铝及铝合金连续铸轧带坯生产

为了系统地总结我国连续铸轧技术近40年的发展，特别是连续铸轧加工理论与实际操作技术的成就和经验，进一步推动我国连续铸轧技术进步，满足连续铸轧行业生产技术人员的技术需求，程杰编著的这本中国有色金属丛书铝业职工读本之《铝及铝合金连续铸轧带坯生产》。

本书内容技术含量大；理论联系实际，以实践为主，突出实用性；国内外相结合，突出先进性；注重科学性、系统性和代表性。具有实用性、先进性、科学性，可作为指导连续铸轧行业进一步发展的工具书和培训教材。

第1章绪论

1.1概述

1.2铝及铝合金基本特性及分类

1.2.1铝的基本特性

1.2.2铝合金的基本特性

第2章带坯连续铸轧设备

2.1带坯连续铸轧机的发展

2.2铝铸轧机的类型

2.3双辊式铝带坯连续铸轧机列

第3章铝及铝合金熔炼

3.1概述

3.2熔炼的基本原理

3.2.1熔炼基本原理

3.2.2熔炼过程中的一些物理化学行为

3.3熔炼工艺流程和操作

3.4熔铝炉准备及材料（燃料）选择

3.5铝合金化学成分控制

3.5.1铝中间合金

3.5.2金属添加剂

3.6铝合金废料复化

3.6.1感应电炉

3.6.2废铝回收炉

第4章炉料准备与配料

4.1原材料的管理及使用

4.1.1纯金属的管理、使用和验收

4.1.2废料的保管、交付和验收

4.2配料操作

4.2.1炉料的种类及要求

4.2.2炉料配比及选用原则

4.3熔体过程控制

4.3.1熔剂的种类

4.3.2熔剂的使用

4.3.3熔剂处理方法

第5章熔体处理

5.1熔体中气体及固体杂质的存在形式

5.1.1铝中的气体

5.1.2铝中的非金属夹杂

5.2熔体净化及检测

5.2.1熔体净化的目的和要求

5.2.2炉内净化处理

5.2.3炉外连续处理

5.3晶粒细化技术

5.3.1晶粒的概念

5.3.2影响晶粒大小的因素

5.3.3晶粒控制理论

5.3.4生产过程控制

第6章铝及铝合金连续铸轧带坯生产

6.1连续铸轧工艺特点、分类与原理

6.1.1连续铸轧工艺特点

6.1.2连续铸轧工艺分类

6.1.3连续铸轧工作原理、工艺参数及其相互关系

6.2铸轧生产及操作

6.2.1铸轧生产工艺流程

6.2.2铸轧主要工装设备

6.2.3铸轧生产准备

6.2.4铸轧生产立板技术

第7章铸轧带坯的组织与性能

7.1铸轧带坯的组织与性能

7.1.1铸轧带坯的凝固特点与组织

7.1.2铸轧带坯的组织特点

7.1.3铸轧带坯的晶粒度

7.1.4铸轧带坯的性能

7.2冷轧板的组织与性能

7.2.1再结晶特性

7.2.2力学性能

7.2.3深冲性能

7.2.4表面性能与抗蚀性

7.3铝箔的组织与性能

7.3.1铝箔的组织

7.3.2铝箔的力学性能

7.3.3电学性能

7.3.4针孔

第8章铸轧板缺陷分析及控制办法

8.1板型

8.1.1凹板

8.1.2中凸度过大

8.1.3两边厚差大

8.1.4局部板厚厚度突变

8.2夹渣

8.3热带

8.4气道

8.5裂纹

8.6偏析

8.6.1中心线偏析

8.6.2表面偏析

8.6.3分散型偏析

8.7黏辊

8.8表面条纹

8.8.1纵向条纹

8.8.2水平波纹（又称横波纹）

8.9粗大晶粒

8.10错层

第9章铸轧板检查方法

9.1板型检测

9.2板宽检测

9.3铸轧板外观检测

9.4铸轧板晶粒度、低倍组织与缺陷检查

9.5化学成分分析

第10章铸轧技术发展

10.1概况

10.2薄板高速铸轧与常规铸轧的比较

10.3薄板高速铸轧的基本要求

10.4几种代表性的高速铸轧技术及设备

10.4.1FATAHunter公司的SpeedCaster铸轧机

10.4.2Pechiney公司的Jumbo3CM铸轧机

10.4.3Dowy公司的FaseCast：（DynamicStripcast-er）铸轧机

10.4.4瑞士Lauenerr公司

10.4.5国内薄板高速铸轧技术研究进展情况

10.5薄板高速铸轧过程新技术的应用

10.6薄铸轧板的组织性能、主要缺陷及其应用

10.6.1薄铸轧板的组织与性能

10.6.2薄铸轧板的主要缺陷

10.6.3薄铸轧板的应用情况

第11章铝合金连铸连轧技术

11.1概述

11.2连铸连轧工艺特点

11.3连铸连轧生产方法分类

11.3.1板带坯连铸连轧生产方法

11.3.2线坯连铸连轧生产方法

第12章铝污染与安全生产

12.1概述

12.2铸轧生产中污染物的主要来源及其危害

