铝带连铸连轧生产线精炼、铸造工艺的改进措施
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摘要：2012年，四川煤田地质局141机械厂发明专利：LDZ1580+275/4铝带连铸连轧机，通过对用户实地进行工艺分析，为客户解决了实际生产中存在的工艺技术问题，取得了圆满的成功。现根据近两年来对精炼、铸造工艺术改进，做一个更全面的总结。
关键词：铝带；铝带连铸连轧；铸造缺陷；横裂纹
浩森铝业有限公司是国内首次使用141机械厂生产LDZ1580+275/4铝带连铸连轧机，该连铸机铸坯的尺寸：120mmx25mm（宽x厚），经过四道热轧轧机，铝带的尺寸：120mmx7mm，然后通过双卷简收线成品。
1工艺概述
本连铸连轧生产工艺是：将金属铝液引入一对水内（铜结晶轮）外（钢带）冷却循环式，铸造出25mm厚铝带，再由后部四架连轧机热轧，卷带成材的连铸连轧法，其工艺流程为：“加料（铝锭）熔化精炼连续铸造剪切机四机架连轧双卷收线”七个过程。
铝带连铸连轧设备的特点
LDZ1580+275/4铝带连铸连轧机，是通过连续铸造和连续轧制，生产宽度为120mm的铝带，生产产能：2.8吨/小时，它减少了传统工艺，对铸坯再加热后进行轧制，实现了连续铸造、轧制，提高了产能并降低了生产成本，应用前景十分广阔。
铝带连铸连轧机的设备包括：LDZ1580连铸机、滚剪机、275/4连轧机和卷取机。
熔炼部分的设备配套，加料机由一台卷扬机（负荷500Kg）熔化炉由一台竖式快速熔铝炉组成，它的额定容量12吨，最大熔化速度：3吨/小时；两台精炼保温炉，额定容量为：8吨。它实现了全线的熔化、精炼、铸造、连轧生产线的产能匹配。
1高导电率含硼铝导体的研制，经过近200炉次的实验，在相同条件下制取铝带试样，测试电阻率和力学性能。发现硼元素是降低电阻率最有效元素，La次之。在电工用铝带中含量最多的是铁，它是一个对电阻率影响很小的元素，同时它对铝又有明显的强化作用；铝带中另一个常见元素Si对铝带的导电率有明显的不良影响。因此，在选择电工铝带时，我们的工艺要求是：对Si要加以限制。综上所述，电工用纯带的成分优化可以用“添加硼、限制Si、放宽Fe含量”来概括。
2流槽中铝液的净化工艺。为最大限度的去除铝液所含的气体和夹杂物，我们在流槽中采用净化工艺。除气技术目前采用的是气泡浮游法，依靠吹入氮气体形成微小气泡，在气泡上升时铝液中含的氢（原子状态存在的）不断向气泡中扩散，氢随气泡析出液面而排除。在吹气过程中，铝液温度会下降，故在流槽盖上增加电加热，保持浇包内铝液温度不变。
夹杂物最主要的是铝的氧化物（Al2O3）。在流槽中插入泡沫陶瓷过滤板，板的厚度从20mm。考虑到过滤板在浇铸过程中需要更换，故做成两层过滤砖，用传动机构实现电动升降，确保更换方便、及时。
3通过地浇包中铝液氢含量的测量，合理调节铸造温度，浇包铝液温度控制在：700±5℃，如果氢含量超标，则适当降低铸造温度。同时，根据氢含量，调整精炼炉精炼阶段精炼剂的添加量。
4合理控制铸造冷却水各区域的分布，将铸造冷却水分成五个区域，结晶轮内冷分WⅠ区、WⅡ区、WⅢ区；钢带冷却分BⅠ区、BⅡ区；根据实践经验，WⅠ区、BⅠ区 是最为重要区域，流量一般设定为：35～45升/分，压力一般控制在：0.05MPa，其它区域的压力一般为0.1～0.25MPa。
各个区域水的分布是否合理，必须借助对铸坯断面的低倍组织分析（铸坯断面金属腐蚀试验），具体做法：切取铸坯断面，抛光，然后泡入腐蚀液中腐蚀5～10分钟，取出后用酒精分析醇涂一下，并用电吹风吹干，就可以进行分析了。腐蚀液的配比为：H20：40ml，HN03：：60ml，HCL：80ml，HF：30ml。
由于各个季度水温不同，铸造水的压力和流量也应该适当地变化，故要求每周都要对铸坯的低倍进行制作、分析，确保铸坯各个区域的冷却均匀，减少铸坯各晶粒内应力。
5控制铸坯的出模温度出模温度是指铸坯离开铜结晶轮时的表面温度，合理控制在495～510摄氏温度，温度太低，则可以铸造温度；温度太高，则铸坯容易存在着缩孔现象，则必须降低铸造速度。
6铸造水由原来的自来水改为去离子水，这样，铜结晶轮内圈、两侧便不会产生水圬，确保铸坯冷却均匀。
7提高钢带的温度，保持钢带干燥
钢带在运行过程中，由于要接触到铸机水池的水和水气，故必须烘干。具体做法是在操作钢平台上方，为钢带设计、安装一个烘箱，燃料为天然气，使钢带温度保持在80～100摄氏度左右，并在钢带上、下方安装干燥空气吹扫器，使钢带保持干净、干燥。
为了提高钢带的表面光滑度，使铸坯容易脱模，我们设计、安装了植物油自动喷涂装置，能在钢带外表面均匀地喷涂一层植物油，作为脱模剂。其装置见图1。
8为了减少铸坯内应力，将铜结晶轮的底部车深1.2～1.5mm，内环底部车成R8圆弧过渡，这样，在实际轧制过程中，两侧裂纹消失了，也很难见到“黑斑”现象。
3铝带连铸连轧生产线工艺的效率评价
采取铝带连铸连轧生产工艺后，利用铸造后铸坯的余热直接进行四连轧，大大地提高了生产效率、减少能耗；通过近两年半以来对工艺技术的不断探索、改进，终于使铝带的成材率由原来的85%左右提高到98%以上，给企业带来了巨大的经济效益。