作者：郑晓敏
近些年来市场对铝箔产品的板形精度要求越来越高，同时随着市场对产品的需求和设备设计制造水平的提高，铝箔轧机也不断向宽幅发展，这就使得压延过程中铝箔的板形越来越难控制。
1 宽幅超薄铝箔轧制设备改进
宽幅超薄铝箔的生产工艺流程为：铸轧坯料(7.0 mm)一冷轧到0.6 mm一坯料退火一箔轧到0.006 5 mm一分切一成品退火一检验一包装一交货。根据工艺流程我们对宽幅超薄铝箔轧制的主要设备进行了改进。
1.1开卷机、卷取机
采用叠轧的铝箔轧机带有双开卷机。开卷机具有卷筒及铝卷宽度与轧机中心线自动对中的功能，设有卷径测量装置来测量初始卷径，以便计算张力及速度斜率。开卷、卷取机可通过电枢电流及弱磁调节保持张力恒定，带有加、减速张力动态补偿，张力、速度极限控制，动态卷径测量计算以及各种安全保护。
1.2液压压上缸
液压压上缸作用是提供轧制力，一般位于轧机下支承辊轴承座的下方。液压压上缸设置有压力传感器、位置传感器，提供轧机位置、压力控制内环的检测信号。液压压上缸采用伺服阀控制，为提高响应速度，伺服阀装在压上缸上或附近。铝箔轧机每米铝箔宽度上的最大轧制力可达4 MN。
1.3测厚仪
测厚仪系统用于测量并提供出口铝箔厚度反馈信号。主要有两种形式：X射线测厚仪及核放射测厚仪。前者响应快，重复精度高，体积小，抗干扰能力强，对环境适应性好，对轧制线波动不敏感，维护方便。因此，现代铝箔轧机多采用X射线测厚仪，为保证测厚仪的稳定工作，应带有空气吹扫及乳液冷却。
1.4板形测量装置
板形测量辊位于轧机出口侧，通过测量铝箔横向的张力分布来获得铝箔的板形偏差及控制信号。通常安装在铝箔粗、中轧机上，条件好的话，可在粗、中、精轧机上均装备板形辊。目前用于铝箔轧机的板形测量辊主要有两种形式：空气轴承式和实心辊式。空气轴承式板形辊，通过测量辊环内部的空气压力连续地测量张力分布，灵敏度高。辊环通过压缩空气支承在固定轴上，在空气润滑下作无摩擦力转动且辊环质量惯性小、不打滑，不会造成铝箔表面的擦伤。目前，广泛认同空气轴承式板形辊是用于铝箔轧机上的灵敏度最高的板形辊，它一般由宽度为100 mm或50 mm的测量环组成，但由于其工作原理的限制，最小测量辊环宽度不得小于50 mm，对于边部板形的测量真实度略低。实心辊式板形辊一般由宽度为52 mm或26 mm测量环组成，通过辊表面的机械弹性变形以及辊环内的磁感应信号来测量张力分布，灵敏度相对较低，惯性大，必须通过电机传动工作。板形辊每转一圈，发出14个信号不连续的测量信号从而影响了低速使用性能，但其边部板形的测量真实度较高。
1.5轧辊位置自动校正
在轧辊凸块上安装有工作辊位置校正缸，这是以往的设备所没有的。设备工作时，该位置校正缸顶紧工作辊轴承箱，保证了在轧制过程中工作辊位置的固定，避免了高速轧制时由于工作辊位置传动所造成的断带或带材质量方面的影响，从而提高了铝箔的产品质量，降低了断带几率。
1.6卷取机压平辊
卷取机压平辊的作用是将轧制后的带材压紧在卷取套筒上，在卷取前赶走层间空气，使卷取的成品率提高，防止卷材起皱、串层。压平辊由带有减震装置的摆臂支承，压平辊对卷材的压力由比例减压阀调节，操作人员根据卷取的实际情况，通过操作台上的转换开关实现对该压力的控制调节，保证了铝箔卷材边部整齐，卷取松紧适宜。为了提高压平辊的压平效果，要避免压平辊的甩辊( bounce)现象。粗轧机配备了两根不同材料的压平辊（钢辊和胶辊），对于厚道次轧制采用钢辊，对于出口厚度小于70um的铝箔轧制采用胶辊。
