简析热轧铝带材生产线工艺及设备特性

【摘要】1.2工艺流程及轧线主要设备简述 热轧铝带材生产线属于半连续热轧机组,由四个区段组成:加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区。主要设备包括铣面机组、推锭式加热炉、立辊轧边机、四辊可逆...

【摘　要】本文介绍了年产热轧铝及铝合金带卷23.6万t项目的生产规模，热轧生产线的生产工艺流程及轧线主要设备组成，进一步论述了此热轧生产线的主要优点。

【关键词】热轧生产线;带卷;精轧机组;粗轧机组

0.概述

随着我国经济平稳较快发展,铝需求也在不断增长。为了适应市场需求,优化产品结构,增加产品种类。某公司建设了一条现代化的板带项目。包括热轧生产线和冷轧及精整生产线两部分，热轧生产线的带材产品全部供给冷轧作为原料。其中热轧铝带材生产线是本项目的主体建设工程之一。

此热轧生产线属于半连轧生产线，生产规模为：年产各种品种规格的热轧铝及铝合金带卷23.6万t。产品规格：带卷厚度2.5～10mm，带卷宽度950～2100mm，铝卷内径Φ610mm，铝卷外径maxΦ2100，最大卷重max18t。

1.2工艺流程及轧线主要设备简述

热轧铝带材生产线属于半连续热轧机组,由四个区段组成:加热区、粗轧区、精轧区和卷曲区。主要设备包括铣面机组、推锭式加热炉、立辊轧边机、四辊可逆粗轧机、重型剪、轻型剪、F1～F3精轧机组、卷取机等机械设备和乳化液、液压设备等。

1.2.1加热区

热轧生产线所需铸锭由熔铸车间铸出,或者外购合格铸锭。生产时，由设于原料仓库内的25t起重机将铸锭吊放在设于原料仓库内的铣面机组上料端辊道，辊道将其送至铣面机工作台，对中加紧铸锭后铣削铸锭上表面、两个上侧倒角表面和一个垂直侧面，然后利用铸锭翻转装置，铣削铸锭下表面、两个下侧倒角表面和另外一个垂直侧面。铣削完成后，铸锭转移到铸锭输出辊道上。

铸锭经铣面机组铣面(铣边)后，由吊车吊运至推进式加热炉炉尾上料辊道上，经辊道运输送至加热炉尾部，经翻锭设备将其翻转90°后，再由推锭装置将坯料推进加热炉内加热(均热)。坯料加热到420～530°C后，由出锭设备将坯料从加热炉内取出，再由出炉侧的翻锭设备将加热好的坯料翻转90°。而后由铸锭输入辊道运输送往粗轧机组进行轧制。途中由设在运输辊道上方的铸锭清理装置向铸锭上下表面喷射0.7MPa的乳化液，以清洗铸锭表面的污物。

1.2.2粗轧区

粗轧机组的作用是将不同尺寸的坯料按照产品规格要求轧制成厚度为22～45mm的中间坯供给精轧机组。

喷射清理后的铸锭进入粗轧区进行轧制。粗轧机组由立辊轧机和水平四辊轧机组成。铸锭首先在立辊轧机进行轧边，然后进入四辊轧机进行轧制。在往复轧制过程中，轧边机可根据需要对坯料进行测压，从而获得轧制状态的边部质量。立辊轧机为二辊式，下传动，液压调节轧辊开口度，具有APC控制功能。四辊粗轧机设有电动/液压压上系统，可快速设定辊缝和在轧制过程中控制辊缝，保证轧件有较高的厚度精度。四辊轧机设有工作辊正弯系统和分区冷却系统，可在轧制过程中控制工作辊的辊型，保证轧件板型良好。粗轧机组前后还设有对中导板，以保证轧件对中轧制线。

铸锭在粗轧机组往复轧制过程中，当轧制到厚度小于等于150mm时，在厚规格剪切机上对轧件进行剪切，切掉“鳄鱼嘴”状的头尾端。轧成的中间坯厚度小于等于50mm，经辊道运至精轧机组前的薄规格剪切机剪切不规则的头端，必要时并在厚规格剪切机剪切不规则的尾端。经机前对中装置对中后，由辊道将轧件送往精轧机组进行轧制。

