铝板生产中“气泡”和“黑麻点”缺陷的成因及预防措施

　　在我国众多的中小型铝板生产厂仍在广泛地采用铝熔化、精炼→水平连铸、锯切→加热、热轧→粗、中、精轧→退火的工艺。这是由于水平连铸法具有连续作业、锭长不限、生产效率较高、操作方便以及设备与基建投资较小等优点。然而，笔者在有关现场深入考察发现：这些厂在生产过程中热轧坯料的表面“气泡”与成本表面的“黑麻点”、“起皮”等缺陷都与水平连铸方法有关。为此，围绕“气泡”、“黑麻点”形成原因进行分析讨论，并在预防措施方面提出方面提出自己一些看法。

　　1热轧坯料表面“气泡”成因及预防措施

　　1．1“气泡”现象

　　经现场了解，出现“气泡”大体规律为：偶尔成批出现在热轧后的坯料表面，“气泡”呈“鼓包”形式；数量不多，大小不一；常出现在坯料的一个大面上。

　　1．2成因分析

　　以观察分析确认：其根本原因是由于中间包上所安装的结晶器结构不合理，它不利于铝熔体结晶凝固时析出的气体排出，使之滞留于锭坯上侧近表面处所致。由于可见，结晶过程不利于析出气体排出。

　　铝熔体易于吸收氢气，且随温度与状态的变化，平衡吸氢量变化很大，高温一次电解铝液，在950℃时的平衡吸氢量为2．9ml/100gAL,750℃为1．2ml/100g/AL。660℃熔点的液态铝中平衡吸氢量力0.69ml／100gAL，而在此温度结晶后的固态铝则为0．036mL／100gAL，即二者相差近20倍。由此说明，连铸时在结晶凝固界面附近的铝熔体中会出现氢气的“浓化”，其分压增高，足以成核形成“气泡”。而此时，由于受石棉挡板限制，“气泡”无法通过中间包中体而逸出，只能滞留在锭坯上表面的次表层，使热轧后在气体膨胀压力作用下形成“气泡”。在现场生产中对此常采用小刀挑破力法试图消除其后续影响，岂不知此举可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。

　　1．3预防措施

　　首先是加强精炼气效果，使铝熔体在结晶器内即使氧气“浓化”也达不到形成“气泡”的程度这点对于直接使用高温电解铝液作原料的情况尤其重要。在采用有效精炼剂与除气方法的同时，严格操作规程也特别重要，在生产中时有时无成批出现此缺陷，应该与此密切相关；再是改进结晶器结构。前述传统的结构小甚合理的中间包结晶器，有必要通过实践探索加以改进。如可否将石棉挡板铝液入口缝由中间缝改成上、下两侧缝，或者适当增加结晶器长度，干脆去除石棉挡板，让结晶器内熔体与小间包中熔体完全相通．这一点参照熔体静压大得多、温度高得多的铜及铜合金水平连铸方法考虑，应有其可行性。

　　2表面“黑麻点”成因及其预防措施

　　2．1“黑麻点”现象与规律

　　现场观察表明：所谓“黑麻点”系出现在板带材成品表面，在用户经进一步加工、蚀洗与抛光等处理后，表面暴露的微小、分散的黑色小麻点；在板带表面呈区域忭线迹点状分布；在严重碱蚀后黑点可脱落上除；与热轧乳泄使用时间有关，在热轧乳液“老化”后出现情况较严重。

　　2．2“黑麻点”缺陷成因分析

　　据“嵌在加工制品表面或近表面处夹杂一般来自加工过程”的原则，可以确定“黑麻点”是在水平铸锭之后的轧制过程中异物压入所致。作为本缺陷的成因成分为主导因素与促成因素两个方面：

　　主导因素——热轧润滑冷却乳化液的“老化”与“脏化”所致所渭乳液“老化”系指随使用时间过长，由于多力面原因而使乳液成分改变，润滑性能恶化、出现油水分层、乳液变黄以及制品表面污染加重等现象；“脏化”则指乳液中“脏物”增多，其中包括尘埃、砂粒、管道系统锈蚀物、脱落铝颗粒及其与乳液形成的乳膏状物质等。

　　由于乳液“老化”与“脏化”都将为热轧时板坏表面形成异物压人创造了条件。然而就“黑麻点”形成而言．更应考虑的是乳液“老化”，油水分层，燃油残炭造成的影响。对此，由文献4所进行的研究以及对”小黑点”成分分析结果得到证实。

　　促成因素——锭坏表面平整度不好所致。

　　在水平连铸过程中，特别是铸造工艺控制不当时，在铸锭表面易形成明显的“冷隔纹路”；在结晶器磨损或损伤时则还会出现“沟纹”。”沟纹”的存在有利于油或脏物滞留，而热轧时“纹路”凸起部分的覆盖又使之形成皮下夹杂，以致缺陷在成品人表面不直接裸露。

　　2．3减少“黑麻点”的措施

　　2．3．1减少或消除热轧孔液的影响

　　使用热轧铝用的优质乳化液，以保证其工作条件厂“老化”期长，不易出现油水分层；在温度、细菌、金属离子等作用使乳液“老化”不可避免的情况下，可在保证热轧所需乳液量条件下“适量多换”；乳液池宜为“多槽、暗流、过滤、静置”，有利浮油、脏物分离，净化乳液。

　　2．3．2减少或消除锭坯表面不平度影响

　　对此可通过调节连铸工艺参数加以控制，即适当提高中间包中铝液温度，减少结晶器冷却强度以及降低拉锭速度等，使“冷隔纹”尽可能减轻；对于表1面已损伤的，致使锭坏表面出现纵向“沟纹”的结晶器应及时更换。

　　3结束语

　　铝板生产过程中出现的“气泡”和“黑麻点”缺陷，直接影响最终产品质量，企业应予重视，并根据其产生的原因，从原料、工艺、设备与操作等方向采取相应措施加以预防。

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