CN108144982A - 一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属马赛克生产领域，尤其涉及一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法；包括以下步骤：S1、废料回收：回收废弃的1系铝材；S2、重熔：将废料和原铝锭投入火焰炉或感应炉内重熔，其中废料的投入量为30‑50％；当铝液温度达到700‑720度时，加入去污剂，搅拌后静置一段时间，然后去除漂浮于铝液表面的杂质；S3、调整成分：炉前化验，调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准；S4、铸轧：将铝液连续铸轧为铸轧卷坯；S5、冷轧：将铸轧卷坯冷轧为铝板带；本发明的生产方法，有效节省资源、保护环境，同时可以降低生产成本。

Description

一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法

技术领域

本发明涉及金属马赛克生产领域，尤其涉及一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法。

背景技术

中国不仅是全球铝生产大国，也是世界最大的铝产品消费国。目前铝产品的加工结构极不合理，其中，大体积铝制品如型材产量所占比例很高，而板、带、箔材料所占比例较少，这就导致了产生了大量型材废弃品，污染颇为严重。型材废弃品，通常体积大、容重小、形状不规则，还含有较多油污、化学涂料及杂质如水泥等。

若将这些废弃铝材回收再加工成合格的工业铝材，技术上是可行的，通常包括以下几个方面的预处理工作：一是除掉废弃铝材中搀杂的其它金属元素和杂质，二是把废弃铝材按成分分类，使其间的其它金属成分得到最大程度的使用，三是将废弃铝材表面的油污、氧化物及涂料等处置掉。预处置之后将废铝处置成契合入炉条件的炉料，进一步加工成合格的工业铝材。

然而，国内废弃铝材预处置技能还非常简略和落后，即便在大型的再生铝厂，对废杂铝材的预处置也没有比较先进的技能。就种类单一废铝的回收再生而言，通常不作杂乱的预处置，在使用时只需检查化验出一个成分，即可知晓批量的成分，是优质的再生铝质料，可直接入炉熔炼。对于包含其它杂质的废铝，则需首先将铝分离回收，通常采用重介质选矿法或抛物选矿法。

重介质选矿法，即利用重介质重选的办法分选出密度大于铝的铜等重有色金属，其利用了铝的密度比其他重有色金属小的原理，使废铝浮在介质上面，而重有色金属沉在底部，达到分离之目的。但技术之关键是筛选一种密度大于铝而小于铜的介质，这种介质决不是水或其他液体，肯定地说是一种流体。工作时流体在做往复运动，废铝即浮在介质的上面被分开。

抛物选矿法，利用各种体积基本相同的物体在受到相同的力被抛出时落点不同的原理，可以把废杂铝中密度不同的各种废弃有色金属分开。用相同的力沿直线射出密度不同而体积基本相同的物体时，各种物体沿抛物线方向运动，在落地时的落点不同。最简单的实验可以在水平的传送带上进行，当混杂的废料在传送带上随传送带高速运转，当运转到尽头时，废杂铝沿直线被抛出，由于各种废弃物的重力不同，分别在不同点落地，从而达到废杂铝分选之目的。此种方法可使废铝、废铜、废铅和其他废物均匀地分开。根据此种原理制造的设备已在国外采用，国内正处于研究阶段。

预处理之后的废铝，若进一步规模化回收处理，通常是直接加入火焰炉或感应炉内重熔，此种回收处理工艺所带来的主要问题是金属烧损大(一般不小于7-8％)、重熔能耗高(一般不小于80万大卡/吨铝、或650KWH/吨铝)，并且燃烧废铝上所带的杂质，对环境污染较重，劳动强度大。

按以上的处理方式来看，不管是用哪一种方式，加工的成本都不低，也就是说比用原铝锭生产工业铝材的成本还要高出很多倍，而且污染严重。这些因素决定了再生铝行业生产无法实现单一品种产品规模化运行，造成大量铝材废品的产生。

