CN111014295B - 一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺。一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，采用单机架四辊可逆热轧机组对厚板锭进行热轧轧制，通过控制板锭咬入速度、轧制方法和速度、弯辊控制；其中，在轧制初期阶段，所述的板锭咬入速度为60m/min；所述的轧制时采用大压下率，单道次压下率达到50‑70％；所述的轧制时的轧制速度为60‑120m/min；所述的轧制时的弯辊控制为：热轧加工变形率在0‑90％之间，弯辊采用平衡轧制；热轧加工变形率在90％‑95％之间，弯辊采用负弯10％‑20％轧制；热轧加工变形率在95％‑97％，弯辊采用负弯20％‑30％轧制，热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％‑50％轧制。本发明所述的一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，实现了采用单机架四辊可逆热轧机组对厚板锭进行稳定生产。

Description

一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺

技术领域

本发明属于铝箔加工的技术领域，具体涉及一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺。

背景技术

随着铝电解电容器的发展、进步，特别是新能源汽车的推广，高性能铝电解电容器的需求日益增长。在生产电容器用高纯电子铝箔时，随着所使用铸造板锭的不断增大、增厚(由200mm增大至550-650mm)，会出现轧后板锭中部组织与上下表面组织出现差异性，形成夹心的状态，上下面晶粒尺寸小，中心处晶粒尺寸明显偏大，导致生产出的电解电容器用铝箔性能不稳定，出现粗大晶粒现象，客户使用后出现容量偏低、比容散差大、折弯低等性能不良的问题。

目前电解电容器铝箔采用单机架四辊可逆热轧机组生产过程中，因轧制咬入、板型、润滑等原因，不能采用单道次大加工率进行生产，从而轧制后内部组织出现“夹层”现象导致电解电容器铝箔晶粒组织不一致，最终导致铝电解电容器容量不稳定。故目前国内基本采用厚度为450mm左右，单块板锭重量为6T左右的板锭进行生产，这种板锭在实际生产过程中存在成品率低、生产效率低问题；为进一步提高生产效率及成品率，最简单及最经济的方法是增大单块板锭重量，但是又存在轧制咬入、板型、润滑等原因，不能采用单道次大加工率进行生产。

故针对该问题，需采用一些手段，保证轧制生产可行的基础上采用大压下率，确保板锭在热轧轧制时尽可能的使表层变形与芯层变形一致，从而获得组织均匀、性能稳定的电子铝箔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，以目前国内最普通单机架双卷取四辊可逆热轧机组为核心，在热轧工序采用大压下量的生产工艺，稳定生产电解电容器用铝箔的热轧轧制。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，采用单机架四辊可逆热轧机组对厚板锭进行热轧轧制，通过控制板锭咬入速度、轧制方法和速度、弯辊控制；

其中，在轧制初期阶段，所述的板锭咬入速度为60m/min；

所述的轧制时采用大压下率的轧制方法，单道次压下率达到50-70％；

所述的轧制时的轧制速度为60-120m/min；

所述的轧制时的弯辊控制为：热轧加工变形率在0-90％之间，弯辊采用平衡轧制；热轧加工变形率在90％-95％之间，弯辊采用负弯10％-20％轧制；热轧加工变形率在95％-97％之间，弯辊采用负弯20％-30％轧制；热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％-50％轧制。

进一步的，所述的厚板锭的厚度为520mm，重8.8吨。

再进一步的，所述的厚板锭采用13道次轧制。

进一步的，在电解电容器用铝箔热轧轧制时，在轧制初期采用低速轧制，在轧制中期轧制速度为80-90m/min，在轧制后期轧制速度为130-150m/min。

再进一步的，所述的轧制初期为1-6道次；

所述的轧制中期为7-10道次；

所述的轧制后期为11-13道次。

再进一步的，所述的低速轧制的速度为60m/min。

进一步的，所述的在轧制初期阶段，板锭咬入时不开启润滑油。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明在现有的单机架四辊可逆热轧机组基础上，实现单块板锭厚度520mm，重量8.8T的板锭的轧制，开发相应大加工率的轧制工艺。这种热轧轧制工艺的立足点采用单道次大加工率，为保证电解容器用铝箔在该大加工率下进行稳定生产而配套开发的相关弯辊控制，咬入速度、轧制速度、工艺润滑等工艺。

