简析热轧铝板带材生产线工艺及设备特性

【摘要】随着我国经济平稳较快发展，铝需求仍将保持稳定增长。为适应市场需求，增强市场竞争力，优化产品结构。建设一条现代化的铝板带项目是我国经济发展过程中的必然需求，热轧铝板带材生产线工艺复杂，并且技术要求较高，本文主要介绍了热轧铝板带材生产线工艺及设备情况，为同行业者提供一些参考。

【关键词】热轧铝板带材；生产线工艺；设备特性

引言

随着我国经济水平不断的发展，我国对铝需求也在不断增长。为了适应市场需求，增加产品种类、优化产品结构、提高经济效益。以某企业为例，建设了一条板带生产线。包括热轧和冷轧及精整生产线两部分。

一、热轧生产线

1、生产工艺流程如图：

1.1加热工艺

在生产过程中，在进行热压时需要铸锭由熔铸车间铸出，或者外购合格铸锭。原料仓库内的起重机将铸锭吊放在设于原料仓库内的铣面机组上料端辊道，辊道将其送至铣面机工作台，对中加紧铸锭后铣削铸锭上表面、两个上侧倒角表面和一个垂直侧面，然后利用铸锭翻转装置，铣削铸锭下表面、两个下侧倒角表面和另外一个垂直侧面。铣削完成后，铸锭转移到铸锭输出辊道上。铸锭经铣面机组铣面（铣边）后，由吊车吊运至推进式加热炉炉尾上料辊道上，经辊道运输送至加热炉尾部，经翻锭设备将其翻转90°后，再由推锭装置将坯料推进加热炉内加热（均热）。坯料加热到420-530°C后，由出锭设备将坯料从加热炉内取出，再由出炉侧的翻锭设备将加热好的坯料翻转90°。而后由铸锭输入辊道运输送往粗轧机组进行轧制。途中由设在运输辊道上方的铸锭清理装置向铸锭上下表面喷射0.7MPa的乳化液，以清洗铸锭表面的污物。

分两个环节，粗轧和精轧。粗轧机组是生产过程中的重要环节，它的作用是把不同大小的坯料按照产品要求轧制成中间坯，然后供给精轧机组。经过喷射清理后的铸锭才能进入粗轧工区进行轧制。粗轧机组由立辊轧机和水平四辊轧机组成。铸锭首先在立辊轧机进行轧边，然后进入四辊轧机进行轧制。在往复轧制过程中，轧边机可根据需要对坯料进行测压，从而获得轧制状态的边部质量。立辊轧机为二辊式，下传动，液压调节轧辊开口度，具有APC控制功能。四辊粗轧机设有电动/液压压上系统，可快速设定辊缝和在轧制过程中控制辊缝，保证轧件有较高的厚度精度。四辊轧机设有工作辊正弯系统和分区冷却系统，可在轧制过程中控制工作辊的辊型，保证轧件板型良好。粗轧机组前后还设有对中导板，以保证轧件对中轧制线。铸锭工艺是在进行反复粗轧轧制过程中，在厚规格剪切机上对轧件进行剪切。轧成的中间坯厚度小于等于规定值，经辊道运至精轧机组前的薄规格剪切机剪切不规则的头端，必要时并在厚规格剪切机剪切不规则的尾端。机前对中装置对中后，由辊道将轧件送往精轧机组进行轧制。对精轧件的要求是比较严格的，孔件从粗轧区轧出后，经辊道被送至精轧区。切头尾的剪切机设在在粗轧区与精轧区之间。工作辊弯辊系统、连续凸度控制系统和分区冷却系统，保证轧件有较高的厚度精度和良好的板型，可在轧制中控制辊缝和辊型。精轧机组出口处设有多功能测厚仪，实时测量板带厚度并计算凸度，反馈到轧机控制系统中实时调整轧制工艺参数使产品达到目标值。轧机机架之间设有张力测量装置，控制轧制时带材的张力和速度，使其保持在微张力轧制。精轧机组入、出口处设有测温仪表，精轧机组机架之间设有带材冷却装置，以控制带材在设定的温度范围内进行轧制。为了保证轧件的表面质量，精轧机组的工作辊需经常更换。精轧机组具有以下特点：整个机组采用连轧方式；轧制速度高。轧制速度决定轧机的质量且直接影响轧制温度；轧辊直径和机座总刚度有增大的趋势。

1.3卷曲区工艺

铝板带材经过以上工艺，得到合格的热轧卷宽度，从精轧机组轧出后，经设在机组后的切边剪切边，并在旁边助卷器配合下进入卷取机。带材在卷取机卷筒上卷取大约2-3圈后，助卷器打开，而后由卷取机继续卷取成带卷。当1个带卷完成轧制卷取后，助卷器再次进入工作位置，将带材尾端紧压在带卷上，卷取机卷筒收缩，在卸卷小车配合下将带卷移出卷取位置。在存放工位，由打捆机打上捆带并称重，最后带卷作标号，由托盘式运输机运至成品库存放、冷却、进入下道工序。根据生产批次需要开卷检查的带卷，在检查工位，对带卷抽检表面质量和切取试样，然后再由托盘式运输机运至成品库存放。

