电解铝液中影响电工圆铝杆质量因素论文
电解铝液对电工圆铝杆电阻率影响因素分析研究
Ｚ Ｆ 。 、 明显地 积 累在 铝液 里 。 液被 硅 和锌 ｎ 。硅 锌 铝 污 染的程 度 主要是 由物 料平衡 中供 入 的硅化合 物 和 锌化合 物 总量来 决定 的 。 这种情 况 下 ， 罩的 在 槽 收集效率 无关 紧 要 。
解气体的９ ％以上 ， ６ ＂下 ，０ｇ ０ 在６０ Ｃ １０铝液中大约
２０年第４ ０７ 期
将会 失去 控 制 ， 即使 对 铝液 进 行精 炼也 无法 有效 使 电工 圆铝 杆 电阻 率 降到 国标 以下 。 当铝杆 的含 钒量超 标时 ， 杆 的电阻率 将变 的不稳定 ， 铝 多次测 量的结 果波 动较大 ， 铝杆 的 电阻分 布不 均匀 。
１ ２ 电解 铝液 中的 气体 含量偏 高 ．
的供需关系发生了巨大变化。 在新的形势下 ， 供电 企业要保持 可持续性 的发展 ， 就必须 引进新的营 销理念 ， 以改革为动 力， 以创新为手段 ， 以市场为
导向， 以质 量求 生存 ， 以效 益为 目的 。 因此 ， 解决 多
前， 系数结算法是比较合理的方法 ， 我们 目前采用 的就是这种结算方法 ， 并得到用户的认可 。
Ｍｇ Ｃ Ｏ； ｌ Ｏ； ａ Ａ ｆ Ｏ。・ Ｏ） Ｍｇ 占多数 ， 由于在 吸 取铝 液 的操作过 程 中少量 的电解质 也有可 能进 入铝液
铝 是 化学 性能 比较 活 泼 的金 属 ， 几乎 能 与所 有 气 体 发 生 化 学 反 应 而 生 成 化合 物 ，气 体 包 括 Ｈ Ｃ ， Ｏ， Ｈ Ｎ。其 中主要 的是 Ｈ。约 占溶 ， Ｏ２Ｃ Ｃ ， ； ，
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《 阳煤 科 技 》
试论铝电解生产中提高原铝质量的途径
试论铝电解生产中提高原铝质量的途径摘要：在进行铝电解的生产过程之中，会产生原铝这种中间产物，而这一中间产物是否具备较高的质量一定程度上会决定最终产品质量的高低，也就是说，这一中间产物决定着铝锭和铝合金产品的优劣，更会对最终产品的销量以及价值产生十分深远的影响。
要想进一步提升铝电解企业的生产回报率，就应该从原铝的生产质量抓起。
笔者以自身的工作经验为基础，从根源上对能够给原铝质量造成影响的因素进行了分析，同时综合考虑了“翔吉有色金属有限公司铝厂240kA预焙槽”的生产经验与教训，给出了能够进一步保障原铝生产质量的有效方案，以期为电解铝产业的发展助力。
关键词：铝电解；生产实践；原铝；质量前言铝作为应用十分广泛地一种金属材料，它不仅质量轻、导电能力强、导热能力强，而且还耐高压耐腐蚀，具备很强的可塑性。
要想生产出质量上乘的铝合金，就必须首先生产出高质量的原铝，如果原铝不具备较好的质量，那么在此基础之上生产的铝合金等产品就无法得到质量方面的保障，故而对于从事电解铝生产的企业而言，保障并进一步提升原铝质量是当务之急。
而铝电解的整个过程十分的复杂且多变，因为铝是轻金属中的一种，铝的特殊属性使得其电解过程必须借助熔盐电解法才能够完成，这种方法的难度较高、可变因素太多，使得原铝的质量不好得到管理与控制，基于此，本文挖掘出了能够对原铝质量造成影响的主要因素，并在分析的基础之上给出了进一步提升原铝质量的方案。
1原铝质量的分级原铝往往产生于铝电解的生产过程之中，原铝是否具备较高的质量会极大程度上决定最终产品质量的高低，如果电解产生的原铝不具备较高的质量，那么在此基础之上生产的铝锭产品就无法符合质量标准与要求，产品的性能也无法得到满足，这一定程度上会影响电解铝企业的收益。
一般而言，原铝之中包含的杂质越多，其质量越低，从生产时间上来看，原铝可能含有大约二十种其他金属杂质，在这些金属杂质之中含量最高且最普遍的有铁、硅、铜等金属元素，这几种金属杂质含量相对比较固定，不易产生较大的含量波动，故而通常衡量原铝的质量是看铁和硅具体含量的高低，并根据不同的含量对应不同的原铝质量等级。
电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究
电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究【摘要】本文笔者根据自己多年的工作经验与实践,对电工圆铝杆生产工艺影响因素进行分析,并提出相应的措施。
【关键词】因素;稀土;生产工艺1.影响因素及其分析近代物理学认为:晶体中晶粒度越大,形成的点、线、面缺陷越少,电阻率越小;异类原子在金属中以固溶体存在时,对导体的电阻率增大作用小于析出态;基体中的夹渣、气孔、缩松等缺陷由于增加了通过电流的截面积,从而减少了电阻率,提高了抗拉强度。
1.1杂质影响电解铝液中含有杂质元素和非金属氧化物,其中杂质元素主要有K、Na、Si、Fe等,非金属杂质有Al2O3、H2等,Fe和Si是影响电工圆铝杆质量的主要杂质元素,其存在直接影响到材料的力学性能、加工使用性能等。
不同的铝电解槽铝液成分波动大,而电工圆铝杆的成分要求比较严格,所以用电解铝液直接生产电工圆铝杆,电阻率常常偏高,抗拉强度较高。
当Si含量大于Fe时,铝杆中的Si、Fe和Al生成复杂的β(Al9Fe2Si2)相,属脆硬相,会使铝杆产生裂纹,降低抗拉强度和伸长率;当Si小于Fe时,产生a(Ah2Fe3Si2)相,a相比β相变形性能要好的多,因此生产中要求Si小于Fe。
为了满足用户对产品抗拉强度的不同要求,就要对铝液中的Si、Fe含量进行调整,一般将Fe含量控制在0.16%~0.30%之间,Si含量控制在0.06%~0.16%之间,Fe/Si要控制在1.5~2.5之间,Fe含量决定铝杆的强度,要求抗拉强度低时取下限,要求抗拉强度高时取上限。
但铝液中太低的Si、Fe含量会使生产铝液成本升高,所以当铝液中Si、Fe含量较高时加入含硼变质剂使电工圆铝杆的导电性能提高。
铝液中的杂质元素如V、Ti、Mn、Cr必须严格控制,否则对电工圆铝杆有很大的影响。
1.2稀土作用稀土的含量为0.10%~0.30%时,对电工铝杆的导电性没有影响,稀土能够改善硅的固溶度。
铝中的铁和硅可形成FeAl3和a(Fe2SiAl),FeAl3可细化再结晶晶粒。
原铝液加工电工圆铝杆的工艺改进与控制
原铝液加工电工圆铝杆的工艺改进与控制钏飞(青铜峡铝业股份有限公司,宁夏青铜峡751603)摘要:连铸连~L_T-艺被普遍应用于有色金属线杆的生产.对原铝液加工电工圆铝杆的成分控制,熔炼控制和铸轧环节控制进行了分析和调整.生产结果表明,用原铝液直接加工电工圆铝杆可减少重熔工序,降低能耗.