CN107186190A - 一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，包括以下步骤：立板前准备、立板作业、调整控制板型的工艺参数、铸轧铝合金板、剪板入卷以及卸卷，本发明在宽幅3003铝合金板铸轧生产中，铸轧区长度控制在55‑57mm，辊嘴间隙控制在0.05‑0.10mm，辊缝控制在5.1‑5.2mm，铸轧辊的辊径大于等于1170mm，铸轧辊的辊凸度为0.38‑0.40mm，铸轧辊表面粗糙度为0.12μm，铸轧辊两侧的预载力控制在15‑16MPa。本发明能减小铸轧过程中的轧制力且能减小铸轧辊的变形量，进而能确保铸轧生产出的高强度宽幅3003铝合金板的板型，且减小轧制力能降低对铸轧辊的损伤，并且能减少铸轧板的冷轧轧制道次，从而能降低成本，而且能消除辊芯水槽结垢问题，改善铸轧辊的热传导。

Description

一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法
技术领域
本发明涉及一种金属板材的生产方法，特别涉及一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法。
背景技术
3003牌号的铝合金具有高强度、耐腐蚀等特点，目前已广泛应用于容器箔、花纹板、铝塑复合板等领域。由于3003合金属于Al-Mn系热处理不可强化铝合金，Mn是主要的合金化元素，该合金的显著特点在于融融状态下流动性较差，这就决定了合金在铸轧过程中，如果温度控制不当，极易出现铸嘴内部堵塞以及粘辊缺陷，加之铸轧所使用的冷却水水质较硬，矿物质含量很高，在铸轧温度下水槽极易形成水垢，使得冷却水槽局部堵塞，导致不良的铸轧辊热传导现象，严重影响铸轧板的板型控制。而且由于3003宽幅铝合金铸轧板的强度高，幅宽大，在铸轧过程中铸轧板的板厚与板型难以控制，容易出现肋凸、肋凹等板型缺陷。
要铸轧生产板型良好的宽幅3003铝合金板，必须严格控制铸轧工艺参数。现有技术中在铸轧生产宽幅3003铝合金板时，铸轧区长度控制在58-62 mm，辊缝控制在4.6-4.7mm，铸轧辊的辊凸度控制在0.42-0.44 mm，铸轧辊的表面粗糙度为0.8 μm，铸轧过程中的轧制力为18-20 MPa，铸轧出的铝合金板的厚度为9.5 mm，由于铸轧区长度较大、辊缝较小，这样就增大了铸轧过程中的轧制力，进而增大了铸轧辊的变形量，而且铸轧区长度较大会使铸轧出的铝合金板的板厚变厚，这也会使铸轧过程中的轧制力增大且使铸轧辊的变形量增大，因此现有技术中铸轧生产出的宽幅3003铝合金板的板型较差，而且铸轧出的铝合金板的厚度变厚会增加铝合金板的冷轧轧制道次，进而会增大成本，且轧制力过大会增大对铸轧辊的损伤，并且现有技术中铸轧辊的辊凸度与铸轧辊的表面粗糙度都较大，这也会使铸轧生产出的宽幅3003铝合金板的板型较差。
发明内容
本发明提供一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，能减小铸轧过程中的轧制力且能减小铸轧辊的变形量，进而能确保铸轧生产出的高强度宽幅3003铝合金板的板型，且减小轧制力能降低对铸轧辊的损伤，并且能减小铸轧板的冷轧轧制道次，从而能降低成本，而且能消除辊芯水槽结垢问题，改善铸轧辊的热传导。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，包括以下步骤：
（1）立板前准备：按工艺要求配制铝合金原料，并将配制好的铝合金原料投入熔炼炉中，当熔炼温度达到750-760 oC时开始精炼，精炼后扒渣导炉，将铝合金熔液导入静置炉中；根据3003铝合金板幅宽的要求制作相匹配的宽幅铸嘴，并将制作的宽幅铸嘴置入烘干炉中进行烘烤，并保温一定时间，然后对铸嘴进行快速安装；采用35 wt%的稀盐酸对辊芯水槽进行定期清洗以去除辊芯水槽的水垢，使铸轧辊进出口循环冷却水温度稳定控制在25-30 oC；立板前使用液化气熏烟对铸轧辊进行熏烤；
