CN111957743B - 一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法，主要包括粗轧（第1/2道次）→中轧（第3道次）→合卷→中间低温退火→精轧→分切→退火→包装，其最终的工艺一方面有效解决了超宽铝箔在厚度减薄至0.0053mm时铝箔出现针孔超标的现象，另一方面攻克了随着铝箔宽度不断增加、铝箔厚度不断减薄，铝箔板型不易控制，铝箔在宽度方向上会出现松紧不一，严重时会造成铝箔起皱的技术难题。实现了超宽超薄铝箔的批量生产，生产的超宽超薄铝箔与现有超宽超薄铝箔相比，针孔≤800个/m2，抗拉强度性能75～90MPa，刷水A。生产的最大表面积铝箔规格能达到0.0053×1880mm，铝箔越宽越薄能够有效降低制造成本，同时客户在使用时也降低了采购成本。
Description
技术领域
本发明属于铝箔生产技术领域，具体涉及一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法。
背景技术
铝箔特殊的物理性能以及质轻、密闭和包覆性好等一系列特性，使其在散热器、包装、电气和建筑等领域获得了广泛应用，成为经济发展和人们日常生活不可或缺的产品。近年来，伴随着我国铝加工行业的技术装备进步，铝箔加工企业规模扩大，生产成本降低，产品质量和档次提高，使铝箔的应用领域不断扩展，中国已成为第二大铝箔消费国。
低针孔超宽超薄铝箔具有厚度薄、幅宽宽、针孔少等特性，因此，同等铝箔重量下其面积最大，不仅能够节约制造成本，还能为客户降低生产成本。目前，国内现有工艺能够生产的最大表面积铝箔规格为0.0053×1650mm（厚度×宽度）。按照世界目前铝箔轧机的装机水平（轧机宽度2100mm，铝箔可轧制宽度1920mm）来看，在现有工艺的条件下该规格已经接近极限。如此宽度的超薄铝箔对板形平整度要求非常高，同时对轧制润滑、铝箔变形失稳方面需要做大量研究。
铝箔针孔是指穿透铝箔表面形成的小孔洞，这个孔洞的直径为0.1～0.2mm，针孔直径比铝箔厚度高出很多，因此铝箔越薄，针孔会越多。现有工艺制备超宽铝箔时在厚度不断减薄至0.0053mm时，铝箔不可避免地出现针孔超标现象。另外，随着铝箔宽度不断增加，铝箔厚度不断减薄，铝箔板型（平直度）越来越难以控制，铝箔在宽度方向上会出现松紧不一，频繁发生铝箔断带、起皱（铝箔过松出产生褶皱）现象。而板型不良的铝箔和起皱的铝箔客户是不能使用的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中超宽铝箔在厚度减薄至0.0053mm时铝箔出现针孔超标现象以及铝箔板型不易控制的技术问题，提供一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：对轧机各水、风、泵、点、阀以及二氧化碳灭火系统进行检查，确保无误后开机；
步骤2：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过轧机辊缝至卷取机套筒上缠好；
步骤3：在轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数：道次厚度：0.1mm，轧制力：1241KN，轧制速度：500m/min，开卷张力：40Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%；
步骤4：关闭辊缝，轧辊将坯料压住，开卷机和卷取机使得铝卷产生张力，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型目视平整后，点击升速；
步骤5：铝箔升速至设定厚度后，设备根据之前输入的轧制控制参数进入自动控制状态；
步骤6：操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤7：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述一道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数：道次厚度：0.035mm，轧制力：2002KN，轧制速度：480m/min，开卷张力：42Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%，进行二道次粗轧生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤8：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述二道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入三道次中扎控制参数：道次厚度：0.013mm，轧制力：2177KN，轧制速度：830m/min，开卷张力：43Mpa，卷取张力：45Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.12Ra，轧辊凸度：0.042mm，轧制油醇含量：4%，轧制油脂含量：4%，进行三道次中扎生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤9：将三道次中扎生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，合卷后进行边部剪切；