关键词:连铸连轧;电工圆铝杆;抗拉强度;伸长率;电阻率中图分类号:TG249.7文献标识码:A文章编号:1673-3320(2011)05-0018-03ImprovementandControlofProcesstoProduceElectricalRoundAluminumPolewithOriginalAluminumLiquidChuanFel(QingtongxiaAluminumHoldingCo.,Ltd.,Qingtongxia751603,Ningxia,China)Abstract:Thetechnologyofcontinuouscastingandrollingiswidelyusedinthemanufactureofnonferrousmetalpole.Thecontrolofcomposition,meltingandcastingandrollingprocesstoproduceelectricalroundaluminumpolewithoriginalaluminumliquidwereanalyzedandadjusted.Theproductionresultsshowthattheprocessforelectricalroundaluminumpolewithoriginalaluminumliquiddirectlyisabletoreducetheworkingprocedureofremeltingandcutdowntheenergyconsumption.Keywords:continuouscastingandrolling;electricalroundaluminumpole;tensilestrength;elongation;resistivity连续铸造是液态金属通过一定形状结晶器时,受强制水冷凝固并连续成形的铸造工艺.常用的结晶器有矩形,圆形直通式或轮式.轮式结晶器常与连续轧辊组合应用于电工圆铝杆的生产.电工圆铝杆是钢芯铝绞线的生产原材料.由于钢芯铝绞线应用于高压长输电缆,国家标准…规定以电阻率,抗拉强度和伸长率作为电工圆铝杆的分级标准,分别规范高压长输供电无功损耗和输送效率,架空安全性和拉绞加工性能.近年来,各电解铝企业先后开始电工圆铝杆生产,用电解原铝液直接生产铝杆避免二次重熔,这样每吨铝可节约能源50kg标准煤,降低7‰的铸造损失.但相比重熔铝锭金属熔液,电解原铝液温度高,杂质和气体量大,要实现优质高效生产须从工艺装备等方面加以改进.1电解原铝液加工电工圆铝杆的改进与控制霍耳一埃鲁特熔盐电解法是生产原铝的通用工艺.即通过电离熔融氟化盐电解质中的氧化铝来获取单质铝,其过程如图l所示.产出铝为液态且温度达900oC以上,含有大量悬浮的氟化盐等渣滓和气体.同时由于原料产地不同或工艺控制原因会导致杂质元素含量差异,增加了以之为原料加工电工圆铝杆的难度.兰图1霍耳一埃鲁特熔盐电解法示意图收稿日期:201卜05—29.作者简介:钏l飞(1984一),男,助理工程师,主要从事铝及铝合金铸造工艺管理工作.18fz.年第s期1.1原铝液生产电工圆铝杆的成分控制1.1.1铁和硅铁和硅是电解原铝液中含有的常规元素,大部分由氧化铝等原料引入,铸造时无法去除.实践证明如将其质量分数分别控制在0.18%和0.O8%以下,H.w(Fe)/w(Si)在2.3～3区间内,可确保铝杆产品的导电性,同时提高其力学强度.1.1.2钒和钛钒和钛通常在进口氧化铝中含量较高,均属铝材导电性敏感元素,其含量的微小变化即可引起电阻率成倍增减.生产中通过添加铝硼合金生成TiB和VB沉淀来消除.1.1.3稀土元素稀土元素可改善铸坯结晶质量,减少Fe,Si等杂质影响,提高产品强度,降低电阻率,改善其深加工性能.工业上常以氧化稀土加入电解槽得到的稀土合金作为生产铝杆的添加剂.1.1.4配料操作原铝液入炉后,须根据其化学成分,质量和成品元素要求,同时考虑元素吸收率,经计算,称量后向炉内投放添加剂.国标规定电工圆铝杆化学成分除特殊约定外不作为验收指标,配料的目的是为了去除有害元素和保障产品指标.1.2原铝液生产电工圆铝杆的熔炼控制1.2.1温度控制原铝液入炉温度一般在850℃左右.而铸造温度一般不超过720℃,必须经过降温处理.降温经如下过程:首先,投入添加剂冷料后,铝液温度降低;其次,考虑下一步精炼静置操作的温度损失;第三,回炉废品降温,由于杆料比表面积较大,废品直接入炉铸造损失高,应打包后投料;最后,通过控制熔炉的加热系统保温或升温.1.2.2精炼和静置精炼是指将低熔点熔盐用惰性气体吹入熔池,以净化熔体的工艺操作.熔盐形成的液滴和气泡一起通过”吸附”携带固,气相杂质浮出.常用惰性气体有氮,氩等,精炼剂常用氯化钠,氟化钠和其他盐类的混合物[:】.精炼完成等待杂质上浮至熔体表面的过程称为静置.静置时间一般控制在l5～20min.静置后需将表面浮渣扒净,以得到纯净熔体.1.3原铝液生产电工圆铝杆铸轧环节的控制炉内处理后的铝液由溜槽导入连铸机,铸造成连续铸坯后引入轧机系统,经不同孔径的轧辊组合逐道次轧制成.5～12mm的铝杆.此过程控制须通过设备来实现.连铸连轧生产线如图2所示.图2连铸连轧生产线简图1.3.1铸造过程控制铝液在此过程中通过轮式连铸机上铜质轮槽被钢片包覆的型腔,经喷水冷却,连续形成铸坯.通过调整铸机转速和冷却水阀门来控制铸造速度和冷却强度.低温,强冷可得到组织优良的铸坯和较高生产效率【s】.通常浇铸温度控制在690~720℃之间,浇铸速度21cm/s左右;冷却水温30~40℃,流量80t/h.生产间隙需定期清理维护结晶轮和冷却水系统.1.3.2轧制过程控制铸造出的铸坯被引入轧辊轧制,同时受冷却乳液喷淋.轧辊机架孔径逐道次变小,目前通用轧制机架为13或11道次.铸坯进入第一道次时的温度可反映其结晶情况和强度,对轧制质量至关重要.通常由操作者手持仪表或在轧机入轧口前增加红外线数显测温仪监控.不合格铸坯用液压剪逐段剪去至适合为止,一般控制在49O～520℃之间.轧机过程中的冷却介质采用机床用乳液.通过开关阀门并参考其温度来控制流量.轧制过程的冷却对杆料力学性能有决定性影响.北方企业需改进轧机循环乳液冷却系统来进行有效控制,如:增大板式换热器面积提高冷却效率(见图3)和冬季用蒸汽加热乳液池等.轧制的冷却效果通过测量杆料出轧温度来控制,一般在260~300℃之间.乳液冷却水图3乳液冷却系统改造示意图z.年第s期I492电解原铝液加工电工圆铝杆的工艺效果检验对某企业5075卷产品指标的统计分析如图4所联性,方能保证质量稳定.3结论1)电工圆铝杆作为高压长输供电线缆的原材料,其技术指标中的电阻率,抗拉强度,伸长率影响供电线路的安全和效率.2)连续铸造工艺广泛运用于铝材生产.轮式连铸机配合连续轧辊组是生产电工圆铝杆的最常用装备配置.3)电解原铝液直接生产线,杆等铝材可节约能源,减少铸损,是铝产业发展的必然趋势,值得广大从业者深入研究实践.4)电解原铝液温度高,杂质多,通过工艺,成分和设备方面的改进与控制,即可达到高效生产优质电工圆铝杆的目的.参考文献:[1]GB/T3954--2008电工圆铝杆[s].[2]王祝堂,田荣璋.铝合金及其加工手册[M].3版.长沙:中南大学出版社,2005:454—455.【3]肖亚庆.铝加工技术实用手~tff[M].北京:冶金工业出版社,2005:396.397.[4】向凌霄.原铝及其合金熔炼与铸造[M].北京:冶金工业出版社.2005:273.275.铸造常用词中英文对照及简释1.浇注系统(gatingsystem)[铸型】为将液态金属引入铸型型腔而在铸型内开设的通道.包括:浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道.2.模样(pattern)[铸型]仿真铸件形状形成铸型型腔的工艺装备或易耗件.为保证形成符合要求的型腔,模样应具有足够的强度,刚度.3.冒口(riser)【铸型]为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分.在铸型中,冒口的型腔是存贮液态金属的容器.4.芯盒(corebox)[铸型]将芯砂制成型芯的工艺装备.可由木材,塑料,金属或其它材料制成.5.芯砂(coresand)[造型材料]铸造生产中用于制造型芯的材料,一般由铸造砂,型砂黏结剂和附加物等造型材料按一定的比例混合而成.20Iz.年第s期
