鎂合金熔煉爐及廢料復(fù)化
2019-12-06 13:45 ?瀏覽：次
鎂合金熔煉爐型有多種，但現(xiàn)在用得多的有反射爐、坩堝爐與無鐵芯工頻感應(yīng)電爐，用后者熔煉可獲得高品質(zhì)熔體。
反射爐
反射爐在有色金屬熔煉中獲得了廣泛應(yīng)用，特別是在熔煉鋁合金時。鎂合金熔煉反射爐結(jié)構(gòu)與鋁合金的幾乎完全相當。反射爐的熱源有固體燃料（煤與焦炭）、流體燃料（液體和氣體）與電。因環(huán)保問題與提高合金品質(zhì)，固體燃料與液體燃料不宜用或盡量少用，應(yīng)以發(fā)生爐煤氣、煉焦煤氣、天然氣為主要燃料，電雖是一種清潔能源，但價格較高，不利于降低生產(chǎn)成本。
反射爐爐頂呈弧形，熱量由爐頂和爐墻反射至爐料，因此爐料的加熱是以傳導(dǎo)和輻射方式由上向下傳遞的，同時使火焰及廢氣緩慢流過熔體表面，使爐料與熱流直接接觸。反射爐的燃燒速度快，適于大規(guī)模熔煉，現(xiàn)代化的由電腦控制燃燒參數(shù)與余熱得到回收利用的，熱效率可高達70%，天然氣消耗量可小于60m3/t鎂。
反射爐頂用耐火材料整體澆注，爐底通常用鎂磚、鎂砂砌筑，也可用鑄鐵作爐底，而不使用含SiO2的耐火材料，因為鎂及熔劑中的MgCl2易與SiO2發(fā)生反應(yīng)，不但會破壞爐襯，而且會增加合金的雜質(zhì)Si含量。
按用途的不同可將反射爐分為熔煉爐與靜置爐。鎂合金必須在熔劑的嚴密保護下熔煉，熔煉熔劑及精煉劑的種類與用量前面已作過介紹，在此不再贅述。
坩堝爐
坩堝爐在鎂合金熔煉中也得到廣泛應(yīng)用。與反射爐相比，坩堝爐的金屬燒損可降低3個百分點，例如反射爐的金屬燒損可達5%或更大一些，而坩堝爐的燒損只不過2%左右；勞動環(huán)境也大大改善。按加熱方式可將坩堝爐分為電阻坩堝爐和燃氣坩堝爐。
電阻爐的電阻發(fā)熱體裝于堝的四周爐壁上，發(fā)熱電阻有絲狀的，也有扁帶狀的。在電價低的地區(qū)，可用電阻坩堝爐。
最好用以天然氣為燃料的坩堝爐，如有煉焦煤氣為燃料那是最好的，因為可降低生產(chǎn)成本。用噴嘴將點燃的天然氣火焰沿著爐壁切線方向，以確保最恰當?shù)娜紵恢谩７駝t，若將火焰直接噴于堝壁上，易引起受熱體-鎂材料或熔體局部過熱，甚至?xí)龎嫩釄濉?/p>
無鐵芯工頻感應(yīng)電爐
這種爐是熔煉鎂合金的最佳爐型，生產(chǎn)環(huán)境好，產(chǎn)品質(zhì)量高，化學(xué)成分精準，燒損低，但是不能采用熔溝式感應(yīng)爐，因為密度大的熔劑及熔渣會沉積爐底，堵塞熔溝。感應(yīng)電爐坩堝可用10mm~25mm的低碳鋼板焊成，也可以用鑄鐵直接鑄成壁厚40mm~60mm的坩堝，不過它的體積大，且內(nèi)部可能存在種種鑄造缺陷，所以還是宜用鋼板焊的。
無鐵芯工頻感應(yīng)電爐由爐架、爐體、密封爐蓋、通風(fēng)設(shè)施、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、電磁輸送或低壓轉(zhuǎn)注系統(tǒng)等組成。
由多臺感應(yīng)電爐組成的坩堝群，不僅生產(chǎn)能力大，而且熔煉時爐料不直接與火焰接觸，既可以大大減少熔劑用量，又可以提高熔體品質(zhì)與改善勞動環(huán)境。采用這種熔煉設(shè)備，加上可靠的凈化處理與鑄造時采用密封澆注系統(tǒng)可以鑄得高品質(zhì)的鑄錠，對提高產(chǎn)品質(zhì)量極為有利。
工藝廢料的復(fù)化
在鎂合金材料生產(chǎn)中產(chǎn)生的工藝廢料比生產(chǎn)銅、鋁材時的比例大得多，是一種重要的資源。通常把這類廢料按其形狀、尺寸和清潔程度的不同分為一級、二級和等外幾種。一級廢料可直接熔煉成品合金，二級或等外廢料必須經(jīng)過復(fù)化、精煉鑄成錠，成分符合要求的可當一級廢料。必須嚴格管控廢料成分，特別是殘屑應(yīng)嚴格分類，切忌混料。
對殘屑要求
鎂合金碎屑必須按牌號收集保存，不得混入其他金屬及異物。
鎂合金碎屑必須保持干燥，避免水、油、乳液、化學(xué)品物質(zhì)等等混入。
不得混入較多的鎂及鎂合金粉塵，以免熔煉時引發(fā)爆炸。
碎屑存放處應(yīng)保持良好的通風(fēng)，與火源保持一定距離。
復(fù)化工藝
在采用5t反射爐復(fù)化二級或等外廢料時，先向爐內(nèi)撒少許二號熔劑，裝入總量1/4的大塊料，升溫熔化，當溫度達到720℃~740℃時，分批加入碎屑，邊加邊攪拌，而后升溫至750℃~770℃，扒出浮渣和底渣，轉(zhuǎn)爐，在740℃~760℃精煉，靜置40min~100min后鑄造。
二級廢料直接熔煉成品合金工藝
用二級廢料直接熔煉鎂合金的工藝為：清爐-熔化-扒渣后，取樣分析，調(diào)整成分，合格后，在爐內(nèi)進行第一次精煉，靜置60min，轉(zhuǎn)爐，其后的工藝與用非廢料熔煉的工藝相同。