CN113061785A - 一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,所述装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe0.20‑0.23%、Si0.06‑0.08%、Ti0.04‑0.05%、Mn0.01%、Cu0.01%、Mg0.01%、Zn0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60%,所述生产方法包括熔炼、精炼、连铸、连轧、冷轧步骤,(1)采用连铸连轧技术,连铸机铸造速度最高可达7.8m/min,连铸机出来通过夹送辊直接进入MINO三机架连轧机轧制成6.0mm厚度的装饰带材坯料,生产效率较高,同时出口厚度比传统铸轧机厚度更薄,减少了后续冷轧轧制道次,进一步提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金生产制备方法,具体涉及一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法。
背景技术
1060铝合金含铝量≥99.6%,为工业纯铝,具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性,广泛应用于化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等;随着相关行业的发展,1060铝合金板材的需求量越来越大,目前国内外生产1060铝合金板材以热轧供坯方式生产1060铝合金为主,以铸轧供坯为辅,相关技术已经成熟,但热轧供坯工艺存在工艺流程长、高成本、高能耗等缺点,铸轧供坯虽然相对热轧供坯生产成品低,但是生产效率低,大批量生产,占用场地大。而连铸连轧是把连铸和连轧两个工艺接连在一起的轧制工艺,所采用的设备是美国哈兹列特连铸连轧机,先将铝合金液注入连铸机中铸出坯料,然后直接由三连轧机对其进行轧制,能生产6.0mm厚度的连铸连轧坯,相比于传统的板锭热轧以及铸轧的生产工艺,占地面积小,生产投入低,效率高,组织性能良好,具有明显的经济效益和社会效益;
目前哈兹列特工艺在我国应用极少,生产工艺技术还不成熟,生产复杂合金及较宽板带材时有一定难度,连铸时容易形成表面偏析和孔洞等铸造缺陷,因此,亟需开发一种用连铸连轧装饰带材的生产方法,突破高速生产高性能装饰带材的瓶颈问题,为大规模生产装饰带材提供技术支撑。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足,提供一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,所述装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe0.20-0.23%、Si 0.06-0.08%、Ti 0.04-0.05%、Mn 0.01%、Cu 0.01%、Mg 0.01%、Zn 0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60%,所述生产方法包括如下步骤:
①、熔炼:采用质量分数分别为80%的电解铝液和20%的固体料作为合金配料,先加入固体料,再加入电解铝液,升温至680-700℃进行电磁搅拌,得到铝合金液;
②、精炼:将铝合金液进行二次精炼;一次精炼:将步骤①中的铝合金液升温至715-735℃,加入一次精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼完毕后扒渣,扒渣后取样检测,根据检测结果进行合金配比,再次扒渣后倒入保温炉;二次精炼:将一次精炼后的铝合金液继续升温至740±5℃,采用二次精炼剂进行精炼;
③、连铸:通过连铸机将精炼后的铝合金液连铸为连铸坯,连铸前及开机20min后,在前箱位置分别测氢一次,氢含量小于0.12ml/100gAl;连铸坯尺寸为19mm×1280mm×L;
④、连轧:将连铸坯通过轧机轧制成尺寸为6.0mm×1280mm的板带,轧制道次为19mm→11.0mm→8.0mm→6.0mm。
⑤、冷轧:将连轧后的板带通过冷轧机进一步轧制,轧制道次为:6.0mm-4.0mm-2.0mm-1.2mm-0.7mm-0.42mm-0.24mm。
