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忠旺集团的铝加工王国-装备篇

中铝协2019-01-10 08:01:01

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天津忠旺铝业公司在建的2000kt/a平轧铝产品项目有3条(1+1+3)式硬合金生产线和1条(1+5)式软合金生产线。硬合金板带总生产能力1200kt/a,其中厚板600kt/a,薄板带600kt/a;软合金板带生产能力800kt/a(含铝箔带坯)。

  硬合金生产线:硬合金板带400kt/a(厚板200kt/a,薄板带200kt/a)

  No.1硬合金板带厂的总生产能力400kt/a,其中厚板的200kt/a,航空航天级薄板带的40kt/a,汽车带材的160kt/a。可生产的合金系为2xxx系至7xxx的各种合金。No.2及No.3硬质合金板带厂的产品结构与No.1厂的相同。

  所有的热轧机冷轧机共32台,都是从德国西马克公司引进的。燃气推进式加热炉2台,艾柏纳工业炉(太仓)有限公司制造,但关键零部件与自动化控制系统还是从奥地利公司总部运来的。炉的工艺技术参数:可加热锭坯厚390mm~650mm、宽1240mm~2700mm、长4500mm~8000mm,锭坯温度偏差±3℃,热效率≥72%,锭坯加热温度350℃~620℃,单块锭坯最大质量26.5t,可装锭坯最多块数25,最大装炉量662.5t,加热时间10h~22h。

  热轧线由辊道、立轧机、粗轧机、重型剪、轻型剪、中轧机、3机架精轧机列等组成。

  板片冷轧机,No.1硬合金厚板车间设有一台国产4辊可逆式块片冷轧机用于轧制2xxx系、5xxx系、6xxx系、7xxx系合金厚度≥3.5mm的冷轧板,来料热轧板坯最大厚度50mm、最大宽度3650mm、最大长度25m,最大轧制速度80m/min。

  No.1厚板热轧车间有板坯精密锯2台、成品厚板精密锯4台。成品精密锯从奥地利斯开宁公司(Schelling)引进,可锯切厚4mm~260mm×宽1000mm~4300mm×长2000mm~2200mm的厚板,板的长度偏差±1mm,宽度偏差±0.5mm,对角线偏差±1mm,板的最大质量30t,锯屑吸收率99%。

  板坯精密锯从法国塞马斯公司(Sermas)引进,可锯切板坯的尺寸厚4mm~260mm×宽1000mm~4300mm×长2000mm~2200mm,板坯长度偏差±1mm,宽度偏差±0.75mm,对角线偏差±1.5mm,板坯最大质量30t。

  板材预拉伸机2台从德国西马克集团梅尔(Meer)公司引进,1台100MN,另1台40MN。

  厚板带切机从德国乔治公司(Georg)引进,切后半成品厚板尺寸:厚2.0mm~12mm,宽1120mm~2800mm,长1000mm~2400mm。

  固溶处理在硬合金板材生产中起着至关重要的作用,在当今凡是生产航空航天级铝合金厚板的企业都应拥有厚板辊底式固溶处理炉,东北轻合金有限责任公司2002年从奥地利艾伯纳公司(Ebner)引进1台,开中国有这种先进设备的先河,至2016年中国可有这种先进的铝板固溶处理炉22台,占全球总数的55%。这种热处理炉由装料辊道台、固溶处理炉、淬火及干燥系统、卸料辊道台组成,处理窄板时可2片同时通过。忠旺天津铝业公司每条硬合金生产线有3台辊底式处理炉,25m的2台,38m的1台。

  实际上,加热方式可用电也可用天然气,可处理板材也可以薄到2.2mm。

  硬合金板的时效/退火炉及T77时效炉也是艾伯纳工业炉(太仓)有限公司提供的。时效/退火炉有7台,其中14m的4台,26m的3台,主要技术参数:炉温设定偏差±1℃,炉气温度偏差±2℃,板材温度均匀性±1.5℃。

  39mT77时效炉可是这类炉中的天骄,可对7055合金进行三级时效,为航空航天工业提供综合性能最佳的T7751铝厚板,现在全世界这种商业化生产炉也不超过3台,在中国可能是首台,它的主要技术参数:炉温设定偏差±1℃,炉气温度偏差±2℃,板材温度均匀性±1.5℃,单板的为±1℃,可处理板材尺寸:厚4mm~250mm、宽1000mm~4300mm、长2000mm~39000mm,单板最大质量25t。

  电导率检测仪与水浸式超声波探伤线都从法国CMS公司引进,前者可测板材尺寸为:厚4mm~250mm、宽1200mm~3500mm,后者可探板材尺寸:厚6mm~160mm(AAA级)、6mm~250mm(AA级、A级),宽1200mm~4250mm,长4mm~39000mmm。