（2）立板作业：启动铸轧机，打开静置炉炉眼，铝合金熔液到达除气箱除气后流经过滤箱到达流槽后进入前箱，当前箱中铝合金熔液的液面距前箱顶端的高度达到适合高度时，开始放流立板，铝合金熔液充满铸嘴嘴腔，开始跑渣，跑渣结束后，将铸轧速度由2000 mm/min降速至700-800 mm/min，开启铸轧辊循环冷却水，然后出板、引板，完成立板作业，其中在宽幅3003铝合金板铸轧立板时，铸轧区长度控制在55-57 mm，辊嘴间隙控制在0.05-0.10mm，辊缝控制在5.1-5.2 mm，铸轧辊的辊径大于等于1170 mm，铸轧辊的辊凸度为0.38-0.40mm，铸轧辊表面粗糙度为0.12 μm；
（3）调整控制板型的铸轧工艺参数：立板后，根据铝合金板出板板型厚度的要求，在线调整铸轧区长度使铸轧区长度控制在55-57 mm，并在线调整铸轧辊两侧的预载力，使铸轧辊两侧的预载力控制在15-16 MPa，同时在线调整铸轧机的铸轧速度，使铸轧速度控制在700-800 mm/min；
（4）铸轧铝合金板：在严格控制步骤（3）中在线调整的工艺参数下，将铝合金熔液通过铸轧辊的辊缝并在导向夹缝辊、偏导辊和卷取机的共同作用下连续铸轧成符合质量要求的铝合金板带，其中在铝合金板带的铸轧过程中，应调整铝合金板带的铸轧温度使铸轧温度达到适合温度，并调整铸轧辊内循环冷却水温度使铸轧辊内循环冷却水温度达到适合温度；
（5）剪板入卷：将步骤（4）铸轧出的铝合金板带平齐地进入卷取机卷制成铝合金板带卷，当卷取的铝合金板带卷长度达到规定米数后，在不停止铸轧生产过程的情况下，按常规方式将铝合金板带进行剪切，即为铝合金板带卷成品；
（6）卸卷：将步骤（5）剪切后的铝合金板带卷成品通过卸卷小车和液压推卷装置从卷取机上卸下并入库。
进一步地，所述立板时前箱中铝合金熔液温度控制在740-760 oC。
进一步地，所述前箱中铝合金熔液的液面距前箱顶端的高度为30～50 mm时，开始放流立板。
进一步地，所述铝合金板带的铸轧温度控制在695-700 oC，铸轧辊内循环冷却水温度控制在25-30 oC。
进一步地，所述铝合金板带的厚度为7.5 mm。
进一步地，所述铸嘴的烘烤温度为210-250 oC，保温时间为2 h。
进一步地，所述铸嘴由硅酸铝材料制成。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明通过采用35 wt%的稀盐酸对辊芯水槽进行清洗，消除了辊芯水槽结垢问题，改善了铸轧辊的热传导，使得铸轧辊进出口循环冷却水温度稳定控制在25-30 oC，从而能稳定控制铸轧生产出的高强度宽幅3003铝合金板的板型；本发明在高强度宽幅3003铝合金板铸轧生产中，将铸轧区长度由现有技术的58-62 mm调整为55-57 mm，辊嘴间隙控制在0.05-0.10 mm，辊缝由现有技术的4.6-4.7 mm调整为5.1-5.2 mm，铸轧辊的辊径大于等于1170mm，铸轧辊的辊凸度由现有技术的0.42-0.44 mm调整为0.38-0.40 mm，铸轧辊表面粗糙度由现有技术的0.8 μm调整为0.12 μm，铸轧辊两侧的预载力（铸轧辊的轧制力）控制在15-16MPa，铸轧生产出的铝合金板带的厚度为7.5 mm，本发明通过减小铸轧区长度，使铸轧出的铝合金板的板厚变薄，即将铸轧生产出的铝合金板的厚度由现有技术的9.5 mm下降到7.5mm，从而减少了铝合金板的冷轧轧制道次，进而降低了成本，而且铸轧生产出的铝合金板的板厚变薄能减小铸轧辊的变形量以及铸轧辊的轧制力，从而能更容易确保铸轧生产出的高强度宽幅3003铝合金板的板型，本发明通过增大辊缝以及减小铸轧区长度，进而降低了铸轧辊的轧制力，即将轧制力由现有技术的18-20 