改善铝板面质量的措施

改善铝板面质量的措施

目前，用户对缓冲表面质量和光滑度的要求越来越高，对含糊剂的表面质量有更高的要求。铸轧带坯的表面质量是影响铝箔成品表面质量的关键因素之一,为获得良好的铸轧带坯表面质量,不仅要对工艺参数进行调整和严格控制,同时,设备及部件也起着非常重要的作用。其中铸轧嘴就是铸轧生产的关键部件,选用设计合理的铸轧供料嘴可改善供料嘴内部分流情况,使供料嘴出口处的横截面上流出金属的速度保持一致、温度保持均匀,改善铸轧板的表面质量,减少影响铝箔表面质量的纵向条纹、组织条纹、通条、及氧化皮压入等缺陷。本文就采用二级及三级分配料嘴生产的板坯质量进行了比较和分析,论证了三级分配嘴与二级相比所具有的优点。1测试1.1热膨胀性供料嘴材料为硅酸铝毡和氮化硼压制而成。它具有保温性能好、抗高温性能好、热膨胀系数小、不和液体金属起化学反应,不产生气泡和氧化渣等特点。三级分配的供料嘴为偏软材料,二级分配的供料嘴为硬质材料。1.2内部夹紧形状的切割供料嘴内部分配形状见图1、图2。图中B为铸嘴宽度,单位mm,具体尺寸根据板宽调整,略小于铸轧板宽。1.3口开口压变对供料前需的影响⑴采用二级分配的供料系统是将供料嘴、浇道和前箱一次安装在底盘上。并在250～300℃的加热炉中加热4h以上,在整个加热过程中供料嘴和底盘都被加热,由于底盘及支架受热变形和供料嘴受热变形,使原来调整好的供料嘴开口总厚度增加0.5～1mm,同时,嘴唇的平整度也较为不好调整。⑵三级分配的供料系统是将供料嘴的上、下片及阻流坝先用大头钉固定并调整好,放置在250～300℃的加热炉中加热4h以上,使用时由工具加热炉中取出,在工作现场将供料嘴与底盘进行组装,并用压板上的两排螺丝来调整铸嘴的平整度及开口总厚度,这时调整较为容易,然后将加热好的浇道及前箱安装并固定到底盘上。1.4辊缝、前备件、卷号试验在西北铝分公司铸轧分厂4#机列进行,轧辊为新磨削的铸轧辊。合金:1145;板宽:1045mm;辊缝:6.5mm;嘴辊间隙:上嘴辊间隙0.6mm,下嘴辊间隙0.4mm;各生产5个铸轧卷。三级分配的卷号为:4-300-1,4-303-2,4-306-1,4-308-1,4-310-2;二级分配的卷号为:4-313-1,4-313-2,4-316-1,4-318-2,4-320-1。1.5立块时的工艺参数立板时的工艺参数见表1。1.6铸造钻孔工艺参数铸轧时工艺参数见表2。2结果结果见表3、表4。3中间金属的凝固从理想条件来讲,在整个供料嘴长度上出口处所流出的金属温度都一致为最好,这样,当液体金属和铸轧辊表面接触以后,能均匀凝固。为了避免由于整个横截面上凝固不均匀,采用阻流措施,使中间金属流动减缓,温度适当降低;距出口较远的两端的金属流动加大,温度提高,从而使整个横截面金属温度均匀,金属能够同时从嘴腔内流出。3.1供料前盘内金属流动的特点在使用二级分配供料嘴时,金属的流动从入口处流入,受第一层阻流坝的阻碍,一部分金属逐渐向两侧流动,另一部分金属绕过阻流坝从中间流出,在受到下一层阻流坝后分开,汇合到供料嘴前沿流出,见图3。从实际生产中观察到金属从供料嘴出口处流出的时间是不相同的,总是从中间流出的速度较两侧流出的速度快些,这样就使整个嘴腔内的金属温度分配产生不均匀,中间的金属流动快而且温度高,越向两侧温度越低。金属从供料嘴流出的方式是一种从中间向两侧扩展式的流动。当跑渣时,前箱熔体温度稍低时,边部就容易产生硬块。在使用三级分配供料嘴时,金属的流动从入口处流入时,受第一级阻流坝的阻碍向两侧流动,流向二级通道,经二级阻流坝的阻碍又向两侧流动,进入三级通道之后,在三级阻流坝的作用下,铝液从三级通道流出,见图4。由于是受同一静压力的作用,金属的流动速度几乎一致。整个嘴腔内的金属温度分配也较为均匀,嘴腔中间铝液温度与两侧铝液温度相差明显减小。在实际生产中观察到,只要前箱液面高度达到一定值时,金属从供料嘴流出的时间(即流动速度)大致相同,并且金属的流动较二级分配供料嘴的流动要平稳、整齐。