鋁是元素周期表中位于Ⅲ A族元素，是僅次于K、Ca、Na、Mg的一種活潑金屬，在高溫條件下能與空氣中氧氣、氮氣、水蒸氣、二

氧化碳等相互作用[2]。

　　鋁熔鑄即是將液鋁通過配料、攪拌、靜置、精煉、扒渣等過程變成鋁錠、棒材或其他形狀的成品、半成品。鋁及鋁合金在熔鑄過程中

會因氧化、精煉、扒渣等原因出現不同程度的損耗。

　　所謂鋁鑄損就是鋁及鋁合金在熔煉過程中由于氧化、揮發以及與爐墻、精煉劑相互作用造成的不可回收的金屬損失和鋁渣所含金屬的

總稱[1]。

　　鑄損的一般計算公式是：（原鋁量-成品量）÷原鋁量×100％，鑄損越高，成品量就越少，對于年產值在10萬噸的鋁企業，如果鑄損

降低1個千分點，不需額外投入，就多產出100噸鋁產品（即減少燒損100噸鋁產品），這將是可觀的社會和經濟效益，因而如何有效降低

鑄損顯得十分重要。

　　2 剖析鑄損產生的原因

　　2.1 產生鑄損的主要外在表現形式可以分成兩部分：一是以純鋁灰形式，二是以大塊鋁及次品鋁、鋁渣形式

　　我在河南xx鋁棒鋁業公司熔鑄車間進行過數據統計，其中不可回收純鋁灰占鑄損的比例約90%（氧化燒損造渣形成），其他因素約占10%，

針對占有10%其他因素進行進一步數據統計分析，其主要是大塊鋁、次品鋁等二次回爐燒損和鋁灰中含鋁量（鋁灰鋁的主要原材料）造成，

因此內在造成鑄損產生的主要原因就是氧化燒損、次品鋁等二次燒損、鋁灰中含鋁量。

　　2.2 鋁的氧化燒損原理可以通過以下化學方程式進行進一步了解：

　　4Al+ 3O?＝2Al?O?

