关键词：五系铝合金；连铸连轧；国产化；一四一机械厂
一、国内五系铝合金杆生产设备背景
目前国内生产五系铝合金主要采用1、连铸连轧法、2、立式半连续铸造挤压法，3、水平连铸连拉法。第2种方法的设备投资较大、工序多、占地面积大、工模具消耗和能耗较高，而且生产过程中的几何废料也高，产品成品率相对较低，且产量较低；第3种方法工艺存在严重缺陷，成品质量较差；第1种连铸连轧法，设备投资适中，产量大、成材率高达到%90以上、质量稳定。综上所述第1种连铸连轧法最适合生产牌号5356铝合金杆，但是该种方法只有美国南线、意大利普洛佩兹和德国西马克等少数国际大公司能够生产所需的连铸连轧生产线设备，这些年欧美国家对我国高端铝合金制造技术进行技术封锁，所以基本不愿卖该设备给我们国家的铝合金生产企业，就算卖给我们的企业，销售的价格也是敲诈式的高得离谱，基本单台售价都要上亿元，这严重制约了我国企业对5356铝合金杆的生产和研制。
二、五系铝合金杆生产设备连铸连轧法分析研究
我们需要的连铸连轧法生产设备需要达到的目标是：该种五系铝合金杆连铸连轧机生产线能够针对5系铝合金材料进行在线连续熔铸成坯且连续轧制成直径9.5mm五系铝合金杆，保证铝合金杆的质量品质较高的稳定轧制工艺。
该类五系铝合金杆连铸连轧机生产线设计方案工艺流程必须包含内容应该有以下设备组成：1、铝合金锭浇铸连续成形的浇铸机、2、用于整平校直的校直机、3、用于传送铝合金锭的牵引机、4、用于铝合金锭废料剪切的滚剪机、5、二次加热铝合金锭温度的加热炉、6、用于轧制铝合金杆的连轧机以及收杆机，7、另外还有润滑油系统和用于轧制的连轧机乳液润滑冷却系统，8、控制整套生产线联动生产的电气系统。
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整套设计方案的难点和关键点分析:
第一个难点：铝合金锭浇铸连续成形的浇铸机：该设备是整套生产线轧制前H型线坯成形装置，我分析认为它的结晶器铜轮直径和结晶器铜轮用于成形铝合金锭的型腔截面积决定了整套设备轧制道次的设计、以及轧制铝合金杆的产量，最关键是它很大因素影响五系铝合金生产线能否通过后续轧机环节顺利轧制成直径9.5mm五系铝合金杆，所以重点参数设计就是围绕浇铸机结晶器上述两个内容。
第二个难点：用于轧制铝合金杆的连轧机以及收杆机：上述浇铸机定型以后，我们就需要研究用多少道次轧机进行连续轧制成直径9.5mm五系铝合金杆，我分析认为轧制道次的设计主要解决以下问题：1、首先是保证能保证质量品质的情况下轧制得出直径9.5mm的五系铝合金杆，意思就是能顺利通过轧机轧出来。2、再就是为了满足经济效益最大化，怎么样在保证产品品质的情况下最大限度挖掘产量最大化。生产线设计方案就需要结合上述两个问题设计出一套轧制铝合金杆的连轧机合理孔型，轧制孔型设计就决定了轧制道次设计，结合五系铝合金性能严格意义上轧制轧机道次越多，线坯温度降低得越多，五系铝合金温度越低强度越高，轧机轧制难度越大，另外定位成形杆直径为9.5mm五系铝合金杆，轧制道次数量多少决定了产量上限，设计范围内轧制道次越多产量相对较高。
第三个难点：用于轧制的连轧机乳液润滑冷却系统：上述问题全解决后，其他方面影响五系铝合金杆轧制过程的主要因素，就是轧制过程中用于冷却铝合金线坯和冷却轧机轧辊的乳化液了，乳化液会间接或者是直接和五系铝合金轧制线坯接触，乳化液的浓度和温度将直接影响五系铝合金杆的成品质量，我分析认为：实际生产的时候应该考虑将浓度在能保证正常生产的情况下越高越好，同时乳化液温度在能保证对轧机轧辊一定冷却效果的前提下越高越好。这样就能保证在维持设备正常运转的前提下，降低外界因素对五系铝合金杆的轧制工艺的干扰。
三、五系铝合金杆生产设备连铸连轧法相关企业情况
四川煤田地质局一四一机械厂从1993年开始从事铜、铝、铝合金连铸连轧生产线设备的生产，至今已经有25年的历史，以前生产的铝合金连铸连轧设备主要是针对除开五系铝合金之外的中低强度产品，近几年来该厂鉴于国内五系铝合金连铸连轧生产线国产化空白的契机，该企业花了大量人力和财力探索该种连铸连轧生产线的研制，在2019年终于完成整套设计方案编制和设备生产图纸绘制，期待这一成果能为我国五系铝合金连铸连轧生产线国产化做出巨大贡献。
参考文献：
【1】四川煤田地质局一四一机械厂（发明人：杨正国、闫成贵、邹林宏等）、一种铝合金杆连铸连轧机：中国、ZL 2018 2 1774814.0、2019-08-06。
论文作者:邹林宏
论文发表刊物:《中国电业》2019年14期
论文发表时间:2019/11/18
标签：铝合金论文; 轧机论文; 连铸论文; 生产线论文; 设备论文; 直径论文; 生产设备论文; 《中国电业》2019年14期论文;