改善鋁板面質(zhì)量的措施

改善鋁板面質(zhì)量的措施

目前，用戶對緩沖表面質(zhì)量和光滑度的要求越來越高，對含糊劑的表面質(zhì)量有更高的要求。鑄軋帶坯的表面質(zhì)量是影響鋁箔成品表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,為獲得良好的鑄軋帶坯表面質(zhì)量,不僅要對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和嚴(yán)格控制,同時(shí),設(shè)備及部件也起著非常重要的作用。其中鑄軋嘴就是鑄軋生產(chǎn)的關(guān)鍵部件,選用設(shè)計(jì)合理的鑄軋供料嘴可改善供料嘴內(nèi)部分流情況,使供料嘴出口處的橫截面上流出金屬的速度保持一致、溫度保持均勻,改善鑄軋板的表面質(zhì)量,減少影響鋁箔表面質(zhì)量的縱向條紋、組織條紋、通條、及氧化皮壓入等缺陷。本文就采用二級及三級分配料嘴生產(chǎn)的板坯質(zhì)量進(jìn)行了比較和分析,論證了三級分配嘴與二級相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。1測試1.1熱膨脹性供料嘴材料為硅酸鋁氈和氮化硼壓制而成。它具有保溫性能好、抗高溫性能好、熱膨脹系數(shù)小、不和液體金屬起化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生氣泡和氧化渣等特點(diǎn)。三級分配的供料嘴為偏軟材料,二級分配的供料嘴為硬質(zhì)材料。1.2內(nèi)部夾緊形狀的切割供料嘴內(nèi)部分配形狀見圖1、圖2。圖中B為鑄嘴寬度,單位mm,具體尺寸根據(jù)板寬調(diào)整,略小于鑄軋板寬。1.3口開口壓變對供料前需的影響⑴采用二級分配的供料系統(tǒng)是將供料嘴、澆道和前箱一次安裝在底盤上。并在250～300℃的加熱爐中加熱4h以上,在整個(gè)加熱過程中供料嘴和底盤都被加熱,由于底盤及支架受熱變形和供料嘴受熱變形,使原來調(diào)整好的供料嘴開口總厚度增加0.5～1mm,同時(shí),嘴唇的平整度也較為不好調(diào)整。⑵三級分配的供料系統(tǒng)是將供料嘴的上、下片及阻流壩先用大頭釘固定并調(diào)整好,放置在250～300℃的加熱爐中加熱4h以上,使用時(shí)由工具加熱爐中取出,在工作現(xiàn)場將供料嘴與底盤進(jìn)行組裝,并用壓板上的兩排螺絲來調(diào)整鑄嘴的平整度及開口總厚度,這時(shí)調(diào)整較為容易,然后將加熱好的澆道及前箱安裝并固定到底盤上。1.4輥縫、前備件、卷號試驗(yàn)在西北鋁分公司鑄軋分廠4#機(jī)列進(jìn)行,軋輥為新磨削的鑄軋輥。合金:1145;板寬:1045mm;輥縫:6.5mm;嘴輥間隙:上嘴輥間隙0.6mm,下嘴輥間隙0.4mm;各生產(chǎn)5個(gè)鑄軋卷。三級分配的卷號為:4-300-1,4-303-2,4-306-1,4-308-1,4-310-2;二級分配的卷號為:4-313-1,4-313-2,4-316-1,4-318-2,4-320-1。1.5立塊時(shí)的工藝參數(shù)立板時(shí)的工藝參數(shù)見表1。1.6鑄造鉆孔工藝參數(shù)鑄軋時(shí)工藝參數(shù)見表2。2結(jié)果結(jié)果見表3、表4。3中間金屬的凝固從理想條件來講,在整個(gè)供料嘴長度上出口處所流出的金屬溫度都一致為最好,這樣,當(dāng)液體金屬和鑄軋輥表面接觸以后,能均勻凝固。