步骤10：将合卷完毕的铝箔放入退火炉中进行中间低温退火，退火工艺如下：一次全功率升温至180°C，保温12h，半松炉门放置24h；
步骤11：将退火完毕的铝箔运送至精轧机，重复上述三道次中扎生产步骤进行成品轧制，成品轧制控制参数如下：道次厚度：0.0053mm，轧制力：3000KN，轧制速度：1000m/min，开卷张力：52Mpa，卷取张力：65Mpa，目标板型：15 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.05Ra，轧辊凸度：0.056mm，轧制油醇含量：2%，轧制油脂含量：4%；
步骤12：将轧制完毕的铝箔到分切机进行分切；
步骤13：将分切完毕的铝箔进行成品退火，退火完毕后进行包装。
进一步地，所述步骤9中合卷工艺参数为：设定开卷张力为35KN，合卷速度为700m/min，接触辊压力为2.1bar。
进一步地，所述步骤12中分切具体生产工艺为：分切速度控制在400-500m/min；上下卷取张力控制在45MPa，张力梯度为20%；上下压辊压力为1.3N/m，上下接触辊压力为2.0N/m，上下卷取压力梯度为100%。
进一步地，所述步骤13中成品退火工艺如下：在升温阶段，升温速率为2°C ～ 5°C/小时，在保温阶段，保温温度为180 °C～ 190°C，保温时间为30 ～ 50小时，在降温阶段，降温速率为0. 5°C ～4°C /小时。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明的低针孔超宽超薄铝箔制备方法主要包括粗轧（第1/2道次）→中轧（第3道次）→合卷→中间低温退火→精轧→分切→退火→包装，相比现有工艺，其关键生产步骤进行了大的优化和调整，并通过分析研究超宽超薄铝箔轧制过程中工艺因素对铝箔质量的影响规律，分析轧制过程中轧制速度、轧辊的表面粗糙度、轧制油的温度和流量以及压下量等工艺因素和铝箔板形变化规律，对各道次的轧制力、轧制速度、开卷张力、卷取张力、弯辊、VC、油温、油压、流量、轧辊粗糙度、轧辊凸度、轧制油醇含量、轧制油脂含量等轧制工艺参数以及中间低温退后等其他步骤的工艺参数现场数据采集并进行了反复创造性研究确定，其最终的工艺一方面有效解决了超宽铝箔在厚度减薄至0.0053mm时铝箔出现针孔超标的现象，另一方面攻克了随着铝箔宽度不断增加、铝箔厚度不断减薄，铝箔板型不易控制，铝箔在宽度方向上会出现松紧不一，严重时会造成铝箔起皱的技术难题。实现了超宽超薄铝箔的批量生产，生产的超宽超薄铝箔与现有超宽超薄铝箔相比，针孔≤800个/m2（GB/T3019-2010 针孔与客户沟通为准（常规为5000～10000）），抗拉强度性能75～90MPa（GB/T3019-2010抗拉强度性能45～90MPa），刷水A（GB/T3019-2010刷水A），且同样的重量下，可使用长度更长，宽度更宽，选择余地更强。生产的最大表面积铝箔规格能达到0.0053×1880mm，铝箔越宽越薄能够有效降低制造成本，同时客户在使用时也降低了采购成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：对轧机各水、风、泵、点、阀以及二氧化碳灭火系统进行检查，确保无误后开机。
步骤2：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过轧机辊缝至卷取机套筒上缠好。
步骤3：在轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数：道次厚度：0.1mm，轧制力：1241KN，轧制速度：500m/min，开卷张力：40Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%。
步骤4：关闭辊缝，轧辊将坯料压住，开卷机和卷取机使得铝卷产生张力，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型目视平整后，点击升速。
步骤5：铝箔升速至设定厚度后，设备根据之前输入的轧制控制参数进入自动控制状态。
步骤6：操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查。
