定岗实习报告

学院：冶金材料学院

姓名：王旭

学号：0900000229

指导教师：余宇楠

实习单位：云南铝业股份有限公司

公司简介

云南铝业股份有限公司是由云南冶金集团总公司将其全资企业 ——云南铝厂的生产经营性资产，以独家发起，整体改制，社会公开募集股份方式设立的股份有限公司。公司始建于19xx年,19xx年改制上市,经过38年的发展,目前已形成铝电解40万吨、铝加工16万吨、炭素制品18万吨, 综合生产能力超过70万吨,总资产近60亿元，现有员工4000余人，销售收入近70亿元的集铝冶炼、炭素制品、铝加工为一体的综合性大型铝企业。主要产品有重熔用铝锭，预焙阳极，铝板带，铸造铝合金，电工圆铝杆等。其中“YL—YL”牌和“云海”牌重熔用铝锭分别在伦敦金属交易所和上海金属交易所注册。重熔用铝锭、铝合金、电工圆铝杆、铝铸轧卷分别获得行业和省级名牌产品多项荣誉。目前，公司拥有“云南涌鑫金属加工有限公司、云南润鑫铝业有限公司、云南文山铝业有限公司，云南泽鑫铝业有限公司等”九个控股子公司。

企业宗旨——强企、报国、富民

企业精神——团结、拼搏、求实、创新

企业发展方针——树环保典范 建花园工厂 做文明员工 创一流企业

随着科学技术的飞速发展，铝及其合金得到了极为广泛的应用，工业、农业、医药、航空、航天、国防乃至人们的日常生活，无不广泛的应用铝及其合金。铝及铝合金之所以得到广泛的应用，除了铝蕴藏量丰富、冶炼较简单外，更重要的是铝及其合金有着一系列的优良特性。

下面是我在云铝加工厂铸扎车间实习所学和总结

第一章 铝及铝合金基础知识

1.1 铝及铝合金的特点及应用

1.1.1 特点

铝是一种银白色的轻金属，在自然界中的分布极为广泛，蕴藏量占地壳总重量的7.45~8.2%，是铁蕴藏量的一倍多，比其他有色金属蕴藏量的总和还要多，是地壳中分布最广的金属元素。

铝具有良好的导电性和导热性，仅次于银和铜。

铝是比较活泼的金属，在空气中极易氧化，生成致密而坚固的氧化膜，这层膜可以防止铝继续氧化，对于处在固态和液态的铝均有良好的保护作用。

铝的熔点为660℃，沸点为2467℃，密度为2.7g/cm3。

铝属于面心立方晶格，可塑性好，能进行各种形式的压力加工。

1.1.2 应用

由于纯铝的强度较低，一般不做结构材料使用。如果在铝中加入其它元素制成铝合金，可以提高其机械性能，某些铝合金的比强度可以与钢相媲美，其比刚度甚至超过了钢。因此，铝及铝合金在交通运输、化工、机械、电力、仪表、建筑、农业及轻工业部门中得到了广泛的应用。在航空、航天及许多国防工业部门中，铝及铝合金更是必不可少的材料。

1.2 铝及铝合金分类

1.2.1 铝及铝合金分类

纯金属的特点是强度和硬度较低，塑性较高，导电性和导热性好，并且电阻温度系数大。而且纯金属的性能单纯，不够多样化，用途受到限制。因此，我们

将纯金属制成合金，以满足更广泛的要求。以铝为基础（铝含量大于50%）加入一种或几种其他元素，使之熔合在一起，构成一种新的金属组成物，我们称之为铝合金。

铝合金内所含的金属元素，因合金的用途不同而异，一般说来加入的合金元素有铜、镁、锌、锰、铬、镍、钒、钛等，铁和硅一般作为杂质加入，但有时也作为合金元素加入，如4×××系Al-Si合金中的硅。

按生产方法的不同，铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金两大类。一般说来，铸造铝合金所含合金元素的量高一些，具有较多的共晶体，有较好的铸造性能，但塑性低，不宜进行压力加工而用于铸造零件，故称之为铸造铝合金。变形铝合金塑性较好，可用压力加工方法制成各种形式的半成品。

1.2.2 变形铝合金的分类

变形铝合金的分类方法很多。目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类：

（1）按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金。可热处理强化铝合金如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金。

（2）按合金性能和用途可分为：工业纯铝、防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝、特殊铝等。

（3）按合金中所含主要元素成分可分为：1×××系（纯铝），2×××系（Cu），3×××系（Mn），4×××系（Si），5×××系（Mg），6×××系（Mg、Si），7×××系（Zn），8×××系（其它元素）及9×××系（备用合金组）。

1.3 变形铝及铝合金的牌号和化学成分

1.3.1 国际四位数体系牌号的划分

国际四位数体系牌号的第一位数字表示组别，如下所示：

工业纯铝（铝含量不小于99.00%） 1×××

合金组别按下列主要合金元素划分：

Cu 2×××

Mn 3×××

Si 4×××

Mg 5×××

Mg+Si 6×××

Zn 7×××

其他元素 8×××

备用组 9×××

1. 1×××牌号系列

1×××组表示工业纯铝（铝含量不小于99.00%），其最后两位数字表示最低铝百分含量中小数点后面的两位。

牌号的第2位数字表示合金元素或杂质极限含量的控制情况：如果第2位为0，则表示其杂质极限含量无特殊控制；如果是1-9，则表示对一项或一项以上的单个杂质或合金元素极限含量有特殊控制。

2. 2×××-8×××牌号系列

2×××-8×××牌号中的最后两位数字没有特殊意义，仅用来区分同一组中不同的铝合金。第2位表示改型情况，如果第2位为0，则表示为原始合金；如果是1-9，则表示为改型合金。

1.3.2 变形铝合金产品状态及表示方法

1. 基础状态代号

变形铝及铝合金的基础状态分为5种，如表所示。

基础状态代号、名称及说明与应用

2. H的细分状态代号

在字母H后面添加两位阿拉伯数字（称作HXX状态）或三位阿拉伯数字（称作HXXX状态）为H的细分状态。

（1）HXX状态

H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序，如下所示：

H1——单纯加工硬化状态。适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。

H2——加工硬化及不完全退火的状态。适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度减低到规定指标的产品。对于室温下自然时效软化的合金，H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值；对于其他合金，H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值，但延伸率比H1稍高。

H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度。数字8表示硬状态。对于O（完全退火）和HX8状态之间的状态，应在HX代号后分别添加从1到7的数字表示，在HX代号后添加数字9表示比HX8加工硬化程度更大的超硬状态。

（2）HXXX状态

H111适用于最终退火后又进行了适当的加工硬化，但加工硬化程度又不及H11状态的产品。

H112适用于热加工成型的产品。

1.4 常见铝及铝合金

1.4.1 1×××系工业纯铝

1. 主要特点

工业纯铝并不是指纯金属铝而言，有时把工业纯铝列为合金之一。因为工业纯铝中都含有一定量的铁和硅及少量的其它元素。因此，在性质上工业纯铝不同于真正的纯铝。

1×××系铝合金属于工业纯铝，具有密度小、导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收界面积较小及外表色泽美观等特性。铝在空气中其表面能生成致密而坚固的氧化膜，阻止氧的侵入，因而具有较好的抗蚀性。1×××系铝合金用热处理方法不能强化，只能采用冷作硬化方法来提高强度，因此强度较低。

2. 其它杂质的影响

1×××系铝合金中还含有少量的铜、锌、锰、镍和钛等杂质元素，这些元素会降低导电性，按铬、锰、钒、钛、镁、铜、锌、硅、铁顺序递减，铜和锌还会降低铝的抗蚀性，锰与硅、铁形成脆相，严重影响塑性。

1.4.2 3×××系铝合金

1. 主要特点

3×××系铝合金是以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不可强化铝合金。它的塑性高，焊接性能好，强度比1×××系铝合金高，而耐蚀性能与1×××系铝合金相近，是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金，它用途广，用量大。

2. 合金元素的作用

Mn是3×××系铝合金中唯一的主合金元素，其含量一般在0.05%-1.5%范围内，合金的强度、塑性和工艺性能良好，Mn与Al可以生成MnAl6相。合金的强度随Mn含量的增加而提高，当Mn含量高于1.6%时，合金强度随之提高，但由于形成大量脆性化合物MnAl6，合金变形时容易开裂。随着Mn含量的增加，合金的再结晶温度相应地提高。该系合金由于具有很大的过冷能力，因此在快速冷却结晶时，产生很大的晶内偏析，Mn的浓度在枝晶的中心部位低，而在边缘部位高，当冷加工产品存在明显的Mn偏析时，在退火后易形成粗大晶粒。

1.5 变形铝合金的加工

按工件在变形过程中的受力与变形方式（应力-应变状态），铝及铝合金加工可分为轧制、挤压、拉拔、锻造、旋压、成形加工（如冷冲压、冷变、深冲等）

及深度加工等。

1.5.1 常用的轧制方法

根据轧辊旋转方向不同，铝合金轧制可分为纵轧、横轧和斜轧。根据辊系不同，铝合金轧制可分为两辊系轧制，多辊系轧制和特殊辊系（如行星式轧制、V形轧制等）。根据轧辊状态不同，铝合金轧制可分为平辊轧制和孔型辊轧制等。根据产品品种不同，铝合金轧制又可分为板、带、箔材轧制，棒材、扁条和异形型材轧制，管材和空心型材轧制等。

1.5.2 常用的挤压方法

挤压成形是对盛在容器（挤压筒）内的金属锭坯施加外力，使之从特定的模孔中流出，从而获得所需断面形状和尺寸的一种加工方法。铝工业上广泛应用的几种挤压方法有：正挤压法、反挤压法、连续挤压法等。

1.5.3 主要的锻造方法

铝合金锻造有自由锻和模锻两种基本方法。自由锻是将工件放在平砧（或型砧）间进行锻造。模锻是将工件放在给定尺寸和形状的模具内，然后对模具施加压力进行锻造变形，而获得所要求的模锻件。

1.5.4 常见铝加工术语

铸轧：也称连续铸轧，是一种将液态金属引入两旋转水冷轧辊，并在一定轧制力下生产金属板坯的生产工艺。

连铸连轧：将液态金属在铸机或铸模进行连续铸造后稳定送料到轧机进行轧制的生产工艺，如铝圆杆的生产、哈兹列特铝板连铸连轧等。

铸嘴：将熔融铝液引入轧辊辊缝的浇注系统。

前箱：连接铸嘴与流槽的半开放式或密闭保温材料箱体，将流槽的金属液体引流到铸嘴，起到分流、稳流、保温等作用。

立板：是在铸轧生产开始时，将液体金属由浇注系统从铸轧机轧辊后方引入

轧辊辊缝，从轧辊前方引出板坯的操作。

合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔融在一起具有金属特性的物质。铝合金则是由铝和其它金属元素或非金属元素熔融在一起的物质。

