电解铝用阳极钢爪的消失模铸造工艺研究

发布时间：2017-08-26 08:26

  本文关键词：电解铝用阳极钢爪的消失模铸造工艺研究

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【摘要】：某铸钢车间主要生产电解铝用阳极钢爪,生产过程中存在诸多质量问题亟待改进。其中孔洞类缺陷是阳极钢爪的主要缺陷,严重影响其使用性能与外观质量,造成产品废品率过高,经济效益低下。本论文结合生产实际,通过对不同部位产生的孔洞类缺陷进行理论分析,研究缺陷的产生机理,改进生产工艺,最终减少或消除孔洞类缺陷。采用DOE实验设计方法,对炉料配比进行优化,试验结果表明,降低低品质炉料比例,可以减少气孔缺陷的产生;对出水温度进行优化,试验结果表明,夏季出水温度控制在1550℃-1600℃,冬季出水温度控制在1600℃-1650℃,可以减少缩孔缺陷的产生。采用华铸CAE对阳极钢爪进行数值模拟分析,研究结果表明,由浇注口、出气口与横浇道组成的下浇模型改进为由一个浇冒口组成的上浇模型,可以避免缩孔缺陷的产生,并具有更高的生产效率及经济效益。通过对改进方案出现的肩部夹渣缺陷进行理论分析,设计了采用斜肩结构的阳极钢爪,保持原阳极钢爪的使用尺寸,增加阳极导杆与钢爪焊接面的高度,增强焊块的抗腐蚀性,提高产品成品率及生产效率。通过上述研究,阳极钢爪的孔洞类缺陷得到明显改善,废品率降低,生产效率与经济效益显著提高。
【关键词】：阳极钢爪 消失模铸造 缺陷防止 工艺改进
【学位授予单位】：昌吉学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG249.6;TF351
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 主要符号表11-12
• 1. 绪论12-23
• 1.1 研究背景12
• 1.2 消失模铸造发展史12-13
• 1.3 铸件的孔洞类缺陷介绍及国内外研究现状13-16
• 1.3.1 铸件材质对缺陷的影响13-14
• 1.3.2 浇注对缺陷的影响14-15
• 1.3.3 涂料对缺陷的影响15
• 1.3.4 铸件结构对缺陷的影响15-16
• 1.4 铸钢车间概况及工艺流程16-22
• 1.4.1 铸钢车间概况16-17
• 1.4.2 白区工部17-19
• 1.4.3 黑区工部19-21
• 1.4.4 消失模铸造工艺特点21-22
• 1.5 选题意义及研究内容22-23
• 2. 阳极钢爪缺陷的分析23-30
• 2.1 阳极钢爪主要缺陷及统计分析23
• 2.2 阳极钢爪主要缺陷的研究分析23-30
• 2.2.1 缩孔缺陷形成及分析23-24
• 2.2.2 气孔缺陷形成及分析24-25
• 2.2.3 夹杂类缺陷形成及分析25-26
• 2.2.4 表面缺陷形成及分析26-28
• 2.2.5 多肉类缺陷形成及分析28-30
• 3. 阳极钢爪缺陷的实验研究30-48
• 3.1 实验设计方法30-31
• 3.1.1 试验设计(Design of Experiment, DOE)定义30
• 3.1.2 试验设计的基本原理30
• 3.1.3 试验设计的分类30-31
• 3.1.4 试验设计的步骤31
• 3.1.5 Minitab软件及其应用31
• 3.2 熔炼工艺对缺陷的影响31-41
• 3.2.1 炉料品质31-33
• 3.2.2 出炉温度33-35
• 3.2.3 真空保压时间35-37
• 3.2.4 冒口保温剂用量37-41
• 3.3 浇注系统改进对缺陷的影响41-45
• 3.3.1 浇注系统改进41-42
• 3.3.2 浇注模拟42-45
• 3.4 铸件缺陷部位及预防45-48
• 4. 结论48-49
• 参考文献49-52
• 致谢52-53
• 作者简介53

【参考文献】

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本文编号：740664