双辊铸轧技术

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金属材料短流程、近终形的生产工艺

金属材料短流程、近终形的生产工艺多个进程(如凝固与成形)的综合化，称短流程化，如喷射成形技术、半固态加工技术和持续铸轧技术等。

打破传统的材料成形与加工模式，缩短生产工艺流程，简化工艺环节，实现近终形、短流程的持续化生产，提高生产效率。

近终型、短流程的成形加工技术具有高效、节能等特点，在技术上突出的特点是缩短加工周期，尽可能减少变形量或后续加工环节，由金属熔体直接取得所需的制品或近似的制品，同时，这些制品还具有现有加工方式所生产制品的性能和组织，这可大大减少后续挤压、轧制和压铸等耗能大、投资大、用工多的加工进程。

例如，半固态成形、持续铸轧和持续铸挤等是将凝固与成形两个进程合而为一，实行精准控制，形成以节能、降耗、高效和优质为主要特征的新技术和新工艺。

1半固态成型金属材料的半固态成型是在半液半固的两相状态下进行的，所以与全液体成型或全固体成型相较，具有许多长处。

首先，在凝固进程中有固液两相，同时存在的合金系都可进行半固态成型。

半固态材料浆的粘度比熔融金属的粘度高得多，因此成型时可形成层流，也能更均匀地填充模型。

金属浆的成型温度较低，与常规铸造工艺相较：可节约35%左右的能源；可以延长模型寿命；凝固时间较短；可缩短生产周期；由于有固体存在和温度较低，零件在模内的收缩较小。

