CN105598201B - 复合带材的制造方法及重卷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了复合带材的制造方法及重卷设备。所述复合带材的制造方法，包括以下步骤：A、将复合带材在开卷机上进行开卷；B、将开卷后的复合带材穿过夹送辊，利用所述夹送辊夹紧所述复合带材；C、启动所述夹送辊进行穿带，将所述复合带材的头部送入收卷机；D、启动所述收卷机，进行所述复合带材的重卷；E、抬起所述夹送辊的上辊，利用压辊压紧所述复合带材。通过使用本发明提出的复合带材的制造方法及重卷设备，能够有效的降低铝/钢复合带材的单位制造成本，缩短生产周期，提高生产效率；同时能够使铝/钢复合带材的表面油污得到明显改善，提高产品质量，有利于提高产品的市场竞争力。

Description

复合带材的制造方法及重卷设备

技术领域

本发明主要涉及带材如铝/钢复合带材的加工技术领域，尤其涉及一种复合带材的制造方法及重卷设备。

背景技术

随着人们对节能减排意识的深入，火力发电的冷却系统大多采用空冷技术。空冷单元的冷却方式有直接冷却和间接冷却两种冷却形式。其中，间接冷却投入大，直接冷却投入小，直接冷却投入的成本比间接冷却成本低。而且采用直接冷却的空冷单元是采用钢管与铝合金翅片焊接的方式连接在一起，因此采用直接冷却方式的空冷单元其散热效果更好。但是直接冷却单元是采用铝/钢复合管通过钎焊与铝合金翅片连接在一起，所以对铝/钢复合带材的表面质量要求更加严格。目前，生产铝/钢复合材料的加工成本居高不下，产品竞争非常激烈。且国内生产的产品在质量方面跟进口产品质量还有一定距离，这些使国产铝/钢复合材料在竞争中处于劣势。

目前，国内空冷用铝/钢复合材料的制备技术大多采用：复合、冷轧、清洗、退火、平整。此种制备铝/钢复合材料方法的工艺成本高，铝/钢表面质量不易控制，且容易在退火后造成铝/钢表面出现穿孔、铝层脱落等问题。尤其是在冷轧和清洗工序中，存在更多问题。

冷轧工序存在的问题：

1、铝/钢复合带材进行冷轧时，由于受到开卷张力和收卷张力的限制，使得铝/钢卷在冷轧机尾部处的带材厚度偏大，复合性能差，大约有10-15米的复合带需要切除掉，造成复合成材率降低。

2、复合钢带的冷轧工序能耗高，机器损耗大，冷轧过程消耗大量的冷轧油，加工成本约300元/吨。如果减少此工序，可以降低300元/吨的制造成本。

清洗工序存在的问题：

1、由于冷轧后的铝/钢复合带材表面油污污染程度不同，对于清洗液的更换周期难以准确把握。清洁人员需要经常调整清洗速度和清洗液温度。增加了工序难度，降低了生产效率。另外清洗液需要定期更换，无形中增加了复合带材的加工制造成本。

2、由于清洗尾部时带材的卷取张力很大，在后续的退火过程中不能够通过一定温度下长时间的保温让钢带表面未清洗干净的油污蒸发掉。造成了钢带表面质量的降低，不利于提高产品质量。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提出了复合带材的制造方法及重卷设备，能够有效的降低铝/钢复合带材的单位制造成本，缩短生产周期，提高生产效率；同时能够使铝/钢复合带材的表面油污的清理效果得到明显的改善，提高了产品质量，有利于提高产品的市场竞争力。

