铸造铝合金熔炼炉设计与应用

王野 武金龙

摘要：熔炼炉多为天然气炉，烧嘴为带蓄热球的烧枪加热。功能主要是用于进行金属的加工制造，基于铝合金的应用效果较好，采购成本较为低廉，因此，这种材料的市场需求量正在不断增加。这在给铝合金加工制造行业带来发展机遇的同时，也带来了一些挑战。本文主要从熔化铝锭及加工铸造铝合金时，需要使用的熔炼炉的设计过程及应用优势展开分析，研究优化设计方案，提高熔炼炉使用价值的可行方法。在这个环节当中，还应当重点关注于熔炼过程中的安全性和稳定性的问题。

关键词：铝合金；熔炼炉；铸造设计

一、传统熔炼炉在设计和应用环节中存在的难点问题

结合工作经验来分析，在熔炼炉设计工作和应用环节当中还存在一些难点问题，影响着企业的经济效益以及熔炼炉的实际使用效果。

1、设计环节

熔炼炉都为天然气炉，容量为20吨、25吨或者36吨的炉子，在开展熔炼炉的设计工作时，新时期的设计目标主要在于如何提高熔炉的熔化效率。这就需要从设备创新改造的环节进行优化设计。现阶段，企业大多会选用质量较高的金属材料作为熔炼炉的基础材料。这就在于一定程度上增加了前期的经济成本，容易造成资金周转不通的情况。而且，生产成本高，相应的售价就会有所提升，在同类产品当中，无法提高产品对受众的吸引力，造成滞销的问题。这就与前期的设计方案及熔炼炉的设计图纸有待进一步优化和完善有关，需要企业引起重视，并积极结合锻造铝合金熔炼炉的实际使用需求展开详细的分析和研究。

2、应用环节

从具体应用环节来看，可以发现，如果设计工作不合理，就会导致熔炼炉运行过程中出现安全隐患。而且，在熔炼工作过程中需要使用的热能有所增加，在热能供应问题上也会增加企业的经济负担。同时，如果员工在操作环节中无法科学控制熔炼炉的温度，导致熔炼温度没有达到锻造铝合金的标准。所生产出来的铝合金就会存在质量问题，这些都是目前企业在开展熔炼炉设计及应用研究时，需要解决的主要问题。

二、铸造铝合金熔炼炉的设计方案及实际应用效果

在开展熔炼炉设计工作时，工作人员需要结合不同铝合金种类的铸造工艺需求，拟定科学合理的工作方案，并应当结合实际案例来分析这种设计方案的应用效果，进一步展开创新优化研究工作。

1、熔炼炉设计思路

高温锻造是合成铝合金的一个关键环节。基于此，如何将温度提升到符合锻造工作需求的高度，并在锻造过程中让熔炼炉保持这个温度，就是现阶段的基本设计目标。工作人员应当从熔炼炉的整体结构建设及炉壁材料的科学选择等方面展开设计工作。一般来说，防渗漏浇铸层及隔热纤维板层应当有不少于50mm以上的厚度。在具体的厚度设置问题上，还需要结合本次熔炼炉体积的设置情况进行合理的调整。在这个环节中，工作人员应当充分分析出熔炼炉的熔化效率和炉子结构、材料设置工作的关系性。

同时，锻造铝合金熔炼炉的设计工作还应当从炉门方面进行设置，注重突出人性化的设计思路，以方便清理炉膛为目标设置炉门的具体位置、大小及形状，这是提高设计工作实用性的基础前提。

2、相关参数信息

为了分析出现阶段锻造铝合金熔炼炉设计工作是否科学合理，工作人员应当结合实际的应用案例展开分析，观察这种设计方案下制作出来的熔炼炉实际锻造铝合金的质量和效率。下表是具体熔炼炉设计环节中，部分矩形天然气熔炼炉相关技术参数。

3、实践应用环节

以23t炉每天10包铝液的熔炼工作为例进行分析，直接加铝锭和各种元素合金然后倒到保温炉，再到液压铸造机进行铸造，一般有方形的和圆型两种。从实际效果当中可以看出，通过科学的熔炼炉设计工作，23t炉每天10包铝液就能接近20t炉每天12包铝液的生产产量。而20t炉和40t炉容量增大2倍，浇铸产能增加1.5倍，但是单日生产产量却不能达到1.5倍。这就表示，工作人员在开展熔炼炉设计工作时，需要合理选择炉容量，关注于如何提高熔炼炉熔化效率的可行措施。科学研究在保证工作效率的基础上，提高工作质量的方案。

三、铸造铝合金熔炼炉时应当遵循的注意事项

1、员工工作能力

企业应当严格对员工展开考核工作，要求员工定期总结自身的设计工作经验。并应当安排专家为员工传授先进的熔炼炉设计理念，从思想教育方面入手，提高员工对开展创新设计工作重要性的认识。同时，可以利用信息技术手段，与其他企业建立沟通渠道，分享工作经验。

2、监管工作方面

在鑄造铝合金熔炼炉时，企业必须要积极收集和整理市场的实际需求变化情况，结合自身的加工制造能力，明确企业的长远发展目标，并将工作目标融入到具体的工作环节当中去。同时，在设计环节中还涉及到对资金技术的投入，这要求企业建立预算管理机制，消除经济运行的安全风险。

结论：从实际锻造铝合金熔炼炉的设计与应用环节当中可以看出，现阶段存在的难点问题就是设计工作缺乏适应性，无法充分发挥出熔炼炉的应用价值，还容易引发安全隐患。基于此，工作人员必须要不断总结工作经验，研究优化设计方案的可行方法，科学选择熔炼炉的基础材料，结合具体的锻造工作要求设置熔炼炉的形状、炉容量等基础参数信息，并从员工工作能力提升及完善监管机制等方面，全面推动熔炼炉设计工作的顺利开展。

参考文献：

[1]苏其军；邹学通；车立志；王建平；李顺华；孙海艳.铸造铝合金熔炼炉设计与应用[J].云南冶金，2019（4）

[2]韦增磊.铝合金塔式熔炼炉的节能设计与生产实践[J].山东工业技术,2018(10)