影响铝合金产品质量的原因及预防措施
浅议影响铝合金产品质量的原因及预防措施[摘要]：铝能与许多元素形成合金，铝基合金也很轻，而且强度很好，有些铝及合金的比强度超过钢铁，其弹性率小，具有耐冲击性能。
铝合金则是在纯铝中加入适量的合金元素，以获得所需要的材料性能，从而提高铝的强度、抗蚀性、耐磨性、硬度等，以适应各种不同用途的需要。
[关键词]：铝合金质量气孔夹渣拉裂冷隔疏松包瘤（金属瘤）偏析内外缩孔针孔裂纹元素化学成分中图分类号：u663.9+1 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2012）32- 0608-01铝合金则是在纯铝中加入适量的合金元素，以获得所需要的材料性能。
这种向金属中添加某些其他元素改变金属的性质，以适应不同用途的需要，称之为合金化。
对于铝来说，合金化的主要目的就是为了提高铝的强度，改善其加工性能、抗蚀性、耐磨性、硬度、表面性能以及其他特殊性能，以适应各种不同用途的需要。
针对铸造产品常见的表面质量缺陷，我简单的谈谈影响合金产品质量的原因及预防措施。
首先，就铝锭而言。
如果循环水池长期不清理沉积物，就可造成铝锭外观发乌，不银亮，从而影响产品的销路。
所以，在生产中要定期的对循环水池进行清理。
同时，铝液浇注温度的高低也会影响产品的质量。
如铸模长时间被高温铝液使用，就可烧变形，从而导致铸模的商标不清楚，从而产生更多的次品，所以铝锭产品的浇注温度一定要保持在720℃以下。
另外，我们以纯铝电工圆铝杆产品为例。
电工圆铝杆的内部质量缺陷主要有气孔和夹渣。
气孔。
浇铸时，如果铸坯内气孔含量过多，可能导致在轧制过程中断线或缠卷过程中被拉断，对产品质量造成很大影响。
产生气孔的主要原因有：铝液温度过高，导致含氢量过高；在浇铸过程中冷却水产生的大量蒸汽没有及时散去，部分蒸汽被融入铝液内部形成气孔；钢带上润滑油太少，没有形成一层较好的保护膜，造成蒸汽进入铝液。
防止气孔的主要措施：降低铝液温度，保证铝液在正常的浇铸范围内；在浇铸前安装除气装置或在保持炉内进行除气处理；在浇铸部位安装风扇将蒸汽吹散；在浇铸过程中调整好润滑油量，保证钢带上有一层保护油膜。
影响电工铝杆电阻率及强度的因素与应对措施
Si
w ( Fe) / w (Si)
0107
115
0108
111
0108
பைடு நூலகம்112
0110
1121
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114
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1155
0111
1155
性 能 电阻率/Ω·mm2·m- 1
01027 83 01027 92 01027 91 01027 90 01027 94 01028 09 01028 11
注 : 标准中规定 ρ≤01028 01Ωmm2·m - 1 σb = 95～130N/ mm2
拉强度/ N·mm- 2 92 94 98 110 125
112
2 试验分析与讨论
211 电阻率偏高及应对措施
21111 影响电阻偏高的原因 (1) 化学成份的影响. 从表 1 中可知 ,铝液纯
(2) 铸锭组织 、轧制速度及温度的影响. 晶粒 过粗和不均匀 ,同样也是使抗拉强度过低的原因 之一 ,从金属学中知道 ,晶粒愈细 、品界愈多 ,材料 的变形抗力指标愈高 ; 铸轧速度过快 ,则热效应 大 ,易出现热脆现象 ;轧制速度过低 ,则轧制效果 不佳 ,同时降温快 ,变形抗力增大 ,变形性能降低 , 当变形量大时 ,容易出现低温脆裂 ;如果轧制温度 过高 ,聚集在晶界的低熔点物质发生溶化 、晶粒粗 化 (过热) ,从而出现高温脆裂. 21212 应对措施
1 试验方法
资料[ 1 ]指出 ,影响铝电杆质量的主要因素是
Fe ,Si 杂质的含量. 为了研究 Fe ,Si 等元素对铝杆 性能的影响 ,对该厂连续生产的 7 炉产品进行对 比跟踪试验 ,从中找出其原因. 111 工艺流程
电解铝液 →配料 →精炼 →扒渣 →成分分析
试述电工圆铝杆生产工艺优化路线
试述电工圆铝杆生产工艺优化路线摘要通过对电工圆铝杆生产关键工艺参数的优化，确定了电工圆铝杆在实际生产中的最佳工艺路线，提高了电工圆铝杆的质量和产量。
关键词电工圆铝杆；工艺参数；优化路线Abstract Through the critical process parameters optimization of round aluminium rods for electrical production，determine the electrical round aluminum pole in the actual production of the best route，and improves the quality and productivity of round aluminium rods for electrical purposes.Key Words Round aluminium rods for electrical purposes；Process parameters；Optimize routes前言电线电缆行业仅次于汽车行业，在世界范围内，中国电线、电缆总产值已超过美国，成为世界第一大电线电缆生产国。
随着中国电力工业、数据通信、城市交通等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增大，同时也刺激着电工圆铝杆生产厂家之间的激烈竞争。
我公司目前有电工圆铝杆生产线三条，均为伊东新（德阳）线缆设备有限公司制造，分别于2000年、2003年和2007年安装，可生产A2、A4、A6、A8等牌号的电工圆铝杆。
这3条生产线在设备结构、装机水平和生产工艺方面存在一定的差别，但其工艺流程基本相同，即铝液经过精炼、除气、过滤，通过中间过滤包注入连铸机进行连续铸造，连铸坯进入连轧机组轧制成圆铝杆。
但近年来由于设备老化严重，工艺过程控制难度增加，产品質量波动较为明显，产品质量投诉的数量也连年上升，产品市场形象受到较大影响，主要表现在：电工圆铝杆夹渣、夹气明显，拉制电线电缆时断线严重，力学性能不均匀，通调性差，线材加工难度较大，成品率低。
浅议影响铝合金产品质量的原因及预防措施
浅议影响铝合金产品质量的原因及预防措施作者：崔步光来源：《中国科技博览》2012年第32期[摘要]：铝能与许多元素形成合金，铝基合金也很轻，而且强度很好，有些铝及合金的比强度超过钢铁，其弹性率小，具有耐冲击性能。
铝合金则是在纯铝中加入适量的合金元素，以获得所需要的材料性能，从而提高铝的强度、抗蚀性、耐磨性、硬度等，以适应各种不同用途的需要。
[关键词]：铝合金质量气孔夹渣拉裂冷隔疏松包瘤（金属瘤）偏析内外缩孔针孔裂纹元素化学成分中图分类号：U663.9+1 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2012）32- 0608-01铝合金则是在纯铝中加入适量的合金元素，以获得所需要的材料性能。
这种向金属中添加某些其他元素改变金属的性质，以适应不同用途的需要，称之为合金化。
对于铝来说，合金化的主要目的就是为了提高铝的强度，改善其加工性能、抗蚀性、耐磨性、硬度、表面性能以及其他特殊性能，以适应各种不同用途的需要。
