Способ производства алюминиевой фольги

Способ производства алюминиевой фольги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СО 3:1 <.OBI:! <:I;!";

C:гх(1 1г, Iih" ГИчь СГ! ь(РЕСПУЙЛ".К (z1)< В 21 В 3. 00, 1/40

ГОСУДЛРСГВЕ11НЫЙ Ко:1" l (СТ

ПО ИЗОЬРcТЕГ1ИЯ1Л И СТК(ÜI (ÈÈÌ

ПРИ . КНТ СССР

СПИ АН l Vi " БР й= :114 1

К ABTOPCKOMÓ СВ!1ДETEfli ГТВУ (21) 4775805/02 (22) 06.12.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Государственный научно-иссле.,два гсльский, проектный и конструкторский и1 ститут сплавов и обработки цветных металлов

"Гипроцветметобработка" (72J Л.Б.Злотин, Е.Г.НГ1;,олаева, К.Г.Сильверстов, А.В.Лапис, А.М.Наумкин, В.В.Фокин и

И.В. Ф ет11 ще ва (53) 621.7/.704(088.8) (56) Технические условия ТУ 38 УССР

201264-80, Смззка технологическая Yl:РИНОЛ-202, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 850730, кл. С 22 F 1/04, 1979. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЪГИ

Изобретение относипгся к ме аллургии, в частности к производству алюм 1ниевой фольги.

Алюминиевая фольга изготавл11вается способом прокатки с использованием технологичес:;ой смазки, в качесгве 1;оторой применяют л1инеральные масла с присадками, выпол1<яющил1и разл11чные ф, н;<ц1н1, Среди присадок пр11л1аня1от поверхностноактивные, которые с1Р1жают коз<1, ф 1циант трения и г рида,от ала11;н1аво)1у прокату блестящий и светлый вид. 3 и сое,,инения адсорб11руГотся на пои рхност11 вал.,ов или

ПРОКатЫ(а; 1ОГО 1атаЛ-1Ь 0 . <:аЗ,Я Г РОЧНЫа смазочные пленки.

Из г1оверхнос1нг -;. 1 а ых пр .-зд0:; е маслах длч пр01,атк11 Г-.л10111ния н; —,:1более

l 1иро;;0 иснольз,чют с", .t, > 1ес„ ic. ;;31ð!1!:!å д.„Я! ц,> 1 /О4! ЛО A l (57) Изобретение относи гся к металлургии, в частности к производству ал,оминиевой фольги. Цель — повышен(1е выхода годного фольги и устранение поверхностных дефектов. Способ производства алюминиевой фольги включает прокатку в несколько проходов с применением технологической смазки, состоящей из фра ции нефти с присадками и интервалом кипения 200-265 С, и окончательный отжиг. Прокатку производят с использованием технологической смазки с параметрами: оптическая плотность 0,1 — 0,4, остаток после дисп1лляции

0,5-1,3;ь, отношение гидрокснльного числа к числу омыления 3,5 — 7, которые поддерживают в процессе прокатк14. Способ позволяет повысить выход годного фольги и ус1ранить поверхностные дефекты. 1 табл. сг1ирты v слох<ные эфиры синтетических жирных кислот. Эти присад:<и вьодят в различные смазки отдельно или совместно в разных сочетания:<. Количество синтетических спиртов р. смазке определяется гидроксильны 1 числом, а зф 1ров — числом омыления.

Во вре(1я работы стана смазка непрерывно загрязняется. В ней накаплива1отся механические пр.1меси — продукты истирания про:<атывсе. (ого 1еталла о ва.1ки, продукты окисления смазки в вида растворенных окр;1ье111н,1х и тверг„1х смолист!1х веществ, а тэк:,"i. в те:<но |оги1ескую с 1аз:<у попадают по= 0,>о Гн:1å я,елыа масла из 1;..анизл1ов стана. 111сто1а с;13з;010пред, i lë3!I l;nn«veстао;111ехани «ских примесеl1 после ста1ичcñv,0й фильTðJö!1.1 через бума !;llt4е ф:1ль)рl, и ве1и ill!!0й остагка1 р.1д(1сг11гля17048GB l 0,5 — 1,3

25 ции, в котором остаются твердые смолистые примеси, а также тяжелые л асла при исп; рении смазки.