12.2.1熔炼与铸造中污染物的主要来源

12.2.2污染物的危害

12.3污染物的治理技术

12.3.1工业废水治理技术

12.3.2工业废气治理技术

12.4熔炼与铸造安全

12.4.1铝熔体爆炸

12.4.2油气爆炸

12.4.3燃气熔炼炉的安全与卫生

12.4.4硫酸根爆炸

12.4.5铸轧安全与卫生

12.4.6熔炼工安全须知

12.4.7铸轧工安全须知

12.5安全管理

12.5.1安全生产的含义

12.5.2安全管理的原则和基本观点

12.5.3安全生产责任制

12.5.4安全教育培训

12.5.5“四全”安全管理

12.5.6“5S”管理活动

12.5.7安全检查

参考文献

作者：程杰 著 出 版 社：中南大学出版社

ISBN：9787548701132

出版时间：2010-12-01

版　次：1

页　数：174

装　帧：平装

《中华人民共和国有色金属行业标准:铝及铝合金铸轧带材(YS/T 90-2008)》由中国标准出版社出版。

1.宏观评级

零级相当于中心结构致密，5级为中心疏松尺寸大且连续。在高过热度浇铸时，约80%铸坯相当于1、2、3级，而20%铸坯相当于4、5级。

2.中心微孔率

在凝固末端补缩不好，在树枝晶间产生了显微孔洞（Microcavities），尤其是在铸坯中心更为严重。可从铸坯宽面边上到中心取试样，加工后，采用超声波（10MHZ）探测铸坯中孔洞的尺寸（几个μm－几百μm）和数量。

3.化学元素分布

从铸坯横断面从内弧到外弧隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P元素以表征铸坯表面至中心的成分差异。从铸坯纵向轴线剖开沿中心线隔一定距离钻样，分析C、Si、Mn、S、P成分，以表征铸坯中心线区域成分差异。

4.偏析比

连铸坯宏观偏析主要表现为铸坯中心偏析。说明成分均匀无偏析，但铸坯中心值高，说明元素偏析严重。

5.微观元素分布

元素在微观范围内（μm级）分布不均匀（也就是显微偏析）对钢的组织与性能有重要影响。采用金相、电镜检验方法来决定树枝干和树枝晶间的元素分布。也可用SEM （Scanning

Electron Microscope）来描述铸坯或轧材试样上Mn偏析图谱，以表征微观偏析状况。

高C钢（C=0.8%）在相同工艺条件下，过热度7℃比31℃偏析有明显的改善。

6.碳化物（渗碳体）指数

从方坯边部、中间和中心处取试样测定铁素体、珠光体晶界的碳化物，碳化物增加说明从铸坯边缘到中心碳偏析严重。热轧之后轧材中心晶界有渗碳体存在，说明C正偏也存在。

对于高碳钢（C=0.8%， 220×220mm），如把晶界无渗碳体的指数定为100，钢水过热度的差异，对铸坯中心碳偏析有十分重要影响 。

为保证铸坯热装，尤其是直接热装，必须设法使铸坯保持较高的温度。即以充分利用铸坯内部的冶金潜热为主，其次才是靠外部加热。对于铸坯热装工艺主要是使铸坯保持较高的连铸机出坯温度和输送途中绝热保温两个方面。在连铸机上尽量利用来自铸坯内部潜热主要靠改变浇注速度和冷却制度来加以控制。由于改变浇注速度要受到炼钢能力配合和顺利拉坯的限制，故变化冷却制度便成为控制钢坯温度的主要手段。一些工厂采取在二冷段上部强冷以防鼓肚和拉漏，在中部缓冷或喷雾冷却以调整凝固长度，在下部绝热保温利用液芯潜热对凝固外壳进行复热的冷却制度，可使连铸出坯温度比一般连铸的大约高出120～180℃。

为了使铸坯在凝固终点处具有较高的表面温度，必须将铸坯凝固终点控制在连铸机冶金长度的末端处，为此采用电磁超声波检测的方法(E-MUST)对凝固终端进行检测与控制，精度可达到±0.5m。对于要严格控制氮化物和碳化物析出的钢种，还必须注意保持容易冷却的铸坯边角部也有较高的温度，这可在二冷段减少边角冷却，甚至在铸机下部或切割机前后设置边角部温度补偿加热器和绝热罩，来保持所要求的边角部温度。为了防止连铸坯在出连铸机以后的转运过程中散热降温，近距离输送通常使用带保温罩的绝热辊道。这种辊道用绝热材料包覆了铸坯50%的表面，具有较好的保温性能。而远距离输送则采用高速铸坯保温车，这种保温车除具有保温功能外，还有使铸坯均热的能力。在输送距离超过1000m时，高速铸坯保温车与保温辊道相比，输送速度快3倍，输送时间缩短了2/3，保温效果提高8倍。两者具体性能比较见表。

保温辊道与保温车使用性能比较

对于连铸坯低温热装轧制工艺，铸坯在装入加热炉之前往往还采用保温坑进行铸坯保温，允许铸坯在装炉之前有更长的等待时间，给生产计划管理以更大的灵活性。