為了避免由于整個(gè)橫截面上凝固不均勻,采用阻流措施,使中間金屬流動減緩,溫度適當(dāng)降低;距出口較遠(yuǎn)的兩端的金屬流動加大,溫度提高,從而使整個(gè)橫截面金屬溫度均勻,金屬能夠同時(shí)從嘴腔內(nèi)流出。3.1供料前盤內(nèi)金屬流動的特點(diǎn)在使用二級分配供料嘴時(shí),金屬的流動從入口處流入,受第一層阻流壩的阻礙,一部分金屬逐漸向兩側(cè)流動,另一部分金屬繞過阻流壩從中間流出,在受到下一層阻流壩后分開,匯合到供料嘴前沿流出,見圖3。從實(shí)際生產(chǎn)中觀察到金屬從供料嘴出口處流出的時(shí)間是不相同的,總是從中間流出的速度較兩側(cè)流出的速度快些,這樣就使整個(gè)嘴腔內(nèi)的金屬溫度分配產(chǎn)生不均勻,中間的金屬流動快而且溫度高,越向兩側(cè)溫度越低。金屬從供料嘴流出的方式是一種從中間向兩側(cè)擴(kuò)展式的流動。當(dāng)跑渣時(shí),前箱熔體溫度稍低時(shí),邊部就容易產(chǎn)生硬塊。在使用三級分配供料嘴時(shí),金屬的流動從入口處流入時(shí),受第一級阻流壩的阻礙向兩側(cè)流動,流向二級通道,經(jīng)二級阻流壩的阻礙又向兩側(cè)流動,進(jìn)入三級通道之后,在三級阻流壩的作用下,鋁液從三級通道流出,見圖4。由于是受同一靜壓力的作用,金屬的流動速度幾乎一致。整個(gè)嘴腔內(nèi)的金屬溫度分配也較為均勻,嘴腔中間鋁液溫度與兩側(cè)鋁液溫度相差明顯減小。在實(shí)際生產(chǎn)中觀察到,只要前箱液面高度達(dá)到一定值時(shí),金屬從供料嘴流出的時(shí)間(即流動速度)大致相同,并且金屬的流動較二級分配供料嘴的流動要平穩(wěn)、整齊。3.2u3000u3000u3000u3000u3000堿土金屬酶的熱凸度⑴二級分配供料嘴在金屬流動的不均勻性,供料嘴出口中部流動速度大、溫度高,越靠兩側(cè)金屬流動速度越慢、溫度越低,結(jié)晶時(shí),液體金屬流動快、溫度高的地方傳遞給軋輥的熱量高,使軋輥的熱凸度大;反之,鋁液溫度低的地方軋輥熱凸度小,從而造成了在軋輥的輥型不是拋物線形。使得鑄軋帶坯的同一橫截面上出現(xiàn)厚度不均勻等缺陷。⑵采用三級分配供料嘴在金屬流動及溫度分布上較為均勻,液體金屬接觸軋輥輥面時(shí),傳遞給軋輥的熱量基本相同,使得軋輥在整體變形時(shí),不存在局部熱凸度大的現(xiàn)象,能夠形成較好的拋物線形,保證鑄軋帶坯具有良好的板形。3.3成巖型結(jié)構(gòu)分子缺陷⑴二級分配供料嘴金屬流動與溫度分布不均勻,中心流速快、溫度高,使得鑄軋板結(jié)晶時(shí),容易產(chǎn)生成份偏析,形成組織條紋,在箔材生產(chǎn)中最終表現(xiàn)為暗紋及其它縱向條紋。⑵三級分配供料嘴金屬流動與溫度分布較為均勻,中心流速相對慢些,溫度低,鑄軋板結(jié)晶時(shí),結(jié)晶組織比較均勻,成份偏析減少,形成組織條紋也較少,在最終箔材生產(chǎn)中產(chǎn)生的暗紋及其它縱向條紋也很少。3.4立板及立板時(shí)前箱與二級分配供料前籠由于在三級分配供料嘴內(nèi)金屬流動時(shí)所受的阻礙和流動的時(shí)間不同,因此要求三級分配供料嘴在立板時(shí),前箱熔體溫度和前箱液面高度要比二級分配供料嘴略高一些。3.5供料行使縱向條紋⑴二級分配供料嘴的硬度較硬,嘴輥間隙很難調(diào)整一致,而且二級分配的供料嘴內(nèi)的金屬流動及溫度的分布不均勻,容易在嘴腔內(nèi)形成極小的結(jié)渣物,當(dāng)金屬液體在此處匯合時(shí)產(chǎn)生成份不均勻,造成成份偏析,形成組織條紋。