用电解铝液生产高品质制罐用3104铝合金扁锭的关键技术

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.02.013用电解铝液生产高品质制罐用3104铝合金扁锭的关键技术刘民章，张志超，李莉，张能发（青海桥头铝电股份有限公司，西宁810100）摘要：介绍了制罐对3104铝合金扁锭的基本要求，分析了电解铝液的基本特点及其对罐用3104铝合金扁锭质量的影响，研究了用电解铝液生产高品质3104铝合金扁锭的关键技术。关键词：电解铝液；制罐；3104铝合金扁锭；高品质；关键技术中图分类号：TG146.21文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）02-0000-00KeyTechnologytoProduceH

2、ighQuality3104AluminiumAlloySlabIngotforTin-makingwithElectrolysisAluminiumLiquidLIUMin-zhang,ZHANGZhi-chao,LILi,ZHANGNeng-fa（QinghaiQiaotouAluminium&PowerCo.,Ltd,Xining810100,China）Abstract：Basicrequirementsof3104aluminiumalloyslabingotfortin-makingwereintroduced.Thecharacteristicsofelectro

3、lyticaluminiumliquidanditseffectonqualityof3104aluminiumalloywereanalyzed.Thekeytechnologytoproducehighquality3104aluminiumalloyslabingotwithelectrolyticaluminiumliquidwasinvestigated.Keywords：electrolysisaluminiumliquid;tin-making;3104aluminiumalloyslabingot;highquality;keytechnologyAl-Mn系3

4、104铝合金已经成为制造易拉罐的主要材料。近年来，随着制罐工艺和易拉罐轻量化趋势的发展，对制罐用3104铝合金扁锭的品质要求也越来越严格。尤其是自2008年铝行业经济危机以来，铝合金扁锭的生产企业为了降低生产成本，纷纷开展了直接利用电解铝液生产高品质铝合金扁锭的工艺研究，以提高铝产品附加值、增加企业经济效益。然而，由于电解铝液固有的特点，使得直接利用电解铝液生产高品质罐用3104铝合金扁锭存在一些问题，如夹杂、晶粒粗大、气孔等，而且，随着轻量化的发展要求，易拉罐板料厚度不断减薄，生产的难度不断加大，一些问题也逐渐凸显出来，如深冲断罐率较高、制耳率较高以及质量不稳定[1]。对罐料

5、在深冲拉伸过程中断罐率的产生有着严重的负面影响。因此，充分了解制罐对3104铝合金扁锭的基本要求和电解铝液的基本特点，研究电解铝液对罐用3104合金扁锭品质的影响及其生产的关键技术，对于降低深冲拉伸过程中的断罐率、提高制罐业的成品率，最终提高企业的经济效益是十分重要的。1罐料加工对3104铝合金扁锭的基本要求为了控制深冲拉伸过程中的制耳率和断罐率，罐料加工对3104铝合金扁锭的基本要求有以下几点：1）氢含量控制在每千克铝液1.0~1.2mL；2）晶粒度不大于一级；3）合金基体中不得有夹杂存在；4）正常铣面后，扁锭的低倍组织中，不允许有裂纹、气孔、光亮晶粒、非金属夹杂、外来金属夹

6、杂等缺陷。5）合金基体疏松不得大于一级。2电解铝液的基本特点电解铝液的基本特点[2]有：1）温度高。铝电解槽温度一般在960℃左右，铝液温度在925℃左右，由电解车间运输到铸造车间直至转注入熔炼炉内，铝液温度仍然保持在850℃左右，有利于合金原料和废冷料的熔炼，降低能耗。2）杂质含量高。电解铝液中的主要杂质铁和硅的含量约为0.15%~0.20%(质量分数，下同)，另外，还含有非金属夹杂物，以氧化铝为主，其次是电解质、氟化盐、碳粉碳粒等，夹杂物含量一般为1%~2%。3）氢含量高。由于铝电解生产的特殊性，电解铝液中气体含量高(主要是氢气)。特别是倒入熔炼炉时，铝液与空气中的水分发生

7、反应，使其氢气含量进一步升高。在铝合金熔炼过程中，氢极容易溶解于液态铝及铝合金中，温度越高氢的溶解度越大。特别是在熔点温度由固态转变成液态时，氢的溶解度聚然增高。收稿日期：2014-09-11基金项目：青海省123科技支撑工程项目（2013-G-Q20A）作者简介：刘民章（1961-），男，陕西大荔人，高级工程师.4）非自发形核数量少。高温电解铝液冶金活性低，非自发晶核少，易产生粗大晶粒。3用电解铝液生产高品质罐用3104铝合金扁锭的关键技术鉴于电解铝液具有“三高一低”的特点，因此，在利用电