摘要：铝合金熔炼铸造生产中所涉及到的环节相对较多，且需要在高温等复杂环境下展开生产作业，因此，必须要重点维护铝合金熔炼铸造的生产作业安全。基于此，本文主要以熔炼、铸造、铸棒锯切铝合金熔炼铸造关键环节为切入点，针对铝合金熔炼铸造安全生产的技术要点进行了着重探讨，并阐述了安全生产注意事项，旨在更好维护铝合金熔炼铸造生产的平稳性与安全性。

　　关键词：铝合金；熔炼铸造；安全生产

　　铝合金熔炼铸造工艺中涉及到高温铝液熔融、燃气加热等多项具有一定安全风险的操作，容易引起人员伤亡或是设备损毁，甚至可能引发更为严重的安全事故。基于此，必须要强化把控铝合金熔炼铸造的安全生产技术要点，维护铝合金熔炼铸造的生产安全性。

　　1熔炼环节的安全生产技术要点

       1.1熔炼准备工作

　　第一，烘炉。如果熔炼炉连续一个月及以上未投入生产，则要在实际安排熔炼作业前，实施烘炉处理。期间，按开2/3炉门升温到150℃,设定该温度下的持续烘炉时间为8h；关炉门升温到700℃,设定该温度下的持续烘炉时间为10h。如果熔炼炉连续24h至一个月内未投入生产，则要在升温到250℃~300℃后，确保持续3h的保温，以此完成烘炉处理。

　　第二，洗炉。投放建筑型材的回炉料洗炉安排洗炉作业即可，要求洗炉料的使用量保持在20%炉子容量以上。

　　第三，清炉。提升炉温至800℃~900℃左右，投放打渣剂，搭配使用清炉铲，完成对炉角、炉墙上渣子的清除。

　　第四，装炉。尽可能一次性加完所有炉料，若无法一次性装完则要避免一次堆放过高的炉料，确保炉内具有一定的空间；在第一次装料化平前，结合炉料实际情况安排二次加料操作。需要注意的是，由于二次加料一般安排在铝锭开始熔化后，因此，需要使用浸熔的方式投放废料，避免出现铝液溅出灼伤人事故。另外，要持续关注装炉作业后铝水液面位置，保证其始终位于炉台面以下，以此防止铝水溢流引发安全事故。

　　1.2开炉熔炼

　　提前进行空负荷运行，以此对电机、风机等结构的运行情况展开检查，在判断运行正常且不存在异常噪声后，对设备与现场的障碍物实施清除处理。进一步针对炉门链条、炉壁、炉底、炉墙、抽风排烟系统和永磁搅拌系统展开检查，保证满足正常、安全生产需要。

　　严格依照《天然气使用安全规程》中的相关要求控制熔炼过程。必须要在炉门与烟道闸转入开启状态下后点火，随后开启风机。在此过程中，若是出现点火失败现象，则需要放净炉内的气体，再次安排点火作业，降低气体爆炸事故的发生风险，维护生产安全。实施对火枪风门、压力的合理调整，保证燃烧无黑烟且火焰明亮，确定燃烧器转入正常工作状态后方可关闭炉门。

　　在观察到炉料软化下塌后，向铝液内缓慢压入小件铝废料，以此降低氧化烧损。熔炼阶段，始终将铝液温度保持在不高于70℃的水平；及时检查炉体以及出铝口，一旦发现存在铝液渗漏问题，则必须要迅速安排有效封堵处理。严格依照工艺要求在控制柜触摸屏上设置工艺参数，并结合现场需要，及时将热风循环、烟尘回收处理系统转入开启状态。

　　1.3扒渣

　　控制熔体的温度提升至730℃~750℃的水平后，方可安排扒渣操作，以此为铝渣分离提供更好条件，也为后续炒灰作业铝渣的分离奠定良好基础。在扒渣到炉口位置后，要先静置一小段时间后再将其扒出炉外，防止随渣带出更多的铝液。

