第4篇 项目产品工艺流程及技术方案
4.1 产品技术标准
本项目产品采用中华人民共和国国家标准（GB8733-88）《铸造铝合金锭标准》进
行生产。
根据市场需求，确定生产规模为年产55000吨各种型号汽车用、电机用、建材用
铝合金锭。
4.2 工艺流程
首先需要将废旧铝按品种进行分选，还要按再生制品的性能要求适量添加填充剂或改性剂重新混合，经炉熔炼，再成型加工成铝合金锭。
铝合金锭生产工艺流程如下：铝合金锭的生产过程可以分成三类: 铝土矿、氧化铝、电解铝。
熔炼
精炼 除气 浇铸 废旧铝分拣 清 洗 备料
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成品 说明：若原料直接使用标准铝锭，则项目直接从配料熔炼开始，而不是从废旧铝
开始。
4.3 工艺流程说明及技术方案
废旧铝处理：废杂铝中有废铝铸件（以Al-Si合金为主）、废铝锻件（Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金）、型材（Al-Mn、Al-Mg等合金）废电缆线（以纯铝为主）等各种各样料，有时甚至混杂入一些非铝合金的废零件（如Zn、Pb合金等），这就给再生铝锭的配制带来了极大的不便。如何把这种多种成分复杂的原材料配制成成分合格的再生铝锭是再生铝生产的核心问题，因此，再生铝生产流程的第一环节就是废杂铝的分选归类工序。分选得越细，归类得越准确，再生铝的化学成分控制就越容易实现。
⑴人工分拣：剔除废旧铝其他金属和非金属杂质
废铝料要进行复杂的分选，因其成分复杂，除废铝之外还含有废铜、废钢、废铅等金属，并含有其他废弃物。对此类废料的分选主要靠人工，一是筛分筛出泥土和垃圾，然后用手工分选。手工分选大多都在操作台进行，主要靠工人目测和经验进行挑选，先分选出非金属废料，然后分选废金属，其中对废铜和废纯铝的挑选格外精心，因废铜可增加产值，纯铝废料例如废铝线等，都是再生熔炼中调整成分的上等原料。分出的废铝是混杂的，一般不再细分。
目前国内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化，主要靠人工，使用的工具是磁铁、钢锉，凭的是经验。
⑵废旧铝清洗
废旧铝通常在不同程度上沾染有油污，垃圾，泥沙等，这些杂质会严重影响再生铝锭的质量，因此，必须对废旧铝进行清洗，清洗的方法采用手工清洗
配料：根据废铝料的备制及质量状况，按照再生铝合金锭产品的技术要求，选用搭配并计算出各类料的用量。配料应考虑金属的氧化烧损程度，硅、镁的氧化烧损较其他合金元素要大，各种合金元素的烧损率应事先通过实验确定之。废铝料的物理规格及表面洁净度将直接影响到再生成品质量及金属实收率，除油不干净的废铝，最高
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将有 20 %的有效成分进入熔渣。
熔炼：熔炼就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中，经过加热和熔化得到熔体，再对熔化后的熔体进行成分调整，得到合乎要求的合金液体。并在熔炼过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含量，使符合规定成分（包括主要组元或杂质元素含量），保证铸件得到适当组织（晶粒细化）高质量合金液。
熔炼工艺
装炉→熔化（加硅）→扒渣→搅拌→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→转炉→精炼变质及静臵→铸造。
①装炉：正确的装炉方法对减少金属的烧损及缩短熔炼时间很重要。对于反射炉，炉底铺一层铝锭，放入易烧损料，再压上铝锭。熔点较低的回炉料装上层，使它最早熔化，流下将下面的易烧损料覆盖，从而减少烧损。各种炉料应均匀平坦分布；②熔化：熔化过程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响。当炉料加热至软化下榻时应适当覆盖熔剂，熔化过程中应注意防止过热，炉料熔化液面呈水平之后，应适当搅动熔体使温度一致，同时也利于加速熔化。熔炼时间过长不仅降低炉子生产效率，而且使熔体含气量增加，因此当熔炼时间超长时应对熔体进行二次精炼；③扒渣：当炉料全部熔化到熔炼温度时即可扒渣。扒渣前应先撒入粉状熔剂（对高镁合金应撒入无钠熔剂）。扒渣应尽量彻底，因为有浮渣存在时易污染金属并增加熔体的含气量；④搅拌：在取样之前和调整成分之后应有足够的时间进行搅拌。搅拌要平稳，不破坏熔体表面氧化膜；⑤取样：熔体经充分搅拌后，应立即取样，进行炉前分析；⑥调整成分：当成分不符合标准要求时，应进行补料或冲淡；⑦熔体的转炉： 成分调整后，当熔体温度符合要求时，扒出表面浮渣，即可转炉；⑧熔体的精炼 变质成分不同，净化变质方法也各有不同。