3.2u3000u3000u3000u3000u3000碱土金属酶的热凸度⑴二级分配供料嘴在金属流动的不均匀性,供料嘴出口中部流动速度大、温度高,越靠两侧金属流动速度越慢、温度越低,结晶时,液体金属流动快、温度高的地方传递给轧辊的热量高,使轧辊的热凸度大;反之,铝液温度低的地方轧辊热凸度小,从而造成了在轧辊的辊型不是抛物线形。使得铸轧带坯的同一横截面上出现厚度不均匀等缺陷。⑵采用三级分配供料嘴在金属流动及温度分布上较为均匀,液体金属接触轧辊辊面时,传递给轧辊的热量基本相同,使得轧辊在整体变形时,不存在局部热凸度大的现象,能够形成较好的抛物线形,保证铸轧带坯具有良好的板形。3.3成岩型结构分子缺陷⑴二级分配供料嘴金属流动与温度分布不均匀,中心流速快、温度高,使得铸轧板结晶时,容易产生成份偏析,形成组织条纹,在箔材生产中最终表现为暗纹及其它纵向条纹。⑵三级分配供料嘴金属流动与温度分布较为均匀,中心流速相对慢些,温度低,铸轧板结晶时,结晶组织比较均匀,成份偏析减少,形成组织条纹也较少,在最终箔材生产中产生的暗纹及其它纵向条纹也很少。3.4立板及立板时前箱与二级分配供料前笼由于在三级分配供料嘴内金属流动时所受的阻碍和流动的时间不同,因此要求三级分配供料嘴在立板时,前箱熔体温度和前箱液面高度要比二级分配供料嘴略高一些。3.5供料行使纵向条纹⑴二级分配供料嘴的硬度较硬,嘴辊间隙很难调整一致,而且二级分配的供料嘴内的金属流动及温度的分布不均匀,容易在嘴腔内形成极小的结渣物,当金属液体在此处汇合时产生成份不均匀,造成成份偏析,形成组织条纹。使嘴子沿宽度方向产生不同受热膨胀,当局部嘴辊间隙较小时,受热膨胀大的地方贴在铸轧辊上,在受到一定的轧制力时,供料嘴局部掉渣,使该处液体金属过早接触铸轧辊辊面,嘴唇前端容易挂渣,当金属结晶时,在此处焊合不好,在铸轧带坯上形成细长可直观的纵向条纹。严重时,出现通条、粘铝等现象。即使供料嘴局部没有掉渣,由于嘴辊间隙变小,使得该处的嘴子更容易粘铝,在板面上形成纵向条纹。⑵使用三级分配的供料嘴,因组装和加热与二级分配的供料嘴不同,嘴辊间隙比较好控制,由于嘴腔内金属温度分布较为均匀,因此供料嘴局部贴在辊面的现象明显减小,从而减小了铸轧带坯表面上的纵向条纹。即使有贴在轧辊辊面上的现象,在受到一定轧制力的作用下,由于供料嘴较软,弹性较好,很少出现掉渣、破损。轻微的纵向条纹,是由于立板开始时使用毛毡开清辊器时间过长,将脱落的毛毡带入嘴辊之间,烧结成硬块所致。使用三级分配供料嘴生产箔材坯料过程中没有发现通条产生。3.6氧化皮压入⑴氧化皮压入主要是由于前箱液面的波动、铸轧速度的改变或是由于机械设备的震动使原有的氧化膜破裂而被压入铸轧板面。二级分配供料嘴由于金属流动不一致,当产生上述情况时,由于力的传动,嘴唇会产生轻微的颤动,从而破坏原有的氧化膜,造成氧化膜压入;三级分配的供料嘴由于金属流动较为一致,产生上述情况时,嘴唇几乎不会产生颤动,保持着原有的氧化膜层,所以氧化皮压入的现象很小,改善了铸轧带坯的表面质量。⑵对以上10卷铸轧坯料在箔材进行跟踪,冷轧、箔轧均按工艺操作规程及有关规定执行,从箔轧后的结果看,采用三级分配铸嘴生产的铸轧卷来生产铝箔,铝箔的表面质量优于二级分配铸嘴生产的表面质量,暗纹基本消除。4供料行使的原因试验表明,与二级分配相比,三级分配供料嘴具有如下优点:由于三级料嘴内金属的流速几乎一致,嘴腔内金属的温度较为均匀,铸轧板结晶时不易产生成份偏析,没有或较少组织条纹,因而后期的箔材生产表现为暗纹或其它纵向条纹较少;另一方面,二级供料嘴材质较硬,嘴辊间隙较难调整一致,且二级料嘴金属流动及温度分布不均匀,易在嘴腔内形成结渣,温度分布不均匀还使得嘴子沿宽度方向热膨胀不同,当嘴辊间隙较小时,热膨胀大的地方贴在铸轧辊上,受轧制力而造成局部掉渣,金属结晶时该处焊合不好,在铸轧带坯上形成直观的纵向条纹,严重时出现通条、粘铝等现象,而三级料嘴弹性较好,在金属的流动和温度的分布方面都更为均匀,很少出现掉渣、破损,只有轻微的纵向条纹,未出现通条,在立板和连续铸轧过程中,三级铸嘴生产的带坯的表面质量明显好于二级料嘴生产的带坯,从而有助于提高其后的铝箔成品表面质量。此外,与二级分配的供料嘴相比,采用三