CN102728614A

CN102728614A - 电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法

Info

Publication number: CN102728614A
Application number: CN2012102409292A
Authority: CN
Inventors: 黄元春; 肖政兵; 朱弘源; 宋满新; 祁小红
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University; Yunnan Aluminium Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法，先将原料熔炼，待固体料全部熔化后进行2~3次电磁搅拌，在炉内铝液温度达到740℃~760℃时，以氩气为载体向熔体中喷入四氯化碳进行精炼，精练时掀起的波浪高度控制在50~100mm，四氯化碳的量为1.8~2.4千克/吨铝，铝液精炼停留10~30分钟进行扒渣处理后，根据合金牌号的要求，加入固态铝锭，或者中间合金或废料调整，成分调整之后25~35分钟之内再次精炼并扒渣；铝液温度控制在750~760℃转炉：静置处理：过滤；在线除氢处理：再过滤；晶粒细化处理和铸轧。本发明极大的缩短铝箔的整个生产流程，降低了单位产品的能耗。

Description

电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法

技术领域

本发明涉及一种电解铝液直接铸轧坯法生产铝箔坯料的方法，尤其是生产超宽幅超薄铝箔（幅宽大于1800mm，厚度小于0.0065mm铝箔）铸轧坯料的工艺。

背景技术

目前，高品质铝箔坯料一般都采用热轧开坯法或铝锭重熔铸轧坯法生产，这两种方法均需要重熔、铸锭、铣面和热轧等生产工序，其存在着生产工序工艺流程长、能耗高以及生产效益低等缺点，且在该类方法生产的铝箔中还普遍存在一定的夹杂，微气泡以及成分偏析等现象，严重影响后续生产的铝箔质量铸轧。

电解铝液直接铸轧坯法生产铝板带箔铸轧坯料是一种能够有效节能、降耗、减排的技术途径，与传统热轧相比具有很大的优势。然由于铸轧产品无法铣面，使得铸轧箔坯表面质量差，而且电解铝液温度高、熔体高温表征差、含气量高和含杂量高的特点，加上铸轧过程中双辊铸轧冷却强度和冷却梯度大，很容易使铸轧出的铝箔坯料出现组织、成分不均匀、结晶相粗大，给电解铝液直接铸轧生产高档宽幅双零铝箔铸轧坯料带来相当大的难度，造成我国目前还无法采用电解铝液直接铸轧法生产超宽幅超薄双零铝箔铸轧坯料。

发明内容

为了降低铝箔坯料生产中的能耗、缩短生产流程，生产出组织成分均匀、夹杂、气泡少的高品质铝箔坯料，本发明提供了一种新型电解铝液直接铸轧坯法生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法，配合以在线处理，使得该方法能简便易行的采用电解铝液直接铸轧坯法稳定生产出高档宽幅薄铝箔铸轧坯料，大大降低生产能耗、缩短生产流程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：生产备料，备料中严格控制铁硅成分的含量，备料所用固态铝锭中Fe≤0.08%，Si≤0.06%；配料；加料；熔化，待固体料全部熔化后进行2~3次电磁搅拌，搅拌时间为15~25分钟，搅拌时间间隔为25~35分钟，在炉内铝液温度达到740℃～760℃时，采用氩气喷四氯化碳进行精炼，四氯化碳的量为1.8~2.4千克/吨铝，精炼时间控制在15~25分钟，精练时掀起的波浪高度控制在50~100mm，铝液精炼停留10~30分钟进行扒渣处理并检验，根据合金牌号的要求，加入固态铝锭，或者中间合金或废料调整，调整之后25~35分钟之内再次精炼并扒渣；转炉，转炉时铝液温度控制在750～760℃之间；静置处理，铝液转炉之后再次精炼，静置炉内铝液温度控制在720～740℃，如静置时间超过4小时，则每隔4小时按相同方法精炼处理，且每隔三小时向炉内添加50kg~100kg冷料；在线除氢处理，除氢处理时除气箱内温度控制在710～730℃，除气后熔体中的氢气含量控制在0.12ml/100g铝以下，且除气箱2小时扒渣一次；过滤，过滤箱内温度控制为700～720℃，采用30PPI和60PPI两级陶瓷过滤板过滤；晶粒细化处理，以2~4 kg /吨铝的添加量采用铝钛碳晶粒细化剂进行晶粒细化处理，添加位置为除气箱入口；铸轧，铸轧时前箱温度控制在680～690℃，冷却入口水温度≤30℃，铸轧辊凸度控制为0.10mm，确保板材凸度为0.02～0.05mm，铸轧辊表面粗糙度0.8μm，铸轧区长度50～65mm，铸轧速度900~1100mm/min；其它要求，火焰喷涂均匀，铸嘴装配保持平直和所要求的开口度。