　　1.4搅拌

　　完成加镁处理后，持续进行5min～10min的搅拌操作，可以投放永磁搅拌机设备，结合实际生产需求调整参数。在搅拌作业中，要重点避免在熔体表面激起较大的波浪，避免熔体内卷入表面氧化物。

　　1.5取样

　　充分搅拌熔体后迅速安排取样实施炉前分析，为后续成分调整作业的进行提供支持。在此过程中，要求确保取样温度保持在710℃及以上；在炉中心熔体深度的1/2位置取样即可。

　　1.6成分调整

　　参考相关标准以及炉前成分分析结果，及时、合理的实施补料或者是冲淡处理，控制所有合金元素的比例、杂质元素成分均维持在允许、可控的范围内。完成补料、冲淡作业后，必须要迅速展开均匀、充分的搅拌操作。

　　1.7精炼

　　安排铝熔体精炼处理期间，所投放的氮气必须要维持在干燥状态。针对所有溶剂均应采用防潮包装，在使用前不得开启，防止吸水。实施精炼操作中，先将气源转入开启状态，然后再向熔体内插入精炼管，并在完成精炼后，先抽出精炼管再实施对气源的关闭处理，降低发生精炼堵塞问题的可能性。

　　安排氮气喷粉精炼时要着重控制精炼时间的合理性，在熔池底部缓慢移动精炼管，避免出现死角，且不得在精炼管的移动中触碰炉墙以及炉底，避免出现精炼管堵塞问题。若是观察发现精炼管堵塞问题的出现，要求立即停止操作，取出精炼管后安排处理。在完成精炼处理后，针对熔体表面的浮渣实施全面清除作业，并依照相关要求安排对熔体的覆盖处理。另外，要在完成精炼后搭配实施静置操作（持续时间在20min～30min即可），以此实施对温度的合理调整，为后续铸造作业的展开奠定良好基础。

　　2铸造环节的安全生产技术要点

       2.1铸造前的准备

　　将铸造机转入开启状态前，必须要实施对铸造机运行是否存在异常或是损坏问题的检查，判断钢丝绳是否维持在完好水平。基础质检结束后，将电机转入启动状态，驱动引锭台进行向上与向下的运动，对引锭台运动是否自如进行检查，判断是否存在阻滞现象。对铸造井内部的洁净程度展开检查，观察是否存在铝棒或是残铝，降低在后续铸造施工中发生卡住问题的可能性。及时对水泵吸水管底阀落实洁净程度的检查，保证其不存在杂物、垃圾或是堵塞问题；将水泵转入启动状态，分析供水是否正常，在确定供水正常的条件下实施开机铸造作业，防止在后续铸造期间出现中途断水现象，从而导致结晶器受损。

　　2.2铸造作业

　　要求整个铸造过程均在专业人员的统一指挥下展开，保证各项操作的协调一致。提前安排对准备工作的检查，并在检查达标后将出铝口转入开启状态，及时向其中添加适量的在线细化的铝钛硼丝，切实参考工艺要求实施对送丝速度的合理调整。在判断铝液流到应急排铝口后，对前面的低温铝棒落实及时放掉处理，并将应急排铝口调整至封堵状态，以此保证铝液可以始终向着分流盘内流动。判断分流盘内各个分流孔中的铝液量，在达到分流孔深度80%的水平后，将铸造机、铸造冷却水泵均转入到开启状态下。实施铸造操作期间，要控制铸造速度均匀、缓慢，调整冷却水量更大，并在铸锭下沉至20cm～30cm且确认无误后，同时将冷却水量以及铸造速度调整至正常水平；必须要密切关注铸造质量，实施对铝液流量、铸造速度的合理调整，确保分流盘上的铝液维持在基本稳定的状态下，具体而言，就是要确保铝液可以长时间保持在80%～90%分流孔深度的水平。

