Hazelett带式铸造与辊式铸轧比对研究_陈品坚

2011年9月（总第288期）

法制与经济

FAZHIYUJINGJI

NO.9，2011

(Cumulatively，NO.288)

[摘要]根据美国Hazelett公司和西班牙CVA公司的Hazelett双带式连铸机，研究双带式连铸机设备特性以及生产工艺，对比国内流行的双辊铸轧，从投资、生产产量、技术特点、工艺参数等方面进行对比，对国内进行建设新连铸机生产线提供建议和参考。

[关键词]双带式连铸机；双辊铸轧；项目建设对比

一、Hazelett带式铸造轧制机概述

（一）Hazelett带式铸造轧制机生产特性

位于美国Colchester Vermont的Hazelett双带式连铸机公司生产的Hazelett双带式铸机是由张紧的上、下两条转动的环状钢带组成上、下铸模壁,两侧环状的档块链组成铸模的侧壁,钢带绕在带槽的上游主动轮和下游张紧轮上,紧张轮使钢带张紧并保证钢带的运动轨迹,使其达到最佳平直度,上、下钢带通过齿轮和万向联轴节传动而同步。挡块链则是依靠与它接触的下钢带的驱动而同步移动。这样组成的铸模是完全直型、对称的,因而铸件也就具有这种形状。

Hazelett带式铸造轧制机，是从熔铸到热轧的连续生产线。金属是在一条机组上连续成型的。在轧制时，由于速度低、变形速率慢、产生的立方织构和再结晶过程同时形成，轧件的温降大。

Hazelett轧机生产规格(max)19-25×1930mm；轧机出口厚度2-3mm；出口轧速50m/min；出口卷材温度小于280℃；变形速率慢；再结晶形成粗。

（二）Hazelett轧机主要特点

目前世界上有近20套这种设备，它的主要特点是：

1.产品品种、规格齐全。

2.从铸到粗轧、精轧在同一条生产线上完成，设备投资少，经济规模适中。

3.由于铸到轧制在同一条生产线上，轧制速度低，轧制板形和表面质量不易控制。

4.轧制卷头、尾与中间温差大。

5.年生产能力在30-40万吨，产能大，能耗低。

6.建设投资较大，估计包括配套设施在内需在30亿人民币左右。

Hazelett是双带式连铸机的发明者，故而以此命名。

（三）双带式连铸生产工艺

生产工艺路线采用铝锭熔化、保温、在线除气、陶瓷板过滤。双带连铸是用前箱通过铸嘴，沿整个宽度方均匀地供铝液给连铸机，铸出的铝带坯厚度为14~25mm。

连铸连轧则不能完全完成金属的再结晶，只能算是温轧，使后加工工艺略复杂。

双带式连铸＋3机架连轧减少了铣面、刨边、均热、加热等工序，即减少了大量投资、节能。

省了1机架开坯轧机。另外，连铸后使用的连轧机的技术装备水平要求比较低，投资少。如与产能与之相当的1台双机架热轧机相比，投资则相当。

双带式连铸连轧，可以生产1000系、3000系、8000系，部分5000系和个别6000系。合金产品用作铝箔坯料、建筑用材、交通运输用材、化工用压力容器、民用焊管、家电日用品用材、炊具等，但目前还不能生产制罐料和可热处理强化合金产品。属专业化产品生产厂，在生产中变换生产合金比较困难。

采用双带式连铸连轧机生产，存在连铸用的钢带需从美国进口，钢带的生产技术，Hazelett公司不会向国外转让技术，国内提供连铸用钢带存在难度。另外，前箱铸嘴制造，国内难以解决。钢带、前箱、铸嘴需从美国购买。

最宽的铝带连铸连轧机可达2300mm。其铸造宽度从750毫米到2300毫米

目前所能铸造的厚度范围是9~75毫米。

最高速度是15米/分。

在线轧制可采用单机架、二机架或三机架。轧制加工量很大，最终可轧到1~2毫米厚度。轧制终轧温度可达370℃。铸造速度约为每分钟10米，每小时每米宽度的生产率为40吨。可以铸造的合金品种甚多，包括1000、3000、5000和6000系列的合金。

在Hazelett连续铸轧机上所获得的较高的凝固速率会出现较细的枝晶组织，较小的晶粒尺寸，较小的不同相及化学成分的晶间微粒，以及在固溶体中某种元素的高度富集。

Hazelett连续铸轧的厚板被连续在线轧制。轧制事实上是温轧过程，因为在热轧完成后没有出现再结晶。热轧带材的出口温度主要取决于铸轧速度，轧机结构，轧机冷却技术等。一般来说，对于典型的两机架或三机架轧机结构，带材的出口温度不会高于315℃，而且不会足以出现再结晶过程。对于AA3XXX合金，固溶体中锰的高度富集降低了变形期间的动态恢复趋势，因而成为再结晶的驱动力。

Hazelett连续铸轧的厚板中保留了固溶体中85-90%的锰。

连续铸轧的带材需要在538?C的温度下两个小时才能获得完全的再结晶。

（四）双带式连铸生产的产品分类

1000系列合金

典型合金:

1100,1350

典型用途:

箔,电导体,散热片,建筑产品组件

3000系列合金

典型合金:3003,3105,3004,3005

Hazelett带式铸造与辊式铸轧比对研究

陈品坚

（南宁国凯铝材有限责任公司，广西南宁530000）

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不同形状阻挡件的惯性撞击效率公式,设计相应的分离器,布置在烟道中对可燃颗粒进行回收复燃。

综上所述，随着节能减排的要求不断提高,各种新技术在层燃链条炉上得到应用,如：声波吹灰尘技术提高了锅炉管束的传热效率,复合燃烧技术和二次风改造技术，新型涂料增强炉膛辐射等技术都促进了锅炉的燃烧效果,用户应结合实际加以研究适合自身的方法,实现对供暖锅炉的燃烧调节，同时提高锅炉的节能效果。

[参考文献]

[1]俞海斌,褚健,江加猛.链条炉燃烧专家控制系统[J].机电工程, 2009,17(2).