除气：一般都是采用浮游法来除气，其原理是在铝液中通入某种不含氢的气体产生气泡，利用这些气泡在上浮过程中将溶解的氢带出铝液，逸入大气。为了得到较好的精炼效果，应使导入气体的铁管尽量压入熔池深处，铁管下端距离坩锅底部100～150毫米，以使气泡上浮的行程加长，同时又不至于把沉于铝液底部的夹杂物搅起。通入气体时应使铁管在铝液内缓慢地横向移动，以使熔池各处均有气泡通过。尽量采用较低地通气压力和速度，因为这样形成的气泡较小，扩大了气泡的表面积，且由于气泡小，上浮速度也慢，因而能去除较多的夹杂和气体。同时，为保证良好的精炼效果，
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精炼温度的选择应适当，温度过高则生成的气泡较大而很快上浮，使精炼效果变差。温度过低时铝液的粘度较大，不利于铝液中的气体充分排出，同样也会降低精炼效果。
浇铸：现在铝合金锭铸造就是把铝液直接浇到模子里，待其冷却后取出，产品质量的好坏主要在这一步骤，而且整个铸造工艺，也是以这一过程为主。铸造过程是一个由液态铝冷却、结晶成为固体铝合金锭的物理过程。
连续浇铸可分为混合炉浇铸和外铸两种方式。均使用连续铸造机。混合炉浇铸是将铝液装入混合炉后，由混合炉进行浇铸，主要用于生产重熔用铝锭和铸造合金。外铸是由抬包直接向铸造机浇铸，主要是在铸造设备不能满足生产，或来料质量太差不能直接入炉的情况下使用。由于无外加热源，所以要求抬包具有一定的温度，一般夏季在690～740℃，冬季在740～800℃，以保证铝合金锭获得较好的外观。
注：炉料在使用前应保存在干燥处，如炉料已经受潮气腐蚀则在配料前进行吹砂以除去表面腐蚀层。回炉料表面常常粘附砂子（SiO2），部分SiO2和铝液会发生下列反应：
4 Al ＋ 3 SiO2 → 2 Al2O3 ＋ 3 Si
所生成的Al2O3及剩余SiO2均在铝液中形成氧化夹杂，故在加这类料前也应经吹砂后使用。由切屑、溅渣等重熔铸成锭的三级回炉料中常含有较多氧化夹杂物及气体，故其使用量应受到严格的限制，一般不超过炉料总量的15%，对重要铸件则应完全不用。炉料表面也不应有油污、切削冷却液等物，因为各种油脂都是具有复杂结构的碳氢化合物，油脂受热而带入氢，炉料在加入铝液时必须预热至150～180℃以上，预热的目的一方面时是为了安全，防止铝液与凝结在冷炉料表面上的水分相遇而发生爆炸事故；另一方面是为防止将气体和夹杂物带入铝液。
4.4 生产、检测所需的主要设备装臵
本项目主要设备为环保反射炉14套、铝合金锭模具10套，压铸机10套。 主要设备一览表
序号 1 设备名称 环保反射炉 单位 数量 单价（元/套） 套 14 400000 金额（万元） 560 4–33
2 铝合金锭模具 JS350T压铸(二期套 10 300000 300 6500 3 间) 小计 套 10 6500000 7360 设备选择以节能高效为原则，兼顾经济性。
4.5 工程方案
4.5.1 总平面布置
1、本项目总平面布臵原则 (1)以西宁市总体规划为依据 (2)根据工艺流程、防火安全、施工等要求，因地制宜布臵厂区内建筑物、构筑物、露天堆场、公用管线、绿化及美化设施。
(3)应能达到生产流畅、运输线路短、装卸方便，避免频繁的货流与主要的人流交叉。
(4)总平面布臵应紧凑合理，节约用地。 (5)功能分区合理、方便管理。
(6)因地制宜，合理确定标高，减少土方工程量。 2、总平面布臵
根据项目建设场地的特点和生产工艺流程，出入口紧靠公路，使生产原料进厂和成品出厂便利。生产线中的辅助设施尽量配合生产线主要车间布臵。
厂区呈规则的长方形，总占地面积为100亩。厂区东、北两面均靠规划道路。结合厂区周围环境情况，工厂总平面布臵主要包括生产区、厂前区、辅助生产区三大功能。
a.生产区
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