12 トンのアルミニウム溶解物を 735 °C に保ち、200 kg のマンガンタブレットを投入し、炉を 10 分間保持しても、分光計のマンガン濃度は 0.12% 低いままです。さらにタブレットを注文しても問題が解決することはほとんどありません。有用な質問はより限定的です。添加時の溶融温度は何度でしたか、錠剤はどこに落とされましたか、サンプリング前に実際に浴に保持されていた時間はどのくらいですか?ほとんどのプラントでは、添加剤のグレードよりずっと前に、これら 3 つの変数が回収率を決定します。
アルミニウム溶解添加剤の作業規則は簡単です。形状を要素に一致させ、添加点を溶融温度に一致させ、合金化を試みる前に溶融物を洗浄してください。錠剤は、Mn、Fe、Cu、Ti、Cr、Zr などの単一元素を正確に低煙で投与します。マスター合金は、それ自体で溶解に抵抗する元素を提供します。フラックスは、酸化物、水素、混入元素を除去し、これらの元素から静かに回収を奪います。
以下のすべては、温度ウィンドウ、回復範囲、追加が仕様に含まれるか残らないかを決定する購入チェックなど、すべてそのルールに従います。
アルミニウム溶解添加剤の 3 つのファミリー アルミニウム溶解工場で使用されるほぼすべての添加剤は、3 つのグループのいずれかに分類されます。これらは交換可能ではなく、価格も同じではありません。マスターアロイはタブレットよりも含まれる元素 1 キログラム当たりのコストが高くなりますが、より多くの元素を回収します。フラックスには合金元素がまったく含まれていませんが、その後に追加されるすべてのものの回復を保護します。
回収率は、完成した金属の 1 トンあたりのコストを決定する数値です。以下のグラフは、日常的な鋳造現場で見られる指標範囲を示しています。各家庭内での広がりは、供給元によるものではなく、主に温度管理と投与方法によるものです。
金属粉 78% タブレットの合金化 92% マスターアロイ 96% 0 50 100% 通常の炉条件下での添加剤による典型的な元素回収。
マスター合金: 溶解に耐える元素の高回復 チタン、ホウ素、ジルコニウム、クロム、バナジウムはすべて、アルミニウムよりもはるかに高い温度で溶けます。純粋な金属を 730 °C の浴に落とすと、その大部分は沈むか、酸化するか、炉が洗浄されるまで単に底部のスラッジの中に留まります。通常、アルミニウム母材中の硬質元素の 3 ～ 10% で元素をアルミニウムと事前に合金化すると、有効溶融範囲が低下し、元素が浴中で予想どおりに溶解する TiAl3 や TiB2 などの金属間相に固定されます。
アルミニウム-チタン-ホウ素は結晶粒微細化の主力成分であり、鋳造方法と断面の厚さに応じて、通常、溶湯1トン当たり1～3kg添加されます。アルミニウム-ストロンチウムは別の働きをします。Al-Si鋳造合金の共晶シリコンを改質し、構造をより細かく、より延性のあるものにします。アルミニウム - ホウ素は逆の方向に作用し、導電体グレードから Ti、V、Cr を除去して導電性を回復します。一方、アルミニウム - ジルコニウムは、導体および高温用途での耐熱性を高めます。
回復の利点は確かにありますが、それは過熱度に依存します。約 750 °C を超える温度で添加されたグレインリファイナーは凝集する傾向があり、保持後数分以内に精製効果が薄れます。慣例が許す場合は、移送レードルまたは洗浄機に後で追加します。
