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却,否则没有意义。
总之, 实际退火制度的选择,受许多因素的影响,因而往往各因素之间是不能相互兼顾的。即在满足这一因素时,对另一因素来说也可能是相违背的。用目前的科学方法系统地确定箔材热处理工艺参数是很困难的。实际工作当中主要是靠长时间的实验研究,积累大量的资料数据后来确定退火工艺的。
※第三节 退火过程的质量控制
箔材轧制到成品厚度后,以软化或部分软化状态交货时,必须进行成品退火,其目的是控制箔材机械性能和表面质量,使之符合技术标准的要求。
铝箔是卷状产品,层与层之间紧贴,而轧制用的润滑油成份又比较复杂,成品退火后往往箔材已完全再结晶,机械性能达到了标准,但还要求铝箔卷中的轧制油完全烧尽,所以,退火时间是比较长的。有时由于箔卷中的轧制油,有些组分氧化,发生聚合反应,生成复杂的聚合物,或者燃烧不完全,产生残碳等原因,在铝箔表面产生油痕或油斑,造成铝箔表面污染而报废。
1.消除退火铝箔表面污染的方法
经实验研究认为油斑油痕的产生,与轧制油润滑油的组分、热处理工艺、铝箔轧制的平整度和缠卷松紧程度有关。
(1) 选择合适的轧制工艺润滑油
轧制油基础油和添加剂的选择对于退火表面污染的消除具有很重要的影响,基础油及添加剂选择不当或质量不良是产生表面污染的根本原因。
(2) 防止轧制油的污染
在生产中应防止机械用油(如液压油、油雾油)的泄漏对轧制工艺润滑油的污染,由于机械用油的馏程、粘度远远大于轧制油,其挥发性极差,一旦混入轧制油,很容易造成铝箔退火表面油斑、油痕及残油。
(3) 采用合适的热处理工艺
当退火温度较低时,易挥发的组分挥发了,而难挥发的组分留在卷内,形成一薄层粘度较大的油膜,当铝箔较厚,其开卷拉力大于油膜分子内聚力时,铝箔可以展开,产生沙沙声。而铝箔较薄时,则可能箔卷因打不开而报废。退火温度过高,加热时间不足,箔卷中轧制油未充分挥发和燃烧,容易产生油斑和油痕,也会发生聚集再结晶而使机械性能降低。因而,铝箔退火应根据合金、再结晶温度、轧油的成份,箔材厚度、宽度、卷径、装炉量等来确定加热温度和加热时间,概括地说,对厚箔采用退火温度稍高,加热时间稍短的工艺,而对于薄箔来说,则采用退火稍低,加热时间较长的工艺为宜。
(4) 采用合适的轧制工艺
选择合理的原始辊型,根据轧件的性能、宽度、轧制油性能和成品规格,合理分配轧制率,控制好辊型,使轧出的箔材平整,缠卷要缠紧。
箔卷层与层之间的紧贴程度及轧制后的平整度差,层与层之间的不平处就有一层空气,因此,在缠得不紧的箔材和有凹陷或平整度不好的部位,退火时由于氧化燃烧不完全,容易形成残碳而形成油斑。缠得紧的箔卷中,箔面平整,层与层之间紧贴,基本上无氧气存在,退火加热时,轧制油只能蒸发而不发生燃烧;在箔卷边部处,即端面处,也因为空气流动良好,富氧而燃烧完全,因此不产生油斑。褐色油斑产生在不平整处和邻近边部处,因为这些地区缺氧,油分子因受热而向边部扩散,在缺氧而燃烧不完全时,就会产生油斑。铝箔卷接头处容易产生油斑也是这个道理,这说明,轧制铝箔卷的平整度和箔卷缠紧程度的重要性。
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※ 第十一章 铝箔退火设备
铝箔成品退火炉是以对流传热为主的电阻炉,这类炉是以循环的气流作为加热物料的介质,通常称为气流式电阻炉。
第一节 工作原理及特点
退火炉主要由加热室与工作室(炉膛)两部分组成,加热室内安装电热元件,而被加热的物料放置在工作室内,加热室与工作室有隔风板隔开,隔风板用耐热钢板做成,风机首先将气流(一般为空气)送往加热室,流过炽热的的电热元件表面,依靠对流传热,被加热到一定温度,然后热气流进行工作室。又通过对流传热将物料热至所需温度。热气流通过工作室后,温度降低了,又被风机送往加热室。如此在风机的作用下,气流不停的在加热室和工作室之间进行闭路循环,将加热室内电热元件所产生的热,通过对流传热方式,不断的传递至工作室的物料,使之达到所需要的温度。
气流循环式电阻炉具有两个特点:第一,热气流可以流过料层的表面和内部,使物料的所有表面都同时与气流接触而受到加热,这样就保证物料加热温度的均匀性,温差可达到±5℃以下。第二,在气流循环式电阻炉内,直接加热物料的不是高温的电热元件,而是温度适当的热气流,故不易发生物料过热现象。
第二节 退火炉构造说明
炉子部分主要有炉门、启门机构、炉体(炉顶、炉底、前后左右墙、导流装置)、风机装置、加热器、排油烟换气系统、风机轴承、水冷系统、气动系统、料盘、冷却室等组成。 1 炉门及启门机构
炉子的正面是一个保温性能良好的炉门,炉门升降由电机经减速器带动卷筒转动,从而通过钢丝绳使得炉门沿滑道上升式下降,通过四个器缸的动作使炉门与门框压紧或松开,炉子工作时,炉门是紧压的,炉门松开后才能升降。当炉门升至上顶点后,安装于炉门框上部两侧的两个安全销在气缸的带动下,将炉门锁住,以防炉门意外落下,发生事故。 2 炉体
炉体为炉子的主体。它起着支撑各种构件和保温作用。它的外面是由型钢组成的构架,炉体、侧壁和底均有保温层。保温层为硅酸铝纤维毡及岩绵板等。保温层外侧为普通钢板与构架焊接成的密封整体。内侧为ICr13钢板通过拉杆将保温和内侧钢板固定。 3 空气循环系统
炉子顶部装有高温轴流式风机,电加热器位于风道上方,风由两侧风道进入炉膛,经工件进入吸风口,形成热循环,风机和风道导流板均由吊杆固定在炉顶构架上。 4 电加热系统
在炉顶装有加热器,顶装加热器固定在炉顶构架上,对物料进行循环加热。 5 冷却水系统
炉顶的主 轴流风机的叶轮转动在高温下高速旋转,为轴承在高温下能正常工作,故设有冷却系统,系统中装有流量开关,在水流量低于规定值时,自动报警,从而保证各用水部门的正常供水。 6 气动系统
炉门压紧和松开,炉门框架上的安全销的插和与拔出,换气系统的气动阀,冷却器闸板的提升和放下均由气缸完成,控制器缸的压缩空气的压力必须在一定范围内以保证系统可靠工作。
7 换气系统
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在铝卷升温阶段,换气系统能及时的排出由铝卷内挥发的油烟,在保温阶段,当炉温过高时又能适时的通过手动吸入冷空气,温度降下,保证炉温的均匀性。 8 料盘
