一种高铁声屏障用铝带的制备方法技术

一种高铁声屏障用铝带的制备方法，先将70～80%重的电解铝液和10～20%重且铝含量≥99.7%的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，再采用连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷，最后通过冷轧→清洗切边→成品退火→纵剪倒卷→检查包装制备出1.0～2.0mm厚高铁声屏障用铝带，其中清洗切边、纵剪倒卷和检查包装按常规工艺进行，缩短了工艺流程，降低了生产成本，制备出的铝带其抗拉强度可以达到240～280Mpa，延伸率≥15%且90°折弯不裂。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁声屏障用铝带的制备方法
本专利技术属于新材料研究领域，尤其是一种高铁声屏障用铝带的制备方法。
技术介绍
高铁用声屏障是一种采用蜂窝隔音技术的新型产品，一般采用钢筋混凝土浇筑声屏障或是铝制金属声屏障。前者虽然前期制造成本低，但使用寿命短并且形成建筑垃圾，造成固体废弃物污染，使用受到了极大限制。后者经过特殊合金成分的调整、物理喷漆等处理后，不仅可以达到很高的强度，同时还有良好的自我防腐能力，可以有效延长使用寿命，即使在使用寿命到期后，还可通过重熔等方式进行回收和二次利用，不会对环境造成任何影响。铝制金属声屏障一般多采用5754合金生产，5754合金热轧坯料经过适当的冷轧及退火来获得高铁用声障板，但由于其生产成本较之连铸连轧坯料高，一直受到行业诟病。热轧5754合金制备声障板的常规工艺流程是：熔炼铸造→热轧→冷轧→清洗切边→成品退火→纵剪倒卷→检查包装，各工序简述如下：一、熔炼铸造：常规5754合金熔铸采用直冷铸锭工艺，熔炼时采用含量99.7％以上的铝锭、固体废料或是含量99.7％以上的铝锭、固体废料为原料放入熔炼炉内进行熔炼，通过合金成分配置、铝熔体处理等工序以保证熔体质量，熔体的化学成分符合国标GB/T3190-2012中对5754合金成分之要求且参见下表。熔炼炉温控制在750±5℃，氢含量控制在0.15ml/100g·Al以下，铸造时采用旋转吹气法进行在线除气，过滤采用30PPi单级过滤，变质剂采用Al-5Ti-B，铝熔体通过铸模形成400～600mm厚铸锭。二、热轧：先将上述熔铸加工的铸锭锯头、铣面再重新加热，在480～520℃条件下保温20～25小时，再将加热后的铸锭通过大加工量的粗轧机开坯多道次轧制至6～8mm厚并以卷材形式转入冷轧工序。三、冷轧：经多道次冷轧将6～8mm厚热轧卷冷轧到成品1.0～2.0mm厚之间，每道次加工率控制在20～35％之间。轧制时要求注意清擦导路中的各根导辊，防止铝带表面有印痕、粘伤等缺陷。成品道次轧制时必须更换工作辊，清擦导路中的每一个辊子，支撑棍表面不行必须更换支撑辊；对铝带表面进行检查，不允许有擦伤、划伤、周期行印痕、亮条及色差等任何影响使用的表面缺陷。四、清洗切边：清洗切边时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊，确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤，端面不允许有毛刺、塔形、荷叶边、边部小碎浪等，中间切边错层必须小于2mm。清洗时要控制水温水压和清洗速度，保证清洗质量，避免退火后板带表面出现黄油斑，同时观察板带表面是否存在轧制工序造成的印痕、亮条、色差等表面质量缺陷。五、成品退火：成品退火检查来料端面状况，铝卷之间是否有碰卷现象。成品退火工艺为：3h升温到320℃，再在320℃的温度下退火30-40h。退火出炉后料不能下料架。退火后物料必须完全冷透再转下工序。六、纵剪倒卷：倒卷时必须清擦导路中的各个导辊，用酒精或丙酮清擦各个导辊；确保铝卷表面不能有印痕、粘铝、擦伤、划伤，端面平整，无串层、塔型。七、检查和包装；成品检查时主要检查铝带厚度、宽度不得超过公差范围，端面不得有毛刺、翻边，撞伤，错层不得超过0.5mm。套筒规格、材质必须符合客户要求，套筒两边伸出铝箔端面各为5mm。要求做到抗拉强度达到240-280Mpa，90°折弯不裂，合格后按照声屏障板的包装要求包装。上述制备的铝带其抗拉强度可以达到240Mpa且90°折弯不裂，但存在生产周期长，成本高等问题，因此寻求一种能降低生产成本，缩短交货期的制备方法成为目前生产高铁声屏障用铝带的重要研究课题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种高铁声屏障用铝带的制备方法，先将电解铝液和铝锭、铝合金固体废料熔炼成铝熔体，再采用连铸连轧工艺制备出3～5mm厚铝卷，最后通过冷轧、拉矫清洗以及成品退火等工序技术参数的合理设置，缩短了工艺流程，降低了生产成本，制备出的铝带其抗拉强度达到240～280Mpa，延伸率≥15％且90°折弯不裂。