中国铝板带介绍
冷轧用坯料生产方法对比
产能对比
铝板带冷轧用坯料主要有三种:铸锭热轧、连续铸轧和连铸连轧。 在我国,2005年以来,由于铝板带企业规模不断扩大,为了生产更多的高端产品,追逐 更高的利润,多倾向于大型热轧项目的上马,铸锭热轧带坯的占比也不断扩大。目前,在铝 冷轧板带坯料中,铸锭热轧产能约占64%,连续铸轧约为33%,连铸连轧(预港龙泉项目将 我国铝板带坯料比例 于2010年底投产)约占3%。 3%
生产工艺流程对比
在三种轧制工艺中,铸锭热轧的流程是最长的。就节能减排、降低金属损耗的角度来看,连 续铸轧和连铸连轧无疑要优于铸前者,并且成品率较铸锭热轧工艺提高约8%。在这里要强 调的一点是,当轧制坯料年产量在4万吨以上时,连铸连轧的单位能耗较连续铸轧还要低。 工序 熔化 保温 铸造 锯切 铣面 加热或均热 热轧 冷轧 精整 热处理 总计(道次) 铸锭热轧 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 10 √ √ √ 6 √ √ √ √ 7 连续铸轧 √ √ √ 连铸连轧 √ √ √
亚洲铝业
1720mm 5机架四辊
巨科铝业
1850mm 双机架
萨帕热传输公司
1700mm 双机架
产品宽度900-1400mm,最薄厚度0.2mm
除了小部分的热轧中厚板作为军工、航天航空、石油化工、轨道交通、船舶等特殊供应 材料之外,绝大部分热轧和铸轧产品都作为冷轧坯料进入下一道轧制工序。 据统计,目前我国在建的,可于2010-2012年投产的大型板带项目有近40个,总产能约 有7795kt/a(详见附表)。 作为我国氧化铝、电解铝龙头企业和铝加工的航空母舰,身兼三职的中铝麾下已经形成 了五大铝加工基地,远期计划产能将达到1800kt/a。 基地 西南基地 东北基地 中铝 东南基地 主要企业 西南铝业、华西铝业 东北轻合金有限公司 瑞闽铝板带有限公司
我国铸轧工艺发展历程 20世纪60年代初,东北轻合金有限公司开始连续铸轧技术研究 1981年,华北铝业有限公司进行铝板带坯连续铸轧商业化生产 1998年,中南大学开始在华北铝业公司研究高速铸轧技术,取得可喜成果
分类 投资 生产资金
能耗 产量 合金种类 质量稳定性 板材厚度(mm)
双辊式铸轧
1ƻ3热轧
4-7
3-5
3-4 代表推荐程度)
2-4
双辊式铸轧和(1+×)热轧比较(
(三)连铸连轧法
连铸连轧:通过连续铸造机将铝液铸造成一 定厚度(一般约20mm)或一定 截面积(一般约2000mm2)的 锭坯,再进入后续的单机架或多 机架热(温)板带轧机,从而直 接轧制出冷轧用的板带坯料。
2.牌号 系列 牌号 系列 牌号
1050
1×××
4×××
4004 5052
1060
1100 5×××
5083 5754
2×××
2017
2024
3003 3××× 3004 3005
6××× 7×××
8×××
6061
7050 7075 8011
根据合金牌号主要可分为8大类,4×××系合金多用于铸造,也有小部分4004合金作为 钎焊箔运用于汽车空调,8×××系合金主要应用牌号为8011,较少作为铝板,一般作为铝 箔应用。
加热 热轧
热精轧 卸卷
热厚板
热轧卷
跨入21世纪,得益于电解铝产能产量的不断扩张和终端铝材消费需求的急剧释放,铝 铸锭热轧规模以几何级的速度不断地扩张。
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 期间形成产能(kt/a) 期末总产能(kt/a) 1932-1955 8.5 8.5 1956-1985 210 218.5 中国铝板带铸锭热轧产能 1986-1999 780 998.5 2000-2010(e) 4550 5548.5
铝板带箔加工流程图
铝液 重熔 大板锭 铝锭 重熔 铸锭 热轧 热轧卷 冷轧 铸 轧 卷 连续铸轧 连铸连轧
中 厚 板
薄 铝 板 带
铝箔坯料 箔轧 铝箔
(一)铸锭热轧法
铸锭 铣面、边
铸锭热轧:一般指在金属再结晶温度以上 对锭坯(如大板锭)进行的轧 制。热轧产品一般分为两类, 即热轧厚板(厚度不小于 7.0mm)和热轧卷(厚度小于 7.0mm)。 剪切中断 矫直
加工流程: 把传统的轧制工艺由6道合并为2道 铸造和轧制分别在不同的机器由两道独立 的工序完成,但仍在同一生产线上作业。 连铸连轧机
连铸连轧法特点: 成本、能耗方面优于热轧铸锭热轧法 产品品质方面接近铸锭热轧法且胜过双辊式连续铸轧法 除2×××和7×××合金外,其他民用合金板带产品均可生产 黑兹列特连铸连轧工艺已经发展成熟并商业化生产 连铸连轧主要项目: 我国首条连铸连轧(黑兹列特)生产线是由伊川电力集团洛阳预港龙泉铝板带箔有限 公司引入的,该项目于2007年10月开工建设,设计产能为50万吨,一期25万吨将于2010年 底建成。 预计到2012年,我国可能拥有二到三条黑兹列特连铸连轧带坯生产线,产能将超过 500kt/a。