MPa降低到15-16 MPa，使铸轧辊的变形量减小，而当铸轧辊的变形量减小时，必须相应降低铸轧辊的辊凸度，这样才能确保铸轧生产出的铝合金板的板型，而且减小轧制力也能降低对铸轧辊的损伤，本发明通过减小铸轧辊的辊凸度并减小铸轧辊表面粗糙度，这也能确保铸轧生产出的宽幅3003铝合金板的板型；本发明中的铸轧区长度、辊嘴间隙、辊缝、铸轧辊的辊径、铸轧辊的辊凸度以及铸轧辊表面粗糙度是经过长期的生产试验调试得出的，且这些参数必须结合起来才能达到本发明的目的，而且现有技术中在宽幅3003铝合金板的铸轧生产中，不会轻易改变铸轧工艺参数（轧区长度、辊嘴间隙、辊缝、铸轧辊的辊径、铸轧辊的辊凸度以及铸轧辊表面粗糙度），因为若改变某一个或几个铸轧工艺参数，会更难控制铸轧生产出的铝合金板的板型且效果更差。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，包括以下步骤：
（1）立板前准备：按工艺要求配制铝合金原料，并将配制好的铝合金原料投入熔炼炉中，当熔炼温度达到750-760 oC时开始精炼，精炼后扒渣导炉，将铝合金熔液导入静置炉中；根据3003铝合金板幅宽的要求制作相匹配的宽幅硅酸铝铸嘴，并将制作的宽幅铸嘴置入烘干炉中进行烘烤，铸嘴的烘烤温度为210-250 oC，并保温时间为2 h，然后对铸嘴进行快速安装；采用35 wt%的稀盐酸对辊芯水槽进行定期清洗以去除辊芯水槽的水垢，使铸轧辊进出口循环冷却水温度稳定控制在25-30 oC；立板前使用液化气熏烟对铸轧辊进行熏烤；
（2）立板作业：启动铸轧机，打开静置炉炉眼，铝合金熔液到达除气箱除气后流经过滤箱到达流槽后进入前箱，当前箱中铝合金熔液的液面距前箱顶端的高度为30～50 mm时，开始放流立板，铝合金熔液充满铸嘴嘴腔，开始跑渣，跑渣结束后，将铸轧速度由2000 mm/min降速至700-800 mm/min，开启铸轧辊循环冷却水，然后出板、引板，完成立板作业，其中在宽幅3003铝合金板铸轧立板时，立板时前箱中铝合金熔液温度控制在740-760 oC，铸轧区长度控制在55-57 mm，辊嘴间隙控制在0.05-0.10 mm，辊缝控制在5.1-5.2 mm，铸轧辊的辊径大于等于1170 mm，铸轧辊的辊凸度为0.38-0.40 mm，铸轧辊表面粗糙度为0.12 μm；
（3）调整控制板型的铸轧工艺参数：立板后，根据铝合金板出板板型厚度的要求，在线调整铸轧区长度使铸轧区长度控制在55-57 mm，并在线调整铸轧辊两侧的预载力，使铸轧辊两侧的预载力控制在15-16 MPa，同时在线调整铸轧机的铸轧速度，使铸轧速度控制在700-800 mm/min；
（4）铸轧铝合金板：在严格控制步骤（3）中在线调整的工艺参数下，将铝合金熔液通过铸轧辊的辊缝并在导向夹缝辊、偏导辊和卷取机的共同作用下连续铸轧成符合质量要求的铝合金板带，其中在铝合金板带的铸轧过程中，铝合金板带的铸轧温度控制在695-700 oC，铸轧辊内循环冷却水温度控制在25-30 oC，铸轧生产出的铝合金板带的厚度为7.5 mm；
（5）剪板入卷：将步骤（4）铸轧出的铝合金板带平齐地进入卷取机卷制成铝合金板带卷，当卷取的铝合金板带卷长度达到规定米数后，在不停止铸轧生产过程的情况下，按常规方式将铝合金板带进行剪切，即为铝合金板带卷成品；
（6）卸卷：将步骤（5）剪切后的铝合金板带卷成品通过卸卷小车和液压推卷装置从卷取机上卸下并入库。
本发明中的导向夹缝辊、偏导辊和卷取机均属于现有技术中铝合金板铸轧生产中的常规设备，且在立板作业中，出板是指铝合金熔液在铸轧辊的辊缝间结晶并形成完整的固体板，引板是指结晶形成的固体板通过导向夹缝辊、偏导辊并到达卷取机。

Claims (7)