　　金屬氧化熱力學研究表明：金屬氧化趨勢、各合金元素氧化順序和氧化程度等都是由金屬與氧的親合力決定的，并與合金的成分、溫

度和壓力等條件有關。金屬與氧親合力越大，其氧化程度趨勢越大，氧化程度越高；溫度越高，金屬與氧親合力越大，其氧化程度趨勢越

大，氧化程度越高；氧化物分解壓越小，金屬與氧親合力越大，其氧化程度趨勢越大，氧化程度越高[1、3]。

　　在熔煉溫度范圍內，鋁與氧的親合力很大，容易被氧化，氧化后其表面形成Al?O?膜，當高于500℃時為亞穩定的r-Al?O?，這種亞穩定

的氧化膜向穩定氧化膜轉變過程中，發生體積收縮并進一步發生氧化和龜裂。隨著鋁液溫度的升高和時間的延長，氧化膜成長越快，氧化

量和厚度也顯著增加[1、3]。

　　2.3 影響鑄損的因素有：

　　1）液鋁溫度；2）鋁液與氧氣接觸力度；3）鋁渣中含鋁量；4）扒渣帶出的鋁液；5）次品鋁、大塊鋁的多少；6）其他造成的損耗

　　3 降低鑄損的途徑

　　3.1 控制好液鋁溫度

　　鋁的熔點為660℃ ，一般而言原鋁鑄造溫度控制在730℃左右、甚至更低，而鋁合金流動性較好相應鑄造溫度比原鋁要低，約710℃-7

30℃，對于直接使用電解槽內液鋁的單位，當高溫鋁液進入混合爐后，應及時配入冷料，即向混合保持爐內加入次品鋁、鋁渣等，也可以

將部分中間合金（工業硅）提前加入爐內，形成壓熔狀態，既增加其實收率又降低溫度。同時加入的冷料表面要清潔不能有油污等否則可

能燃燒放熱促進燒損。總之將鋁液溫度有效地降低到相應鑄造溫度，可降低溫度對鑄損的巨大影響。

　　3.2 降低鋁液與空氣接觸力度，液鋁與氧氣接觸的力度越大，氧化燒損越嚴重，鑄損越大

　　1）減少液鋁與氧氣接觸時間：① 在滿足生產需要條件下，盡可能快的將爐內液鋁變成成品，好當班配料當班生產，不要使液鋁在

爐內停留時間過長；② 合理安置熔鑄設備，盡可能縮短流槽長度，以減少液鋁在空氣中暴露時間，同時可在流槽上部加蓋硅酸鋁保溫板，

既有一定保溫作用又可減少流槽內氧氣含量。

　　總之，杜絕因各種原因導致鋁液長時間存于混合爐內，以減少鋁液和氧氣接觸時間來降低鑄損。

　　2）控制液鋁攪拌方式：不管是人工用大耙攪拌還是機械攪拌都是在爐門敞開狀態下進行，不僅會帶來液面巨大波動、增加與氧氣接

觸面積而且也增加了爐內含氧量，勢必加速了上述化學反應，燒損加大。電磁攪拌可以在封閉狀態下進行且液面波動很小，有效避免了相

應劣勢，同時還可以減少空氣中水分進入爐內，降低了液鋁對氫元素的吸收概率。

　　3）控制液鋁精煉時吹泡高度：一般精煉方式是人工直接將精煉劑撒入爐內，然后進行攪拌精煉，但是對于部分合金生產需要進行吹

氮氣精煉（精煉時間較長，可達30分鐘左右），必然會有一定的吹泡高度且橫到邊、豎到頭，帶動液鋁的巨大波動，因此好調節氮氣壓

力，將吹泡高度控制在10-15mm。

　　3.3 正確選擇、使用精煉劑，使渣鋁充分分離

　　在鋁及鋁合金熔煉過程中，除自身夾雜物外、鋁極易與氧生成氧化鋁或次氧化鋁等，導致鋁液表面有一層浮渣，它與鋁熔體有一定的

浸潤性，渣中混有相當數量的熔體，這樣就需要一種精煉劑來改變兩者的浸潤性、增加渣和鋁界面上的表面張力，使渣和鋁分離。

　　鋁及鋁合金用熔劑一般由堿金屬及堿土金屬的氯化物及氟化物組成，其主要成分是KCl、NaCl、NaF．CaF?、Na3AlF6、Na?SiF6等，但

組分含量差別較大，效果也不盡相同。除使用熔劑廠生產的熔劑外，好根據所熔煉鋁合金的成分調正熔劑組分比例。同時嚴格控制精煉

工藝條件，如熔劑的用量，熔劑與熔體的接觸時間、接觸面積、攪拌情況、溫度等，使用精煉劑能有效減少渣中帶鋁，降低鑄造損失。

　　3.4 對熔鑄過程中產生的鋁渣進行有效處理

　　鋁渣是熔鑄過程中不可避免的一部分，盡管采取相關措施，都會有一定比例的金屬鋁被帶出，需要對其進行有效處理，而不是直接銷

售給其他單位，簡單、經濟的方法可以是使用碾子對鋁渣進行反復碾磨、再進行篩選，從而有效地回收部分鋁豆等。

　　3.5 降低混合爐扒渣坡坡度，將鋁渣充分扒出爐外

　　混合爐扒渣坡坡度的大小直接影響鋁渣的扒出量，若坡度過大大部分渣就扒不出，從而導致鋁渣與鋁大量沉積，清爐時造成渣與鋁沉

積物無法及時回收，在保證混合爐容量的前提下，盡可能降低扒渣坡坡度。

　　3.6 嚴格把關扒渣質量，防止液鋁被帶出

　　現有扒渣操作基本上是人工利用大耙將鋁渣扒出爐門口，在此操作過程中除了要求人員精心操作，盡可能不要將鋁液帶出，同時大耙

設計也需要考究，建議將大耙表面開幾排小圓孔，可以使鋁渣中帶有的液鋁流入爐內，否則過多的液鋁被帶出后再次回爐會帶來燒損。

　　3.7 降低次品鋁、大塊鋁的量

　　在生產過程中，嚴格按照工藝要求操作，確保生產一爐、合格一爐，尤其在生產普鋁過程中，盡可能避免飛邊、毛刺、波紋、重量不

符等次品鋁產生，同時在生產要結束前盡可能將流槽內液鋁推入模具內形成合格產品，以減少大塊鋁量。

　　3.8 對已產生的次品鋁等進行有效處理

　　對于各種原因產生的次品鋁、大塊鋁以及鋁渣、鋁豆等采取合適的裝爐順序加入混合爐內，在必要的情況下可行廢料復化操作，

以避免不必要的燒損。

　　4 結束語

　　通過上述分析，鑄損雖然在熔鑄過程中不可避免，但通過控制鋁液溫度、降低鋁液和空氣接觸力度、控制鋁灰中含鋁量、減少次品鋁

量等措施，對有效降低熔鑄過程中的鑄損，將會產生顯著效果，也必將給企業帶來可觀的經濟效益。