优选地,步骤②和步骤③之间还包括除气箱在线除气和双级深床过滤装置净化熔体工序;其中,除气箱采用SINF除气装置,并且在入口添加钛丝用来细化晶粒,钛丝为5Ti1B。
优选地,步骤①中,固体料包括铝锭和自产1060铝合金废料。
优选地,步骤②中,一次精炼剂和二次精炼剂分别为颗粒精炼剂和混合气体精炼剂,其中,混合气体精炼剂为氩气和氯气的混合气体,氩气用量为8.5m3/h,氯气用量为1.5m3/h。
优选地,步骤③中,所述连铸机为哈兹列特连铸机,采用HC型钢带、SL铸嘴;石墨喷涂系统在铸造前半小时进行喷涂一次,铸造过程中,板带边部出现裂口需进行喷涂;铸造前半小时启动钢刷对钢带进行清理,随后将钢带喷涂改为预喷涂模式,对钢带进行预喷涂;连铸时前箱铝液温度控制为696±3℃,铸造冷却水温为32±3℃,铸造区模腔的长度为2700mm,铸造速度为7.8m/min,铸机出口板带边部温度为570±10℃,中间温度为510±10℃。
优选地,步骤④中,所述轧机采用MINO三机架连轧机,连轧的工艺流程:确认开机—设置参数—模拟生产—轧机信号发送至铸机—铸造开始—连铸坯切头—3机架连轧机穿带咬入—卷取成功—建立轧制条件—控制板型—进行正常轧制;其中,终轧温度为90-120℃,卷径为2000-2500mm。
有益效果:
(1)采用连铸连轧技术,连铸机铸造速度最高可达7.8m/min,连铸机出来通过夹送辊直接进入MINO三机架连轧机轧制成6.0mm厚度的装饰带材坯料,生产效率较高,同时出口厚度比传统铸轧机厚度更薄,减少了后续冷轧轧制道次,进一步提高了生产效率;
(2)采用MINO三机架连轧机进行轧制,第一机架轧制温度在500℃以上,高于铝合金液的再结晶温度,属于热轧,晶粒发生了不完全再结晶,提高了金属塑性,减少了变形抗力;同时与铸轧相比较,板坯晶粒更细密;
(3)本发明解决了哈兹列特生产宽幅坯料的难题,结合ESP系统和火焰喷涂的优点配合使用,解决了钢带温度不均的难题;
综上,本发明提供了一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,解决了采用哈兹列特工艺生产1060铝合金坯料的关键技术,解决了国内该生产工艺的空白,具有较高的经济效益和实用价值。
附图说明
图1为本发明中1060铝合金连铸连轧坯的加工系统结构示意图;
图中,1-熔炼炉、2-保温炉、3-SINF除气装置、4-双级深床过滤装置、5-前箱、6-哈兹列特连铸机、7-剪切机、8-MINO三机架连轧机、9-卷取机。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,所述装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe 0.22%、Si 0.07%、Ti 0.04%、Mn 0.01%、Cu 0.01%、Mg 0.01%、Zn 0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60%,如图1所示的1060铝合金连铸连轧坯的加工系统,所述生产方法包括如下步骤:
①、熔炼:采用质量分数分别为80%的电解铝液和20%的固体料作为合金配料,先加入固体料,再加入电解铝液,升温至680-700℃进行电磁搅拌,得到铝合金液;其中,固体料包括铝锭和自产1060铝合金废料;
②、精炼:将铝合金液进行二次精炼;一次精炼:将步骤①中的铝合金液升温至715-735℃,加入颗粒精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼完毕后扒渣,扒渣后取样检测,根据检测结果进行合金配比,再次扒渣后倒入保温炉;二次精炼:将一次精炼后的铝合金液继续升温至740±5℃,采用混合气体精炼剂进行精炼,混合气体精炼剂为氩气和氯气的混合气体,氩气用量为8.5m3/h,氯气用量为1.5m3/h;
③、除气过滤:将保温后的二次精炼后的铝合金液送入SNIF除气装置去除铝液中溶解的气体,再通过双级深床过滤装置净化熔体;
④、连铸:通过连铸机将精炼后的铝合金液连铸为连铸坯,连铸坯尺寸为19mm×1280mm×L;所述连铸机为哈兹列特连铸机,连铸时前箱铝液温度控制为696±3℃,铸造冷却水温为32±3℃,铸造区模腔的长度为2700mm,铸造速度为7.8m/min,铸机出口板带边部温度为570±10℃,中间温度为510±10℃;