1.一种高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）立板前准备：按工艺要求配制铝合金原料，并将配制好的铝合金原料投入熔炼炉中，当熔炼温度达到750-760 oC时开始精炼，精炼后扒渣导炉，将铝合金熔液导入静置炉中；根据3003铝合金板幅宽的要求制作相匹配的宽幅铸嘴，并将制作的宽幅铸嘴置入烘干炉中进行烘烤，并保温一定时间，然后对铸嘴进行快速安装；采用35 wt%的稀盐酸对辊芯水槽进行定期清洗以去除辊芯水槽的水垢，使铸轧辊进出口循环冷却水温度稳定控制在25-30 oC；立板前使用液化气熏烟对铸轧辊进行熏烤；
（2）立板作业：启动铸轧机，打开静置炉炉眼，铝合金熔液到达除气箱除气后流经过滤箱到达流槽后进入前箱，当前箱中铝合金熔液的液面距前箱顶端的高度达到适合高度时，开始放流立板，铝合金熔液充满铸嘴嘴腔，开始跑渣，跑渣结束后，将铸轧速度由2000 mm/min降速至700-800 mm/min，开启铸轧辊循环冷却水，然后出板、引板，完成立板作业，其中在宽幅3003铝合金板铸轧立板时，铸轧区长度控制在55-57 mm，辊嘴间隙控制在0.05-0.10mm，辊缝控制在5.1-5.2 mm，铸轧辊的辊径大于等于1170 mm，铸轧辊的辊凸度为0.38-0.40mm，铸轧辊表面粗糙度为0.12 μm；
（3）调整控制板型的铸轧工艺参数：立板后，根据铝合金板出板板型厚度的要求，在线调整铸轧区长度使铸轧区长度控制在55-57 mm，并在线调整铸轧辊两侧的预载力，使铸轧辊两侧的预载力控制在15-16 MPa，同时在线调整铸轧机的铸轧速度，使铸轧速度控制在700-800 mm/min；
（4）铸轧铝合金板：在严格控制步骤（3）中在线调整的工艺参数下，将铝合金熔液通过铸轧辊的辊缝并在导向夹缝辊、偏导辊和卷取机的共同作用下连续铸轧成符合质量要求的铝合金板带，其中在铝合金板带的铸轧过程中，应调整铝合金板带的铸轧温度使铸轧温度达到适合温度，并调整铸轧辊内循环冷却水温度使铸轧辊内循环冷却水温度达到适合温度；
（5）剪板入卷：将步骤（4）铸轧出的铝合金板带平齐地进入卷取机卷制成铝合金板带卷，当卷取的铝合金板带卷长度达到规定米数后，在不停止铸轧生产过程的情况下，按常规方式将铝合金板带进行剪切，即为铝合金板带卷成品；
（6）卸卷：将步骤（5）剪切后的铝合金板带卷成品通过卸卷小车和液压推卷装置从卷取机上卸下并入库。
2.根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（2）中：所述立板时前箱中铝合金熔液温度控制在740-760 oC。
3. 根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（2）中：所述前箱中铝合金熔液的液面距前箱顶端的高度为30～50 mm时，开始放流立板。
4. 根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（4）中：所述铝合金板带的铸轧温度控制在695-700 oC，铸轧辊内循环冷却水温度控制在25-30 oC。
5. 根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（4）中：所述铝合金板带的厚度为7.5 mm。
6. 根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（1）中：所述铸嘴的烘烤温度为210-250 oC，保温时间为2 h。
7.根据权利要求1所述的高强度宽幅3003铝合金板的铸轧生产方法，其特征在于步骤（1）中：所述铸嘴由硅酸铝材料制成。
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