一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁及鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前易拉罐料最成熟的生產(chǎn)方法是采用熱軋法生產(chǎn)坯料，經(jīng)熱連軋后再經(jīng)冷軋軋制到0.245mm~0.285mm成品厚度。易拉罐料通常分為罐體料和罐蓋料，罐體料通常采用3104和3004合金生產(chǎn)，主要以3104~H19合金為主。罐蓋及拉環(huán)通常以5052和5182合金生產(chǎn)，5052合金約占60%，5182合金約占40%。
[0003]由于熱軋法設(shè)備投資大，生產(chǎn)流程長，成本高。因此國內(nèi)外也在不少生產(chǎn)廠家采用哈茲列特方法進(jìn)行生產(chǎn)。哈茲列特方法包括履帶式連續(xù)鑄造和連續(xù)軋制生產(chǎn)鋁板帶的方法。
[0004]直接采用電解鋁液鑄軋法坯料由于具有比熱軋法較低的成本優(yōu)勢，一直是國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家不懈努力的方向。目前鑄軋法生產(chǎn)罐料均采用水平式鑄軋(見圖1)和傾斜式鑄車L (見圖2)方式，這兩種方式未能有效解決鑄軋坯料成分偏析及組織內(nèi)部各向異性問題，導(dǎo)致??料在制耳率及深沖性能兩項指標(biāo)低于熱乳料，鑄乳法生廣的易拉te料不能?兩足后續(xù)制罐加工要求，沒有在生產(chǎn)技術(shù)上實現(xiàn)突破。
[0005]因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足是目前鋁及鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法，從鑄軋生產(chǎn)工藝及熱處理工藝兩方面解決了影響罐料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生產(chǎn)出性能指標(biāo)達(dá)到熱軋料的罐料。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法(見圖3)生產(chǎn)易拉罐罐料的方法，包括如下步驟:步驟(1)，制作鋁鎂金屬液:將鎂錠裝入專用鎂金屬熔化爐，加上壓蓋，將鋁液從專用鎂金屬熔化爐上部加入，鋁液溫度控制680~700°C，鎂錠完全熔化后將鋁鎂金屬液溫度控制在 680~690°C待用；
步驟(2)，熔煉爐中加入鋁液至溫度達(dá)到740~750°C進(jìn)行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步驟(I)得到的鋁鎂金屬液使其合金化，至熔煉爐中料液符合下列質(zhì)量百分含量的化學(xué)成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量為 Al ；
步驟(3)，將步驟(2)合金化完成后的料液采用兩次精煉，精煉完畢將鋁液轉(zhuǎn)入保溫爐，轉(zhuǎn)爐后在氬氣氣氛下進(jìn)行一次精煉10分鐘；
步驟(4)，經(jīng)步驟(3)精煉后的料液經(jīng)爐眼流出依次經(jīng)除氣箱和過濾箱進(jìn)入前箱，前箱料液經(jīng)鑄嘴由下部注入軋輥輥縫，經(jīng)鑄軋后生產(chǎn)成厚度為5.5-7.5mm的鑄軋板；所述的前箱溫度為700~705°C，鑄軋區(qū)長度為40~45mm，鑄軋速度為0.75-0.85m/min ；
步驟(5)，步驟(4)生產(chǎn)得到的的鑄軋板經(jīng)冷軋軋制到厚度為3.0-5.0mm，然后進(jìn)行氮氣保護(hù)下均勻化退火，再經(jīng)冷軋軋制到厚度為0.5-1.0mm后，進(jìn)行完全退火，最后經(jīng)冷軋軋制到厚度為0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均勻化退火是在氮氣保護(hù)下，其料溫為500~550°C，退火時間為25~30h ;所述的完全退火工藝的料溫溫度為350~400°C，退火時間為 10~15ho
