TWI391190B - 由銅或銅合金製造金屬帶的方法與生產線 - Google Patents

由銅或銅合金製造金屬帶的方法與生產線 Download PDF

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Description

由銅或銅合金製造金屬帶的方法與生產線
本發明係有關於一種藉由鑄造和滾軋由銅或銅合金製造金屬帶的方法與生產線。
迄今，此類金屬帶已經由軟性金屬所生產，諸如：銅或銅合金，例如，藉由錠形式的鑄造(DE 692 22 504 T2)。在冷卻之後，鑄錠必須先預熱，並且在一熱滾軋製程裡被造成所需的厚度。該熱滾軋之後緊跟著是上下側上面的銑削程序、檢查與滾捲，以形成一捲圈。從一捲圈出口，金屬帶進入一倒轉機座，且在冷軋之後，金屬帶被盤捲以形成一捲圈，以捲圈形式並在一批次式退火裝置裡被退火以精煉該結構，或者該金屬帶以鬆捲形式被連續地退火，然後，經酸洗、沖洗、乾燥、冷精製，在盤捲成捲圈之前，該表面被再一次的檢查。
在此處所產生的操作成本以及以可應用與可使用地板空間之工廠構型的再建造投資成本基本上是非常地高。在水平鑄造技術裡，由銅或銅合金所製造的金屬帶係以例如15－20,000噸/年產能及十分低之投資成本被鑄造或冷軋。
目前市場需求之容量增加(從30,000－70,000噸/年)，使得沒辦法再以目前的成本達到合乎經濟效益的生產。
然而，本發明的目的在於以相關連的低操作成本和降低的工廠投資成本達成所需要的容量增加。
藉著熔化金屬在一垂直和/或水平條帶連續鑄造製程中形成銅帶，依據本發明的構思目的被達成，另外，藉著在上下側上面的銑削，銅帶被清潔，接受一冷軋程序，然後，準備於輸出，或者，在退火、酸洗、沖洗、乾燥和一選擇性的表皮光軋步驟之後，接受一檢查，然後，準備於輸出。該製程的優點在於：一錠鑄裝置、錠加熱至滾軋溫度和熱滾軋係完全免除。其具有的更進一步優點為：例如，冷軋製程可彈性地適用於已規劃好的生產額度，因為在入口，冷軋可以最佳條帶溫度來驅動。
在一具體實施例當中，藉著銅帶的橫切，金屬薄片可從已檢查捲圈以堆疊的形式來生產。
在更進一步的發展裡，銅帶的可盤捲條帶係以縱切的方式從已檢查捲圈被生產。
溫度控制可較佳地被實施：在冷軋期間，於入口側以油潤滑銅帶，並且在出口側，以冷卻或激冷惰性氣體來冷卻銅帶。
其係有利的：如果用於滾軋參數的所需底值係設定於最大的條帶溫度120℃。用於鑄造和銑削的參數(實際數值)可與滾軋製程相結合。
本方法可被更進一步地改善：將已冷軋之溫控銅帶捲圈的結構精煉成捲圈形式或連續退火製程中的精製條帶厚度，然後，酸洗、沖洗、乾燥和表面檢查，以及以捲圈形式作更進一步處理。
用於從銅或銅合金生產金屬帶的生產線，係包括：至少一熔化裝置、一鑄造裝置和一滾軋裝置，該生產線較佳的構型為23mm至0.2mm銅帶厚度之冷成型。
為了達成該構思的目的，其相關裝備的建議是在熔化裝置之後在生產方向連續地緊跟著安裝：連續配置之至少一垂直條帶連續鑄造裝置和/或一水平條帶連續鑄造裝置、一直接相鄰銑削裝置、一鬆捲裝置、一盤捲裝置和一退火裝置。一用於冷卻和必須在一爐中再加熱至滾軋溫度之錠的鑄造裝置以及一熱滾軋機座本身係完全地免除。結果，不僅在生產線建造期間所發生的投資成本被降低，同時在操作期間的操作成本降低(維修成本下降且維修次數減少)，但是，工廠的產能卻增加。
在生產線的更進一步行為裡：冷軋裝置包括一倒轉機座，將獲得額外的利益。銑削裝置係直接地相鄰於垂直條帶連續鑄造裝置。銅條帶較佳地直接進入下一個裝置。
垂直條帶連續鑄造裝置、銑削裝置和倒轉機座係彼此直接地相鄰安裝。銅帶在無干涉的情況下進入下一個裝置。
該冷軋裝置包括一縱排機座。垂直條帶連續鑄造裝置、銑削裝置和縱排機座係彼此直接相鄰安裝。銅帶在無干涉的情況下從一裝置進入另一個裝置。
為了提高滾軋產能，其較佳地是：如果兩附有銑削裝置而以平行方式被安裝和被預先安裝的垂直條帶連續鑄造裝置被配置給縱排機座。
與滾軋裝置相比，一更高的產能可被達成：如果分別地附有一緊跟著銑削裝置之個別的一垂直和一水平條帶連續鑄造裝置係安裝在倒轉機座的前方。
