铝板带生产新工艺技术与装备｜Technology&Equipment铝板带生产新工艺本文简述了典型的铝板带生产的基本工艺，提出一种新的工艺路线，并对它们进行了分析比较，论述了新工艺的优势。文秋海滨张明板带加工的历史可以追溯到1825年，经过近200年的发展，铝形成了今天的热轧、铸轧和连铸连轧生产的基本工艺。本文简述了传统的铝板带生产的基本工艺，在铸轧工艺的基础上提出了一种新的工艺路线，并对各种工艺进行了分析比较，论述了新工艺的优点。典型工艺1.热轧工艺热轧工艺是由半连续铸造、据头、铣面，再经过单机架多次热轧完成产品的加工这一方法逐步演变而来的。当...

  比较，论述了新工艺的优势。文秋海滨张明板带加工的历史可以追溯到1825年，经过近200年的发展，铝形成了今天的热轧、铸轧和连铸连轧生产的基本工艺。本文简述了传统的铝板带生产的基本工艺，在铸轧工艺的基础上提出了一种新的工艺路线，并对各种工艺进行了分析比较，论述了新工艺的优点。典型工艺1.热轧工艺热轧工艺是由半连续铸造、据头、铣面，再经过单机架多次热轧完成产品的加工这一方法逐步演变而来的。当今热轧机分单机架单卷取、单机架双卷取和多倾斜式铸轧机，继而法国的斯卡尔（Scal）这样一些问题限制了铸轧工艺的发展。机架，其坯料厚度由600～350mm轧到公司研制出称之为3C法（Continuous3.连铸连轧工艺8～2mm。产品范围为：1XXX、3XXX、CasterBetweenCylinders）的双辊水平式将金属铝液引入一对水外冷循5XXX、7XXX、8XXX系铝及铝合金。热铸轧机，加强完善了铸轧工艺。环式钢带（包括履带），直接铸造成轧产品范围广，质量好，产量大。全世铸轧工艺是将金属铝液直接引入两20～30mm厚的铝板，再由后部1～3界由热轧生产的铝板带坯料占总产量的个内部水冷却的旋转轧辊间隙，结晶、凝个机架轧制成铝卷材的方法，叫做连铸65％以上。但热轧生产线投资大，一条生固、变形后从轧辊的另一边引出带坯的连轧工艺。它生产的材料范围与热轧接产线亿元，这在一定程方法。它将铸造和轧制等—系列复杂的近，产品性能优于铸轧板，但较热轧板度上限制了热轧工艺的发展。生产的基本工艺融为一体，极大的简化了热轧差。较为成功的双带式连铸连轧工艺是2.铸轧工艺生产的基本工艺，为铝加工板带生产开辟了—由美国的哈兹列特（Hazelett）公司在1951年美国亨特、道格拉斯条新的途径。铸轧机可直接由铝水生产1959年提出的，由此引发了其它国家（Hunter，Douglas）两家公司首次将下注出5～12mm厚的铝板卷材，大幅度的降低了不同形式双带式连铸机的不断出现，但式双辊铸轧机用于铝板坯的生产，创立铝板的生产所带来的成本。但受铸轧机冷却区域因带坯上

  面皮下夹杂物聚集而影响了铸轧工艺。因下注式铸轧机供料嘴安长度和冷却强度有限缺陷的限制，铸轧工产品质量，使连铸工艺的发展受到了极装调整十分不便，1962年亨特公司提出艺生产的材料范围较窄、热变形量小、深大限制。了铸轧辊中心线°夹角的冲性不好、箔材轧制时易断带、产量低，近年来随着能源价格的不断攀升和36世界有色金属2009年第4期Technology&Equipment｜技术与装备环保呼声的高涨，传统铝加工工艺有了8新的进展。热轧向着大板坯（20T以上）、大板宽（2000mm以上）、高速（200m/min19以上）、高度自动化及多机架连轧方向发展。