金属马赛克，是一种特殊高档、豪华手工马赛克，是建筑装饰材料的一种。通常将金属加工成特定样式的薄片或薄块，然后贴饰于玻璃、树脂、网布等原胚表面，排列出特定的图案，起到装饰的作用。金属马赛克，如铝制金属马赛克，对于成分的要求，相较于工业用铝制品而言较低，若能够将废弃的铝材批量制备成可用于金属马赛克的铝板带，则可以很大程度上解决废弃铝材回收处理的问题，保护环境，节省资源。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种将废弃铝回收重利用，有效节省资源、保护环境，同时可以降低生产成本的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法。

本发明的一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，包括以下步骤：

S1、废料回收：回收废弃的1系铝材；

S2、重熔：将废料和原铝锭投入火焰炉或感应炉内重熔，其中废料的投入量为30-50％；当铝液温度达到700-720度时，加入去污剂，搅拌后静置一段时间，然后去除漂浮于铝液表面的杂质；

S3、调整成分：炉前化验，调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准；

S4、铸轧：将铝液连续铸轧为铸轧卷坯；

S5、冷轧：将铸轧卷坯冷轧为铝板带。

1系铝材，又被称为纯铝板，在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列，纯度可以达到99.00％以上，代表牌号1050、1060、1070、1100，其成分如表1所示。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。应当说明的是，由于其它系列铝材中非铝金属含量较高，需要较高生产成本才能去除非铝金属，因而仅回收1系铝材废料以生产。

表1 1系铝材常见牌号成分表

牌号	铁	铜	锰	镁	锌	钛	硅	钒	铝
										1050	0.4	0.05	0.05	0.005	0.05	0.05	0.25	--	余量
1060	0.5	0.05	0.03	0.03	0.05	0.03	0.25	0.05	余量
										1070	0.25	0.04	0.03	0.03	0.04	0.03	0.01	0.05	余量
1100	0.35	0.05-0.2	0.035	--	0.01	--	0.45	0.05	余量

进一步的，所述步骤S2重熔之前，还包括对废料清洗的步骤。应当说明的是，废料清洗并非必需步骤，若不清洗废料，直接在重熔过程中清洁，例如，直接撇掉漂浮于铝液表面的杂质，如油污、油漆、灰等，可以节省生产成本，并提高铝的产出率，如1吨重熔铝料，可最终回收97％的铝。

具体的，所述废料清洗步骤中，当废料为表面无油漆或涂层的光铝时，采用清洗剂直接清洗废料，当废料为表面有油漆或涂层的非光铝时，将废料与去污剂混合并加热保温至380-400度，以分离废料表面的油漆或涂层。

具体的，所述光铝包括步骤S2中去除漂浮于铝液表面的杂质过程所掺杂带出的铝液冷却后得到的废料、以及铝板带加工金属马赛克后得到的生产废料。

具体的，步骤S2中采用电磁或人工搅拌的方式，搅拌不低于半小时后，静置不低于10分钟。

具体的，步骤S2中原铝锭的铝含量不低于97％。

具体的，步骤S2中废料的投入量最优为30％。应当说明的是，废料不同投入量会影响铝板带的特性，如色泽等，这是由于铝材重熔时会被氧化，重熔时间越长，材质色泽越暗。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：1)将市场上的废弃铝回收重利用，有效节省资源、保护环境，同时可以降低生产成本；2)处理过程简单，如对于废料的回收处理过程，可以有效降低生产成本；3)生产金属马赛克过程中产生的废料，还可以回收利用，重熔后再生产，环保且降低生产成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明一较佳实施例所述的一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，包括以下步骤：

1、废料回收

回收废弃的1系铝材；

2、废料清洗

当废料为表面无油漆或涂层的光铝时，采用清洗剂直接清洗废料，当废料为表面有油漆或涂层的非光铝时，将废料与去污剂混合并加热保温至380-400度，以分离废料表面的油漆或涂层。

3、重熔

将废料和原铝锭投入火焰炉或感应炉内重熔，其中废料的投入量为30-50％，原铝锭的投入量为50-70％。

熔炼必须要做到除气、除渣干净，电磁搅拌或人工搅拌方式，充分搅拌均匀；导炉温度控制在700-720℃范围内；氢含量控制在0.15ml/100g·Al以下，采用双级过滤，保证熔体质量。

当铝液温度达到700-720度时，加入去污剂，搅拌后静置一段时间，然后去除漂浮于铝液表面的杂质。

炉前化验，调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准。

表2废料和原铝锭不同投入量对产品的影响结果表

4、铸轧

连续铸轧法，是让铝液通过一套装置引导到两个轧辊之间形成的“辊缝”中，通过两个轧辊的强行冷却，结晶和变形后得到厚度6mm-8mm的铸轧卷坯，由于结晶条件不同而易导致铸轧卷内组织成分不均匀，所得到的铸轧板的内部组织属于半铸态结构，晶体的方向性较强。由于双辊铸轧冷却速度快，铸轧板中枝晶间距大大减少，金属间化合物颗粒也大大细化，但铝材中含有较高的锰和锌，使得铝、锰、锌材要在5-6cm左右铸轧区范围，2-3秒之内完成结晶和轧制非常困难

因此，铸轧生产时，采用旋转吹气法进行在线除气，过滤采用50PPi+50PPi双级过滤，变质剂采用Al-5Ti-0.2B丝，并严格控制变质剂加入量。生产时，前箱温度控制在700-710℃，液面在嘴皮1/4-1/3厚度，辊面温度控制在60-80℃，低的轧制速度(600～700mm/min)，来有效的消除和控制铸轧坯料中含氢量、夹渣、组织疏松等冶金缺陷，并采用大的铸轧区和嘴辊间隙，来保证良好的铸轧表面质量。

5、冷轧

冷轧开坯时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子；开坯时铝卷表面不允许有通长或间断性擦伤、划伤、印痕等有手感的表面缺陷，不允许有亮条、亮带、色差；表面吹扫一定要干净，不允许有残留由污；中间退火时双钢带要打紧确保不能松层后方可上料架装炉退火。

冷轧过程还包括中间退火的步骤，具体生产条件依据产品要求相应调整，例如，生产1.8mm的用于制备金属马赛克的铝板带，可经过4道冷轧：1)9mm冷轧至6.5mm；2)6.5mm冷轧至5.6mm；3)5.6mm冷轧至3.3mm；4)3.3mm冷轧至1.8mm。其中，前两次冷轧时，中间退火保温380-400度7小时，可以最大限度的平衡轧制织构和再结晶织构，减小材料的各向异性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、废料回收：回收废弃的1系铝材；

S2、重熔：将废料和原铝锭投入火焰炉或感应炉内重熔，其中废料的投入量为30-50％；当铝液温度达到700-720度时，加入去污剂，搅拌后静置一段时间，然后去除漂浮于铝液表面的杂质；

S3、调整成分：炉前化验，调整铝液中其它金属元素含量以使铝液达到1系标准；

S4、铸轧：将铝液连续铸轧为铸轧卷坯；

S5、冷轧：将铸轧卷坯冷轧为铝板带。

2.根据权利要求1所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：所述步骤S2重熔之前，还包括对废料清洗的步骤。

3.根据权利要求2所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：所述废料清洗步骤中，当废料为表面无油漆或涂层的光铝时，采用清洗剂直接清洗废料，当废料为表面有油漆或涂层的非光铝时，将废料与去污剂混合并加热保温至380-400度，以分离废料表面的油漆或涂层。

4.根据权利要求3所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：所述光铝包括步骤S2中去除漂浮于铝液表面的杂质过程所掺杂带出的铝液冷却后得到的废料、以及铝板带加工金属马赛克后得到的生产废料。

5.根据权利要求1所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：步骤S2中采用电磁或人工搅拌的方式，搅拌不低于半小时后，静置不低于10分钟。

6.根据权利要求1所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：步骤S2中原铝锭的铝含量不低于97％。

7.根据权利要求1所述的用于制备金属马赛克的铝板带的生产方法，其特征在于：步骤S2中废料的投入量最优为30％。