本发明采用铸扎坯法生产铝箔坯料，极大的缩短铝箔的整个生产流程，降低了单位产品的能耗，每吨产品节电1500 kWh，减少2%烧损，提高了生产过程中能耗利用率，由于生产流程的减短，也降低了生产成本低以及生产过程中产生废弃物的排放，同时，在本工艺中采用的在线处理方法，使得采用本工艺生产出的铸轧箔坯具有夹杂、含气量少、纯净度高、少偏析的特点。

附图说明

图1为传统热轧坯法工艺流程；

图2为铝锭重熔铸轧坯法工艺流程；

图3为本发明电解铝液直接铸轧坯法工艺流程。

下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。

具体实施方式

下边以1145、1235这两种合金的具体实施方案加以说明采用铝锭铸轧出双零铝箔坯料铸轧卷全过程的相关工艺参数。

1、合金：1145，1235两种，具体可以根据生产要求而定。

2、化学成分：

1145：Si+Fe≤0.55;Cu:0.05;Mn:0.05;Zn:0.05;V:0.05;Ti:0.03;其他单个≤0.03;铝99.45，百分含量；1235：Si+Fe≤0.55;Cu:0.05;Mn:0.05;Zn:0.10;V:0.05;Ti:0.06;其他单个≤0.03;铝99.35，百分含量。含量有上下限者为合金元素；含量为单个数值者，铝为最低限，其他杂质元素为最高限。特定：1145中的Fe（0.36～0.41）%；Si≤0.08%（按原铝中的成份执行），1235中的Fe（0.41～0.45）%；Si（0.10～0.12）%。

（一）铸轧

铸轧生产工艺流程安排为：备料；配料；加料；熔化；搅拌；一次精练（氩气+四氯化碳）；扒渣；取样；成分调整；二次精炼（氩气+四氯化碳）；扒渣；转炉；保温炉内第一次（氩气+四氯化碳）精练；在线除气；过滤；铸轧；卷取；冷却；包装。下边分别对各个具体操作步骤加以说明。

1）备料：使用清洁、干燥、无油、无水等脏物的固体原材料；所使用纯净度高的固态铝锭，Fe≤0.08%，Si≤0.06%，废料采用1050、1060、1235、1145一级废料、不使用含锰等元素的废料，固态铝投入量不小于15％，其中废料料的投入量不大于等于30％（并为一级废料）；

2）配料：合金的配料计算及杂质Fe、Si等化学成分的控制按前述化学成分要求控制；

3）加料：按合金化学成分要求计算好需要加入的各种中间合金及原合金添加剂的添加量，Fe、Si的加入量按要求的中间值控制；依次将废料、铝锭、中间合金锭加入炉内，当熔体温度达到720℃以上时，均匀加入合金添加剂，静置20分钟后投入电磁搅拌15分钟；

4）熔炼：当固体料全部熔化后，要进行两次电磁搅拌，隔30分钟搅拌一次，每次20分钟；当炉内铝水温度达到750℃时，进行第一次氩气喷粉精炼，精炼剂的用量为2kg/吨铝，精炼时间为20分钟，精炼时炉内不能有死角，必须全部铝液精炼到位，精炼时掀起的波浪高度在50～100mm之间；精炼完成，铝液停留20分钟后进行扒渣；取样（取样部位在炉内熔体中间部位），进行成份分析；根据第一次取样结果，进行成分调整，做到成份合格，并30分钟后进行搅拌；第二次精练（四氯化碳精炼）：用氩气作为载体喷射四氯化碳进入熔体进行精炼，精炼时间为15～20分钟，精炼完后进行扒渣；