具有兩鑄造裝置，該生產線被架構，使得兩平行鑄造之垂直條帶連續鑄造裝置以及各別具有的銑削裝置，係分別緊跟著一倒轉機座。
藉由個別地跟隨平行生產之垂直和水平條帶連續鑄造裝置的倒轉機座之安裝，使得鑄造/銑削和滾軋的另一項結合被獲得。
針對生產線的所有組合，其係假設：退火裝置係以用於捲圈的批次退火裝置或以當作浮動爐的連續退火裝置來被建構。
圖式中所顯示之本發明的示範性具體實施例，將在下文裡詳細說明。
請參考圖1，為了從軟材料生產金屬帶1，例如，從一未顯示之熔化爐內的銅或銅合金熔化金屬2，在一連續條帶鑄造製程3中被鑄造，使用一傾斜相對的支援滾輪，藉著上側5a和下側5b的銑削5，銅帶4的鱗片被清除，接受一冷軋製程6，並在表面檢查12之後，其被盤捲以形成一捲圈13，然後，準備用於輸出。
一捲圈13可同時供應至另一冷軋製程6，進行銅帶厚度18的更進一步縮減。該因此非常緊緻結構之後接受一連串的處理：退火7、酸洗8、沖洗9、乾燥10或者選擇性的表皮光軋步驟11，在檢查12之後，銅帶被盤捲，以形成一已檢查過的盤圈13。
藉著銅帶4的橫切15，金屬薄片14係從表面已經被檢查之盤圈13以堆疊方式被生產，以供應於輸出。或者，銅帶17的可盤捲條帶可從已被檢查之盤圈13在被縱切16後被製造出，並被供應於輸出(依箭頭的方向)。
為了生產所需結構及相似性質，藉著以在進口側(圖1左邊)油潤滑銅帶4，以及使用冷卻或激冷惰性氣體(例如，氮氣)，在出口側(圖1右側)進行冷卻和清理程序，滾軋製程6可被實施，以保護工作滾輪。用於滾軋參數的所需數值係設定於出口端上的最大條帶溫度120℃。
由於此一類有利製程之結果，精製條帶厚度18以溫控的方式被形成，銅帶捲圈13以捲圈形式13(圖1之上半部)在一批次退火裝置31裡或者在一連續退火製程7裡被處理，以便精煉該結構，並使得金屬帶再一次地軟化。緊接進行酸洗8、沖洗9、乾燥10和盤捲，以形成表面已被檢查過的捲圈13。
一熔化裝置20(例如，一電爐)供應熔化金屬給一鑄造裝置21，該鑄造裝置21包括一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)，或者在一特殊實施例或者在可供應容量的實施例，亦包括一水平條帶連續鑄造裝置(24b)。
在直接緊跟於鑄造裝置21和銑削裝置5之後的一滾軋裝置22中，一銅帶厚度18之冷成型較佳地從23mm到0.2mm來實施。
在生產方向23上，熔化裝置20之後係連續緊跟著至少該垂直條帶連續鑄造裝置24a，或者在絕少實施例裡，係一可供應的水平條帶連續鑄造裝置24b，然後，一直接相鄰的銑削裝置25、一鬆捲裝置26、該滾軋裝置22、一盤捲裝置27和一退火裝置28等皆以生產方向23依序被設置。
在示範性具體實施例裡，該冷軋裝置22包括一倒轉機座29。銑削裝置25係直接地相鄰於垂直條帶連續鑄造裝置24a(或水平條帶連續鑄造裝置24b)是本發明裡一項重要元件。此後緊接著的是一倒轉機座29、批次退火裝置31、一浮動爐32a，並結合表皮光軋步驟11，如果需要的話，使用飛剪的橫切15和縱切16，以生產銅帶17之條帶。
依據圖3，垂直條帶連續鑄造裝置24a、銑削裝置25和倒轉機座29形成一具功能性的協力單元。
在圖4當中，該冷軋裝置22包括一縱排機座30。該銑削裝置25再一次地係直接相鄰於該垂直條帶連續鑄造裝置24a。
依據圖5，如圖3當中所示，垂直條帶連續鑄造裝置24a、銑削裝置25和一目前之縱排機座30形成一協力單元。批次退火裝置31、浮動爐32a、表皮光軋步驟11、選擇性的橫切15和/或縱切16如前述圖2至圖4般地被排列。
圖6顯示一鑄造容量中的增加。針對此目的，附有一銑削裝置25而以平行方式被安裝或預先安裝的兩垂直條帶連續製造裝置24a、24b被裝設在縱排機座30之前。
依據圖7，各自附有一功能性合併的銑削裝置25之一垂直(24a)和一水平條帶連續鑄造裝置24b，被放置在倒轉機座30之前。
在圖8當中，兩平行之垂直條帶連續鑄造裝置24a、24b，以及各自的銑削裝置25，以通長的機座從屬距離，分別接著一倒轉機座29。
