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Uno de los objetivos del programa de modernización móvil es centrar la producción en la fabricación de láminas de conversión, hogar y aislamiento. La lámina es un producto de alto valor agregado si se fabrica a partir de materia prima interna. Los desafíos básicos que los fabricantes desean abordar en el proyecto propuesto son el dominio de la nueva tecnología, el uso de tiras de fundición continua para fabricar papel de aluminio de alta calidad y la ampliación de sus posibilidades de comercialización con productos finales de nueva calidad. 

En esta etapa de la implementación de la nueva tecnología y la reestructuración de la fundición programada, se dio cuenta de que sería absolutamente esencial.

• desarrollar y dominar nuevos conocimientos en el campo del desarrollo de las propiedades de la tira de fundición (rugosidad, impurezas de óxido y demás);

• a la composición química modificada de las aleaciones para colada continua y a unificar varias aleaciones en unas pocas adecuadas para la colada continua, sin afectar las propiedades de los productos finales, lo cual es extremadamente desafiante en términos de tecnología;

• para desarrollar la microestructura, la composición de fases y la conformabilidad de la tira de fundición, así como de los productos finales (en primer lugar aislamientos, convertidores y láminas domésticas de calibre 8-10 μm); y

• para continuar el desarrollo de nuevos productos / aplicaciones a partir de bandas de fundición.

La introducción de la colada continua de una delgada tira de aluminio basada en AA 1050 y AA 8011 provoca un cambio fundamental en la microestructura y, por lo tanto, en las propiedades físicas y químicas del material en comparación con el trabajo convencional de DC o losas de colada semicontinua.

Durante el laminado enfriado por agua, debido a la mayor velocidad de cristalización y al laminado en caliente simultáneo en estado semisólido, la solución sólida está fuertemente sobresaturada y se precipitan las fases intermetálicas sin equilibrio AlmFe y AlxFeySiy. La composición, distribución, tamaño, forma y fracción de los componentes microestructurales tienen un efecto crucial en la formabilidad de estas aleaciones y la calidad final de la lámina.

La presencia de óxido de equilibrio de grano fino en el metal en la superficie de la tira, el tamaño y la orientación de los granos de solidificación y las segregaciones centrales afectan el tamaño del grano y la macroporosidad. Los procesos de difusión durante los procesos de cristalización y relajación, es decir, la posibilidad de desplazamiento por desplazamiento durante el trabajo en frío, son mucho más lentos para una tira delgada y continua.

Comprender cómo la interrelación entre la aleación importante y los oligoelementos (Si, Fe, Mn, Cr, Zn, Ti) en la red espacial de aluminio basada afecta su solubilidad hace posible cambiar y optimizar la composición química de las aleaciones de aluminio 1050 y 8011 , logrando de esa manera la calidad estándar y comparable de papel de aluminio adecuado para un procesamiento posterior posterior.

El objetivo del proyecto era comprender los procesos y determinar la evolución de la microestructura de las aleaciones de aluminio de solidificación rápida (1050 y 8011) fundidas en una nueva rueda, para permitir un desarrollo e implementación más rápidos de nuevas aleaciones con el objetivo de expandir la gama de productos fabricados. de tira continua delgada. Al conocer el efecto de los parámetros del proceso de colada continua, al optimizar y unificar aleaciones y al comprender los procesos termomecánicos, podemos esperar poder cambiar lo suficiente la microestructura, la composición química de las fases existentes y, por lo tanto, las propiedades tecnológicas y el nivel de calidad de la lámina hecha de tira de colada continua de tal manera que obtenga una respuesta favorable en el mercado. El nuevo conocimiento adquirido sobre el material servirá, además, como base para describir las propiedades de la lámina y su comparación con la lámina hecha de tiras laminadas en caliente fabricadas a partir de losas convencionales de fundición semicontinua.

Producción de tiras con ruedas gemelas. Las actividades se dividieron en cuatro fases, cada fase correspondiente a uno de los anchos de fundición (1050, 1150, 1600 y 1700 mm). Cada fase abarca: definición de parámetros de fundición, desarrollo de la capacidad y autonomía del operador de fundición para producir en condiciones de fundición estables, mejora de la geometría de la banda de fundición (variaciones longitudinales del calibre sobre la longitud de la bobina por debajo de +/- 2%, variaciones longitudinales del calibre sobre una revolución de rodillo por debajo de + / -1%, perfil cruzado entre 0 y 1%, inclinación entre dos bordes limitada al 1%) y mejora de la calidad de la superficie de la tira de fundición, teniendo en cuenta los comentarios del laminador sobre los productos finales (producción de láminas). Los parámetros de fundición se definieron para varios anchos, aleaciones y rodillos curvos.

