CN103131972A - 一种铝箔连续退火方法及铝箔连续退火炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝箔连续退火方法及连续退火炉，该方法包括步骤：A、料架放置在进料区，待料架上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区与升温炉区之间的炉门，料架被推入升温炉区；B、待料架的铝箔温度升至190-200℃时，开启升温炉区与所述保温炉区之间的炉门，料架被推入保温炉区；C、2-4h后，开启保温炉区与降温炉区之间的炉门，料架被推入降温炉区；D、待料架上的铝箔温度降至60℃-80℃时，开启降温炉区与出料区之间的炉门，料架被推入出料区。本发明实施例通过在贯穿进料区、升温炉区、保温炉区、降温炉区和出料区的轨道上设置料架，使料架上的铝卷被带动着依次穿过不同温度的区间，完成连续性退火过程。

Description

一种铝箔连续退火方法及铝箔连续退火炉

技术领域

本发明涉及改变有色金属物理结构的技术领域，尤其涉及一种铝箔连续退火方法及铝箔连续退火炉。

背景技术

在铝箔的生产过程中，退火是其热处理工艺中最重要的工序之一。目前铝箔的退火设备主要采用传统的箱式退火炉，箱式退火炉只有一个炉膛空间，将所有铝箔堆放在内后缓慢升温至指定温度，保温一段时间后缓慢降温；降至常温后将所有铝箔推出，并待炉腔完全冷却后再进行下一炉的升温；整个周期需要3-5天时间。

该箱式退火炉和退货方法存在很多问题：

1、因铝箔厚度相当薄，一般在0.006-0.009mm左右，吸热能力相对较差，并且宽幅达1-1.5m每层铝箔间残留的轧制油难以较快挥发，所以在退火过程中加热过快时，铝箔容易起热鼓或发生除油不净的现象影响表面质量；加热过慢则热效率低，能源浪费大，退火周期长；

2、箱式退火炉容量大，为了保障炉内温均匀性，必须加大空气的流量，而铝箔本身因厚度原因吸热能力有限，因而功率浪费严重；

3、传统的箱式退火炉退火每次装炉前都需要5-6个小时的空炉冷却过程，也浪费了大量的能源与时间。

因此，市场急需一种针对铝箔产品退火工艺特点、能提高能源利用率、不影响产品质量的专用铝箔连续退火炉设备和工艺流程。

发明内容

本发明实施例提供了一种铝箔连续退火方法及退火炉，使铝箔退火工艺过程由固定式变得具有连续性，有利于提高铝箔产品质量，并减少退火炉的空置时间，提高效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种铝箔连续退火方法，包括以下步骤：

A、第一个料架放置在进料区，待所述第一个料架上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启所述进料区与所述升温炉区之间的炉门，第一个料架被推入升温炉区；

B、待第一个料架的铝箔温度升至190-200℃时，开启所述升温炉区与所述保温炉区之间的炉门，第一个料架被推入保温炉区；

C、2-4h后，开启所述保温炉区与所述降温炉区之间的炉门，第一个料架被推入降温炉区；

D、待所述第一个料架上的铝箔温度降至60℃-80℃时，开启所述降温炉区与出料区之间的炉门，第一个料架被推入出料区。

优选的，步骤A中，待第一个料架被推入升温炉区之后，将第二个料架放置在进料区，待所述第二个料架上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启所述进料区与所述升温炉区之间的炉门，第二个料架被推入升温炉区，第二个料架将处于所述升温炉区的第一个腔室的第一个料架向前推至所述升温炉区的第二个腔室。

优选的，开启保温炉区连通的负压风机；所述负压风机的出风口通过交换管与热风机的出风管道连通，所述热风机设置在进料区、升温炉区和降温炉区，所述交换管的直径为所述出风管道的1/5-1/10。

优选的，还包括，第三个料架将第二个料架向前推至所述升温炉区的第一个腔室内后，被往后拉回至所述进料区与所述升温炉区之间的炉门之外。

铝箔连续退火炉，依次包括进料区、升温炉区、保温炉区、降温炉区和出料区，各区间采用炉门密封隔断，料架通过贯穿各区间的轨道运动；所述升温炉区、所述保温炉区和所述降温炉区分为若干个腔室，每个腔室与一台热风机连通，所述热风机的出风管道口布置在所述腔室中的所述料架底部所在水平面之下，所述热风机的吸风管道口布置在所述料架顶部所在水平面之上，所述出风管道所在平面与所述吸风管道所在平面的夹角为90°。