附图说明

图1为实施例1加工后的产品和采用热轧常规工艺的产品放大后的组织结构；

图2为采用热轧常规工艺处理后的产品的立方织构图；

图3为采用本实施例加工后的产品的立方织构图。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

在详细阐述本发明一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺之前，有必要对本发明中提及的方法等做进一步说明，以达到更好的效果。

本发明主要阐述了一种能够满足电解电容器用铝在热轧生产工艺，主要介绍了电解电容器用铝箔在热轧采用大压下量生产过程中，为确保大压下量的正常生产，铸锭在热轧轧制时对板锭的咬入方式、板形控制、道次温度等进行有效控制得到稳定可靠的铝电解电容器产品。这种生产方法简单，可适用于国内所有类型的铝加工单机架热轧设备的工业化生产，生产成本低、实用性广泛，生产及控制难度低，综合经济效益明显。

为得到大板锭条件下的均匀细小热轧组织，在板锭热轧轧制时对板锭的咬入方式、板形控制、道次温度等进行有效控制，使厚板锭在热轧能够稳定、连续的轧制，具体而言，主要有以下几点：

(1)针对厚板锭轧制后内部组织出现“夹层”现象，在板锭热轧轧制时采取大压下率，使轧制时的剪切力将晶粒破碎、细化中部组织，在保证不出现过大载荷影响表面质量及几何尺寸的情况下使整个板锭的晶粒尺寸最终一致且细小。

520mm板锭采用13道次轧制，尤其是在特定道次，在满足设备正常生产的条件下单道次压下率达到50-70％，是板锭晶粒尺寸最大化的破碎及均匀。

(2)因电解电容器用铝箔热轧轧制时存在动态再结晶现象，为保证电解电容器用铝箔热轧组织的细小、均匀性，在电解电容器用铝箔热轧轧制时，轧制速度需保证在一定范围(60-120m/min)，过慢的轧制速度会导致轧制的不连续性，过快的轧制速度会导致料温偏高，内部Fe、Si等元素偏聚、过早析出，导致客户使用时出现发孔不均匀现象。

在初期轧制(1-6道次)过程中因板锭较厚，长度较短，板锭自身温度较高，采用低速即60m/min轧制；在轧制中期(7-10道次)，结合料温、板型、生产效率等综合原因，采用80-90m/min；在轧制后期(11-13道次)，需要保证特定的料温，速度提升到130-150m/min。总体原则：在满足设备正常生产的条件下，通过控制轧制速度，防止内部Fe、Si等元素偏聚、过早析出，最终确保客户在电化学腐蚀加工过程中发孔均匀一致。

(3)在轧制初期阶段，因板锭较厚，采取大压下量时，在变形区内摩擦角小于咬入角，难以咬入，故在本工艺中，采取辊道提前升速、通过将板锭咬入速度提高到60m/min方法进行咬入，并在咬入时不开启润滑液，通过本方案，有效的改善了厚板锭的咬入问题。

(4)在板锭轧制过程中，因采取大压下率，会导致轧制力偏大、物料板形出现异常，表现为凸度、楔形率较大，造成后续生产时出现边浪、中浪等影响轧制的现象，故针对此现象，摸索处一套弯辊使用方式，热轧加工变形率在0-90％之间，弯辊采用平衡轧制，热轧加工变形率在90％-95％之间，弯辊采用负弯10％-20％轧制，95％-97％之间，弯辊采用负弯20％-30％轧制，热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％-50％轧制。

在了解了上述方法等之后，下面将结合具体实施例对本发明一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺做进一步的详细介绍：

