.50=900 kg

2)計算沖淡料的各種爐料用量:
由于沖淡的結果,Mg、Mn、Ti含量均下降,應該補料,其補料量分別為:

XAl-Ti900×0.05/4=11 kg

因為900 kg沖淡料中已經包括Al—Ti中間合金,故分母中不用減去0.05%

 XAl—Mn[9000(0.70-0.60)+900×0.7]/10=153 kg
XMg900×1.5/100=13.5 kg

沖淡所需的鋁錠量為:

XAl-0900-11-153-13.5=722.5 kg

3)核算雜質Fe、Si含量

Fe=(9000×0.30%+11×0.60%+153×0.50%+722.5×0.25%)/9900=0.30%<0.45%
Si=(9000×0.25%+11×0.40%+153×0.40%+722.5×0.18%)/9900=0.25%<0.35%

且Fe%>Si%,核算表明,計算合理,可以投料。

 
標簽: 鋁熔煉 補料 沖談
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