一种再生铝生产厨具用深冲铝板带的工艺方法与流程

文档序号:34401301发布日期:2023-06-08 14:27阅读:60来源:国知局

本发明涉及铝板带生产,特别涉及一种再生铝生产厨具用深冲铝板带的工艺方法。


背景技术:

1、铝合金具有优良的防锈特性、成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性,强度适中,具有抗冲击、不易破裂和泄漏,适合厨具、餐饮容器对强度和刚性的要求。我国80%以上的电解铝使用火电,由于耗能高,碳排放高,国家已严控电解铝产能,而再生铝以废铝为原料,经预处理、熔炼、精炼、铸造等工序得到铝合金产品,再生铝生产能耗不超过电解铝能耗的5%,具有能耗低,污染小,效益显著的优势。

2、目前厨具用3003铝合金主要使用热轧3003合金和铸轧3003合金;热轧3003合金受制于加工成本高,成品率低等因素,已逐步被售价更低的铸轧3003合金替代,目前市场上的厨具用铝合金以铸轧3003合金为主,但是铸轧3003铝合金存在力学性能不稳定,锅具深冲冲压容易开裂,表面条纹重等缺陷,影响产品质量和生产效率,限制了该产品的应用范围。


技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种再生铝生产厨具用深冲铝板带的工艺方法,促进再生铝的利用,降低生产成本,产品性能稳定,满足质量要求。

2、本发明所采用的技术方案是:

3、一种再生铝生产厨具用深冲铝板带的工艺方法,具体步骤为:

4、s1熔炼:

5、在熔保一体熔炼炉中加入再生铝固体料进行熔炼,采用蓄热式烧嘴进行加热,炉气温度800-1000℃,固体料化平后将浮渣扒干净,表面均匀撒上一层覆盖剂,用量为0.1-0.5kg/t.al;

6、第一次精炼:精炼温度为735-770℃,把精炼设备的石墨转子从熔炼炉侧面插入铝液内部喷入四氯化碳,深入铝液表面以下400-700mm,转子转速为150-300r/min,四氯化碳流量为0.5-1.5kg/min,每次喷入20-30kg,同时开启炉门,使用精炼罐以氮气为载体,氮气压力0.4-0.5mpa,均匀喷入0.5-1.0kg/t.al颗粒精炼剂,精炼期间开启电磁搅拌,精炼时间为25-35min;

7、一次精炼后使用充分干燥的取样勺和模具分别在炉内左中右三点,铝液表面以下400-700mm各取一个样,化验合金成分,并根据化验结果配料;合金成分配比为:硅0.11-0.15%,铁0.31-0.35%,铜0.04-0.06%,锰0.65-0.85%,锆0.03-0.045%,钛0.02-0.04%,铜≯0.05%,镁≯0.05%,锌≯0.05%,其它杂质单个含量≯0.02%,杂质总含量≯0.1%;

8、第二次精炼:精炼温度为740-760℃,把精炼设备的石墨转子从熔炼炉侧面插入铝液内部喷入四氯化碳,深入铝液表面以下400-700mm,转子转速为150-300r/min,四氯化碳流量为0.5-1.5kg/min,每次20-30kg,精炼过程中开启电磁搅拌,精炼时间为25-35min;二次精炼后将浮渣扒干净;

9、第三次精炼:精炼温度为740-755℃,采取与第一次精炼相同方法进行;

10、第四次精炼:精炼温度为740-755℃,采取与第二次精炼相同方法进行;

11、s2静置:

12、精炼完成后,开启炉门加入覆盖剂0.1-0.2kg/t.al,铝熔体静置40-60min,静置期间蓄热式烧嘴为保温模式,控制炉气温度750-770℃,使用热电偶测量铝熔体温度,热电偶深入铝液400-500mm处测量温度,到时间后倾炉,采用液压装置抬起炉门一侧,铝液从炉后中间位置出铝口缓慢流入天然气烘烤过的溜槽,溜槽烘烤温度740-770℃,采用双极钛丝加入,加入口温度为720±5℃,采用旋转吹气法进行在线除气除渣,定期清理浮渣,在线双过滤箱,单个过滤箱均为双极过滤;