2、热轧生产工艺特点

经过改革开放30余年的发展，我国板带热轧技术通过引进、消化、吸收，特别是经过我国轧钢工作者的自主创新，已经取得了长足的发展，在国民经济和社会发展方面，发挥了重要的作用，当前国内高水平的“1+3”形式的生产工艺和技术，这种供坯方式生产工艺灵活，生产的合金品种不受限制，产品范围广，产品的内部组织性能、表面质量和加工性能好。热轧成品最薄厚度为0.1-0.3mm，可充分利用热能，工艺稳定，产品质量高。主要表现在：设有板坯表面清洗装置，保证轧制前将板坯表面的氧化物清除干净；设有立辊轧机用于减宽、滚边，防止裂边；四辊粗轧机设有电动APC+液压AGC及正弯辊装置，保证带材厚度和板型质量；精轧机为全液压式精轧机，实现液压（APC）和液压（AGC），设置了弯辊系统，保证带材厚度和板形质量；精轧机之间设置张力测量辊，使带材在稳定的张力状态下进行轧制，保证带材厚度精度；全线设有温度检测装置，保证带材剪切、轧制及卷取温度；全线设有冷金属检测装置，用于跟踪检测带材位置而实现全线自动化控制；精轧机出口侧设有圆盘剪，用于切掉边部质量不好的带材以保证带材宽度尺寸及卷取的带卷边部整齐；所有输送辊道为双锥型或布置成锥型，减少带材与辊道的摩擦，以防辊道粘铝及带材跑偏；四辊粗轧机的工作辊、精轧机的工作辊、张力测量辊、偏转夹送辊处装有刷辊，用来控制辊子上的粘铝层以免影响带材表面质量。热轧车间平面布置采用原料跨与主轧跨呈型布置，具有生产工艺流程顺畅，工序协调、内外运输合理等特点。

二、冷轧生产工艺特点

冷轧生产工艺可以使铝材产生更好的质量，这是利用铝良好的导热性使整个铝卷的温度均匀性更佳，提高温度均匀性可缩短炉温与料温的时间差从而提高退火质量。冷轧常在室温下进行，通过冷轧可获得尺寸精确、表面光洁和平整的较薄的板带材，并可获得具有特定力学性能的加工硬化的板带材。主要表现在：在轧机入口侧开卷机处设有CPC对中装置。机组速度及张力自动控制。专用的上、卸套筒装置，可实现自动上、卸套筒，节省辅助时间。采用激光测速仪检测带材速度。轧机采用多种厚度控制模式（含流量AGC）。轧机机后配备了防溅、吹扫系统，使轧后板面含油少，板面清洁。具有轧制线自动调整功能。轧辊精细分段冷却。液压AGC系统，可实现位置闭环、恒压力轧制，厚度公差控制精度高。轧制线调整通过斜锲调整，液压缸推动，布置在机架下部。工作辊正负弯辊。上、下工作辊，由液压缸拉出换辊，同时更换两根辊子，换辊方式简便。轧机配备低压CO2系统。机组配置板形自动控制系统，可实现板形自动控制。采用喷流式加热技术的120t铝材退火炉缩短加热时间；高速循环气体提供极高的换热系数，从而使加热时间大大缩短；从铝卷两侧直接喷射高速热气流。

三、发展趋势

铝板带加工产品的用途越来越广泛，新的市场不断出现，为了满足客户对产品质量日益增长的更多、更高的需求，需要对生产工艺不断优化和创新；铝板带箔加工企业之间的竞争越来越激烈，产品的成本已成为影响竞争力的主要因素，为了提高效率、降低消耗也必须对生产工艺不断改进和创新。因此，生产工艺的优化和创新的目的一是适应市场和客户，一是挖掘企业内部潜力。生产工艺的优化和创新，首先是建立在现行生产工艺的基础上，最忌讳的是对原有的生产工艺全盘否定，用他家所谓先进的生产工艺取而代之。生产工艺的优化和创新，必须目的明确，有针对性、有方案、有组织、有跟踪、有记录、有总结、有延续性，避免盲目东改西变、打一枪换一个地方，更要避免简单地对试验结果的肯定和否定设计采用了现代化的冷、热轧生产工艺技术，工艺先进，自动化程度高。

结束语

本文对铝板带加工企业的工艺技术进行了分析， 阐述了铝板带箔加工工艺技术的内涵及设备特点， 揭示了中国铝板带加工工艺技术的发展方向，为更好的满足我国经济建设的需要提供更多优质产品。