CN114134492A - 一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺 - Google Patents

一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，包括以下步骤：熔铸、铸锭均匀化处理、热轧、冷轧、矫直和涂层。本发明食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺通过采用涂层固化炉的方式来代替箱式退火工艺，解决了因力学性能不稳定导致的产品边部发白的问题，使产品质量提升的同时提高了效率、降低了成本，且新工艺各项性能指标和老工艺一致，能够广泛应用于食品罐头盒用铝合金涂层板生产，不增加投入的情况下，改善产品的力学性能稳定性、解决产品边部退火发白问题，缩短生产流程，从而大幅降低生产成本、提高生产效率。

Description

一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺
技术领域
本发明涉及制罐用铝合金涂层板制备技术领域，具体涉及一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺。
背景技术
食品罐头盒主要是用铁罐为主，随着环保意识的增强，铝制罐头盒将会逐步代替铁制。3104H24罐身料主要是用于食品罐头盒的生产，该产品对力学性能、色差有严格的要求。但现有工艺生产的3104H24合金罐身料，力学性能不稳定、两边部发白问题经常时有发生、生产效率低、生产成本高。
在中国专利CN113198841A中，公开了改善铝合金箔坯边部发白问题的方法，并具体公开了“包括如下步骤：S1，轧制设备选取：包括两台轧机，分别设为一号轧机和二号轧机；S2，轧制油含水量调整：将所述一号轧机和所述二号轧机中的轧制油的含水量调至500ppm以下；S3，开坯一道次：通过所述一号轧机对铝卷进行第一道次的开坯轧制；铝卷的入口厚度为6.8±3mm，出口厚度为4.1±3mm；S4，开坯二道次：通过所述一号轧机对铝卷进行第二道次的开坯轧制；入口厚度为4.1±3mm，出口厚度为2.5±2mm；S5，高温退火：对完成步骤S4开坯二道次的铝卷进行高温退火；S6，中间三道次：通过所述二号轧机对完成步骤S5高温退火的铝卷进行第三道次轧制，入口厚度为2.5±2mm，出口厚度为1.18±1mm；S7，中间四道次：通过所述二号轧机对完成步骤S6中间三道次的铝卷进行第四道次轧制，入口厚度为1.18±1mm，出口厚度为0.52±0.3mm；S8，中温退火：对铝卷进行退火处理；S9，中间五道次：通过所述二号轧机对完成步骤S8中温退火的铝卷进行第五道次轧制，入口厚度为0.52±0.3mm，出口厚度为0.26±0.15mm”。
上述专利中，其解决铝合金板材边部发白问题所采用的方式工序繁杂且使用设备较多，存在效率低下和耗费较大的问题，其还无法用于食品级制罐应用中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，解决铝合金涂层板两边部发白的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，包括以下步骤：
步骤1、熔铸：按铝合金成分及重量百分比进行配料，通过熔化、精炼、除渣和除气之后形成合金铝液，然后进行半连续铸造成铝合金扁锭；
步骤2、铸锭均匀化处理：将铝合金扁锭锯切头尾、铣面后在温度为550-620℃的条件下进行第一次均匀化处理6-12h，然后在温度为450-530℃的条件下进行第二次均匀化处理1-5h；
步骤3、热轧：将步骤2得到的铝合金制品以开轧温度为490-520℃进行热粗轧，以终轧温度为420-440℃进行热精轧，使合金制品经过热精轧终轧后的厚度为2.0-2.5mm；
步骤4、冷轧：将步骤3得到的铝合金制品冷轧，并预留88％-91％的加工率；
步骤5、矫直：将步骤4得到的铝合金制品采用延伸率给按0.3-0.5％，进行拉弯矫直；
步骤6、涂层：将步骤5得到的铝合金制品进行涂层操作，具体包括以下步骤：
步骤61：按照1-2mol/L浓度的游离酸和20ppm浓度的氟离子清洗10-15秒；
步骤62：按照膜重10-30mg/m2执行钝化处理；
步骤63：按照320-340℃在固化炉中进行30-40秒热处理；
步骤64：按照10mg/m2涂抹DOS油。
其中，步骤6中通过采用涂层开固化炉的方式来代替清洗退火，从而避免高Mg铝合金在高温热处理时表面Mg的析出氧化，提高表面质量。
优选的，所述步骤2中铸锭第一次均匀化处理的温度为580-620℃，时间为8h。
优选的，所述步骤2中铸锭第二次均匀化处理的温度为490-530℃，时间为3h。
其中，合理的均热制度能提高α相的转化率、以及改善AlFeMn相的形状和分布，从而提高产品的冲制性能。
有益效果：
1)现有工艺产品两边部发白问题经常时有发生，本发明的食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺可有效解决该问题。
2)现有工艺产品力学性能不稳定，屈服强度波动在50Mpa，抗拉强度波动在25Mpa，本发明的食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺可以达到屈服强度波动在10Mpa，抗拉强度在10Mpa。
3)现有生产工艺生产流程复杂，本发明食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺可减少2个工序，缩短生产周期，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺流程图；
图2为传统食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，包括以下步骤：
