鋁箔軋制工藝影響因素研究

黎志勇 楊斌 黃永程

【摘 要】為了提高鋁箔的表層質(zhì)量，優(yōu)化鋁箔軋制工藝，對鋁箔軋制工藝影響因素進行研究尤為必要。文章通過闡述鋁箔軋制技術(shù)的特征，對鋁箔軋制工藝影響因素及應(yīng)對展開探討，為促進鋁箔軋制生產(chǎn)的順利開展提供一些借鑒。

【關(guān)鍵詞】鋁箔軋制工藝;影響因素;應(yīng)對

【中圖分類號】TG339 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）03-0163-02

0 引言

鋁箔憑借其可靠性，在電線電纜、食品、飲料、藥品、香煙、家庭日用品等方面得到廣泛應(yīng)用，通常情況下，鋁箔被用于包裝材料、電解電容器材料及房屋、建筑、交通工具等的絕熱材料，還被用于裝飾的壁紙、金銀線及各式各樣文具印刷品等。隨著近年來食品衛(wèi)生行業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)等對高質(zhì)量鋁箔需求的不斷攀升，鋁加工企業(yè)在多個環(huán)節(jié)，諸如熱軋、冷軋、熔鑄、中間退火、均勻化等，對鋁箔軋制工藝影響因素及質(zhì)量予以了控制，以保障最終鋁箔產(chǎn)品的各項性能滿足用戶需求。對于鋁箔軋制工藝來說，其所面臨的影響因素多種多樣，主要包括鋁箔坯料、軋制油、軋輥參數(shù)、板形控制。由此可見，對鋁箔軋制工藝影響因素開展研究，具有十分重要的理論與實踐意義。

1 鋁箔軋制工藝特征

鋁箔軋制是一門較為特殊的壓延技術(shù)。鋁箔軋制至中精軋過程中，因為產(chǎn)品厚度十分小，加大軋制壓力，使軋輥產(chǎn)生彈性變形相較于被軋制材料產(chǎn)生塑性變形更為容易，軋輥的彈性壓扁是不可忽視的，它嚴(yán)重影響鋁箔軋制，軋制力難以發(fā)揮如同軋板材一般的功效，通常而言，鋁箔軋制是在恒壓力前提下的無輥縫軋制，調(diào)整鋁箔厚度主要通過調(diào)整開卷張力及軋制速度來實現(xiàn)。

2 鋁箔軋制工藝影響因素及應(yīng)對措施

鋁箔軋制生產(chǎn)過程中每道工序的工藝控制不合理，均會對鋁箔質(zhì)量造成不利影響。鋁箔軋制工藝的合理制定對于鋁箔軋制生產(chǎn)而言至關(guān)重要。市場對鋁箔產(chǎn)品的要求日益嚴(yán)苛，使用鋁箔軋制工藝的相關(guān)人員必須革新思想觀念，不斷開拓創(chuàng)新，開展好對鋁箔軋制工藝影響因素的應(yīng)對工作。對于如何進一步促進鋁箔軋制生產(chǎn)的順利開展，可以將下述內(nèi)容作為切入點。

2.1 鋁箔坯料影響因素及應(yīng)對

鋁箔坯料供料主要由熱軋坯料、鑄軋坯料等組成，這些坯料在加工過程中存在一定差異，但均必須滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求，方可開展鋁箔軋制生產(chǎn)，否則會在軋制時出現(xiàn)斷帶、針孔、板形不良等問題。對于來料狀態(tài)及其力學(xué)性能而言，質(zhì)量有保障的鋁箔坯料的化學(xué)成分科學(xué)合理。結(jié)合眾多生產(chǎn)實踐，合金成分中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制氫、非金屬夾雜物等的含量，尤其是硅、鐵含量，鐵質(zhì)量與硅質(zhì)量比例應(yīng)當(dāng)控制在一定范圍內(nèi);并且對于各種供料渠道的鋁箔坯料，其晶粒大小、第二相化合物數(shù)值同樣應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，否則會對鋁箔軋制生產(chǎn)造成不利影響。應(yīng)當(dāng)將氫含量控制在0.12 mL/100 gAl以內(nèi)，將非金屬夾雜物控制在5μm以內(nèi)，將鐵質(zhì)量與硅質(zhì)量比例控制在2～5，將熱軋坯料晶粒大小控制在0.03～0.05 mm，將鑄軋坯料晶粒大小控制在0.09 mm以內(nèi)，等等。對于板形及其表層質(zhì)量要求，鋁箔坯料中不良板形的存在會直接影響成品的質(zhì)量。因此，熱軋卷帶材兩側(cè)厚差應(yīng)當(dāng)控制在不足實際平均厚度的1%;板凸度應(yīng)當(dāng)控制在0～1%;整卷最大厚度應(yīng)當(dāng)控制在不足實際平均厚度的1.5%;而鑄軋坯料不僅要達到上述熱軋坯料的各項厚差要求，還應(yīng)當(dāng)將縱向厚度控制在0.05 mm/100 mm以內(nèi)，將橫向斜度控制在0.03 mm/100 mm以內(nèi)。

