我國鋁箔生產工藝技術的基本情況和差距
2005年末,我國各類鋁箔生產企業(yè)共140余家,估計總的箔材產能85萬噸~90萬噸。全年鋁箔產量62萬噸,其中雙零箔產量在1 1萬噸~1 1.5萬噸之間。出口鋁箔12萬噸,進口6萬噸,表觀消費量約56萬噸,其中約60%用于空調等散熱產品,約18%用于包裝領域,約6%用于電子工業(yè)。用于其他領域的約16%。
盡管自主創(chuàng)新加國外先進技術和裝備的大量引進,使我國的鋁箔加工業(yè)無論在裝機水平、生產能力,還是在產品質量方面都有了大幅度的提高,但總體上看,我國鋁箔加工業(yè)的工藝、技術裝備水平仍落后于國際先進水平,低附加值產品多,深加工、高附加值的產品少,企業(yè)規(guī)模小,技術創(chuàng)新能力不足。突出問題如下:
1.鋁箔工業(yè)的產業(yè)布局不盡合理。大中型現(xiàn)代化鋁箔廠均建在內地和沿海地區(qū),西部地區(qū)僅有西南鋁業(yè)集團公司和西北鋁加工廠、新疆眾和鋁業(yè)公司等數(shù)家企業(yè),鋁箔總生產能力不超過5萬噸/年,僅為全國鋁箔產能的6%左右。
2.我國鋁箔生產企業(yè)的生產規(guī)模、設備的現(xiàn)代化和自動化水平尚存在差距,產品競爭能力不足。英國的布瑞際諾斯鋁業(yè)利用單機架四輥可逆式熱軋機,配備冷軋機和張力矯直機,確保PS版基的質量。其生產的PS鋁板帶,主要供膠片制造行業(yè)。而國內企業(yè)雖然主機先進,往往配套設備存在瓶頸,即使擁有同樣先進的設備,也難以大量生產如此高附加值的產品。從生產規(guī)模、產品質量與技術水平來看,國產鋁箔與國外產品還存在相當大的距離。
中國企業(yè)的平均產能只有6000噸,而發(fā)達國家的平均產能都在3萬噸左右。國內鋁箔生產裝備控制系統(tǒng)及軋制速度上也有較大差距;同時,鋁箔的厚度、成品率、厚度偏差、針孔數(shù)等方面還有待改進。
3.鋁箔毛料的生產工藝技術與國外有很大差異。國外多采用熱軋鋁箔毛料,全世界鑄錠熱軋板帶坯生產能力占板帶坯總生產能力的80% 以上,連續(xù)鑄軋板帶坯生產能力占板帶坯總生產能力不足20% ,雖然隨著西南鋁“1+4”熱連軋生產線的投產,使我國錠熱軋板帶坯生產能力大大提高,但我國連續(xù)鑄軋和連鑄連軋板帶坯生產能力仍占總板帶生產能力的40%左右。連續(xù)鑄軋工藝技術的特點使鋁合金箔材生產受到限制,鋁箔產品的品種大大減少,同時在采用鋁板帶連續(xù)鑄軋工藝生產的鋁箔毛料時常會出現(xiàn)黑點、大晶粒和邊部裂紋等質量問題,不適應罐用和中高壓電容器用陽極鋁箔的生產需要。
4.鋁箔產品結構不理想。有些高精鋁箔產品尚需依賴進口,厚度5.5微米的超薄鋁箔國內能少量生產,但成品率極低,6微米厚鋁箔的供貨還不能完全滿足國內市場需求。與國外相比,6微米厚和7微米厚鋁箔的差距主要體現(xiàn)在成品率上,較低的成品率使生產成本上升。
5.鋁箔產品質量不穩(wěn)定。鋁箔的生產技術要求很高,溶體過濾、除氣、晶體細化等工藝過程決定了毛料的內在質量,冷軋板形、厚度公差以及鋁箔粗、中軋工藝對鋁箔的最終成品率都十分關鍵。國內許多鋁箔企業(yè)都不同程度存在著生產工藝不夠穩(wěn)定現(xiàn)象,也導致鋁箔產品質量的不穩(wěn)定。
6.技術經濟指標落后。2005年我國的鋁材綜合成品率僅65.8% ,鋁箔的最終成品率更低,比國際先進水平低10%。國產鋁箔的厚度、厚度偏差、單位面積針孔數(shù)等指標也均低于國際先進水平。
鋁箔加工技術及裝備的發(fā)展趨勢分析