料盘放在炉底两侧的两排立柱上,铝卷放在料盘上,通过装卸料车送进及取出。 9 冷却室
在炉子后部设有对料卷进行风冷的冷却室。冷却室通过进风管和排风管与炉体相连,冷却室内设有换热器,换热器管内通有冷却循环水经换热器冷却后的炉气由冷却风机送入炉膛内部,进行炉气冷却循环,同时在进、排气管路间设有气动闸板。
第三节 退火炉的主要技术参数
退火炉的主要技术参数见表10-1
表10-1 退火炉的主要技术参数
炉号 1# 2、3、4、6# 5# 7、8# 9-11# 12-16#
最大载 14 14 14 20 20 20 重量(T)
额定温度 550 535 535 500 500 550 (℃)
额定功率 360 360 360 600 720 600 (kw) 额定电压
(V) 380 380 380 380 380 380
#第十二章 工业热电偶
工业热电偶是进行温度测量和调节的传感器,它和工业仪表配合可进行液体、蒸气、固体表面、气体介质以及流体以及流体的温度和调节,具有测量范围宽、热惯性小、精度高及结构简单和输出信号便于远传等优点,在接触式测温中得到广泛的应用。
第一节 热电偶的工作原理
将两种不同的导体连接成闭合回路,只要两端有温度差,回路中就有电流通过,产生相应的电动势,这种现象称为热电效应(或称温差效应),热电偶就是基于这一原理测量温度的。
在同一导体的两端温度不等时,高温端的电子能量比低温端的要多,高温失去电子带正电荷,低温端得到电子带负电荷。从而在高低端之间便产生一个从高温端指向低温端的静电场,该电场将阻止电子继续大量的由高温端跑向低温端,同时,加速电子从低温端跑向高温端,最后达到动态平衡状态。即在单位时间内从高温端跑向低温端的电子数等于从低温端跑向高温端的电子数,从此在导体两端便产生一个相应的电位差,该电位差就称为温差-电势。
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第二节 热电偶的结构、材料
1 结构
热电偶是由两根不同的导体构成的,这两根导体的一端焊接在一起,称为热端(或工作端),测温时,此端处于被测介质中,另一端称冷端(或称自由端),接入电测设备。
2 热电偶的热电极材料 1)热电偶材质的要求
a 热电偶在其使用的温度范围内灵敏度高,即要有足够大的热电势和热电热率。 b 能在较宽的温度范围内工作和在各种条件下应用。 c 材料的电导率高,电阻温度系数及热容量小。 d 热电特电温度,便于加工和良好的复现性。 2)热电偶的种类
我国生产的热电偶符合国际电工委员会IEC标准的有六大类别,六个分度号,它们分别为:
a 铂铑10-铂热电偶,分度号为“s” b 铂铑30-铂铑5热电偶,分度号为“B” c 镍铬-镍硅热电偶,分度号为“K” d 镍铬-康铜热电偶,分度号为“E” e 铁-康铜热电偶,分度号为“J” f 铜-康铜热电偶,分度号为“T” 除上述六种热电偶外,尚有非标种类。
第十三章 退火炉安全操作规程
1 开机前,认真检查设备各部件是否良好,安全装置是否齐全,完好无损。 2 风机启动前,要首先切接能冷却水。
3 每当装炉、出炉时,要首先切断加热电源及风机电源。 4 打开炉门时,不许往炉内伸手或伸头,探身察看。
5 退火的料卷禁止用手触摸,料架上的铝卷应放得平稳、牢靠,以免滑落伤人。 6 出炉时挂吊人员应站在适当的地点,并注意附近其他人的安全。
7 装出炉时,由一个人指挥,并与天车工配合好,检查吊具是否完好无损。 8 运转过程中出现故障时,应先切断电源,再进行处理。
9 开动运料小车前,要清理掉障碍物,小车和炉门侧禁止站人。 10 工作完毕后,必须清理好现场。
11 退火的料卷出炉时,应放在没有易燃物品、通风良好的干燥处,不许放在油污和易燃品附近,以免发生火灾。
12 退火炉门(9-12#炉)开启时,地面手摇控制天车严禁大车东行。 13 地机手摇控天车由操作手进行全面安全检查后方可操作。 14 退火小车应经常运行电源线表皮磨损,防止漏电伤人。
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目 录
第一章 铝及铝合金的基础知识 ········································································· 1
第一节 铝及铝合金的性质 ············································································ 1 第二节 铝及铝合金的牌号及状态 ··································································· 1 第二章 轧制原理 ······························································································ 3
※第一节 轧制过程的基本概念 ···································································· 3 #第二节 影响轧制过程因素分析 ··································································· 5 第三节 铝箔轧制的特点 ··············································································· 6 第三章 铝箔生产工艺 ························································································ 7
第一节 铝箔的特点及用途 ············································································ 7 第二节 铝箔轧制工艺及质量控制 ··································································· 7 第四章 铝箔轧辊的控制 ···················································································· 12