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高铁声屏障用铝带的制备方法，该制备方法先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，再采用连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷，最后通过冷轧→清洗切边→成品退火→纵剪倒卷→检查包装制备出高铁声屏障用铝带，其中清洗切边、纵剪倒卷和检查包装按常规工艺进行，其特征是：1)熔炼铝熔体：将70～80％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在750±5℃范围内，熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量；2)连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷：连铸时通过由耐高温的无机非金属材料加工成型的铸嘴，将铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，而两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体中的热量通过钢带和冷却水被带走，连铸时铝熔体的温度保持在690±10℃范围，连铸速度控制在7～10m/min，连铸的板坯厚度为19±1mm，要求通过调整冷却水的压力和流量，确保铸坯温度控制在520～580℃范围；连铸的板坯直接进入三连轧机进行连轧，第一道次的加工率控制在50～60％且轧制入口温度控制在420～500℃而出口温度控制在360～420℃，第二道次的加工率控制在25～35％且轧制入口温度控制在330～390℃而出口温度控制在290～360℃，第三道次的加工率控制在20～33％且入口温度控制在250～320℃而出口温度控制在220～250℃，经第三道次加工制备出3～5mm厚铝卷，各连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却；3)冷轧：对3～5mm厚铝卷进行冷轧至1.0～2.0mm厚的铝卷，各冷轧道次分配方案是：3.0～5.0mm→2.0～3.7mm→1.45～2.7mm→1.0～2.0mm，各冷轧道次加工率控制在24～35％之间，各冷轧过程要求注意清擦导路中的各根导辊，防止铝卷表面有印痕、粘伤等缺陷，各冷轧过程均采用轧制油进行润滑和冷却。4)成品退火：将1.0～2.0mm厚铝卷进行成品退火，成品退火方式是：2小时升至220℃时负压除油4小时，3小时升至360℃保温35小时，之后降至170℃保温1小时出炉，要求成品退火时检查1.0～2.0mm厚铝卷的端面状况，检查封头是否采用钢带固定并是否牢固，各铝卷之间是否有碰卷现象；成品退火的1.0～2.0mm厚铝卷经纵剪倒卷后即可制备出高铁声屏障用铝带，经检测高铁声屏障用铝带的抗拉强度达到240～280Mpa，延伸率≥15％且90°折弯不裂。由于采用如上所述技术方案，本专利技术产生如下积极效果：1、本专利技术熔炼时采用70～80％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭一同放入熔炼炉中进行熔炼，同时通过高温电解铝液的胎包精炼技术以及改进熔炼炉内的精炼工艺，如增加静置时间、短时间多次精炼等工艺，保证了铝熔体质量，从而实现采用电解铝液直接生产连铸连轧卷短流程工艺。与常规工艺相比，省去了铝锭的铸造和二次重熔过程，经测算：可以减少铝液铸成铝锭过程中0.4～0.5％的铝损和铝锭二次重熔过程中2～4％的铝的烧损，节约了能源，提高了生产效率和成品率。2、采用连铸连轧生产工艺直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁声屏障用铝带的制备方法，该制备方法先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，再采用连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷，最后通过冷轧→清洗切边→成品退火→纵剪倒卷→检查包装制备出高铁声屏障用铝带，其中清洗切边、纵剪倒卷和检查包装按常规工艺进行，其特征是：1)熔炼铝熔体：将70～80％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在750±5℃范围内，熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量；

【技术特征摘要】
1.一种高铁声屏障用铝带的制备方法，该制备方法先将电解铝液和铝锭以及铝合金固体废料熔炼铝熔体，再采用连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷，最后通过冷轧→清洗切边→成品退火→纵剪倒卷→检查包装制备出高铁声屏障用铝带，其中清洗切边、纵剪倒卷和检查包装按常规工艺进行，其特征是：1)熔炼铝熔体：将70～80％重量份的电解铝液和10～20％重量份且铝含量≥99.7％的铝锭和铝合金固体废料一同放入熔炼炉中进行熔炼制备出铝熔体，熔炼炉温控制在750±5℃范围内，熔炼时铝熔体的化学成分经检测应符合下表要求，并要求除气、除渣干净且充分搅拌均匀以保证铝熔体的质量；2)连铸连轧工艺制备3～5mm厚铝卷：连铸时通过由耐高温的无机非金属材料加工成型的铸嘴，将铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，而两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体中的热量通过钢带和冷却水被带走，连铸时铝熔体的温度保持在690±10℃范围，连铸速度控制在7～10m/min，连铸的板坯厚度为19±1mm，要求通过调整冷却水的压力和流量，确保铸坯温度控制在520～580℃范围；连铸的板坯直接进入三连轧机进行连轧，第一道次的加工率控制在50～60％且轧制入口温度控制在420～500℃而出口温度控制在360...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成艺，张安乐，代永强，
申请(专利权)人：洛阳龙鼎铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41