В зависимости от степени загрязненности технологической смазки и ее старения (окисление) в гроцессе прокатки происходит изменение состояния поверхности фольги. В результате этого после отжига фольги по установленным оптимальным режимам при 350-450 С имеют место поверхностные дефекты тигьа нагаров, слипания витков, "пузырчатой сыпи". При раэмотке отожженной фольги образуется неприятный запах.

Известен способ производства алюминиевой фольги, включающий прокатку в несколько проходов с применением технологической смазки, состоящей из фракции нефти с присадками и окончателькый отжиг. Смазку используют со следующими параметрами:

Остаток после разгонки, 7, 1,5 — 3, Гидроксил ьное число, мг КОН/г 15 — 21, Число омыления, мг КОН/г 1,2 — 2,0.

При прокатке алюииниевой фольги с указанной смазкой, последняя быстро окисляется с образованием растворимых окрашенных и твердых смолистых веществ. При попадании в технологическую смазку тяжелых масел иэ механизмов прокатного стана остаток после разгонки интенсивно увеличивается и в сочетании с большим количеством продуктов истирания она теряет свои физикомеханические свойства, что приводит к образованию поверхностных дефектов и снижает выход годного.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства алюминиевой фольги, включающий прокатку в несколько проходов с применением технологической смазки, состоящей из фракции нефти с присадками и интервалом дистилляции 200 — 265 С и окончательный отжиг.

Известный способ Обладает теми же недостатками, что и предыдущий известный способ и приводит после отжига к появле. нию поверхностных дефектов в виде слипания витков в рулоне, "пузырчатой сыпи", нагарообразованию. а при размотке фольги образуется неприятных запах, Целью изобретения является повышение выхода годного фольги и устранение поверхностных дефектов.

Согласно предлаг-. емол.у способу производства алюминиевсй фольги, включающег пр,";. тку в несколько проходов с применен.!QM техно "IQ,-è÷åñêoé смазки, со5

55 стоящей из минерального масла с присадками и 4:нтервалол1 кипен1я 200-265 С, и окончательный отжиг, прокатку, согласно изобретению, производят с использованием технологич ской сл1азки с параметрами:

Оп- ическая плотность 0,1-0,4, Остаток после дистилляции,,ь 0,5 — 1,3, Отношение гидроксильного числа к числу омыления 3,5 — 7,0, которые поддерживают в процессе прокатки.

Способ осуществляют следующим образом.

Алюминиевую фольгу прокатывают в 4 прокода с толщины 0,57 мм до 0,05 мм с применением в качестве технологической смазки минерального масла с присадками, В технологическую смазку совместно вводчт поверхностно-активные присадки: синтетические жирные спирты и эфиры. Смазку используют со следующими регламентированными параметрами: / оптическая плотность 0,1 — 0,4, остаток после дистилляции, отношение гидроксил ьного числа к числу омыления 3,5 — 7, Во время эксплуатации смазки указанные параметры регулярно контролируют и поддерживают в заданных пределах.

Прокатанную фольгу отжигают при

350-450 С в течение 10-12 ч, Как показали длительные исследования, на качество алюминиевой фольги после отжигэ определяющее влияние оказывают такие параметры технологической смазки, как отношение гидроксильного числа к числу омыления (соотношение между количеством в смазке спиртов и эфиров), остаток после дистилляции (загрязнение смазки продуктами истирания алюминия и тяжелыми фракциями эксплуатационных масел из механизмов стана) и оптическая плотность (прозрачность и цветность смазки, т.е. степень ее старения).

В качестве поверхностно-активных присадок в технологическую смазку вводят синтетические жирные спирты и эфиры, Спирты обладают высокой поверхностной активностью к прокатываемол1у алюминию, а эфиры к стальной поверхности валков, Экспериментальноо установлено, что от соотношения количества спиртов и эфиров в технологической с)глазке л еняютсч условия трения в очаге деформац 1и, а следовательно, количество и характер продуктов L с-. р,ния 1, возникающих в процессе прокатки.

