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 lamiera: 500～1000 kg (per la produzione di lamiere)

Lingotti rotondi: 30～60 kg (per trafilatura)

III. Processo di fusione dei lingotti di alluminio

Spillatura dell'alluminio—Rimozione delle scorie—Ispezione del peso—Miscelazione del materiale—Caricamento del forno—Raffinazione—Fusione—Rifusione dei lingotti—Ispezione finale—Ispezione del peso finale—Stoccaggio

Spillatura dell'alluminio—Rimozione delle scorie—Ispezione del peso—Miscelazione del materiale—Caricamento del forno—Raffinazione—Fusione—Lingotti di lega—Lingotti di lega di fusione—Ispezione finale—Ispezione 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 di 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 di alluminio liquido in un forno misto per la colata 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 di piastre e varie leghe di deformazione per la lavorazione. Dopo la miscelazione del materiale, l'alluminio liquido viene versato nel forno di miscelazione. Per i lingotti di filo, viene aggiunto uno speciale disco di Al-B per rimuovere titanio e vanadio dall'alluminio liquido 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 pieghe 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 di piastre, viene aggiunta una lega 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