连铸连轧电工圆铝杆轧制温度的控制

连铸连轧电工圆铝杆轧制温度的控制

[摘要]轧制温度是连铸连铸生产中的一项重要参数，本文通过对生产实践的总结，对影响连铸连轧电工圆铝杆轧制温度的因素进行了分析，指出了控制要点，有利于稳定工艺控制和产品质量，避免客户投诉。

[关键词]电工圆铝杆轧制温度

中图分类号：tf 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-295-01

我公司拥有进口continuus-properzi电工圆铝杆生产线两条，通过两年多的生产运营，我公司相关部门就电工圆铝杆生产线相关控制要领作出总结分析，现对关于铸坯轧制温度的课题成果与大家分享，望同行给予批评指正。

前言

电工圆铝杆生产线采用连铸连轧生产工艺，轧制温度的控制范围及稳定性对成品质量起着决定性作用。在设备及工艺参数保持不变的情况下，从铸坯轧制温度的波动情况可以粗略地判断出铸坯进轧前的内部质量状态及铸机区域设备工作状态的变化。通过对铸坯轧制温度波动情况的观察，可以及时发现因设备原因或操作人员失误所带来的缺陷，进而避免工艺事故的发生，有效保障产品质量。电工圆铝杆的生产实际上是由原铝—铸坯—线杆的变化过程，原铝通过合金化、净化、控温等步骤进入铸造机，通过冷却水的冷却后形成铸坯，然后再对铸坯进行轧制绕线。通过对电工圆铝杆整个

生产工艺的观察，我们不难发现，抛去铸坯在整个传送过程中的降温（降温较为固定，伴随季节变化及室内温差变化有所差异），铸坯进轧温度实际上是在铸造机区域内已经确定，一般情况下，生产纯铝电工杆时，铸坯出坯温度控制在480度—550度，生产不同型号的合金杆时，出坯温度控制范围有所差异。那么决定铸坯进轧温度的因素到底有哪些呢？

一、铸造机冷却水系统对出坯温度的影响

我公司电工杆生产线铸造机冷却水系统采用分区冷却法，冷却区域为铝液在铸造机内的成形及降温区域，冷却水喷嘴共有十二个区，其中内外水各四个区，两侧各两个区。内外水自上而下定义为一区到四区，侧水自上而下定义为一区、二区。十二个分区的喷嘴流量和压力可通过软水分配器进行调节，内外水一区和四区的冷却水喷嘴开度可自行调节。

1.冷却水水质的影响。

铸机冷却水系统采用软水对导热介质进行冷却，软水的水质对冷却效果有着直观的影响。软水水质如果发生变化，极有可能堵塞软水分配器、冷却水喷嘴等设备部件，造成水压、水温波动或出水不均，进而造成冷却不均，引起出坯温度波动；软水池中的软水变质主要原因为软水中进入了其它杂质，如管道内的铁锈，建筑内衬脱落及生产过程中带来的其它水质污染。因此，要定期对软水池软水进行更换，对软水池进行打扫，对软水喷嘴进行彻底清理，建议这些工作至少半年作一次；

2.软水系统设备部件的影响。

软水系统控温控压装置如果出现工作异常，如热交换器堵塞、温度压力传感器偏差过大、控温控压自动调节阀出现故障等，这些原因会引起水温水压波动过大，造成铸坯冷却不均，影响出坯温度，需及时对设备部件进行维修，作好定时点检工作；

3.冷却带的影响。

软水喷嘴内外区及侧水第一分区所设定冷却水喷嘴开度由小到

大排列，相邻喷嘴间冷却水流量过渡的平滑性直接决定了铝液凝固时液穴的位置及深度，软水各分区整体流量的大小还会影响到液穴是否居中。液穴的位置、长度及居中状态会对铸坯质量有着较大的影响。第四分区冷却水喷嘴的开度从上到下应该是逐渐减小的，水流量是逐级增大的。第四分区冷却水的过渡及整体流量大小主要用于调节铸坯的出坯温度，可以通过对铸坯进行切片，观察内部缩孔情况及水纹情况对各分区冷却水流量进行调节。

4.生产参数所带来的影响。

软水冷却系统对铸坯进行冷却，并不像生产圆棒、扁锭等其它铝材那样，直接将软水喷至铸坯表面，以传热和对导的方式进行冷却。电工杆坯料的形成是通过热传导的方式，将铝液及坯料内的热量通过包裹它的铜环及钢带进行传热，进而软水将传出的热量带走，起到冷却的作用。如果铸坯在第一分区内冷却过度或冷却不均，会引起铸坯在铸造轮内收缩不均匀（与铜环槽及钢带间产生的间隙不固定），导致铸坯在第二三四分区冷却受制，最终引起出坯温度不在

要求范围内，出现出坯温度波动大、铸坯裂纹等缺陷。各分区冷却水压力，根据设备状态不同会发生不同的变化，需定时进行调整。水温的变化同样会引起冷却效率的变化，同时受外界环境影响较大，应根据实际生产情况作出调整。

二、铸造温度及铸造速度对出坯温度的影响

铸造温度和铸造速度对铸坯出坯温度有着直观的影响，这两个参数直接影响着铝液的结晶及铸坯内部组织的形成。生产纯铝电工圆铝杆时的的铸造温度应控制在680℃—710℃之间，波动范围应控制在20℃以内，铸造速度控制在5—8吨之间，生产合金杆时有所差异。

1.铸造温度过高，过冷度增大，会引起铸坯裂纹、晶粒粗大、柱状晶等铸坯缺陷，出坯温度有所增高；

2.铸造温度过低，会引起铸坯内应力大（易产生轧制缺陷）、缩孔（影响填充）、及工艺控制失败（控流失败，浇包护纸带出等）；

3.铸造速度过快易引起铸坯冷却不足及冷却不均现象的发生，易产生铸坯断裂、缩孔、柱状晶等铸坯缺陷，导致出坯温度高，波动大。

4.铸造速度过低，易产生轧制缺陷，出坯温度有所下降。

三、铸造轮及钢带对出坯温度的影响

电工圆铝杆生产线采用轮带式铸造工艺，即由u型铜环槽外包铸机钢带形成密闭的腔体，铝液进入该腔体后，通过腔体将热量导出并由冷却水系统带出，进而起到铝液凝固及铸坯成形的目的。如果

u型铜环槽及钢带的导热性能受到影响，则出坯温度将受到较大影响，以下对易影响u型铜环槽及钢带导热性能的因素进行总结。

1.影响铜环槽导热性能因素

铜环槽内侧的划伤。

铜环槽内侧的润滑。

铜环槽内侧的凹凸面。

铜环槽边沿上面（与钢带接触面）的杂物。

铜环槽外侧。

影响钢带导热性能的因素

2.钢带表面的划伤及粘铝

钢带表面带水

钢带表面的润滑

钢带的厚度及变形量

3.铝液化学成分对出坯温度的影响

生产合金杆及纯铝杆时，铸机软水喷嘴需要重新调整匹配参数，原因是不同合金的铝液凝固点、热导能力（晶粒影响）及收缩比例有所差异，影响出坯温度的区间。

铝液进入冷却腔前的填充能力对出坯温度的影响

铝液的填充能力直接影响液穴的深度及铸坯的内部质量，进而影响到铸坯的出坯温度，影响因素总结如下。

铝液进入大浇包、小浇包后，两浇包铝水液位的高低；

铸造温度、速度及冷却水的影响。