П р > с т >! p ш . н и и / и, ".; о к c! 1 ь н о Г о ч и с л д к числу смыления ив ее 35 сто,,д«ых спир1/048b8

35

55 тов в смазке недостаточно, чтобы образовалась достаточно прочная граничная масляная пленка на поверхности алюминиевой фольги. В этомслучге образуется избыточное количество продуктов истирания алюминия, что приводит к интенсивному загрязнению смазки. Фильтры быстро забиваются алюминиевой пудрой и выходят из строя. При взаимодействии высокого давления и повышенной температуры в очаге деформации (200 С) происходит реакция продуктов истирания с избыточным количеством эфиров. Образуются металлические мыла, которые хорошо растворимы в смазке и весьма стабильны к термическим воздействиям. Поэтому после отжига на поверхности фольги образуются нагары и "пузырчатая сыпь".

В случае превышения отношения гидроксильного числа к числу омыления более

7 на поверхности стальных валков не образуется необходимая адсорбционнаа пленка активных эфиров, которая предохраняет валки от заалюминивания. В этом случае поверхность валков в процессе граничного трения покрывается тонким слоем алюминия, что приводит к потере специфического блеска фольги, ухудшению ее качества и дестабилизации процесса прокатки.

Поддержание чистоты технологической смазки на уровне значения остатка после дистилляции менее 0,5 не повышает выхода годного, но требует специального дорогостоящего оборудования и экономически нецелесообразно.

Практикой рабсты фольгопрокатного цеха Михайловского завода ОЦМ убедительно показано, что при увеличении остатка после дистилляции более 1,3> после отжига фольги на ее поверхности имеют место дефекты в виде нагаров, слипания витков, "пузы рьчатой сыпи".

Также желательно иметь технологическую смазку как можно более прозрачную и светлую, однако, получение смазки с оптической плотностью ниже 0,1, не повышая выхода годного, требует дополнительных мер по осветлению смазки, усложняет технологию изготовления смазки и экономически неоправдано.

Промышленной эксплуатацией смазки установлено, что увеличением оптической плотности более 0.4 вызывает обязательное появление поверхностных дефектов.

При увеличении этих параметров смазки наблюдается наличие остатка после дистилляции и оптической плотности выше предельных, интенсивность поверхностных дефектов резко возрастает, а при разматывании рулонов фольги появляется неприятный запах болотнсй гнили.

Причиной появления дефектов фольги после отжига, приводящих к резкому увеличению брака, является загрязнение технологической смазки тяжелыми маслами (температура их выкипания значительно выше температуры отжига фольги), продуктами истирания (смазка насыщается термостойкими металлическими мылами) и механическими примесями (увеличение количества продуктов окисления в виде растворимых окрашенных и твердых смолистых веществ).

Для достижения оптической плотности смазки в пределах 0,1 — 0,4 и остатка после дистилляции 0,5 — 1,3% смазку во время работы стана подвергают непрерывной фильтрации через смеси фильтрующих порошков, в состав которых вводят специальные адсорбенты: асканит или цеолит. Причем количество адсорбентов меняют, регулируя величину параметров смазки. Также оптическую плотность и остаток последистилляции изменяют, увеличивая или уменьшая толщину слоя фильтрующих порошков и продолжительность рабочего цикла фильтров. В зависимости от величины параметров смазки эти операции могут меняться. Их проводят совместно или частично, выбирая нужные.

В случае отклонения величины отношения гидроксильного числа к числу омыления за пределы 3,5 — 7 в смазку вводят одну из присадок — спирты или эфиры в необходимом количестве.

Пример 1. Прокатывали алюминиевую фольгу в несколько проходов по следующей схеме: с 570 мкм до 320 мкм, с 320 мкм до

180 мкм, с 180 мкм до 100 мкм, с 100 мкм до

50 мкм со скоростью 600 м/с.