在依據圖9的配置中，一倒轉機座29以慣常的距離被配置於生產平行的垂直和水平條帶連續鑄造裝置24a、24b。
在每一個實施例中的退火裝置28係包括一用於捲圈13的批次退火裝置31或一當作浮動爐32a的連續退火裝置32。
1．．．金屬帶
2．．．熔化金屬
3．．．連續條帶鑄造製程
4．．．銅帶
5．．．銑削
5a．．．金屬帶上側
5b．．．金屬帶下側
6．．．冷軋製程
7．．．退火
8．．．酸洗
9．．．沖洗
10．．．乾燥
11．．．表皮光軋步驟
12．．．檢查
13．．．(已被檢查過的)捲圈
14．．．薄片金屬
15．．．橫切
16．．．縱切
17．．．銅帶
18．．．銅帶厚度
20．．．熔化裝置
21．．．鑄造裝置
22．．．(冷)軋裝置
23．．．生產方向
24a．．．垂直條帶連續鑄造裝置
24b．．．水平條帶連續鑄造裝置
25．．．銑削裝置
26．．．鬆捲裝置
27．．．盤捲裝置
28．．．退火裝置
29．．．倒轉機座
30．．．縱排機座
31．．．批次退火裝置
32．．．連續退火裝置
32a．．．浮動爐
圖1以模組代表顯示具有個別組件的整體生產線，圖2係一生產線的方塊圖，其具有條帶連續鑄造裝置和銑削裝置的局部從屬組合，圖3係一生產線的一方塊圖，其具有條帶連續鑄造裝置/銑削裝置/倒轉裝置的此一類組合，圖4係一生產線的一方塊圖，其具有一條帶連續鑄造裝置/銑削裝置/和縱排機座的組合，圖5係一生產線的一方塊圖，其具有一連續鑄造裝置/銑削裝置/和縱排機座的組合，圖6係一生產線的一方塊圖，其具有兩平行條帶連續鑄造裝置，每一條帶連續鑄造裝置與一銑削裝置和一縱排機座相組合，圖7係一生產線的一方塊圖，其具有一垂直和一水平條帶連續鑄造裝置，該等裝置具有直接連接的銑削裝置和一縱排機座，圖8係一生產線的一方塊圖，其分別具有連續的垂直條帶連續鑄造裝置和銑削裝置，緊接著之後的是平行倒轉機座，和圖9係一生產線，其包括一垂直條帶連續鑄造裝置/一水平條帶連續鑄造裝置，每一裝置後面緊跟著一倒轉機座。
1．．．金屬帶
2．．．熔化金屬
3．．．連續條帶鑄造製程
4．．．銅帶
5．．．滾軋銑削
5a．．．金屬帶上側
5b．．．金屬帶下側
6．．．冷軋製程
8．．．酸洗
9．．．沖洗
10．．．乾燥
11．．．表皮光軋步驟
12．．．檢查
13．．．(已檢查)捲圈
14．．．薄片金屬
15．．．橫切
16．．．縱切
17．．．銅帶
18．．．銅帶厚度
20．．．熔化裝置
21．．．鑄造裝置
22．．．(冷)軋裝置
23．．．生產方向
25．．．銑削裝置
26．．．鬆捲裝置
27．．．盤捲裝置
28．．．退火裝置
29．．．倒轉機座
31．．．批次退火裝置

Claims (19)

  1. 一種藉由鑄造和滾軋由銅或銅合金製造金屬帶(1)的方法，該方法包含：在至少一垂直及水平條帶連續鑄造製程(3)中，鑄造一熔化金屬(2)以形成銅帶(4)；藉由銑削(5)該銅帶(4)的一上側(5a)及一下側(5b)來清潔該銅帶(4)；冷軋(6)該銅帶；退火該銅帶；以及檢查該銅帶並且使該銅帶呈被檢查過的捲圈形式以準備輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，該方法進一步包含在退火(7)之後，該銅帶接受至少一酸洗(8)、沖洗(9)、乾燥(10)和表皮光軋。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中藉著橫切(15)該銅帶(4)，可以從被檢查過的捲圈(13)中以堆疊的方式產生薄片(14)。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中藉著縱切(16)，可以從被檢查過的捲圈(13)中產生能夠被盤捲的銅帶(17)長度。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中在冷軋(6)期間，該銅帶(4)係在一入口側被油潤滑，並且在一出口側被冷的惰性氣體或激冷的惰性氣體冷卻。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中一用於冷軋參數的目標預設值係被設定為最大條帶溫度120℃。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法，其中該 退火包含在一批次退火裝置(31)或在一連續退火程序(7)中以捲圈形式退火該已被冷軋的銅帶。