1.2.3精轧区

轧件从粗轧区轧出后，经辊道送至精轧区。在粗轧区与精轧区之间，设有切头尾的剪切机。

精轧机组由3机架四辊轧机组成，机架间装有张力测量装置、精轧机组出口配有多功能测量装置，轧件经过3个道次的轧制，轧制成为厚度2.5～10mm的热轧带钢，精轧开轧温度350～400°C，终轧温度230～300°C。轧机装备液压AGC系统、工作辊弯辊系统、连续凸度控制系统和分区冷却系统，可在轧制中控制辊缝和辊型，保证轧件有较高的厚度精度和良好的板型。精轧机组出口处设有多功能测厚仪，实时测量板带厚度并计算凸度，反馈到轧机控制系统中实时调整轧制工艺参数使产品达到目标值。

轧机机架之间设有张力测量装置，控制轧制时带材的张力和速度，使其保持在微张力轧制。精轧机组入、出口处设有测温仪表，精轧机组机架之间设有带材冷却装置，以控制带材在设定的温度范围内进行轧制。为了保证轧件的表面质量，精轧机组的工作辊需经常更换。

精轧机组具有以下特点:整个机组采用连轧方式；轧制速度高。轧制速度决定轧机的质量且直接影响轧制温度；轧辊直径和机座总刚度有增大的趋势。由于F1-F3的轧制力为40000KN,为了保证有足够的强度和刚度，工作辊直径已加大到Φ750/Φ700；压下系统能快速、准确地调整。这是通过厚度自动控制(AGC)系统实现的。精轧机组采用机械螺旋压下+液压压上缸。

1.2.4卷曲区

带材从精轧机组轧出后，经设在机组后的切边剪切边，得到合格的热轧卷宽度。并在助卷器配合下进入卷取机。带材在卷取机卷筒上卷取3-4圈后，助卷器打开，而后由卷取机继续卷取成带卷。当1个带卷完成轧制卷取后，助卷器再次进入工作位置，将带材尾端紧压在带卷上，卷取机卷筒收缩，在卸卷小车配合下将带卷移出卷取位置。在存放工位，由打捆机打上捆带并称重，最后带卷作标号，由托盘式运输机运至成品库存放、冷却、进入下道工序。根据生产批次需要开卷检查的带卷，在检查工位，对带卷抽检表面质量和切取试样，然后再由托盘式运输机运至成品库存放。

1.3热轧生产线具备的特点

热轧机组采用1机架热粗轧和3机架热精轧，可显著改善单机架热轧机或1+1热轧机组轧制产品的表面粘铝、划伤、热凸度及内部组织不均的缺陷，具有自动化程度高、生产工艺稳定、产品质量容易控制、成品率较高等优点。热粗轧采用电动压下，配置液压AGC及弯辊系统。F1-F3精轧机辊缝设置采用“电动螺旋压下+液压压上缸”装备有厚度自动控制系统(AGC)，装备弯辊凸度自动控制系统(ACC),装备多段工作辊冷却温度自动控制系统(ATC)等。具有偏心补偿、过载保护和有凸度自动控制功能。

2.结束语

为实现高精铝及铝合金板带的生产，车间采用先进、可靠的生产工艺。生产率高(经济效果好),产品质量好,自动化程度高。热轧生产线采用自动化控制系统。一级为基础自动化控制系统，基础自动化主要完成轧线设备和其它辅助设备的逻辑和顺序控制、位置、压力、厚度、速度等的闭环控制、计算、通讯和过程I/P处理。二级为过程自动化控制系统。过程自动化控制系统主要完成数据的收集和统计处理，材料跟踪，对过程控制参数进行计算和设定，通过操作员、键盘、监视器及打印机等人机接口进行操作指导、生产数据记录、报警和事故显示、系统状态显示、过程显示等。此热轧生产线的建成，最终产品范围拓展到可以生产以PS版基、铝箔坯料、装饰用带材、幕墙板、合金板为代表的高精度铝及铝合金板带材。　[科]

【参考文献】

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