一种利用电解铝液制备双零箔铝箔的生产工艺的制作方法

本发明涉及铝合金生产，具体为一种利用电解铝液制备双零箔铝箔的生产工艺。

背景技术：

1、双零铝箔是铝加工产品的高端产品之一，厚度约为头发丝的1/10。针孔率是衡量双零箔产品的主要指标，随着厚度的减薄，针孔的形成导致双零铝箔在包装、使用过程中阻隔性能降低，所以铝箔常与高分子塑料聚合物、纸或其他金属薄板等制成复合材料使用，提高了作为包装材料所必需的对水汽、空气、紫外线和细菌等的屏蔽性能。

2、因双零铝箔成品厚度极薄，材料内部任何大于0.005mm的夹杂和物相都可能增加材料表面的针孔率，所以双零铝箔对基材的纯净度、冶金质量、化学成分、表面及板型质量，以及材料的内部组织及晶粒结构都有着较为严格的要求，双零铝箔对于铸轧来说生产难度非常大，是铸轧工艺可以生产的高端产品，也是最适合生产的高技术产品之一。

3、随着对能源消耗的日渐关注，以及全社会对更为环保加工方式的重视，除一些特殊用途产品，包装用双零箔坯料的生产已经从热轧方式供坯转变为铸轧方式供坯，而利用电解铝液铸轧法生产双零铝箔坯料是目前流程最短的加工方式，能源介质消耗是热轧生产方式的三分之一，具有显著的环保和经济效益，已被业内广泛采用。与使用重熔铝锭相比，电解铝液存在夹杂物、氢含量、碱金属含量高、熔体过烧等劣势，时常出现因铸轧工艺设计不合理导致的双零箔针孔要求不达标的情况，降低产品成品率，给企业造成很大的经济损失，并对能源造成了无效消耗。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用电解铝液制备双零箔铝箔的生产工艺，采用铜辊套铸轧生产双零铝箔铸轧坯料，通过稀土对铸轧带坯弥散相的球化处理，提升坯料的冶金质量，提高双零铝箔的质量稳定性和成品率。

2、为实现上述的技术效果，本发明一种利用电解铝液制备双零箔铝箔的生产工艺包括有如下步骤：

3、s1.筛选电解铝液：

4、从铝电解源头筛选电解铝液，选取电解槽中的电解铝液作为双零铝箔原料，电解铝液要求满足条件为：fe含量≤0.15%；si含量≤0.06%；ca含量≤0.008%；na含量≤0.005%；

5、s2.铝液预处理:

6、将步骤s1筛选得到的电解铝液装入真空抬包内，采用包内喷粉精炼的方式，使用氩气将精炼剂载入电解铝液中对铝液进行预处理，静置后完成电解铝液的预处理；

7、s3.装炉:

8、s3.1.先将完成步骤s2的真空抬包内上层占电解铝液总量1/4的铝液取出另用，

9、s3.2.然后将真空抬包内剩余电解铝液作为合格备用铝液，

10、s3.3.当真空抬包内的电解铝液不够时重复步骤s2-步骤s3中铝液取用方法直至达到所需用量；

11、s3.4.根据装炉量在熔炼炉中配料，先加入固体料，再加入完成步骤s3.2的合格备用铝液，待物料全部入炉后启动升温；固体料的重量占配料总装炉量的40%-50%，不得加入一级以下废料；

12、s4.配料：

13、待熔炼炉内固体物料全部熔化进行成分调整，将熔炼炉内的铝液调整至由以下质量百分比的组分组成：fe为0.35%-0.45%；si为0.10%-0.15%；ti为0.015%-0.020%；cu为0.020%-0.040%；re为0.002%-0.003%；mn≤0.02%；其他杂质≤0.15%；余量为al；