[0008]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的除氣箱采用單轉(zhuǎn)子，且為氬氣氣氛。
[0009]進(jìn)一步，優(yōu)選的是所述的過濾箱采用兩次過濾:第一次為30目陶瓷過濾板，第二次為50目陶瓷過濾板。
[0010]進(jìn)一步，優(yōu)選的是步驟(4)所述的鑄軋板厚度為6.8-7.2mm。
[0011]本發(fā)明步驟(2 )中“先加其他合金元素”，這里本發(fā)明對其他合金元素?zé)o具體的要求，只要符合步驟(2)中元素含量的要求即可。
[0012]“先加其他合金元素”中加入的合金元素都為本領(lǐng)域市面上的常規(guī)產(chǎn)品。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
1.采用下注式鑄軋機生產(chǎn)易拉罐罐料有效解決了水平式和傾斜式鑄軋生產(chǎn)鑄軋坯料上下板成分偏析明顯及晶粒差異問題；
2.本發(fā)明從鑄軋生產(chǎn)工藝及熱處理工藝兩方面解決了影響罐料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生產(chǎn)出性能指標(biāo)達(dá)到熱軋料的易拉罐料；
3.鑄軋法比熱軋法具有明顯的成本優(yōu)勢，節(jié)約能消耗，每噸可以節(jié)省800元能源消耗成本。
【附圖說明】
[0014]圖1水平式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的示意圖:
圖2傾斜式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的示意圖:
圖3下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的示意圖:
其中，1~溜槽，2~鑄咀，3~軸承座，4~軋棍，5~過渡棍，6~鑄軋板，7~剪刀裝置，8~抬板裝置，9~卷??；
圖4專用鎂金屬熔化爐示意圖；
其中，11~壓蓋，12-熔鎂室，13-支撐，14-加熱棒，15-排放口 ；
圖5為本發(fā)明下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0016]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0017]本發(fā)明中專用鎂金屬熔化爐是專用熔化鎂錠使用，作為后續(xù)配制鋁合金化學(xué)成分備用，熔煉爐是配制鋁合金和對鋁合金進(jìn)行除氣除渣等精煉用的設(shè)備。
[0018]本發(fā)明發(fā)現(xiàn)因為金屬鎂燃點低，配置鋁鎂合金前可以利用高溫鋁液熱量，采用專用鎂金屬熔化爐熔化配制成鋁鎂金屬液，在最終合金配制時加入鋁鎂金屬液，這樣可以大大減少鎂金屬燒損。
[0019]如圖4所示，鋁液從壓蓋11上方傾倒加入，進(jìn)入熔鎂室12，將鎂錠熔融，熔融鎂錠后的鋁鎂金屬液通過加熱棒14保持溫度，需要使用時，鋁鎂金屬液從排放口 15流出，然后通過轉(zhuǎn)爐流槽加入到熔煉爐中。圖4中的支撐13用于支撐鎂錠。
[0020]實施例1
如圖5所示，一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法，包括如下步驟:
步驟(1)，制作鋁鎂金屬液:將鎂錠裝入專用鎂金屬熔化爐，加上壓蓋，將鋁液從專用鎂金屬熔化爐上部加入，鋁液溫度控制680~690°C，鎂錠完全熔化后將鋁鎂金屬液溫度控制在 680~690°C待用；
步驟(2)，熔煉爐中加入鋁液至溫度達(dá)到740~750°C進(jìn)行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步驟(I)得到的鋁鎂金屬液使其合金化，至熔煉爐中料液符合下列質(zhì)量百分含量的化學(xué)成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量為 Al ；