  板材抛光覆膜生产线从瑞士德米斯公司引进,单片抛光,表面粗糙度Ra=0.8μm~0.2μm,抛光后立即覆膜。可供抛光板尺寸:厚3~250mm,宽1000mm~2600mm,长2000mm~12000mm。

  轧辊磨床从意大利波米尼(Pomini)公司引进,全自动CNC工作辊磨床,可磨轧辊最大直径2000mm、1500mm、700mm,4台,3台磨工作辊,1台磨支撑辊。

  厚板存放库,德国沃尔利特公司(Vollert)设计,平面式,全自动化。铸锭焊接机1台,宝山钢铁公司研究院设计制造,焊合后锭的尺寸为:厚390mm~750mm,宽1240mm~2700mm,长2200mm~8000mm。

  厚板自动包装线一条,从芬兰皮斯美尔公司(Psemel)引进,全自动。板垛尺寸:高30mm~590mm,宽1000mm~2800mm,长2000mm~24000mm。另外,还有1台从美国科内克斯公司(Cognex)引进的表面品质检测仪。

  在未进入冷轧车间之前先参观3个智能化诺大无比的带卷高架库,其中1座正在建设,可于2016年初期投产,可贮放1500个带卷,另2个库即将开工建设,可存贮1200个及2100个卷,它们都是沃尔利特公司的杰作,容纳了多项专利技术与一批诀窍(know-how)。这3个高架库约500m长,可存放100kt带卷。即将完工的那个最大,长504m,150个通道(aisle),5层,可容纳1500个带卷。另2座高架库正在建设中,一个长275m、高31m,可贮存带卷约1200个;另一个长300m、高33m,可存放约2100个成品带卷,带卷质量15t~32t。

  硬合金带材冷轧生产线:生产能力200kt/a

  每条硬合金生产线冷轧带材生产能力200kt/a,各有2条从西马克公司(SMS)引进的CVC6plus冷轧机,1条2350mm的,另1条2800mm的。

  硬合金薄带材切连线1条,从德国夫洛林公司(Froehling)引进,来料最大宽度2650mm,纵切后最窄带材宽度500mm,带材厚度0.3mm~3.0mm,切后成品带材宽度500mm~2600mm。

  拉弯矫直生产线从德国安德里兹·松德威格公司(AndrizSundwig's)引进,可处理带材宽度1200mm~2650mm,带材厚度0.15mm~3.5mm,成品带材宽度1100mm~2600mm,机组最大速度300m/min。

  气垫炉-拉矫机-涂层线用于生产小轿车车身带材(ABS),从奥地利艾伯纳-特诺瓦公司(EBNER+TENOVA)引进,生产线总长309m,分上下两层。基本技术参数:带材厚度0.3mm~4mm,带材宽度1060mm~2650mm,带卷最大外径2600mm,带卷最大质量19.2t,机组最大速度40m/min,可处理合金2xxx系、6xxx系、7xxx系。

  高速切边线从意大利达涅利·夫洛林公司(DanieliFrohling)引进,可提供宽度精准、边部外观良好、毛刺最小的带卷,其主要技术参数:带卷最大质量30t,最高切边速度1500m/min,可切合金2xxx系、5xxx系、6xxx系、7xxx系,带材厚度0.2mm~2.0mm,带材最大宽度2650mm。

  薄板横切机组从德国乔治公司(Georg)引进,2条,基本技术参数:可切带材厚度0.2mm~4.0mm,带材宽度910mm~2650mm,板材长度800mm~12250mm,可切合金1xxx~8xxx,抗拉强度Rm80N/mm2~550N/mm2,屈服强度Rpo230N/mm2~450N/mm2,下表面衬纸,上表面覆膜,机组最大速度120m/min。

  带卷退火、时效炉群全是苏州新长光热能科技有限公司的产品,退火硬合金薄板带与O状态材料生产起着不可或缺的至关重要的作用,但从艾布纳工业炉(太仓)有限公司购买的1台40t的时效炉除外,它的时效温度80℃~250℃,炉气最高温度300℃,时效区内炉气温差≤±1.5℃,铝板温度偏差≤±2℃,保温阶段可达±1.5℃。有新长光热能科技有限公司的带卷氮保护炉16台(容量70t),60t带卷退火炉4台,60t带卷时效炉10台,40t薄板时效炉4台。

  涂层线一条,可进行彩涂,从西马克公司引进,带材最大宽度2000mm,最大厚度0.5mm,生产线具有清洗、化学预处理、干燥、涂层、涂蜡、涂油和切边等功能、底部涂覆干膜厚度偏差≤±10%,且优于±0.5g/m2,彩涂线生产能力82kt/a。