针对铸造产品常见的表面质量缺陷，我简单的谈谈影响合金产品质量的原因及预防措施。
首先，就铝锭而言。
如果循环水池长期不清理沉积物，就可造成铝锭外观发乌，不银亮，从而影响产品的销路。
所以，在生产中要定期的对循环水池进行清理。
同时，铝液浇注温度的高低也会影响产品的质量。
如铸模长时间被高温铝液使用，就可烧变形，从而导致铸模的商标不清楚，从而产生更多的次品，所以铝锭产品的浇注温度一定要保持在720℃以下。
另外，我们以纯铝电工圆铝杆产品为例。
电工圆铝杆的内部质量缺陷主要有气孔和夹渣。
气孔。
浇铸时，如果铸坯内气孔含量过多，可能导致在轧制过程中断线或缠卷过程中被拉断，对产品质量造成很大影响。
产生气孔的主要原因有：铝液温度过高，导致含氢量过高；在浇铸过程中冷却水产生的大量蒸汽没有及时散去，部分蒸汽被融入铝液内部形成气孔；钢带上润滑油太少，没有形成一层较好的保护膜，造成蒸汽进入铝液。
防止气孔的主要措施：降低铝液温度，保证铝液在正常的浇铸范围内；在浇铸前安装除气装置或在保持炉内进行除气处理；在浇铸部位安装风扇将蒸汽吹散；在浇铸过程中调整好润滑油量，保证钢带上有一层保护油膜。
电解原铝质量的影响因素
电解原铝质量的影响因素作者：王博来源：《中国科技博览》2014年第32期摘要：本文从原铝中杂质的构成和来源等方面作了分析，提出了控制原材料质量、改善优化电解槽原铝生产工艺技术参数和加强原铝质量考核等措施。
关键词：电解铝；原铝质量；原辅材料分类号：TF821一、国标中原铝质量的品级标准评定原铝质量的主要标准是比较原铝中杂质含量的多少。
应用330KA大型预焙铝电解槽和其他型号的预焙铝电解槽的设备生产的原铝中含有大约20多种其他金属杂质，含量较多对原铝质量影响较大的有铁（Fe）、硅（Si）、铜（Cu）、镓（Ga）和镁（Mg）等。
由于自然界存在的铝元素以化合物的形态存在，电解生产的原铝中不可避免地含有氢、氧和碳等非金属杂质。
这类杂质一般会和铝或者原铝中其他的金属元素形成化合物，留存在预焙铝电解槽生产的原铝中。
电解法生产的原铝中铜（Cu）、镓（Ga）和镁（Mg）等金属元素杂质的含量较少，稳定性较高[1]。
通常情况下，以铁（Fe）、硅（Si）这两种主要杂质的含量多少，将原铝划分为若干个不同的品级。
二、电解铝生产工艺电解铝主要生产工艺为：以氧化铝为原料，以冰晶石和其它氟盐为熔剂，组成电解质溶液。
在电解槽内经碳素电极导入直流电，发生电化学反应，在碳阴极上析出金属铝，在碳素阳极产生一氧化碳和二氧化碳。
三、原铝生产中原辅料带来的杂质大型预焙铝电解槽电解铝的生产是一种使用电化学手段分解氧化铝，进而得到金属铝的过程。
一般情况下，两吨的氧化铝才能电解出大约一吨的金属铝。
在生产过程中氧化铝所含有的杂质就成了电解出的金属铝的一个主要的杂质来源。
作为电解铝原料的氧化铝本身就不是纯净物，或多或少含有二氧化硅、氧化铁等杂质，这些杂质在电解槽会随着金属铝一同在阴极析出，这就降低了金属铝的纯度。
在生产原铝时，要尽可能使用纯度较高的氧化铝原料，以生产出杂质较少、质量品级较高的原铝。
建议选用氧化铝原料时，保证其中Al2O3含量不低与98.6%。
影响连铸连轧法生产电工用铝杆质量因素分析
文章编号:1005-2046(2002)01-0029-07影响连铸连轧法生产电工用铝杆质量因素分析於国良(上海铝线厂,上海200233)摘 要:根据连铸连轧生产电工级铝杆时常见的质量问题,通过熔化、连铸、连轧、收线等工序,从化学成分、温度、速度3个方面,分析了影响因素和发生原因,提出了改进措施。
关键词:连铸连轧;铝杆;工艺;分析中图分类号:TG 35613+3 文献标识码:B 收稿日期:2001212203作者简介:於国良(1957～),男,工程师,主要从事有色金属压力加工的研究和生产. 电工级铝杆是用于电力输变电线器中的钢芯铝绞线的主要原材料,目前全国电工级铝杆的产量达数十万吨。
电力线路对铝杆的要求有机械和电气两个方面,提高电工级铝杆的机械性能和电气性能对于指导实际生产和降低电力损耗有着重要意义。
本文将结合实际生产情况,对影响电工级铝杆的机械、电气性能的提高进行探讨。
1 电工级铝杆生产中的常见问题通常生产铝杆的方法有连铸连轧法、铸轧法和回线式轧制法等,其中国内工厂中90%以上都采用根据60年代Properzi 公司的连铸连轧机工艺来生产。
由于铝锭中的Si 元素和微量元素T i 、V 、Mn 、Cr 对铝杆的电气性能影响大,而工厂生产中仅能对铝锭进行重熔,很难进行化学上脱硅、脱钛等处理,这就影响了铝杆的电气性能指标导电率。
由于国内目前的连铸连轧机组的自动化检测及反馈控制、计算机控制技术运用少,铝杆生产过程几乎都是靠人工控制,无法达到在线控制纠正措施和生产中的质量缺陷产生的因素分析,对于铝杆的生产是极为重要的。
常见的铝杆质量问题有:强度波动大;塑性差;导电率低。
强度过高会使得塑性指标下降,导电率下降,尽管铝杆的抗拉强度太低时的塑性和导电率指标都很好,但还是不合格。
铝在用作导体时的一个重要指标是抗拉强度。
常见的塑性问题是铝杆的塑性差。
塑性差则表示可加工性差,在后道拉制工序和导线的展放中易产生断裂。
电工圆铝杆质量控制的试验研究A6
求对轧机的检查和维护要认真仔细。根据生产出现的 轧件堆料和拉断等问题，及时对轧机的机架孔型进行 调整，综合考虑辊缝间隙，轧辊的磨损，轧辊机械条 件等情况。及时清除辊面、辊缝之间的铝渣、铝屑， 保证所有机架轧制中心在同一水平线上，保证在工艺 生产正常的情况下，产品的质量不受非工艺因素
影响。
电工圆铝杆质量控制的试验研究
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最终可以得出生产Ａ。型电工圆铝杆的最优工艺 技术条件。与一般条件下生产出的Ａ６型电工圆铝杆 进行比较之后，从产品的物量检测报告可以看出Ａ。 型电工圆杆合格率升高到６０％以上，具体数据见下表
２和表３。
ｃＣ，而主要研究淬冷液流量对电工圆铝杆机械性
能的影响，为了得到可信的结果，在保证其他工艺条 件不变的情况下，进行淬冷液流量为８ｍ３／ｈ、
１所示。
仍然能保持在８８０～９００℃的高温。 ②杂质的成分复杂，合金元素含量低。电解液中 不但含有Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ等多种金属，还含有少量的氟化 盐、氧化铝、炭渣等各种非金属杂质。对于正常运行 的电解槽而言，其电解液的Ｆｅ、Ｓｉ含量较稳定，而
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖ、Ｔｉ等含量很少。
③气体杂质较多，氢的含量较高。由于电解过程
的特殊性，电解液中不可避免地会含有ＣＯ、ＣＯ：、Ｈ：
等多种气体，其中主要以Ｈ：为主，约占总气体量的
７０％～９０％。
电工圆铝杆生产前的Ｆｅ／Ｓｉ调整很重要，因为在 铝及铝合金中Ｆｅ、Ｓｉ都是主要杂质，对合金的性质影 响较大。在同一品位中，Ｆｅ／Ｓｉ影响品位的高低。Ｓｉ 含量的控制较Ｆｅ含量难，如果Ｓｉ含量大于Ｆｅ含量， 易生成游离态的Ｓｉ，会增加金属的热脆性，严重影响 电工圆铝杆的抗拉强度及延伸率。因此要控制Ｓｉ的 含量低于Ｆｅ的含量，一般Ｆｅ／Ｓｉ为１～１．８。从有关 资料可以看出，电工圆杆的Ｆｅ／Ｓｉ不同，得到的性能 也不同。试验中，在满足铝液的化学成分符合国家标 准的情况下，主要考察Ｆｅ／Ｓｉ值对电工圆铝杆的抗拉 强度和延伸率的影响情况，进行了Ｆｅ／Ｓｉ＝１．８，１．９， ２．０，２．１，２．２，２．３时各批号的试验。 以上论述的主要是Ｆｅ、Ｓｉ化学成分的调整，由于 电解液中还含有Ｖ、Ｔ等元素，为了消除这些含量较 低的元素对电解率的影响，要对电解液进行硼化处 理，采用Ａｌ—Ｂ合金锭加入到铝熔体中，硼元素与其 他元素进行反应，形成不溶解的硼化物，反应如下： Ｂ＋Ｔｉ——＋ＴｉＢ，ｌ
