铝箔轧制工艺总结纯干货版.docx

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铝箔轧制工艺总结纯干货版

铝箔轧制工艺总结-纯干货版

一、概要

内容分为：

轧制速度、轧制油品、板型控制、断带缺陷、工艺设定。

二、轧制速度

轧制速度是铝箔加工提高生产效率、降低生产成本的最好途径。

我公司现有的高速轧机完全符合工艺要求，所以未来随着生产计划量的提升轧制速度提高势在必行。

附表一：

因素

设定

润滑

摩擦

厚度

速度

速度

↑

↑

↓

↓

/

开卷张力

↓

↓

↑

↑

↑

载荷

↑

↑

↓

↓

↓

轧制油温度

↓

↑

↓

↓

↓

粗糙度

↑

↓

↑

↑

↑

压下量

↓

↑

↓

↓

↓

合金硬度

↑

↑

↓

↓

↓

工作辊直径

↑

↓

↑

↑

↑

粘度

↑

↑

↓

↓

↓

流量

↓

↓

↑

↑

↑

添加剂

↑

↑

↓

↓

↓

以上为与轧制速度有关的工艺设定

下面具体到一些参数变化

附表二：

因素

设定

数值

速度变化

张力

减少

10N/mm2

70m/min

温度

增加

10℃

100m/min

粘度

减少

0.1cst

70m/min

压下率

增加

1%

20m/min

粗糙度

增加

0.01um

72m/min

三、轧制油品

1、基础油的选择

A、馏程

Ø较短并且较灵活的退火周期（在高温下,具有较高的稳定性能）

Ø在轧制过程中较宽范围的操作温度（较高轧制速度）

Ø减少蒸发损失

Ø较高的闪点（失火的风险较小）（当馏程较小时）

B、低粘度

Ø生产力（高速）

Ø润滑能力（表面质量,压下量）

Ø满足于粗轧和精轧机

Ø产生较少的污迹（表面有铝末）

C、油膜阻力好

Ø防止高压下辊缝中存在的油膜破坏（断带,表面不良诸如人形&振痕,厚度变化,辊印）

D、稳定性

Ø油氧化和油温的稳定性越高，耐久力越好，带材粘连越少,油斑的形成越少

2、添加剂的选择

A、要求：

Ø在辊缝中的高抗剪力

Ø高失效温度

Ø添加剂馏程与原油交迭

Ø良好的溶解性

Ø毒性低、腐蚀性低

B、添加剂的特征

月桂醇

C12（70-75%）;C14（25-30%）

月桂酸

C10（0-2%）;C12（min98%）;C14（0-2%）

月桂酸甲酯（酯）

C10-C12

Wyrol2

抗氧化

Wyrol4

20%FattyAcid脂肪酸+80%Nafta

Wyrol6

80%Ester酯+20%Nafta

Wyrol8

Wyrol12

70-85%Alcohols醇C10-C16+15-25%Nafta

90%Alcohol醇+10%Ester酯

C、添加剂的选择

为适应铝箔轧制以及我们现有的机器设备，需要一个比较合理的添加剂搭配。

Ø月桂醇

建议用于粗轧机和中轧机（非接触式轧制,低抗剪切力，润滑性能较好,但抗剪切力低）（~65°C）低失效温度。

大馏程：

Wyrol12:

230–330°C，Wyrol8:

230–295°C。

退火后有油斑形成的风险

●注：

避免醇和月桂酸放在一起用，有形成水的风险。

添加剂的范围为3–5%

超过8%,无添加剂效果

极好的混合性能

Ø月桂酸甲酯（酯）

月桂酸甲酯（酯）是一种酯,即为伯醇与脂肪酸的化学反应物.