  自动化带卷包装线从芬兰帕斯美尔(Pesmel)公司引进,主要技术参数:带卷宽度800mm~2000mm,宽度≤500mm的带卷可实现立式包装,带材厚0.15mm~4.0mm,带卷最大质量15t,带卷内径405/505/610mm,外径1000mm~2000mm,包装效率22包/h。

  轧机区上方有油雾回收及轧制油精馏系统,油雾净化效率(回收率)>95%,排放烟气符合当前最严的欧盟环保标准。

  NO·1硬合金板带厂(车间)总面积超过26x104m2,其中热轧区长702m、宽117m,厚板区长702m、宽132m,冷轧区长192m、宽57m;带卷立体智能管理置区长168m、宽22m,精整区长360m、宽约190m。

  软合金轧制厂

  忠旺天津铝业有限公司软合金轧制厂(车间)平轧铝产品生产能力800kt/a,包括熔铸车间、(1+5)式热连轧线、冷轧车间和铝箔车间。熔铸车间应有生产约1100kt/a各种软合金扁锭的能力,合金为1xxx系、3xxx系、5xxx系和8xxx系大部分,锭的规格:厚420mm~680mm、宽1050mm~2200mm、长4500mm~8000mm,锭的最大质量32.7t。

  锭的生产工艺:熔化炉熔炼——静置炉精炼与调整温度——在线添加晶粒细化剂与净化处理——铸造——锯切与铣面,以及成分分析与组织检验等。

  主要装备:

  120t熔炼-静置炉12组合12台,熔炼炉圆形,静置炉矩形可倾动,中外合作制造,燃烧天然气,铝熔体温度700℃~760℃,熔体温度控制精度≤±5,全部为固体时的溶化速度≥30t/h,燃料消耗(固体料)≤60Nm3/t-Al;静置炉熔体控制精度≤±3℃,升温速度≥30℃/h。

  熔体处理系统6套,由晶粒细化剂丝装置、除气装置、陶瓷过滤板装置、深床过滤器个1台组成。细化剂添加机可以同时送2根,送丝速度0m/min~5m/min,无级调速;除气装置为SNIF式,处理能力60t/h,当进口熔体氢含量≤0.3ml/100g-Al时,处理后氢含量≤0.12ml/100g-Al,若进口熔体氢含量>0.3ml/100g-Al,处理效果可达≥60%,除碱金属效果为:若每种的含量<10ppm,处理后每种(Na、Li、Ca)的含量可≤2ppm,陶瓷过滤板6台,处理能力60t/h,对粒度≥10um夹杂物的虑除效果≥95%,深床过滤器6套,过滤能力60t/h,对粒度≥6um夹杂物的虑除效果≥90%。

  液压内导式半连续铸造机6台,从美国瓦格斯塔夫公司(Wagstaff)引进,每铸次的最大质量120t,可铸锭的尺寸:厚420mm~680mmX宽1050mm~2200mmx长8000mm,锭的最大长度8500mm,同时可铸造3块~5快。

  扁锭锯切铣面机组1台,可铣锭规格:厚420mm~680mmx宽1050mm~2200mm,锯切机为带锯,锯前锭的最大长度8500mm。锯后锭的长度4500mm~8000mm,试样最小长度20mm,定尺精度±2mm,锯切截面垂直度偏差≤2mm。双面铣的无级铣筱速度3000m/min~4000m/min,铣削能力6块/h。

  100t双室废料熔炼炉2台,固定式,矩形,燃料为天然气,熔体温度700%~760%,控制精度≤±5℃,溶化速度≥9t/h,出铝能力≥200t/d。

  熔铸厂(车间)长540m,宽180余m,总面积9.7x104m2,由原料跨(30m)、熔炼跨(30m)、铸造跨(36m)、存锭跨(30m)和加工跨(30m)组成。此外,还配备了引进的6台扒揸车与1条链式铸锭机,用于铸造复化废料锭。

  热轧及冷轧车间。轧制车间生产1xxx系、3xxx系、5xxx系、8xxx系(大部分)合金板带材818kt/a(含铝箔带坯),主要为罐料(canstock、endstock)、PS版基带材、CTP版基带、铝箔带坯等,板带车间成品率按78%匡算。可轧锭尺寸:厚420mm~680mm、宽1050mm~2200mm,长4500mm~8000mm,锭的最大质量32.7t。热轧机为2400mm(1+5)式热轧线与2300mm冷轧机,由西马克公司(SMS)成套供应。

