一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铝及铝合金加工技术领域，具体涉及一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法。
【背景技术】
[0002]目前易拉罐料最成熟的生产方法是采用热轧法生产坯料，经热连轧后再经冷轧轧制到0.245mm~0.285mm成品厚度。易拉罐料通常分为罐体料和罐盖料，罐体料通常采用3104和3004合金生产，主要以3104~H19合金为主。罐盖及拉环通常以5052和5182合金生产，5052合金约占60%，5182合金约占40%。
[0003]由于热轧法设备投资大，生产流程长，成本高。因此国内外也在不少生产厂家采用哈兹列特方法进行生产。哈兹列特方法包括履带式连续铸造和连续轧制生产铝板带的方法。
[0004]直接采用电解铝液铸轧法坯料由于具有比热轧法较低的成本优势，一直是国内许多生产厂家不懈努力的方向。目前铸轧法生产罐料均采用水平式铸轧(见图1)和倾斜式铸车L (见图2)方式，这两种方式未能有效解决铸轧坯料成分偏析及组织内部各向异性问题，导致??料在制耳率及深冲性能两项指标低于热乳料，铸乳法生广的易拉te料不能?两足后续制罐加工要求，没有在生产技术上实现突破。
[0005]因此如何克服现有技术的不足是目前铝及铝合金加工技术领域亟需解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法，从铸轧生产工艺及热处理工艺两方面解决了影响罐料性能的关键环节，生产出性能指标达到热轧料的罐料。
[0007]本发明采用的技术方案如下:
一种直接用电解铝液下注式铸轧法(见图3)生产易拉罐罐料的方法，包括如下步骤:步骤(1)，制作铝镁金属液:将镁锭装入专用镁金属熔化炉，加上压盖，将铝液从专用镁金属熔化炉上部加入，铝液温度控制680~700°C，镁锭完全熔化后将铝镁金属液温度控制在 680~690°C待用；
步骤(2)，熔炼炉中加入铝液至温度达到740~750°C进行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步骤(I)得到的铝镁金属液使其合金化，至熔炼炉中料液符合下列质量百分含量的化学成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量为 Al ；
步骤(3)，将步骤(2)合金化完成后的料液采用两次精炼，精炼完毕将铝液转入保温炉，转炉后在氩气气氛下进行一次精炼10分钟；
步骤(4)，经步骤(3)精炼后的料液经炉眼流出依次经除气箱和过滤箱进入前箱，前箱料液经铸嘴由下部注入轧辊辊缝，经铸轧后生产成厚度为5.5-7.5mm的铸轧板；所述的前箱温度为700~705°C，铸轧区长度为40~45mm，铸轧速度为0.75-0.85m/min ；
步骤(5)，步骤(4)生产得到的的铸轧板经冷轧轧制到厚度为3.0-5.0mm，然后进行氮气保护下均匀化退火，再经冷轧轧制到厚度为0.5-1.0mm后，进行完全退火，最后经冷轧轧制到厚度为0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均匀化退火是在氮气保护下，其料温为500~550°C，退火时间为25~30h ;所述的完全退火工艺的料温温度为350~400°C，退火时间为 10~15ho
[0008]进一步，优选的是所述的除气箱采用单转子，且为氩气气氛。
[0009]进一步，优选的是所述的过滤箱采用两次过滤:第一次为30目陶瓷过滤板，第二次为50目陶瓷过滤板。
[0010]进一步，优选的是步骤(4)所述的铸轧板厚度为6.8-7.2mm。
[0011]本发明步骤(2 )中“先加其他合金元素”，这里本发明对其他合金元素无具体的要求，只要符合步骤(2)中元素含量的要求即可。
[0012]“先加其他合金元素”中加入的合金元素都为本领域市面上的常规产品。
[0013]本发明与现有技术相比，其有益效果为:
1.采用下注式铸轧机生产易拉罐罐料有效解决了水平式和倾斜式铸轧生产铸轧坯料上下板成分偏析明显及晶粒差异问题；
2.本发明从铸轧生产工艺及热处理工艺两方面解决了影响罐料性能的关键环节，生产出性能指标达到热轧料的易拉罐料；
3.铸轧法比热轧法具有明显的成本优势，节约能消耗，每吨可以节省800元能源消耗成本。
【附图说明】
[0014]图1水平式铸轧法生产易拉罐罐料的示意图:
图2倾斜式铸轧法生产易拉罐罐料的示意图:
图3下注式铸轧法生产易拉罐罐料的示意图:
其中，1~溜槽，2~铸咀，3~轴承座，4~轧棍，5~过渡棍，6~铸轧板，7~剪刀装置，8~抬板装置，9~卷取；
图4专用镁金属熔化炉示意图；
其中，11~压盖，12-熔镁室，13-支撑，14-加热棒，15-排放口 ；
图5为本发明下注式铸轧法生产易拉罐罐料系统的示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0016]本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