试析提高电工圆铝杆抗拉强度和导电性能的措施
・ ９ ５・
试 析提 高 电工 圆铝杆抗拉 强度和导 电性 能 的措施
马 宁
（ １ 、 中南大学冶金与环境 学院， 湖南 长 沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ２ 、 青铜峡铝业股份有限公 司， 宁夏 青铜峡 ７ ５ １ ６ ０ ３ ） 摘 要： 作为电力电缆的主要 生产材料 ， 电工 圆铝杆的性能好坏将会 直接影响 到电缆质量 ， 为此 必须要 不断的改进生产工艺 ， 提高圆 铝杆的物理性能 。现本文就重点来探 讨影响 电工 圆铝杆抗拉强度和导 电性能 的主要 因素 ， 并提 出一 些提 高其 物理性 能的措 施方法 ， 以供
பைடு நூலகம்参考。
关键词 ： 电缆 ； 圆铝 杆 ； 抗拉 强 度 ； 导 电性 能
不但容 易导致 圆铝杆 中出现气孔 ， 而且还会使 已经精炼净 化过 电工圆铝杆是一种条形盘状 的电缆半成 品材料 ， 其 主要是通过 气 ， 拉伸工艺来加工生产不同规格型号的电力电缆。 这就要求其 不但要 的铝液出现氧化现象 ， 影 响到铝液 的纯度 ， 不利 于保 证 圆铝 杆的质 具备较好的抗拉强度 ， 还要具有 良好 的导 电性能 。 只有这样 ， 才 能保 量 。 ２ 提 高 圆铝 杆 抗 拉 强 度 和 导 电－ 眭 的 措 施 建 议 证 电缆 的正常生产 和使用 。但是从 实际的 电力 电缆生产 中可 以发 ２ ． １ 严格控制纯铝中杂质成分 的含量 现， 往往会 因为电工 圆铝杆抗 拉强度不足或导 电性能不佳 而出现不 合格产 品， 这极 大的影响了电缆企业 的生产效益 。 为此 ， 如何提高电 众所周 知 ， 在 电解铝液 中 ， 杂质 的含量越 大 ， 对 圆铝 杆的物理性 工圆铝杆的物理性能就成为 了相关研究人员最关 注的问题 。 以下笔 能提升就越不利 ， 为此生产 中， 应当尽量 降低纯铝 中杂质的含量 。 值 得 注意的是 ， 由于适 当含量 和 比例 的 Ｓ ｉ 、 Ｆ ｅ 等成分会对 圆铝 杆的物 者就从影响 圆铝杆物理性能的 因素开始分析 ， 并提 出相关建议 。 理性能提升有所帮助 ， 为此 在生产中应该在不影响 圆铝杆导 电性能 １ 影响电工圆铝杆物 理性 能的主要 因素 适 当的调整 ｓ ｉ 、 Ｆ ｅ的含量 ， 以此来满 足不 同 电缆 产品对 在 电工产 品的生产 中 ， 圆铝杆是一种较 为常见且 重要 的电缆材 的基础上 ， 料 。 合格 电工 圆 铝杆 的 物 理性 能应 该 符 合 国家 标 准 Ｇ Ｂ ／ Ｔ 圆铝杆抗拉 强度 的需求 。 一般来讲 ， Ｆ ｅ 含量控制在 ０ ． １ ６ ％一 ０ ．３ ０ ％之 ３ ９ ５ ４ — ２ ０ １ ０的相关要 求 ， 包括抗拉 强度 、 拉断 延伸率 、 电阻率 、 直 径 间 ， ｓ ｉ 含量控 制在 ０ ． ０ ６ ％一 ０ ． １ ６ ％之 间 ， Ｆ ｅ ／Ｓ ｉ 要 控制 在 １ ． ５ — ２ ．５之 大小等等多个方面 。 其 中抗拉强度和 电阻率是其 中最重要的两个物 间 。 理性能 。然而在实际 的生产 中 ， 却存在一些 因素影 响着电工圆铝杆 ２ ． ２优化和控制工艺参数 生产前铸 坯冷却水 的调节要 确保 铸坯在 冷却 时严格 区分冷却 的抗 拉 强 度 和导 电性 能 ， 主要有以下几点 ： 的强冷 、 弱冷 、 中冷区域 ， 使铸坯在 强冷 区能迅速凝 固 ， 以获 得细小 １ ． １杂 质 的 影 响 理论上来讲 ， 生产 电工 圆铝杆 的原材料——纯铝 中所 含有的杂 的晶粒 、 致密的组织 ， 同时在后段 中冷 区可控制初 轧温度 ， 并适 当控 质应该是控制在合理范 围内的 ， 但是在实 际的生产 中所使 用的纯铝 制终轧温度 ， 以提高圆铝杆 的强度 。 控制乳液温度及乳液流量 、 轧制 材料却 很难达 到这要求 ， 一般都会 含有一 定的杂质 ， 主要 有 Ｆ ｅ 、 ｓ ｉ 、 速度等 ， 以获得恰 当的终轧温度 ， 防止 圆铝杆发 生再结 晶导致 晶粒 Ｍｎ 、 Ｃ ｕ 、 Ｔ ｉ 等。 如果在实际的生产 中， 没有控制好这些杂质的化学成 粗大 ， 导致圆铝杆强度降低 。一般 情况下 ， 若终轧 温度较低 ， 圆铝杆 分含量 ， 就 很有可能影 响到 圆铝杆 的抗 拉性能 ， 使其 在铸造期 间出 强度就会高 。终轧温度一般控制在 ２ ８ ０—３ ０ ０ ￣ Ｃ 范 围内 现热裂 现象 。一般 当 Ｓ ｉ 的含 量 比 Ｆ ｅ大时 ， 圆铝杆往往会生成 一定 ２ ． ３规范工艺操作方 法 的硬度 较大 的第 二相颗粒 ， 从而产生 裂缝 ， 使其抗拉 强度和伸 长率 采 用正确 的精炼方法 与浇铸方式 ， 防止 圆铝杆 中夹渣 、 气 孔等 下降 。而当 Ｓ ｉ 的含量 比 Ｆ ｅ 小时， 则强度 、 塑性和导 电性能则相对较 缺陷的发生 。精炼采用 Ｎ 载入粉末状精炼剂 的方法 ， 通过 Ｎ 在铝 高 。但 是 也 需 要 注 意 将 Ｓ ｉ 、 Ｆ ｅ的 总 含 量 控 制 在 一 定 的 范 围 内 ， 否 则 液中的上浮过程 ， 更好 地带出铝液 中的渣滓 与气 体 ， 比传统 的直接 也 会 影 响 到 圆铝 杆 的物 理 性 能 。 撒 精炼剂 的方式有更 好 的精炼 效果； 在浇铸 口放 置过滤 网 ， 能更好 １ ． ２工 艺 条 件 的 影 响 地除去铝液转注过程 中卷入 的氧化膜 。只有严格工艺 纪律 ， 才能稳 电工 圆铝杆 的铸造工艺是先净 化电解铝液 ， 然后 再将 其放在混 定地控 制工艺参数 ， 使铸坯 、 圆铝杆获得 细小 的晶粒 、 致密 的组织及 合炉 中进行精 练 、 过滤 和吹氮 ， 然后再边铸 边轧 ， 最后打捆 ， 通 过质 良好 的 性 能 。 量检验后再入库 ， 完 成整个生 产过程。在此过程 中， 浇注速度 、 轧制 ２ ． ４控制圆铝杆的生产质量 温度 、 冷却 速度 、 乳液压力和流量 、 铸造速度等工艺参数 的设计 是否 在铸造 圆铝杆的过程 中， 除了采取 上述措施来提升 其抗 拉强度 和导 电性能 以外 ， 还可 以从其他方 面来加 强控制 ， 以达到提 升圆铝 合理恰 当， 将会 对圆铝杆的铸 造质量产生直接影 响。 例如 ， 在铸 造过程 中 ， 电解 铝液的冷却 速度会直 接影响铸坯 结 杆生产 质量 的 目的。例如可以对生产设备进行有效改造。如将原本 晶效果 。一般如果 电解铝液 的冷却速度 比较慢 ， 则会形成 颗粒 较大 的四个溜槽改造为两个溜槽 ， 并将其 长度也进 行适当的缩短 。同时 的球状 晶粒 ，这样一来圆铝杆 的内部结构就会呈 现出疏松 的状态 ， 对 浇包也进行一定 的改进 ， 使其 由单 一形 式改造成上下浇包 。这样 其强度 与可塑性 自然大大 降低 ，同时 电阻率也 会有一定 幅度 的增 的 改造 不 但 有 效 的解 决 了铝 液 冲 击 时 产 生 的质 量 问题 ， 还 可 以更 好 高。 