熔点：金属或合金的熔化温度。

耐腐蚀性：金属或合金在常温下抵抗腐蚀的能力。

强度：金属或合金在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。

A、抗拉强度：材料受拉力作用而不被破坏的最大应力，也称强度极限。

B、比例极限：材料受外力作用，外力与变形成正比时的最大应力。

C、屈服极限：材料受外力作用，在外力不增加的情况下而材料仍能发生明显塑性变形时的应力。

应力：单位面积（截面积）受的外力。

塑性：金属材料在受力作用下发生明显的变形而不被破坏的性能。

硬度：金属或合金对磨损和外力所能引起变形的抵抗能力的大小。

结晶：金属或合金是由晶体组成的，金属或合金由液态转变为固态的过程称为结晶，在结晶过程中一些不规则的晶体通常称为晶粒。

再结晶：固体金属或合金在受热（升温或变形）到一定温度后，原子活动能力增加，晶粒重新发生变化和破坏，这一过程看起来如同再进行一次结晶，称为再结晶。该温度称为再结晶温度。

晶粒度：晶粒的大小和均匀程度，一般希望或要求晶粒细小而均匀为好。 熔点：金属或合金的结晶温度。

热加工：在再结晶温度以上的加工方式。

冷加工：在再结晶温度以下的加工方式。

加工硬化：随着变形程度的增大，金属或合金的强度、硬度不断提高而塑性、韧性不断下降的现象。

第二章 铝及铝合金熔炼

2.1 熔炼的目的及原理

2.1.1 熔炼的目的

铝合金的熔炼目的，简单地说是为了获得合金成分符合要求，纯洁度尽量高的温度适合的金属熔体，供铸轧使用。具体说来，金属熔体应满足如下基本要求：

（1）化学成分均匀且符合要求。因为合金材料的组织和性能，除了生产过程中的各种工艺因素外，在很大程度上取决于它的化学成分。化学成分均匀是指金属熔体的合金元素分布均匀，无偏析现象；化学成分符合要求是指合金的成分和杂质含量均在国家标准范围内或符合用户要求。并且，为了保证制品的最终性能和在加工过程中的工艺性能，尤其是铸造性能，最好是调整某些成分和杂质含量使之在最佳范围内。

（2）纯洁度要尽量高，即金属熔体内的含气量要尽量低，金属氧化物和其它非金属夹杂物要尽量少，以免金属熔体在以后的铸造时形成气孔、疏松、夹渣等缺陷。

（3）具有较好的流动性。流动性除决定于金属熔体的本身性质外，还会与金属熔体的温度有关，为此，必须保证金属熔体控制在适当的温度。

2.1.2 夹杂的来源及减少夹杂的途径

1. 杂质的来源

金属中的杂质除来自金属炉料外，在熔炼过程中还可能从炉衬、炉渣或炉气中吸收及与操作工具相互作用。

(1)从炉衬中吸收杂质

在熔炼温度下，金属与炉衬作用包括物理作用和化学作用。在高温下，金属液在炉内要使炉衬承受高温和高压，炉衬材料熔蚀破损，不仅降低炉衬寿命，而且会使某些杂质进入金属内。金属与炉衬之间的作用会导致铝液中氧化夹杂和硅、铁的含量。

(2)从炉气中吸收杂质

如Al、Mg与炉气作用生成Al2O3和MgO，造成氧化夹渣。

(3)从熔剂和熔炼添加剂中吸收杂质

熔剂选用不当时，不仅精炼及保护作用不佳，有时反而会使熔剂中的某些元素进入熔体中，增加杂质含量。

(4)从炉料及炉渣中吸收杂质

炉料如不清洁，会增加夹渣。含有水分，在熔炼时，会与铝发生反应生成Al2O3夹渣。

2. 减少杂质的途径

为减少杂质对金属的污染，可采用如下措施：根据所熔炼金属或化学性质不同，选用化学稳定性高的耐火材料，铝合金宜选用高铝耐火炉衬；所有与金属炉料接触的工具，尽可能采用不会带入杂质的材料制作，或用适当涂料保护好；注意辅助材料的选用；加强炉料管理，杜绝混料现象。

2.1.3 气体的存在形态及来源

1. 气体的存在形态

气体在铝液中有三种存在形态：固溶体、化合物和气泡。

气体和其它元素一样，多以原子状态溶解于金属晶格内，形成固溶体。超过溶解度的气体及不溶解的气体，以气体分子形态吸附于固体夹渣上，或以气泡形态存在。若气体与金属中某元素间的化学亲和力大于气体原子间的亲和力，则可与该元素形成化合物。

在熔炼过程中，最常与金属熔体接触且危害较大的化合物是水蒸气，其次是SO2，还有CO、CO2等。水蒸气与金属反应产生的氢和氧易于为金属吸收。

溶解于金属熔体中的气体主要是氢，故一般所谓金属吸气，主要指的是吸氢。金属中的含气量，也可近似地视为含氢量。因此，脱气精炼主要是指从熔体中除去氢气。

2. 氢气的来源

大气中，氢的分压极其微小。可以认为，除了金属原料本身含有气体外，金属熔体中的气体主要来源于与熔体接触的炉气以及熔剂、工具带入的水分和碳氢

化合物等。

(1)炉料

金属炉料中一般都溶解有不少气体，表面有吸附的水分，电解金属上残留有电解质，加工车间返回的料上大都含有油、水及乳状液等。外来废料液有水垢、腐蚀物及锈层等。特别是在潮湿季节或露天堆放时，炉料表面吸附的水分就更多。

(2)炉气

非真空熔炼时，熔化金属的炉内气氛，是最主要的气体来源之一，炉内气氛中往往含有各种不同比例的氢、氧、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳等。

(3)耐火材料

耐火材料表面附有水分，停炉后残留炉渣及熔剂极易吸附水分。若熔炉时未彻底去掉这些水分，将使金属大量吸气，尤其是新炉开始生产时更为严重。

(4)熔剂

许多熔剂都含有结晶水，精炼用气体中也含有水分。为减少气体来源，熔剂和精炼用气体均应进行干燥或脱水处理。

(5)操作工具

与熔体接触的操作工具表面吸附有水分，烘烤不彻底时，也会使金属吸气。

2.2 熔体净化的目的及原理

2.2.1 铝熔体净化的目的

由于炉料和铝合金液在熔炼和转送过程中吸收了气体，产生了夹杂物，使合金液的纯度降低，流动性变差，凝固后会产生疏松、气孔、夹渣等多在种质量缺陷，影响其力学和加工工艺性能，以及抗腐蚀性能、气密性能、阳极氧化性能及外观质量。故必须在铸轧前对其进行净化处理，目的是排除熔体中的气体和各种有害夹杂物，获得纯度高的铝合金熔体。

云铝公司加工厂采用电解铝液加一定比例冷料的方式生产铝铸轧卷。电解铝液温度一般在900～1000℃，属于过热金属，铝液中晶核数目较少，因此需要添加冷料进行降温。同时，其含氢量较大，在900℃时为2.01mL/100gAl，并且杂

质含量高，除含有Fe、Si等杂质元素外，还含有冰晶石、氟化盐、碳渣等金属和非金属化合物，因此熔炼时间不能过长，并且在转炉后需要进行二次除气。

2.2.2 熔体净化方法分类

按净化的部位可分为：

（1）炉内处理（炉内净化）：气体精炼，熔剂处理，真空处理等。

（2）炉外净化：SNIF法、Apur法、陶瓷泡沫过滤法等。

按习惯分法可分为：

（1）熔剂覆盖和气体保护：即在熔炼过程中，对处于熔化过程的金属及熔体表面或空间用熔剂覆盖或惰性气体保护，防止金属氧化和吸气。

（2）精炼：在熔体后期或铸轧之前，用熔剂或某些气体或其它方法对熔体进行处理，达到除气除渣的目的。

（3）过滤：在铸轧前，让熔体通过某种过滤物质或装置，达到除气除渣的目的。

2.2.3 气体精炼法

气体精炼法又称气体净化法，是以气体为精炼剂，向金属熔体内吹入，达到降低含气量，减少熔体种非金属夹杂物的一种方法。它又可分为惰性气体精炼法、活性气体精炼法、混合气体精炼法等。处理的部位，有的在炉内处理，如氯气精炼，氮氯混合气体精炼等。有的在作业线上处理，如SNIF法，Apur法等。

1. 惰性气体精炼法

惰性气体是指不与铝熔体和溶解于熔体中的气体起化学反应，并且它本身液不溶解于熔体之中的气体。如氩气、氦气等，氮气也可认为是惰性气体，因为氮气在温度低于800℃时，很少与铝起反应，也不溶于铝中。由于氩气和氦气价格昂贵，回收装置技术复杂，多不使用。主要采用氮气。它的除气机理是利用分压差除气。

向熔体中吹入氮气时，气泡中的氢分压为零，此时在气泡和铝液中存在一个氢分压差，由于气泡本身的动能，气泡会不断上升，在上升的过程中，本身存在的分压差P会使溶于金属液中的氢原子被吸入到气泡中，这一吸入过程直至气泡

中的氢分压和铝液中氢的分压差相等，此时气泡逸出液面进入大气中。

另外，气泡在铝液中通过时，由于气泡本身表面分子的范德华力会吸附铝液中的夹杂物一起上浮，直到逸出液面。由此可见，在去除气体的同时也清除了夹杂物。

但是，工业用惰性气体中常含有少量O2及H2O，不仅会使熔体氧化和吸气，还会在气泡和铝液界面形成氧化膜，阻碍H向气泡内扩散而降低除气效果，故惰性气体在导入熔体前必须进行脱水处理和净化处理，纯度必须达到99.99%以上。

2. 活性气体精炼法

用于铝及铝合金精炼用的活性气体，是指该气体能与熔体中的气体发生化学反应，反应生成物不溶于熔体中。常用的活性气体有氯气和四氯化碳。

氯气和四氯化碳的净化效果很好，并且有除钠的作用。但如果吹入得过快，气体来不及发生反应就逸出液面，呈一缕缕黄绿色气体散布于熔池表面。由于氯气和四氯化碳有毒对人体有害，HCl又有强烈的腐蚀作用，因此必须有良好的通风排烟装置。

3. 混合气体精炼法

氮气和氯气单独使用时都有很大的缺点。如果把氮气和氯气按一定的比例混合起来使用，就发挥了它们的优点，减少了缺点。

氮-氯混合气体采用10%氯气和90%氮气效果最好。但现在为了减少环境污染，工业上普遍采用2~5%的氯气，从使用效果来看差异不大，这对于减少环境污染是极为有利的。混合气体的净化效果比惰性气体好，是因为有氯参加的反应为放热反应，气体总体积增加，且生成的AlCl3气泡细小，从而使金属熔体和气泡间界面积增大，提高了净化效果。同时，采用少量氯气也比较安全。

