电解铝液铸轧法生产超宽幅双零铝箔坯料的晶粒控制方法

摘要

本发明是一种电解铝液铸轧法生产超宽幅双零铝箔坯料的晶粒控制方法。在水平式铝铸轧生产线中，含有固体铝料和电解铝液的熔炼炉在720℃～735℃的低温下熔炼4～10小时，然后在20～30min内将铝液温度升至740℃～750℃，合金配制后对铝液进行精炼，精炼结束静置30~50min后将铝液转入静置炉，转炉后静置炉内每间隔4～6小时，用Ar+CCl

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种直接用电解铝液铸轧法生产超宽幅双零铝箔坯料的晶粒度控制方法，属于铝及铝合金加工技术领域。

背景技术

当前国外70%左右铝箔是用铸锭热轧坯料生产的，而国内则80%以上铝箔采用铸轧法生产。2005年，云南新美铝铝箔有限公司国内首次应用铸轧坯料批量生产出0.005mm厚度的电容器用铝箔。2010年，华北铝业公司首家采用重熔铝锭熔炼铸轧工艺生产出1700mm幅宽双零铝箔坯料。

直接用电解铝液生产超宽幅双零铝箔坯料比用重熔铝锭生产双零铝箔坯料的难度更大，主要原因是电解铝液温度过高，铝液中非自发晶核较少，导致铸轧板坯晶粒度控制更加困难。铸轧板原始晶粒比较粗大，冷轧过程中就很难破碎，有大晶粒的部位加工速率大，变形困难，会造成板材组织和性能的不均匀，从而在铝箔轧制时不容易控制。目前现有技术并没有解决这一难题。

发明内容

本发明的目的是针对上述难题，提供一种直接用电解铝液铸轧法生产超宽幅双零铝箔坯料的晶粒度控制方法，使铸轧板在纵横向上得到均匀的晶粒组织。

 本发明用电解铝液铸轧法生产超宽幅双零铝箔坯料的晶粒度控制方法如下：

[1] 水平式铝铸轧生产线中的熔炼炉内有40%～50%的固体铝料，其余为电解铝液，在720℃～735℃的低温下熔炼4～10小时，然后在 20～30min内将铝液温度升至740℃～750℃，进行合金配制，合金成分合格后对铝液进行精炼，精炼结束静置30~50min后将铝液转入静置炉；

[2]转炉后静置炉内每间隔4～6小时，用Ar+CCl₄对铝液均匀搅拌10min；

[3] 静置炉内的铝液经除气箱、流槽进入过滤箱、再从过滤箱经流槽至前箱，经铸嘴注入铸轧辊辊缝进行轧制，在除气箱入口处加入铝钛硼丝到铝液中；

其中：在从静置炉炉眼到除气箱铝钛硼丝加入点前50~80mm处、除气箱出口、除气箱至过滤箱流槽中部、过滤箱出口及入口的位置设置变径装置，实现流槽上的多级变径，以强化铝液在流槽的湍动,增加铝钛硼丝的细化效果。

所述的变径装置是由一立板构成，在立板的下部有变径孔，变径孔为两端喇叭口形。

所述的前箱内设置可调节高度的挡板，动态调节铝液在铸嘴中整个横断面的温度、速度均匀稳定，确保铸轧板在纵横向上均得到均匀细小晶粒组织。

本发明的方法具有以下特点：

1、通过高比例固体料回炉率、低温熔炼、瞬时快速升温方法，有效增加铝液内部非自发晶核数量。

2、静置炉内铝液定期进行搅拌，防止静置炉内表面铝液因长时间加热过烧产生晶粒粗大。

3、采用多级变径有效提高铝钛硼丝有效成分利用，确保晶粒细化效果。

4、前箱采用在线动态调节铝液流量分布的挡板，实现铝液在铸嘴中温度、速度动态可调，确保在铸轧板在纵横向得到均匀的晶粒组织。

本发明的方法达到了以下效果：生产幅宽1750mm、1920mm铸轧坯料稳定轧制到0.0065mm，针孔均在200个/m²以下，最好的在70个/m²以内。生产幅宽度1860～2100mm铸轧坯料轧制到0.0065mm，各项指标完全达到电子箔的要求，针孔在70个/m²以下。轧制到0.006mm（超薄）时，针孔57～200个/m²,轧制到 0.0055mm，针孔800个/m²以下。

附图说明

图1 是本发明的部分设备和多级变径结构示意图。

图2是本发明的变径装置结构示意图。

图3是图2中的A-A（立板）剖面图。

图中：1-熔炼炉，2-静置炉，3-除气箱，4-过滤箱，5-前箱，6-铸轧辊，7-变径装置，8-铝钛硼丝，9-前箱可调节挡板，10-铝铸轧板，11-流槽，12-变径孔，13-立板。

具体实施方式

实施例1：

[1] 水平式铝铸轧生产线，按40%固体料比例投入重熔铝锭和/或与铸轧废料，固体料均匀分散到整个熔炼炉炉底部，进电解铝液后，在720℃的低温下熔炼10小时，然后在 30min内将铝液温度升至740℃，进行合金配制，合金成分合格后对铝液进行精炼，精炼结束静置35min后将铝液转入静置炉；

[2]转炉后静置炉内每间隔4小时，用Ar+CCl₄对铝液均匀搅拌10min；

[3] 静置炉内的铝液经除气箱、过滤箱到达前箱经铸嘴注入两铸轧辊辊缝间进行轧制，在除气箱入口处加入铝钛硼丝到铝液中，铝液经流槽进入过滤箱，再从过滤箱经流槽至前箱，经铸嘴注入铸轧辊辊缝。

其中：在从静置炉炉眼到除气箱铝钛硼丝加入点前50~80mm处、除气箱3出口、除气箱至过滤箱流槽11中部、过滤箱4出口及入口的位置设置变径装置7（如图1所示），实现流槽上的多级变径，以强化铝液在流槽的湍动，增加铝钛硼丝的细化效果；

所述的变径装置7是由一立板13构成，如图2所示，在立板13的下部有变径孔12，变径孔12为两端喇叭口形，如图3所示。

所述的前箱5内设置可调节高度的挡板9，动态调节铝液在铸嘴中整个横断面的温度、速度均匀稳定，确保铸轧板在纵横向上均得到均匀细小晶粒组织。

实施例2：

[1]水平式铝铸轧生产线，按45%固体料比例投入重熔铝锭和/或与铸轧废料，固体料均匀分散到整个熔炼炉炉底部，进电解铝液后，在735℃的低温下熔炼5小时，然后在 20min内将铝液温度升至750℃，进行合金配制，合金成分合格后对铝液进行精炼，精炼结束静置45min后将铝液转入静置炉；

[2]转炉后静置炉内每间隔5小时，用Ar+CCl₄对铝液均匀搅拌10min；以下同实施例1。

以上实施方法生产的幅宽1750mm、1920mm铸轧坯料稳定轧制到0.0065mm，针孔均在200个/m²以下，最好的在70个/m²以内。