アルミニウム チタン ホウ素マスター合金 結晶粒精製装置 Ti5B1、Ti5B0.2、Ti3B1 グレードのグレインリファイナー。アルミニウム合金用のスティック、コイル、ワッフルインゴット、または鋳造カットバーとして供給されます。 製品を見る→ 錠剤の合金化: 重機を使わずに正確な投与を実現 合金化タブレットは、元素粉末と、密度を調整し、融解表面の下でディスクが砕けるのを助けるキャリアを加えて作られた、通常 30 g ～ 200 g のプレスされたディスクです。すべてのタブレットには元素の重量が既知であるため、オペレーターは 740 °C の炉の横にある取鍋に粉末の重量を量ろうとする代わりに、タブレットを数えます。マンガン含有量 75% の 100 g 錠剤には 75 g のマンガンが含まれており、20 個で 1.5 kg のマンガンが含まれます。シフトごとに、その一貫性は、わずかに安いキログラムあたりの価格よりも価値があります。
マッチングの問題は、どのキャリアとどの元素密度が合金に適合するかということです。マンガンタブレットは 3003 および 3104 缶体ストックに、鉄タブレットは Al-Fe およびダイカスト合金に、銅タブレットは 2xxx および Al-Si-Cu 鋳造グレードに、チタン、クロム、ジルコニウムのタブレットは結晶粒の微細化と遷移元素の添加をカバーします。どのグレードが特定のメルトに適合するかわからない場合は、この内訳を参照してください。 合金系によるアルミニウム合金タブレット は実践的な出発点です。
アルミニウム合金化および組成制御用マンガンタブレット 3003/3104 およびその他のアルミニウム溶湯の Mn を正確に制御するための圧縮マンガン添加剤。500 g のタブレットと高回収率を備えています。 製品を見る→ 2 つの制約を繰り返す価値があります。まず、錠剤は水分を吸収しますが、水分は鋳型内の水素の気孔を意味します。ドラム缶は密閉し、床から離し、炉の口から遠ざけてください。第二に、キャリアは無料ではありません。追加ごとに少量の余分なスラグが生成されます。これは、20 トンの残響ではなく、小さなるつぼ炉に数キログラムを落とす場合に重要です。
フラックス: 合金化する前に溶融物を洗浄します 添加剤が原因とされる回収損失のほとんどは、実際には添加剤が入る前から始まります。酸化皮膜、浮遊介在物、溶存水素はすべて溶解を妨げ、その後に採取するサンプルの精度を妨げます。そのため、よく運営されている溶解工場では、最初にフラックス、2番目に結晶粒微細化剤、3番目に合金タブレットまたは硬化剤を使用し、合金が許容できる場合にのみ短い最終精製パスを行うという順序になります。
顆粒精製フラックスを注入または突っ込んで水素を除去し、非金属介在物を浮遊させます。ドロスフラックスにより、捕捉されたアルミニウムがドロスから分離されるため、スキミングバケット内に炉から残る金属が少なくなります。カルシウム除去フラックスは、スクラップが鋳造用合金のカルシウムを限界以上に押し上げる場合に重要であり、マグネシウムの枯渇フラックスが 5xxx をもたらし、高マグネシウムの溶解が範囲に戻る場合に重要です。また、熱間延性やエッジ亀裂への影響によりナトリウムが制限されている場合には、ナトリウムフリーの精製フラックスが使用されます。
アルミニウム合金製錬用顆粒精製フラックス 溶融アルミニウム用の粒状精製フラックス。酸化物介在物やスラグを除去するために 0.08% ～ 0.15% 添加され、無煙性能と 5 kg の包装を備えています。 製品を見る→ 用量の規律は選択と同じくらい重要です。注入量が不足すると、溶融物中にガスが残ります。過剰な添加は耐火物ライニングを攻撃し、余分なヒュームを生成し、後に介在物欠陥として現れる残留物を残す可能性があります。サプライヤーの範囲に従い、同僚の習慣ではなく、自分自身のガス検査結果に合わせて調整してください。
溶解温度と合金に適合する添加剤 回収率が低い場合の制御可能な最大の原因は添加温度です。すべての要素には窓があります。窓の下では粒子は完全に溶解することはなく、窓の上では酸化と沈降による損失が回復よりも早く上昇します。以下の表は、ほとんどのアルミニウム鋳造工場で使用される窓をカバーしています。
下の曲線は、マンガンタブレットの問題の形状を示しています。浴が 730 °C に近づくと回復率は急激に上昇し、平坦になり、酸化と沈降による損失がより速い溶解による利益を追い越すと再び低下します。