2.2.4 熔剂精炼法

铝合金中多数氧化物的比重比铝液比重大，易于沉降在熔池中液体的下部。有些附着氢气泡的氧化物颗粒悬浮在熔体中。有些疏松多孔的MgO和条片状Al2O3膜，虽漂浮在熔体的表面，但在搅拌和转送过程中很容易混入熔体内。除去这些夹杂物的熔剂比重要小，撒在铝液表面或压入熔体中，使氧化夹杂物被熔

剂吸附和溶解结成渣块上浮并漂浮在熔体表面，这就是浮选造渣的过程。

熔剂的精炼机理，主要是组成熔剂的氯盐和氟盐的吸附，溶解和化学作用达到除渣和除气的目的。

1. 吸附作用

当熔剂加入铝及铝合金熔体中，熔化后形成连续或分散的融盐流和液滴，由于熔剂的比重比熔体小，它们在熔体中上浮，在上浮过程中就会遇到非金属夹杂物颗粒。由于熔剂对非金属夹杂物的表面张力小，熔剂就能把非金属夹杂物润湿，夹杂物就能吸附在熔剂滴上上浮到液面，达到除渣的作用。而熔剂对铝液的介面上表面张力大，不润湿。这种造渣方式称为浮选造渣法。

熔剂的吸附能力主要取决于组成成分。在其他相同的条件下，一般熔融的氯化物吸附性能比氟化物好，KCl和NaCl的混合物比纯盐好。而在KCl和NaCl的混合物中加氟化物（冰晶石）就大大增强了熔剂的吸附能力，所以在精炼用的多数熔剂中，都要加入20%左右的冰晶石。

2. 溶解作用

一般氯盐对Al2O3的溶解性能不大，通常不大于1.42%。如果在熔剂中加入冰晶石，则使熔剂溶解夹杂物，特别是溶解Al2O3的能力大大增强。

由于非金属夹杂物溶解于熔剂的速度是很慢的，而且熔剂滴的上浮速度又较快，所以熔剂除非金属夹杂物主要依靠的是吸附。

2.2.5 炉外连续精炼

1. FILD法（Fumeless In-Line Degassing）

这种方法是由英国铝业公司（BACO）研制成功的连续净化方法。它由一个坩埚或耐火砖衬里的容器组成，一块隔板将坩埚分为二室，从静置炉流出的铝熔体首先进入第一室，在熔剂覆盖下进行除气，净化气体为氮气。第一室底部有一层包有熔剂的氧化铝球，进行第一次除夹杂物处理；第二室底部的氧化铝球未包覆熔剂，可除去熔剂和进一步除去夹杂物。

2. SNIF法（Spinning Nozzle Inert Gas Flotation）

此方法是美国联合碳化公司研制的。此法无过滤装置，有两个净化处理室和两个旋转的石墨制的喷嘴。熔体通过流槽由静置炉流入第一净化室，第一旋转喷

嘴对它进行强力净化，喷出的气体细小气泡弥散于熔体中。搅拌时涡流使气泡与金属间的接触面积增大，从而为脱气和造渣并聚集上浮创造了有利条件。然后，金属液流过隔板，进入第二净化室，接受第二个喷嘴的净化处理，从而使熔体得到净化。吹入的气体为氮气和氩气，为提高净化效果可加入2-5%的氯气，并添加少量的熔剂。

3. Alpur法（Aluminum Purifier）

Alpur法是法国普基公司研制的，与SNIF法相似，也是利用旋转喷嘴，使精炼气体呈微细气泡喷出，分散于熔体中。与SNIF的喷嘴不同，它同时能搅动熔体进入喷嘴内与气泡接触，使净化效果更好。

2.2.6 熔体的过滤

1. 铝合金熔体的过滤方法

过滤是让铝熔体通过用中性或活性材料制造的过滤器，以分离悬浮在熔体中的固态夹杂物的净化方法。

按过滤材质可分为三类：网状材料过滤（如玻璃布、金属网），块状材料过滤（如松散颗粒填充床、陶瓷过滤器、泡沫陶瓷过滤器），液体层过滤（如熔剂层过滤、电熔剂精炼）。

2. 泡沫陶瓷过滤器

泡沫陶瓷过滤器是一种具有海绵状结构的开孔网状物，以泡沫陶瓷作为过滤介质的过滤装置。它是将泡沫陶瓷安装在静置炉和轧机之间的流槽里而构成的。

泡沫陶瓷过滤器的过滤机制为深床过滤机制。过滤时，熔体在静压力作用下沿着曲折沟道和孔隙流动，所含的夹杂物在沉积作用、直接拦截作用、流体动力作用、布朗扩散作用等捕获机理的共同作用下（前两种为基本作用），与过滤介质内表面相接触，并受到流体轴向压力、摩擦力、表面吸附力等阻滞力的作用，被牢固地截留于陶瓷材料的孔洞内表面、缝隙或洞穴处，而与熔体分离，从而达到熔体净化的目的。

实际使用的泡沫陶瓷的孔隙特性：孔洞数，10～45孔/英寸（目）；孔隙度，85%～90%；体积密度，0.35～0.40g/cm3；透气度，（1000～2000）×10-7cm2；陶瓷板的厚度，20～100cm。泡沫陶瓷的流量特性取决于孔隙特性和陶瓷板的尺寸。

所以，泡沫陶瓷过滤器具有过滤精度高、过滤效率高、质量轻、占地面积小、使用方便等优点。

过滤前最好将泡沫陶瓷用辐射式加热器或煤气吹管加热至接近熔体温度，以保证前液流至泡沫陶瓷时不致有金属凝固而堵死孔洞。

过滤板使用一段时间后会在两面产生液位差，当液位差达到20mm时应进行更换。

2.3 熔炼和精炼操作技术

2.3.1 铝液配制

1. 备料

铝及铝合金熔炼时炉料组成大致为：电解铝液、回炉料、中间合金。

（1）电解铝液

铝及铝合金都是在熔炼纯金属的基础上，加入所需其他合金元素熔制而成。电解铝液温度一般在900～1000℃，属于过热金属，铝液中晶核数目较少，因此需要添加回炉料进行降温。

（2）回炉料

回炉料可以分为本厂废料和厂外回收废料。本厂废料来源于各工序产生的加工余料和废料。废料都应按品位、成分分类摆放。

（3）中间合金

熔炼合金时，合金元素的加入方式一般有两种。一种是以纯金属直接加入熔体，另一种是将合金元素预先制成中间合金，再以中间合金的形式加入熔体中。

加入中间合金的目的：

第一， 便于加入难熔组元。如果合金元素的熔点远高于基体金属，则应

该先制成中间合金，以降低合金元素熔点，从而能够在通常的熔

炼温度下通过合金化而顺利地熔化。

第二， 为了加入某些稀贵元素如Zr、Be、Mo、V、B等，常利用容易获

得的这些元素的化合物，用铝热还原法将这些元素加入铝液。

第三， 获得化学成分尽可能准确的合金，合金元素本身极易挥发、氧化，

直接以纯元素入炉会引起严重烧损，化学成分难以控制，宜预先

制成中间合金，以获得化学成分准确的合金。

对中间合金的基本要求：中间合金应具有适宜的熔点，中间合金的熔点最好等于或接近于铝合金的熔炼温度，以避免熔体过热。难熔合金元素尽可能提高，中间合金中难熔元素含量高，中间合金使用的数量就少，进入铝合金中的有害杂质也越少，从而易保证合金质量。化学成分均匀，熔制中间合金尽量防止成分偏析，成分不均匀会给配料带来困难，使铝合金成分难以控制。此外，中间合金成分应稳定，不随时间而改变，贮存时，要防止腐蚀和氧化。气孔、非金属夹杂含量尽量低。易于破碎，便于配料。

2. 配料

对杂质含量要求严的合金，或使用了杂质较多的废料，就要计算杂质。在计算由炉料带入的杂质元素时，若该元素是合金之一，则取下限计算；若为杂质，则按上限计算。（如：某种铝锭含0.11-0.15%Si，当配制8011合金时，Si是合金元素，可按0.11%计算；当配制3003合金时，Si是杂质元素，应按0.15%计算）

2.3.2 熔炼、精炼技术

1. 烘炉

所有炉子在断电5天后重新使用前必须烘炉，烘炉严格按烘炉制度进行。

2. 清炉

定期进行清炉。清炉时清理干净炉膛内的渣及其它脏物。根据合金成分不同，生产1×××和8×××时，熔炼炉清炉周期为熔炼15炉清炉1次，静置炉清炉周期为静置25炉清炉1次；生产3×××和5×××时，熔炼炉清炉周期为熔炼10炉清炉1次，静置炉清炉周期为静置20炉清炉1次。

3. 装炉

装炉时必须断电。在装炉过程中，避免重投猛丢。装炉时应先投小块料，再投大块料。

装炉后通电升温，并适时进电解铝液，进铝时从投料的炉门进。进铝时注意

安全、减少铝液的泼洒。

4. 铝液熔炼

铝液进完后应在表面按8~14kg/炉的用量均匀撒上一层覆盖剂，然后通电熔炼。

待炉内冷料熔化后断电进行第一次搅拌（若有电磁搅拌器则用电磁搅拌），并进行扒渣。铝液温度升至控制范围时，在精炼前断电进行第二次搅拌。每次搅拌前应将工具预热3分钟以上，搅拌要平稳、缓慢，确保覆盖整个炉子底部，同时液面产生的波浪高度不能超过50mm，每次搅拌时间不少于3分钟。用电磁搅拌时，观察电磁搅拌工作是否正常，搅拌时间不少于10~15分钟。

温度控制标准

5. 铝液精炼

转炉前1小时内进行精炼，精炼剂使用量为20kg/炉。用氮气精炼时铝液翻腾高度不超过50mm，用氮气和精炼剂混合精炼时铝液翻腾高度不超过200mm，精炼时间20分钟。操作要平稳、缓慢，使精炼管匀速地滑过炉底所有部位。精炼介质通入顺序为：氮气→氮气＋精炼剂→氮气。

