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【干货分享】一文了解铝箔生产工艺

发布时间:2023-02-06点击:18017


铝箔是一种铝压延材,铝箔主要是针对厚度而言,行业内通常将厚度小于 0.2mm 的铝材产品称为铝箔,通常边部纵切,并成卷交货。铝箔是柔软的金属薄膜,不仅具有防潮、气密、遮光、耐磨蚀、保香、无毒无味等优点,而且还因为其有优雅的银白色光泽,易于加工出各种色彩的美丽图案和花纹。



按照厚度划分,铝箔可分为双零箔、单零箔和厚箔。双零箔是指在其厚度以mm 为计量单位时小数点后有两个零的箔(即厚度<0.01mm);同理,单零箔是指以 mm为计量单位时小数点后有一个零的箔(0.01mm≤厚度<0.1mm);厚箔是指厚度介于0.1mm 到 0.2mm 之间的铝箔。

通常来说,双零箔主要用于食品包装、香烟包装、电子光箔等;单零箔用于部分食品包装、药品包装、电子电路信号屏蔽、空调箔等;厚箔主要用于空调箔、容器箔、建筑装饰以及工业用途。


生产工艺

铝箔加工流程是铝加工工业中加工工序最多、厚度最小、难度最大的铝材产品。目前行业内有两种常用的加工工艺路线: (1)铸锭热轧法;(2)双辊式铸轧法。

铸锭热轧法

首先将铝熔体铸成扁锭,再经过均匀化、热轧、冷轧、中间退火等工序后,继续冷轧成厚度约为 0.4~1.0 mm 的板材作为箔材坯料(熔铸→热轧开坯→冷轧→箔轧)。

在铸锭热轧法中,热轧坯料首先经过铣面去除铸锭表面的氧化层和杂质等缺陷,然后通过均匀化使得铸锭的显微组织更加均匀,随后进行热轧、冷轧和中间退火等多道工艺,经历多次回复、再结晶之后坯料内部组织均匀性及晶粒尺寸都得到了明显的改善,因此热轧坯料通常质量较好,适合于高品质的双零铝箔和深加工用铝箔产品。但热轧坯料在深冲过程中存在制耳率高、易开裂、变形区不光滑等问题,制约了高品质铝箔的良率提升。

双辊铸轧法

与铸锭热轧法相比,铸轧法生产铝箔坯料的工艺流程相对较为简单;不需要经过熔炼铸锭、铣面、均匀化和热轧等复杂的工艺步骤,而是将铝熔体直接倒入两个旋转的铸轧辊(结晶器),在铸轧区 2~3s 时间内同时完成凝固和热轧两个过程,获得厚度为 4~7mm 的板材。类似于热轧铝箔坯料,铸轧板也需要经过一系列冷轧、中间退火工艺,最终轧制成 0.3~0.7mm 厚的板材作为铝箔坯料。




双辊铸轧法的设备简单,总投资少,生产周期短,省去了热轧板生产过程中的铣面、均匀化、热轧等多道繁琐的工序,因此铸轧法生产铝箔坯料的成本大幅度降低;但由于双辊铸轧法生产板材过程中的冷却方式、热加工条件不同,铸轧板内部组织主要存在偏析、组织不均匀及退火后晶粒组织粗大等缺点,其质量控制较困难,因此在高品质的铝箔产品中应用相对较少。

目前铸轧应用于铝箔坯料的工艺逐渐成熟,越来越多的企业开始使用铸轧工艺生产铝箔,铸轧成为铝箔的主流前道工艺。铸轧出现于上世纪 70 年代,技术仍不够完善。

鼎胜新材近年来自主研发了“铸轧—冷轧短流程绿色制造技术”并成功应用于双零箔、动力电池箔等高端产品。该技术从成分优化、熔炼工艺、连续铸轧工艺和冷轧/箔轧过程工艺的优化以及性能检测、质量精控技术进行全产业链创新,使用铸轧法代替热轧法生产动力电池用铝箔/薄板,降低了动力电池用铝箔/薄板生产企业的生产成本,提高了市场竞争力,在很大程度上推动了国内电池铝加工行业的发展。

制成铝箔坯料之后,铝箔坯料经过一系列粗轧、中轧和精轧成不同厚度的铝箔,然后进行成品退火。通常来说,厚箔仅需经过粗轧,单零箔需要经过粗轧和中轧,双零箔以及其他精度要求较高的铝箔则需经过粗轧、中轧和精轧。


就铝压延行业来说,较多采用了热轧路线。据中国有色金属报,截至 2018 年底,国内共有双辊铸轧生产线 800 多条,年产能 800 万吨以上;铸锭热轧生产线 200 多条,产能约 2000 万吨/年。到 2020 年,中国双辊式连续铸轧带坯产量 800 多万吨,铸锭热轧板带产量则超过了 4200 万吨/年。


电池铝箔的生产工艺选择也有差异,主流选用的是铸轧,如鼎胜新材、天山铝业、万顺新材等;部分选用热轧,如华峰铝业、永杰新材等;另外,众源新材、神火股份等新建产能仅投资了箔轧环节。

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