Alumiiniumvaluplokkide valamise protsessi ülevaade

I. Sissejuhatus

Alumiiniumelektrolüüskambrites toodetud primaaralumiiniumi kvaliteet on väga erinev ning see sisaldab mitmesuguseid metallilisi lisandeid, gaase ja mittemetallilisi tahkeid lisandeid. Alumiiniumvalu ülesanne on parandada madala kvaliteediga alumiiniumvedeliku kasutamist ja eemaldada lisandid nii palju kui võimalik.

II. Alumiiniumvaluplokkide klassifikatsioon

Alumiiniumvaluplokke liigitatakse koostise põhjal kolme tüüpi: ümbersulatavad valuplokid, kõrge puhtusastmega alumiiniumvaluplokid ja alumiiniumisulamitest valuplokid. Neid saab liigitada ka kuju ja suuruse järgi, näiteks plaatvaluplokid, ümmargused valuplokid, plaatvaluplokid ja T-kujulised valuplokid. Allpool on toodud mitu levinumat alumiiniumvaluplokkide tüüpi:

Ümbersulatavad valuplokid: 15 kg, 20 kg (≤99,80% Al)

T-kujulised valuplokid: 500 kg, 1000 kg (≤99,80% Al)

Kõrge puhtusastmega alumiiniumvaluplokid: 10 kg, 15 kg (99,90% ~ 99,999% Al)

Alumiiniumsulami valuplokid: 10 kg, 15 kg (Al-Si, Al-Cu, Al-Mg)

Plaadivaluplokid: 500–1000 kg (plaatide tootmiseks)

Ümarad valuplokid: 30–60 kg (traadi tõmbamiseks)

III. Alumiiniumvaluplokkide valamise protsess

Alumiiniumi keermestamine – räbu eemaldamine – kaalu kontroll – materjali segamine – ahju laadimine – rafineerimine – valamine – valuplokkide ümbersulatamine – lõppkontroll – lõppkaalu kontroll – ladustamine

Alumiiniumi keermestamine – räbu eemaldamine – kaalu kontroll – materjali segamine – ahju laadimine – rafineerimine – valamine – sulami valuplokid – valusulami valuplokid – lõppkontroll – lõppkaalu kontroll – ladustamine

IV. Valamisprotsess

Praegune alumiiniumvaluplokkide valamisprotsess kasutab üldiselt valamistehnikat, kus alumiiniumvedelik valatakse otse vormidesse ja lastakse enne ekstraheerimist jahtuda. Toote kvaliteet määratakse peamiselt selles etapis ja kogu valamisprotsess keerleb selle faasi ümber. Valamine on füüsikaline protsess, mille käigus jahutatakse vedel alumiinium ja kristalliseeritakse see tahketeks alumiiniumvaluplokkideks.

1. Pidevvalu

Pidevvalu hõlmab kahte meetodit: segaahjuvalu ja välisvalu, mõlemad pidevvalumasinate abil. Segaahjuvalu hõlmab alumiiniumvedeliku valamist segaahju valamiseks ja seda kasutatakse peamiselt ümbersulatavate valuplokkide ja sulamvaluplokkide tootmiseks. Välisvalu valatakse otse tiiglilt valamismasinasse ja seda kasutatakse siis, kui valamisseadmed ei vasta tootmisnõuetele või kui sissetuleva materjali kvaliteet on halb.

2. Vertikaalne poolpidev valamine

Vertikaalset poolpidevat valamist kasutatakse peamiselt alumiiniumtraadist valuplokkide, plaatvaluplokkide ja mitmesuguste töötlemiseks mõeldud deformatsioonisulamite tootmiseks. Pärast materjali segamist valatakse alumiiniumvedelik segaahju. Traadivaluplokkide puhul lisatakse spetsiaalne Al-B ketas, et eemaldada alumiiniumvedelikust titaan ja vanaadium enne valamist. Alumiiniumtraadist valuplokkide pinnakvaliteet peaks olema sile, ilma räbu, pragude ja gaasipoorideta. Pinnapraod ei tohiks olla pikemad kui 1,5 mm, räbu ja servakortsud ei tohiks olla sügavamad kui 2 mm ning ristlõige ei tohiks olla pragusid, gaasipoore ja mitte rohkem kui 5 räbu lisandit, mis on väiksemad kui 1 mm. Plaatvaluplokkide puhul lisatakse rafineerimiseks Al-Ti-B sulam (Ti5%B1%). Seejärel valuplokid jahutatakse, eemaldatakse, saetakse vajalikeks mõõtmeteks ja valmistatakse ette järgmiseks valamistsükliks.

Toimetanud May Jiang MAT Aluminiumist