目前最现代化的铝熔铸车间93-11〔美国〕G.J.Binczewski崔凤岐译范靖亚校1前言世界铝加工业中最现代化的熔铸车间最近在美国阿拉巴马州雷诺金属公司的李斯特海尔铝薄板厂建成并投入运行。该车间并非是将原先设备修整或改造实现现代化的，它完全是一个崭新的车间，耗资1.21亿美元。该车间的设计基于铝加工业发展的经验和教训，集最新技术装备之大成，并考虑了现在及将来市场的开发。新车间取代了已有50多年历史的李斯特海尔熔铸车间，旧车间曾为雷诺金属公司殷实服役了半个多世纪，其间虽经无数次的改造和维修，但现在仍显得过时了。新车间扁铸锭的产能为45500吨/月，产能提高了30%。从图1可知，新熔铸车间中只有5台熔炼炉，但其熔炼能力与旧车间23台相当；5台铸造机担任了原有16台的任务量；只有6台静置炉。图1雷诺金属公司铝合金薄板厂熔铸车间示意图2市场变化效应铝薄板市场变化是促使雷诺金属公司淘汰李斯特海尔铝薄板厂旧熔铸车间的主要原因。市场变化的效应确实加快铝合金薄板厂许多熔铸车间更新进程了吗？答案是明确的。近20年来，在铝板市场中，铝饮料罐用板异军突起。一些熔铸车间已面目全非，例如李斯特海尔铝薄板厂的熔铸车间装备已从原先的“配药柜式拥挤排列”(23台熔炼炉、20台静置炉和16台铸造机生产出为数众多的合金、不同规格的铸锭和系列产品)更新到图1的布局，以满足市场对铝饮料罐用板的需求。而在美国，铝饮料罐用板已占国内铝板市场总占有量的一半以上，并主要集中在极少数几家铝薄板厂生产，而铝饮料罐用板的产量要占其中每一厂家轧制产品总量的2/3以上。对铝薄板生产厂家来说，市场对饮料罐用板已完全标准化了，即用两种铝合金冷轧出合格厚度和宽度的薄板。雷诺金属公司审时度势，将精力集中在制定技术标准并从日益增长的重复规格定货量出发，对铸锭规格标准化。这种做法对雷诺金属公司尤为重要，因为该公司生产的60%铝饮料罐用板完全为自身所属的制罐厂所用。3经营设想新建这个熔铸车间的目标有4个，提高熔铸质量；降低生产成本；改善现场环境；提高生产能力。与旧车间相比，新车间产能将提高30%；能耗会降低40%；操作工人也相应减少；生产成本降低30～40%。如此瞄准的目标需要生产经营者们付出巨大的努力才能达到。4铸锭尺寸通常情况下，熔铸车间生产的铸锭尺寸由下一道工序即轧板厂的需要所决定，新建的熔铸车间在短期内不会改变现有的状况，但它对将来更大尺寸铸锭的需求有适应能力。目前，每台铸造机可一次浇铸截面为0.66米×1.68米、每块重量为13.6吨的铸锭6块，即总重量达81吨。5电磁铸造见图1所示，新车间的5个铸造机台中，有4个采用了电磁“结晶模”铸造，占整个熔铸车间铸造能力的80%以上；旧熔铸车间16个铸造机台中只有2个采用电磁“结晶模”铸造，仅占12.5%。这充分体现了雷诺金属公司对新熔铸车间赋以现代化的电磁铸造为主题的设想。6历史的回顾在铝加工业的发展进程中，电磁铸造方法的开发和推广颇具戏剧性。电磁铸造法由前苏联的Z·N·Gctselev发明并于1969年获得美国专利，专利日期截止于1986年。它刚一问世时，颇引人注目，但在试用中，未能达到人们所期望的完全取代传统直接水冷铸造那样的目的。早期获得这项专利许可的一些铝业公司很快就发现，要推广用于铸造多种规格的铸锭还需开发新的工艺及设备，还有许多工作待做，它被“搁置”多年后才找到广泛的应用。那些在直接水冷结晶模铸造中经证实是不太重要的某些参数，在电磁结晶模铸造中可能成为关键参数。使用直接水冷结晶模铸造的铸锭，轧制前必须铣面，而用电磁结晶模铸造的铸锭，表面质量有很大提高，不用铣面即可进行轧制。人们还注意到，用电磁结晶模铸造的铸锭，热轧时板材的边部质量也显著地提高了，这既减少了切除边部裂纹的废料，又降低了板带轧制过程中断头次数。由于电磁铸造提高了铸锭的表面质量，使得人们有可能对铸锭选用那些为适应随后轧制过程变形特性而设计的边缘形状，而在直接水冷结晶模铸造中，铸锭边缘形状是变化莫测的参数。众所周知，进一步提高畅销制品的销量是以每一块铸锭质量作保证的。7未全部用电磁铸造的原因李斯特海尔铝薄板厂新熔铸车间的投产，说明雷诺金...