高速鋁箔軋制起鼓原因探析

　　一般認為鋁箔合埋的單張軋制速度應達到軋機軋制設計速度的80％， 丹陽鋁業公司從德國ACIIENACH公司引進一臺1500 mm四輥不可逆鋁箔粗軋機的設計速度為2 000 m／min，目前單張鋁箔軋制速度基本在600m／miT，的水平，國內單張扎制速度一般為設汁速度的60％～70％。  

　　鋁箔在高速軋制時常遇到起皺、串層，起鼓、板形不良等問題。任何缺陷都可能造成下道次報廢，成材率大幅下降等問題。筆者就高速軋制生產中遇到的鋁卷起鼓現象作一些定性分析，

　　1 起鼓的定義
　　起鼓是指卷取的鋁箔表面沿軋制方向局部或連續凸起。其實質是該處鋁箔較松，卷取后凸起的空隙率比平整處的大。隨著起鼓的加重，起鼓部分會起杠、起逕踔裂顧椋?


　　2 起鼓原因
　　鋁箔軋制過程中，將會產生大量的變形熱和摩擦熱．使軋制變形區始終處于受熱狀態。如果變形區的軋輥局部溫度過高。超出了軋制冷卻油的最大沖冷卻能力，使該處的熱膨脹變大，則與之對應該處出口鋁箔變松，如在鋁箔卷取過程中無法將其展平。則該處卷取后的孔隙率比平整處的大，累積后就形成起鼓，在有些資料上將其稱為熱鼓。在實際生產中，造成鋁卷起鼓的原因主要有以下幾力面：

　　1軋棍凸度大；(2)板形參數不合理。坯料中凸較大；(3)冷卻液噴射壓力不足或噴嘴阻塞；(4)工藝潤滑油配制不合理(5)支承輥有擦剮傷；(6)展平機壓力大；(7)道次壓下量大

　　3 原因分析及預防措施

　　(1)高速鋁箔軋機軋輥的凸度在升速階段階段與正：常運行時其差別較大，升速時軋輥溫度相對較低．凸度也小，特別是新輥，凸度相對更小。從升速到刮口標厚度的過程中，料面板形燈壞直植矽㈨到汁卷的打底質址。凸度小時，升速過程是料兩側偏松，待建立起一定的熱凸度使料向平整所需打底就過長，料兩側因過松而形成起鼓；在展平輥壓力的作用下，接下上的鋁箔受底部起鼓料的影響，也將產生大量起鼓，不僅使底部升速困難，以因底部料大量起鼓無法使用而影響剔成材率。凸度大時，對升速打底質將有明顯改善，但由于高速軋制叫的熱凸度較大，常因中部板形過松而形成中鼓。

　　因此，根據出口側打底時的板形情況及時調整軋輥凸度，保證打底的質量和正常軋制時的板形控制，是防止該類起鼓的措施之一，

　　(2)所謂板形參數是指設定的目標板形曲線：典型目標板為一個拋物線，即中緊，邊松的二次線，必要時可以根據需要進行修正。板形參數值要是依據在線出口板形情況和下道下序的生產情來定，如果道次板形參數的設定致使料的中凸，并與下道次的板形參數過渡又不當．中凸人的區變形區相對較長，軋輥中部的變形熱較大，軋輥熱度相對也大，料的中部板形偏松，就可能出現中部鼓現象。

　　因此板形參數的設汁必須保證出門板形平整同時保證中部比邊部略緊，即保持一定中高，還要考慮道次間板形參數的合理過渡、

　　(3)高速鋁箔軋機在粗中軋時，變形區將產生大變形熱．軋制油的冷卻作用對保持輥型、穩定軋制關重要，如果冷卻油的噴射壓力、流量不足，冷卻效果就受影響，但在實際生產過程中，冷卻油的壓、流量都受監控。一般不會出問題。很多耐候是軋油的噴嘴填塞或是連接噴嘴的油管脫落、破裂等機械故障，導致實際噴射在工作區間內的冷卻液流量和壓力不足，冷卻效果卻大打折扣。使對應區域軋棍度偏高，板形偏松而起鼓、
　　因此，應定期檢查噴嘴的噴射效果，一旦出現起鼓現象。及時停機檢查噴液工作情況：這是防止該起鼓的措施之一：