1.7 VC辊的采用
VC辊是英文Variable Crown的缩写，即可变凸度辊，是一种组合式轧辊。轧辊由芯轴和辊套装配而成，在芯轴和辊套之间有一液压腔，腔内充以压力可变高压油。随着轧制过程工艺条件的变化，不断调整高压油的压力改变轧辊的膨胀量，从而改变轧辊凸度，以获得良好的板形。VC辊在轧机中作为上支承辊用。由于工作辊弯辊对应铝箔中部的板形偏差基本上没有调节效果，过度使用弯辊容易导致铝箔的四分之一波浪，而VC辊可在辊身全程形成均匀的机械凸度，对于铝箔中部的板形偏差有很好的控制能力，即使在负辊缝轧制状态下对板形的控制仍然有效。通过VC辊与轧辊弯辊系统相结合的方式，提高了板形控制精度，使轧机加减速性能更好，箔材板形更符合工艺要求。
由于负辊缝轧制的原因，轧辊倾斜和液压弯辊对板形的控制作用已不明显，同时由于工作辊与支承辊辊径比的关系及轧机辊面较宽，弯辊控制对于轧辊中部的机械凸度控制基本无效。VC辊是一种组合式支承辊，由芯轴、轴套和旋转接头装配而成（见图1），在芯轴和轴套之间的辊身中心区域有一个流体室，室内充以压力可变的高压油。辊颈两端的轴套均收缩，收缩接头用作内部压力油的外部密封件。并用于轧辊传动装置的自由滑移转矩传输。其工作原理是通过液压伺服控制将高压液压站内的液压油经旋转接头送入膨胀的流体室以胀开轴套，在辊身全长形成均匀的机械凸度来补偿轧辊在工作时产生的挠度。由于VC辊直径胀大与腔内的油压在一定范围内呈线性关系，且可无级调整，因此可以参与到闭环板形控制系统中。我公司VC辊的正常工作压力范围为0—50 MPa，当油压在该范围内增加时，轧辊凸度也相应成比例增加，以得到合适的数值（见图2）。
式中：
由图1可知，当流体室内的液压油压力改变时，可以改变作为支承辊的vC辊凸度，井由此而改变铝箔的板形因此在宽幅铝箔轧机上VC辊有着显著的特点
1)改善板形控制，ve辊不仅控制板凸度能力较大，在与液压弯辊配合使用时，还可以控制较复杂的板形缺陷；提高轧机生产灵活性（对窄料适应性好），板形控制精度高，减少断带，提高轧机生产能力。
2)町在线改变凸度，在铝箔轧制过程中可以根据实际需求，通过改变流体室内油的压力来改变辊凸度，减少要求的辊身原始凸度量。同时也减少了对T作辊的磨削频率，增加其使用寿命。
3)改善冷启动，当轧机停机一段时间之后重新开机投AT作时，一般要对轧辊进行预热．ve辊可以消除对轧辊预热的需要，冷启动时只许增大流体室的油压，随着轧辊热凸度的形成逐渐将油压降低，从而使轧机能顺利地从冷态过渡到稳态轧制，并在稳态轧制时板材得到好的板形。
4)响应速度快，由于现代轧机的轧制速度非常快，通常的板形调整手段在发现扳形缺陷后的响应相对滞后比较多，而ve辊町以做出瞬间的反应。大大减小了滞后时间。
5)降低每卷的头、尾废料，提高成品率。通常轧制时由于加减速阶段造成的料头、尾部分厚度超差或板形不好而成为废品。ve辊的使用使得在加减速阶段的带材头、尾超差部分降至最少，大大提高丁成品率。轧制速度变化引起的轧制力波动和辊凸度变化，通过ve辊的动态嗣整得到有效补偿。