所 以在 轧制 的过程 中 ， 应该尽量加快纯铝铸坯 的冷却 。 值得一提 的控制铝液 的温度 ， 使其 在流动 中更加平稳 ， 减少气 泡和渣 滓的产 的是 ， 其 冷却速度有 一定 极限 ， 当达 到这个极 限时 ， 即使再 采取哪种 生 。从 而避免 了圆铝杆 中出现气孑 Ｌ 和夹渣现象 ， 保证 了圆铝杆的生 措施也无法进一步加快冷却速度 ， 为此在生产 中， 出于效率的考虑 ， 产质量 ， 提高其抗拉强度和导 电性能 。 定要合理 的控制 电解铝液的冷却速度 。 当然 ， 除了冷却速度 以外 ， ３ 结 论 其他的任何一项工艺参数控制不 当 ， 都会对 圆铝杆 的物理性 能产生 总之， 在电工 圆铝 杆的生产 过程 中 ， 合理控 制纯铝 中的化学 成 直接影响 ， 所 以在生产中注意控制各项工艺参数是提高 圆铝杆抗拉 分 ， 严格 工艺纪律 ， 稳定控制工艺 参数 ， 使铸 坯 、 圆铝杆获得 细小 的 强度与导电性能的必要手段。 晶粒 、 致 密的组织 ， 不仅能够改善圆铝杆的导 电性能 ， 也 能够 提高其 １ ． ３自身缺 陷 的影 响 强度 。 在实际 的生产 中发现 ， 影响电工圆铝杆抗拉强度 和导 电性 能的 参 考 文 献
论-浅谈6201铝合金电工圆铝杆在连铸连轧设备生产中的工艺控制
２ ． ３ ． ２在线 过滤 过滤装置内部可安装 ４ ０ Ｐ Ｐ Ｉ 陶瓷过滤板 。 陶瓷过滤板要充 分预热。 若过 滤板 没有经过充分的预热 ， 会使熔 融金属 不能通 过过 滤板 ， 造成 生产 失败。
２ ． ４ 铸轧工艺过程控制 ２ ． ４ ． １ 合金浇铸 （ 进入结晶轮温度 ） 温度 浇铸温度直接影响到铸轧坯料的成型及 内部结 晶状况 。如果浇铸 温度 过高 ，金属进入到轧制 区时 ，熔体未完全凝 固，造成轧 机轧 制辊 粘铝 ，电工杆无法成型 ；同时会使锭坯 内部形成缩孔 ，且 晶粒粗大 ， 在后 续轧制及拉拔过程 中容易拉断 ，还将影响导线最终 的导 电性 能 ； 如果 浇铸温度过低 ，使锭坯变形抗力增加 ，造成轧机能耗增加或轧机 无法轧制锭坯， 致使轧机停止工作， 损伤设备。 在经过反复的试验后 ， 我们总结出：在冷却水温度、流量、压力不变的情况下，铸轧速度为
患。
Hale Waihona Puke 生 产专 门机构 和人 员会 造成经济不合理 ，可以与中介 机构签订安全生
产技术服务合 同的形式 ，由中介机构为其提供专业化的安全生产技术
服务 ，提升企业安全生产管理水平 。同时 ， 政 府也可以组织 中介机构 的专业人员或者企业安全专家进行安全检查或诊断 ， 掌握企业安全管 理状况。
要】 本文就 ６ ２ ０ １ 铝合金电工圆铝杆生产过程中的化学成分设计、 合金化处理、浇铸温度、轧制温度 、 轧制过程的润滑冷却、淬火与时效
处理等工 艺控制要点进行了详细的分析探讨 。对使用连铸连轧设备生产 ６ ２ ０ １ 铝 合金电工 圆铝杆具有 一定参考借鉴意义。 键词 】 浇铸温度 开轧温度 抗压力 润滑 终轧温度 自然失效 中图分类号：Ｔ Ｆ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ）０ ８ － ２ ９ ９ － ０ ２ ６ ２ ０ １铝合金导线具有 良好的导电性能、 焊接性能 、 耐蚀性能 、 导 电容量大 、抗拉 强度 高、质量轻 、弧垂特性好等一系列 的优点 ，常常 被用作架空大跨越钢芯铝合金绞线或铝合金绞线 中的输 电导线 。国内 外对其加工工艺进行 了大量 的研究 ，取得了丰硕 的成果 。 目前国外的 铝 合金导线的生产工艺 和配套设备经过不断的完善 和改进 ，已 日趋成 熟 。而 目前我 国在这一领域的整体技术水平较 国外还有一定差距 ， 虽 然 国内已有不少厂家在这一领域取得一定成果 ，但整体产 品性能不是 十分理 想。 本文就某公 司采用连铸连轧生产线生产 ６ ２ ０ １ 合金杆过程 中 的若干要 素进行分析 ， 并介绍了合理 的工艺控制参数 ， 供 同行业参考 。 每小时 ５ ． ０ ＿ ７ ． ０ 吨时 的浇铸温度控制在 ６ ９ ｏ 。 ｃ ． ７ １ Ｏ 生产 出的产 品内部 组织 和表质量较好 。在对锭坯截面取样 检测发现 ，锭坯 内部无缩孔 ， 且晶粒 均匀 。 ２ ． ４ ． ２ 轧制温度 的控制 轧制温度 的控制 至关重 要 ，直接关 系到 电工杆的成型和最终产 品 的性能 。影响到轧制温度 的因素有 浇铸温度 ，生产速度 。 轧制温度是指锭坯进入 第一个 轧机机架时的温度 ，也叫 “ 开轧温 度 ”。离开最后一个轧机机架 的温度 叫 “ 终轧温度” 。锭坯在逐道次 轧制的间隙里散热降温 ，但 又受压 ，变形 ，摩擦而产生热量。这些热 量部分散失 ，部分被锭坯 吸收，部分被乳化液吸收。一般情况下 ，整 个轧制过程中散热｜ 足 于吸热 ，所 以终轧温度低于开轧 温度 。 在生产 １ 系 电工杆 时的锭 坯开轧温度 常控制在 ４ ４ ＆Ｃ 以上 ，终轧 温度为 ３ ０ ０ — ３ ５ ０ ℃ 。在生产一些高抗拉强度 、低延伸率 的电工杆时 ， 都采用较低的开轧温度和终轧温度 ，生产低抗拉强度 、高延 伸率的电 工杆 ，都采用较 高的开轧温度和终轧温度。 在生产 ６ ２ ０ １ 电工 杆时 ， 若仍采用 ４ ４ ０ ℃左右 的开轧温度 ，就不 能 保证锭坯 的顺利开 轧。由于 ６ ２ ０ １的主要合金元素是 Ａ ｌ 、Ｍ ｇ 、ｓ ｉ ，随 着Ｍ ｇ 、ｓ ｊ 含量的增加 ， 锭坯 的强度及变形抗力增加 ， 其 变形抗 力远 大 于ｌ 系锭坯 的变形抗 力。因此就需要更高的开轧温度 ，利用热Ｊ Ｊ ｎ － ｒ 金 属变形抗力低 、变形 大的特点 ，来降低锭坯 的变形抗力 。 根据某公 司近两 年的生 产经验得出 ： ６ ２ ０ １ 锭坯 的开轧温度 比 １ 系 电工杆锭坯 的开轧 温度高 ５ ０ ℃以上都 能保证轧机进行正常轧制 ， 只是 根据最终 电工杆 的抗拉 强度 和延 伸率需 求 ， 对锭坯 的开轧温度进行 细 节控制 。 ２ ． ４ ． ３ 乳化液的润滑 、冷却效果控制 锭坯在轧机 中进行连续 轧制 时 ， 锭坯 与轧辊相接触 ，接触面上作 用压力和摩擦力不断产生热 量 ， 并 将热量传给轧辊 ，使轧辊的温度升 高 ，增加 了轧辊的粘铝现象 产生 。 高温锭坯在压力作用下 与轧 辊发生局部粘结 ，称之为压力焊 。当 两者脱离时 ，这些焊合点被拉脱 ，粘结不牢的在接触界面上拉脱 ，粘 结牢 固的在铝 的皮下拉脱 ，剩下 的铝粘于辊面上 。在不断的重复接触 过程中 ， 又重复产生新铝粘结在轧 辊表面 ， 不脱落的粘结点逐渐增多 ， 最后连接成片 。 粘结点越多 ， 锭坯与轧辊脱离越 困难 ， 严重时可能发生锭坯缠辊 ， 造成事故。重新粘 回锭坯 的铝 ，与基体间 的结合力弱 ，可能就是拉制 时脱落而产生银白色灰浆的来源 。 辊 温高时粘结较容易 。轧制使锭坯的表面积增加 ，产生的新鲜表 面很清洁 ，这有利与粘结 。而锭坯与轧辊表面的氧化、夹杂 、污垢和 吸附物会 对粘结也有影响 。 乳化 液为乳 白色的油 、水混合物。使用时间较 长的乳 化液也会呈 灰色 ，主要是液体中有大量铝粉悬浮物。在轧制过程中 ，乳化液可以 起 到对锭坯 和轧辊的润滑 ，在乳化液中的润滑剂作 用下 ， 锭坯 和轧辊 之间形 成一层 很薄的隔离层 ， 减少摩擦 ， 减 少粘铝 ， 冲刷 轧辊。同时 ， 由于乳化 液的使用 温度远低于锭坯温度 ，还可以起 到对锭坯 和轧辊的 冷却。 乳 化液的使 用效果与其浓度 、清洁度有很大关系 。浓度过高 ，会 增强润滑效果 ，降低冷却效 果，造成轧辊工作温度过高 ；浓度 过低 ， 会 降低 润滑效 果 ，增强冷却效果 ，增加轧辊与锭坯问 的摩擦力 ， 粘 铝 现象增 加。乳化液的清洁度 降低 ，主要是 由于轧辊 与锭坯粘 结后再分 离过程 中一些细小的铝粒或铝屑脱 落进入乳化液 中。在 电工 杆生产过 程中 ，这一过程不问断进行 ，就造 成乳化液 中铝 粉含量增加 ，降低乳 化液的清洁度 ，最终影响到乳化液 的润滑冷却效果 。经 常性 的对乳化 液进行 过滤有 助于改善其清洁度 。 在生产 ｌ 系纯铝杆 和生产 ６ 系合金杆的乳化液浓度（ 下转第３ ０ １ 页）