本发明主要阐述了一种铝电解电容器用铝箔以国内常规的单机架热轧机所进行热轧轧制生产工艺，针对厚板锭常规轧制后内部组织出现“夹层”现象，在板锭热轧轧制时采取大压下率，使轧制时的剪切力将晶粒破碎、细化中部组织，从而得到电解电容器用铝箔在热轧生产过程中均匀细小热轧组织，为确保大压下量的工艺在热轧稳定生产，在板锭热轧轧制时对板锭的咬入方式、板形控制、道次温度等进行有效控制，使厚板锭在热轧能够稳定、连续的轧制，最终得到组织均匀，立方织构含量高95％的电解电容器用铝箔。

本发明的技术方案为：

设备要求：国内普通立推炉及铝板带单机架四辊可逆热轧机组。

具体操作步骤如下：

(1)针对厚板锭轧制后内部组织出现“夹层”现象，在板锭热轧轧制时采取大压下率，单道次的压下率均在50-70％之间进行设定。

(2)因电解电容器用铝箔热轧轧制时存在动态再结晶现象，轧制速度需保证在一定范围(60-150m/min)。

(3)在厚板锭阶段时，工艺设定需采取辊道提前升速、通过将板锭咬入速度提高到60m/min方法进行咬入，并在咬入时操作人员对工艺润滑进行控制，确保轧制过程中咬入正常。

(4)在采取大压下率时，针对板型控制，开发热轧弯辊轧制工艺，热轧加工变形率在0-90％之间，弯辊采用平衡轧制，热轧加工变形率在90％-95％之间，弯辊采用负弯10％-20％轧制，95％-97％之间，弯辊采用负弯20％-30％轧制，热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％-50％轧制。及工艺润滑尺寸分布、流量压力控制的方法进行控制。

优选的，所述的厚板锭的厚度为520mm，重8.8吨。

优选的，所述的厚板锭采用13道次轧制。

优选的，在电解电容器用铝箔热轧轧制时，在轧制初期采用低速轧制，在轧制中期轧制速度为80-90m/min，在轧制后期轧制速度为130-150m/min。

进一步优选的，所述的轧制初期为1-6道次；

所述的轧制中期为7-10道次；

所述的轧制后期为11-13道次。

所述的低速轧制的速度为60m/min。

优选的，所述的在轧制初期阶段，板锭咬入时不开启润滑油。

产品质量：采用该方法轧制的电解电容器用铝箔热轧产品，组织细化，均匀性得到明显提升。

实施例1.

采用国内普通立推炉及铝板带单机架四辊可逆热轧机组对重量为8.8T、厚520mm的板锭进行轧制，采用13道次轧制。

具体操作步骤如下：

(1)道次加工工艺：对厚板锭轧制后内部组织出现“夹层”现象，在板锭热轧轧制时采取大压下率，使轧制时的剪切力将晶粒破碎、细化中部组织，每道次的压下率均在50％-70％之间，在保证不出现过大载荷影响表面质量的情况下使整个板锭的最终一致且细小。

(2)轧制初期阶段，因板锭较厚，在变形区内摩擦角小于咬入角，难以咬入，故在本工艺中，采取辊道提前升速、通过将板锭咬入速度提高到60m/min方法进行咬入，并在咬入时不开启润滑液。

(3)轧制速度：在电解电容器用铝箔热轧轧制时，在轧制初期(1-6道次)采用低速轧制(60m/min)，在轧制中期(7-10道次)轧制速度为80-90m/min，在轧制后期(11-13道次)轧制速度为130-150m/min。

(4)采取大压下率时，板型控制方法：在单道次大加工率下，确保板型一致性，采用弯辊控制方式热轧加工变形率在0-90％之间，弯辊采用平衡轧制，热轧加工变形率在90％-95％之间，弯辊采用负弯10％-20％轧制，95％-97％之间，弯辊采用负弯20％-30％轧制，热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％-50％轧制。

本实施例已运行一段时间，生产稳定，轧制过程中已避免了“夹心”情况，生产的铝箔质量好。

本实施例加工后的产品和采用热轧常规工艺加工后的产品放大后的组织结构如图1所示，左图采用的为热轧常规工艺，由图采用的为本实施例。由图1可知，采用该方法轧制的电解电容器用铝箔热轧产品，组织细化，均匀性得到明显提升。