用金属浆生产的零件内的宏观气孔与显微疏松比常规铸件中的少得多。

半固态材料填充模型时，材料前端呈层流充满型腔，比熔融金属的流动平稳得多，不会卷入气体。

半固态成型零件的尺寸可与成品零件的相等或几乎相等，极大地减少了机械加工量与切削量，既节约了材料，又可以生产形状复杂的零件或难于加工的薄壁零件。

半固态模锻件与压铸件表面平整滑腻，内部组织致密，晶粒细小，力学性能高。

2近终形轧制技术(1)热连轧技术热连轧技术是将均热后的坯锭同时在几个机架中产生塑形变形的持续轧制进程。

与单机架轧制相较较，热连轧技术具有工艺流程短，生产率高，产品质量高和生产本钱低等长处。

铝带坯连续铸轧技术新发展——四辊式连续铸轧机

技术开发　铝带坯连续铸轧技术新发展——○四○辊○式○连○续○铸○轧○机 50年代初,由美国亨特公司研制的双辊式铝连续铸轧技术投入工业应用。

由于该技术具有带坯生产流程短,投资少(仅为热轧法的1 3),节能(能耗仅为传统热轧法的40%)等突出特点,因此,一直受到世界各国的重视。

特别是70年代的能源危机使该技术更倍受青睐。

目前世界上铝连续铸轧设备发展到230多台套,它已成为铝板带箔材生产的重要供坯方法。

我国从70年代初研制成功铝连续铸轧技术以来,也有了很大的发展。

目前,我国铝连续铸轧机发展到48台套(包括引进),其供带坯量已占我国铝板带箔材产量的一半左右,已成为我国铝板带箔材生产的主要供坯方法。

但由于该技术的单机产能低,铸轧材料的品种少(目前主要铸轧纯铝)以及存在一定的产品质量问题,影响该技术与传统的热轧开坯技术的竞争。

因此,世界各国都在致力于该技术的新发展或突破。

最近英国的戴维(D aV y)公司研制开发的四辊式铝簿带坯快速连续铸轧技术,就是这些新突破的例证之一。

这台四辊连续铸轧机于1996年末安装在卢森堡的Eu rofo il厂。

这台铸轧机的设计是在经过牛津大学的研究试验并结合瑞典的格兰斯(Granges)公司的F in spong厂的连续铸轧机的发展经验基础上提出的。

他们的研究和经验认为,随着铝的连续铸轧带坯加宽和变薄,连续铸轧的材料向合金方向发展和铸轧速度增加,铸轧机的单位受载力可达1. 25～1.35t mm带宽。

这样高的单位载荷带来如下问题:1.为了铸轧出合格带坯,铸轧辊的辊径要超过1200mm,铸轧辊的总装重量达40t。

这将给铸轧机的安装和起动带来不便,同时使制造费和装运费提高。

铸轧辊属于消费件,这样大的消费件,会给生产成本带来影响。

2.高的单位载荷会使铸轧辊的挠曲和压扁增加,结果造成铸轧带坯的板型变坏和带坯的厚度偏差增大。

为了解决这一问题,往往要给铸轧辊磨成一定的凸度,但是,一定凸度只能适应生产一定的正常板型的带坯。

世界镁及镁合金板带轧制回眸与展望(2)

ＡｂｔａｔＴｉｅｉｉｔｄｃｓｔｅｄｖｌｐｎｉｏｙｏｅｗｏｌ ’ ｇｅｉｍｎｇｅｉｍｌｙｐａｅａｄｓｐｒｌｎ，ｅｓｒｃ：ｈｓｔｓｎｒｕｅｅｅｏｉｇｈｓｒｆｈｒＳｍａｎｓｈｓｏｈｔｔｄｕａｄｍａｎｓｕａｌｌｔｎｔｏｌｇｔｏｉｒｉｈｃｎｅｔｎｌｒｌｎｔｏｆｇｅｉｌｙｐａｅａｄｓｐ，ｄｔｅｍｅｈｎｃｅｏｍａｃｆｙｉａｇｅｉｍｌｏｌｔａｄｏｖｎｉａｏｌｇｍｅｈｄｏｎｓｏｉｍａｍｌｕａｏｌｔｔａｃａｉａｐｒｒｎｅｏｐｃｍａｎｓｎｉｒｎｈｌｆｔｌｕａｙｐａｅｎｌｓｐＴｅｎｗｒｇｅｓｉｇｅｉｍｔｐｒｌｃｓｎｓｄｅｅｎｏｈｒｍａｎｓｌｔｄｓｐｐｏｕｉｇｔｃｎｌｇｅｒｔ．ｈｅｐｏｒｓｎｍａｎｓｉｒｕｓｒｏｌａｔｇｉｗｌｄｏ，ｔｅｇｅｉｐａｅａｔｒｄｃｎｅｈｏｏｉｓａｅｉｉｍｕｎｉｒ
３１带坯双辊连续铸轧．
功。１８，国道屋化学公司与享特工程公司首９０年美次研究镁合金带坯的连续铸轧技术，种铸轧机原这用于生产铝带坯，并设计了一套专门的镁熔体供给装置。试验工作在享特工程公司的加利福尼亚州雷文赛德（ｉｒｄ）厂进行。他们用此法成功地生Ｒｖｓｅ工ｅｉ产出了质量良好的厚６４Ｂｎ～．ｉ．ｉ７６Ｂｎ的带坯卷，再

第四章连续铸轧过程

第四章连续铸轧过程第四章连续铸轧技术4.1 连续铸轧技术概论直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧。

这种工艺的显著特点是结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊，熔体在辊缝间完成凝固和热轧两个过程，而且在很短的时间内完成。

连续铸轧具有投资省、成本低、流程短等优点，目前，连续铸轧工艺已广泛的应用于铝合金等有色金属的生产中，在钢铁生产中的应用还处于试生产阶段。

连续铸轧技术不同于连铸连轧，后者实际上将薄锭坯铸造与热轧连续进行，即金属熔体在连铸机结晶器中凝固成厚约50-90mm 的坯后，再在后续的双机架(单机架、三机架)温连轧机上连续温轧成带坯或成品板带材，铸造和温轧是两道独立的工序。

