У світі виробництва алюмінію, процес прокатки відіграє вирішальну роль у визначенні кінцевих властивостей і якості алюмінієвих рулонів. Ця публікація в блозі розповідає про різні методи прокатки алюмінієвих рулонів, зосереджуючись на безперервному литті прокатці та безперервному лиття та прокатці, а також гарячої та холодної прокатки.

Звичайні процеси виробництва алюмінієвої пластини можна підсумувати таким чином:

Безперервна прокатка: алюмінієва плита 7-8 міліметрів згорнутих, потім холодно прокатують до бажаної товщини;

Постійне лиття та кочення: алюмінієва плита 15-20 міліметрів, нагрітий і триклетьевий гарячекатаний до 1-2 міліметрів, закінчений або подальший холодний прокат до більш тонких матеріалів;

Гаряча обробка котиться до 3-4 міліметрів, охолоджені та згорнуті, потім холодно прокатують до бажаної товщини.

З точки зору якості поверхні: безперервна лита прокатка перевершує гарячу прокатку, що перевершує безперервне лиття та прокатку.

З точки зору механічних властивостей: гаряча прокатка перевершує безперервне лиття та прокатку, яка перевершує безперервну литу прокатку.

Вироби, які пройшли холодну прокатку, мають більш тонку поверхню, більш точні розміри, і значне збільшення міцності на розрив і подовження, що робить їх незамінними для застосувань, які вимагають великих подальших деформацій.

Безперервне руйнування проти. Безперервне лиття та прокатка

Безперервна ролянка

Безперервна прокатка, також відомий як прокатка з прямим охолодженням або прокатка в рідині, це процес, при якому рідкий метал безпосередньо заливається в зазор валків для формування напівфабрикатів або готових виробів. Валки діють як кристалізатори для рідкого металу і одночасно застосовують тиск, щоб деформувати метал. Оскільки рідкий алюміній потрапляє в зону лиття і прокатки через живильне сопло, він зустрічає обертові ливарні та прокатні валки.

Тепло від рідкого алюмінію швидко поглинається охолоджувальною водою в валках, викликаючи швидке падіння температури та затвердіння на поверхні валка. Потім валки застосовують певну кількість скорочення прокатки, щоб сформувати литий рулон. Вхід і вихід металу в зоні лиття і прокатки завжди збалансовані, забезпечення стабільного безперервного процесу лиття та прокатки.

Типово, ширина плити визначається шириною готового виробу, зазначеною в замовленні. Умовна товщина намотування становить 7-8 міліметрів, з максимальною шириною до 2000 міліметрів.

Оскільки процес відбувається при температурах твердого тіла, вироблений матеріал має більш крупнозернисту структуру. Проте, через низьку температуру обробки, на поверхні не утворюється оксидний наліт, що забезпечує високу якість поверхні. Але пластичність порівняно низька.

Безперервне лиття та прокатка

Безперервне лиття та прокатка передбачає затвердіння рідкого металу в сляб у прес-формі установки безперервного лиття., який потім безпосередньо прокатують у прокатному стані, поки він ще гарячий, або після невеликого підігріву, завершити процес деформації. На відміну від суцільнолитої прокатки, у безперервному лиття та прокатці немає стадії охолодження та намотування.

Сляб безпосередньо нагрівають, а потім прокочують. Наявність ступеня нагріву впливає на властивості матеріалу, легше піддаватися пластичній деформації в порівнянні з безперервним литтям. Готовий продукт має кращу пластичність і більш стабільний у застосуваннях, що вимагають подальшої деформаційної обробки.

В даний час, тільки Longding і Ding Sheng (Внутрішня Монголія) заводи виробляють матеріали безперервного лиття та прокату за технологією безперервного лиття та прокату Hazelett. Ця технологія була комерційно застосована в 1960-х роках, але його застосування та дослідження в Китаї були відносно короткими.

в 2009, Longang Iguguang Nual-Precidan випив Plate Co., ТОВ. (Лоян Лундін) представила першу в Китаї лінію безперервного лиття та прокатки Hazelett, який був запущений у виробництво в березні 2011. в 2013, Внутрішня Монголія Liansheng New Energy Materials представила другу в Китаї лінію безперервного лиття та прокатки Hazelett, який був запущений у виробництво у квітні 2018.

Обидві виробничі лінії мають проектну ширину 2100 міліметрів і сумарною проектною місткістю 400,000 тонн. в 2018, дві лінії випустили в цілому 250,000 тонн, і в 2019, 350,000 тонн. З точки зору структури продукту, Longding в основному виробляє різну однонульову фольгу, кабельний ремінь, декоративний тарілчастий пояс, матеріал глибокої витяжки, і заготовки з матеріалів автомобільних радіаторів, з річним обсягом виробництва бл 180,000 до 200,000 тонн. Продукція Liansheng в основному включає фольгу з подвійним нулем, однонульова фольга, кондиціонерна плівка, і заготовки з матеріалів автомобільних радіаторів.

До складу процесу безперервного лиття і прокатки входить плавильна пічна група, онлайн-пристрій для дегазації та видалення шлаків, слябовий верстат (основний процес і ознака, що відрізняє його від інших технологій процесу), і гарячої триклетьової прокатки. Прямокутна плита має товщину 15-20 міліметрів, і товщина готового виробу 1-2 міліметрів.

