I. Einleitung
Die Qualität des in Aluminiumelektrolysezellen hergestellten Primäraluminiums variiert erheblich und enthält verschiedene Metallverunreinigungen, Gase und nichtmetallische Feststoffeinschlüsse. Die Aufgabe des Aluminiumbarrengusses besteht darin, die Nutzung minderwertiger Aluminiumflüssigkeit zu verbessern 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 Brammenbarren, 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)
Rundbarren: 30–60 kg (zum Drahtziehen)
III. Aluminium-Barrengussverfahren
Aluminiumabstich – Schlackenentfernung – Gewichtskontrolle – Materialmischung – Ofenbeschickung – Raffination – Gießen – Umschmelzen von Barren – Endkontrolle – Endgewichtskontrolle – Lagerung
Aluminiumabstich – Schlackenentfernung – Gewichtskontrolle – Materialmischung – Ofenbeschickung – Raffination – Gießen – Legierungsbarren – Gießen von Legierungsbarren – Endkontrolle – Endgewichtskontrolle – Lagerung
IV. Gießverfahren
Das aktuelle Aluminiumbarren-Gussverfahren nutzt in der Regel die Gießtechnik, bei der flüssiges Aluminium direkt in Formen gegossen und vor der Entnahme abgekühlt wird. Die Produktqualität wird maßgeblich in diesem Schritt bestimmt, und der gesamte Gussprozess dreht sich um diese Phase. Gießen ist der physikalische Prozess des Abkühlens von flüssigem Aluminium und dessen Kristallisation zu festen Aluminiumbarren.
1. Stranggießen
Beim Stranggießen gibt es zwei Verfahren: Mischofenguss und Außenguss, beide mit Stranggießmaschinen. Beim Mischofenguss wird flüssiges Aluminium in einen Mischofen gegossen und hauptsächlich zur Herstellung von Umschmelzbarren und Legierungsbarren verwendet. Beim Außenguss wird Aluminium direkt aus dem Tiegel in die Gießmaschine gegossen. Dies kommt zum Einsatz, wenn die Gießanlage die Produktionsanforderungen nicht erfüllt oder die Qualität des Eingangsmaterials unzureichend ist.
2. Vertikales halbkontinuierliches Gießen
Vertikales halbkontinuierliches Gießen wird hauptsächlich zur Herstellung von Aluminiumdrahtbarren, Plattenbarren und verschiedenen Deformationslegierungen für die Weiterverarbeitung verwendet. Nach dem Mischen der Materialien wird die Aluminiumflüssigkeit in den Mischofen gegossen. Bei Drahtbarren wird eine spezielle Al-B-Scheibe hinzugefügt, um Titan und Vanadium vor dem Gießen aus der Aluminiumflüssigkeit zu entfernen. Die Oberflächenqualität von Aluminiumdrahtbarren sollte glatt und ohne Schlacke, Risse oder Gasporen sein. Oberflächenrisse sollten nicht länger als 1,5 mm sein, Schlacke und Kantenfalten sollten nicht tiefer als 2 mm sein und der Querschnitt sollte frei von Rissen, Gasporen und nicht mehr als 5 Schlackeneinschlüssen kleiner als 1 mm sein. Plattenbarren wird zur Verfeinerung eine Al-Ti-B-Legierung (Ti5%B1%) hinzugefügt. Die Barren werden dann abgekühlt, entnommen, auf die erforderlichen Abmessungen gesägt und für den nächsten Gießzyklus vorbereitet.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminum
Beitragszeit: 01.03.2024