而连续铸轧技术使连铸和轧制两个原先独立的工艺工程更加紧密地衔接在一起，已不再是一个纯粹的冶金和凝固过程，而是在连铸、凝固的同时伴随着轧制过程。

原来的全凝固压力加工规律和塑性变形规律也发生了相应的变化。

（一）铝带铸轧1951年，美国亨特一道格拉斯(Hunter—Douglas)公司首次铸轧成了铝带坯，制成了双辊式连续铸轧机。

随后，法国彼西涅(Pechiney)公司研制的3C水平式双辊铸轧机也获得成功，从那以后，铝带坯双辊连续铸轧技术和设备得到了迅速的发展。

截止到2007年底，亨特工程公司及意大利法塔亨特公司(FATA Hunter)的铸轧机已达153台，法国原普基工程公司(Pechiney Engineering)和现在的诺威力昔基工程公司(Novelis PAE)生产的3C式铸轧机，全球保有182台。

国外还有一些由其他公司和企业自制的双辊式铸轧机，主要是亨特式或3C式的变型，但产量不多，这一类铸轧机国外保有的总数也只有50多台。

我国铝带坯连续铸轧技术研究开发工作始于20世纪60年代。

1964年初进行了双辊下注式铝带坯连续铸轧模拟实验，并于同年铸轧出厚8mm，宽250mm 和400mm的铝板，1965年铸轧出宽700mm的铝带坯，1971年由东北轻合金加工厂研制成我国第一台8001Tim水平式下注式双辊铸轧机。

【国家自然科学基金】_双辊_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
科研热词推荐指数双辊连续铸轧 6 数值模拟 4 双辊薄带连铸 4 界面热流 2 枝晶形貌 2 无取向电工钢 2 凝固微观组织 2 验证 1 铝凝固微观组织 1 铁素体 1 连铸 1 超声电磁组合场 1 超声波 1 耐蚀性 1 织构 1 组织 1 纯铝 1 磁性能 1 电磁场 1 测量方法 1 析出物 1 旋辊参数 1 旋压成形 1 换热系数 1 微观组织模拟 1 微观组织 1 微观模型 1 影响因素 1 富磷层 1 宏微观耦合模型 1 奥氏体不锈钢 1 塑性 1 含磷铜低碳钢 1 双辊薄带铸轧 1 双辊夹持 1 力学性能 1 凝固组织 1 凝固微观组织模拟 1 再结晶 1 元胞自动机-有限单元法 1 元胞自动机-有限元方法 1 元胞自动机 1 仿真模拟 1 ca-fe方法 1 az31b 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

电池箔行业专题报告

电池箔行业专题报告1.电池铝箔：电池生产基础材料铝箔是铝延压加工行业的产品之一，上游是电解铝行业。

铝箔加工企业从电解铝企业采购铝锭加工生产铝板带箔。

铝板带是指以铝为主要原料，并且掺杂部分合金元素制造出来的铝板或者铝带，具有质轻、包覆性、屏蔽性好、耐腐蚀、强度高等优点,成片状的铝产品称为铝板，厚度大于0.2mm铝卷材称为铝带；铝箔一般是指厚度小于0.2mm、断面为长方形的轧制产品，具有质轻、密闭性和包覆性好等优点。

中国目前是全球最大的电解铝生产国，巨大的铝锭产量及潜在可以释放的产能为下游铝加工行业提供了充足的原材料供应。

光箔产品定价方式为“铝锭价+加工费”，加工费盈利较为稳定，经营业绩受铝锭价格周期波动的影响较小；涂碳箔定价方式为“一口价”，经营业绩受铝锭价格周期波动的影响较大。

铝箔按厚度可分为双零箔、单零箔、厚箔铝板带。

厚箔厚度为0.1～0.2mm；单零箔是指厚度为0.01mm和小于0.1mm/的铝箔；双零箔是指厚度以mm为计量单位时小数点后有两个零的箔，通常厚度小于0.01的铝箔,即0.005~0.009mm铝箔。

