利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭

利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭在欧美等发达国家已十分普遍,近十年来中国也开始引进这一先进的生产工艺,并结合企业的自身条件制定出具有自主知识产权的生产方案并获得成功。热轧铸锭是利用电解铝液经降温、净化,除杂、除气、合金化和细化晶粒等工艺手段之后直接浇铸成大型锭坯,然后可以轧制出各种各样缺陷较少的铝材。同时本文也提出了利用电解铝液直接生产铝合金热轧铸锭生产中存在的问题,这些问题有待于在今后的生产实践中加以改进。

渤海湾:铝铸锭热轧概况

中国渤海湾(山东省、河北省、辽宁省、北京市、天津市、吉林省辽源市、内蒙古通辽市的霍林郭勒)是世界铝工业最完整、最密集与最大的地区,也是世界最先进装备聚集之一,因为都是近些年建设的,集当今先进技术之大成。本地区铝铸锭热轧板带材生产能力6880 kt/a,约占全国总产能的35%。本地区已成为全球高精板带材“一站式供应基地”。天津忠旺铝业有限公司、南山集团轻合金有限公司、魏桥铝电有限公司是三大世界级铝铸锭热轧企业。

中国铝合金热轧工业的发展历史和现状(1)

中国平轧铝产品始于1919年,中国的现代化铝板带热轧始于1956年哈尔滨铝加工厂(现名东北轻合金有限责任公司)的建成投产,有1台从苏联引进的四辊可逆式750/1 250 mm×2 000 mm热轧机,1984年此机改造成可进行热上卷轧制的,可轧铸锭的质量由2 t增加到5 t,热轧板带生产能力上升到120 kt/a,1970年西南铝加工厂的四辊可逆式2 800 mm热轧机投产,1989年改造为(1+1)式的。至此,全国热轧板带企业仅约107家,生产能力约1 100kt/a。中国铝板带热轧工业的大发展是2000年~2017年,这是黄金发展期。2017年中国热轧生产能力达21 170 kt,成为世界最大的铝板带热轧国,约占全球总生产能力的58%,可生产所有铝合金板带,含T77状态的7×××系铝合金板材,长达38 m。

中国铝板带热轧回眸与展望

对中国铝板带铸锭热轧工业的发展作了全面系统的回顾,特别对近些年(2003-2007年)现代化热轧项目的建设作了较详细的阐述。这五年形成的铸锭热轧设计生产能力达3 400 kt/a,为过去71年(1932-2002年)建成的热轧总生产能力(1 160 kt/a)的三倍,同时这些大工程的投资主体为民营与外资企业,国有企业的投资仅占20%左右。这当然是好事,但生产能力形成过于集中会使一部分企业在一段时间内不能取得预期的效益。2008年中国铸锭热轧带坯的生产能力可达5 000 kt/a,而双辊式连续铸轧带坯生产能力只不过2 750 kt/a,前者占带坯总产能的64.52%,这个比例太大了,以不宜超过50%为佳。

改革开放30年:中国的双辊式带坯铸轧产业从零到全球王国

中国对铝带坯双辊式连续铸轧技术的研发始于上世纪60年代初期,1983年5月研制成Φ980 mm×1 600 mm原型机,同年8月通过冶金工业部科技司组织的专家组的鉴定,标志着中国的双辊式铝带坯连续铸轧技术进入成熟阶段。经过25 a的发展,中国双辊式铝带坯连续铸轧产业取得了举世瞩目的成就,成了此产业的王国。2008年底,保有的这类铸轧机达460台左右,占全球这类铸轧机的58%,总生产能力约4 100 kt/a,2008年的产量约3 500 kt,但单台铸轧机的产量比国外同类铸轧机的约低30%。在这460台铸轧机中有12台引进的,进入21世纪以来中国就再也没有引进了。从2001年起中国制造的铸轧机开始出口,走向世界。在中国所需要的铝板带箔中约有82%可用铸轧带坯生产,用铸轧带坯法生产供冷轧用的带坯与用铸锭热轧生产带坯相比具有许多优点,宜大力发展,前者占的比例最好能达到60%,而用原铝生产的带坯又应占主导比例。

中国铝平轧产品工业概览

截止到2012年中国有铸锭热轧生产能力11 280kt/a以上,其中单机架约4 900kt/a,(1+1)式热粗-精轧生产线1 180kt/a,(1+3)式热连轧线约1 600kt/a,(1+4)式热连轧线约3 100kt/a,(1+5)式热连轧线约500kt/a;连铸连轧生产线产能约500kt/a;双辊式连续铸轧生产线产能约4 800kt/a;厚板产能约400kt/a;冷轧带材产能约10 500kt/a;铝箔生产能力约2 850kt/a。中国有引进的世界顶尖的单机架冷轧机21台、冷连轧生产线6条,其总产能约2 640kt/a,占铝带总产能的25.1%。中国已成为世界铝平轧产品的工业大国与初级强国,正在为实现世界强国梦而奋斗。

中国铝箔工业90年回眸(2)

这部分是全文的第二篇,主要阐述生产铝箔带坯的三种工艺,即铸锭热轧-冷轧工艺、双辊式连续铸轧-冷轧工艺、哈兹莱特法-冷轧工艺及其特点和优缺点。重点阐述前两种的工艺技术和设备情况,较详细地介绍我国铸轧技术和铸轧机的研发,以及铸轧铝带坯和铸轧机的生产规模、生产技术水平。还介绍了几个中国有特色的铝箔生产企业及中国的铝箔消费市场。

世界镁板带轧制技术现状与展望

概述了全球镁板带轧制工业与技术,2013年全世界原镁产量约923 kt,中国的产量769.7 kt。镁板带产量没有确切的权威统计数据,2013年中国的产量还不到1 000 t,全世界产量也不会超过20 kt。生产镁板带用的坯料大致有4种:铸锭热轧的,双辊式连续铸轧的,哈兹雷特连铸连轧的,挤压的。采用哈兹雷特连铸连轧带坯生产镁板带是笔者根据美国哈兹雷特公司的设想提出来的,可作为提供带坯的一种工艺,但目前还没有商业化建设的可行性。只有在中国镁板带产量超过50 kt/a,世界的产量大于150 kt/a之后,才有采用此种带坯卷-卷温/冷轧镁带的可能性。在当前条件下,即使法塔亨特式的全尺寸大镁带卷(卷径达2 m,带宽达2m)热轧生产线的建设也不具备充足的条件。