适用于中轧和精轧机低粘度（表面良好&高速轧制）；无油斑以及良好的退火性能；高失效温度>130°C；窄馏程240–270°C；中等抗剪切力。

Ø月桂酸

月桂酸是一种脂肪酸型添加剂

极好的润滑性能&抗剪切力

高压下量和良好的表面高失效温度（>90°C）

高速,极好的承载能力添加量较低,0.3–0.5%

馏程变化较小,易于铝箔的最终退火（220–260°C）

与铝颗粒（碎屑）反应的趋势大，即形成的金属皂多。

为减少轧制油中金属皂的生成，有必要有良好的过滤工艺,即往过滤饼中加入“TONSIL”型“活性过滤土”

●注

对于单张轧制和叠轧道次来说,往轧机冷却液中加入诸如月桂酸类的添加剂,对轧机的速度影响不大.

酸值从2.36增加到4.12,速度减小约12米/分.

D、添加剂是设计用来获得:

Ø极好的摩擦特性

Ø良好的轧机性能

Ø良好的表面质量

Ø轧制油稳定性（抗氧化剂）

E、轧制冷却剂与添加剂推荐

依据四台箔轧机的类型和最终产品性能，巴西Castcom公司推荐以下油品和添加剂组合：

添加剂

粗轧机

精轧机

基础油

MOA82，MOA90+

MOA82，MOA82+

第一选择

Wyrol12（4–5%）

+

Wyrol6（2-3%）

月桂酸（0.3–0.5%）

+

Wyrol6（1.5–2.5%）

第二选择

月桂醇（3.5-5.0%）

月桂酸甲酯（0.8–1%）

+

月桂酸（0.2–0.3%）

第三选择

月桂醇（2–3,5%）

+

月桂酸（0.15–0.25%）

月桂酸（0.3-0.5%）

四、板型控制

A、可以提供控制的主要变量及应用：

Ø板型曲线：

是根据来料的中凸度选择合适的板型曲线，一般对于来料板型小于0.8%中凸度，可以应用板型曲线-16进行轧制较为妥当。

一般曲线区间为-13～-18。

Ø工作辊凸度：

对于轧制的起速，以及运行中的稳定性起着重要的作用。

工作辊可以根据在轧制运行过程中，弯辊、VC的变化来确定其理想凸度，一般正常工作时VC接近于零、弯辊接近于零时，在不考虑热凸度的情况下该工作辊的凸度是合理的。

Ø轧制油润滑：

在变形区内，轧制油的润滑对于局部的塑性变形有很大影响，一般的认为，当用较小量的油作为冷却液的话，会有更多的油进行局部润滑，导致局部摩擦不同，例如料面上一条偏松，那么表示该区域内摩擦过大，在此区域增加喷淋量是解决问题的方法之一。

Ø轧制力：

在位置控制中轧制力的作用较为明显，但进入箔轧阶段（张力控制），轧制力是提供其他参数稳定的一个平台，所以在轧制过程中轧制力是不易加减的，如果由于来料的不稳定可以适当增加轧制力以求一个稳定平台。

Ø卷取张力：

对于卷取侧的张力是保持卷材平直度的关键，当张力过小时，料面会有起皱起棱现象，卷材端面会有穿层，但是当张力过大，晶粒变化加快，局部的晶粒粗大，会导致下道次轧制缺陷增多，甚至会引起断带。

所以明确的张力范围是保证产品质量的基础。

Ø其他方面：

轧制线、倾斜、展平辊压力、轧辊粗糙度峰值、添加剂等等。

ØA.F.C自动控制：

是以上所有变量的经验公式，它根据板型仪数据来进行分析，再最短的时间内进行板型纠正，但是由于在实际操作中，对于一些周期性板型缺陷经过自动控制反而会越发明显。

五、断带缺陷：

除了生产损失和成本增加外，在单张轧制和双张轧制（成品道次）上的铝箔断带是最使轧机操作员丧失自我激励的因素。

由于这个原因，在铝箔轧机上探索断带原因/断带源和怎样减少断带的途经是要做的最重要的工作之一。

当断带发生时，我们总是能够恢复缠在卷取机上带材的末端。

通过检查断掉的末端，我们几乎总是能够、也肯定能够发现断带开始蔓延的缺陷源。

在10X的放大镜下进行几百个断带的分析显示大多数缺陷都有相似的形状，统称为“对接型”断带。

1、什么是“对接型”断带?