100 90 80 70 60 690 710 730 750 770 溶融温度、°C 溶融温度に対する錠剤からのマンガン回収率を示します。
コストも同じロジックに従います。合金元素は添加剤の予算の最大の割合を占め、精製は最小の割合を占めますが、信頼性の高い溶解のために溶融物を十分にきれいに保つことによって合金の支出を保護するのは精製です。
添加剤 費やす
合金元素 52% 粒子精製 28% 溶融精製 20% 二次アルミニウム鋳造工場における添加剤支出の分割を示す図。混合は合金のポートフォリオとスクラップの品質によって変化します。
コミットする前の購入チェックリスト 添加剤の仕様は紙の上ではどのサプライヤーでも同様に見えるため、その違いは通常、バッチの一貫性と、サプライヤーが技術的な質問にどれだけ早く答えるかに現れます。最初の注文の前に 6 つのチェックを実行する価値があります。
年ごとではなく、バッチごとの化学。納品に伴う分析証明書を要求し、元素の範囲が指定したグレードと一致することを確認してください。 タブレットの重量とサイズの一貫性。 20 枚のディスクのランダムなサンプルの重量を量ります。広範囲に広がるということは、製造現場での投与精度が失われることを意味します。 湿気と梱包。錠剤やフラックスでは、乾燥剤を使用した密封された防湿パッケージが通常です。破れたライナーは不合格の理由となります。 自分で溶かしての溶解トライアル。 1 トンの生産金属は、どの研究所のレポートよりも回収について詳しく教えてくれます。 トレーサビリティ。生産記録にリンクするバッチ番号により、納品全体を廃棄するのではなく、問題を切り分けることができます。 品質システム。 ISO 9001 や GJB9001C などの認証は監査済みのプロセスを示しており、一貫性が重要なリピート注文では最も重要です。 工場が保有する生産能力や品質認証など、これらのチェックの背後にある製造の背景は、当社の 生産と品質のプロファイル ページ。
よくある質問 すでにタブレットを使用している場合でもマスターアロイは必要ですか? 通常はそうですが、同じ要素ではそうではありません。タブレットは、Mn、Fe、Cu、Cr、Ti の添加を効率的に処理します。チタンとホウ素による粒子の微細化、またはストロンチウムによる改質は、活性粒子が溶融状態で生き残るために事前に合金化された形状を必要とするため、マスター合金として提供するのが最適です。
溶融物が熱くなりすぎると回復率が低下するのはなぜですか? 有効範囲を超えると、余分なエネルギーが浴表面での酸化と高密度粒子の迅速な沈降に費やされ、両方の損失がより迅速な溶解による利益を上回ります。保持時間により効果はさらに悪化します。760 °C を超える温度で長時間撹拌すると、追加した元素の数パーセントが消費される可能性があります。
フラックスと合金タブレットを同時に入れることはできますか? いいえ。最初に精製とスキムを行い、次に合金元素を加えてからサンプルを採取します。ダーティメルトにタブレットを添加すると、フラックスキャリアが酸化物や介在物と競合するため、その後に測定する回収率は誤解を招くことになります。
添加物はどのくらいの期間保存できますか? マスターアロイは乾燥した屋内保管で数か月間保存されます。錠剤とフラックスはより敏感であり、水分の吸収により注入精度と最終鋳造品の水素レベルの両方が低下するため、通常は使用期限が記載されています。
添加剤の選択は溶解工場のコストシートのほんの一部であり、スクラップ率の驚くほど大きな部分を占めます。要素に合わせて適切な形状を取得し、適切な温度に置き、合金化する前に溶融物を洗浄し、各納品物を独自の金属の溶解テストと照合して検証します。これら 4 つの習慣は、現在、何キロもの追加のタブレットで支払われている回復の問題のほとんどを解決します。