13、s3倾炉:

14、铸机和三连轧完成生产前联动,溜槽烘烤完成后,进行熔保一体炉的倾炉放流,倾炉初始角度为5-9°,倾炉最大角度≤31°,炉后出铝口的铝液温度740-760℃,溜槽液位220-270mm,“y”型溜槽口铝液温度720-730℃,溜槽液位210-240mm,过滤箱出口铝液温度700-710℃,溜槽液位200-230mm,前箱铝液温度685±3℃,液位4-5mm,使用浮子自动控制;

15、s4铸造:

16、铸轧主要工艺参数:坯料厚度19±0.1mm,前箱预热至100-150℃,铸造速度6.8-7.8m/min,前箱熔体温度685±3℃;钢带类型hc3,钢带长度7500-7600mm,钢带宽度2280-2290mm,钢带厚度为1.27±0.1mm,铸造面喷涂耐高温陶瓷涂料,上、下钢带间隙为19±0.1mm,铸机内部上部18-20根支撑辊,下部19-21根支撑辊,上部前6-8根磁性支撑辊,下部前3-5根磁性支撑辊;上、下钢带一侧通入冷却水;钢带宽度方向两侧分别安装边部挡块形成封闭空间;上、下钢带表面采用静电喷涂直径15-30nm的二氧化硅粉末,静电电压10kv;在下钢带距铸咀出口450-550mm部位放置钢制19±0.1mm厚度弧形铸造挡杆,宽度与铸板宽度一致;

17、超声波设置参数:超声波频率为20-22khz,采用钛合金探头,钛合金探头直径为40-60mm,长度400-500mm;四个探头为一组,均匀分布在前箱,探头间距200-300mm,探头插入铝液深度30-50mm,距铸咀入铝口250-300mm;

18、根据质量控制要求制定铸咀及立板参数:铸咀宽度=生产坯料宽度+15 mm;铸咀采用硅酸铝一体成型结构,布流方式为多通道进入出口合流,通道间隔14mm,铸咀预热温度200-260℃,预热时间20-30h,铸咀安装在铸咀支撑架上与水平面成-5°至-8°夹角;铸咀安装固定在钢制支撑架上,铸咀与下部支撑之间垫1.5mm铝硅纤维板,铸咀与上部支撑之间垫3mm铝硅纤维板,铸咀支撑架上下分别有12个气体通道,根据需要分别通入氦气和氧气调整铸板横向温度,气体压力为0.4-0.6mpa;入铝口铸咀厚度25.6±0.05mm,出口铸咀厚度18.65±0.05mm,铸咀开口度8±0.05mm;立板放流温度:725-735℃;

19、前箱液位4-5mm开始放流,放流后第4-5秒开启铸机和夹送辊,开启铸咀出口处电磁加热,预热上、下钢带至100-200℃,启动超声波设备,四个探头的频率调整至20-22khz,采用氦气和氧气调整铸板横向温差,氦气压力0.4-0.6mpa,氧气压力0.4-0.6mpa,铸机出口铸板横截面温度540-610℃,横向温差≤40℃;

20、s5铸板传动冷却:

21、喷淋装置参数:在距铸机出口设置温度检测设备,监控横向板温数据。在铸机出口5-7m位置,设置自动感应喷淋装置,根据横向板温波动情况,使用乳液对铸板的板宽方向分区域喷淋乳液,调整铸板横截面温度,截面温度控制范围为490-550℃,横向温差≤20℃,板温乳液浓度3.5-4.5%,乳液压力0.3-0.5mpa;

22、传动装置参数:在距铸板出口喷淋3-4m位置,利用激光测速和夹送辊匹配铸造和三连轧机速度,夹送辊速度与铸造速度比例0.95-0.98,夹送辊内冷却水流量1.0-1.5m3/min;