步骤7：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述一道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数：道次厚度：0.035mm，轧制力：2002KN，轧制速度：480m/min，开卷张力：42Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%，进行二道次粗轧生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查。
步骤8：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述二道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入三道次中扎控制参数：道次厚度：0.013mm，轧制力：2177KN，轧制速度：830m/min，开卷张力：43Mpa，卷取张力：45Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.12Ra，轧辊凸度：0.042mm，轧制油醇含量：4%，轧制油脂含量：4%，进行三道次中扎生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查。
步骤9：将三道次中扎生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，合卷后进行边部剪切；合卷工艺参数为：设定开卷张力为35KN，合卷速度为700m/min，接触辊压力为2.1bar。
步骤10：将合卷完毕的铝箔放入退火炉中进行中间低温退火，退火工艺如下：一次全功率升温至180°C，保温12h，半松炉门放置24h。
步骤11：将退火完毕的铝箔运送至精轧机，重复上述三道次中扎生产步骤进行成品轧制，成品轧制控制参数如下：道次厚度：0.0053mm，轧制力：3000KN，轧制速度：1000m/min，开卷张力：52Mpa，卷取张力：65Mpa，目标板型：15 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.05Ra，轧辊凸度：0.056mm，轧制油醇含量：2%，轧制油脂含量：4%。
步骤12：将轧制完毕的铝箔到分切机进行分切，分切具体生产工艺为：分切速度控制在450m/min；上下卷取张力控制在45MPa，张力梯度为20%；上下压辊压力为1.3N/m，上下接触辊压力为2.0N/m，上下卷取压力梯度为100%。
步骤13：将分切完毕的铝箔进行成品退火，成品退火工艺如下：在升温阶段，升温速率为3°C /小时，在保温阶段，保温温度为185 °C，保温时间为40小时，在降温阶段，降温速率为2°C /小时；退火完毕后进行包装。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于步骤12和步骤13的工艺参数不同，具体为：步骤12：将轧制完毕的铝箔到分切机进行分切，分切具体生产工艺为：分切速度控制在400m/min；上下卷取张力控制在45MPa，张力梯度为20%；上下压辊压力为1.3N/m，上下接触辊压力为2.0N/m，上下卷取压力梯度为100%。
步骤13：将分切完毕的铝箔进行成品退火，成品退火工艺如下：在升温阶段，升温速率为2°C/小时，在保温阶段，保温温度为180 °C，保温时间为 50小时，在降温阶段，降温速率为0. 5°C/小时；退火完毕后进行包装。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于步骤12和步骤13的工艺参数不同，具体为：步骤12：将轧制完毕的铝箔到分切机进行分切，分切具体生产工艺为：分切速度控制在500m/min；上下卷取张力控制在45MPa，张力梯度为20%；上下压辊压力为1.3N/m，上下接触辊压力为2.0N/m，上下卷取压力梯度为100%。
步骤13：将分切完毕的铝箔进行成品退火，成品退火工艺如下：在升温阶段，升温速率为 5°C /小时，在保温阶段，保温温度为 190°C，保温时间为30 小时，在降温阶段，降温速率为4°C /小时；退火完毕后进行包装。
对比试验1
试验目的：轧辊粗糙度和轧辊凸度变化，目测对轧制板型与升速打滑的影响。
试验方法：设置三组试验，除了各道次轧辊粗糙度和轧辊凸度，其他工艺步骤以及各步骤工艺参数均与本发明相同，调整各道次轧辊粗糙度和轧辊凸度，观察对轧制板型与升速打滑的影响。
试验结果：上述对比试验说明，试验b（本发明）所制备的轧制板型良好，升速过程中不容易出现打滑现象。说明试验b（本发明）变形区的润滑效果最好。
对比试验2
试验目的：各道次厚度对铝箔针孔数量的影响。
试验方法：设置三组试验，除了各道次厚度，其他工艺步骤以及各步骤工艺参数均与本发明相同，调整各道次厚度，观察对铝箔针孔数量的影响。
试验结果：上述对比试验说明，增加前道次加工率能够降低铝箔成品道次的针孔数量。因此，在考虑板型的同时，前三道次压下量的分配要尽可能的增加，以一道次厚度/二道次厚度/三道次厚度/精轧厚度设置为0.1mm/0.035mm/0.013mm/0.0053mm能在保证板型的情况下减少铝箔针孔数量。