铸轧向着高速（10m/min以上）、超薄10（3mm以下）方向发展。连铸连轧技术国外近年来又投入了大量的研究工作，解2决了带坯上表面皮下夹杂物聚集的问题，使该技术逐渐得到了应用。34567新工艺新工艺是在双辊铸轧机的基础上，1-前箱；2-铸轧嘴；3-铸轧机；4-润滑机构；5-导向辊；针对其固有缺陷作出的重大改进。目的6-夹持辊；7-1#热轧机；8-2#热轧机；9-剪切机；10-卷取机是显著增大铸轧机冷却区域长度，提高铸图1偏心异径双辊铸轧—热连轧生产线轧机冷却强度。采用新工艺能高效生产铝及铝合金卷材，明显降低能耗，提高板13坯的内在质量和尺寸精度，并扩大产品范1围。新工艺可充分的发挥铸轧工艺的优点，2在提高速度、加大板坯厚度的基础上，通3过热连轧克服现行铸轧板坯的各种缺陷，12进而生产出性能接近或达到热轧板坯的4产品。图1是新工艺的生产线原理，它由铸轧机、热连轧、剪切机、卷取机等组成。图2是它的铸轧机部分，其铸轧嘴倾角在0°～19°的范围内可任意调节，上辊长12HH度和直径小于下辊，上辊偏向出口侧，开H5放式供料嘴，因此，较同等类型的铸轧机11它可将：铸轧区长度加大1.6～3.2倍、6辊缝加大1.5～2.5倍、铸轧速度提高71.5～3.0倍，综合产能提高3～5倍，并10且辊缝可大范围的在线传统铸轧机只能进行初始辊缝的大9范围调节，生产的全部过程中只能进行微调。新工艺可通过压下油缸，使双辊铸轧机的1-侧板；2-拉杆；3-上嘴板；4-前箱；5-通气管；6-供料嘴本体；7-稳流块；辊缝在0.01～50mm的范围内进行在线-上轧辊；13-压下油缸调节，它有四种调节形态：1）初始辊缝图2新工艺采用的铸轧机调节——铸轧前根据所要生产的板厚设定辊缝；2）改变板坯厚度规格——生产中按新的板坯厚度调节辊缝；3）主参缝的调节量较大，理想值在10～40mm产的板厚值，△H是板厚值的变动量。数优化——由计算机对铸轧机主参数进之间，后两者辊缝的调节量较小，通常在△H＝H－H1；△H＝│H－H2│行优化时的适时在线中的H是初始△H的最大值应小于35mm，最佳值节——克服铸轧过程中各种扰动量对板辊缝状态下生产的板厚值，H1是减小辊在10～20mm之间。坯带来的误差而进行的调节。前两者辊缝后生产的板厚值，H2是增大辊缝后生新工艺生产时，静止炉内的铝或铝2009年第4期世界有色金属37技术与装备｜Technology&Equipment表3种生产的基本工艺比较生产的基本工艺坯料厚度mm成品厚度mm坯料加工费元/T冷轧加工费元/T精整加工费元/T加工成本元/T能耗KW.h/T热轧法71.5～32400～～38001100铸轧法71.5～31100～～2500700新工艺71.5～31500～～2000520注：表中价格以2006年的国内经济指标为计算依据在铸轧工艺的基础上增加了占61%的热0.55轧能耗，但省掉了79%的冷轧能耗，与铸0.500.100轧工艺相比其综合能耗降低了18%。0.45下面以生产1.5～3mm的铝装饰板0.40为例，对新、老生产工艺作进一步的分析：0.350.167kWh/kg铝装饰板一般会用系纯铝材0.301XXX0.25料，部分也有采用3XXX系铝合金材料0.20的。老生产工艺基本上采用7mm厚的热0.2120.150.200轧或铸轧板，经3～4个冷轧道次轧制到每公斤铝板带能耗0.1670.1560.10成品。