本发明提出了复合带材的制造方法，包括以下步骤：

A、将复合带材在开卷机上进行开卷；

B、将开卷后的复合带材穿过夹送辊，利用所述夹送辊夹紧所述复合带材；

C、启动所述夹送辊进行穿带，将所述复合带材头部送入收卷机；

D、启动收卷机，进行复合带材的重卷；

E、抬起夹送辊的上辊，利用压辊压紧所述复合带材。

如上所述的复合带材的制造方法，其中，所述复合带材为铝/钢复合带材。

如上所述的复合带材的制造方法，其中，所述步骤D还包括启动橡胶压辊。

如上所述的复合带材的制造方法，其中，在所述步骤A之前，还包括对所述复合带材的轧制复合。

如上所述的复合带材的制造方法，其中，在所述步骤E之后，还包括以下步骤：

F、将收卷后的复合带材进行退火处理；

G、将退火后的复合带材进行平整处理；

H、将平整后的复合带材进行剪切处理。

如上所述的复合带材的制造方法，其中，所述退火过程为罩式退火。

用于如上任一项所述的复合带材的制造方法的重卷设备，其中，包括开卷机、收卷机、前夹送辊、后夹送辊和压辊，

所述开卷机用于输送所述复合带材，对所述复合带材进行开卷；

所述收卷机用于接收所述复合带材，对所述复合带材进行收卷；

所述前、后夹送辊位于开、收卷机之间，用于对所述复合带材进行夹紧和定位；

所述压辊处于所述前、后夹送辊之间，上下交错排列，用于压紧所述复合带材，平衡所述复合带材的前后张力。

如上所述的重卷设备，进一步包括橡胶压辊，其中，所述橡胶压辊与所述收卷机外表面相切，用于为所述复合带材提供摩擦力。

如上所述的重卷设备，其中，所述压辊个数为三个。

通过采用本发明所述的复合带材的制造方法及重卷设备，与现有的铝/钢复合带材制备工艺相比较，减少了冷轧和清洗工序，取而代之的是采取了重卷工序。重卷的速度为80m/min，此速度跟清洗过程的速度相当，省去了清洗工序，提高了铝/钢复合带材的生产效率，同时减少了淡水的使用；

通过采用了新的表面打磨方式后，更容易实现了铝带和钢带的复合，省去了冷轧工序(此工序加工成本约300元/吨)，降低了加工成本；

通过重卷工序后，整个铝/钢卷层与层之间的张力都降低了，有利于在后续退火过程中除去轧制复合工序带给钢带表面的少量油污，能够获得更好的钢带表面质量，有利于提高产品质量。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解，其中：

图1是本发明复合带材的制造方法的工艺路线图；

图2是本发明复合带材的重卷设备穿带时的结构示意图；

图3是本发明复合带材的重卷设备运行时的结构示意图。

附图中各标号表示如下：

1：开卷机；

2：收卷机；

3：前夹送辊；

4：后夹送辊；

5：压辊A；

6：压辊B；

7：压辊C；

8：橡胶压辊。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。

图1是本发明复合带材的制造方法的工艺路线图，图2是本发明复合带材的重卷设备穿带时的结构示意图，如图1和图2所示。本发明提出了复合带材的制造方法，包括以下步骤：

A、将复合带材在开卷机上进行开卷。

将来料复合带材卷放置在开卷机1上，启动开卷机1。利用开卷机1的旋转运动将复合带材以直线形式输出。完成复合带材的开卷。

B、将开卷后的复合带材穿过夹送辊，利用夹送辊夹紧所述复合带材。

开卷后的复合带材以直线形式输出，依次通过前夹送辊3、后夹送辊4。带材通过夹送辊后，夹送辊夹紧所述复合带材。

C、启动夹送辊进行穿带，将所述复合带材的头部送入收卷机。

夹送辊夹紧复合带材后，启动夹送辊进行穿带。复合带材在夹送辊的作用下，其头部进入收卷机2的夹口内。夹口夹紧所述复合带材，穿带过程结束。

D、启动收卷机，进行复合带材的重卷。

夹紧所述复合带材后，启动收卷机2。复合带材逐渐由开卷机1过渡到收卷机2上，完成复合带材的重卷。

E、抬起夹送辊的上辊，利用压辊压紧所述复合带材。

图3是本发明复合带材重卷设备运行时的结构示意图。如图3所示。当穿带过程完成会，启动收卷机2和橡胶压辊8，开始进行重卷。当收卷机上的复合带材卷的内圈具有一定厚度时，所述厚度大约为三层带材的厚度，前夹送辊3抬起，压辊A5下压复合带材，压辊B6往上顶住复合带材，压辊C7下压复合带材，后夹送辊4抬起。收卷机2带动复合带材进行收卷。当复合带材由开卷机1全部转移到收卷机2上，重卷过程结束。压辊A5、压辊B6、压辊C7的作用就是平衡复合带材的前后张力。

重卷就是对复合后的铝/钢复合材料进行重新开卷后再收卷。在重卷过程中，通过S辊对铝/钢复合材料提供压紧力。通过S辊的作用平衡开卷张力和收卷张力。S是指三个压辊之间所构成的形状。通过进行重卷工序，达到收卷张力小于开卷张力的目的。另外，S辊也可以起到矫平钢带的作用。因此，重卷工序的主要作用就是减少复合带材层与层之间的张力，便于利用后续再结晶退火(高温、长时间保温)去除复合时钢带表面残留的轧制油。因此可以节省铝/钢复合带的清洗工序。

此装置可防止开卷机1上的复合带材松层，也可以降低来料复合带材层与层间的张力。收卷机2逆时针转动进行收卷，橡胶压辊8压在复合带材上，增加复合带材的摩擦力，防止复合带材跑偏。另外，橡胶压辊8也给收卷过程提供压力，促使收卷机2完成收卷。其中，重卷工序的作用就是把复合带材卷变松，减少带卷间层与层之间的张力，方便带卷在后续的退火过程中更容易去除油污。