步骤1、熔铸：按铝合金成分及重量百分比进行配料，通过熔化、精炼、除渣和除气之后形成合金铝液，然后进行半连续铸造成铝合金扁锭；
步骤2、铸锭均匀化处理：将铝合金扁锭锯切头尾、铣面后在温度为550-620℃的条件下进行第一次均匀化处理6-12h，然后在温度为450-530℃的条件下进行第二次均匀化处理1-5h；
步骤3、热轧：将步骤2得到的铝合金制品以开轧温度为490-520℃进行热粗轧，以终轧温度为420-440℃进行热精轧，使合金制品经过热精轧终轧后的厚度为2.0-2.5mm；
步骤4、冷轧：将步骤3得到的铝合金制品冷轧，并预留88％-91％的加工率；
步骤5、矫直：将步骤4得到的铝合金制品采用延伸率给按0.3-0.5％，进行拉弯矫直；
步骤6、涂层：将步骤5得到的铝合金制品进行涂层操作，具体包括以下步骤：
步骤61：按照1-2mol/L浓度的游离酸和20ppm浓度的氟离子清洗10-15秒；
步骤62：按照膜重10-30mg/m2执行钝化处理；
步骤63：按照320-340℃在固化炉中进行30-40秒热处理；
步骤64：按照10mg/m2涂抹DOS油。
优选的，所述步骤2中铸锭第一次均匀化处理的温度为580-620℃，时间为8h。
优选的，所述步骤2中铸锭第二次均匀化处理的温度为490-530℃，时间为3h。
经过检测分析，本实施例制得的食品级制罐用铝合金涂层板涂层烘烤后铝板力学性能范围：抗拉强度225—255Mpa，屈服强度180—220Mpa,延伸率＞5％。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，包括以下步骤：
步骤1、熔铸：按铝合金成分及重量百分比进行配料，通过熔化、精炼、除渣和除气之后形成合金铝液，然后进行半连续铸造成铝合金扁锭；
步骤2、铸锭均匀化处理：将铝合金扁锭锯切头尾、铣面后在温度为600℃的条件下进行第一次均匀化处理8h，然后在温度为500℃的条件下进行第二次均匀化处理3h；
步骤3、热轧：将步骤2得到的铝合金制品以开轧温度为500℃进行热粗轧，以终轧温度为430℃进行热精轧，使合金制品经过热精轧终轧后的厚度为2.2mm；
步骤4、冷轧：将步骤3得到的铝合金制品冷轧，并预留90％的加工率；
步骤5、矫直：将步骤4得到的铝合金制品采用延伸率给按0.4％，进行拉弯矫直；
步骤6、涂层：将步骤5得到的铝合金制品进行涂层操作，具体包括以下步骤：
步骤61：按照1-2mol/L浓度的游离酸和20ppm浓度的氟离子清洗12秒；
步骤62：按照膜重20mg/m2执行钝化处理；
步骤63：按照330℃在固化炉中进行35秒热处理；
步骤64：按照10mg/m2涂抹DOS油。
经过检测分析，本实施例制得的食品级制罐用铝合金涂层板涂层烘烤后铝板力学性能范围：抗拉强度225—255Mpa，屈服强度180—220Mpa,延伸率＞5％。
对照实施例1或2
如图2所示，传统食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，包括以下步骤：
步骤1、熔铸：按铝合金成分及重量百分比进行配料，通过熔化、精炼、除渣和除气之后形成合金铝液，然后进行半连续铸造成铝合金扁锭；
步骤2、铸锭均匀化处理：将扁锭锯切头尾、铣面后在温度为550-620℃的条件下进行第一次均匀化处理6-12h，然后在温度为450-530℃的条件下进行第二次均匀化处理1-5h；
步骤3、热轧：将步骤2得到的铝合金制品以开轧温度为490-520℃进行热粗轧，以终轧温度为420-440℃进行热精轧，使合金制品经过热精轧终轧后的厚度为2.0-2.5mm；
步骤4、冷轧：将步骤3得到的铝合金制品冷轧，并预留88％-91％的加工率；
步骤5、清洗：将步骤4得到的铝合金制品进行清洗；
步骤6、热处理：将步骤5得到的路合金制品在温度材料温度为230-250℃保温3小时；
步骤7、矫直：将步骤6得到的铝合金制品采用延伸率给按0.3-0.5％，进行拉弯矫直；
步骤8、涂层：将步骤7得到的铝合金制品进行涂层操作。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、熔铸：按铝合金成分及重量百分比进行配料，通过熔化、精炼、除渣和除气之后形成合金铝液，然后进行半连续铸造成铝合金扁锭；
步骤2、铸锭均匀化处理：将铝合金扁锭锯切头尾、铣面后在温度为550-620℃的条件下进行第一次均匀化处理6-12h，然后在温度为450-530℃的条件下进行第二次均匀化处理1-5h；
步骤3、热轧：将步骤2得到的铝合金制品以开轧温度为490-520℃进行热粗轧，以终轧温度为420-440℃进行热精轧，使合金制品经过热精轧终轧后的厚度为2.0-2.5mm；
步骤4、冷轧：将步骤3得到的铝合金制品冷轧，并预留88％-91％的加工率；
步骤5、矫直：将步骤4得到的铝合金制品采用延伸率给按0.3-0.5％，进行拉弯矫直；
步骤6、涂层：将步骤5得到的铝合金制品进行涂层操作，具体包括以下步骤：
步骤61：按照1-2mol/L浓度的游离酸和20ppm浓度的氟离子清洗10-15秒；
步骤62：按照膜重10-30mg/m2执行钝化处理；
步骤63：按照320-340℃在固化炉中进行30-40秒热处理；
步骤64：按照10mg/m2涂抹DOS油。
2.如权利要求1所述的食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，其特征在于，所述步骤2中铸锭第一次均匀化处理的温度为580-620℃，时间为8h。
3.如权利要求2所述的食品级制罐用铝合金涂层板生产工艺，其特征在于，所述步骤2中铸锭第二次均匀化处理的温度为490-530℃，时间为3h。
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