高速鋁箔軋制起鼓原因探析
一般認為鋁箔合埋的單張軋制速度應達到軋機軋制設計速度的80%, 丹陽鋁業(yè)公司從德國ACIIENACH公司引進一臺1500 mm四輥不可逆鋁箔粗軋機的設計速度為2 000 m/min,目前單張鋁箔軋制速度基本在600m/miT,的水平,國內(nèi)單張扎制速度一般為設汁速度的60%~70%。
鋁箔在高速軋制時常遇到起皺、串層,起鼓、板形不良等問題。任何缺陷都可能造成下道次報廢,成材率大幅下降等問題。筆者就高速軋制生產(chǎn)中遇到的鋁卷起鼓現(xiàn)象作一些定性分析,
1 起鼓的定義
起鼓是指卷取的鋁箔表面沿軋制方向局部或連續(xù)凸起。其實質是該處鋁箔較松,卷取后凸起的空隙率比平整處的大。隨著起鼓的加重,起鼓部分會起杠、起逕踔裂顧椋?
2 起鼓原因
鋁箔軋制過程中,將會產(chǎn)生大量的變形熱和摩擦熱.使軋制變形區(qū)始終處于受熱狀態(tài)。如果變形區(qū)的軋輥局部溫度過高。超出了軋制冷卻油的最大沖冷卻能力,使該處的熱膨脹變大,則與之對應該處出口鋁箔變松,如在鋁箔卷取過程中無法將其展平。則該處卷取后的孔隙率比平整處的大,累積后就形成起鼓,在有些資料上將其稱為熱鼓。在實際生產(chǎn)中,造成鋁卷起鼓的原因主要有以下幾力面:
(1)軋棍凸度大;(2)板形參數(shù)不合理。坯料中凸較大;(3)冷卻液噴射壓力不足或噴嘴阻塞;(4)工藝潤滑油配制不合理(5)支承輥有擦剮傷;(6)展平機壓力大;(7)道次壓下量大
3 原因分析及預防措施
(1)高速鋁箔軋機軋輥的凸度在升速階段階段與正:常運行時其差別較大,升速時軋輥溫度相對較低.凸度也小,特別是新輥,凸度相對更小。從升速到刮口標厚度的過程中,料面板形燈壞直植矽㈨到汁卷的打底質址。凸度小時,升速過程是料兩側偏松,待建立起一定的熱凸度使料向平整所需打底就過長,料兩側因過松而形成起鼓;在展平輥壓力的作用下,接下上的鋁箔受底部起鼓料的影響,也將產(chǎn)生大量起鼓,不僅使底部升速困難,以因底部料大量起鼓無法使用而影響剔成材率。凸度大時,對升速打底質將有明顯改善,但由于高速軋制叫的熱凸度較大,常因中部板形過松而形成中鼓。
因此,根據(jù)出口側打底時的板形情況及時調整軋輥凸度,保證打底的質量和正常軋制時的板形控制,是防止該類起鼓的措施之一,
(2)所謂板形參數(shù)是指設定的目標板形曲線:典型目標板為一個拋物線,即中緊,邊松的二次線,必要時可以根據(jù)需要進行修正。板形參數(shù)值要是依據(jù)在線出口板形情況和下道下序的生產(chǎn)情來定,如果道次板形參數(shù)的設定致使料的中凸,并與下道次的板形參數(shù)過渡又不當.中凸人的區(qū)變形區(qū)相對較長,軋輥中部的變形熱較大,軋輥熱度相對也大,料的中部板形偏松,就可能出現(xiàn)中部鼓現(xiàn)象。
因此板形參數(shù)的設汁必須保證出門板形平整同時保證中部比邊部略緊,即保持一定中高,還要考慮道次間板形參數(shù)的合理過渡、
(3)高速鋁箔軋機在粗中軋時,變形區(qū)將產(chǎn)生大變形熱.軋制油的冷卻作用對保持輥型、穩(wěn)定軋制關重要,如果冷卻油的噴射壓力、流量不足,冷卻效果就受影響,但在實際生產(chǎn)過程中,冷卻油的壓、流量都受監(jiān)控。一般不會出問題。很多耐候是軋油的噴嘴填塞或是連接噴嘴的油管脫落、破裂等機械故障,導致實際噴射在工作區(qū)間內(nèi)的冷卻液流量和壓力不足,冷卻效果卻大打折扣。使對應區(qū)域軋棍度偏高,板形偏松而起鼓、
因此,應定期檢查噴嘴的噴射效果,一旦出現(xiàn)起鼓現(xiàn)象。及時停機檢查噴液工作情況:這是防止該起鼓的措施之一:
(4)實際鋁箔軋制變形區(qū)大都處于混合潤滑狀。變形區(qū)內(nèi)的微凸體因接觸壓力過高而發(fā)生邊界膜破裂,導致金屬直接接觸,此時變形區(qū)內(nèi)壓力一部由流體承擔.另一部分則由相接觸的微凸體承擔形區(qū)內(nèi)的油膜厚度也隨壓下率的增加而減少。同時.在高速軋制狀態(tài)下,大量的變形熱將會導致變形溫度上升,潤滑油分子熱運動加劇,定向吸附減少。油膜強度下降,甚至出現(xiàn)油膜破裂.金屬表面開始出現(xiàn)擦傷、此時的絕對溫度稱為軋制油臨界失效溫度Τ。如果變形區(qū)局部溫度超過了Τ,則邊界會發(fā)生破裂,導致金屬表面發(fā)生直接接觸,從而使摩擦因數(shù)增加,磨損加劇,變形區(qū)溫度也隨之上升,這又進一步促進了油膜的破裂,此時金屬表面發(fā)生直接接觸的面積百分數(shù)M。將會迅速增加,熱量在該處迅速積聚,導致該處出口料面變板而起鼓。