对本实施例加工后的产品和采用热轧常规工艺加工后的产品进行立方织构含量进行检测。采用热轧常规工艺加工后的产品的立方织构为94，本实施例加工后的产品的立方织构为98。图2为采用热轧常规工艺处理后的产品的立方织构图，图3为采用本实施例加工后的产品的立方织构图。图中白色点为非立方织构，越少越均匀，说明立方织构越好。由图2-3可知，采用本发明工艺处理后的产品的立方织构更好。说明采用该方法后，所生产的电解电容器用铝箔成品的组织均匀性得到明显提升，即采用该工艺生产的电解电容器用铝箔，组织均匀，立方织构含量高，可达95％以上，客户使用后所得容量较高。

本发明详细介绍了一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，以目前国内最普通单机架双卷取四辊可逆热轧机组为核心，在热轧工序采用大压下量的生产工艺，稳定生产电解电容器用铝箔的热轧轧制。

本发明在板锭轧制过程中，实现单道次加工率50％-70％,提高组织均匀性。在热轧采用大压下量生产过程中，通过速度，咬入方法，操作方式，板型控制等工艺的开发，确保热轧在大压下量的基础上正常生产，保证电解电容器用铝箔热轧组织的细小、均匀性，实现了在单机架四辊可逆热轧机组对重量为8.8T，厚度为520mm的大板锭进行稳定生产。且本发明的热轧工艺可适用于国内所有类型的铝加工单机架热轧设备的工业化生产，生产成本低、实用性广泛，综合经济效益明显。

本发明阐述了一种能够满足电解电容器用铝在热轧生产工艺，主要介绍了电解电容器用铝箔在热轧采用大压下量生产过程中，为确保大压下量的正常生产，铸锭在热轧轧制时对板锭的咬入方式、板形控制、道次温度等进行有效控制得到稳定可靠的铝电解电容器产品。这种生产方法简单，可适用于国内所有类型的铝加工单机架热轧设备的工业化生产，生产成本低、实用性广泛，生产及控制难度低，综合经济效益明显。

以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电解电容器用铝箔的热轧生产工艺，其特征在于，采用单机架四辊可逆热轧机组对厚板锭进行热轧轧制，通过控制板锭咬入速度、轧制方法、轧制速度以及弯辊控制进行轧制控制；

其中，在轧制初期阶段，所述的板锭咬入速度为60m/min；

轧制时所述的轧制方法采用大压下率，单道次压下率达到50-70％；

轧制时的所述轧制速度为60-120m/min；

轧制时的所述弯辊控制为：热轧加工变形率在0-90％之间，弯辊采用平衡轧制；热轧加工变形率在90％-95％之间，弯辊采用负弯10％-20％轧制；热轧加工变形率在95％-97％之间，弯辊采用负弯20％-30％轧制；热轧加工变形率97％以上时，弯辊采用负弯30％-50％轧制。

2.根据权利要求1所述的热轧生产工艺，其特征在于，

所述的厚板锭的厚度为520mm，重8.8吨。

3.根据权利要求2所述的热轧生产工艺，其特征在于，

所述的厚板锭采用13道次轧制。

4.根据权利要求1所述的热轧生产工艺，其特征在于，

在电解电容器用铝箔热轧轧制时，在轧制初期采用低速轧制，在轧制中期轧制速度为80-90m/min，在轧制后期轧制速度为130-150m/min。

5.根据权利要求4所述的热轧生产工艺，其特征在于，

所述的轧制初期为1-6道次；

所述的轧制中期为7-10道次；

所述的轧制后期为11-13道次。

6.根据权利要求4所述的热轧生产工艺，其特征在于，

所述的低速轧制的速度为60m/min。

7.根据权利要求1所述的热轧生产工艺，其特征在于，

所述的在轧制初期阶段，板锭咬入时不开启润滑油。

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