23、s6三连轧:

24、一机架轧制参数:一机架入口温度460-520℃轧制力700±20吨,单位张力0.8±0.1kg/mm²,工作辊粗糙度3.0μm,工作辊凸度-0.13mm,出口厚度12mm;

25、二机架轧制参数:轧制力500±20吨,单位张力0.9±0.1kg/mm²,工作辊粗糙度1.8μm,工作辊凸度-0.12mm,出口厚度9mm;

26、三机架轧制参数:轧制力400±10吨,单位张力1.9±0.1kg/mm²,工作辊粗糙度1.0μm,工作辊凸度0mm,出口厚度7±0.2mm,三机架出口温度190-250℃;

27、三连轧喷淋乳液温度43-52℃,乳液浓度3.9-4.2%,乳液压力0.4-0.6mpa;7±0.2mm坯料带套筒卷取,下机后自动穿打钢带;样板要求中凸度0-0.6%,纵向厚差≤0.06mm,两边差<0.4%,裂边<3mm;

28、s7坯料均匀化退火;

29、坯料退火时检查来料质量,坯料错层≤3mm,塔型≤5mm,头尾钢带紧固;

30、坯料均匀化工艺为:先用4h将炉气温度升到580±3℃,升温阶段采用负压除油,580±3℃正压保温35h,然后将炉气温度降到170±3℃冷却出炉;

31、s8粗轧:

32、冷轧从7.0±0.2mm厚度轧制,轧制4个道次至1.2 mm成品厚度,道次分别是7.0±0.2-4.0-2.4-1.55;

33、第一道次:7.0±0.2mm-4.0mm,入口张力10±2n/mm2,出口张力18±2n/mm2,轧制速度≤380mpm,轧制油温35±10℃;

34、第二道次:4.0mm-2.4mm,入口张力14±2n/mm2,出口张力20±2n/mm2,轧制速度≤380mpm,轧制油温35±10℃;

35、第三道次:2.4mm-1.55mm,入口张力16±2n/mm2,出口张力22±2n/mm2,轧制速度≤650mpm,轧制油温35±10℃;

36、s9中间退火:

37、中间退火时根据质量标准检查来料质量;用3h将炉气温度升到400±3℃,升温阶段采用负压除油,400±3℃正压保温25h,然后用1h降温到330±3℃保温7h,最后炉气温度降到170±3℃冷却出炉;

38、s10精轧:

39、精轧1个道次,1.55-1.2mm厚度;

40、成品道次:1.55mm-1.2mm,入口张力18±2n/ mm2,出口张力24±2n/ mm2,轧制速度400-600mpm,轧制油温40±10℃;

41、s11纵剪切边:

42、将轧制1.2mm厚度的坯料转至重卷机进行切边;重卷机卷取张力19-21kn,圆盘刀间隙0.056-0.08mm,圆盘刀重叠量0.034-0.056mm,切边速度100-150m/min。

43、具体的,所述的s4铸造步骤中,上下钢带一侧通入冷却水,冷却水具体要求为:硬度<1.0mmol/l,ph值6-9,电导率≤500us/cm,水温30±3℃,冷却水压0.3-0.4mpa,铸机上下钢带内冷却水合计流量20-30m3/min。

44、具体的,所述的s4铸造步骤中,钢带宽度方向两侧分别安装边部挡块的具体结构为:挡块长宽均为38mm,高度19±0.1mm,挡块逐个穿成链条,挡块链条周长10-12mm,根据物料宽度设定边部挡块链条间距,挡块接触铸板一侧清理干净,并用石墨水定期喷涂。

45、由于采用如上所述的技术方案,本发明具有如下优越性:

46、本发明采用再生铝生产作为生产原料,促进再生铝的利用,降低生产成本,控制合金成分配比,与现有的热轧3003合金和铸轧3003合金生产工艺相比,产品性能稳定,极大降低开裂、条纹等缺陷,满足深冲加工质量要求,增加产品应用范围。

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