　　(4)實際鋁箔軋制變形區大都處于混合潤滑狀。變形區內的微凸體因接觸壓力過高而發生邊界膜破裂，導致金屬直接接觸，此時變形區內壓力一部由流體承擔．另一部分則由相接觸的微凸體承擔形區內的油膜厚度也隨壓下率的增加而減少。同時．在高速軋制狀態下，大量的變形熱將會導致變形溫度上升，潤滑油分子熱運動加劇，定向吸附減少。油膜強度下降(參見圖1)，甚至出現油膜破裂．金屬表面開始出現擦傷、此時的絕對溫度稱為軋制油臨界失效溫度Τ。如果變形區局部溫度超過了Τ，則邊界會發生破裂，導致金屬表面發生直接接觸，從而使摩擦因數增加，磨損加劇，變形區溫度也隨之上升，這又進一步促進了油膜的破裂，此時金屬表面發生直接接觸的面積百分數M。將會迅速增加，熱量在該處迅速積聚，導致該處出口料面變板而起鼓。

　　工藝潤滑油不同其臨界失效溫度T，也不同，其溫度與潤滑基礎油性能及添加劑配比有關。由添加劑分子所形成的聽附膜的強度較大，可以在較高溫度下不破裂（參見圖2）,但不同配比的添加劑所形成的油膜強度和臨界失效溫度T，又不同。軋制油的合理配制對增強油膜強度、提高軋制速度非常重要。

　　一般軋制油的配制按照高油膜強度、低粘度、低油斑傾向的原則。首先選用合適的基礎油（碳鏈在C10~C14之間0）及合適的添加劑比例（以復合型添加劑為主，酯2%~3%、醇1%~2%）同時應根據各廠生產的實際情況進行調整。配制過程中嚴格控制好軋制油的各項性能參數。


　　(5)現代鋁箔軋制都非常注重軋機機內環境的清潔衛生，清輥器就是針對軋制環境的清潔需要設備的。最早的清輥器一般用毛氈，它柔軟、吸汕、對支承輥的磨損小；缺點是一旦卡有異物，不易清除，反而易擦傷支承輥，同時壽命短、不耐用。現在都采用聚胺酯膠片，它具有堅固耐用、易清理、更換方便等優點；但是如果膠片與支撐輥吻合不好，形成局部點接觸或小面積接觸，在高速軋制過程中，支承輥合因局部摩擦過熱而受損傷，影響到工作輥，從而在料面留下傷痕。在下道軋制時，對應位置常出現起鼓。

　　因此，更換清輥器膠片或更換支承輥后必須檢查清輥器膠片與支撐輥的壓靠輥是否正常，同時調整好清輥器壓力。生產時，注意觀察料面的質量情況，是預防該類起鼓的措施之一。


　　(6)展平輥對高速鋁箔軋制的穩定進行非常重要，國外甚至有將伺服閥引入展平輥兩側參與壓力控制的做法。一般平時講的速度，都是指軋輥的線速度，而壓靠在出口鋁卷上的展平輥的速度要比軋輥的速度快20%~30，如果軋機速度為1500m/min，則展平輥線速度可達1800m/min~2000m/min，則展平輥線速度可達1800m/min~2000m/min。在如此高速狀態下，展平輥的壓靠狀態對卷取質量有很大影響，如果壓靠的鋁卷上的壓力大了，對料的的摩擦力增大。局部產生的熱量也會使料發松起鼓。在實際生產中，常采用減小展平輥的壓力、降低展平輥的磨削凸度的方法來減輕的消除起鼓。


　　(7)提高道次壓下率，有利于速度的提高，但是，增加道次壓下率，意味著變形區長度增大，摩擦熱和變形熱增加，軋制變形區油膜的熱穩定性下降。如果冷卻油無法及時將變形區的熱量帶走，就有可能造成局部熱量的積聚而形成起鼓。

　　因此，應根據來料性質和設備的冷卻能力合理分配好道次壓下率。一般可控制在52%左右。


　　4 結束語
　　鋁箔軋制起鼓是在生產中經常遇到的問題，是板形局部惡化的反映。原因基本上可以歸納為機械的和工藝的兩方面，在具體原因未明確之前，為防止批量廢品出現，一般都先采用降溫、降速的方法來進行生產，同時再查找具體原因。本文中所敘防止起鼓的一些措施來自生產實踐，并且被證明是行之有效的，希望同行有所幫助。

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