分析生产工艺对电工圆铝杆力学性能影响
１前 言 铡 芯铝绞线 是架空输 电线 路主要 使用 的专用 导线， 产导线所 使用 的半 成 生
品电 工圆铝杆对 电力线 路能 否安全运 行起 到决定 性 的作用， 生产 中往往 电工 在 圆铝杆 的延 伸率 很 不稳 定， 提高 并稳 定 电工 圆铝 杆 的延伸 率 极有 意 义 。电工 圆铝杆 主要 是用 连铸 连 轧 设备生 产 ， 材料 的选 用 、配 料 、生产 工 艺以及 铝 原 液成分对 电工 圆铝 杆 延伸率 的影 响很大， 生产 工序 及工 艺参 数对 铝杆 的组 织和 性 能亦 有 影 响 。 ２生产 工艺 及 检测
工 业 技 术
啊
Ｉ
分 析 生 产 工 艺 对 电 工 圆铝 杆 力 学 性 能 影 响
许 静
（ 贵州送 变 电工程 公 司 贵州
贵阳
５ ００ ） ５０ ６
［ 摘 要 ］ 针对 电 ＿圆铝 杆 延伸 率低 于国标 要 求的现 象 作 出分析 ， 讨生 产 工艺对 抗 拉 强度和 延 伸率 的 影响 。 ｒ 探 ［ 关键 词］ 电工 圆铝 杆 延 伸率 抗拉 强度 塑性 中图分 类号 ： Ｍ ０ ． Ｔ ２５ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ９ ４ ２ １ ） ４ ０ ０ 一 １ １ ０ １Ｘ（０ ０ ３ — ０ ９ Ｏ 电阻率产 生影 响， 合理 的选择 加入 量既 能细化 晶粒提 高延伸 率又 能使 电阻率 能 达 到国标要求 。 ３ ２ 精炼 、保 温及 静置 处 理对 铝 杆 力学性 能 的 影响 精炼 剂 的主要 作 用 是除气 、除渣 同 时有搅 拌 铝液 使 其混 合均 匀 的功 效， 铝液 中存在 的氢 气和夹 渣对 铝杆 的 力学 性能 影响十分 显著 ， 由于气孔 在轧 制过 程 中形 成形 同短 裂纹 的存 在， 导致 塑性 严重 降低 ， ２为铸坯 式样抛 光 浅度腐 图 蚀后 的 形貌 图， 图中可 以看 到有 很多 微小 的针 状和 点状 孔洞， 从 正是 由于其存 在 使得 锅杆 力 学性 能 下降 。大 颗粒 的氧 化 物能 降低 铝 的延 展性 和 塑性， 小颗 粒氧 化物 能 降低机械 强度 和延伸 率 ， 这要 求扒渣 过程 中不 能使 用过期 或沾水 的精炼 剂 ， 用 的 工具 必 须干 燥 、无污 染 物 ， 渣仔 细 、干 净 。保温 时温 度 使 扒 不 宜过 高 ， 度 高 将导 致 铝液 过烧 ， 晶时 晶 粒粗 大 。静置 时问 一般 保 持在 温 结 ３ 到 ４ 分钟 ， 置 能使 铝液 中物 质 自由扩 散， 得轧制 出来 的铝 杆 更为均 匀， Ｏ ０ 静 使 同时 对铝 液 也 有 澄 清 的 作 用 。
关于对电解铝产品质量管理的研究与探讨
关于对电解铝产品质量管理的研究与探讨摘要：铝的化学性质相对稳定，并且产量很大，因此铝在日常生活中具有很大的实用性，大量使用在航空建造和产品包装等诸多方面上，因此铝在人类社会中的运用十分广泛，对经济的发展也有着不可替代的位置。
在生产铝金属的过程中，提高电解铝的效率和质量成为金属市场研究的重点任务。
笔者将从电解铝产品的管理中，分析当下金属行业存在的问题，解决目前电解铝产品在质量管理中出现的问题。
关键词：电解铝；产品质量；管理措施前言近几年以来，中国的能源市场被不断的开发，金属的采集量大大提升，电解铝的相关行业也得到大幅度前进，在科技的不断竞争中，我国电解铝技术的发展也赶上世界前列标准。
但是伴随着技术的发展，电解铝市场中还存在管理产品不达标，导致资源流失的现状，无法正确管理电解铝制品质量也成为行业发展的阻碍，制约了整个行业的发展前景。
所以电解铝产品在生产研发所存在的问题是整个行业所需要解决的。
1国内电解铝产品质量管理存在的问题1.1产品结构不合理我国电解铝市场的快速发展促使行业的兴盛，在高速发展的过程中，而电解铝工艺有较高要求的高附加值铝制品却发展缓慢，导致大量的高附加值铝制品依旧依赖进口满足市场，促使整个行业发展的参差不齐，这也袒露出目前国内电解铝行业的发展存在的问题，需要对电解铝行业的产品结构进行战略性改革创新。
1.2技术装备落后我国的电解铝行业存在这两个极端现象，这两种极端现象源于企业核心科技的不同。
第一种极端是资本雄厚的大型集团通过引进技术人才，改革创新设备，使电解铝产品的制作工艺提升，保持企业的技术领先，促使企业的技术水平比肩世界级。
第二种是资本相对薄弱的电解铝企业，这类企业创立时间不久，电解铝的产品技术落后，没有先进的科技支持。
这样的两极分化使得电解铝行业的整体发展水平没有达到国际标准，相比之下，先进国家的电解铝工艺已经进行科技革新，利用智能化管理技术节约了能源的浪费，因此国内中小型企业需要鼓足干劲的进行科技创新，创造出更多的价值。
用电解铝液轧制圆铝杆的净化工艺
根据电解铝液的特性及 圆铝杆的生产要求 ， 必须 注时造成夹杂 ； 其次， 系统设计要合理， 浇铸 从放铝炉
从各个工序严格对铝液进行净化。
眼到结 晶器之 间不能有过 大的落 差， 如落差不可避
（ 真空包抽铝 过程控制 ： １ ） 出铝过程必须进行精 免 ， 可使用 中间包来避免柱流； 再次， 在流槽及 浇包处 心操作， 出铝管插入 电解槽 的深度必须根据 出铝任务 采用玻璃丝布和陶瓷过滤板进行两级过滤 。通常陶 ０ １ × ０ １１ １ 和槽 内铝液含量及各台槽的不 同适时调整， 从而最大 瓷过 滤板 根 据不 同要 求 进行 选用 。３０ １ １ ３０
资 。但 在实 际生 产 中却经 常出现诸如抗 拉强度不 而还原 出来 的 Ｆ 和 ｓ等杂质元素直接进人铝液 中， ｅ ｉ
够 、电阻率超标等不合格品， 通过分析发现这与电解 使铝 的品位降低。他们 主要来 自原料氧化铝 、碳 阳 原铝的特性及净化工艺有关。在用 电解原铝液作为 极和铁工具等。特别是以国产氧化铝为原料时， 因我 原料生产圆铝杆 的整个生产过程中对铝熔体 的净化 国矿石类型和脱硅技术等原因， 氧化铝中的硅含量普 则成为生产工艺中的一个关键因素， 这是由电解原铝 遍高于进 口氧化铝 ， 通常铝液 中含 ｗ（）． － ． Ｓ０８ １ ％、 ｉ ％ ０ 液的特性及圆铝杆的要求所决定的， 净化工艺的好坏 ｗ（ｅ ． ～ ． Ｆ ） ６ １ ％。 ０％ ０ 将直接影响圆铝杆 的生产过程， 更对后续产 品的质量 （ 氢含量高 。由于铝电解过程 的特殊性， ４ ） 铝液 产生严重影响。所 以必须根据原铝液 的特性及圆铝 中含有气体是不可避免的， 体的主要成分是氢， 其气 杆的要求采用合适 的净化工艺。以下就这些 因素及 约为 ７％ ９％， 是少 量 的 Ｃ ０ － ０ 另外 Ｏ、ＣＯ Ｃ 、Ｎ 和 Ｈ 相应净化工艺作一分析。