[2]刘雪华.链条炉排锅炉均匀分层燃烧[J].工业锅炉,2005,(6).

[3]王善武.我国工业锅炉节能潜力分析与建议[J].工业锅炉,2005, (1).

[作者简介]欧科雄、万业芬，广西桂城建筑工程有限公司。

典型用途:建筑产品,炊具,标志牌,卡车拖车面板,灌溉系统用板,光面踏板,焊接管用材。

5000系列合金

典型合金:5052,5754

典型用途:汽车内部部件用板,家用电器板,建筑面板,船用板,卡车拖车和出租车用板,电子产品用板,蛇形管用板房屋建筑:95%3105+变种;其余为5%1100+3004

交通(不包括汽车工业)：65%3004+20%5052+15%3003

家电:

3003;电子产品:5052;包装:3004;

（五）双带式连铸实际生产参数

铸造厚度14-25毫米；铸造速度6-12米/分；铸造率25吨/米/小时；最大宽度2300毫米；

合金1050最终产品：制冷用散热片坯料、冲挤坯料、炊具；合金1060最终产品：冲挤坯料；合金1070最终产品：冲挤坯料；合金1100/1145最终产品：牌照、重箔、辊压接合材料、热交换器炊具、平版标牌；合金1170最终产品：重箔；合金1200最终产品：转炉用箔、炊具、食品药物包装用箔；合金1350最终产品：电导体应用；合金3003最终产品：挡板、炊具、重箔；合金3004最终产品：家具管材、挠性导线管、光亮板、金刚石板、瓶盖；合金3104最终产品：挠性导管；合金3105最终产品：雨水沟、窗框、挠性导管、牌照、屋面材料、光亮板、金刚石板、瓶盖；合金3204最终产品：灌溉管；合金5005最终产品：装饰板；合金5042/5049最终产品：饮料罐扣环/焊管；合金5052最终产品：通用板材、拖车用围板、焊接贮罐、标牌、锻造坯料；合金5082/5349最终产品：饮料罐扣环/通用板材；合金5454最终产品：饮料罐扣环；合金6061最终产品：冲挤与锻造坯料、切削加工板料；合金6063最终产品：冲挤与锻造坯料；合金7072最终产品：散热片坯料；合金8011最终产品：建筑用材料、烹饪用盘与分菜盘、重箔锅、家用箔、散热片坯料、DDQ瓶盖；合金8111最终产品：烹饪用盘与分菜盘、重箔锅；合金2024测试铸造系列:回火杆材（紧固件）；合金3004测试铸造系列:饮料罐盒体；合金5056测试铸造系列:回火杆材（筛选）；合金5154测试铸造系列:汽车板材；合金5182测试铸造系列:饮料罐盖子、汽车板材；合金5754测试铸造系列:汽车板材；合金6111测试铸造系列:汽车板材；合金7072测试铸造系列:切削加工板料；合金测试铸造系列。

三、双带式连铸生产与双辊铸轧的比较

双辊铸轧:铸造厚度5—10（毫米）；冷却率100—1000℃/秒；生产率1.5—2.5（吨/米.宽/小时）；最大宽度（毫米）2300；不是热轧结构；

连铸加

串联热轧机：铸造厚度14—25（毫米）；冷却率5—7℃/秒；生产率25（吨/米.宽/小时）；最大宽度（毫米）2300；是热轧结构。

四、双带式连铸生产的综合评价

Hazelett铸造机是整个连续生产线的核心设备，同时此项目的铸造机也是目前世界采用Hazelett法生产铝板带最宽的连续铸造机之一。经炉内精炼、在线细化晶粒、在线除气、过滤装置处理，铝熔体满足Hazelett铸造机要求后，进入连续铸造过程。

生产工艺流程为：铝液熔炼保炉→在线除气过滤装置→Hazelett双钢带连续铸造机→弧形辊道→液压剪→3机架热连轧机→分段飞剪→张力卷取机→半自动打捆机→成品仓库（或送至冷轧）。

产品用途涉及到民用产品的许多方面，包括普通铝板带材、双零铝箔坯料、建筑用幕墙板和铝塑板、厚箔、汽车用板材、深冲用板材、各类装饰板、家电机壳、包装材料、PS版基等产品。虽然哈兹列特生产工艺在罐体料生产方面尚未进入商业市场，但其在罐料的生产研发取得了成功，与半连续铸造一热轧法工艺相比，其产品性能特别是罐料的关键指标一制耳率达到了2—3.5%的理想状态。事实上，罐料未列入大规模的商业生产，其主要原因在于美国的罐料市场为铸锭+热连轧法专业生产厂所占领，哈兹列特法生产厂家未与之分切市场蛋糕而已。在铝箔坯料的生产方面，美铝、法铝等铝箔厂采用哈兹列特法生产出0.O0635mm厚的铝箔，其针孔度小于100个/m。

连铸连轧工艺在节能减排、成本方面的明显优势，符合国家节能减排产业策，是现在煤——

—电——

—铝行业逐渐推行的一个投资少、见效快的深加工线。

掌握铝板带连铸连轧的众多技术难点，将为进一步推进有色金属领域的业务奠定良好的基础。

[作者简介]陈品坚，南宁国凯铝材有限责任公司。

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