Контроль температури має вирішальне значення. Беручи 8011 сплав як приклад, температура лиття 690-700°С, температура сляба 450-550°С, початкова температура прокатки 400-500°С, температура кінцевої прокатки 120-250°С. Температура рекристалізації 8011 сплаву зазвичай становить 300-350°C. За цих умов процесу, виробництво 8011 алюмінієва стрічка має ефект, подібний до ефекту гарячекатаних рулонів.

З точки зору якості поверхні, порівняно з безперервним литим прокатуванням, поверхня плити має більше ямок, а сегрегація хімічного складу на поверхні спричинена нерівномірним охолодженням (концентрація домішок на межі розділу значно вища, ніж у тілі).

Основні дефекти проявляються у поганому блиску поверхні алюмінієвої котушки, явні світлі і темні смуги, і у важких випадках, наявність чорних шовкових ліній. В останні роки, шляхом технологічної оптимізації, за винятком виробів з надзвичайно суворими вимогами до поверхні, таких як основа плити CTP, дзеркало алюмінієве, і пластина окислення, можна задовольнити більшість інших вимог до продукції.

Механічні властивості знаходяться між безперервним литтям і гарячою прокаткою. Оскільки температура сляба залишається вище температури рекристалізації при надходженні на гарячу безперервну прокатку, він відноситься до категорії гарячої прокатки, а продуктивність близька до гарячої прокатки.

Гаряче прокатка проти. Холодна прокатка

Гаряча прокатка

Гаряча прокатка - це процес прокатки, який здійснюється вище температури рекристалізації. Простіше кажучи, алюмінієва заготовка нагрівається, а потім прокочується за кілька проходів, з подальшим обрізанням краю та випрямленням для формування алюмінієвої пластини, який називається гарячою прокаткою.

Під час гарячої прокатки, метал має високу пластичність і низьку стійкість до деформації, істотне зниження енерговитрат на деформацію металу. Гаряча прокатка може покращити продуктивність обробки металів і сплавів. Розбиває грубі зерна в литому стані, загоює значні тріщини, зменшує або усуває дефекти лиття, і перетворює литу конструкцію в деформовану, тим самим покращуючи продуктивність обробки сплаву.

Хід процесу такий: алюмінієвий злиток – плоский злиток – фрезерування – рівномірний відпал (нагрівання) – гаряча груба прокатка – гаряча чистова прокатка – охолодження та згортання.

Під час процесу нагрівання та транспортування до чорнового прокатного стану, плоский злиток реагує з киснем повітря, утворюючи на поверхні окалину. Якщо при прокатці на матеріалі залишається шар оксиду, його можна закатати всередину алюмінієвого матеріалу, впливає на якість поверхні кінцевого продукту. тому, фрезерування необхідно перед чорновою прокаткою.
Температура нагріву плоского злитка перед гарячою чорновою прокаткою вище 400°С.

З концептуальної точки зору, процес гарячої прокатки не передбачає холодної прокатки. Проте, у реальному виробництві, заводи часто додають етап холодної прокатки, щоб мінімізувати споживання енергії, забезпечити точність розмірів і якість поверхні готового виробу. Загалом, товщина плити після чистової прокатки контролюється вище 3.0/4.7 міліметрів.

Розмір пластинчастого злитка залежить від специфікації замовлення, але конкретна кореляція невідома.

Холодна прокатка

Холодна прокатка відноситься до деформації прокатки металу нижче температури рекристалізації, загалом означає, що алюмінієві рулони згортаються безпосередньо при кімнатній температурі без нагрівання.

Хід процесу такий: лита плита – охолодження та згортання – гаряча чистова прокатка – охолодження та згортання – холодна прокатка.

Хоча алюмінієва котушка може бути теплою на дотик після холодної прокатки, його ще називають холодною прокаткою.

У порівнянні з гарячою прокаткою, Холодна прокатка має наступні переваги:

1. Низька температура обробки, що призводить до точних розмірів і однакової товщини холоднокатаної алюмінієвої пластини;
2. Здатність виготовляти надзвичайно тонкі смугові матеріали, які неможливо виготовити гарячою прокаткою;
3. Найвища якість поверхні холоднокатаних виробів, вільний від дефектів, таких як питтинг і включення окалини оксиду заліза, які зазвичай зустрічаються в гарячекатаних виробах, що зручно для подальшої обробки;
4. Холоднокатані листові рулони мають чудові механічні та технологічні властивості, наприклад висока міцність, низька межа врожайності, і хороші характеристики глибокого витягування;
5. Висока ефективність виробництва завдяки можливості досягти високошвидкісної прокатки і повної безперервної прокатки.

Розширення

Чи знаєте ви відсоток брухту алюмінію в різних марках сплавів на стадії плавлення??
Більшість сортів додають брухт алюмінію!

• 1070 і вище чистий алюміній не може додавати алюмінієвий брухт і може бути виготовлений лише зі зливків чистого алюмінію. Плавильну піч також потрібно почистити, і взагалі, фабрики не приймають замовлення, якщо вони не великі.
• Коефіцієнт брухту алюмінію для 3104/3105 сплав може досягти 70%-80%;
• 1-Серія чистого алюмінію може додати лише алюмінієвий брухт 1 серії;
• для 3/4/5/6/8 серії, специфічний коефіцієнт додавання алюмінію в брухт налаштовується відповідно до заводського контролю процесу та стандартів хімічних елементів, із коефіцієнтом загального брухту алюмінію 40%.

Дякуємо за ваш час і увагу.