使嘴子沿寬度方向產(chǎn)生不同受熱膨脹,當(dāng)局部嘴輥間隙較小時(shí),受熱膨脹大的地方貼在鑄軋輥上,在受到一定的軋制力時(shí),供料嘴局部掉渣,使該處液體金屬過早接觸鑄軋輥輥面,嘴唇前端容易掛渣,當(dāng)金屬結(jié)晶時(shí),在此處焊合不好,在鑄軋帶坯上形成細(xì)長可直觀的縱向條紋。嚴(yán)重時(shí),出現(xiàn)通條、粘鋁等現(xiàn)象。即使供料嘴局部沒有掉渣,由于嘴輥間隙變小,使得該處的嘴子更容易粘鋁,在板面上形成縱向條紋。⑵使用三級分配的供料嘴,因組裝和加熱與二級分配的供料嘴不同,嘴輥間隙比較好控制,由于嘴腔內(nèi)金屬溫度分布較為均勻,因此供料嘴局部貼在輥面的現(xiàn)象明顯減小,從而減小了鑄軋帶坯表面上的縱向條紋。即使有貼在軋輥輥面上的現(xiàn)象,在受到一定軋制力的作用下,由于供料嘴較軟,彈性較好,很少出現(xiàn)掉渣、破損。輕微的縱向條紋,是由于立板開始時(shí)使用毛氈開清輥器時(shí)間過長,將脫落的毛氈帶入嘴輥之間,燒結(jié)成硬塊所致。使用三級分配供料嘴生產(chǎn)箔材坯料過程中沒有發(fā)現(xiàn)通條產(chǎn)生。3.6氧化皮壓入⑴氧化皮壓入主要是由于前箱液面的波動、鑄軋速度的改變或是由于機(jī)械設(shè)備的震動使原有的氧化膜破裂而被壓入鑄軋板面。二級分配供料嘴由于金屬流動不一致,當(dāng)產(chǎn)生上述情況時(shí),由于力的傳動,嘴唇會產(chǎn)生輕微的顫動,從而破壞原有的氧化膜,造成氧化膜壓入;三級分配的供料嘴由于金屬流動較為一致,產(chǎn)生上述情況時(shí),嘴唇幾乎不會產(chǎn)生顫動,保持著原有的氧化膜層,所以氧化皮壓入的現(xiàn)象很小,改善了鑄軋帶坯的表面質(zhì)量。⑵對以上10卷鑄軋坯料在箔材進(jìn)行跟蹤,冷軋、箔軋均按工藝操作規(guī)程及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,從箔軋后的結(jié)果看,采用三級分配鑄嘴生產(chǎn)的鑄軋卷來生產(chǎn)鋁箔,鋁箔的表面質(zhì)量優(yōu)于二級分配鑄嘴生產(chǎn)的表面質(zhì)量,暗紋基本消除。4供料行使的原因試驗(yàn)表明,與二級分配相比,三級分配供料嘴具有如下優(yōu)點(diǎn):由于三級料嘴內(nèi)金屬的流速幾乎一致,嘴腔內(nèi)金屬的溫度較為均勻,鑄軋板結(jié)晶時(shí)不易產(chǎn)生成份偏析,沒有或較少組織條紋,因而后期的箔材生產(chǎn)表現(xiàn)為暗紋或其它縱向條紋較少;另一方面,二級供料嘴材質(zhì)較硬,嘴輥間隙較難調(diào)整一致,且二級料嘴金屬流動及溫度分布不均勻,易在嘴腔內(nèi)形成結(jié)渣,溫度分布不均勻還使得嘴子沿寬度方向熱膨脹不同,當(dāng)嘴輥間隙較小時(shí),熱膨脹大的地方貼在鑄軋輥上,受軋制力而造成局部掉渣,金屬結(jié)晶時(shí)該處焊合不好,在鑄軋帶坯上形成直觀的縱向條紋,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)通條、粘鋁等現(xiàn)象,而三級料嘴彈性較好,在金屬的流動和溫度的分布方面都更為均勻,很少出現(xiàn)掉渣、破損,只有輕微的縱向條紋,未出現(xiàn)通條,在立板和連續(xù)鑄軋過程中,三級鑄嘴生產(chǎn)的帶坯的表面質(zhì)量明顯好于二級料嘴生產(chǎn)的帶坯,從而有助于提高其后的鋁箔成品表面質(zhì)量。此外,與二級分配的供料嘴相比,采用三