⑤、连轧:将连铸坯通过轧机轧制成尺寸为6.0mm×1280mm×L的板带,轧制道次为19mm→11.0mm→8.0mm→6.0mm;所述轧机采用MINO三机架连轧机,终轧温度为100℃,卷径为2000-2500mm;
⑥、冷轧:将连轧后的板带通过冷轧机进一步轧制,轧制道次为:6.0mm-4.0mm-2.0mm-1.2mm-0.7mm-0.42mm-0.24mm。
经测试,按照此工艺生产的1060坯料,力学性能为:抗拉强度σb:210MPa、延伸率δ:5.5%。
实施例2
一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,所述装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe 0.21%、Si 0.08%、Ti 0.04%、Mn 0.01%、Cu 0.01%、Mg 0.01%、Zn 0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60%,所述生产方法包括如下步骤:
①、熔炼:采用质量分数分别为80%的电解铝液和20%的固体料作为合金配料,先加入固体料,再加入电解铝液,升温至680-700℃进行电磁搅拌,得到铝合金液;其中,固体料包括铝锭和自产1060铝合金废料;
②、精炼:将铝合金液进行二次精炼;一次精炼:将步骤①中的铝合金液升温至715-735℃,加入颗粒精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼完毕后扒渣,扒渣后取样检测,根据检测结果进行合金配比,再次扒渣后倒入保温炉;二次精炼:将一次精炼后的铝合金液继续升温至740±5℃,采用混合气体精炼剂进行精炼,混合气体精炼剂为氩气和氯气的混合气体,氩气用量为8.5m3/h,氯气用量为1.5m3/h。;
③、除气过滤:将保温后的二次精炼后的铝合金液送入SNIF除气装置去除铝液中溶解的气体,再通过双级深床过滤装置净化熔体;
④、连铸:通过连铸机将精炼后的铝合金液连铸为连铸坯,连铸坯尺寸为19mm×1280mm×L;所述连铸机为哈兹列特连铸机,连铸时前箱铝液温度控制为696±3℃,铸造冷却水温为32±3℃,铸造区模腔的长度为2700mm,铸造速度为7.8m/min,铸机出口板带边部温度为570±10℃,中间温度为510±10℃;
⑤、连轧:将连铸坯通过轧机轧制成尺寸为6.0mm×1280mm×L的板带,轧制道次为19mm→11.0mm→8.0mm→6.0mm;所述轧机采用MINO三机架连轧机,终轧温度为95℃,卷径为2000-2500mm;
⑥、冷轧:将连轧后的板带通过冷轧机进一步轧制,轧制道次为:6.0mm-4.0mm-2.0mm-1.2mm-0.7mm-0.42mm-0.24mm。
经测试,按照此工艺生产的1060坯料,力学性能为:抗拉强度σb:198MPa、延伸率δ:5.1%。
实施例3
一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,所述装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe 0.23%、Si 0.07%、Ti 0.05%、Mn 0.01%、Cu 0.01%、Mg 0.01%、Zn 0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60,所述生产方法包括如下步骤:
①、熔炼:采用质量分数分别为80%的电解铝液和20%的固体料作为合金配料,先加入固体料,再加入电解铝液,升温至680-700℃进行电磁搅拌,得到铝合金液;其中,固体料包括铝锭和自产1060铝合金废料;
②、精炼:将铝合金液进行二次精炼;一次精炼:将步骤①中的铝合金液升温至715-735℃,加入颗粒精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼完毕后扒渣,扒渣后取样检测,根据检测结果进行合金配比,再次扒渣后倒入保温炉;二次精炼:将一次精炼后的铝合金液继续升温至740±5℃,采用混合气体精炼剂进行精炼,混合气体精炼剂为氩气和氯气的混合气体,氩气用量为8.5m3/h,氯气用量为1.5m3/h。;
