重熔用铝锭表面质量提高方法探讨

青铜峡铝业股份有限公司 宁东分公司 赵忠斌

铝锭作为中间产品，在航空、航天及工业企业制造、日常民用生活中发挥着不可替代的作用。随着我国工业的发展，国内各生产企业对重熔用20 kg铝锭的化学成份提出了更高的要求，并对重熔用20 kg铝锭的表面质量提出了新的交货标准。2009年4月，青铜峡铝业股份有限公司宁东铝业分公司首批电解槽通电出铝，其下属铸造车间主要产品为20 kg重熔用铝锭，厂房内设由4台50 t燃气保持炉、4台20 kg锭连续铸造机组和3台桥式起重机等主要机械设备构成的国标20 kg铝锭生产系统。宁东分公司生产的20 kg铝锭产品质量远远超过国家相关标准和企业内部管控标准，公司还依据中电投集团公司针对铝产品的专项标准的要求，对20 kg铝锭生产线上质检人员实行专人专责、定期抽检的内部产品表面质量控制模式，力争为每一位客户都提供满意的产品，连续4年无投诉，有效提升了企业的知名度。

一、宁东分公司20 kg铝锭表面质量问题分析

1.宁东分公司20 kg铝锭表面质量问题表现形式。主要表现在3个方面：一是上表面边部飞边，并有波纹出现；二是大小不均，重量偏差超过（20±2）kg；三是打渣不彻底，表面或边部棱角存在夹渣缺陷。

2.宁东分公司20 kg铝锭表面质量问题成因分析。

（1）新设备在安装、调试及磨合期不能与操作人员形成匹配的作业状态。在安装分配器支架时，未对准铸模中央部分，致使浇铸高温铝液时铝液在铸模大沿上发生拖洒而形成飞边。主体机械传动部分的张紧装置调节不当，生产过程中产生机振，造成处于半凝固状态的铝锭上表面边部产生较大波纹。

（2）工作人员操作水平有待提高。新建企业新招录的员工占90%以上，员工流动性很大，人员非常不稳定。而20 kg铝锭浇铸采用人工调节浮漂的方式控制铝锭大小，员工个人操作水平、熟练程度若存在较大差距，会造成铝锭尺寸波动较大。

（3）电解槽工艺条件及出铝作业质量出现问题，使大量杂质随同铝液一起进入铸造生产线上的混合炉内，铝锭浇铸后必需进行人工打渣作业，由于原铝中大量杂质冲入铸模中导致打渣量偏大、打渣不彻底等情况发生，使铝锭上表面边部出现夹渣缺陷。

二、减少20 kg铝锭表面质量问题的措施

1.从设备方面着手。对设备张紧装置进行生产过程中的热态在线调整，及时消除机振现象；依据铸造机运行状况，由专业技术人员负责调节张紧力，避免机振现象的反复出现。

（1）重新安装分配器支架位置，改装分配器的浇铸出铝管。自行设计加工的斜向铸铁浇铸管距离20 kg锭标准铸模底部仅2 cm，有效减少了飞边及浇铸过程中浮渣扩散现象的出现。对船型流槽与分配器角度、高度等进行调整，以降低设备因素对铝锭表面质量的影响。

（2）安装导流管和浮漂调节杆，解决单块铸锭大小不匀的问题。通过在浇铸流槽末端安装导流管，用浮漂流量调节杆调节铝液流量，使铝液等量均匀地流入分配器中，减少了分流不匀的问题，同时在分配器上加装斜向浇铸管以解决铝锭飞边和大小不匀的问题。上述问题的解决为浇铸作业环节中的流量调节操作提供了基础性的设备条件。

（3）调整铸造机链条张紧装置，减少振动幅度。在20 kg锭连续铸造机组运行过程中，铸造机链条张紧度随着铸造过程生产时间的延长而将铝液温度传递给设备，从而使铸造机输送链条松紧发生变化，铸模随之发生振动，导致铝锭表面产生波纹。通过将张紧装置将链条调整到合适的工作状态，使铸造机在热态工作条件下处于最平稳的运行状态，使铝锭表面波纹变小。

2.针对企业用工状况不稳定，新招录的人员技术能力偏低，生产线上员工作业质量差距较大的问题，应对车间工作人员及时进行业务技能培训。班组可通过师傅传帮带、手把手交或技能比赛等多种措施，努力提高员工操作水平；通过强化员工实际操作技能培训，建立师傅带徒弟制度及将作业质量与绩效分配持钩等管理方式，在员工中形成比技能的良好风气，使员工的作业水平在很短时间内得到了大幅提高，大大降低了铝锭因夹渣、大小不均而产生的废品量。

3.为提高电解槽工艺条件及铝作业质量，在实际生产中首先确定浇铸温度，然后以此来调整铸机速度和冷却强度，最终实现三者之间的最佳配合。根据公司目前的生产特点，确定浇铸温度不高于710℃。同时，加强对设备的日常点检、维护和维修作业，及时消除设备故障、缺陷对铝锭表面质量的影响，同时对于设备与生产工艺、人员作业需求之间进行合理的优化处理，以降低非人为因素对产品表面质量的不利影响。

三、结论

1.通过工艺管理方法优化、设备改造等调整措施，使影响20 kg铝锭产品表面质量的飞边、波纹、夹渣、大小（质量）不均等问题得到了有效控制，提高了产品成品率。

2.降低废品铝锭的二次回炉重熔作业，有效节约了水、电、天然气及铝锭的二次铸造损耗，并减少了污染物排放，有利于企业的节能减排。

3.20 kg铝锭表面质量的不断提高，使“QTX”商标重熔用铝锭在国际、国内市场上赢得了客户的广泛好评和认可，为提高公司重熔用铝锭的市场占有率打下了坚实的基础，创造了良好的经济效益和社会效益。