Producción de láminas a partir de tiras giratorias. Para todo el programa de producción de láminas (calibre final de 0,006 a 0,100 mm), se eligieron algunos espesores y anchos finales representativos. La idoneidad de los procedimientos tecnológicos para todas las láminas en el rango de espesores de 0,006 a 0,100 mm se evaluó con base en la aprobación de la tecnología y el proceso para la producción de láminas y en la aprobación de la calidad por parte de los clientes para el espesor y ancho final representativo elegido. La aprobación de la calidad de la tira de la rueda y el proceso tecnológico para la producción de láminas también se realizó para todos los anchos elegidos utilizando aleaciones AA 1050, AA 1200, AA 8011 y AA 8079.

La microestructura de las tiras de fundición se monitorizó en la sección transversal longitudinal y transversal en el espesor medio y medio de las bobinas AA 1200. Se ha demostrado que los parámetros de fundición seleccionados dan como resultado la producción de una fundición tira de buena calidad, con especialmente: microestructura muy fina, típica de la fundición en tira a 6 mm con adición adecuada de refinador de grano, pequeña segregación de la línea central, similar a la de la tira de fundición de los competidores, sin fases duras (que podrían conducir a problemas de porosidad) , y sin segregaciones superficiales.

Se han desarrollado cronogramas de fabricación hasta el calibre de 8-9 μm para el procesamiento aguas abajo de las tiras de AA 1050, AA 1200, AA 8011, AA 8079 y AA 8006.

Los ensayos con aleación AA 1050 para productos de lámina de aislamiento (calibre final 70 μm) tuvieron los siguientes resultados principales:

aspecto superficial de la tira no apropiado con líneas longitudinales, y

aspecto aceptable de la superficie de la tira, similar al material laminado en caliente.

Se ha identificado que el aspecto superficial pobre obtenido con las bobinas de la primera prueba se debió principalmente a un gran tamaño de grano moldeado debido a la adición insuficiente de refinador de grano (se observaron granos plumosos grandes en el espesor medio de la tira) )

Ensayos con aleaciones AA 1200 y AA 8011 para productos de aluminio (calibre final 8 μm). La calidad de la superficie del lado del tapete en el medidor final fue el parámetro más importante que se controló. Se encontró una correlación entre el aspecto de la superficie del lado del tapete y el tamaño de grano de la lámina. Esta evaluación de calidad también se realizó a 0,6 mm de OH después del recocido intermedio y se ha encontrado que la correlación es la misma.

Los resultados obtenidos se pueden resumir de la siguiente manera:

La lámina del material de la rueda de referencia tiene el tamaño de grano más fino en el calibre final y después del recocido intermedio

Con respecto a la aleación AA 1200, la lámina con una relación Fe / Si 1: 1 desde la segunda prueba, el tamaño de grano era pequeño tanto en el calibre final como después del recocido intermedio (sin granos de superficie grandes). Sin embargo, el tamaño de grano era ligeramente mayor que en la lámina del material de referencia de la rueda. La lámina con relación Fe / Si 2: 1 de la segunda prueba tiene granos más grandes en el calibre final y se observan granos de superficie grande después del recocido intermedio. La lámina con relación Fe / Si 2: 1 de la primera prueba tiene numerosos granos grandes tanto en el calibre final como después del recocido intermedio.

En el caso de la aleación AA 8011 , la lámina de la segunda prueba tiene un tamaño de grano ligeramente mayor en el calibre final que la lámina de la primera prueba. El material de la segunda prueba también tiene algunos granos de superficie grandes después del recocido intermedio.

Se encontró que la relación Fe / Si 1: 1 (la misma relación que en el material de fundición de referencia) para láminas hechas de aleación AA 1200 está dando una mejor calidad superficial del producto final. Además, la mayor tasa de refinación de grano fue la clave del aspecto mejorado de la superficie lateral de la estera en la segunda y tercera prueba.

Teniendo en cuenta las láminas de la aleación AA 8011, la calidad del lado del tapete ligeramente inferior de la segunda y tercera prueba en comparación con la primera prueba puede deberse a la mayor velocidad de fundición. Una posible explicación es que la velocidad de fundición está afectando el frente de solidificación, el régimen de segregación de los elementos de aleación y, por lo tanto, la distribución de los núcleos de recristalización.

Conclusión

Se definieron y aprobaron los parámetros completos de fundición de la producción de tiras en la rueda para aleaciones: AA 1050, AA 1200, AA 8011, AA 8079.

Se probaron varias rutas de procesamiento aguas abajo de tiras para la producción de láminas y láminas en el nivel de los ensayos industriales.

En base a esto, se introdujeron varias modificaciones en el proceso que dieron como resultado mejoras significativas en la calidad de la tira, el papel de aluminio y las láminas.

Se produjeron aislamientos, convertidores y láminas domésticas de calidad estándar en calibre entre 8-70 μm y se implementó con éxito la tecnología de producción de láminas para estos productos objetivo.