铝箔加工工艺较为复杂。

目前行业内有两种常用加工工艺路线：铸锭热轧法和双辊铸轧法。

热轧是采用半连续铸造法将铝熔体铸造成扁锭，对大块的金属铸锭在其再结晶温度以上进行热轧和冷轧，轧制成一定厚度的板材作为铝箔坯料；铸轧是将铝熔体通过铸嘴导入内部通有冷却水的两个轧辊之间，冷却水保持流动，两个不断转动的轧辊作为结晶器，铝液在凝固后立即进行轧制到一定的厚度作为坯料，在铸轧区完成凝固和热轧两个过程仅需2~3秒。

相比而言，热轧坯料通常质量较好更适合于轧制高品质的铝箔产品。

铸锭热轧法中热轧坯料要经过铣面、铣边去除表面的氧化层等缺陷，然后经过均匀化退火使铝合金成分均匀化，再经过热轧、冷轧、中间退火等多重工序循环，有效改善成分偏析、晶粒尺寸等问题。

相反铸轧坯料的质量较难控制，铸轧坯料厚度为3mm～7mm，轧制铝箔的变形量要小得多，所以铸轧坯料的质量，如气道、夹杂、偏析、粗大晶粒等缺陷对铝箔轧制的影响更直接，且由于结晶条件不同而易导致板边部与中心以及板上下表面组织成分的不均匀。

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元数值模拟

＋ｙ＋＝ｃ磐走。。＝ｔ詈＝ａｇｑｏ
式中ａ＝／，ｌ密度，ｃ比热＝走Ｄ为＝为日 — 内热源强度 —
（１）
在液相区及两相区，取走＝走一走＝・走，
一４～７。
采用四节点线性等参单元，并将温度对时间的
内钢液温度场；文献Ｉ］利用ＡＮＳ－４ＹＳ有限元做了双辊铸轧薄带钢熔池内三维的流热耦合的数值模拟；文献ｒ］用有限差分法分析了双辊铸轧薄带工艺热－ｓ传输过程，建立了二维热流模型；文献Ｅ］利用６
二维流热耦合模拟，并做出了分析和比较；文献
１）认为侧封板绝热性能良好，钢水的热量由两个铸辊带走，因此将传热问题简化为二维来处理；
２因塑性变形热与金属液本身带入的热量相比）数量级很小，将其忽略不计；３几何对称面的两侧温度对称分布，在对称面）上没有热量交换，所以可取熔池断面的１２作为研／究对象；４在计算的温度区间内密度、比热为常数；）５不考虑液相区的回流。）在固相区，假设３、Ｙ两方向上的导热系数相２同走一走一走＝走，且走为常数，则得到含内热源的热传导基本方程２００２年９月

【国家自然科学基金】_双辊薄带铸轧_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

科研热词推荐指数双辊连续铸轧 6 数值模拟 3 枝晶形貌 2 凝固微观组织 2 验证 1 铝凝固微观组织 1 耐蚀性 1 纯铝 1 微观组织模拟 1 微观模型 1 富磷层 1 宏微观耦合模型 1 塑性 1 含磷铜低碳钢 1 双辊薄带铸轧 1 凝固组织 1 凝固微观组织模拟 1 元胞自动机-有限单元法 1 元胞自动机-有限元方法 1 元胞自动机 1 仿真模拟 1 ca-fe方法 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2013年科研热词推荐指数双辊连续铸轧 2 验证 1 铸速 1 铸轧薄带 1 铝微观组织 1 脆韧性转变温度 1 耐候性能 1 熔池 1 温度场 1 枝晶形貌 1 微观模型 1 含磷0.08 1 双辊薄带铸轧 1 凝固终点 1 凝固组织 1 元胞自动机-有限元方法 1 低碳钢 1 仿真模拟 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词高锰twip/trip钢铸轧熔池薄带铸轧温度场流场数值模拟形变诱导马氏体形变孪晶变形机制双辊薄带连铸
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6
科研热词双辊薄带连铸柱状晶组织数值模拟形成机理工艺参数内部缺陷
推荐指数 2 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词高锰钢高磷钢马氏体韧性铸轧力磷富集层磷延伸率双辊铸轧薄带双辊铸轧双辊薄带铸轧偏析位错亚稳奥氏体 trip效应 kiss点
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