步驟(3)，將步驟(2)合金化完成后的料液采用兩次精煉，精煉完畢將鋁液轉(zhuǎn)入保溫爐，轉(zhuǎn)爐后在氬氣氣氛下進(jìn)行一次精煉10分鐘；
步驟(4)，經(jīng)步驟(3)精煉后的料液經(jīng)爐眼流出依次經(jīng)除氣箱和過濾箱進(jìn)入前箱，前箱料液經(jīng)鑄嘴由下部注入軋輥輥縫，經(jīng)鑄軋后生產(chǎn)成厚度為5.5-6.0mm的鑄軋板；所述的前箱溫度為700~705°C，鑄軋區(qū)長度為40mm，鑄軋速度為0.85m/min ;所述的除氣箱采用單轉(zhuǎn)子，且為氬氣氣氛；所述的過濾箱采用兩次過濾:第一次為30目陶瓷過濾板，第二次為50目陶瓷過濾板；
步驟(5)，步驟(4)生產(chǎn)得到的的鑄軋板經(jīng)冷軋軋制到厚度為3.0mm，然后進(jìn)行氮氣保護(hù)下均勻化退火，再經(jīng)冷軋軋制到厚度為0.5_后，進(jìn)行完全退火，最后經(jīng)冷軋軋制到厚度為0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均勻化退火是在氮氣保護(hù)下，其料溫為500~550°C，退火時間為25h ;所述的完全退火工藝的料溫溫度為350~400°C，退火時間為10h。
[0021]實施例2
如圖5所示，一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法，包括如下步驟:
步驟(1)，制作鋁鎂金屬液:將鎂錠裝入專用鎂金屬熔化爐，加上壓蓋，將鋁液從專用鎂金屬熔化爐上部加入，鋁液溫度控制690~700°C，鎂錠完全熔化后將鋁鎂金屬液溫度控制在 682~688°C 待用；
步驟(2)，熔煉爐中加入鋁液至溫度達(dá)到741~748°C進(jìn)行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步驟(I)得到的鋁鎂金屬液使其合金化，至熔煉爐中料液符合下列質(zhì)量百分含量的化學(xué)成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量為 Al ；
步驟(3)，將步驟(2)合金化完成后的料液采用兩次精煉，精煉完畢將鋁液轉(zhuǎn)入保溫爐，轉(zhuǎn)爐后在氬氣氣氛下進(jìn)行一次精煉11分鐘；
步驟(4)，經(jīng)步驟(3)精煉后的料液經(jīng)爐眼流出依次經(jīng)除氣箱和過濾箱進(jìn)入前箱，前箱料液經(jīng)鑄嘴由下部注入軋輥輥縫，經(jīng)鑄軋后生產(chǎn)成厚度為6.3-7.1mm的鑄軋板；所述的前箱溫度為702~704°C，鑄軋區(qū)長度為42mm，鑄軋速度為0.75m/min ;所述的除氣箱采用單轉(zhuǎn)子，且為氬氣氣氛；所述的過濾箱采用兩次過濾:第一次為30目陶瓷過濾板，第二次為50目陶瓷過濾板；
步驟(5)，步驟(4)生產(chǎn)得到的的鑄軋板經(jīng)冷軋軋制到厚度為5.0mm，然后進(jìn)行氮氣保護(hù)下均勻化退火，再經(jīng)冷軋軋制到厚度為1.0mm后，進(jìn)行完全退火，最后經(jīng)冷軋軋制到厚度為0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均勻化退火是在氮氣保護(hù)下，其料溫為510~540°C，退火時間為30h ;所述的完全退火工藝的料溫溫度為360~390°C，退火時間為15h。
[0022]實施例3
如圖5所示，一種直接用電解鋁液下注式鑄軋法生產(chǎn)易拉罐罐料的方法，包括如下步驟:
步驟(1)，制作鋁鎂金屬液:將鎂錠裝入專用鎂金屬熔化爐，加上壓蓋，將鋁液從專用鎂金屬熔化爐上部加入，鋁液溫度控制685~695°C，鎂錠完全熔化后將鋁鎂金屬液溫度控制在 684~689°C 待用；
步驟(2)，熔煉爐中加入鋁液至溫度達(dá)到742~745°C進(jìn)行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步驟(I)得到的鋁鎂金屬液使其合金化，至熔煉爐