优选的，所述升温炉区、所述保温炉区和所述降温炉区的长度比例为：(20-23)∶(36-40)∶(15-18)。

优选的，所述进料区的长度与所述升温炉区的总长度比例为：(6-8)∶(20-23)。

优选的，所述出料区的长度与所述降温炉区的总长度比例为：(23-30)∶(150-180)。

优选的，所述升温炉区和所述降温炉区的任一个腔室的最高温度与下一个腔室的最低温度相同。

优选的，所述升温炉区和所述降温炉区的任一个腔室的最低温度和最高温度相差15-25℃。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、提高退火效率：a、将退火炉分隔为升温炉区、保温炉区、降温炉区三个功能部分，使铝箔通过料架的推进式移动依次通过三个不同温度的区域，并可根据实际需求调节各腔室温度和料架运动速度，从而实现连续退火；用料架的空间变换替代现有设备的时间变换，将现有技术中的温度统一式固定区域转变为可控的温度渐变式连续区域，减少设备空置时间；采用本发明实施例方法和设备对铝箔进行退火，4-7个小时即可完成，相对现有箱式退火设备大大缩短了退火周期；b、各区域不间断工作，炉体空间利用率高，占空比相对于现有箱式退火炉减少了49％；c、保温炉区和降温炉区的腔室热风机出风管道和吸风管道为上下纵横交错排布，使气流历经腔室内的最长运动距离，拉长热空气在铝箔周围的停留时间，使铝箔以最短时间吸收尽可能多的热量；

2、节约能耗：a、连续移动的料架保证各个温度区域中都有正在处理的铝箔，遵循温度的自然变化规律，不流失能源；b、本发明实施例设备将各功能区分隔为多个小腔室，结构紧凑，散热面积大大减少，单位产能所占的散热面积减少了21％；c、在保温炉区和升温炉区设置热交换管，不但为升温炉区引入新鲜的高温气体，还充分利用了保温炉区的多余能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例二和三的料架运动顺序示意图；

图3是本发明实施例的腔室结构示意图；

其中，1、进料区；2、升温炉区；3、保温炉区；4、降温炉区；5、出料区；6、炉门；7、第一个料架；8、轨道；9、腔室；10、热风机；11、负压风机；12、第二个料架；13、第三个料架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例通过在贯穿进料区、升温炉区、保温炉区、降温炉区和出料区五个区间的轨道上设置运动的料架，使料架上的铝卷被带动着依次穿过不同温度的区间，完成连续性退火过程。以下为具体实施例。

实施例一、

一种铝箔连续退火方法，步骤如下：

S101、第一个料架7放置在进料区，待第一个料架7上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6，第一个料架7被推入升温炉区2。

因升温炉区2的最低温度为25℃-35℃左右，而在从室温环境进入升温炉区2时，特别是在冬季0℃甚至更低温突然进入升温炉区2时，铝箔易因温度突变而产生表面质量问题；所以待铝卷在进料区内1缓慢升温，接近升温炉区温度时，再推入升温炉区2。

进料区1、升温炉区2、保温炉区3、降温炉区4之间都设置有炉门6密封隔断，有效减少相邻区间气氛的互窜干扰。炉门可采用电机或者油缸驱动。

第一个料架7可通过油缸驱动进料机构被推入升温炉区2，或者进料机构推动第二个料架12，第二个料架12再将第一个料架7推动；进料机构可为设置在进料区入口处的推杆，或者设置在导轨皮带侧面上的突起之类的，都不影响本发明实施例的实现。

铝卷温度可通过铝卷内部的热电偶，或者进料区内壁上的红外温度计等方式测得。在进料区1内升温速度较慢时，可开启与进料区1相连的热风机帮助升温。

S102、待第一个料架7的铝箔温度升至190-200℃时，开启升温炉区2与保温炉区3之间的炉门6，第一个料架7被推入保温炉区3。

升温炉区2、保温炉区3和降温炉区4可分别分为若干个腔室9，每个腔室9内温度波动范围为15-25℃，并且前一个腔室9的最高温度与下一个腔室9的最低温度相同。如此，第一个料架7在升温炉区2内逐步通过多个温度逐渐上升的腔室9，第一个料架7上的铝卷温度也随之逐步上升。

S103、2-4h后，开启保温炉区3与降温炉区4之间的炉门6，第一个料架7被推入降温炉区4。

铝卷在保温炉区3停留2-4h，利于细化晶粒，改善组织，消除应力。在保温炉区3，第一个料架7同样可以被推动逐步通过各个腔室。

S104、待第一个料架7上的铝箔温度降至60℃-80℃时，开启降温炉区4与出料区5之间的炉门6，第一个料架7被推入出料区5。

经过上述步骤，第一个料架7则历经了升温、保温、降温过程，在顺序移动中完成了铝箔的连续性退火。

实施例一描述了料架穿过五个区间的全过程，实施例二描述三个料架先后从进料区进入升温炉区的过程。

实施例二、

S201、第一个料架7放置在进料区1，待第一个料架7上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6，第一个料架7被推入升温炉区2的第一个腔室。