对比试验3
试验目的：中间低温退火温度对成品针孔数量及板型的影响。
试验方法：设置六组试验，除了中间低温退火温度，其他工艺步骤以及各步骤工艺参数均与本发明相同，调整中间低温退火温度，观察对成品针孔数量及板型的影响。
试验结果：上述对比试验说明，随着中间低温退火温度的不断升高，针孔数量不断减少，至180°C左右降低最为明显。随着退火温度的不断升高铝箔板型不断变好，但是温度达到190°C时由于铝箔过软，板型急剧恶化。综合分析，将中间低温退火温度定为180°C。
Claims (1)
1.一种低针孔超宽超薄铝箔制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：对轧机各水、风、泵、点、阀以及二氧化碳灭火系统进行检查，确保无误后开机；
步骤2：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过轧机辊缝至卷取机套筒上缠好；
步骤3：在轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数：道次厚度：0.1mm，轧制力：1241KN，轧制速度：500m/min，开卷张力：40Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%；
步骤4：关闭辊缝，轧辊将坯料压住，开卷机和卷取机使得铝卷产生张力，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型目视平整后，点击升速；
步骤5：铝箔升速至设定厚度后，设备根据之前输入的轧制控制参数进入自动控制状态；
步骤6：操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤7：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述一道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数：道次厚度：0.035mm，轧制力：2002KN，轧制速度：480m/min，开卷张力：42Mpa，卷取张力：40Mpa，目标板型：14 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：40°C，油压：6bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.24Ra，轧辊凸度：0.032mm，轧制油醇含量：6%，轧制油脂含量：6%，进行二道次粗轧生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤8：检查完毕后将该道次生产的铝箔重复上述二道次粗轧生产步骤，并在轧机参数面板上输入三道次中扎控制参数：道次厚度：0.013mm，轧制力：2177KN，轧制速度：830m/min，开卷张力：43Mpa，卷取张力：45Mpa，目标板型：14I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.12Ra，轧辊凸度：0.042mm，轧制油醇含量：4%，轧制油脂含量：4%，进行三道次中扎生产，操作人员对该道次生产完毕的铝箔进行检查；
步骤9：将三道次中扎生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，合卷工艺参数为：设定开卷张力为35KN，合卷速度为700m/min，接触辊压力为2.1bar；合卷后进行边部剪切；
步骤10：将合卷完毕的铝箔放入退火炉中进行中间低温退火，退火工艺如下：一次全功率升温至180°C，保温12h，半松炉门放置24h；
步骤11：将退火完毕的铝箔运送至精轧机，重复上述三道次中扎生产步骤进行成品轧制，成品轧制控制参数如下：道次厚度：0.0053mm，轧制力：3000KN，轧制速度：1000m/min，开卷张力：52Mpa，卷取张力：65Mpa，目标板型：15 I，弯辊：-10～10%，VC：0～30%，油温：45°C，油压：5bar，流量：60%，轧辊粗糙度：0.05Ra，轧辊凸度：0.056mm，轧制油醇含量：2%，轧制油脂含量：4%；
步骤12：将轧制完毕的铝箔到分切机进行分切，分切具体生产工艺为：分切速度控制在400-500m/min；上下卷取张力控制在45MPa，张力梯度为20%；上下压辊压力为1.3N/m，上下接触辊压力为2.0N/m，上下卷取压力梯度为100%；
步骤13：将分切完毕的铝箔进行成品退火，成品退火工艺如下：在升温阶段，升温速率为2°C ～ 5°C /小时，在保温阶段，保温温度为180 °C～ 190°C，保温时间为30 ～ 50小时，在降温阶段，降温速率为0. 5°C ～4°C /小时；退火完毕后进行包装。
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