铅带轧制过程

铅箔生产(production of lead foil)将铅或铅合金毛坯经平辊冷轧加工成厚度小于0.5mm的带卷的过程。

铅箔主要用于β和γ射线防护、结构防湿、照像底片包装、无损探伤和电缆包皮等方面。

常用的品种有纯铅箔、铅锑合金箔(含锑0.5％～8.0％)和铅锡合金箔，也有锡一铅一锡的夹层铅箔。

中国铅箔的尺寸规格是：厚度0.01～0.50mm，宽度50～400mm，长度大于5m。

铅的密度11.4kg／dm3，熔点329℃，常温下塑性良好，变形抗力很低，屈服极限只有6～8MPa，抗拉强度为16～19MPa。

铅箔的生产流程如下：铅箔轧制时常因润滑不良或张力不当而产生波浪、压折、撕裂等缺陷成为废品。

铅箔可采用叠轧法(见叠轧薄板生产)生产。

用电解法也可制得厚度均匀的铅箔，但由于与电解液接触的一面表面较粗糙，使用受到限制。

目前，安偌德机电设备有限公司“铅酸电池电极极板自动生产线”主要由“铅锭自动送料系统”“节能型熔铅炉”、“连铸连轧设备”、“表面处理机”、“自动收卷系统”、“余料回收系统”，以及“自动拉网设备”、“自动冲网设备”、“连续涂膏设备”、“连续烘干设备”、“极板分切机”等设备组成。

用户可以选择由安偌德公司提供的整条“铅酸电池电极极板自动生产线”，也可以选择其中的部分设备。

二、铅带连铸装置1)铅带连铸机的水冷装置连铸连轧板栅制造工艺中，铅板是通过铅板连铸机轧制的原理进行生产。

在轧制过程中一方面高温液态铅凝固成固态需要释放大量的热量，另一方面轧制滚筒在轧制过程中也要产生热量，如果这些热量不能被及时带走，将会导致铅液难以凝固，也容易损坏轧制滚筒，甚至影响铅板的质量。

因此，需要对轧辊进行冷却降温，一方面是降低轧辊的温度，防止过热，影响其使用寿命；另一方面是冷却液态铅或铅合金，使之凝固后通过轧制形成固态铅板。

如果冷却系统散热效果不佳或者冷却速率不一致，将会导致生产出的铅板存在均匀性差、机械强度低、厚薄不均等问题。

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双辊铸轧技术
双辊铸轧技术是一种新型金属材料加工技术，它通过将熔化的金属直接铸造成带状坯料，再通过双辊铸轧机进行连续铸轧加工，最终得到高质量、高性能的金属板材或条材。

相较于传统的铸造和轧制工艺，双辊铸轧技术具有以下优点：
1. 节能环保：由于铸轧一体化，省去了传统铸造中的热处理步骤，同时减少了多次加热冷却的能量损失，降低了能耗和环境污染。

2. 成本降低：双辊铸轧技术的生产效率高，生产周期短，能够大幅降低生产成本。

3. 材料性能优异：双辊铸轧技术的连续铸轧过程中，由于坯料温度保持在一定范围内，可消除金属材料中的缺陷和夹杂物，从而获得更加纯净、致密、均匀的金属材料，具有更好的机械性能和加工性能。

4. 产品质量稳定：双辊铸轧技术具有高度的自动化程度，能够实现高精度的加工过程控制，使产品质量稳定可靠。

双辊铸轧技术已经被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域，成为了未来金属材料加工的发展方向之一。

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