目录
一、铝板带基础知识 二、铝板带生产流程及方法简述 三、我国铝板带市场综述 四、部分典型铝板带应用领域 附表1:部分在建(拟建)铝板带项目 附表2:铝合金加工状态简述
一、铝板带基础知识
铝及铝合金产品
根据加工方式及材料成型状态可以将铝材大致分为以下几类: 铸件、压铸件、板、带、箔、条、管、棒、型、线、粉、模锻件等。
相对古老的方法, 适用于中小型工厂 和较大规格要求的 板材生产
带式法
成卷轧制,最后横 向剪切成板材
可采用大铸锭、高 速度轧制,生产过 程可采用自动化、 连续化,生产率和 成品率较高,劳动 强度低
设备复杂,投资 大,建设周期长 ,品种较单一
新兴的生产方法, 迎合了目前铝加工 企业规模等级不断 扩张的需求
热轧板、 热轧卷
热轧
冷轧板、 带材和铝 箔坯料
冷轧
二、铝板带生产流程及方法简述
铝板生产方式
方法 过程简述 经热轧或冷粗轧后 剪切成一定长度的 板坯,再采用冷轧 等工序,直至成品 。 优势 劣势 生产率和成品率 低,劳动强度大 ,生产条件差, 周期长、产量受 限 综合评价
块式法
设备及操作简单, 投资少,上马快, 生产的品种、规格 灵活性大
液面控制 前箱 冷却水
铸轧机 润滑系统
剪切机
卷曲机 连续铸轧机
在铝板带轧制品的加工领域,铸轧工艺得到了充分的推广和应用,大约有80%以上的 板、带、箔材都可以用连续铸轧和连铸连轧的板带坯进行冷轧生产。目前铸轧板带主要应 用于铝箔毛料和对深拉性能要求不高的部分板带深加工生产。 截至2006年底,全球约有590条铸轧生产线,中国就占约300条,铸轧产能2500kt/a。 预计到2010年,我国将拥有350台连续铸轧机,铸轧产能3000kt/a。
铝及铝合金的加工方法
铸造法:利用铸造铝合金良好的流动性和可填充性,在一定温度、速度和外力 作用下,将铝合金熔体以浇注、压射、吸入等方式浇铸到现有的各种 模型中,从而获得所需形状和组织性能的铝合金铸件和压铸件的方法。
塑性成形法:利用铝及铝合金良好的塑性,在一定温度、速度条件下,以各种形 式对原材料施加压力,克服金属对于变形的抵抗,使其产生塑性变 形,从而获得各种形状、规格尺寸和组织性能的铝及铝合金产品。
3.加工方式
产品 加工方式 特点 显著的改善了铝金属本身的加工性能,轧制时能耗小 产品尺寸较难控制,精度和表面品质较差,容易产生金属氧化、 粘铝现象,多作冷轧坯料 产品组织与性能均匀,有良好的机械性能 产品尺寸精度高,表面质量和板形良好 可轧制生产出薄板和箔材 会产生加工硬化,变形能耗高
我国大型板带热轧产能分布
斜杠前数字为2005年产能, 后面为2010年产能 我国热轧产能分布
企业 万达铝业 渤海铝业 平安高精铝板带 瑞闽铝板带 河南明泰铝业 西南铝板带 南山铝业 亚洲铝业
形式 (1+2) (1+3) (1+3) (1+3) (1+4) (1+4) (1+4) (1+5)
规格(mm) 2400 3912 2500 2400 2000 2000 2350 2000
铝轧制品的分类
1.厚度
产品 特薄板 薄板 中厚板 板材 厚板 超厚板 带材 箔材 厚度 0.2-0.5mm 0.5-2mm 2-8mm 8-150mm >150mm >0.2mm < 0.2mm 横截面呈矩形,厚度均匀,以平直状 外形交货 特点
横断面呈矩形,厚度均匀,以卷状外 形交货
横断面呈矩形,厚度均匀,以卷状外 形交货
(四)冷轧
冷轧:是指在金属再结晶温度以下的轧制生产方法。 优点: 板带材尺寸精度高,表面效果好 产品组织与性能均匀,有良好的机械性能和承受再 加工性能 配合热处理可获得不同状态和力学性能产品 能轧制出热轧所不能的板带材和箔材
缺点: 变形能耗大 工序道次加工率小
应用: 全球95%以上的铝板带材为冷轧产品 国内首条冷连轧线于2009年6月在西南铝一次性热 试车成功
产能(kt/a) 150 150 200 350 200 300 250 400
投产时间 2008 2007 2010(e) 2010(e) 2003 2005 2006 2010
热连轧主要项目
(二)连续铸轧法
连续铸轧:是指在两个相对旋转的被水冷 却的轧辊辊缝间不断输入铝液 ,通过冷却、铸造,连续轧出 板、卷坯料即铸轧卷。 铝液
轧制的概念及特点
轧制的概念:由被加工材料通过二个旋转的轧辊之间的辊缝而变形的加工过程,借助旋转轧 辊的摩擦力将轧件拖入轧辊间,同时依靠轧辊施加的压力使轧件在轧辊间发生 压缩变形的一种材料加工方式。
轧制的特点:不仅改变轧件的形状、尺寸,而且轧件的组织与性能也得到改善和提高。 如热轧能使铸锭的粗晶破碎、组织致密化;冷轧能使金属的晶粒破碎,变得更 细小,而且强度提高,塑性降低等。