5）转炉：当第二次取样成分确定后，在铝液温度达到750～760℃时进行转炉，转炉前半小时必须，温度合适，精炼彻底，扒渣干净）；

6）静置处理：转炉后在静置炉进行一次四氯化碳精炼，精炼时间为18分钟，精炼完后扒去表面浮渣。静置炉的温度控制在730℃；之后每隔4小时作一次氩气精炼，每次精炼时间15分钟，如发现后续晶粒粗大时，每隔3小时向炉内添加70Kg冷料；

7）在线除氢处理：在线采用氩气精炼。在线除气时除气箱的温度保持在720±5℃。除气后熔体中的氢气含量应控制在0.12ml/100g铝以下，除气箱2小时扒渣一次；

8）过滤：在线采用30PPI和60PPI两级陶瓷过滤板过滤，在安装过滤板时密封、加固，过滤箱温度保持在710±5℃；

9）晶粒细化处理：晶粒细化剂采用铝钛碳晶粒细化剂，添加位置为除气箱入口，添加量为3kg /吨铝；

10）铸轧工艺参数控制要求为：前箱温度控制在680℃；冷却入口水温度：≤30℃；确保板材凸度为0.02～0.05mm；铸轧辊表面粗糙度：0.8μm；铸轧区长度：50～65mm；铸轧速度：900~1100mm/min（根据现场情况决定铸轧速度多少合适）；

11）其他设备和装置：喷涂装置：要求火焰喷途均匀，在不粘棍的情况下，火焰尽量小；铸嘴：装配铸嘴时，要保持铸嘴的平直度和要求的开口度。

Claims

1.一种电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法,其特征在于包括以下步骤：

A．生产备料：备料中所用固态铝锭中Fe≤0.08%，Si≤0.06%；

B．按所需要原辅材料进行配料；

C．加料熔炼：加入已配好的原辅材料，待固体料全部熔化后进行2~3次电磁搅拌，搅拌时间为15~25分钟，搅拌时间间隔为25~35分钟，在炉内铝液温度达到740℃~760℃时，以氩气为载体向熔体中喷入四氯化碳进行精炼，精练时掀起的波浪高度控制在50~100mm，四氯化碳的量为1.8~2.4千克/吨铝，精炼时间控制在15~25分钟，铝液精炼停留10~30分钟进行扒渣处理后，进行成分检验，根据合金牌号的要求，加入固态铝锭，或者中间合金或废料调整，成分调整之后25~35分钟之内再次精炼，精炼时间为15~20分钟，并扒渣；

D．转炉：转炉时铝液温度控制在750~760℃；

E．静置处理：铝液转炉之后立即进行精炼，精炼完后进行扒渣，静置炉内铝液温度控制在720~740℃，静置时间每超过4小时，则向炉内添加50kg~100kg冷料；并进行纯氩气精炼处理；所述的精炼，要求和C步骤相同；

F．过滤；

G．在线除氢处理：除氢处理时除气箱内温度控制在710~730℃，转子转速为300~500r/min，除氢介质的压力0.1~0.25Mpa，流量为20Nm³/h，除气后熔体中的氢气含量应控制在0.12ml/100g铝以下；

H．过滤；

I．晶粒细化处理：以2~4 kg /吨铝的添加量采用铝钛碳晶粒细化剂进行晶粒细化处理，添加位置为除气箱入口，加入方向与熔体流动方向相逆；

J.铸轧：铸轧时前箱温度控制在680~690℃，冷却入口水温度≤30℃，铸轧辊凸度控制在确保板材凸度为0.02~0.05mm，铸轧辊表面粗糙度0.8μm，铸轧区长度50~65mm，铸轧速度900~1100mm/min。

2.如权利要求１所述的电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法,其特征在于：F步骤过滤箱内温度控制为700~720℃，采用10PPI和30PPI两级陶瓷过滤板过滤。

3.如权利要求１所述的电解铝液直接铸轧坯生产超宽幅超薄铝箔铸轧坯料的方法,其特征在于：H步骤过滤箱内温度控制为700~720℃，采用30PPI和60PPI两级陶瓷过滤板过滤。