Большой объём расплавленного алюминия засасывается из электролитической ячейки в вакуумный ковш и транспортируется в литейный цех для закачки в смесительную печь. После смешивания, перемешивания, шлакоудаления, дегазации и проверки химического состава расплавленный алюминий разливают в слитки или прокатывают. Алюминиевые листы, круглые слитки, слябы или другие формы готовой или полуготовой продукции. В процессе литейного производства вследствие многих факторов, таких как плавка, рафинирование, шлакование, окисление и т. д., расплавленный алюминий подвергается выгоранию в той или иной степени. Контроль потерь расплавленного алюминия в процессе литья имеет большое значение для сокращения потерь металла, повышения производительности предприятий и достижения хороших экономических результатов.
Основными факторами, влияющими на потери при окислительном сжигании расплавленного алюминия, являются температура расплавленного алюминия, содержание кислорода и время контакта расплавленного алюминия с воздухом.
(1) Температура расплавленного алюминия, поступающего с электролизного цеха, слишком высока. Температура плавления алюминия составляет 660 ℃, температура сырого расплавленного алюминия, всасываемого из электролитической ячейки в вакуумный ковш, составляет около 950 ℃, температура при закачке расплава алюминия в смесительную печь составляет около 850 ℃, а температура разливки — от 690 до 730 ℃. Между температурой расплавленного алюминия в печи и температурой разливки наблюдается перегрев примерно на 150 °C. Такой значительный перегрев является одной из важных причин возгораний в алюминиевой промышленности.
(2) Время сохранения температуры расплавленного алюминия слишком велико, а время его контакта с воздухом — слишком длительное.
(3) Твердый холодный материал, загружаемый в смесительную печь, не является чистым: он содержит масло, влагу, песок и т. п., что ускоряет окисление и горение расплавленного алюминия.
(4) Тип энергии, используемой для поддержания температуры в смесительной печи, влияет на потери при прокаливании расплавленного алюминия.
(5) Способ перемешивания расплавленного алюминия в печи влияет на потери при прокаливании расплавленного алюминия. Ручное перемешивание не только характеризуется низкой однородностью и длительным временем перемешивания, что приводит к сильному возмущению поверхности расплавленного алюминия и серьезному окислению и прогоранию расплава, но и создает тяжелые условия труда для операторов, что представляет угрозу безопасности. Хотя время механического перемешивания значительно сокращается, а время контакта расплавленного алюминия с воздухом уменьшается, возмущения, создаваемые механическим оборудованием в расплаве, гораздо сильнее, чем при ручном перемешивании. Помимо очевидного снижения трудоемкости работы операторов и улучшения условий труда, не наблюдается улучшений в плане сокращения потерь расплавленного алюминия в результате ожога.
(6) Расплавленный алюминий, удаляемый путем шлакоотделения, также является одной из основных составляющих потерь металлического алюминия.
(7) В процессе литья проточный желоб Расстояние от смотрового отверстия печи до места разливки расплавленного алюминия довольно велико, что приводит к сильному окислению расплавленного алюминия при высоких температурах. На этом этапе наблюдается наибольшее образование шлака за весь процесс литья.
(8) Перепад высоты между ковшами слишком велик, в результате чего расплавленный алюминий при поступлении в ковш образует турбулентный поток и полностью контактирует с воздухом, что приводит к окислению расплава и его выгоранию.
(9) Невозможность своевременно отсортировать и вывести алюминиевую стружку, алюминиевый шлак и т. п. вместе с окисленным шлаком также является одной из причин потерь расплавленного алюминия.