　　若是安排大规格的铸锭铸造作业，则需要控制铸造速度维持在偏低水平，为避免分流盘、流槽内的铝水温度迅速下降，就必须要针对分流板以及流槽实施保温处理。实际的铸造期间，一旦发现某根铝棒出现异常情况，必须要迅速安排应急处理操作，若是处理后依旧无法恢复正常铸造，则要迅速投放备用塞头，对相应铝棒的浇筑口安排封堵处理，应用人为介入与处置的方式中断异常铝棒的制造，实现对生产安全的有效维护。同时，若是在铸造中出现设备故障、停电问题，也需要及时安排对出铝口的封堵处理，将过滤箱、除气箱、流槽、分流盘后端的应急排放铝口转入开启状态，控制铝液排出，搭配投入高位水池中的水、应急用电，确保可以持续供应至少5min的电能、水资源。铸造实践中不可以随意搅动熔体的表面，防止对氧化膜造成损害，导致夹杂吸气。

　　2.3铸造收尾工作

　　在铸造达到预定的长度后，投放塞头堵牢铝口位置。如果观察到流槽内的铝液难以实现对正常铸造操作所需的有效满足时，必须要迅速安排对应急排铝口的开启处理，向残铝箱内排出流槽内所残留着的铝。在确定分流盘内铝液均脱离导流套以后，迅速实施对进水阀以及水泵的关闭后处理，促使合金铸锭尾端能够充分回火补缩，降低裂纹问题的发生概率，也防止出现冷却水反溅至高温转接板和导流套现象的发生，避免高温转接板和导流套发生破裂。继续安排铸机引锭座下行，在观察到铸锭离开结晶器且距离达到20cm～40cm以后，即可停止继续下降操作，并将铸造机转入到关闭状态下。及时实施对分离盘内、流槽内残铝等杂物的彻底清洗处理。

　　需要注意的是，若所生产的铝合金为2系和7系合金，则需要在铸棒脱离前5cm～10cm对冷却水阀落实关闭处理，以此确保合金铸锭尾端能够充分回火补缩，降低后续锯切作业中应力开裂问题的发生概率；如果铸造的合金为大规格的5056合金，则要保证铸造冷却处理的充分性，降低由于过分回火而引起的锯切难度增大现象的发生可能性。在移开分流盘后将铸造机转入启动状态，调整引锭座的位置升高，控制铸棒尾端与地面之间存在1m～1.5m的距离。在完成对吊环、铁链等关键起吊结构的检查且判断合格后，即可将吊机转入开启状态并吊出铸棒。

　　3铸棒锯切环节的安全生产技术要点

       3.1锯棒要求

　　对锭坯锯切公差进行严格控制，要求其始终维持在L±2mm的水平（L为铸棒直径），并调整切斜度长时间保持在不超过2mm的状态下。及时落实对锭坯表面质量的检查，一旦发现品质未达标的锭坯，则不可以安排装框作业以及后续加工操作。实施锯切处理期间，针对任意一根铸棒，要求其头部位置的切除长度最小达到200mm，并在尾部区域安排长度为100mm左右的切除即可。每铸次任选一根铸棒，按规定切除头、尾废料后，进一步在铸棒头尾位置分别提取厚度保持在20mm～30mm的样本，以此为低倍分析及成品化学分析的实施奠定基础。在完成铸造作业后，对于不立即实施锯切作业的圆铸锭，需要及时在所有铸棒身上明确标识合金牌号、炉号以及班号。针对所有结束锯切处理的锭坯，要求迅速实施装框并整齐摆放，并编好合金牌号、炉号、棒长度大小以及数量。