  8. 一種由銅或銅合金製造金屬帶(1)的生產線，該生產線包含：一熔化裝置(20)，其中在生產方向(23)上，在該熔化裝置(20)之後係連續地安裝至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)、一直接相鄰的銑削裝置(25)、一鬆捲裝置(26)、一冷軋裝置(22)、一盤捲裝置(27)、以及一退火裝置(28)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之生產線，其中該金屬帶具有一個從23mm至0.2mm的厚度。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之生產線，其中該冷軋裝置(22)係由一倒轉機座(29)所構成。
  11. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之生產線，其中該銑削裝置(25)係直接地相鄰於該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)、該銑削裝置(25)、以及該倒轉機座(29)係彼此直接地相鄰在一起。
  13. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之生產線，其中該冷軋裝置(22)係由一縱排機座(30)所構成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)、該銑削裝置(25)、以及該縱排機座(30)係彼此 直接地相鄰在一起。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)包含兩個垂直條帶連續鑄造裝置(24a；24a)，每一該兩個垂直條帶連續鑄造裝置係被平行設置且在相對於銑削裝置(25)的上游，其中每一銑削裝置係與該縱排機座(30)相連。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)包含一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及一水平條帶連續鑄造裝置(24b)，每一該垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)係直接地緊跟著銑削裝置(25)，每一銑削裝置係設置在該縱排機座(30)的上游。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)包含兩個平行設置的垂直條帶連續鑄造裝置(24a；24a)，該銑削裝置包含與該兩個垂直條帶連續鑄造裝置相連之各別的銑削裝置，並且該倒轉機座(29)包含緊跟著銑削裝置(25)之各別的倒轉機座。
  18. 如申請專利範圍第8項所述之生產線，其中該至少一垂直條帶連續鑄造裝置(24a)及水平條帶連續鑄造裝置(24b)包含平行設置的一垂直條帶連續鑄造裝置及一水平條帶連續鑄造裝置(24a；24b)，並且一各別的倒轉機座(29)緊跟著每一垂直條帶連續鑄造裝置及水平條帶連續鑄造裝 置。
  19. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之生產線，其中該退火裝置(28)包含一用於捲圈(13)的批次退火裝置(31)或一做為一浮動爐(32a)的連續退火裝置(32)。
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