1.加工技術向高效率、低成本、低能耗、短流程發(fā)展。為了減少消耗、降低加工成本,提高產品質量,國際上鋁箔加工工藝不斷改善,流程不斷縮短。美國鋁業(yè)公司推出的3毫米厚鋁板的水平連鑄及連軋工藝,生產出的薄鋁板可直接用于沖制飲料罐體。意大利FATA工程公司開發(fā)出的新型超薄高速輥式鑄軋機用于生產厚為1毫米一1.5毫米、鑄軋速度在7.6米/分一23米/分的鋁散熱片和鋁箔毛料??山档瓦B續(xù)鑄軋鋁板坯厚度,改善鑄軋板內部組織和細化晶粒,提高產品質量,同時能進一步節(jié)能降耗,提高生產效率、降低成本。
2.新工藝、新設備不斷涌現(xiàn)。采用強磁場、超高溫、超高壓、快速凝固、低溫大變形量加工等特殊條件制備新材料已成為開發(fā)高性能材料的一個重要途徑。電磁鑄造、電磁鑄軋可以明顯改善鑄錠或鑄坯質量;超薄高速鑄軋技術是連續(xù)鑄軋技術的二次開發(fā)。
箔軋機的設計制造向高速、寬幅、大卷重方向發(fā)展,軋機速度和生產效率進一步提高。VAI公司開發(fā)了解決鋁箔軋機穿帶和卷取問題的工藝技術,在一定程度上解決了產品質量因素與軋機的速度和產量難以兼顧的矛盾。重點對軋機的機械部件,如熨平輥、帶材干燥系統(tǒng)、箔材喂料系統(tǒng)進行了改進。成功解決了熨平輥隨著鋁箔軋制速度的提高,在鋁箔卷取過程中,由于空氣進入導致卷材松卷,進而限制帶材的軋制速度,使軋機的生產能力不能充分發(fā)揮等問題。開發(fā)的控制軟件可精確控制熨平壓力,整套干燥系統(tǒng)保證了成品卷的質量。在冷卻系統(tǒng)優(yōu)化噴射方式,加強噴射區(qū)域面積控制,以保證冷卻效果和箔材的板形。喂料系統(tǒng)以及在軋機出口側的浮動平臺,有效減化和加快了穿帶過程。這項新技術也可用于現(xiàn)有軋機的更新改造。
3.提高生產過程的穩(wěn)定性、可靠性、降低生產成本,生產過程向自動化和智能化發(fā)展。計算機技術在鋁加工行業(yè)中的廣泛應用,使生產過程自動化程度越來越高,從而提高了產品的穩(wěn)定性。
先進的超薄高速輥式鑄軋機采用鑄軋輥縫電動控制,鑄嘴電動定位,通過計算機實現(xiàn)控制系統(tǒng)和測厚儀與鑄軋主傳動機相連,進行在線連續(xù)監(jiān)控,確保高速鑄軋產品的尺寸精度和組織結構。隨著加工過程計算機模擬技術的發(fā)展和控制軟件的開發(fā)。加工過程的最優(yōu)化控制得到了進一步提高。使鋁箔加工過程逐步向著智能化發(fā)展。
4.生產與市場緊密結合。實現(xiàn)規(guī)模大型化和產品專業(yè)化。產品開發(fā)緊密依托市場,周期短,更新?lián)Q代快。力求做到應用一代、儲備一代、研究一代。為進一步降低生產成本和穩(wěn)定產品質量,鋁加工產業(yè)向著大型化、專業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展,國外新建鋁板帶加工企業(yè)規(guī)模都在20萬噸~50萬噸,大型的達60萬噸~70萬噸,并形成了一些專業(yè)化的鋁箔廠。
5.開發(fā)高性能鋁箔合金新材料和熱處理狀態(tài)。鋁箔越薄,生產的技術難度便越大,經濟效益也越可觀。減少厚度和提高質量一直是鋁箔工業(yè)的努力方向。但當調節(jié)鋁箔加工工藝參數(shù)對產品質量進行控制的潛力發(fā)揮到極限時,通過改善鋁箔組織來提高質量尤為重要。通過改變材料的合金體系、微量元素固溶度以及加工和熱處理過程中合金相的形成及轉變、數(shù)量、尺寸和分布,進而改善鋁箔的性能,生產工藝、組織控制和質量評價、相變對鋁箔組織和性能的影響、工藝參數(shù)對鋁箔性能的影響等進行系統(tǒng)研究與分析,可為組織控制和工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。
來源:互聯(lián)網