用电解铝液生产电工圆铝杆应注意的关键问题
用电解铝液生产电工圆铝杆应注意的关键问题
赵永文
【期刊名称】《甘肃冶金》
【年(卷),期】2003(025)B12
【摘要】根据电解铝液的特性及电工圆铝杆的质量要求，就利用电解铝液生产电工圆铝杆的工艺及产品性能控制方法进行了阐述。
【总页数】3页(P121-123)
【作者】赵永文
【作者单位】白银鑫光金属有限公司，甘肃白银730900
【正文语种】中文
【中图分类】TM241
【相关文献】
1.电解铝液化学成分对电工圆铝杆电阻率的影响 [J], 张芝强
2.直接用电解铝液生产电工圆铝杆的工艺探讨 [J], 李斌;梁波
3.直接用电解铝液生产电工圆铝杆的工艺研究 [J], 郭拉凤;康瑾
4.直接用电解铝液生产电工圆铝杆的精炼质量控制 [J], 何正夫;王荣莉;赵亚尧
5.直接用电解铝液生产电工圆铝杆的工艺探讨 [J], 李斌;梁波;
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电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究【摘要】本文笔者根据自己多年的工作经验与实践,对电工圆铝杆生产工艺影响因素进行分析,并提出相应的措施。
【关键词】因素;稀土;生产工艺
1.影响因素及其分析
近代物理学认为:晶体中晶粒度越大,形成的点、线、面缺陷越少,电阻率越小;异类原子在金属中以固溶体存在时,对导体的电阻率增大作用小于析出态;基体中的夹渣、气孔、缩松等缺陷由于增加了通过电流的截面积,从而减少了电阻率,提高了抗拉强度。
1.1杂质影响
电解铝液中含有杂质元素和非金属氧化物,其中杂质元素主要
有k、na、si、fe等,非金属杂质有al2o3、h2等,fe和si是影响电工圆铝杆质量的主要杂质元素,其存在直接影响到材料的力学性能、加工使用性能等。
不同的铝电解槽铝液成分波动大,而电工圆铝杆的成分要求比较严格,所以用电解铝液直接生产电工圆铝杆,
电阻率常常偏高,抗拉强度较高。
当si含量大于fe时,铝杆中的si、fe和al生成复杂的β(al9fe2si2)相,属脆硬相,会使铝杆产生裂纹,降低抗拉强度和伸长率;当si小于fe时,产生a(ah2fe3si2)相,a
相比β相变形性能要好的多,因此生产中要求si小于fe。
为了满足用户对产品抗拉强度的不同要求,就要对铝液中的si、fe含量进行调整,一般将fe含量控制在0.16%~0.30%之间,si含量控制在
0.06%~0.16%之间,fe/si要控制在1.5~2.5之间,fe含量决定铝杆
的强度,要求抗拉强度低时取下限,要求抗拉强度高时取上限。
但铝液中太低的si、fe含量会使生产铝液成本升高,所以当铝液中si、fe含量较高时加入含硼变质剂使电工圆铝杆的导电性能提高。
铝液中的杂质元素如v、ti、mn、cr必须严格控制,否则对电工圆铝杆有很大的影响。
1.2稀土作用
稀土的含量为0.10%~0.30%时,对电工铝杆的导电性没有影响,
稀土能够改善硅的固溶度。
铝中的铁和硅可形成feal3和
a(fe2sial),feal3可细化再结晶晶粒。
稀土能与铁形成cefe2、
ce2fe17两种平衡化合物,与硅形成ce5si3、ce3si3、ce5si4、cesi、、ce3si5和cesi2六种化合物,可中和铁和硅的有害作用,改变杂质的分布,改善硅的固溶度,提高电工圆铝杆的导电性能及抗拉强度。
稀土的作用还表现为明显减少铝液中的含氢量,降低铸件针孔率和孔隙度,减少铝液中的夹杂物,降低铝液中的有害元素等。
1.3工艺流程
1.4工艺措施
（1）铝导体中夹渣、气孔和缩孔的存在严重的割裂基体,不仅降低力学性能,而且减少了导体的有效通电面积,间接降低了电阻
率和抗拉强度,所以应净化去除。
常用的净化方法有熔剂(粉或饼)精炼法,单管喷吹气体(氮气、氩气、氯气或混合气)法,石墨转子旋转喷吹气体法,气体、熔剂联合喷吹法,过滤网、陶瓷过滤板、过滤床过滤法,无毒害综合熔体处理法,物理压出法等复合净化工艺。
实
践证明,包内熔剂+炉内精炼+单管吹氮+在线石墨转子旋转喷吹氮
气+泡沫陶瓷过滤板过滤综合精炼工艺,对于电工圆铝杆生产是行
之有效的,不仅可控制缺陷产生,还能防止其引起的电阻率偏高。
（2）优质铸坯的获得是铝杆生产的关键环节,必须综合考虑各项因素,合理调配浇温、速度、冷却量等工艺参数,才可能获得晶粒均匀细小、无异常组织、无缩孔、无裂纹及表面缺陷的铸坯。
从电解槽表面来的高温铝液,配入严格筛选配料锭、降温锭;防止精炼熔剂和精炼操作的污染;认真加入变质、细化剂,防止变质、细化剂操作的污染;防止浇注系统及涂料的污染。
在铝液铸造结晶过程中,如果结晶状况不好,造成晶粒粗大和不均匀,也是影响抗拉强度的原
因之一.从金属学中知道,晶粒愈细、晶界愈多,材料的抗力指标愈高。
所以,在铸造过程中, 获得良好的结晶组织对提高抗拉强度是有益的。
铸坯的轧制过程中,如果轧制速度过快,那么在轧制过程中产生的热效应就会加大,那么容易出现热脆现象,降低抗拉强度。
如果轧制速度过低。
那么轧制的效果就会变差，同时温度降低过快，铸形抗力增大，变形性能降低。
当变形量大时，就会出现低温脆裂，影响铝杆抗拉强度。
（3）轧制中控制入轧温度、轧制速度、乳化液温度、乳化液量调配、出轧速度等工艺参数,对铝杆的三项性能影响很大。
轧制速度快,抗拉强度低,伸长率高;轧制速度快,抗拉强度低,伸长率高,
轧制速度应根据铝杆性能进行调节;轧制温度由锭坯进轧温度、轧制速度及乳化液温度所决定;乳化液温度应保持在一定范围内,因
为温度过高,容易造成铝杆表面和轧辊工作表面粘结。
在铸造过程中，一定要严格控制铸造温度、铸造速度、冷却水温度、冷却水压力，这几个工艺参数直接影响着铸坯的质量。
根据生产经验一般控制铸造温度一般控制在 695±5℃，铸造速度 13～15m/min，冷却水温度20~30℃，冷却水压力0.3mpa。
在轧制过程中，也应该控制进轧温度、乳化液温度及压力，这些工艺参数直接影响到铝杆的抗拉强度和伸长率。
根据生产需要，生产不同抗拉强度的铝杆时，可以对这些参数分别作出调整。
一般情况下，进轧温度控制在480～550℃，乳化液温度控制在45～65℃乳化液压力控制在0.2～0.35mpa。
2.结语
电解铝液直接生产电工圆铝杆,必须严格控制铝液的化学成分,加入适量的稀土,消除部分杂质的影响,可以提高电工圆铝杆的抗
拉强度与导电性。
严格电工圆铝杆坯料的铸造质量,降低杂质的含量,提高铝杆的抗拉强度与导电性。
铝杆轧制时,合理控制轧制工艺,生产合格的电工铝杆。
【参考文献】
［１］郭拉凤,康瑾.直接用电解铝液生产电工圆铝杆的工艺研究[j].轻合金加工技术,2001,(29)2:9-12.
［２］卓海宇,王宇菲.影响电工铝杆电阻率及强度的因素与应对措施[j].黄金学报,2003,3(02):91-93.
［３］魏永锋.稀土元素对电工圆铝杆性能的影响[j].有色金属
再生与利用,2005,(11):60.
［４］曹大力,石忠宁,杨少华,等.稀土在铝及铝合金中的作用[j].稀土,2006,27(05):88-92.
［５］傅高升,陈文哲,陈鸿玲,等.铝熔体高效净化的理论及净化处理技术的现状分析[j].铸造技术,2004,25(04):290-292.。