  热粗轧机采用电动压下、液压微调,带有液压垫、工作辊弯辊、轧辊液压平衡、压力闭环、位置闭环。5机架热精轧机采用液压压下,装备正负弯辊,装备有完善的厚度自动控制系统AGF,包括X射线测厚仪测厚仪监控、偏心补偿、合金补偿、过载保护等,装备有完善的凸度自动控制系统,包括凸度仪,其功能包括轧辊倾斜、正负弯辊、凸度仪监控、轧辊分段冷却等;配有张力辊,检测机架间张力,并参与轧制过程自动控制;还装备有:自动控制系统及相应的各种工艺控制数学模型,必要的联锁保护装置(含事故报警和显示),轧件检测和跟踪系统。粗轧机前有立辊轧机,以减小轧件宽展、改善轧件横向硬力不均匀性,减小边部开裂。

  立推式铸锭加热炉8台,新长光热能科技有限公司设计制造,主要参数:可加热1xxx系、3xxx系、5xxx系、8xxx系大部分合金锭,锭宽1040mm~2200mmx厚400mm~660mmx长4500~8000mm,锭的最大质量31.7t,锭的加热温度350℃~600℃,炉温均匀性±5℃,天然气加热,装炉量25块/炉,加热时间10h~22h。

  2400mm(1+5)式热连轧线基本参数:带材出口最大厚度10.0mm,最小厚度1.8mm,最大宽度2150mm,带卷最大质量30.3t,F5最大轧制速度600m/min。

  冷轧在制品多,为减少热轧带卷冷却与加速它们的周转设有智能高架库,可提高主机、辅机生产效率,减少带卷运输碰伤、擦伤,同时可提高厂房空间利用率。

  冷轧车间有4台2300mmCVC6plus不可逆式单机架冷轧机与1条2300mmCVC6plus双机架冷连轧线。可轧合金1xxx系、3xxx系、5xxx与大部分8xxx系的,来料带材最大厚度4.0mm,成品厚度0.1mm,带材宽度950mm~2150mm,卷材质量最大30.3t,max轧制速度1500m/min。

  软合金车间有4条引进的切边生产线,除一条可切带材厚度0.2mm~2.0mm、另三条的为0.1mm~0.8mm外,其他参数均相同:带材宽度950mm~2150mm,带卷最大质量30t,最大轧制速度1500m/min。

  1条引进的纵切生产线,用于纵切各种软合金带材,其厚度0.1mm~2.0mm,宽度为950mm~2150mm,带卷最大质量30t,最大剪切速度800m/min。

  纯拉伸机组从德国BWG公司引进,用于拉伸矫直1xxx系及3xxx系合金厚0.1mm~0.5mm带材,带材宽度950mm~2150mm,带卷最大质量30t,最大拉伸速度400m/min。

  引进的涂层生产线1条,可处理带材:软合金,厚度0.1mm~0.5mm,宽950mm~2150mm,带卷最大质量30t,最大速度180m/min。

  4条拉弯矫直机组全部引进,用于矫直宽950mm~2150mm的最大带卷质量30t的1xxx系、3xxx系、5xxx系几8xxx系大部分合金带材,其中1条生产线可矫带材厚度为0.2mm~3.0mm,另3条的为0.1mm~1.0mm,生产线的最大拉弯矫直速度均为300m/min。

  引进的横切生产线1条,可切的软合金带材规格:厚0.3~3.0mm,宽950mm~2150mm,带卷最大质量30t,切后成品板材长度1000mm~8000mm,最大剪切速度120m/min。

  大带卷包装机全部引进4台,还有引进的小带卷包装机1台,前者的包装速度10卷/h~12卷/h,后者(≤3t)的为60卷/h。

  退火炉21台,全部由新长光热能科技有限公司提供,其中30t试验退火炉1台,90t的16台,90t的氮气保护炉4台。

  软合金轧制车间总面积超过21x104m2,其中热轧区长462m,宽132m;冷轧区长414m、宽57m;智能高架仓库1座,长435m,宽20m;3个精整区,长312m,宽分别为132m、132m、129m。

  铝箔厂(车间)

  铝箔厂生产能力100kt/a,双零烟箔包装箔,采用典型生产工艺:带坯-粗轧-中轧-中间退火-合卷-精轧-分切-退火-成品。以1850mm、2000mm系列轧机及其他装备,各6台轧机,全部从德国阿申巴赫公司(AchenbachBuschhuttenGmbHStCo.KG)引进。所有轧机都装备厚度自动控制系统和自动板形控制系统,可轧制合金1xxx系、3xxx系及大部分8xxx系合金。

  车间有引进的铝箔合卷机4台,分卷机6台、厚箔剪切机4台,薄箔(0.005mm~0.03mm)剪切机2台。引进的支撑辊磨床1台可研磨最大直径1000mm、工作辊磨床3台(可研磨最大直径600mm),各种国产退货炉55台,其中:5t实验炉1台,40t常坯退火炉4台,20t成品退火炉50台。

来源: 中国有色金属报