第一节 轧辊的基本情况 ·············································································· 12 第二节 铝箔生产对轧辊的要求 ····································································· 12 ※第三节 轧辊的辊型控制 ··········································································· 13 第五章 箔材轧制工艺润滑油 ·············································································· 13
#第一节 摩擦与润滑的基本常识 ·································································· 14 第二节 铝箔轧制油与添加剂的性质及应用 ······················································ 14 ※第三节 轧制油的过滤 ············································································ 15 第六章 铝箔轧制设备 ······················································································· 16 第七章 箔材技术标准 ······················································································· 18 第八章 轧机生产技术操作规程及安全技术规程 ······················································ 18
第一节 生产技术操作规程 ··········································································· 18 第二节 安全技术规程 ················································································· 19 第九章 铝及铝合金热处理的基本知识 ·································································· 20
第一节 热处理的概念 ················································································· 20 第二节 退 火······················································································ 20 第十章 箔材成品退火 ······················································································· 23
第一节 退火种类的划分 ·············································································· 23 ※第二节 实际退火制度的选择 ····································································· 23 ※第三节 退火过程的质量控制 ····································································· 26 ※ 第十一章 铝箔退火设备 ·············································································· 27
第一节 工作原理及特点 ·············································································· 27 第二节 退火炉构造说明 ·············································································· 27 第三节 退火炉的主要技术参数 ····································································· 28 #第十二章 工业热电偶 ···················································································· 28
第一节 热电偶的工作原理 ··········································································· 28 第二节 热电偶的结构、材料 ········································································ 29 第十三章 退火炉安全操作规程 ··········································································· 29
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