Panoramica del processo di fusione dei lingotti di alluminio

I. Introduzione

La qualità dell'alluminio primario prodotto nelle celle elettrolitiche varia significativamente e contiene diverse impurità metalliche, gas e inclusioni solide non metalliche. L'obiettivo della fusione di lingotti di alluminio è quello di migliorare l'utilizzo dell'alluminio liquido di bassa qualità e rimuovere il più possibile le impurità.

II. Classificazione dei lingotti di alluminio

I lingotti di alluminio sono classificati in tre tipologie in base alla composizione: lingotti da rifusione, lingotti di alluminio ad alta purezza e lingotti in lega di alluminio. Possono anche essere classificati in base a forma e dimensione, come lingotti a bramme, lingotti rotondi, lingotti a piastre e lingotti a T. Di seguito sono riportati alcuni tipi comuni di lingotti di alluminio:

Lingotti di rifusione: 15 kg, 20 kg (≤99,80% Al)

Lingotti a T: 500 kg, 1000 kg (≤99,80% Al)

Lingotti di alluminio ad alta purezza: 10 kg, 15 kg (99,90%～99,999% Al)

Lingotti in lega di alluminio: 10 kg, 15 kg (Al-Si, Al-Cu, Al-Mg)

Lingotti di piastre: 500～1000 kg (per la produzione di piastre)

Lingotti rotondi: 30～60 kg (per trafilatura)

III. Processo di fusione di lingotti di alluminio

Spillatura dell'alluminio – Rimozione delle scorie – Controllo del peso – Miscelazione dei materiali – Caricamento del forno – Raffinazione – Fusione – Rifusione dei lingotti – Controllo finale – Controllo finale del peso – Stoccaggio

Spillatura dell'alluminio - Rimozione delle scorie - Controllo del peso - Miscelazione dei materiali - Caricamento del forno - Raffinazione - Fusione - Lingotti di lega - Fusione di lingotti di lega - Controllo finale - Controllo del peso finale - Stoccaggio

IV. Processo di fusione

L'attuale processo di fusione dei lingotti di alluminio utilizza generalmente la tecnica del colaggio, in cui l'alluminio liquido viene versato direttamente negli stampi e lasciato raffreddare prima dell'estrazione. La qualità del prodotto è determinata principalmente da questa fase, e l'intero processo di fusione ruota attorno a questa fase. La fusione è il processo fisico di raffreddamento dell'alluminio liquido e della sua cristallizzazione in lingotti di alluminio solidi.

1. Colata continua

La colata continua comprende due metodi: la colata in forno misto e la colata esterna, entrambe con macchine per la colata continua. La colata in forno misto prevede il versamento dell'alluminio liquido in un forno misto per la fusione ed è utilizzata principalmente per la produzione di lingotti da rifusione e lingotti in lega. La colata esterna avviene direttamente dal crogiolo alla macchina di colata e viene utilizzata quando le attrezzature di colata non sono in grado di soddisfare i requisiti di produzione o quando la qualità del materiale in entrata è scarsa.

2. Colata semicontinua verticale

La colata semicontinua verticale viene utilizzata principalmente per la produzione di lingotti di filo di alluminio, lingotti per piastre e varie leghe per deformazione plastica destinate alla lavorazione. Dopo la miscelazione del materiale, il liquido di alluminio viene versato nel forno di miscelazione. Per i lingotti di filo, viene aggiunto uno speciale disco di Al-B per rimuovere titanio e vanadio dal liquido di alluminio prima della colata. La qualità superficiale dei lingotti di filo di alluminio deve essere liscia, senza scorie, crepe o pori di gas. Le crepe superficiali non devono essere più lunghe di 1,5 mm, le scorie e le grinze sui bordi non devono superare i 2 mm di profondità e la sezione trasversale deve essere priva di crepe, pori di gas e non più di 5 inclusioni di scoria inferiori a 1 mm. Per i lingotti per piastre, viene aggiunta una lega di Al-Ti-B (Ti5%B1%) per la raffinazione. I lingotti vengono quindi raffreddati, rimossi, segati alle dimensioni richieste e preparati per il successivo ciclo di colata.

A cura di May Jiang di MAT Aluminum