[發(fā)明專利]一種鋁合金薄帶高速連鑄連軋方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010871687.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112008054A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖學(xué)文;胡建平;陳琛星;楊春楣;李彥清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/14
• 分類號(hào): B22D11/14;B22D11/128;B22D11/12
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金薄帶高速連鑄連軋方法及系統(tǒng)，屬于冶金加工技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括將潔凈冶煉后的鋁合金熔體經(jīng)高速連鑄、熱軋或溫軋、中間快冷、冷軋卷取得到鋁合金薄帶。本發(fā)明融合了高速鑄造、連續(xù)熱軋、中間快冷、連續(xù)冷軋等工序，一次性完成從鑄造到冷軋的組織演變。該方法凝固速度快，不僅可以生產(chǎn)普通用鋁帶，而且可以生產(chǎn)5XXX和6XXX系等高合金含量的鋁帶，其生產(chǎn)速度可達(dá)60～100m/min，生產(chǎn)能耗低，生產(chǎn)節(jié)奏快，從鑄錠的熔煉到成品的收卷小于8～12h，且污染排放少，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金薄帶高速連鑄連軋方法及系統(tǒng)，是基于短流程實(shí)現(xiàn)寬幅鋁合金薄帶高速、高效制造。

背景技術(shù)

汽車輕量化、新能源汽車、公共交通、航空航天等都將極大地促進(jìn)高端鋁合金用量的持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，高端鋁合金需求強(qiáng)勁。同時(shí)，隨著全球變暖，環(huán)境惡化，國(guó)內(nèi)外金屬加工行業(yè)都向著綠色化、低能耗、低排放、短流程、高效率的方向發(fā)展。

目前，中高端鋁合金薄帶的生產(chǎn)方法主要基于常規(guī)流程，將鋁液鑄成300～600mm厚的鋁錠，經(jīng)切頭、銑面、加熱、熱軋并卷取，然后再進(jìn)行冷軋和卷取以及后續(xù)的熱處理。其制造流程從開(kāi)始到結(jié)束耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，能耗高，經(jīng)濟(jì)效益有待提高。同時(shí)，常規(guī)鋁合金水平鑄軋速度約為0.8～1.2m/min(含傾斜方式)，產(chǎn)品厚度多為6～10mm，過(guò)程中不能實(shí)現(xiàn)快速凝固，晶粒得不到細(xì)化，而且水平鑄造易于造成合金組織偏析(向下)，一般只能生產(chǎn)1xxx系列及少數(shù)的3xxx、8xxx系列合金產(chǎn)品，且產(chǎn)品用途限制于對(duì)熔鑄品質(zhì)、性能要求不高的民用領(lǐng)域，如建筑裝飾、包裝等。相似地，Hazelett雙帶式連鑄連軋技術(shù)，典型厚度不大于20mm，鑄造速度約為15m/min，鋁薄帶后續(xù)再經(jīng)過(guò)熱軋卷取，生產(chǎn)品種同樣受限，容易出現(xiàn)偏析。可見(jiàn)，傳統(tǒng)鑄軋工藝生產(chǎn)速度低、生產(chǎn)品種少等缺陷是亟需解決的。

為加快生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短工藝流程，許多科研機(jī)構(gòu)和科研工作者又進(jìn)行了大量的嘗試。例如，美鋁公司專利CN200580010951.6提出了一種短流程高速生產(chǎn)鋁薄帶的方法，該方法將連續(xù)鑄造的鋁合金薄帶冷卻到熱軋或溫軋溫度進(jìn)行軋制，經(jīng)在線退火或固溶處理，對(duì)成品進(jìn)行卷取；該工藝流程避開(kāi)了冷軋大變形環(huán)節(jié)，沒(méi)有獲得累積變形，無(wú)法為后續(xù)熱處理提供初始的能量積累，不利于后續(xù)的組織控制和性能控制。又如，重慶大學(xué)專利 CN200810098094.5是將高速鑄軋的1.0～3.5mm鋁合金帶直接卷取，無(wú)法對(duì)鋁薄帶做進(jìn)一步調(diào)整。再如，東北大學(xué)專利201910577706.7提供了一種快速生產(chǎn)鋁合金薄帶的方法，但過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次開(kāi)卷和卷取，延緩了生產(chǎn)周期，鑄軋速度在0.3～35m/min。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金薄帶高速連鑄連軋方法及系統(tǒng)，以解決常規(guī)長(zhǎng)流程工藝占地面積大、效率低、周轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)和常規(guī)短流程工藝品質(zhì)低端、效率低下等難題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種鋁合金薄帶高速連鑄連軋方法，包括：將潔凈冶煉后的鋁合金熔體經(jīng)高速連鑄、熱軋或溫軋、中間快冷、冷軋卷取制得鋁合金薄帶。

優(yōu)選的，潔凈冶煉的熔煉對(duì)象為鋁合金錠或電解鋁液，包括有采用納米細(xì)化法進(jìn)行細(xì)化晶粒、采用旋轉(zhuǎn)噴吹法進(jìn)行除氣、及采用過(guò)濾進(jìn)行除渣。

優(yōu)選的，高速連鑄采用密閉澆鑄，其澆鑄的鋁合金熔體溫度為650～720℃，鑄造速度不低于60～100m/min，鑄造鋁帶厚度為2～5mm、且寬度在1000～2000mm。

優(yōu)選的，高速連鑄具有熔池預(yù)冷和鑄輥水冷，并控制：熔池預(yù)冷帶走鋁合金熔體0～30％的熱量，鑄輥水冷的冷卻水壓力為0.2Mpa～0.5Mpa，鑄輥內(nèi)冷卻水入口溫度為20～33℃、出口溫度為20～40℃。

優(yōu)選的，高速連鑄中還采用有在線風(fēng)冷，所述在線風(fēng)冷由氣體壓力為0.4～0.7MPa的冷風(fēng)對(duì)鑄造出的鋁帶控溫在200～550℃。