S202、第二个料架12放置在进料区1，待第二个料架12上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6，第二个料架12被推入升温炉区2的第一个腔室。

S203、第二个料架12将第一个料架7向前推至升温炉区2的第二个腔室。

S204、第三个料架13放置在进料区1，待第三个料架13上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6，第三个料架13被推入升温炉区2的第一个腔室。

S205、第三个料架13将第二个料架12向前推至升温炉区2的第二个腔室；第二个料架12将第一个料架7向前推至升温炉区2的第三个腔室。

本实施例中第一个料架被第二个料架向前推进，第二个料架被第三个料架向前推进，每个料架被后一个料架推动，以此类推，顺序前进至出料区。

以下实施例三描述料架被推动过炉门的情况。

S301、第一个料架7和第二个料架12放置在进料区1，待第一个料架7上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6，第一个料架7被第二个料架12推入升温炉区2的第一个腔室。

S302、第二个料架12将第一个料架7向前推至升温炉区2的第一个腔室内后，被往后拉回至进料区1与升温炉区2之间的炉门6之外。

因第二个料架12将第一个料架7向前推时，两者存在接触面，该接触面会卡住炉门6，使其关闭不紧，不能达到密封效果；因此需将后一个料架往回拉至炉门之外。

S303、关闭进料区1与升温炉区2之间的炉门6。

S304、待第二个料架12上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启进料区1与升温炉区2之间的炉门6。

本实施例中料架将前一个料架推入升温炉区2后，被往回拉，以方便关闭炉门。

以上实施例二和三仅描述了料架从进料区进入升温炉区的情况，但本领域人员应该知悉，从升温炉区进入保温炉区、从保温炉区进入降温炉区、从降温炉区进入出料区的步骤和方法都类似，都在本发明保护范围之内。

以上实施例实现过程中，都可开启保温炉区3连通的负压风机11，进行对铝箔的负压除油。负压风机11的出风口通过交换管与热风机10的出风管道连通，即可将保温炉区3中抽吸出的热空气输送至热风机10中，利用多余热空气减少热风机10的能量消耗。显然，交换管的直径为出风管道的1/5-1/10为宜，一方面保持气流的稳定和柔和，另一方面控制温度变化速度。

以上详细描述了一种铝箔连续退火方法，以下为铝箔连续退火炉的具体实施例。

铝箔连续退火炉，依次包括进料区1、升温炉区2、保温炉区3、降温炉区4和出料区5，各区间采用炉门6密封隔断，料架7通过贯穿各区间的工字型轨道8运动；升温炉区2、保温炉区3和降温炉区4分为若干个腔室9，每个腔室9与一台热风机10连通，热风机10的出风管道口布置在腔室9中的料架7底部所在水平面之下，热风机10的吸风管道口布置在料架7顶部所在水平面之上，出风管道所在平面与吸风管道所在平面的夹角为90°。

进料区1、升温炉区2、保温炉区3、降温炉区4和出料区5温度不同，在升温炉区2、保温炉区3、降温炉区4连接有热风机10，可根据铝箔退火工艺要求来主动控制、调节温度；铝卷随着料架7通过上述五个区间的过程，即是经历了从室温到退火温度，再保温然后降温至室温的退火工艺过程。料架7可排列在贯穿各区间的平行轨道8上，顺次移动；无需将铝卷打开，而是整卷直接放置在料架7上，避免开卷、合卷过程中对铝箔表面造成二次损害。

优选地，升温炉区2、保温炉区3、降温炉区4的长度比例为：(20-23)∶(36-40)∶(15-18)，在稳定的运动速度下，则可通过调节铝箔运动距离来控制铝箔处于特定温度段中的时间长度，相对固定的长度比例则将铝箔在温度曲线上的时长比例相对固定，从而实现退火工艺。

并且，进料区1位于升温炉区2之前，可依靠升温炉区2散发的热量对铝箔进行缓慢预热，以减少铝箔突然受热产生的鼓泡、变形等质量问题；也可采用热风机10将降温炉区4的热量抽吸到进料区1；进料区1的长度与升温炉区2的总长度比例为：(6-8)∶(20-23)时，可有效利用升温炉区2的余热。

同样地，出料区5位于降温炉区4之后，提供一个依靠降温炉区4散发的热量让铝箔缓慢降至室温的区域，出料区5的长度与降温炉区4的总长度比例为：(23-30)∶(150-180)时，余热得到有效应用，节能减耗；并阻止热量散发至车间，影响工作环境。

