[发明专利]铝材的分段式负压除油退火工艺

说明书

本发明涉及铝材的热处理和表面除油处理工艺。

随着铝材的大量应用，一些特殊用途的铝材，如电缆铝箔，医药食品包装用铝箔，表面上色铝板等铝材，除应具有合适的机械性能和较高的光洁度外，还要求在退火过程中必须将轧制油清除干净，以保证用户最终的产品质量。

目前，国内外一般都采用长时间保温的办法来确保能完全除油，炉内油气的排除采用向炉内鼓风增压排气的方式，长期使用结果表明，产品机械性能一般只需10～15小时退火即可达到国标(GB3198-82)要求，而除油时间则长达35～48小时(对厚度0.009～0.150mm铝材)，机械性能的调整与除油是同步进行的，因此，大量时间被浪费在除油过程中，也造成电能的浪费，过去曾对退火工艺、铝材装炉方式作过大量的调整与改进，但收效甚微。

本发明的目的，在于克服现有技术的缺点，提出一种新的退火除油工艺，以从根本上解决″提高除油效果保证产品质量″与″提高生产效率″的矛盾，采用本发明工艺，退火时间可比现有技术减少30～50％，同时机械性能也有所改善，在产品质量与生产效率两方面都能满足工业生产要求，同时还可降低电能消耗。

本发明的技术方案是利用与现有技术增压排气原理相反的负压排气原理于除油过程中，以提高除油效率。

本发明的工艺包括除油和退火，具特征是：分段式负压除油退火，即将除油与机械性能调整分两步进行，先低温除油，后进行高温机械性能调整。具体工序是：(1)将铝材装入炉内之后，开始加热升温至160℃以上的某一预定温度，然后用高温风机从炉内抽气1～3次，使炉内气压相对环境大气呈负压状态，保持在环境大气压的0.8～0.95范围内，抽气时间视炉子的容积和铝材规格的不同而由工艺实验具体确定，第一次抽气的温度为160～260℃，第二和第三次抽气的温度为260～360℃，每次抽气均为等温抽气过程，但后一次抽气的温度应比上一次抽气的温度至少高50℃，在每次抽气之后，要换炉气，即停止抽气，让空气进入炉内，使炉内气压与环境大气平衡，并同时升温至260℃以上的下一次抽气的温度；(2)最后一次换气之后，将炉温升至380～480℃内保温退火，进行机械性能调整，退火时间亦根据材料性能要求由工艺实验具体确定；(3)冷却出炉，得到最终产品。

从理论上说，抽气时炉内的气压相对环境大气越负，则除油效果越好，但技术难度也越大，故一般为环境气压的0.8～0.95已足够；抽气的次数越多，油气清除越彻底，但实践证明，一般情况下两次抽气即可，三次就足够了，再多就浪费时间和能源，且增大铝材晶粒长大倾向。

同现有技术相比，本发明有如下优点：

1.由于不断地抽出炉气，使炉内相对大气呈负压状态，轧制油在炉内的分压永远不会饱和，从而加速了轧制油的挥发，因此使整个退火除油时间大为缩短，比现有技术减少30～50％，提高了生产效率，降低了能耗。

2.用本发明工艺处理的产品，其抗拉强度同现有技术相当，但由于减少了退火时间控制了晶粒长大，从而使其延伸率明显高于现有技术，为其1.5倍左右。

3.除油效果优于现有技术。

附图1为本发明的一个两次抽气的工艺流程示意图。

图中SA段为退火炉开始升温，AB段为第一次负压抽气工序；BC段为第一次换炉气工序；CD段为第二次负压抽气工序；DE段为第二次换炉气工序；EF段为高温调整机械性能工序；FG段为冷却出炉工序。

实施例1～3

将规格分别为(厚×宽×直径)0.015×1050×400mm和0.015×500×300mm的铝箔料卷装入退火炉内，然后按附图1的工艺流程进行除油和退火，其工艺条件如表1所示，料卷冷却出炉之后进行检测，即将料卷逐层剥离，做刷水性能实验，直至除油最困难的中部，并做相应的机械性能测试，其结果如表2和表3所示。

表1

         第一次抽气  第二次抽气  保温退火序号 料卷规格

          温度时间    温度时间   温度时间

          ℃(小时)    ℃(小时)   ℃(小时)实施例1  A     200  9      260  8     420  5实施例2  B     160  11     280  9     430  6实施例3  B     180  10     280  8     440  6注：1.实施例1抽气时炉内气压为环境气压的0.85±0.02；实施例2，3抽气时的炉内气压为环境气压的0.95+0.02。