精炼完毕，扒出铝液表面的铝渣，扒渣时要避免将铝液扒出。精炼结束后50分钟内将铝液转入静置炉，并再次用氮气除气扒渣，以待生产。

如静置时间超过5小时未使用，应按上述规程重新精炼。

2.4 熔炼及精炼设备

2.4.1 熔炼炉和静置炉

1. 设备用途

熔炼炉的用途是对铝熔体进行熔炼、精炼。静置炉的作用一是对铝熔体进行二次精炼，二是进行澄清除渣，三是控制铝液温度。

2. 主要技术参数

容量：熔炼炉4—9#为30t，静置炉4—9#为28t。

加热温度：～1100℃。

加热方式：电加热。

3. 使用及维护要点

（1）新炉必须进行烘炉。

（2）定期进行清炉。

（3）经常检查炉门、炉顶、炉墙、炉底、炉眼是否存在松动、裂纹，如有应及时处理。

（4）大耙、除气管等工具要干燥后才能使用。

（5）加料、搅拌、除渣时，应先停止加热再进行操作，以防发生事故。

（6）熔炼过程中，要保持场地干燥，以防铝液渗漏流出炉外与水接触，发生爆炸。

（7）正常使用中，扒渣，加废料的时候，不允许碰撞炉内砖、拱砖。

（8）进铝时要求按炉子额定的容量进铝。不允许超过炉子额定容量，不允许在炉门上筑坝。

4. 日常点检及维护

炉子着重观察联结端子是否发热，电加热是否断、三向电流是否平衡、炉墙是否破损，炉门开启是否灵活、低压开关柜进出线联结及其它接触部位有无异味、是否发热、信号仪表指示是否正常、电气元件是否清洁等。

2.4.2 炉底感应式电磁搅拌器

1. 用途及工作原理

电磁搅拌器的用途是对铝液进行搅拌。

电磁搅拌器由感应器、变频电源、冷却系统和拖动系统几部分组成。

电磁搅拌系统的主要部件是电磁搅拌线圈，线圈为水冷，安装于炉子底部。电磁搅拌是靠电磁力对金属液体进行非接触搅拌的。电磁搅拌器相当于一个气隙

很大的直线电机，感应器相当于电机的定子，铝熔液相当于电机的转子，当感应器线圈内通以交变电流时，就会产生一个行波磁场，磁场和熔池中的金属液体相互作用产生感应电势和感生电流，这感生电流又和磁场作用产生电磁力，从而推动金属液体做定向运动，起到搅拌的作用。

2. 设备操作

启动：

（1）先将控制电源打开（此时将自动启动水泵及冷却风机）。

（2）检查搅拌设置参数是否符合要求。

（3）按下“到达8#（或9#）炉”按钮，将感应器开进炉底（到达炉底后指示灯亮）。

（4）启动主电源（接通主电源回路）。

（5）按下“搅拌启动”按钮，开始搅拌。

停机：

（1）按下“搅拌停止”按钮，停止搅拌（若为定时时间到，可跳过）。

（2）停主电源开关。

（3）将感应器退出炉底。

（4）关闭控制电源（应延时10分钟后再关，以便感应器冷却）。

3. 维护保养及注意事项

（1）搅拌器工作时，应经常检查感应器冷却水管是否有老化裂纹等漏水现象，以防止局部缺水后，温度过高损坏设备。注意监测冷却系统的进、出水温度、水压及感应器线圈温升情况。

（2）定期检查水质情况，如果发现冷却水不合格，应该及时更换。

（3）变频柜下部一定要清扫干净，以防污物吸附到可控硅上出现危险。

（4）每个可控硅均串联有快速熔断器，当有快速熔断器发生熔断时，报警器就会报警指示，同时设备将自动停止工作，这时可打开柜门查看快速熔断器上的小红帽是否有弹起，小红帽绕着走弹起则表明此熔断器已熔断。

（5）定期检查各个电缆接头是否有氧化发热等接触不良现象。定期检查低频电源的输出电压及电流波动，并及时坚固。定期检查各紧固件有无松动，并及时紧固。

（6）严防炉底漏铝和感应器室进水。

（7）定期检测感应器室内温度，应小于70度。

（8）具有电子或金属植入物（如起搏器或金属脊柱连接器）的人员在设备运行期间严禁接近电磁搅拌器的感应器。

（9）搅拌正在进行时，千万不要去停止主电源或去关控制电源，以免造成意外事故。在每次搅拌后，必须将感应器从炉底退出。停止搅拌后，冷却系统应该再延时工作10～20分钟。

（10）进行参数设置时应在正常待机状态下操作完成；在保存设定值之前按下“取消”键本次设定值无效，并返回待机状态。

第三章 铝及铝合金铸轧

3.1铸轧基本原理

双辊式铸轧法有三种形式：水平式、倾斜式、垂直式。尽管双辊铸轧机有许多种规格型号，但它们的工艺过程基本都是相同的。板带铸轧过程是把熔融金属通过铸嘴浇入一对转向相反、内部通冷却水的铸轧辊之间，在这对辊缝中完成浇注、冷却、结晶、凝固、轧制和出坯等一系列的工艺过程，其间进行着复杂的变形和传热过程。

铝带坯连续铸轧工艺流程是：

经过精炼的铝液从静置炉放流口流出，在流槽中加入Al-Ti-B丝晶粒细化剂

进行变质处理，再进入净化处理装置。铝熔体从净化处理装置流过后流入可以控制液面高度的前箱内，再由前箱流入由保温材料制成的供料嘴中，供料嘴位于两个转动的铸轧辊间，辊内通以循环冷却水。当铝熔体从供料嘴内涌出时，即与铸轧辊相遇，表层凝固成固体硬壳，铸轧辊相当于结晶器，随着铸轧辊的转动，固体硬壳不断增厚。当铸轧辊的两辊同时与凝固不断增厚的固体硬壳相遇时，硬壳即受到轧制，成为带坯，离开轧辊，经牵引机送进剪切机，切掉头部，至卷取机，卷成所需直径的大卷，切断卸卷，开始下个卷。由此可见，从铸轧辊的一方不断供应液体金属，从铸轧辊的另一方不断铸轧出板，使进、出铸轧区的金属量始终保持平衡，这样就达到了连续铸轧的稳定过程。

实际上，整个铸轧过程中最关键的过程是熔体凝固过程和轧制过程，凝固和轧制过程只是在铸嘴前端到两轧辊中心连线之间数十毫米长的铸轧区内完成的。 为了稳定进行连续铸轧，许多工艺参数必须配合好。

铸轧主要工艺参数有：铸轧区长度、铸轧速度、浇注温度、冷却强度、前箱液面高度和轧制力等。在辊径和带坯规格一定的正常轧制条件下，这些主要工艺参数任何一个有变化，其它的也要随着改变，才能保证稳定铸轧。

由于板带铸轧过程是在铸轧区窄小的空间里，仅数秒钟时间就完成浇注、凝固、轧制变形、出坯这一系列复杂的流变和物理化学过程，这使得对铸轧过程的基本理论研究变得十分困难

1. 铸轧区长度

铸轧区长度是指铸嘴前端到两轧辊中心连线的距离。

铸轧区可分为液态区、糊状区和轧制变形区三个区。液态区是铝熔体冷却到结晶温度的冷却区域，糊状区是铝熔体完成结晶过程的区域，轧制变形区是两辊对铸坯进行轧制的区域。

铸轧区是连续铸轧工艺至关重要的地方，合理选择铸轧区长度是非常重要的，它不仅影响其他工艺，而且对带坯质量起着决定性的作用。

铸轧区长度偏小，铸轧速度低，带坯热加工率减小，各工艺参数调整的范围也不大。适当增大铸轧区长度，既可提高铸轧速度，又可增大加工率，使带坯组织致密性更好，性能有所提高。铸轧区长度与轧辊辊径、轧辊凸度、板坯厚度、合金成分等有关。辊径越大，铸轧区长度也越大；轧辊凸度越大，铸轧区长度也

越大；板厚度增加，铸轧区长度也要相应增大；合金成分越高（或说越硬），铸轧区长度就越小。但铸轧区长度的变化也只能在一个合理的范围内变化。通常，在其他条件允许时，铸轧区长度应尽量大，但它也受到一些条件的制约。

在铸嘴出口端宽度和开口度一定时，铸轧辊直径越大，铸轧区长度也越大。但是，铸轧区越长，需要传递的热量也越多。由于辊内的冷却水流量只能达到一定值，影响辊套的热交换量。因此，铸轧区长度受到限制。

铸轧辊直径一定时，辊内的冷却水流量只能达到一定值，铸轧区长度也就只能在一定范围内波动，不能任意加大。因为铸轧区越长，咬入弧就越大，加工变形率也越大。由于铸轧属于无锭轧制，当加工变形率大到一定值时，被轧制的固态金属开始与轧辊贴合，不产生相对运动，而中心部分却受到向后的挤压力。由于这种挤压力的作用，使在上下辊面开始凝固的硬壳还未相遇时，就受到挤压力的传递作用而发生变形。当这种挤压力的传递作用很大时，就可由变形变成向后滑动，使液穴变小。这种滑动发生在凝固的硬壳内部时，将造成铸轧板分层缺陷；当发生在硬壳表面时，将使铸轧板出现裂纹。因此，加工变形率受到限制，也限制了辊径一定时的铸轧区长度。

2. 铸轧速度

铸轧速度是指铸轧板的出板速度。铸轧速度与铸轧辊线速度相比有一定的前滑量，辊径不同，前滑量也不同，前滑量一般为5%~10%。

在铸轧过程中，要保持连续铸轧的稳定性，主要是调整铸轧速度，使铸轧速度与液体金属在铸轧区内的凝固速度成一定的比例关系。铸轧速度过大时，易使铸轧带坯冷却不足，甚至在板坯中心尚未完全凝固的条件下就离开了铸轧辊，破坏了铸轧过程。若铸轧速度过低，使铝熔体在铸轧区内停留时间过长，过度冷却，会造成铝液在铸嘴内凝固，甚至造成铸嘴和固态金属一起被轧出来，破坏铸轧过程。因此，铸轧速度必须与液体金属的凝固速度相配合，尽量使它们同步。

影响铸轧速度的因素有很多，如合金种类、浇注温度、辊套厚度、冷却强度、铸轧区长度、带坯厚度等。

（1）合金种类

纯铝的共晶量极少，可认为它们是在恒温下（660℃）凝固，因此，纯铝的铸轧速度比较快。

对铝合金来说，凝固温度区间越大，完全凝固所需的时间就越长，因此，铸轧速度相应地就小些。比如我们的实际生产中3003、8011等合金与纯铝相比铸轧速度就要慢一些。

（2）前箱温度

由于前箱熔体温度与铸轧区内流入液穴中的熔体温度在正常铸轧时相差很小，另一方面，前箱内的熔体温度容易测量，所以，在铸轧过程中，都是通过用热电偶来检测控制前箱熔体温度，以使铸轧区熔体温度保持稳定，使熔体凝固速度恒定。生产中前箱温度应保持稳定，波动不应太大。