它们是一种特定的、独特的缺陷形状，断带从那开始蔓延，形状就像彼此之间的对接，因此我们分类采用这个名字。

图A

图示A显示了一个6.35微米厚度时典型的对接型断带，这是在0.9mm铝箔毛料中植入一个直径0.6mm低碳钢颗粒，有意识地创造的。

图B

在图示B中，注意到较小的孔都通过了轧机辊缝，但这一串中只有第5个孔大到足以成为断带裂纹源。

Ø对接型断带是由临近尺寸的低碳铁颗粒和相似金属颗粒造成的。

Ø在从铸锭铸造到轧制厚规格铝箔的过程中的任何一点，这些颗粒都有机会进入金属。

Ø对接型断带也能由硬合金铝颗粒造成，在铸锭准备等工序中最有可能容纳在和压入铣好的铸锭中。

Ø对接型断带也可能源于脏的垫块表面上的某些颗粒转入铸锭中，除非这个垫块放在铸锭的边缘或末端，在达到铝箔毛料厚度之前，这些缺陷将会在中间工序中通过切头尾或切边去除。

Ø对接型断带也可能由落在铸锭上或铸入铸锭里的氧化铝碎片或碎屑造成。

以下为非

2、断带与表面缺陷的关系：

Ø确定断带开始蔓延点

Ø分开双张轧制的铝箔，确定断带开始蔓延点（母孔与生成孔）

Ø分类：

污斑，颗粒，孔的形状，孔的大小，铝箔横向上的位置，伴生的皱纹，颜色和其它重要的细节

Ø通过表面和横截面的显微照片分析，微探头分析等。

Ø在铸锭检验和毛料检验时发现的明显的缺陷要标上能引起注意的记号，在后续道次上进行跟踪。

3、断带/孔的主要成因

Ø针孔

Ø存在的其它孔

Ø板形结构

Ø临界尺寸

Ø带材宽度方向上的位置（中心或边缘）

Ø母孔/生成孔的关系

4、孔的成因

Ø污斑（油，水，其它）

Ø陷坑

a）半穿孔带材的现象

b）机械损伤，即划痕

c）从陷坑掉出来的颗粒，长条或部分长条

d）脱落发生后道次中的现象

Ø外来颗粒

a）轧入或压入

b）典型类型：

铁，氧化铁，氧化皮，耐火砖，氧化铝，焊渣，混凝土，铜，青铜，黄铜，玻璃，过滤介质，铅，玻璃纤维，石板瓦纤维，油漆碎片，污垢。

c）外来颗粒进入道次中现象。

Ø硬铝颗粒

a）3XXX,5XXX,2024合金等；

b）轧入或压入；

c）颗粒进入道次中现象；

d）与低碳铁颗粒类似。

Ø铸入的颗粒

a）氧化铝

b）炉碎片

c）精炼剂材料等

d）偶然事件

Ø单张箔上

a）轧入或压入

b）冷却液中的薄片，长条，金属须和铝颗粒

c）来源：

砂轮磨料，剪刀，粗轧边缘

d）停机后冲洗不彻底

e）外来颗粒进入道次中现象

f）最频繁的原因也许是最难排除的

Ø切边轧入

5、当断带发生时应该做些什么？

Ø用尽可能最低的卷取和/或开卷张力；

Ø断带后要彻底冲洗轧机，去掉剥落的薄片和轧辊上的污垢；

Ø减少屈服强度，部分退火或在更高的温度重新部分退火；

Ø生成厚规格产品和转向其它产品；

Ø重新检查检验标准；

Ø收集所有的样本，检查，分类，分析等。

六、其他问题：

1、针孔是由那些主要因素形成的？

Ø坯料

Ø来料粗糙度

Ø铝箔内部组织

Ø轧制速度

Ø张力/板型

Ø工作辊粗糙度

Ø道次压下量

Ø油的过滤

Ø双合油的粘度

以上的问题，主要是针对生产环节，所以合理的工艺设定是可以有效控制针孔爆发的。

2、起棱的原因？

Ø轧制线

Ø板型

Ø喷淋（喷嘴受堵）

Ø工作辊粗糙度均匀

Ø展平辊水平及与卷取切点位置