铝板带车间设计(design of aluminium plate，sheet and strip workshop)

　　以铝及铝合金扁铸锭、连铸轧或连铸连轧带坯为原料，经轧制、热处理、精整等工序，生产铝板带材的铝加工厂车间设计。

　　铝板材分热轧板和冷轧板，一般规格范围为：热轧板厚度5～150mm，宽度 1000～2500mm，长度2000～10000mm；冷轧板厚度0．3～10mm，宽度400～2400mm，长度1000～10000mm。带材厚 度为0．2～4mm，宽度为50～2500mm。产品以热轧、退火、淬火一时效、冷作硬化等状态供应用户。其中厚度为0．5mm左右的带材还供铝箔车间作 坯料。

　　设计主要内容为：工艺流程选择、设备选择和车间布置。

　　工艺流程选择

　　铝及铝合金板带材生产，采用热轧供坯或铸轧供坯，再经冷轧、热处理、精整等工艺过程。热轧供坯，适用于生产各种铝合金，带坯质量好，但生产工序多，设备复 杂，投资大，适宜在10万t／a以上规模的板带材车间采用。铸轧供坯方式，生产流程短，能耗低，投资省，但合金品种有一定的局限性，适用于产品比较单一的 板带材车间。铸轧供坯法设备简单，适合在5万t／a以下生产规模的车间采用。另外，还有一种生产铝板材的方式是块式生产法，它是将扁锭热轧成条坯，再切成 块片进行冷轧、热处理和精整至成品。这种方法生产效率和成品率都较低，仅适用于年产几千吨的板材车间。

　　设备选择

　　包括加热炉、热轧机、冷轧机、热处理设备和精整设备等选择。

　　加热炉

　　通常采用连续式加热炉和室式加热炉。(1)连续式加热炉。根据送料方式分为推料式和链式两种。推料式炉是将铸锭侧立在料垫上，炉内用风机强制热风循环加热 铸锭；可用电阻加热，也可用燃油或燃气加热；炉外配有料垫自动返回机构，装出料方便。这种炉型具有加热速度快、温度均匀、不划伤铸锭表面等特点，适于大、 中型扁锭加热。链式加热炉一般采用电阻辐射加热，不设炉内热风循环，适于有包铝板铸锭的加热。(2)室式加热炉。有地上和地下两种，均可采用火焰加热，炉 内有热风循环系统，多用于小型板带车间。

　　热轧机

　　主要采用单机架或多机架四辊式轧机。当年产量为10万t以下时，一般选用带单侧或双侧上卷取的单机架四辊可逆式轧机；当年产量为10～20万t 时，选用双侧上卷取的单机架四辊可逆式轧机或由一个四辊可逆式热粗轧机和一个带前后卷取的四辊可逆式热精轧机组成的热粗轧 - 精轧机列；当年产量超过20万t 时，选用由1～3个四辊可逆式热粗轧机和3～5个串联四辊不可逆式热精轧机组成的半连续式热连轧机列。

　　采用块式法生产纯铝及软铝合金的热轧板或板坯时，一般采用二辊不可逆式热轧机。

　　冷轧机

　　常用的有单机架二辊、四辊、六辊式轧机和由3～5个四辊机架组成的冷连轧机。冷连轧机适用于年产量15万t以上的大批量生产。六辊不可逆式冷轧机是20世 纪80年代推广使用的高精度冷轧机。四辊式轧机又有可逆式与不可逆式之分，四辊不可逆式冷轧机，适宜采用大卷重、高速度、批量化的生产方法，有逐渐取代四 辊可逆式冷轧机之势。二辊不可逆式冷轧机多用于块式法生产铝板材。

　　热处理设备

　　包括退火炉、淬火炉、时效炉及其配套设备。(1)退火炉。用于板带材的中间退火和成品退火，一般采用电热炉。主要炉型有竖式退火炉、箱式退火炉和气垫式退 火炉三种。竖式退火炉，配有卷材翻转装置，多用于带卷的中间退火；箱式退火炉，有板材成垛装料和卷材装料两种，分别适用于板材和带卷的中间退火和成品退 火；气垫式退火炉，带卷开卷后连续退火，退火质量好，但投资较大，只用于质量要求严格的带材，如易拉罐用的铝带和印刷用的预涂感光板等的成品退火。(2) 淬火炉。用于板带材的固溶处理。主要炉型有两种，气垫式淬火炉，用于带材连续淬火，它通常与拉伸弯曲矫直机一起构成机组，产品质量高，生产安全，但设备投 资大，只适用于大量生产高质量产品的铝板带车间；盐浴淬火炉，用于板材的淬火，通常与拉伸矫直机、剪切机等设备组成联合机组，炉温控制准确，投资较少，但 生产效率较低。由于盐浴槽在高温下有腐蚀和爆炸危险，设计须有防火和防腐蚀措施。(3)时效炉。主要用于合金铝板的硬化处理，可选用箱式或坑式电炉，炉内 都须热风循环。

　　精整设备

　　对于普通热轧板，常在热轧机列辊道的尾部或与辊道平行的侧面设置剪板机、切边机和垛板机等设备。特殊用途的特厚热轧板、变断面板、带筋板等，热轧后须在张 力矫直机、变断面轧机、变断面矫直机、铣削机等专用设备上进行再加工，在厚板锯床或剪切机上剪切，在专用的淬火炉、时效炉内进行热处理，设计需另设厚板生 产线。冷轧板带的精整设备包括连续式拉伸弯曲矫直机、横切机组和纵切机组。其中拉弯矫直机用于矫直表面平直度要求高的铝薄板、带材。横切机组用于将带卷横 切成板材。纵切机组用于将带卷剪切成各种宽度的带材。规模较小的车间可选用纵一横联合剪切机组。

　　车间布置

　　主要有长条式、多跨平行式和垂直跨式三种。(1)长条式布置。由单跨或带一个辅助跨构成，设备按流程顺序布置，仅适用于产品单一的小型车间。(2)多跨平 行式布置。一般适用于中型车间。主跨为轧机跨，相邻一侧配置加热炉、轧机的传动和电控设备、轧辊磨床间等，另一侧配置热处理和精整设备。车间可以是一跨或 多跨。(3)垂直跨式布置。适用于大型车间和产品种类多的中型车间。轧制线与精整、深加工产品生产线垂直布置，热处理设备则根据车间的具体条件或平行或垂 直于轧制线；精整及深加工生产线分别配置在几个平行的跨间。这种布置具有在制料运转距离短，生产中相互干扰少，便于扩建、改造等优点。

　　轧辊磨床一般布置在与轧机隔开的单独房间内，在环境较差地区，采用封闭式厂房。

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