[0017]本发明中专用镁金属熔化炉是专用熔化镁锭使用，作为后续配制铝合金化学成分备用，熔炼炉是配制铝合金和对铝合金进行除气除渣等精炼用的设备。
[0018]本发明发现因为金属镁燃点低，配置铝镁合金前可以利用高温铝液热量，采用专用镁金属熔化炉熔化配制成铝镁金属液，在最终合金配制时加入铝镁金属液，这样可以大大减少镁金属烧损。
[0019]如图4所示，铝液从压盖11上方倾倒加入，进入熔镁室12，将镁锭熔融，熔融镁锭后的铝镁金属液通过加热棒14保持温度，需要使用时，铝镁金属液从排放口 15流出，然后通过转炉流槽加入到熔炼炉中。图4中的支撑13用于支撑镁锭。
[0020]实施例1
如图5所示，一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法，包括如下步骤:
步骤(1)，制作铝镁金属液:将镁锭装入专用镁金属熔化炉，加上压盖，将铝液从专用镁金属熔化炉上部加入，铝液温度控制680~690°C，镁锭完全熔化后将铝镁金属液温度控制在 680~690°C待用；
步骤(2)，熔炼炉中加入铝液至温度达到740~750°C进行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步骤(I)得到的铝镁金属液使其合金化，至熔炼炉中料液符合下列质量百分含量的化学成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量为 Al ；
步骤(3)，将步骤(2)合金化完成后的料液采用两次精炼，精炼完毕将铝液转入保温炉，转炉后在氩气气氛下进行一次精炼10分钟；
步骤(4)，经步骤(3)精炼后的料液经炉眼流出依次经除气箱和过滤箱进入前箱，前箱料液经铸嘴由下部注入轧辊辊缝，经铸轧后生产成厚度为5.5-6.0mm的铸轧板；所述的前箱温度为700~705°C，铸轧区长度为40mm，铸轧速度为0.85m/min ;所述的除气箱采用单转子，且为氩气气氛；所述的过滤箱采用两次过滤:第一次为30目陶瓷过滤板，第二次为50目陶瓷过滤板；
步骤(5)，步骤(4)生产得到的的铸轧板经冷轧轧制到厚度为3.0mm，然后进行氮气保护下均匀化退火，再经冷轧轧制到厚度为0.5_后，进行完全退火，最后经冷轧轧制到厚度为0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均匀化退火是在氮气保护下，其料温为500~550°C，退火时间为25h ;所述的完全退火工艺的料温温度为350~400°C，退火时间为10h。
[0021]实施例2
如图5所示，一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法，包括如下步骤:
步骤(1)，制作铝镁金属液:将镁锭装入专用镁金属熔化炉，加上压盖，将铝液从专用镁金属熔化炉上部加入，铝液温度控制690~700°C，镁锭完全熔化后将铝镁金属液温度控制在 682~688°C 待用；
步骤(2)，熔炼炉中加入铝液至温度达到741~748°C进行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步骤(I)得到的铝镁金属液使其合金化，至熔炼炉中料液符合下列质量百分含量的化学成分:S1:彡 0.6%, Fe:彡 0.8%, Cu:0.05-0.25%, Mn:0.8-1.4%, Mg:0.8-1.3%, Zn:(0.025%, Ti ( 0.1%,其他元素彡 0.05%，余量为 Al ；
步骤(3)，将步骤(2)合金化完成后的料液采用两次精炼，精炼完毕将铝液转入保温炉，转炉后在氩气气氛下进行一次精炼11分钟；
步骤(4)，经步骤(3)精炼后的料液经炉眼流出依次经除气箱和过滤箱进入前箱，前箱料液经铸嘴由下部注入轧辊辊缝，经铸轧后生产成厚度为6.3-7.1mm的铸轧板；所述的前箱温度为702~704°C，铸轧区长度为42mm，铸轧速度为0.75m/min ;所述的除气箱采用单转子，且为氩气气氛；所述的过滤箱采用两次过滤:第一次为30目陶瓷过滤板，第二次为50目陶瓷过滤板；
步骤(5)，步骤(4)生产得到的的铸轧板经冷轧轧制到厚度为5.0mm，然后进行氮气保护下均匀化退火，再经冷轧轧制到厚度为1.0mm后，进行完全退火，最后经冷轧轧制到厚度为0.25mm,即得易拉罐罐料；所述的均匀化退火是在氮气保护下，其料温为510~540°C，退火时间为30h ;所述的完全退火工艺的料温温度为360~390°C，退火时间为15h。
[0022]实施例3
如图5所示，一种直接用电解铝液下注式铸轧法生产易拉罐罐料的方法，包括如下步骤:
步骤(1)，制作铝镁金属液:将镁锭装入专用镁金属熔化炉，加上压盖，将铝液从专用镁金属熔化炉上部加入，铝液温度控制685~695°C，镁锭完全熔化后将铝镁金属液温度控制在 684~689°C 待用；
步骤(2)，熔炼炉中加入铝液至温度达到742~745°C进行合金配制，先加其他合金元素，最后加入步骤(I)得到的铝镁金属液使其合金化，至熔炼炉