　　3.2质量检验

　　实际展开铝合金熔炼铸造安全生产作业中，安排对铝棒品质的检测期间，要求严格依照相关现行规范展开质检作业。在此过程中，需要着重完成对以下几项的检测，化学成分分析，对铝合金中铝以及其他合金元素的含量落实分别确定；力学性能测试，对铸件的硬度、伸长率、屈服强度、抗拉强度等性能参数进行评估；金相组织分析，从相分布、晶粒大小等方面入手，观察合金的微观结构；铸件尺寸精度检测，保证铸件的形状、尺寸均满足相关设计要求；内部缺陷检测，结合无损检测技术的应用，实施对铸件内部缺陷的检测，包括气孔、裂纹等；表面质量检测，对铸件表面的光洁度进行评估，判断是否存在缺陷；热处理效果评估，针对热处理对于合金性能的影响展开检查；耐腐蚀性检测，对特性环境下铝合金的耐腐蚀性能作出评估；密度测定，着重测量铝合金的密度大小；疲劳性能测试，针对循环荷载下铸件的耐久性实施评估。

　　实践中，为进一步维护铝棒品质检测作业的安全性，推动整个铝合金熔炼铸造生产安全性的提高，并引入铝合金铸造熔炼工艺过程在线检测系统，利用系统自动化分析铝合金生产过程智能在线检测需求，设立关键工序的在线检测环节，将智能在线检测单元设备以模块化方式嵌入至铸造过程的关键工序，搭载全流程机器人自动化工装，融合自主研发的底层数据分析管理软件，完成铸造过程关键参数在线检测，实现生产要素及时判定和可视化监控，解决了铝合金铸造熔炼过程检测环节自动化程度低、关键参数检测周期长、数据管理偏弱等生产实际问题以及需要大量人工操作导致安全隐患，提高产品质量合格率、生产效能以及制造生产安全性，助推铝合金铸造产业的信息化、智能化发展，获取到更为理想的铝合金熔炼铸造安全生产效果。

　　4安全生产注意事项

　　为进一步提升铝合金熔炼铸造生产的安全性，还应当从熔铸车间安全生产管理入手，重点把握以下安全注意事项。

　　第一，所有进入到熔铸车间内参与现场作业的工作人员，必须要穿戴好保护装备，包括高温鞋、安全面罩等等；实际将炉料投放到熔化的铝水中时，要求确保炉料无杂物、干净且保持在干燥的状态下。第二，在熔铸期间所使用的所有工器具，只要其会与铝液相接触，就必须要确保其维持在干燥状态下，并及时在其表面均匀涂刷分离涂料。第三，铸造阶段，严禁在铝液上安排烧水或是加热、烘烤物品等操作，切不可以在高温的铝液内投放潮湿的物品。第四，安排专人依照相关规范操作卷扬机，保证在发生突发事件后可以及时处理。第五，必须要在佩戴好安全面罩的情况下实施修磨锯片作业；必须要在佩戴好防护眼镜的前提下展开锯棒作业；在侧身锯棒机运转的过程中，严禁触碰机器任何转动部位。第六，安排专人操作叉车，确保叉车作业期间不出现超高、超重现象；落实对叉车运行速度的合理控制，时刻关注叉车前进方向的路况，保证可以及时实施紧急措施。第七，投放天车安排吊料作业前，要针对吊钩、钢丝绳、吊机抱刹等关键结构展开质检，确定完好无损后，判断吊重物挂钩的牢固程度，均达标后方可安排起吊作业。同时，吊机下方不可安排人员作业。第八，不可随意改变车间内的灭火设施、器材，定期检查有效性；不可随意使用带电移动电器设备；不可随意在电箱、开关等装置空间内摆放杂物。

　　5总结

　　综上所述，熔炼、铸造、铸棒锯切等为铝合金熔炼铸造的关键环节，其中所涉及到的工艺技术较为复杂，且更多在高温等条件下展开现场作业，因此，面对着的安全风险偏高。实践中，必须要严格依照相关工艺要求与行业准则、操作规范展开一系列熔炼铸造操作，强化对熔铸车间安全生产管理，提升铝合金熔炼铸造的生产安全性。