若前箱温度过低，熔体会在铸嘴内凝固；前箱温度过高，会使带坯不好成形，或造成铝液未凝固便被轧辊带出。

前箱温度与铸轧速度有直接的关系，前箱温度较低时，应适当提高铸轧速度；前箱温度较高时，铸轧速度应低些。

控制熔炼炉和静置炉内的熔体温度对稳定铸轧工艺和提高带坯质量是极为重要的。炉内熔体温度过高或局部过热，不仅增大能源消耗，而且会使晶粒粗大。实践证明，一旦炉内温度过高或局部过热，即使将其温度降到正常，也不能完全消除温度过高对晶粒的影响。所以，前箱熔体温度即使很低，也不易获得细小晶粒。

（3）冷却强度

在铸轧过程中，铝及铝合金凝固时所释放的热量及带坯在出辊缝前所释放出的热量经辊套快速传递，被辊内循环冷却水吸收而排出。因此，在单位时间内，铸轧辊套单位面积上所导出的热量被称为冷却强度。

铸轧过程中的“结晶器”就是被水冷却的旋转着的轧辊。所以，冷却强度的大小直接影响结晶速度，也即影响到铸轧速度。冷却强度越大，铸轧速度也能越大，提高了生产率。

影响冷却强度的因素主要有：

①铸轧辊套材质及其热量传导性能。

②辊芯循环水沟槽的分布。

③辊套厚度。铸轧辊使用一段时间后，辊套表面会布满细小裂纹，我们称之为“龟裂”，需要对辊套进行车削，每次约车掉3mm。因此，辊套厚度随着使用

时间的延长而变薄。当辊套厚度变薄时，冷却强度就会提高，铸轧速度也可以相应地提高。但辊套不能过薄，否则在铸轧过程中会发生变形，影响板型。

④冷却水水质、温度、压力和流量。

（4）带坯厚度

带坯越薄，铸轧速度可以越大，带坯较厚时，速度可相应地低些。

3. 前箱液面高度

前箱液面高度指的是从前箱液面到液穴中最低氧化膜处的距离。在实际生产中，通常以辊缝中心水平线作为基准，以前箱液面到此线的距离作为生产中的前箱液面高度。

在铸造区内，凝固瞬间的熔体供给和保持所需的压力，都是通过前箱熔体的水平静压力来控制的。通常，在保证液穴中熔体表面氧化膜不被破坏的条件下，前箱液面越高越好，这样有利于保证金属结晶的连续性，使铸轧板获得更为致密的组织。

如果前箱液面高度较低，静压力较小，则表现为熔体在结晶前沿供给不足，在带坯横截面中心处易出现孔洞，或带坯表面上出现裂纹或热带。如果液面更低，熔体就不会涌入铸轧区，而停留在供料嘴腔内，时间稍长，铝液发生凝固，供料嘴出口处发生局部堵塞而铸不出带坯，使铸轧连续性被破坏。

若液面过高，则熔体静压力过大，易使带坯表面上有被冲破的氧化膜黑皮，降低带坯的表面质量。如果在铸嘴与轧辊间隙过大时液面太高，液穴中氧化膜就会被冲破，熔体从嘴辊间隙漏出，使铸轧无法进行。

4. 轧制力

保证铸轧板较好的板型质量，常常通过调整施加在轧辊两侧（操作侧和驱动侧）的轧制力来实现。

由于辊缝设置不佳、辊型不好等原因，铸轧板厚度、边差和中凸度等尺寸参数经常超出规定范围，这时就要通过调整轧制力，同时配合铸轧速度、铸轧区长度等参数的控制来进行纠正。

3.2 铸轧工艺及操作技术

3.2.1 换辊

水平式轧机：拆除金属软管，取出下垫块，用抱轴器把万向传动轴固定后将轧辊拉出牌坊，把准备好的轴承座分别装到要更换的新轧辊上，将轧辊推入牌坊，垫好垫块，拆去抱轴器，安装水帽及金属软管，换辊完毕。

倾斜式轧机：拆除金属软管，将主电机底座及传动轴一起移出脱离轧辊，竖直牌坊，将轧辊拉出牌坊，安装轴承座及水帽，将轧辊推入牌坊，锁定轴承座，将牌坊倾斜到位，移入主机底座，安装金属软管，换辊完毕。

3.2.2 新辊的清洗和预热

1. 铸轧辊辊面防护油清除

新换上的铸轧辊辊面有一层防护油，防护油由润滑脂和机油混合而成。换辊完毕，用干净棉纱将辊面的防护油擦干净，再用煤油或汽油清洗掉残余的防护油。用干净的棉纱擦干辊面。

2. 洗辊

洗辊方法有酸洗、酒精清洗、洗油能清洗等。

（1）酸洗

表3-1 酸洗方式

根据机台用塑料容器配制好混合酸，并放置一段时间。将毛巾在混合酸中泡湿拧干，均匀地在辊面上沿纵向或横向（同一方向，不要交替）来回擦洗，要求擦洗2次，每次擦洗完腐蚀一段时间。擦洗完毕，用毛巾在清水中泡湿拧干，将轧辊清洗干净，再用干棉纱擦干，即可准备烘烤。

（2）酒精清洗

用汽油清洗掉防护油后，用酒精擦洗辊面二遍，即可准备烘烤。

（3）洗油能清洗

将毛巾在洗油能温水中泡湿拧干，擦洗辊面二遍，再用干棉纱擦干，即可准备烘烤。

3. 铸轧辊辊面烘烤

烘烤可以用电、液化气、循环热水对辊面进行加热，去除辊面水分。

（1）液化气烘烤

用液化气对辊面进行加热，并用干毛巾及时擦干辊面上形成的水气，烘烤1小时左右。辊面均匀喷一层石墨或用小火烘烤形成一层润滑层。

（2）电加热烘烤

用专用电加热烤辊装置烘烤辊面，若辊面产生水气应及时用干毛巾擦掉。烤一段时间后，均匀喷一层石墨，再烤干即可生产。

（3）循环热水加热烘烤

用铸轧机循环热水或专用循环热水加热轧辊，加热一段时间辊面水分干燥后，均匀喷一层石墨，继续加热即可生产。

3.2.3 调节辊缝

辊缝调节时，根据生产的铸轧板厚度及合金成份，用Φ9.5mm铝圆杆试调辊缝,轧机速度1m/min。辊缝确定与板厚﹑合金成份的工艺配合见表3-2。

表3-2 辊缝确定标准

3.2.4 铸嘴的安装

1. 水平式轧机

将铸嘴安装到铸嘴小车上，铸嘴一定要与铸轧辊对中，前端伸出长度为140~145mm，由于铸嘴及小车变形，一般需要在铸嘴中间部位的下面垫上一块厚砂纸。然后即可将压板压到铸嘴上面。放压板时，确保铸嘴不要前后左右移动。

压板放好后即可紧压板上方的紧固螺丝，使每颗螺丝受力均匀，但不能用力过猛，以免将铸嘴压坏。

给定预压力（一般为10MPa），将铸嘴推入辊缝。

在将铸嘴推入轧辊辊缝时，动作一定要缓慢，当铸嘴与辊面接触时，停止向前推进，检查铸嘴与轧辊间隙情况并作调整，防止铸嘴被轧辊抵坏。

将铸嘴推入轧辊辊缝后，便可着手调整铸轧区长度，使铸嘴在整个宽度方向铸轧区长度均匀一致。同时进行铸嘴嘴唇的打磨及铸嘴小车的调整，保证较好的嘴辊间隙。随后安装耳子，使耳子与轧辊接触紧密，防止漏铝。

在整个铸嘴安装过程中不能碰伤铸嘴。避免用力过猛，辊缝将铸嘴挤压变形，并保证金属通道尺寸。

铸嘴、耳子安装好后，用纤维毡将耳子保护起来，纤维毡不能伸进铸嘴。然后安放好引出档板。在放引出档板时不能损伤铸嘴和耳子。

2. 倾斜式轧机

将铸嘴安装到铸嘴小车上，铸嘴一定要与铸轧辊对中，然后即可将压板压到铸嘴上面。放压板时，确保铸嘴不要前后左右移动。

压板放好后即可紧压板上方的紧固螺丝，使每颗螺丝受力均匀，但不能用力过猛，以免将铸嘴压坏。然后再用钢卷尺测量铸嘴的开口度，如果左右两边的开口度不合适或不对称，可以通过松紧压板上方的紧固螺丝来调整，以保证铸嘴的开口度在需要的范围内。

在将铸嘴推入轧辊辊缝时，动作一定要缓慢，当铸嘴与辊面快接触时，停止向前推进，听从轧辊前面指挥人员的指挥，点动向前进，检查铸嘴与轧辊接触情况并作调整，使铸嘴与上下辊面间隙均匀，一般间隙在0.3mm左右，不能有局部相互接触或留有太大空隙等现象。

将铸嘴装好后，便可着手调整铸轧区长度，使铸嘴在整个宽度方向铸轧区长度均匀一致。随后安装耳子，装耳子的时候将轧辊反转，使耳子与轧辊接触紧密，耳子位置安放好之后一定要将耳子固定好，防止漏铝。

在整个铸嘴安装过程中不能碰伤铸嘴。避免用力过猛，辊缝将铸嘴挤压变形，并保证金属通道尺寸。

耳子安装好后将轧辊停止，并将轧辊转向选择开关打在正向位置，最后用压缩空气吹扫辊面，清除辊面上的杂物。

3.2.5 供流系统准备

1. 水平式轧机

在安装铸嘴的同时，便可进行流槽的安装工作，以及流管、浮漂、堵头、堵塞钎的准备工作。

流管长度根据生产情况选择，安装时要保证流管垂直。

在安装铸嘴后，检查前箱是否完好无损并足够干燥，确认无误后方可安装前箱。

安装前箱时，在铸嘴与前箱之间放一至两块干燥硅酸铝纤维毡，然后使前箱顶紧铸嘴，以保证铝液通过时不会从前箱与铸嘴的间隙漏出。

将前箱与铸嘴顶紧后，把铸嘴与前箱之间的纤维毡高出部分用力压下，保证纤维毡不会阻碍铝液从前箱流进铸嘴。碎纤维料及时拿出，以免被铝液带入铸嘴，影响铸轧供流。

安装斜槽之前，先在前箱与斜槽搭接面上放一块隔热纤维毡，以保证前箱与斜槽搭接面的密封。

2. 倾斜式轧机

在安装铸嘴的同时，可进行流槽的预热工作，以及前箱的准备工作。

安装铸嘴后，检查前箱是否完好无损并足够干燥，确认无误后方可安装前箱。 先安装前箱与铸嘴之间的喂料管，安装之前先准备好需要的纤维毡，在喂料管与铸嘴之间垫2~3块纤维毡，再放上喂料管，压紧喂料管，使喂料管与铸嘴接口处不会漏铝；同样在喂料管与前箱之间垫2~3块纤维毡，装上前箱，压紧前箱—喂料管—铸嘴之间的接口，固定好前箱，确保前箱的稳定，以保证铝液通过时不会从间隙漏出。堵好各流口，防止漏铝现象。

