熔炼生产之前，要做好熔炉的准备工作。新建成的熔炼炉和经过大修、中修、小修的熔炼炉，在开炉前的准备工作主要包括自然干燥、烘炉、洗炉和烟道清扫四项。
炉子的炉衬是用含有大量水分的灰浆、耐火砖及镁砂层砌成的，为了避免炉子加热时因水分迅速蒸发而使砌体开裂，开炉前应对炉子进行自然干燥。自然干燥时，应将所有炉门及烟道闸门打开，使空气能在炉内流动，加快干燥速度。干燥时间应根据修炉季节、炉子大小、砌体干湿程度而定。通常，凡新修、大修后的火焰炉、熔炼电炉及静置炉，其自然干燥时间在夏季不应少于半个月，在冬季不应少于一个月；中修后的炉子，其自然干燥时间不应少于一个星期。
一、烘炉
烘炉的目的是：使炉体各部分内外层均匀缓慢地升温，避免炉衬受急冷急热而开裂。同时，更充分地排除砌体中的水分，防止熔炼时金属吸气和氧化。烘炉时应严格按烘炉制度进行。凡新修、大修、中修、小修及长期或短期停炉后的炉子，在开炉前，都毫无例外地要进行烘炉。烘炉时间的长短和升温速度是烘炉制度的两个基本工艺参数。这两个参数依炉子结构、耐火砖的种类、炉子砌筑方法和对熔体的质量要求而定。一般的原则是：
1)结构复杂的炉子，烘炉时间宜长，升温速度宜慢。
2)在烘炉温度范围内，对有相转变并拌随体积急剧变化的耐火砖，在相转变的温度区间，升温速度宜慢，保温时间宜长；对于含有结晶水的耐火砖，在结晶水析出的温度范围内，升温速度宜慢，保温时间宜长。
3)干砌的炉子，升温速度可快一些，湿砌的炉子及自然干燥时间不充分的炉子，应延长低温烘炉时问，并降低低温阶段的升温速度。
4)用于生产高品质熔体的炉子，其烘炉保温时间宜长一些。
由上可知，对炉子的要求不同，炉子的类型、容量、砌体材质不同，其烘炉制度是不相同的。对于采用高铝砖和普通耐火粘土砖砌筑的铝合金熔炼炉，其烘炉制度示于表2—3—1和表2—3—2。
表2—3—1容量5～25 t火焰反射炉烘炉制度
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序号 |
炉膛温度 /℃ |
新修及大修后 |
中修及长期停炉后 |
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升温速度 /℃．H－1 |
保温时间 /h |
累计烘炉时间 /h |
升温速度 /℃．H－1 |
保温时间 /h |
累计烘炉时间 /h |
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1 2 3 4 5 6 7 8 |
室温 200 200 450 450 700 700 1000 |
6 — 10 — 10 — 15 — |
— 24 — 8 — 12 — 6 |
30 54 79 87 112 124 144 150 |
15 — 25 — — — — — |
8 — — — — 4 |
12 20 52 — — — — 56 |
注：l．大修后，自然干燥时间少于半个月时，夏季应延长低温(200℃)烘炉时间24 h，冬季延长36 h；2．停炉时间≤5昼夜或5昼夜≤停炉时间≤l0昼夜时，可关上炉门用轻微火苗分别烘烤8 h和12 h后，将炉温升至900℃即可装炉；3、停炉时间在10～15昼夜内及小修后，先敞开炉门用木柴烘烤4 h，再关上炉门用轻微火苗烘烤12 h，然后将炉温升至900℃，即可装炉。
烘炉时应注意下列问题：
1)按制定的烘炉曲线升逼，尽可能不要使温升有显著的波动，特别不应使温度上升过急。
2)烘炉过程中应尽量做到使炉体各部分均匀受热，防止局部过热。
3)对于火焰炉，如果烟囱是新建的或冷的，在烘炉前应先用木柴烘烤烟囱，将温度缓慢升高到200～300℃，使烟囱具有一定的抽力。
二、洗炉
洗炉的目的是：清除熔池内各处积存的金属和非金属残渣，同时对新修或大修后的炉衬进行“浸矾钝化处理”，防止熔炼成品合金时，熔体被金属杂质所污染。
通常，在下列情况下应该洗炉：
1)新修、大修及中修后的炉子以及长期停炉后的炉子。
2)前一炉合金元素为后一炉合金的杂质时。
3) 前一炉合金中含有扩散慢的及易沉淀的元素，后一炉合金中虽然也含有这类元素，但含量相差悬殊。
4) 前一炉合金杂质的允许含量远高于后一炉合金相同杂质的允许含量。
在连续性生产中，洗炉次数越多，则生产率越低，生产成本越高。因此，在安排合金转组换炉的顺序时，应该根据生产计划，科学安排。一般的原则是：前一炉合金的主要成分不是下一炉合金的杂质；前一炉合金允许的杂质含量低于下一炉合金的允许杂质含量。
