[发明专利]电解铝液短流程铸轧生产5052合金工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工技术领域，具体地说是涉及一种用电解铝液直接铸轧5052合金的新工艺。

背景技术

目前，热轧供坯方式生产5052合金技术已经很成熟，国内外多采用热轧生产，热轧工艺流程为：熔炼→净化→铸锭→切头尾→铣面→加热→热轧→包装。但热轧供坏方式生产过程中，熔炼过程中金属烧损为2.5％，切头尾量为6％，铣面量为5.5％，热轧过程中切头尾量2％，热轧生产7mm厚带材最终成品率为85％(其中不包括铸锭和热轧过程中产生的废品)。如果考虑铸锭过程及热轧过程产生的废品，综合成品率为80％。因而热轧具有投资大、工序多，同时运行成本较高的不足。

因而，如何有效的改进5052合金生产技术，使工艺更简化，成本更低是技术人员所需要解决的问题。另外，5052合金生产工艺中，还存在以下技术难点：5052合金与1×××及8×××合金比较，熔体结晶温度范围较宽，铸轧生产过程中变形抗力较大，边部裂纹较宽。5052合金流动性较差、黏性较大，易粘辊，界面润滑相对困难。电解铝液温度很高，气渣含量较重熔铝锭熔体高出很多，因此熔体净化难度较大。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种工艺序简化，节能减排，提高生产效率，节约生产成本的电解铝液短流程铸轧生产5052合金工艺。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

本发明的工艺的工序包括合金铝液熔化，成分调整，精炼，除气，过滤，铸轧，卷取；所述的合金铝液60-70％电解铝液、30-40％铝锭或铝废料；所述的精炼为熔炼炉内喷粉精炼、CCl₄精炼和保温炉通氩精炼三次精炼；铸轧时前箱温度为715-725℃，铸轧速度为600-700mm/min。

所述的铸轧区优选长度为40-50mm。

铸轧时，在线除气时除气箱的温度保持在740～750℃。

本发明还采用质量浓度为1-3％的石墨乳液作为铸轧时铸轧辊的界面润滑，优选2％。

所述的熔炼炉的温度为750-760℃。

保温炉的温度为730-745℃。

本发明更优选方案是在CCl₄精炼和保温炉通氩精炼之间还可采用2号精炼剂与除钠剂混合喷粉进行进一步的精炼。

本发明的铸轧时，采用的是双辊倾斜式铸轧机。

铸轧时，变质剂采用铝钛碳晶粒细化剂，添加量为2kg/t铝。

由目前还不曾见过电解铝液短流程铸轧生产5052合金的相关报道。发明人通过理论分析结合现场试验确定了对铸轧生产5052合金工艺流程。本工艺采用双辊倾斜式铸轧机、电解铝液直接铸轧生产5052合金，相对重熔铝锭铸轧生产，省去重熔过程，而相对热轧方式省去铸锭、铣面、加热、热轧等工序，耗能降低，具有明显的成本优势。铸轧生产工艺与热轧生产工艺比较，省去了切头尾、铣面、加热、热轧四个工序，每吨节约成本约951元(不含热轧线设备及场地投资)。

由于5052合金固液温度区域较大、黏性较大，发明人通过分析合金相图及研究熔体温度对铸轧过程的影响，确定适当的铸轧温度(即前箱温度)范围，铸轧前箱温度确定为715-725℃。也较好地提高了熔体的流动性，但同时由于熔体温度过高，将也增加铸轧辊的冷却难度，为解决以上问题发明人确定的铸轧速度为600-700mm/min，且优选铸轧区长度为40-50mm。

由于5052合金粘辊严重的问题，本工艺界面润滑采用石墨乳液，特别是优选是2％。

另外，由于电解铝液气渣量高的特点，本工艺采用在熔炼炉内喷粉精炼、CCl₄精炼和保温炉通氩精炼三次精炼以充分地对熔体净化。

由以上工艺所制得的本发明的产品，力学性能如下：