14、s5.炉内精炼：

15、s5.1.熔炼炉内精炼：

16、s5.1.1.待熔炼炉中的炉料完全熔化,铝熔体温度达到710℃以上时启动电磁搅拌；

17、s5.1.2.待铝液温度达到730℃时开始第一次精炼，熔体精炼采用重熔型颗粒精炼剂，精炼剂的用量为1.0kg/t·al，使用氩气将无钠重熔颗粒精炼剂均匀载入铝液中，精炼覆盖铝液所有区域，精炼时间25min；

18、s5.1.3.精炼结束后静置30min后再扒渣；

19、s5.1.4.扒渣结束后取样调整化学成分，按照各合金目标成分中限范围加入中间合金，待除ti以外的成分符合步骤s4的组分组成后进行第二次精炼；

20、s5.1.5.第二次精炼中精炼剂的用量为0.8kg/t·al，精炼时间16min；

21、s5.1.6.精炼结束后静置30min后扒渣；

22、s5.1.7.完成步骤s5.1.6后的铝液具备转炉条件；

23、s5.1.8.熔炼炉铝液转炉温度为740℃-755℃，熔炼炉温度和成分符合控制要求后转炉，转炉过程中在转炉溜槽加入alti10中间合金；

24、s5.2.静置炉内精炼：

25、s5.2.1.熔体转炉至静置炉后铝液保温温度为740℃-750℃，以确保炉眼口铝液温度控制在725℃-730℃；

26、s5.2.2.转炉结束后20min内开始精炼；

27、s5.2.3.精炼采用ar+重熔型颗粒精炼剂，精炼剂用量1.0kg/t·al，精炼时间20min；

28、s5.2.4.精炼后30min扒渣；

29、s5.2.5.每间隔4h向静置炉内均匀加入炉内铝液总质量0.5%的同合金铸轧铝板；

30、s5.2.6.静置炉炉底配备有12块透气砖，生产过程中透气砖持续工作，工作压力0.2mpa -0.3mpa，流量3m3/h -4m3/h，精炼介质采用高纯氩气，氩气纯度不低于99.99%，静置炉出口铝液氢含量不高于0.22ml/100g·al；

31、s6.在线处理：

32、对完成步骤s5的熔体进行在线处理，al-ti5-b1晶粒细化剂经预热在除气箱入口加入，预热后的al-ti5-b1晶粒细化剂进入铝液前温度不低于400℃，加入量为铝液通过量的1.8 kg/t·al -2.0kg/t·al，加入点熔体的温度不低于720℃，将最终ti的质量百分比控制在0.015%-0.020%；铝液从除气箱流出后进入过滤系统，过滤系统采用泡沫陶瓷过滤板+管式过滤串联双级过滤系统；

33、s7.铸轧：

34、铸轧采用双辊倾斜式铸轧机，铸轧机上辊和下辊均采用铜辊套，采用石墨喷涂辊面润滑工艺，铸轧区长60mm-70mm，前箱温度控制在695℃±1℃，铸嘴采用二级分流，铸轧速度1000mm/min -1200mm/min，冷却水温度30℃-35℃，单侧铸轧辊冷却水强度110m3/t·al-130m3/t·al，获得厚度为6.8mm-7.0mm的铸轧带材，中凸度0.01mm-0.03mm，在线对铸轧带材进行风冷，铸轧带材卷取前温度不得高于90℃；