新工艺可直接由铸轧板经2连轧将0.05其加工到成品厚度，再经冷轧1个道次的0.0280.0380.0420.0530.000.019平整或由精整设备矫直、抛光以提高板哈兹列特连铸新铸轧热双辊铸轧工艺热连轧工艺连轧工艺连轧工艺材的表面上的质量。板坯或大板坯铸造能耗热粗轧能耗冷轧机能耗上表对铝装饰板3种生产的基本工艺的加大板坯铣面、锯头能耗热（精）轧能耗工成本进行了比较，从中能够准确的看出采用图3各种铝板带生产的基本工艺的能耗新工艺生产铝装饰板材具有很大的价格统计条件：电能来自燃煤电厂，电转化率55%，热能来自天然气，年产30万吨，2m宽，1~2mm厚的优势，同时也表明了热轧工艺生产普通热轧板。铝板在价格上没有竞争力，它只适合生合金熔体温度保持在710℃～720℃，前究，应用方面绝大多数都是一个空白。产高端优质板材。现行铸轧工艺无法生箱熔体温度控制在685℃～710℃之间，热轧工艺近年来之所以能得到迅速产出满足市场要求的高端优质板材，采前箱熔体液面与供料嘴液面的高度差控发展，除上述因素外，主要是由于铸轧工用新工艺不仅能有效地降低生产成本，制在25～35mm之间，供料嘴液面没艺生产的材料范围较窄、产品性能差、产同时在生产高端优质板材方面也具有较过上辊的下辊面，铸轧辊冷却水压力在量低等缺陷造成的。新工艺在保留铸轧强的竞争能力。0.3～0.5MPa之间、温度小于28℃、流工艺优点的同时，克服了铸轧工艺的许量在100t/h左右，铸轧机辊面线速度保多缺陷，它加大了铸轧机冷却区域的长结论持在2.6m/min左右，铸坯厚度＞12mm，度，提高了冷却强度，使固液两相线温差据中国铝行业统计，2004年中国铝并且使铸坯在300℃～420℃的温度范围大于45℃的铝合金得以生产，扩大了材料板带、箔的消费量为238.2万吨，其平均内，综合加工量＞65％的情况下进行连的生产范围。新工艺生产的铸坯厚度大于价格为2.8万元/吨，市场容量约667亿元续热轧。由此生产出的板坯性能达到或12mm，在铝金属再结晶温度范围内，以人民币。预计2010年中国铝板带、箔的接近于热轧板的性能。大于65％的加工量进行连续轧制，由此消费量将突破500万吨，市场容量约1400而生产出的产品晶粒已完全破碎，消除了亿元人民币，其中热轧板约220万吨，采新老工艺分析比较铸造组织，使再结晶晶粒较为均匀，产品用新工艺替代热轧板每吨可节省本金由于铸轧工艺投资少见效快的显著的性能得到了极大的提高。新工艺较铸轧1600～1800元，节省50%～55%的能优点，到上世纪末我国以铸轧工艺为基工艺：铸坯增厚1.5～2.5倍，速度提高耗，且新工艺中一套双辊铸轧—热连轧生础的铝板带加工厂发展到了近200家。1.5～3.0倍，综合产能提高3～5倍。产线年来随着铝加工厂规模的不断扩图3以年产三十万吨的铝加工厂为由此可见，新工艺不仅为铸轧工艺带来大，及产品质量发展要求的提高，二辊以上热例，由铝液直接生产2m宽、1～2mm厚了新生，更重要的是，它具有非常明显的节能轧生产线条，总产能在的热轧板坯，比较了各种工艺生产1kg铝减排效果，可为铝加工市场带来非常大的985kt/a。连铸连轧工艺国内很少有人研板所消耗的电能。从中能够正常的看到，新工艺经济和社会效益。世38世界有色金属2009年第4期

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