进一步的，在所述步骤A之前，还包括对所述复合带材的轧制复合。

轧制复合是指将两种或两种以上不同物理、化学性能的金属(基体材料与复合材料)通过轧制，使他们在整个基础表面上相互牢固的结合在一起的方法。将铝带和钢带进行轧制复合，其中钢带为基体材料，铝带为复合材料，通过轧制复合形成铝/钢复合材料。

在铝带和钢带进行轧制复合前还包括表面打磨处理。

在铝/钢复合带进行冷轧复合前，需要对来料钢带进行表面打磨处理，去除钢带表面的锈斑、油污和氧化皮等杂质。此打磨过程主要利用两组不同粗糙度的砂带对钢带表面进行打磨处理。

具体打磨过程为：当来料钢带穿过打磨机时，启动40号砂带对钢带表面进行打磨处理。再启动50号砂带对经过40号砂带打磨过的钢带再次进行表面打磨处理。通过两次打磨过程，去除钢带表面残留的少量油污。交叉打磨既可以保证打磨干净，又不会造成钢带表面打磨条痕过深，复合时候仅需要增大压下量，即可完成铝钢带的复合过程。因此，两种砂带交叉打磨即可以去除油污等，又能避免钢带表面粗糙度过大或者条痕过深。

由于采用了上述的表面打磨方式后，更容易实现了铝带和钢带的复合。可以省去冷轧过程，降低了生产成本。

进一步的，在所述步骤E之后，还包括以下步骤：

F、将收卷后的复合带材进行退火处理。

将重卷后的复合带材进行退火处理，其退火方式为罩式退火。

罩式退火就是以堆垛形式在罩式炉内进行的冷轧板带退火。带卷成垛地置于退火炉中部，同垛的各带卷之间隔以对流板。每垛一般放四个带卷，用耐热的内罩罩上。通过采用罩式退火，将复合带材加热到500℃，保温24小时，空气冷却，能够保证复合钢卷从内圈到外圈退火加热过程不存在死角。加热时钢卷受热更加均匀，更能保证钢卷各部位充分退火。

G、将退火后的复合带材进行平整处理。

将复合带材展开，进行矫直平整处理。矫直平整工序的加工率为3％-5％。

H、将平整后的复合带材进行剪切处理。

根据客户要求，对重卷后的复合带材进行切边处理，使产品达到客户要求尺寸。

图3是本发明复合带材重卷设备运行时的结构示意图。如图3所示。复合带材的重卷设备，包括开卷机1、收卷机2、前夹送辊3、后夹送辊4和压辊A5、压辊B6、压辊C7，其中，

所述开卷机1用于输送所述复合带材，对所述复合带材进行开卷。

所述收卷机2用于接收所述复合带材，对所述复合带材进行收卷。

所述前夹送辊3、后夹送辊4位于开卷机1和收卷机2之间，用于对所述复合带材进行夹紧和定位。

压辊A5、压辊B6和压辊C7处于前夹送辊3、后夹送辊4之间，上下交错排列。压辊主要用于压紧所述复合带材，平衡复合带材的前后张力。

进一步的，复合带材的重卷设备还包括橡胶压辊8，其中，所述橡胶压辊8与所述收卷机2外表面相切，用于为所述复合带材提供摩擦力。

实施例一

将厚度为0.18mm的铝带和厚度为2.7mm的钢带进行轧制复合，铝、钢带复合后的总体厚度为1.58mm。对铝/钢复合带进行重卷。将铝/钢复合带卷固定在开卷机1上，启动开卷机1。铝/钢复合带卷依次通过前夹送辊3、后夹送辊4。当铝/钢复合带完全通过夹送辊后，夹送辊夹紧铝/钢复合带。启动夹送辊，铝/钢复合带的头部在夹送辊的作用下进入收卷机2内，并被收卷机2夹紧。启动收卷机2和橡胶压辊8。铝/钢复合带逐渐由开卷机1转移到收卷机2上。当收卷机2上铝/钢复合带卷具有三圈复合带时，抬起前、后夹送辊的上辊，将压辊A5下压，压辊B6抬起，压辊C7下压，利用压辊平衡铝/钢复合带的前后张力。

在此过程中，铝/钢复合机的卷取张力大致为26KN，经过重卷后，铝/钢复合带内圈张力最大控制在4KN。随着钢卷直径的逐渐变大，其张力逐渐减小，钢卷外圈的张力为2KN左右。重卷过程稳定时，重卷的速度在80m/min左右。对重卷后的钢卷进行罩式退火处理，利用层与层之间存在的张力就可以很容易在退火过程中除去钢带表面残留的油污。

