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      熔鑄是鋁加工的第一道工序，20 世紀90年代以來，國內熔鑄技術得到了迅速的發展和提高，某些方面甚至達到了國際先進水平，但在整體上，我國的熔鑄技術水平同國際先進水平相比，還有較大的差距。對國內外鋁合金熔鑄技術現狀和發展前景作簡要總結。

      1 熔鑄設備

      2 晶粒細化

      在鋁液中加入晶粒細化劑，可以明顯改善鑄錠的組織，晶粒細化的方法有多種，使用最廣泛的是二元合金Al-Ti 和三元合金Al-Ti-B，國內產品主要有Al-4Ti 和Al-5Ti-1B 塊狀細化劑，在調整好鋁熔體成份后加入，而國外多將細化劑做成棒狀，在鑄造流槽中加入，細化效果顯著提高，產品有Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B、Al-3Ti-1B、Al-6Ti 等，國內很多廠家在生產高質量產品時，都使用進口的棒狀細化劑。

      3 熔體凈化和檢測

      多年來，鋁合金制品對鑄錠的內部質量尤其是清潔度的要求不斷提高，而熔體凈化是提高鋁熔體純潔度的主要手段，熔體凈化可分為爐內處理和在線凈化兩種方式。

      3.1 爐內處理

      爐內熔體處理主要有氣體精煉，熔劑精煉和噴粉精煉等方式。爐內處理技術的發展較慢，國內只有20 世紀90 年代中期出現的噴粉精煉相對較新，其除氣除渣效果較氣體精煉和熔劑精煉稍好，但因精煉桿靠人工移動，精煉效果波動較大。

      國外先進的爐內凈化處理都采用了自動控制，較有代表性的有兩種，一種是從爐頂或爐墻向爐內熔體中插入多根噴槍進行噴粉或氣體精煉，但由于該技術存在噴槍易碎和密封困難的缺點未廣泛應用。另一種是在爐底均勻安裝多個可更換的透氣塞，由計算機控制精煉氣流和精煉時間，該方法是比較有效的爐內處理方法。

      3.2 在線凈化

      3.2.1 在線除氣

      在線除氣裝置是各大鋁熔鑄廠重點研究和發展對象，種類繁多，典型的有MINT 等采用固定噴嘴的裝置和SNIF、Alpur 等采用旋轉噴頭的設備。除氣裝置新的發展方向是在不斷提高除氣效率的同時，通過減小金屬容積，消除或減少鑄次間金屬的放干，取消加熱系統來降低運行費用。另一種有前途的裝置是加拿大Casthouse technology lit 研制的流槽除氣裝置，該裝置的寬度和高度與流槽接近，在側面下部安裝固定噴嘴供氣，該裝置占地極少，有極少放干料，操作簡單，除氣效率高。

      3.2.2 熔體過濾

      過濾是去除鋁熔體中非金屬夾雜物最有效和最可靠的手段，從原理上講有過濾和深過濾之分。過濾方式有多種，效果最好的有過濾管和泡沫陶瓷過濾板。

      發達國家50%以上的鋁合金熔體都采用泡沫陶瓷過濾板過濾。該技術發展迅速，為滿足高質量產品對熔體質量的要求，過濾板的孔徑越來越細，國外產品已從15、20、30、40、50ppi發展到60、70ppi，同時還有不少新品種面世。

      3.3 檢測技術

      鋁熔體和鑄錠內部純潔度的檢測有測氫和夾雜物兩種，前者的種類很多，目前世界上使用的測氫技術有二十多種，如減壓凝固法，熱真空抽提法，載氣熔融法等，但應用最廣泛的是以Telegas 和ASCAN 為代表的閉路循環法，該法數據可靠，是目前唯一適合鑄造車間使用的檢測方法。

      4 鑄造技術

      鑄造技術的新進展和有前途的技術有：脈沖水和加氣鑄造、電磁鑄造、氣滑鑄造、可調結晶器、低液位鑄造（LHC）、ASM 新式扁錠結晶器等。

      4.1 脈沖水和加氣鑄造

      在鑄造開始階段，采用脈沖水冷卻，降低直接水冷強度，可減少鑄錠底部翹曲和縮頸，該技術產生于20 世紀60 年代中期，當今的脈沖水，采用自動化控制和最新旋轉脈沖閥，具有快的脈沖速度而無水錘現象。

      加氣鑄造與脈沖水鑄造具有同樣的效果，即在鑄造開頭階段，在冷卻水中加入二氧化碳或空氣、氮氣，將這種加氣冷卻水噴到鑄錠表面上時在鑄錠表面上形成一層氣體隔熱膜，從而減緩了冷卻強度，之后再逐步減少氣體量，不斷增加冷卻效率。這兩項技術在國外應用普遍，在我國目前還沒有。

      4.2 電磁鑄造（EMC）

      4.3 氣滑鑄造

      20 世紀80 年代初研制成功的熱頂鑄造，使鑄錠表面質量和生產效率大為提高，為鑄造技術的發展帶來了一次新的革命。氣滑鑄造是在熱頂鑄造的基礎上增加油氣潤滑系統而成，該技術的優點是鑄造速度快、鑄錠表面光滑，與電磁鑄造鑄錠接近，較為著名的是Wagstaff 的圓錠氣滑鑄造工具，國內也有一些鋁型材廠購買了這種鑄造工具。

      4.4 低液位鑄造技術（LHC）

      低液位鑄造技術是Wagstaff 最近的研究成果，上市不久，使用的廠家不多，國內還沒有。該技術是在傳統DC 結晶器內壁襯鑲一層石墨板而成，石墨板采用連續滲透式潤滑或在鑄造前涂油脂均可，鑄造過程要使用液面自動控制系統。使用該技術生產的鑄錠表面光滑，粗晶層厚約1mm，可減少銑面量50%以上，減少熱軋切邊量17%，同時該技術可使鑄造速度大大提高。

      4.5 ASM 新式扁錠結晶器

      ASM 新式扁錠結晶器采用最佳的結晶器有效高度，使一次冷卻與二次冷卻更加接近，提高冷卻水沖擊點，同時在結晶器上部設置保溫環，使在一次水冷上部能保持一次的熔體高度以解決低金屬水平帶來的鑄造安全問題。潤滑系統和潤滑油分配板能提供連續潤滑，將潤滑油直接加到鑄錠的彎液面上，減少了潤滑油的消耗，該結晶器生產出的鑄錠表面光滑，粗晶層薄而均勻，可將鑄錠的銑面深度減少到與電磁鑄錠相當的水平，減少鑄錠銑面量50%以上。

      結束語

      多年來，我國鋁熔鑄工程技術人員不斷努力和創新，使鋁熔鑄技術取得了很大的進步和發展，對我國各種鋁材質量的提高起了非常重要的作用，21 世紀是知識經濟時代，隨著我國加入WTO，鋁加工業同其他產業一樣，面臨更加激烈的全球競爭，為了生存和發展，鋁熔鑄技術必須廣泛吸收國外先進技術，緊跟世界先進水平，開展科技攻關和技術創新，不斷提高熔鑄技術水平，為我國鋁加工業的發展作出應有的貢獻。