安装活动流槽，在活动流槽与前箱、过滤箱出口接面处使用隔热纤维毡连接，确保接面处的密封。

3.2.6 石墨喷涂准备

安装铸嘴的同时在石墨罐中配制石墨乳液。配制过程中必须使用过滤装置。生产3003合金时水和石墨乳按30:1配制；生产1×××合金时水和石墨乳按50:1

配制。

每天早班必须清洗过滤装置。停机时，石墨系统要用清水清洗，保证管道畅通。若石墨喷涂不畅时，应用清水对整个系统进行清洗。

3.2.7 立板操作

1. 水平式轧机

立板前，检查各部位是否正常（液压系统、冷却水、供风等），卷取机钳口定位，穿料台升起，确认轧辊旋转方向已在“正向”，操作人员各就各位。

放流后，铝液流进除气箱，当除气箱接近放满时打开出口，将铝液放满流管上端流槽，将流管处温度控制在715℃左右，拔出堵头放流，保证铝液均匀、平稳地进入铸嘴，当前箱铝液基本填充满铸嘴金属通道时，启动轧机开始铸轧。在此过程中要注意各放铝口不要漏铝，过滤板入口要堵牢。

立板阶段一般要将前箱液面稳定控制在上嘴唇1/2~2/3的位置，铸轧速度可根据轧机电流和前箱温度变化适当调节快慢。

当轧辊转动超过1/3周开始喷涂石墨，轧辊转过一周后，开启冷却水。 板头通过剪刀后，切去板头，然后穿带卷取，观察是否有塔形，若有应及时调整。

立板成功后，开始添加Al-Ti-B丝；然后将石墨转子通气以后预热10min，再缓缓放入铝液中进行除气，待板面和板型初步满足要求后，穿带进行正常生产。

3.2.8 正常维护

正常生产时，铝液供给应保证流量平稳，前箱液面控制在铸嘴上嘴唇1/2~2/3位置，且平稳。

经常巡视，确保石墨喷涂、转子的旋转及除气、Al-Ti-B丝供给正常。 为防止钛沉积，保证化学成分均匀，在Ti添加点前面安装一个变径流管，在取样点安装一个挡块。

保证除气箱密封完好，减少打开时间。需扒渣时，先停转子（不关气），将渣耙预热，然后用渣耙轻轻将渣扒出。

正常生产中流槽须加盖板，防止热损失和异物落入，减小吸氢倾向。清理静

置炉放流口时，先将钎子前端浸在铝液中约1min，再进行清理，切不可用冷钎子直接清理炉眼和清除炉眼周围的浮渣。

3.2.9 卸卷操作

卸卷前经常测量卷厚并估算卷重，按要求卸卷。为防止粘辊，可适当降低0.05~0.1m/min的轧速，卸卷时必须使推卷器与小车同步运行。

卸卷到托卷架上，小车下降到位并返回；卷取机高速旋转，钳口自动定位后，升起穿料板，准备穿带。

卸下的卷用钢带打紧，按《加工厂产品标识规定》对产品进行标识。行车吊到待检区堆放。检验合格后，堆放到合格区或库房。吊运过程中，防止碰伤、挤压铸轧卷。

3.2.10 停机操作

当生产任务完成﹑铸轧机列出现故障或无法保证产品质量时应停机。

停机前预热所有放铝渣箱。堵死保温炉炉眼，退出AI-Ti-B丝，将除气箱石墨转子调至闲置状态。每次换辊停机时除气箱应进行清理。

关闭冷却水。

升起卸卷小车托紧铸轧卷。从上至下进行放铝，当铸轧板尾部与轧辊脱离后，应及时使铸辊停止转动，避免损伤轧辊。然后关闭石墨喷涂系统。卸掉轧辊压力。

清理流槽系统过滤箱，用硅酸纤维毡堵死过滤箱出入口，安装过滤板并进行加热。

停机后及时清理轧辊上的铝屑和异物。准备下一次立板。

待渣箱内铝液凝固后，吊走渣箱。

吊走铸轧卷，搞好卫生，保管好使用的工具。

3.3 铸轧质量缺陷及控制

由于铸轧设备和工艺条件的制约，以及操作人员责任心不强，技术水平不高，

工艺操作规程执行不够严格等各种原因，在铸轧生产过程中造成了一些缺陷，一部分在铸轧时可显现，一部分在后续工序时才会暴露出来。

3.3.1 粗大晶粒和晶粒不均

铸轧板晶粒度超过标准要求，称为粗大晶粒。铸轧板晶粒度分为5级，我厂一般要求不超过2级。晶粒度对铸轧板的质量有很大的影响，晶粒越粗，质量越差。

晶粒不均是指同一铸轧板不同区域晶粒度相差较大。晶粒不均有两种表现形式，一种为同一表面不同区域晶粒度大小不同，另一种为上下表面晶粒度大小不同。

显微组织研究表明，铸轧带坯的粗大晶粒具有孪晶特征（羽毛状结晶组织）。表层部分为片状结构，片状组织下层至中心线部分为羽毛状结晶组织。

1. 产生原因

在通常的树枝状结晶时，熔体中温度梯度并不大。而以片状及羽毛状结晶，则需要很大的温度梯度。铸轧时创造了这种结晶条件，因为铝熔体进入液穴达到结晶前沿，在此处造成很大的温度梯度，使金属无法以树枝状方式结晶，而以片状方式结晶，所以铸轧板粗大晶粒的表层为片状组织。在表层结晶后，随着铸轧辊的转动，表层受到小量变形，此时组织继续成长时有可能形成层错。在层错基础上成长的片状组织就是羽毛状晶，即孪晶。

铸轧区上表面受到的静压力较小，造成上表面熔体与铸轧辊的接触面积小，上表面冷却较差。因此，过热熔体在上表面结晶前沿形成更大的温度梯度，所以铸轧带坯上表面极易形成粗大晶粒。

羽毛状晶各向异性很强，难以变形。因为只有与孪晶面平行的滑移系统上的位错运动才不受阻碍，其他滑移系统上的位错运动时很快被孪晶面或晶界堵塞，造成加工硬化。所以，粗大晶粒在变形时很难破碎，经冷轧后表面出现白条缺陷。由于孪晶组织很难破碎，其变形率小，再结晶退火时，便在该部位形成粗大的晶粒。

根据以上分析，形成粗大晶粒主要原因有：熔炼温度过高，熔体局部过热；冷却强度小，即冷却水温度偏高、水压较低、辊套过厚或辊套材质传热效率低；

熔体在炉内停留时间太长；变质剂（晶粒细化剂）加入不合理；金属的纯度过高。晶粒不均匀是由于结晶条件的差异所造成。

2. 消除措施

严格控制工艺参数。在生产中严格按工艺操作规程进行操作。主要是控制熔炼与铸轧温度、冷却水温度、水流量与水压。严防熔体过热与铸轧温度偏高。在生产中加强搅拌和扒渣，确保熔体温度均匀。

添加Al-Ti-B丝晶粒细化剂。除了控制工艺参数之外，添加Al-Ti-B晶粒细化剂是细化铸轧坯最有效的措施之一。但在实际生产条件下，受各种因素影响，TiB2质点易聚集成块，尤其在加入时由于熔体局部温度降低，导致加入点附近变得黏稠，流动性差，使TiB2质点更容易聚集形成夹杂，影响净化、细化效果。由于Al-Ti-B存在以上不足，人们开始寻求更为有效的变质剂。不少厂家已成功试验了Al-Ti-C细化剂，收到了更好的细化效果。

Al-Ti-B的加入方式，应在静置炉后流槽中逆金属熔体流动方向加入。

为减轻钛的沉积，可以在钛添加点前面的流槽中安装一个流管做变径处理，增加铝液的流速。

为使钛能够充分熔化并且在铝液中均匀分布，将钛添加点的温度控制在730~735℃。

3#机冷却水温度控制在27~29℃，上辊流量比下辊大30~40m3/h。

适当提高前箱液面高度，以提高铸轧区上表面熔体静压力，减少上表面出现粗大晶粒的几率。

使铸轧辊辊面温度均匀，铸轧区内熔体温度均匀，可减少晶粒不均匀的出现。

3.3.2 板型缺陷

1.板型要求

12中凸度=[ H-(H1+H2)/2 ] ÷ H×100%

要求任一横断面上板型呈抛物线形。厚度最大值在中心点两侧100mm范围内，横断面上任一点的厚度不大于中部厚度H，且不小于边部厚度H1和H2。

表3-3 尺寸及偏差控制范围

2. 凸度过小缺陷

凸度过小在后工序加工时，会出现两边波浪。

产生原因：

（1）轧辊磨削凸度偏大。

（2）冷却强度不够。铸轧过程中，由于温度的分布从边部向中部递增，轧辊辊套的膨胀变形也由边部向中部递增，由于膨胀变形的影响，造成铸轧板凸度过小。

（3）铸轧区过小。铸轧区小，轧制力和热加工变形小，造成凸度过小。

（4）铸轧速度过高。铸轧速度过高，铸轧区液穴拉深，轧制力和热加工变形小。

消除方法：

（1）减小轧辊磨削凸度。

（2）增加冷却水的流量和压力。

（3）加大铸轧区。通过后退铸嘴支撑小车进行调整。

（4）降低铸轧速度和前箱温度。

（5）增大轧辊两侧施加的轧制力。

3. 凸度过大缺陷

铸轧板凸度过大，在后工序加工时易引起中间波浪。

产生原因：

（1）合金成分的影响。随合金元素铁、硅、锰等增加，铸轧板凸度有所增加。

（2）板宽的影响。随铸轧板宽度的增加，铸轧板凸度有所增加。

（3）轧辊磨削的影响。轧辊磨削凸度过小，易造成铸轧板凸度过大。

（4）铸轧区的影响。铸轧区增大，轧制力和热加工变形增大，铸轧板凸度变大。

（5）铸轧速度小和前箱温度低。铸轧区液穴变浅，轧制力和热加工率增大，铸轧板凸度增大。

（6）轧辊硬度变化影响。铸轧辊在使用一段时间后，硬度变低，引起凸度增大。

消除方法：

（1）增大轧辊的磨削凸度。

（2）缩短铸轧区，适当推进铸嘴支撑小车，调整铸轧区长度。

（3）适当提高铸轧速度和前箱温度。

（4）减小轧辊两侧施加的轧制力。

4. 边差过大

两边厚差过大，在下道工序轧制时引起单边波浪。

产生原因：

（1）原始辊缝调整不合适。

（2）轧辊磨削圆锥度偏大。

（3）轧辊轴承间隙过大。

（4）冷却水进、出水温差大。

（5）液压系统不稳或有泄漏。

（6）两端铸轧区大小不一致，可根据板卷的塔层状况进行判断。 消除方法：

（1）生产前要调整好原始辊缝。

（2）轧辊磨削圆锥度、同轴度要符合要求。

（3）减小轧辊轴承间隙。

（4）冷却水水温要恒定，可增大冷却水量和水压。

（5）检查液压系统是否泄漏，确保其稳定。

（6）适当调整铸轧区。

（7）适当调整轧辊两侧施加的轧制力。

5. 纵向厚度偏差

纵向局部板厚偏差可引起下道工序加工时局部波浪。

产生原因：

（1）轧辊材质的影响。由于材质的不均，导致硬度和热交换的不均，引起厚度变化。

（2）辊芯水槽堵塞，结垢严重，导致辊套受热不均引起铸轧板厚度局部变化。

（3）防粘系统，如石墨喷涂不均，将导致辊套热交换不均引起铸轧板厚度局部变化。

（4）轧辊断面直径波动，即圆度不高。

消除方法：

（1）选择合理的循环水道结构，确保水流的连续性。

（2）保证冷却水水质。

（3）防粘系统的喷涂要均匀。

（4）若是辊套材质不均引起厚度突变，则要重新换辊。

（5）轧辊磨削时保证周向圆度。

6. 翘边、塌边、M形和W形板

翘边是指边部的厚度比靠中间的第一个测量点厚。塌边是指边部第一个测量点厚度比第二个测量点小0.03mm以上（含0.03mm）。M和W形是指板断面厚度呈M或W形变化。翘边、塌边、M和W形在冷轧过程中会造成边浪、中浪缺陷。