优选地，前述五个区间采用炉门6密封隔断，以精确控制温度，并有效减少相邻区间气氛的互窜干扰。炉门6可采用电机或者油缸驱动的密封挡板，挡板采用镀锌钢板作为骨架，中空部位填充岩棉、硅酸铝纤维等保温材料。

每个腔室9与一台热风机10连通，热风机10的出风管道口布置在腔室9中的料架7底部所在水平面之下，热风机10的吸风管道口布置在料架7顶部所在水平面之上，这样可使得热空气从料架7底部喷向腔室9内，从铝箔中间上升，再从顶部被抽吸出，达到较大换热效率。

并且，出风管道所在平面与吸风管道所在平面的夹角为90°，则形成气流从底部两侧喷出，从底部中间上升，再从顶部与底部两侧垂直的另两侧出去，避免气流从铝箔边缘直接上升未充分换热的情况，进一步提高换热效率。

优选地，升温炉区2、保温炉区3和降温炉区4可分别分隔为若干个腔室9，根据实际需求和温度控制精度，每个腔室9可容纳1-3个料架7。容纳1个料架7时，温度控制得最为精细，能最大程度保证铝箔品质。

升温炉区2和降温炉区4的每个腔室的最低温度和最高温度相差15-25℃，一方面控制铝卷在短时间内的温差不至于过大以造成表面质量问题，另一方面，保持每个腔室中的温度相对恒定，利于节能降耗。

并且，升温炉区2和降温炉区4的每个腔室最高温度与下一个腔室的最低温度相同，利于保持铝卷在向前推进更换腔室时，把温差控制在最小范围，利于提高质量。

以上对本发明实施例提供的一种铝箔连续退火方法及铝箔连续退火炉进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种铝箔连续退火方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、第一个料架放置在进料区，待所述第一个料架上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启所述进料区与所述升温炉区之间的炉门，第一个料架被推入升温炉区；

B、待第一个料架的铝箔温度升至190-200℃时，开启所述升温炉区与所述保温炉区之间的炉门，第一个料架被推入保温炉区；

C、2-4h后，开启所述保温炉区与所述降温炉区之间的炉门，第一个料架被推入降温炉区；

D、待所述第一个料架上的铝箔温度降至60℃-80℃时，开启所述降温炉区与出料区之间的炉门，第一个料架被推入出料区。

2.根据权利要求1所述的一种铝箔连续退火方法，其特征在于，步骤A中，待第一个料架被推入升温炉区之后，将第二个料架放置在进料区，待所述第二个料架上的铝箔温度至25℃-35℃时，开启所述进料区与所述升温炉区之间的炉门，第二个料架被推入升温炉区，第二个料架将处于所述升温炉区的第一个腔室的第一个料架向前推至所述升温炉区的第二个腔室。

3.根据权利要求2所述的一种铝箔连续退火方法，其特征在于，开启保温炉区连通的负压风机；所述负压风机的出风口通过交换管与热风机的出风管道连通，所述热风机设置在进料区、升温炉区和降温炉区，所述交换管的直径为所述出风管道的1/5-1/10。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种铝箔连续退火方法，其特征在于，还包括，第三个料架将第二个料架向前推至所述升温炉区的第一个腔室内后，被往后拉回至所述进料区与所述升温炉区之间的炉门之外。

5.铝箔连续退火炉，其特征在于，依次包括进料区、升温炉区、保温炉区、降温炉区和出料区，各区间采用炉门密封隔断，料架通过贯穿各区间的轨道运动；所述升温炉区、所述保温炉区和所述降温炉区分为若干个腔室，每个腔室与一台热风机连通，所述热风机的出风管道口布置在所述腔室中的所述料架底部所在水平面之下，所述热风机的吸风管道口布置在所述料架顶部所在水平面之上，所述出风管道所在平面与所述吸风管道所在平面的夹角为90°。

6.根据权利要求7所述的铝箔连续退火炉，其特征在于，所述升温炉区、所述保温炉区和所述降温炉区的长度比例为：(20-23)∶(36-40)∶(15-18)。

7.根据权利要求7所述的铝箔连续退火炉，其特征在于，所述进料区的长度与所述升温炉区的总长度比例为：(6-8)∶(20-23)。

8.根据权利要求7所述的铝箔连续退火炉，其特征在于，所述出料区的长度与所述降温炉区的总长度比例为：(23-30)∶(150-180)。

9.根据权利要求7所述的铝箔连续退火炉，其特征在于，所述升温炉区和所述降温炉区的任一个腔室的最高温度与下一个腔室的最低温度相同。

10.根据权利要求7所述的铝箔连续退火炉，其特征在于，所述升温炉区和所述降温炉区的任一个腔室的最低温度和最高温度相差15-25℃。

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