2.2 軋制油管理影響因素及應(yīng)對

軋制油對鋁箔軋機能否實現(xiàn)有序穩(wěn)定運行具有重要影響。軋制油長期在高溫、高壓下軋制運行，使得其理化性能指標(biāo)發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變;與此同時，在鋁箔軋制過程中，還會混入油霧潤滑油、液壓油及其他機械用油。倘若軋制油性能發(fā)生轉(zhuǎn)變，鋁箔產(chǎn)品質(zhì)量將難以得到保障，所以應(yīng)當(dāng)適時對軋制油的各項性能指標(biāo)進行檢測管理。首先，每班鋁箔軋制生產(chǎn)前，應(yīng)當(dāng)對軋制油進行過濾，過濾時不可開機生產(chǎn)，并且在生產(chǎn)過程中應(yīng)防止污油倒流。然后，因為油量不足而需添加基礎(chǔ)油的過程中，應(yīng)依據(jù)比例要求加入規(guī)定的添加劑及劑量。通常情況下，添加劑應(yīng)當(dāng)添加至凈油箱中，若是在機臺上加入，則應(yīng)當(dāng)在過濾系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)均處在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下時，進行有序添加，進而降低添加劑過濾損失，防止過濾壓力上升過快。其次，應(yīng)當(dāng)明確油箱中的實際油位，防止油位在泵口以下，這是因為在油位不及泵口時，泵口會吸入空氣，進而無法有效調(diào)節(jié)噴油嘴的流量而極易引發(fā)箔材起波浪或者表層不佳，并對泵的使用壽命造成不利影響。再次，軋制油溫度與油的黏度、油膜強度存在緊密聯(lián)系，同時軋制油溫度對鋁箔的表層光澤、質(zhì)量及軋制工藝具有重要影響，因此必須針對精、中、粗軋軋制油做不同的溫度控制，將精軋軋制油溫度控制在50 ℃～60 ℃，將中軋軋制油溫度控制在40 ℃～50 ℃，將粗軋軋制油溫度控制在30 ℃～40 ℃。最后，要對每一次軋制油分析報告做嚴(yán)格分析，及時找出存在的異常情況，并采取有效的處理對策，必要時可更換軋制油。

2.3 軋輥參數(shù)影響因素及應(yīng)對

鋁箔軋制過程中，工作輥的凸度、粗糙度對鋁箔的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響，尤其是在厚度不足0.007 5 mm的鋁箔生產(chǎn)過程中，對軋輥表層粗糙度要求更為嚴(yán)苛。首先，應(yīng)當(dāng)保證工作輥粗糙度的均勻性，防止上下層鋁箔摩擦因數(shù)出現(xiàn)與上下工作輥不相同的情況，防止箔材打滑現(xiàn)象的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)完善潤滑制度，降低摩擦因數(shù)，變形區(qū)后滑加大，中性面部位偏向出口，軋制力下降，同時保證在接觸弧上的軋制力分布相對均勻，實現(xiàn)對軋輥消耗的有效控制。其次，應(yīng)當(dāng)將軋輥的粗糙度及凸度控制在合理水平，前者過高，會造成箔材表層細(xì)微凹陷擴大形成針孔，容易導(dǎo)致斷帶，產(chǎn)品表層光潔度不足;前者過低，會使軋制速度變緩，降低生產(chǎn)效率，加大生產(chǎn)成本。而后者不論是過高還是過低均會使箔材橫向兩端或中間產(chǎn)生板型缺陷，同時也容易形成針孔。為了確保鋁箔的生產(chǎn)質(zhì)量及穩(wěn)定性，應(yīng)盡可能防止產(chǎn)生針孔。在鋁箔軋制生產(chǎn)過程中，依據(jù)不同用途，可對軋輥粗糙度及凸度做如下調(diào)節(jié)：①對于精軋，將工作輥粗糙度控制在0.03～0.05μm、凸度控制在80～90μm;②對于中軋，可將工作輥粗糙度控制在0.16～0.25μm、凸度控制在40～65μm;③對于粗軋，可將工作輥粗糙度控制在0.25～0.3μm、凸度控制在40～90μm。

2.4 板形控制影響因素及應(yīng)對

在鋁箔軋制生產(chǎn)過程中，板形控制可通過3種方式實現(xiàn)，即液壓彎輥控制、液壓自動厚度控制及軋制油分段冷卻控制。在這些板形控制方式中，前兩種控制方式因為鋁箔軋制特征，使其控制效果并不顯著，而第三種控制方式可結(jié)合板形儀檢測反饋信號達成閉合控制，實現(xiàn)對輥身凸度轉(zhuǎn)變的有效控制，尤其適用于對寬幅箔材的控制。相關(guān)研究資料顯示，對軋制油壓力、溫度及流量等的有效控制，再依據(jù)出口板形精度，可實現(xiàn)對軋輥凸度、板形的有效控制。帶材邊部熱噴可防止出現(xiàn)軋制緊邊情況，可減少斷帶及杜絕著火問題，促進鋁箔軋制生產(chǎn)的有序開展。高精度鋁箔軋制應(yīng)當(dāng)配備測板形儀、測厚儀、測速儀等設(shè)施，并且利用速度流、質(zhì)量流等控制模式開展閉環(huán)控制，使箔材生產(chǎn)達到高質(zhì)量、穩(wěn)定、高速等要求。此外，鋁箔軋制過程中，壓下量大，鋁箔會起皺，并且會對下道軋制造成不利影響，甚至?xí)?dǎo)致軋制斷帶;壓下量過小，則會加大道次加工率，提高成本，降低生存率。所以，應(yīng)當(dāng)有效控制壓下量，不僅要確保在前幾道次軋制工藝厚度，還要控制好板形，防止成品道次軋制時出現(xiàn)板形不良的情況。

3 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代鋁箔軋機不斷向?qū)挿?、高精度控制、高自動化水平方向發(fā)展，鋁箔軋工藝受諸多因素的影響，其中特別要做好對鋁箔坯料、軋制油、軋輥參數(shù)及板形等的控制與分析工作。相關(guān)人員務(wù)必革新思想觀念，提高對鋁箔軋制特征的有效認(rèn)識，加強對鋁箔軋制工藝影響因素的深入分析，科學(xué)地控制鋁箔軋制工藝影響因素，積極促進鋁箔軋制生產(chǎn)的順利開展。

參 考 文 獻

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]