35、s8.冷轧：

36、s8.1.待完成步骤s7得到的铸轧带材卷温度低于40℃后开始冷轧生产；

37、s8.2.将铸轧带材进行一道次冷轧轧至3.8mm，然后进行580℃/15h+540℃/5h的均匀化退火；

38、s8.3.退火结束后铸轧带材随炉冷却温度低于300℃后出炉空冷；

39、s8.4.待铸轧带材温度低于40℃后通过三道次轧制将带材减薄至0.60mm，每道次加工率控制在40%-50%；

40、s8.5.进行380℃/15h+330℃/6h的中间退火；

41、s8.6.中间退火后继续冷轧，再经过一道次轧制使带材厚度由0.6mm减薄至0.22mm-0.26mm；

42、s8.7.经切边后双零铝箔坯料加工完毕，双零铝箔坯料抗拉强度为130 mpa -145mpa，延伸率为3%-5%；

43、s9.箔轧：

44、s9.1.将完成步骤s8得到的双零箔铝坯料进行箔轧加工，经过两道次粗轧将带材厚度减薄至0.045mm；

45、s9.2.进行170℃/12h的去应力退火；

46、s9.3.退火结束后待双零箔铝坯料温度冷却至室温后，进行一道次中轧制将双零箔铝坯料减薄至0.016mm后进行双合；

47、s9.3.双合后再经过一道次的精轧将双零箔铝坯料轧至成品厚度0.006mm-0.007mm；

48、s9.4.将轧至成品厚度的双零箔进行分卷，完成分卷的带材经分切后进行180℃/6h+220℃/55h的成品退火；

49、s9.5.退火完成后双零铝箔加工完毕，产品抗拉强度rm为65 mpa -75mpa，延伸率a50为3%-5%，板面针孔率≤200个/m2。

50、进一步的，所述步骤s2中的精炼剂由二合一粉末精炼剂和颗粒精炼剂1:2均匀混合组成，精炼剂的用量为1kg/t·al，精炼时间10min，精炼后静置15min。

51、进一步的，所述的步骤s3中的固体料采用al99.80牌号重熔铝锭或同合金铸轧板废料，铸轧废料占总装炉量的10%-15%。

52、进一步的，所述步骤s5中熔炼炉的熔炼周期控制在8h-10h，alti10合金的加入量为铝液重量的0.070%-0.100%，连续生产过程中转炉时静置炉内的液位不低于300mm。

53、进一步的，所述步骤s6中的串联双重过滤系统的第一级过滤采用50ppi+60ppi泡沫陶瓷过滤板，第二级过滤采用rc级70ppi管式过滤器，管式过滤器出口熔体氢含量不高于0.100ml/100g·al。

54、进一步的，所述的步骤s8轧制过程中轧制油透光率不低于95%，黏度2.1mm2/s -2.3mm2/s，生产至双零铝箔坯料成品道次时双零铝箔坯料的表面粗糙度控制在ra0.3-0.4μm。

55、本发明的有益效果是：

56、1.本发明通过对电解槽状态的筛选从中选取较为纯净的电解铝液，并通过包内精炼的方式对电解铝液进行预处理，选取熔体质量良好的电解铝液作为双零箔坯料生产的原料，并在真空抬包内对铝液进行精炼预处理，大幅降低进入双零铝箔生产系统的非金属夹杂、氢和碱金属含量，为后续高质量双零箔产品的生产打下基础。

57、2.本发明通过提升熔体在线处理能力，采用系统性的炉前预处理手段和先进的炉内精炼技术，使用先进的炉底透气砖精炼技术，并结合陶瓷过滤板和管式过滤在线处理工艺，大幅降低铝液中夹杂物含量，提高将铝液中氢含量控制在0.100ml/100g·al以下，提升产品的冶金质量。

58、3.与常规工艺相比，本发明通过改进成分设计，采用更精细的铸轧工艺参数配合，采用铜辊套铸轧工艺生产双零铝箔铸轧坯料，与常规工艺相比减小了铸轧坯料表层与心部的组织差异，生产出的铸轧坯料晶粒大小适度且均匀，表面质量优良。

59、4.本发明配料步骤是加入了稀土元素re，借助稀土元素变质作用，生产出内部弥散相显著球化且弥散分布的铸轧带坯，有效降低带坯中有害相al3fe的含量，采用了铝箔坯料双极均匀化退火工艺和控制均退后料卷冷却速率，从而控制双零箔成品针孔率，为稳定产品质量创造了条件，大量生产实践证明针孔率稳定控制在200个/m2以内，产品质量达到超高精级。