Überblick über den Aluminiumbarrengussprozess

I. Einleitung

Die Qualität des in Aluminium-Elektrolysezellen erzeugten Primäraluminiums variiert erheblich und es enthält verschiedene Metallverunreinigungen, Gase und nichtmetallische feste Einschlüsse. Die Aufgabe des Aluminiumbarrengusses besteht darin, minderwertige Aluminiumflüssigkeiten besser auszunutzen und Verunreinigungen so weit wie möglich zu entfernen.

II. Klassifizierung von Aluminiumbarren

Aluminiumbarren werden je nach Zusammensetzung in drei Typen eingeteilt: Umschmelzbarren, hochreine Aluminiumbarren und Aluminiumlegierungsbarren. Sie können auch nach Form und Größe kategorisiert werden, z. B. in Plattenbarren, Rundbarren, Plattenbarren und T-förmige Barren. Nachfolgend sind einige gängige Arten von Aluminiumbarren aufgeführt:

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

T-förmige Barren: 500 kg, 1000 kg (≤99,80 % Al)

Hochreine Aluminiumbarren: 10 kg, 15 kg (99,90 % bis 99,999 % Al)

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

Plattenbarren: 500–1000 kg (für die Plattenproduktion)

Runde Barren: 30–60 kg (zum Drahtziehen)

III. Verfahren zum Gießen von Aluminiumbarren

Aluminiumabstich – Schlackenentfernung – Gewichtskontrolle – Materialmischung – Ofenbeladung – Raffinierung – Gießen – Umschmelzen von Barren – Endkontrolle – Endgewichtskontrolle – Lagerung

Aluminiumabstich – Schlackenentfernung – Gewichtskontrolle – Materialmischung – Ofenbeladung – Raffinierung – Gießen – Legierungsbarren – Gießen von Legierungsbarren – Endkontrolle – Endgewichtskontrolle – Lagerung

IV. Casting-Prozess

Beim derzeitigen Verfahren zum Gießen von Aluminiumbarren kommt im Allgemeinen die Gießtechnik zum Einsatz, bei der flüssiges Aluminium direkt in Formen gegossen und vor der Extraktion abgekühlt wird. In diesem Schritt wird hauptsächlich die Qualität des Produkts bestimmt, und der gesamte Gießprozess dreht sich um diese Phase. Beim Gießen handelt es sich um den physikalischen Prozess, bei dem flüssiges Aluminium abgekühlt und zu festen Aluminiumbarren kristallisiert wird.

1. Stranggießen

Das Stranggießen umfasst zwei Methoden: Mischofenguss und Außenguss, beide unter Verwendung von Stranggussmaschinen. Beim Mischofenguss wird Aluminiumflüssigkeit zum Gießen in einen Mischofen gegossen und wird hauptsächlich zur Herstellung von Umschmelzbarren und Legierungsbarren verwendet. Der externe Guss erfolgt direkt vom Tiegel zur Gießmaschine und wird verwendet, wenn die Gießausrüstung die Produktionsanforderungen nicht erfüllen kann oder wenn die Qualität des eingehenden Materials schlecht ist.

2. Vertikales halbkontinuierliches Gießen

Vertikales Halbkontinuierliches Gießen wird hauptsächlich zur Herstellung von Aluminiumdrahtbarren, Plattenbarren und verschiedenen Verformungslegierungen für die Verarbeitung verwendet. Nach dem Mischen des Materials wird die Aluminiumflüssigkeit in den Mischofen gegossen. Bei Drahtbarren wird eine spezielle Al-B-Scheibe hinzugefügt, um vor dem Gießen Titan und Vanadium aus der Aluminiumflüssigkeit zu entfernen. Die Oberflächenqualität von Aluminiumdrahtbarren sollte glatt sein, ohne Schlacke, Risse oder Gasporen. Oberflächenrisse sollten nicht länger als 1,5 mm sein, Schlacken- und Kantenfalten sollten nicht tiefer als 2 mm sein und der Querschnitt sollte frei von Rissen, Gasporen und nicht mehr als 5 Schlackeneinschlüssen sein, die kleiner als 1 mm sind. Bei Plattenbarren gilt: Zur Veredelung wird eine Al-Ti-B-Legierung (Ti5%B1%) hinzugefügt. Anschließend werden die Barren abgekühlt, entnommen, auf die erforderlichen Abmessungen gesägt und für den nächsten Gießzyklus vorbereitet.

Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminium