CN108405614A - 一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法 - Google Patents

一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法 Download PDF

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CN108405614A CN201810070267.6A CN201810070267A CN108405614A CN 108405614 A CN108405614 A CN 108405614A CN 201810070267 A CN201810070267 A CN 201810070267A CN 108405614 A CN108405614 A CN 108405614A
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郑贤坤
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李学睿
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Abstract

本发明公开了一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，旨在提供一种成品质量好的电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法。该方法包括如下步骤：（1）熔炼；（2）铸轧；（3）冷轧；（4）中轧；（5）箔轧；以及（6）分切。本发明流程短、能耗低、无污染，具有较好的经济和社会效益。

Description

一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法
技术领域
本发明涉及铝箔生产技术领域，尤其是涉及一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法。
背景技术
铝箔是一种用金属铝直接压延成的薄片，常用作电容器、包装材料等使用。铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。所谓双零箔就是在其厚度小于0.01mm的铝箔。随着人们生活水平的日益提高，双零铝箔的应用在食品、饮料、奶制品、医药、日化、电子产品等领域发展迅速。铝箔的生产方法主要三种，包括热轧法、铝锭重熔和电解铝液铸轧法生产，但热轧法和铝锭重熔法，投资大，能耗高，建设周期长，生产效率低，但成品内部组织较细腻，表面质量较好，相比前两种方法，电解铝液铸轧法投资小、流程短、能耗低、生产效率高，但电解铝液存在“三高一低”的技术特性，因此生产的成品存在晶粒组织较粗大，针孔数多，表面细腻性差的问题。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种电解铝液铸轧生产0.004-0.0045mm极薄铝箔的方法。本发明实现了0.004-0.0045mm厚度铝箔的批量化生产，其制备的极薄铝箔其晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2，并有效提高极薄铝箔的生产效率和成品率。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：12～13%的Si，38～48%的Fe，≤3%的Cu，≤3%的Ti，≤0.9%的Mn，≤0.9%的Mg，≤3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为735-745℃，精炼时间为3-5min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为701±3摄氏度，铸轧区长度为65-68mm，铸轧速度为950-1000mm/min，轧制力为7399-7840 KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为35-42摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在18-25/mm2，卷取张力为25-35N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段500-600m/min，第二阶段800-1000mm/min，第三阶段控制在1000-1500m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在500-700m/min，开卷张力和卷取张力均为50-60N/mm2，轧制力为2000-2400KN，轧制成品厚度为0.016-0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.6-1.8kg/mm2，双合油流量设定为0.7-0.9ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在800-900m/min，开卷张力控制在60-65N/mm2，卷取张力为50-60N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在500-600m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
优选的是，所述Si的重量百分比为12%。
优选的是，所述Fe 重量百分比为40%。
优选的是，所述步骤（1）中，精炼温度为740℃，精炼时间为4min。
优选的是，所述步骤（2）中，铸的前箱温度为700摄氏度，铸轧区长度为66mm，铸轧速度为980mm/min，冷却水温度控制为38摄氏度。
优选的是，所述步骤（3）中，冷轧的开卷张力控制在20N/㎜2，卷取张力为30N/㎜2。
优选的是，所述步骤（4）中，中轧的轧制速度控制在600m/min，开卷张力和卷取张力均为55N/mm2，轧制力为2200KN；双合轧制的开卷张力为1.7kg/mm2，双合油流量设定为0.8ml/m2，张力梯度为8%。
优选的是，所述步骤（5）中，箔轧的轧制速度控制在880m/min，开卷张力控制在62N/㎜2，卷取张力为55N/mm2。
优选的是，所述步骤（6）中，分切的速度控制在550m/min。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）本发明实现了0.004-0.0045mm厚度铝箔的批量化生产，其制备的极薄铝箔其晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2，并有效提高极薄铝箔的生产效率和成品率。
（2）本发明流程短、能耗低、无污染，具有较好的经济和社会效益。
具体实施方式
下面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付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。实施例中未注明具体技术参数或技术条件的，按照本领域内的公知常识所描述的技术参数或技术条件进行。
实施例1
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：12%的Si，38%的Fe，3%的Cu，3%的Ti，0.9%的Mn，0.9%的Mg，3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为735℃，精炼时间为3min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为704摄氏度，铸轧区长度为68mm，铸轧速度为1000mm/min，轧制力为7840KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为42摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在18/mm2，卷取张力为25N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段500m/min，第二阶段800mm/min，第三阶段控制在1000m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在500m/min，开卷张力和卷取张力均为50N/mm2，轧制力为2000KN，轧制成品厚度为0.016mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.6kg/mm2，双合油流量设定为0.7ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在800m/min，开卷张力控制在60N/mm2，卷取张力为50N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在500m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
经测试，本实施例制得的极薄铝箔晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2。
实施例2
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：13%的Si，48%的Fe，3%的Cu，3%的Ti，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为745℃，精炼时间为5min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为698摄氏度，铸轧区长度为65mm，铸轧速度为950mm/min，轧制力为7399KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为35摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在25/mm2，卷取张力为35N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段600m/min，第二阶段1000mm/min，第三阶段控制在1500m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在700m/min，开卷张力和卷取张力均为60N/mm2，轧制力为2400KN，轧制成品厚度为0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.8kg/mm2，双合油流量设定为0.9ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在900m/min，开卷张力控制在65N/mm2，卷取张力为60N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在600m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
经测试，本实施例制得的极薄铝箔晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2。
实施例3
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：12%的Si，40%的Fe，1%的Cu，1.5%的Ti，0.6%的Mn，0.5%的Mg，1%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为740℃，精炼时间为4min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为700摄氏度，铸轧区长度为66mm，铸轧速度为980mm/min，轧制力为7500KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为38摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在20/mm2，卷取张力为30N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段550m/min，第二阶段900mm/min，第三阶段控制在1300m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在600m/min，开卷张力和卷取张力均为55N/mm2，轧制力为2200KN，轧制成品厚度为0.016-0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.7kg/mm2，双合油流量设定为0.8ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在880m/min，开卷张力控制在62N/mm2，卷取张力为55N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在550m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
经测试，本实施例制得的极薄铝箔晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2。
实施例4
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：13%的Si，38%的Fe，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，在保温炉采用一次精炼工艺，混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为740℃，精炼时间为4min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为700摄氏度，铸轧区长度为66mm，铸轧速度为980mm/min，轧制力为7500KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为38摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在20/mm2，卷取张力为30N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段550m/min，第二阶段900mm/min，第三阶段控制在1300m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在600m/min，开卷张力和卷取张力均为55N/mm2，轧制力为2200KN，轧制成品厚度为0.016-0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.7kg/mm2，双合油流量设定为0.8ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在880m/min，开卷张力控制在62N/mm2，卷取张力为55N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在550m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
经测试，本实施例制得的极薄铝箔晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2。
实施例5
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：12%的Si，38%的Fe，3%的Ti，0.9%的Mn，0.9%的Mg，3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为740℃，精炼时间为4min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为700摄氏度，铸轧区长度为66mm，铸轧速度为980mm/min，轧制力为7500KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为38摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在20/mm2，卷取张力为30N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段550m/min，第二阶段900mm/min，第三阶段控制在1300m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在600m/min，开卷张力和卷取张力均为55N/mm2，轧制力为2200KN，轧制成品厚度为0.016-0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.7kg/mm2，双合油流量设定为0.8ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在880m/min，开卷张力控制在62N/mm2，卷取张力为55N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在550m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
经测试，本实施例制得的极薄铝箔晶粒组织细小、均匀，表面细腻，针孔数≤15个/inch2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）熔炼
采用以下重量百分比的组分进行熔炼：12～13%的Si，38～48%的Fe，≤3%的Cu，≤3%的Ti，≤0.9%的Mn，≤0.9%的Mg，≤3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、重熔用高铁铝锭、铝-硅中间合金混合熔炼，以便得到极薄铝箔生产用熔液；混合熔炼在熔炼炉采用二次精炼工艺，精炼温度为735-745℃，精炼时间为3-5min；之后在保温炉采用一次精炼工艺；
（2）铸轧
将所得熔液进行铸轧，铸轧的前箱温度为701±3摄氏度，铸轧区长度为65-68mm，铸轧速度为950-1000mm/min，轧制力为7399-7840 KN，铝液液面波动偏差为±1mm，冷却水温度为35-42摄氏度，获得6.0±0.2mm厚度的铸轧坯料；
（3）冷轧
将所得铸轧坯料进行冷轧，的开卷张力控制在18-25/mm2，卷取张力为25-35N/mm2，轧制速度采用分段式提速，第一阶段500-600m/min，第二阶段800-1000mm/min，第三阶段控制在1000-1500m/min，从而将6.0±0.2mm厚度铸轧坯料轧制成0.55-0.57mm厚度的冷轧坯料，接着进行退火处理，以获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚，进行切边处理；
（4）中轧
将经切边处理完成的冷轧坯料进行中轧，轧制速度控制在500-700m/min，开卷张力和卷取张力均为50-60N/mm2，轧制力为2000-2400KN，轧制成品厚度为0.016-0.018mm；之后进行双合轧制，双合轧制的开卷张力为1.6-1.8kg/mm2，双合油流量设定为0.7-0.9ml/m2，张力梯度为8%；
（5）箔轧
将经双合轧制的冷轧坯料进行箔轧，采用无辊缝轧制，轧制速度控制在800-900m/min，开卷张力控制在60-65N/mm2，卷取张力为50-60N/mm2，制备出0.004-0.0045mm厚度的极薄铝箔；
（6）分切
将获得的极薄铝箔进行分切，分切速度控制在500-600m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，分切至相应规格。
2.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述Si的重量百分比为12%。
3.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述Fe 重量百分比为40%。
4.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，精炼温度为740℃，精炼时间为4min。
5.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，铸的前箱温度为700摄氏度，铸轧区长度为66mm，铸轧速度为980mm/min，冷却水温度控制为38摄氏度。
6.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，冷轧的开卷张力控制在20N/㎜2，卷取张力为30N/㎜2。
7.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，中轧的轧制速度控制在600m/min，开卷张力和卷取张力均为55N/mm2，轧制力为2200KN；双合轧制的开卷张力为1.7kg/mm2，双合油流量设定为0.8ml/m2，张力梯度为8%。
8.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（5）中，箔轧的轧制速度控制在880m/min，开卷张力控制在62N/㎜2，卷取张力为55N/mm2。
9.根据权利要求1所述电解铝液铸轧生产极薄铝箔的方法，其特征在于：所述步骤（6）中，分切的速度控制在550m/min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109439974A (zh) * 2018-12-19 2019-03-08 东北大学 一种高硅铝合金薄板制备工艺
CN112605121A (zh) * 2020-12-30 2021-04-06 郑州金辉新能源电子材料有限公司 一种pcb板用铜铝复合箔及其制备工艺
CN115634931A (zh) * 2022-10-24 2023-01-24 西南铝业（集团）有限责任公司 一种超薄、超宽花纹板轧制工艺

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