③、除气过滤:将保温后的二次精炼后的铝合金液送入SNIF除气装置去除铝液中溶解的气体,再通过双级深床过滤装置净化熔体;
④、连铸:通过连铸机将精炼后的铝合金液连铸为连铸坯,连铸坯尺寸为19mm×1280mm×L;所述连铸机为哈兹列特连铸机,连铸时前箱铝液温度控制为696±3℃,铸造冷却水温为32±3℃,铸造区模腔的长度为2700mm,铸造速度为7.8m/min,铸机出口板带边部温度为570±10℃,中间温度为510±10℃;
⑤、连轧:将连铸坯通过轧机轧制成尺寸为6.0mm×1280mm×L的板带,轧制道次为19mm→11.0mm→8.0mm→6.0mm;所述轧机采用MINO三机架连轧机,终轧温度为120℃,卷径为2000-2500mm;
⑥、冷轧:将连轧后的板带通过冷轧机进一步轧制,轧制道次为:6.0mm-4.0mm-2.0mm-1.2mm-0.7mm-0.42mm-0.24mm。
经测试,按照此工艺生产的1060坯料,力学性能为:抗拉强度σb:195MPa、延伸率δ:4.5%。
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 (6)
1.一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,装饰带材坯料的组成成分及质量百分比为:Fe 0.20-0.23%、Si 0.06-0.08%、Ti 0.04-0.05%、Mn 0.01%、Cu0.01%、Mg 0.01%、Zn 0.01%,不可避免的杂质≤0.05%,余量为Al,其中,Al≥99.60%,所述生产方法包括如下步骤:
①、熔炼:采用质量分数分别为80%的电解铝液和20%的固体料作为合金配料,先加入固体料,再加入电解铝液,升温至680-700℃进行电磁搅拌,得到铝合金液;
②、精炼:将铝合金液进行二次精炼;一次精炼:将步骤①中的铝合金液升温至715-735℃,加入一次精炼剂进行精炼,精炼温度为720-740℃,精炼完毕后扒渣,扒渣后取样检测,根据检测结果进行合金配比,再次扒渣后倒入保温炉;二次精炼:将一次精炼后的铝合金液继续升温至740±5℃,采用二次精炼剂进行精炼;
③、连铸:通过连铸机将精炼后的铝合金液连铸为连铸坯,连铸坯尺寸为19mm×1280mm×L;
④、连轧:将连铸坯通过轧机轧制成尺寸为6.0mm×1280mm的板带,轧制道次为19mm→11.0mm→8.0mm→6.0mm。
⑤、冷轧:将连轧后的板带通过冷轧机进一步轧制,轧制道次为:6.0mm-4.0mm-2.0mm-1.2mm-0.7mm-0.42mm-0.24mm。
2.根据权利要求1所述的一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,步骤②和步骤③之间还包括除气箱在线除气和双级深床过滤装置净化熔体工序;其中,除气箱采用SINF除气装置,并且在入口添加钛丝用来细化晶粒,钛丝为5Ti1B。
3.根据权利要求1所述的一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,步骤①中,固体料包括铝锭和自产1060铝合金废料。
4.根据权利要求1所述的一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,步骤②中,一次精炼剂和二次精炼剂分别为颗粒精炼剂和混合气体精炼剂,其中,混合气体精炼剂为氩气和氯气的混合气体,氩气用量为8.5m3/h,氯气用量为1.5m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,步骤③中,所述连铸机为哈兹列特连铸机,连铸时前箱铝液温度控制为696±3℃,铸造冷却水温为32±3℃,铸造区模腔的长度为2700mm,铸造速度为7.8m/min,铸机出口板带边部温度为570±10℃,中间温度为510±10℃。
6.根据权利要求1所述的一种1060铝合金连铸连轧坯的生产方法,其特征在于,步骤④中,所述轧机采用MINO三机架连轧机,终轧温度为90-120℃,卷径为2000-2500mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210702 |