6)3VC压力对铝箔板形的影响由于生产中ve辊的频繁使用，对Ve油压的控制直接影响到铝箔的板形质量，油压过小将使带材产生边部波浪，油压过大将使带材产生中IW波浪，只有适巾的油压才能获得平直的带材。vC汕压与带材平直度的总体相关性见图3。但是通常牛产过程中往往会出现较复杂的非对称板形缺陷，因此板形自动控制系统会使vC辊系统和其他的控制手段中的一种或几种同时参与调整，如液压弯辊、轧辊倾斜、轧制力、轧辊冷却系统等。当vC辊和液压弯辊配合使用时就可得到多种不同的辊缝形状，动态辊缝设定系统的影响范围就是由这两套系统组合得出的。只在一种原始辊型条件下，弯辊作用只是在某一线性范例内调节，当VC辊参与作用时，增大ve压力可使得整个弯辊作用范围向右下方移动，从而整个控制窗口可适应的范围变得更大。
VC辊系统的参与可对带材平直度做出相当大的改进，从而能满足用户对最小平直度公差的要求。我公司的VC辊系统就是直接参与闭环板形控制系统。并在板形控制过程中会与其他的控制手段同时使用来控制比较复杂的板形。
2 宽幅超薄铝箔轧制工艺分析
轧制生产时，保证箔坯表面无腐蚀及可见的非金属压人、明暗条纹、松树枝状花纹、横纹、磨削刀痕、折痕等缺陷，表面洁净基本无瑕疵；允许有单面直径不大于2 mm无手感不密集成行的点状印痕、单面单个长度不大于5 mm无手感不密集成行的轻微针状粘铝印痕、擦划伤和压过划痕；无明显的单边、双边、二肋、中间波浪；箔坯端面不允许有大于5 mm塔形、串层、深度不小于lmm的裂边、碰伤以及翘边、松卷、燕窝、镦伤等缺陷。
2.1轧制速度
轧制速度从两个方面影响着铝箔的轧制。提高轧制速度，可显著增加变形区油膜厚度，减少摩擦因数，且高速轧制的热效应产生的动态恢复使箔材发生显著的加工软化。故提高轧制速度是加大道次加工率和提高生产效率的一个有效途径。但是，速度过高不利于板形的控制，且箔材表面光亮度变差。因此，轧制铝箔成品时速度应小于500 m/min。
2.2退火工艺
坯料退火的目的是消除冷变形过程中产生的冷作硬化。通过加热，使材料获得完全再结晶组织，提高其塑性以利于箔材轧制。具体的坯料退火制度为150℃装炉，升温Sh至460℃后保温2h，降温2h至420℃后保温13 h，降温3h至250℃时出炉。成品退火后获得较好的力学性能，表面刷水试验达到A级要求。成品宽度为601 mm~ 800 mm的铝箔退火制度为：80℃装炉，升温12 h到180℃，保温15 h：再升温8h到210℃，保温40 h；降温20 h到30℃出炉。
3 结束语
通过对关键设备的改进和制定出合理的轧制工艺参数，成功轧制出宽幅超薄铝箔。实践证明，所制定的生产工艺合理可用，而且轧制的宽幅超薄铝箔材表面质量明显提高，满足了用户要求。填补了国以前不能够生产成品宽幅超薄铝箔的技术空白，为企业的良性发展和扩大市场竞争力奠定了基础。
4摘要：为了提高宽幅超薄铝箔的表面质量，改进了铝箔轧制的关键设备，制定了合理的轧制工艺参数。反复进行现场对比试验，分析了试验结果，确定了轧制宽幅超薄铝箔的最佳生产工艺参数。实践证明，所制定的生产工艺合理，而且轧制的宽幅超薄铝箔材表面质量明显提高，满足了用户要求。