产生原因：

（1）轧辊材质的影响。由于材质的不均，导致硬度和热交换的不均，引起厚度变化。

（2）辊芯水槽堵塞，结垢严重，导致辊套受热不均引起铸轧板厚度局部变化。

（3）轧辊磨削曲线不好。

消除措施：

（1）若是辊套材质不均引起厚度突变，则要重新换辊。

（2）选择合理的循环水道结构，确保水流的连续性，对堵塞、结垢等及时清洗。

（3）保证冷却水水质。

（4）轧辊磨削曲线要符合要求。

（5）通过调整轧制力、铸轧速度、卷取张力、铸轧区长度等工艺参数进行解决。

3.3.3 粘辊

粘辊是指铸轧时局部或整个带坯宽度上的粘着层在离开轧辊中心线后不能与轧辊分离，而由卷取张力强行分离，使带坯出现表面粗糙，翘曲不平或横纹等缺陷。

产生原因：熔体温度偏高，铸轧速度快，轧辊冷却强度小，辊面润滑不够，辊面温度不均匀，辊面粗糙度不合格，卷取张力太小等都是产生粘辊的原因。

预防或消除措施：在生产中控制好熔体温度，适当降低铸轧速度，提高轧辊冷却强度，增加辊面润滑，磨削合格的铸轧辊表面粗糙度，适当加大张力等都可以预防粘辊的发生。

3.3.4 热带

热带是铝熔体在铸轧区内某局部地区尚未完全凝固就被铸轧辊带出了所形成的一种缺陷，它没有受到轧制。

1. 产生原因

熔体温度偏高，流入铸轧区的熔体温度分布不均匀，液穴长度普遍偏长。在局部温度过高处，液穴会更长，当液穴长度大于铸轧区长度时，熔体未完全凝固，就被铸轧辊带了出来，形成热带。

前箱液面高度偏低，静压力小，造成熔体供应不足。因此，某局部地区一旦熔体温度偏高，就会显示熔体供给不足，产生热带。

铸轧速度过快，以致熔体中局部地区尚未完全凝固，就被轧辊带了出来。

2. 消除措施

一旦发现带坯表面出现热带，首先应适当降低铸轧速度，然后检查前箱熔体温度，若偏高，应立即采取降温措施，使其处于正常范围内。再观察前箱液面高度是否偏低。若偏低，应马上采取措施提高液面高度。

3.3.5 缺边和飞边

铸轧带坯边缘宽出一条形状不规则的金属翅边为飞边。

铸轧带坯边部收缩，带坯变窄，称为缺边。

铸轧速度太快，前箱液面太高，石墨喷涂过大，温度过高，耳子损坏、脱落，耳辊间隙过大，造成了飞边。解决措施为：适当降低铸轧速度、温度和前箱液面高度，减小石墨喷涂量，将辊上的过量石墨擦掉，认真安装耳子等。

前箱液面过低，温度过低，铸轧速度过低，铸嘴边部供流口堵塞，铸嘴内部液流分配不合理或有冷铝，耳部挂渣，造成了缺边。解决措施为：适当提高前箱液面高度，温度和铸轧速度，改善铸嘴内部分流方式，安装前箱时保证铸嘴供流口畅通等。

3.3.6 裂边

裂边是指铸轧带坯的边部破裂。

产生原因：耳部挂渣；耳子安装方式不佳；耳子磨损；铸轧区太长，液穴过深，变形量过大；铸嘴内部分流块不合适，造成熔体流动性差等。

解决措施：控制好温度，避免温度长期过低，造成耳部挂渣、耳子磨损过大和熔体流动性差；适当降低铸轧区长度，减小变形量；改善铸嘴内部分流方式等。

3.3.7板面条纹

1. 纵向条纹

沿铸轧板纵向出现的表面条纹，一般贯穿整个纵向板面。

（1）产生原因

嘴辊间隙过小，嘴唇前沿摩擦辊面形成摩擦印痕。

铸嘴局部破损，铸轧时结晶条件遭破坏形成纵向条纹。

铸嘴嘴唇前沿挂渣，或嘴腔局部堵塞，使铸轧条件改变，形成纵向条纹。 嘴辊间隙过大，铝液渗漏到间隙之间凝固成冷铝，摩擦辊面造成条纹。 铸嘴长期使用，前端造成烧结，摩擦辊面造成纵向条纹。

轧辊辊面或牵引辊辊面有划痕，造成板面纵向条纹。

（2）防止方法

保证良好的嘴辊间隙，尽量避免嘴辊接触产生摩擦，或渗铝造成冷铝摩擦辊面，出现此类条纹后可尝试增大铸轧区给予解决。

提高轧辊磨削质量，提高圆度，并避免划伤轧辊辊面和牵引辊辊面。 铸嘴局部损坏时，要停机重新立板。

2. 横向条纹

产生原因：水平波纹产生与液穴弯液面和铝凝壳有关。弯液面较稳定时，没有波纹线产生，若弯液面变化较大，就会使熔体在不同的凝固条件下结晶，这将导致水平波纹的产生。铸轧速度过大，嘴辊间隙过大，前箱液面高度不稳定，均增加弯液面的不稳定性，易出现水平波纹。若弯液面与凝固区发生局部作用，会产生虎皮纹。

防止方法：适当降低铸轧速度，保持前箱液面高度的稳定，适当减小嘴辊间隙等。

3.3.8 气道、孔洞

气道是指铸轧板内含有气泡，一般产生于带坯横截面的上半部，并沿带坯纵向延伸，一般会在带坯面上呈现一条白道。孔洞表现为铸轧板面上出现纵向凹坑或纵向贯穿孔洞。两者其实是一种缺陷，两种表现形式，孔洞是较严重时的表现形式。

铸轧带坯中存在的内部小气道，在冷轧过程中可能还得不到暴露，但在箔轧时，就会显露出来，产生气道开裂。

1. 产生原因

液穴中积留气体。在铸轧过程中，由于受到轧制作用，液穴中的气体不易分散于固体铝带中，始终悬浮于液穴中，时间一长，积留的气体越来越多，形成小气泡。在有气泡处，熔体的流动受到阻碍，因此，就在该处形成孔洞。

供料嘴局部堵塞。熔体通过供料嘴供流时，在供料嘴内腔表面上形成一层氧化皮。这层氧化皮可吸附熔体中的氧化夹杂物，当供料嘴出口端积存的氧化夹杂物达到一定量时，就会造成局部堵塞，阻碍熔体流动，使熔体绕过局部堵塞的氧化夹杂物，从两侧供给。因此，该处熔体供给不足，压力也较小，出现孔洞。同时，在两侧液流交汇处易聚集形成气泡，熔体氢含量越高，聚集越容易。

工艺参数的影响。熔体温度偏高，熔化时间过长，熔体氢含量增多；铸轧速度偏快，熔体中的氢来不及析出等均可形成气道。

另外，氧化夹杂物、转动的轧辊表面掉落的铝灰和嘴子料粉末都可能堆积在供料嘴的上端，造成供料嘴在局部地方伸长。在伸长处，熔体与铸轧辊表面接触比别处稍晚一些，因此该处的熔体凝固晚，液穴顶部压力小，也容易出现微孔，使带坯表面出现白道。

2. 消除措施

消除孔洞、气道的主要措施是：避免液穴内积留气泡和防止供料嘴出口处被堵塞，也就是说要提高熔体的纯洁度，保证液体金属流动不受阻碍，能连续不断地供给，杜绝气体和夹杂物的其它来源。

减少辊套表面裂纹。铸轧辊在应力和冷热交变过程中，辊面会产生裂纹。裂纹有两类，一种是龟裂，几乎没有深度，另一种裂纹的深度可达几毫米。后者对气体的产生有很大影响。因为，辊套受到循环水冷却，当有表面裂纹时，裂纹处随辊转动也产生周期性的冷热变化，在未接触熔体时，温度很低，一般为80~100℃，一接触熔体，温度立即上升到500~600℃，此时，裂纹中含有的气体直接进入液穴中形成气泡，含有的水分可与熔体反应生成氢，进入液穴中的熔体中，形成微小气泡。因此，减少辊套表面裂纹，是消除孔洞和气道缺陷的重要措施。当辊套出现裂纹时，要及时更换或车磨轧辊。

彻底烘干供流系统。新制流槽使用前要充分烘干。另外，铸嘴料、流槽材料易吸潮，因此，使用前应该进行烘烤。

立板前，对熔体要进行精心的净化处理，严格按照规程进行彻底的精炼、扒渣操作，提高熔体的纯净度，预防孔洞和气道的产生。倾斜式轧机在立板跑渣阶段，为了使铸嘴内的温度均匀和气体全部排出，应有充分的跑渣时间。

