熔炼铝合金配料计算案例分析

例13-1 熔炼牌号为7A04铝合金，配料总量为10t，浇注重要铸件，要求选用炉料质量好，化学成分稳定的品级炉料，补加中间合金和新金属配制。

1）7A04合金的化学成分和计算成分见表13-3。

表13-3 7A04合金化学成分和计算成分

2）根据本厂现有炉料情况确定选用有化学成分的碎屑重熔炉料，配入量为30%，厂内一级料7A04圆料和7A04板边角余料各配入25%，炉料组成和配比见表13-4。

表13-4 炉料组成和配比

3）计算配料总量需要的各合金元素量：

需Cu量=10000kg×1.55%=155kg

需Mg量=10000kg×2.1%=210kg

需Mn量=10000kg×0.3%=30kg

需Zn量=10000kg×6%=600kg

需Cr量=10000kg×0.15%=15kg

需Fe量=10000kg×0.40%=40kg

需Si量=10000kg×0.3%=30kg

需Ti量=10000kg×0.04%=4kg

合计除Al以外的合金元素量=1084kg

需Al量=（10000-1084）kg=8916kg

4）计算配入的各种炉料中分别带入的合金元素量：

7A04重熔料量=10000kg×30%=3000kg

重熔料带入Cu量=3000kg×1.2%=36kg

重熔料带入Mg量=3000kg×1.7%=51kg

重熔料带入Mn量=3000kg×0.3%=9kg

重熔料带入Zn量=3000kg×5%=150kg

重熔料带入Cr量=3000kg×0.1%=3kg

重熔料带入Ti量=3000kg×0.05%=1.5kg

重熔料带入Fe量=3000kg×0.4%=12kg

重熔料带入Si量=3000kg×0.2%=6kg

重熔料带入合计除Al以外的合金元素量=268.5kg

重熔料带入Al量=（3000-268.5）kg=2731.5kg

7A04圆料量=10000kg×25%=2500kg

圆料带入Cu量=2500kg×1.6%=40kg

圆料带入Mg量=2500kg×2%=50kg

圆料带入Mn量=2500kg×0.3%=7.5kg

圆料带入Zn量=2500kg×5.8%=145kg

圆料带入Cr量=2500kg×0.15%=3.75kg

圆料带入Ti量=2500kg×0.04%=1kg

圆料带入Fe量=2500kg×0.4%=10kg

圆料带入Si量=2500kg×0.2%=5kg

圆料带入合计除Al以外的合金元素量=262.25kg

圆料带入Al量=（2500-262.25）kg=2237.75kg

7A04板料量=10000kg×25%=2500kg

板料带入Cu量=2500kg×1.5%=37.5kg

板料带入Mg量=2500kg×2.2%=55kg

板料带入Mn量=2500kg×0.3%=7.5kg

板料带入Zn量=2500kg×6%=150kg

板料带入Cr量=2500kg×0.15%=3.75kg

板料带入Ti量=2500kg×0.05%=1.25kg

板料带入Fe量=2500kg×0.45%=11.25kg

板料带入Si量=2500kg×0.22%=5.5kg

板料带入合计除Al以外的合金元素量=271.75kg

板料带入Al量=2500kg-271.75kg=2228.25kg

三种炉料带入合金元素量见表13-5。

表13-5 三种炉料带入合金元素量

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5）计算熔炼7A04合金元素需要量与三种炉料带入合金元素量之差，结果见表13-6。

表13-6 合金元素需要量与三种炉料带入合金元素量

6）计算用中间合金和新金属（纯金属）配齐量。熔炼的7A04合金中计算元素除Al为主要核心元素之外，还有Cu、Mg、Zn三个需要合金元素多的主要元素，应采用新金属（纯金属）配齐。其余元素，如Mn、Cr、Ti用中间合金配入，最后计算相差元素量，再用新金属（纯金属）配足完成。

①计算中间合金量：

②计算由Al-Mn中间合金带入的合金元素量：

Al-Mn合金带入Mn量=57.14kg×10.5%=5.99=6kg

Al-Mn合金带入Fe量=57.14kg×0.5%=0.285kg

Al-Mn合金带入Si量=57.14kg×0.3%=0.17kg

Al-Mn合金带入Al量=（57.14-6-0.28-0.17）kg=50.69kg

③计算由（Al-Cr）中间合金带入的合金元素量：

Al-Cr合金带入Cr量=4.5kg

Al-Cr合金带入Fe量=112.5kg×0.6%=0.67kg

Al-Cr合金带入Si量=112.5kg×0.3%=0.34kg

Al-Cr合金带入Al量=（112.5-4.5-0.67-0.34）kg=107.0kg

④计算由（Al-Ti）中间合金带入的合金元素量：

Al-Ti合金带入Ti量=0.25kg

Al-Ti合金带入Fe量=7.14kg×0.5%=0.036kg

Al-Ti合金带入Si量=7.14kg×0.4%=0.028kg

Al-Ti合金带入Al量=（7.14-0.25-0.036-0.028）kg=6.82kg

⑤计算由中间合金带入的Fe、Si、Al元素合计量：

合计Fe量=（0.285+0.67+0.036）kg=0.99kg

合计Si量=（0.17+0.34+0.028）kg=0.538kg

合计Al量=（50.69+107.0+6.82）kg=164.5kg

⑥计算电解铜、镁锭、锌锭、铝锭新金属配入量：

铝锭量=2000kg-（57.14+112.5+7.14）kg-（41.54+54.01+155.7）kg

=1572kg

计算铝锭加入量（或补铝量）也可采用各种炉料带入Al量之和与计算成分含Al量之差补加铝锭计算法。

各炉料带入Al量之和=（2731.5+2237.75+2228.25+164.5）kg=7362kg

尚缺Al量=总铝-带入铝=8916kg-7362kg=1554kg

，取1560kg

两种算法补铝量相差量=（1572-1560）kg=12kg

7）验算熔炼7A04合金成分。Cu、Mg、Zn、Mn、Al含量，杂质Fe、Si含量：

，与计算成分Cu=1.55%相同，合格。

，合格。

，合格。

，合格。

，与计算成分相符，合格。

Fe=（33.25+0.99）kg=34.24kg＜计算成分Fe含量40kg，合格。

，合格。

Si=（16.5+0.538）kg=17.038kg＜计算成分Si含量30kg，合格。，合格。

8）填写配料计算结果配料单，见表13-7。

表13-7 熔炼7A04铝合金配料计算单

例13-2 采用回炉料和中间合金熔炼2A11铝合金100kg。2A11合金炉料配比、化学成分及计算结果见表13-8。

表13-8 2A11合金炉料配比、化学成分及计算结果

（续）

（续）