最后对完成退火过程的铝/钢复合带进行矫直平整处理，矫直平整工序加工率为3-5％。平整后的铝/钢复合带的厚度为(1.50±0.04)mm。最后对矫直平整后的复合铝/钢带进行剪切处理。剪切时控制复合钢带两边无铝边的宽度为(4±0.5)mm，最终得到宽度为460mm的空冷制管用铝/钢复合带材。其中，原材料铝带宽度为452mm，钢带宽度为468mm。

实施例二

将厚度为0.15mm的铝带和厚度为2.7mm的钢带进行轧制复合，铝、钢带复合后的厚度为1.46mm。对铝/钢复合带进行重卷，将铝/钢复合带卷固定在开卷机1上。启动开卷机1，铝/钢复合带卷依次通过前夹送带3、后夹送带4。当铝/钢复合带完全通过夹送辊后，夹送辊夹紧铝/钢复合带。启动夹送辊，铝/钢复合带的头部在夹送辊的作用下进入收卷机2内，并被收卷机2夹紧。启动收卷机2和橡胶压辊8。铝/钢复合带逐渐由开卷机1转移到收卷机2上。当收卷机2上铝/钢复合带卷具有三圈复合带时，抬起前、后夹送辊的上辊，将压辊A5下压，压辊B6抬起，压辊C7下压，利用压辊平衡铝/钢复合带的前后张力。

在此过程中，铝/钢复合机的卷取张力大致为23KN。经过重卷后，铝/钢复合带内圈张力最大控制在4KN。随着钢卷直径的逐渐变大，其张力减少，钢卷外圈的张力为2KN左右。重卷过程稳定时，重卷速度在80m/min左右。对重卷后的钢卷进行罩式退火处理，利用层与层之间的张力就可以很容易在退火过程中除去钢带表面残留的油污。

最后对完成退火的铝/钢复合带进行矫直平整处理，矫直平整工序加工率为5-7％，平整后的复合钢带厚度为(1.35±0.04)mm。最后对矫直平整后的复合铝/钢带进行剪切处理，剪切时控制复合钢带两边的无铝边宽度为(4±0.5)mm，最终得到宽度为460mm的空冷制管用铝/钢复合带材。其中，原材料铝带宽度为452mm，钢带宽度为468mm。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其他特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其他组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (6)

1.复合带材的制造方法，包括以下步骤：

A.表面打磨处理；

B.轧制复合：将经过上述表面打磨的钢带与铝带进行轧制复合；

C.松卷式重卷：

—C1.开卷：将复合带材在开卷机上进行开卷；

—C2.夹紧：将开卷后的复合带材穿过夹送辊，利用所述夹送辊夹紧所述复合带材；

—C3.穿头：启动所述夹送辊进行穿带，将所述复合带材的头部送入收卷机；

—C4.卷取：启动所述收卷机，进行所述复合带材的重卷，保持重卷速度80m/min，使复合带材内圈张力最大控制在4KN，外圈张力为2KN左右；

—C5.平衡前后张力：抬起所述夹送辊的上辊，利用压辊压紧所述复合带材，平衡复合带材的前后张力；

D.罩式退火同时去油污：多个复合带材卷成垛地置于退火炉中，同垛的各复合带材卷之间隔以对流板，并罩上耐热罩；将复合带材卷加热到500摄氏度，保温24小时，待空气冷却再结晶；同时，重卷后的复合带材卷变松、层间张力变小，以便于在此过程通过蒸发作用，除去带材表面残留的油污。

2.根据权利要求1所述的复合带材的制造方法，其特征在于，所述步骤C4还包括启动橡胶压辊。

3.根据权利要求1所述的复合带材的制造方法，其特征在于，在所述步骤D之后，还包括以下步骤：

E.平整：将退火后的复合带材进行平整处理，平整加工率为3％至5％；

F.剪切：将平整后的复合带材进行剪切处理。

4.用于以上权利要求1至3任一项所述的复合带材的制造方法的重卷设备，其特征在于，包括开卷机、收卷机、前夹送辊、后夹送辊和压辊，

—所述开卷机用于输送经过表面打磨、轧制复合得到的所述复合带材，对所述复合带材进行开卷；

—所述收卷机用于接收所述复合带材，对所述复合带材进行收卷；

—所述前、后夹送辊位于开、收卷机之间，用于对所述复合带材进行夹紧和定位；

—所述压辊处于所述前、后夹送辊之间，上下交错排列，用于压紧所述复合带材，平衡所述复合带材的前后张力；

—所述重卷设备的重卷速度为80m/min，使复合带材内圈张力最大控制在4KN，外圈张力为2KN左右。

5.根据权利要求4所述的重卷设备，进一步包括橡胶压辊，其特征在于，所述橡胶压辊与所述收卷机外表面相切，用于为所述复合带材提供摩擦力。

6.根据权利要求4所述的重卷设备，其特征在于，所述压辊个数为三个。