为了避免供料嘴内腔及出口处积存氧化夹杂物，除加强熔体净化外，可在供

料嘴内腔涂一层防粘涂料，减少嘴腔内的挂渣，从而可预防供料嘴的堵塞现象。

3.3.9 表面氧化膜

氧化膜在冷轧后会在板面上形成亮斑。

1. 产生原因

氧化膜带出是由于液穴内的氧化膜破裂造成的，氧化膜破裂的原因有：

（1）铸嘴与轧辊间隙大；

（2）前箱液面波动大。

2. 预防措施

（1）安装铸嘴时嘴辊间隙不应过大；

（2）提高流管安装质量，保证前箱液面稳定。

3.3.10 其它质量缺陷

夹杂：铸轧带坯内含有炉渣、熔剂、各种耐火材料碎块、金属氧化物及其它杂物，均为夹杂。夹杂多种多样，多呈黑色或耐火材料的颜色，形状不规则。夹杂产生的原因为熔体不净，精炼、过滤效果不佳，供流系统保温材料脱落。预防措施为：提高熔体的纯净度，使用不易脱落的保温材料。

非金属压入：非金属杂物压入带坯表面的称为非金属压入缺陷。供料嘴掉渣或局部脱落，以及铸轧带卷取时，外来赃物粘在带坯上，都会造成非金属压入。预防措施为：供料嘴采用较好材质，在轧辊与卷取机之间采取防尘措施。

塔层：铸轧带坯卷取时呈规律性向一面偏移或倾斜称为塔层。产生原因有：两侧铸轧区长度不一致，卷取机咬入带头的位置偏移。因此，测量铸轧区长度时要认真、准确，掌握好穿带时机等。

3.4 铸轧设备

3.4.1 设备组成

图3-2 倾斜式铸轧设备

1-铸轧机；2-牵引机；3-剪切机；4-卷取机

水平式铸轧机和倾斜式铸轧机构造基本相同，主要由供流系统、轧辊、机架、传动部分、液压系统、牵引机、剪切机、卷取机和卸卷小车组成。水平式铸轧机轧辊垂直布置，倾斜式铸轧机轧辊与垂直线呈15°倾斜布置。

3.4.2 铸轧辊

铸轧辊在铸轧过程中起着极为重要的作用，既要承受熔体凝固造成的辊面温度变化产生的应力的影响，又要承受对凝固的带坯施加一定压下量所引起的金属变形抗力的影响。铸轧辊内部都通有循环水进行强制冷却，以便散失熔体凝固释放出的大量热，因此铸轧辊被制造成两部分，辊芯和辊套，辊芯有通水槽，而辊套是由耐温度变化的耐热合金钢制成。

1. 辊套应具备的特性

由于辊套在铸轧过程中，与熔融铝接触，吸收其热量，使铝液迅速凝固，然后对已凝固的铝板进行轧制。因此辊套的材质要求有良好的导热性、较高的综合机械性能及较高的抗热疲劳性能，不与铝熔体反应。

2. 辊芯应具备的特性

由于铸轧的特点要求强制冷却，辊芯上均有循环强制冷却水槽沟，冷却强度主要取决于槽的形式。槽沟形式各式各样，有纵向的、环形的、螺旋形的、纵向与环形相结合的等。不管采用哪种形式，目的都是保证铸轧辊辊身长度上的温度相差较小，要求在5℃以下，冷却强度在整个辊身均匀一致。

3. 铸轧辊使用

新辊套在第一次使用时，在长达一天的运行中，有时能听到很大的噼啪声，这不说明辊套已损坏。对于第一次起动到新辊套与辊芯至最终位置，大约需要一天时间。

磨好的轧辊应该用防护纸包好，避免划伤、锈蚀。

在辊身与辊身之间放置隔垫（木头楔、橡皮垫），以避免辊身互相接触。 在运输过程中，轧辊辊身不得与任何“硬的”表面接触。

轧辊在立板前应进行充分的烘烤，并关闭铸轧辊的进水阀门（启动前水一定不能在铸轧辊中循环，它能引起冷凝，因此启动时有炸辊的危险）。

在轧辊立板后，旋转一周后，启动水循环，否则易引起辊套打滑。

铸轧辊的粗糙度应在0.7～0.9之间，辊面磨得越粗糙，裂纹扩展得越快，轧辊寿命越短。

4. 轧辊的修复

（1）确定何时修磨轧辊

由于辊套受力情况复杂并连续不断地经历周期性的温度变化，从而产生了热疲劳微裂纹和应力微裂纹。实践证明，首批微裂纹总是出现在磨痕的底部，并且微裂纹很小，不易为肉眼所觉察。随着轧制产品数量的增加，也会产生很多新的应力微裂纹，而初始的微裂纹扩展越来越快，裂纹变得越来越深，并且个别的裂纹已能为肉眼清楚所见，说明此处的裂纹已属于开放性裂纹。开放性裂纹的增多，将会导致辊套应力释放，使辊套突然爆裂，因此，必须及时修磨轧辊，彻底去除应力微裂纹后，才能继续使用轧辊。

一般来说Φ620轧辊能用13天，Φ680轧辊能用14天， Φ820轧辊能用15天，Φ960轧辊能用16天。总之，当生产天数接近13天时，操作手应经常性的、仔细地观察裂纹的变化情况，一味继续生产，扩大产量是得不偿失的。

（2）车磨量

由于辊套消耗在铸轧生产中占了不小的一部分成本，因此每次修磨铸轧辊时，车磨量越小越好，这只是一个愿望而已，实际车磨量应根据具体使用情况和裂纹的扩展情况定，经验表明，在较为合理的使用情况下裂纹的深度不会超过2mm，并且轧辊直径越大裂纹扩展速度越慢。我们的做法是每次修磨轧辊时，先定一个车磨量，车工车削时第一刀深度在0.8mm左右，第二刀在0.6mm左右，第二次走刀时观察是否断屑，若不断屑则第二次走刀后便可磨削，若断屑则要第三次走刀，直至车削时不出现断屑为止。

（3）关键参数

粗糙度：在满足生产要求的前提下，尽可能降低粗糙度。表面粗糙度≦0.8。 中凸度：根据轧辊直径、轧制力，合金牌号等因素确定，一般来说下辊的凸度比上辊要高一点。

（4）铸轧辊冷却水处理

铸轧辊冷却水在铝铸轧生产中起到热交换的作用，水质要求混浊度≤20Mg/L，不结垢，防锈，PH值7～8，因此，水中要加入杀菌剂、阻锈剂、缓蚀剂，有些公司甚至使用纯净水来进行轧辊的冷却。

使用的冷却水中杂质过多或药剂加入量不够，容易使管道锈蚀脱落，辊套内壁生锈，最终各种各样的杂质、铁锈、胶状物沉积在水槽内(如图3-5所示)，妨碍了水的流动和热交换效果，造成轧辊辊套滑动，铝板板型变差。

一旦水槽堵塞，只有将辊套提前报废，这样会造成较大的浪费和成本的上升。因此冷却水处理要有专人负责，要定期检测、严格控制水质。

第四章 生产安全

4.1 熔炼工序

（1）进入生产现场时，要穿戴好劳保用品。

（2）操作前要认真做好准备工作，保持工作现场清洁干燥，所用工具要定点摆放，使用前必须经过预热干燥。

（3）在炉子中进行加料、搅拌、扒渣、清理时，必须先断电后进行操作。

（4）装炉前要检查炉眼是否堵好，装料时先装固体料，后装液体料，装炉时严禁重投猛丢，严防损坏加热元件。

（5）不允许用覆盖剂等在炉门上堆坝。

（6）倒包时要细心操作，防止包盘落下伤人，倒铝速度不宜过快，防止铝液溅出伤人。

（7）铝水包在吊运中包管应保持在移动方向，以免横扫伤人。

（8）转炉前，要做好准备工作，转炉时要检查炉眼、流槽及保温炉入口是否畅通，发现异常要及时处理。

（9）在投料、搅拌、清炉、转炉过程中，要集中精力，细心操作，防止操作失误而伤人，使用的热工具不准放在人行道上，以免烫伤他人。

（10）清炉时使用的工具不允许用水浇冷。

（11）在熔炼作业过程中，要注意观察电气系统是否正常，加热元件有无损坏，熔炼炉炉眼是否堵严，有无漏铝等现象，发现问题要及时处理。

4.2 铸轧工序

（1）在铸轧轧制前所有设备需空转1-2分钟，并检查各系统，确认正常后方可进行生产。

（2）清理轧辊表面时，必须在轧辊的出口侧操作，以免手套被旋转辊带入，并严禁擦伤轧辊。

（3）加热流槽时，液化气瓶不能靠近流槽，气瓶不能滚动搬运，不允许倾

斜倒置使用。

（4）操作工或维修工在无负荷试剪切机时，刀口附近不能站人，剪切废料时用单剪，并注意喂料工的安全。

（5）脱气箱扒渣时要小心，工具不能碰到转子，以免发生事故，转子放入脱气箱前必须先预热15分钟方能放入铝液。

（6）停机时，应把保温炉眼堵死，确保炉眼不渗出铝液。

（7）准备停机前，必须先烘烤所用铝箱及工具，防止放铝液时爆炸伤人。

（8）铸轧卷及各种物料应堆放整齐，人行道上不准堆放物料，吊运物件时，要仔细检查吊具，吊稳后再指挥行车起吊，并不得在吊物下停留和走动。

（9）开废卷料时，牵引废卷材板头要小心，剪切时要注意到人员安全方可操作。

（10）工作完毕要及时清理工作现场，归整工具，严格执行交接班制度。

总结与体会

自本学期3月接到云铝公司的实习通知后，我们一行于3月15日到达公司驻地。经过短暂的休息，公司人力资源部就将我们分到加工厂，进行为期三个月的顶岗实习。我们激动同时也怀揣一颗探索的心。

在加工厂劳资员杨师傅的带领下，我们来到了整洁的加工厂，首先我们在进入车间以前要有三天的分厂安全培训并考试，合格的才可以分配到车间，我们都在拭目以待。

短暂的三天匆匆结束，我被分配到加工厂铸轧第二车间。车间安全员马师傅给我们又学习了很多分厂没有学习的安全知识。

经过，分厂——车间——工段的三级安全培训后，我真正的进入实习。我所在的岗位是：铸轧二车间四工段三班铸轧机操作员，师傅们都很热心的教我，我也很用心的去学习，以上都是这三个月以来对铸轧的基本了解

经过三个月的定岗实习，让我从一个懵懂的学生跨入了社会，在云铝这个大家庭里生活和成长，让我认识到一个人的知识不只是理论的高度而其要有实践的经验，在这几个月的实习期里，我学会了忍受孤独，寂寞，面对困难和客服困难。 当然，在实习期间我也犯了很多错误，师傅、领导们都没有责怪我，而是耐心的给我指导，我很感谢他们，人生的路还很长，还需要我一步一个脚印的走下去，短暂的三个月是我一身的转折点，我坚信，我会坚强的走下去，不管以后有多么艰难。

在这里我要感谢我的母校，感谢给我教育和指导的老师，是您们教会我知识和学习的方法，是您们给了我一个又一个锻炼自己的机会。今天我就要毕业离校了，我会记得您们对我的教导，谢谢你们。