Прокатка велась с применением технологической смазки со следующими параметрами:

Оптическая плотность — 0,1;

Остаток после дистилляции — 0,5;

Отношение гидроксил ьного числа к числу омыления — 3,5.

Оптическая плотность определялась на фотоэлектрическом калориметре-нефелометре ФЭК 56М. 3а эталон принимали дистиллированную воду. Измерения проводили с синим светофильтром в кювете 0,5 см.

Затем фольгу отжигали в рулонах при 350

С в течение 12 ч. После отжига качество поверхности фольги контролировали визуально, фиксируя дефекты: "пузырчатую сыпь", пятна нагарообразования, слипзние витков рулона, а также органа-лептически контролировали наличие неприятного запаха при рззмотке фольги. Поверхностные дефекты (пузырчатая сыпь, слипание витков, нагарообразования) на полученной фольге

1704868

Таблица

Результаты испытаний известного и предлагаемого способов

Па амет ы смазки

Выход

ГОДНОГО отожженной алюминевой фольги, е екты ольги после отжига

Отношеwe гидроксильного числа к числу омыления

Остаток после дистилляции,,(, Оптическая плотность

Неприятный запах

Нагарообразования

Пузыр- Слипание чатая витков сыпь рулонов

Способы

Не регламентиется

Есть сильный запах

Известный

1,5-3,0 10,5-12,5

Есть

Есть

Есть

82

78

0,1

0,2

0,4

0,05

0,5

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть в небольшом количестве

Нет

Нет

Нет

° Нет

Есть слабый

0,5

0,8

1,3

0,4

1,5

3,5

3,3

7,2

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть в небольшом количестве

Предлагаемый

Запредельный отсутствовали, неприятного запаха не было, выход годного составил 82 .

Пример 2. Аналогично примеру 1 прокатка алюминиевой фсльги велась с использованием технологической смазки со 5 следующими параметрами:

Оптическая плотность — 0,2;

Остаток после дистилляции — 0,8;

Отношение гидроксильного числа к числу омыления — 5.. 10

Полученная фольга после отжига при

400 С в течение 11 ч не имела поверхностных дефектов, выход годного составил 80 ф.

Пример 3. Аналогично примеру 1 прокатка алюминиевой фольги велась с ис- 15 пользованием технологической смазки со следующими параметрами:

Оптическая плотность — 0,4;

Остаток после дистилляции — 1,3 ;

Отношение гидрокскльного 20 числа к числу омыления — 7.

Полученная фольга после отжига при

450 С в течение 10 ч не имела поверхностных дефектов, выход годного составил 787,.

Как видно из таблицы лучшие результаты 25 получены по выходам год ого при оптической плотности смазки от 0,1 др 04 при величине остатка после дистилляцци 0,5-1,3 и при отношении гидроксильного числа к числу омыления 3,5-7. При использозании смазки с 30 оптической плотностью 0,05, с остатком после дистилляции 0,4 и отношением гидроксильного числа к числу омыления 3,3 вышеуказанных дефектов на фольге не наблюдалось, однако выход годного снизился за счет нестабильности процесса прокатки из-за пониженного недостаточного содержания присадок в масле.

При использовании смазки с оптической плотностью 0,5, с остатком после дистилляции 1,5%, при отношении гидроксильного числа к числу омыления 7,2 на фольге имелись дефекты, выход годного снизился до 657.

Предлагаемый способ позволяет ликвидировать дефекты на фольге после отжига, увеличить выход годного и получать значительный экономический эффект (не менее

200 тыс.руб. в r.).

Формула иэо бретения

Способ производства алюминиевой фольги, включающий прокатку в несколько проходов с применением технологической смазки, состоящей из фракции нефти с присадками, и интервалом дистилляции 200265 С и окончательный отжиг, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода годного фольги и устранения поверхностных дефектов, прокатку производят с использованием технологической смазки с параметрами:

Оптическая плотность, 0,1 — 0,4:

Остаток после дистилляции, 0,5-1,3;

Отношение гидроксильного числа к числу омыления 3,5-7, которые поддерживают в процессе прокатки.