表2—3—2容量9—15 t电阻反射炉烘炉制度
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序号 |
炉膛温度 /℃ |
保温时间/h |
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新修及大修后 |
中修及长期停炉后 |
小修及短期停炉后 |
炉门状况 |
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熔炼炉 |
静置炉 |
熔炼炉 |
静置炉 |
熔炼炉 |
静置炉 |
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 合计 |
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 980
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20 24 30 20 20 15 10 2 2 2 2 3 4 4 4 2 2 2 2 170 |
20 24 30 20 20 15 10 2 2 2 2 3 9 9 4 2 2 2 2 180 |
10 — 10 8 16 8 — 8 5 — 5 5 5 — 5 — 5 5 — 95 |
10 — 10 8 16 8 — 8 5 — 5 5 5 5 5 5 5 5 — 105 |
8 — 8 8 10 4 — 2 — 2 — 2 — 2 — 2 — 2 — 50 |
8 — 8 8 10 4 — 2 — 2 — 2 — 6 — 6 — 2 — 58 |
开门 开门 开门 开门 开门 开门 开门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门 关门
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注：停炉时间在一个月以上为长期停炉。
洗炉的具体方法是：
1)洗炉前先将上熔次炉料彻底放干；并将炉温升至规定的温度(电炉800℃，火焰炉900℃)后彻底清炉。
2)洗炉料采用原铝锭，也可采用一号熔剂。静置炉用熔炼炉的洗炉料洗炉。
3) 洗炉料用量不少于炉子容量的40%。
4) 洗炉时熔体温度应升至800～850℃。
5) 洗炉过程中，每隔半小时将熔体彻底搅拌一次，搅拌次数不能少于三次。
6) 采用原铝锭洗炉时，出炉铸造前应按纯铝规定精炼。
7) 洗炉料要彻底放干。
8) 根据化学成分分析结果，如果被控元素在洗炉料中的含量比转组合金中同种元素的允许含量不高于5倍，则认为炉子已经洗好，否则应该重洗。
9) 在生产用于原子能工业的特殊合金之前，至少要连续生产5～l0炉纯铝，然后用低硼铝生产1炉纯铝作为洗炉。
三、烟道清扫
对于火焰式熔炼炉，在开炉前和使用过程中，应定期清扫烟道，以防止可能产生的爆炸事故。
在火焰炉中，燃烧产物中的二氧化硫与覆盖熔剂和精炼熔剂内的挥发性氯化物在有水蒸气和氧气存在的条件下会发生反应，生成硫酸盐：
2NaCl+S02+H20+1/202＝Na2S04+2HCl
2KCl+S02+H20+1/202＝K2S04+2HCl
当烟道内的温度高于1120℃时，如果积聚在烟道灰中的硫酸根的含量超过某一数值时(1200℃时为49%，l270℃时为38％)，漏人烟道内的过热铝液就会与烟道中的硫酸盐以极快的速度产生连锁铝热反应，即发生爆炸：
3Na2S04+8A1＝3Na2S+4A1203+777 kJ
3K2S04+8A1＝3K2S+4A1203+840 kJ
为了防止火焰炉烟道产生爆炸，一是要防止过热铝液进入烟道并与含硫酸盐的烟灰接
触；二是要控制烟道中的温度最高不超过1200℃；三是选用品质较好的燃料，尽量减少燃烧产物中二氧化硫的含量，并采取措施降低熔剂中氯化物的挥发速度。此外，十分重要的一条措施是：加强监测，并定期清扫烟道。目前，工厂的普遍做法是：
1)新炉开炉或前一次清扫烟道后开炉生产一个月时，从硫酸根含量最高的竖烟道底部靠近烟道闸门的地方取烟道灰，分析其硫酸根含量，在以后每隔10天分析一次。
2)当竖烟道内温度低于1000℃时，如果烟道灰中硫酸根的含量接近或达到45%；或者竖烟道内温度为1000～1200℃的条件下，如果烟道灰中硫酸根的含量接近或达到35%时，则必须停炉清扫烟道。
