熱軋鋁帶軋機機組和用于熱軋熱軋鋁帶的方法
【專利摘要】在熱軋鋁帶軋機機組中應提供這樣的解決方案，該解決方案能夠實現以改善的方式在串列式精軋機組中進行熱軋鋁帶的軋制時在軋件中調整冷卻曲線和溫度－時間路徑，其中，該熱軋鋁帶軋機機組包括多機架的串列式精軋機組(2)、至少一個在軋制方向上后置的卷料筒(8)和至少一個分配的冷卻段(4)。這由此實現，即，至少一個冷卻段(4)布置在熱軋鋁帶軋機機組的出口區域中，并且為串列式精軋機組(2)分配有至少一個在軋制方向上后置的剪邊機(6)。
【專利說明】
熱軋鋁帶軋機機組和用于熱軋熱軋鋁帶的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種熱乳鋁帶乳機機組，其包括多機架的串列式精乳機組、至少一個在乳制方向上后置的卷料筒和至少一個分配的冷卻段。
[0002]本發明還涉及一種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA6XXX系的鋁鎂硅合金構成的熱乳鋁帶的方法以及一種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA5xxx系的鋁鎂合金構成的熱乳鋁帶的方法。最后，本發明涉及根據所述方法中的一種制成的熱乳鋁帶的應用。
【背景技術】
[0003]目前用于熱乳鋁合金的串列式乳機為萬能乳機，在該萬能乳機上可乳制所有可乳準DIN EN 573 — 3和DIN EN 573 — 4的鋁合金)并且可制成具有期望的最終尺寸。
[0004]串列式鋁熱乳機緊湊地實施，其中，機架間距在4m和6m之間。在更大的機架間距的情況下擴大的風險是，由于側向的偏移，帶材不再置于中心地進入到后續機架中。在更小的間距的情況下，例如對于維護來說，不再可接近用于乳制所需的裝置，例如拉力測量輥和轉運臺。
[0005]還可利用緊湊的串列式乳機機組加工所有的鋁品種，還可加工這樣的鋁品種，在其中達到高于300°C的卷取溫度，由于其小的屈服強度和因此少地吸收變形熱而需要非常高的乳制速度和/或更大的最終厚度。
[0006]緊湊的串列式熱乳機目前沒有冷卻裝置，其可影響帶材在加工期間的溫度。終乳溫度的調整通過調節乳制速度實現。卷取溫度相當于終乳溫度減去在最后的機架和卷取裝置之間由于自由對流存在的冷卻的幾開爾文。有針對性地影響串列式乳機機組中的溫度一時間路徑和/或獨立調整終乳和卷取溫度是不可能的。
[0007]由于在熱乳鋁時取決于溫度出現的再結晶過程和擴散過程，可通過由現有技術已知的串列式鋁精乳機組生產的材料特性限制于熱乳的鋁合金或鋁帶。可在相應的乳制速度中獲得的冷卻曲線或溫度一時間路徑受到限制。
[0008]因此，由DE44 45 072 Al同樣已知一種熱乳鋁帶乳機機組，其在進入側在多機架的串列式精乳機組之前具有分配的冷卻段，目的是，可使進入的鋁帶在其整個長度上可以恒定的溫度進入到串列式精乳機組中。因此，此時在串列式精乳機組中出現的溫度一時間路徑和因此熱乳鋁帶的冷卻曲線是固定的，并且不再可與進入側的冷卻的結果無關地來調整或調節。
[0009]由文獻DE20 2011 050 449 Ul已知這種類型的熱乳鋁帶乳機機組。該文獻公開了一種熱乳鋁帶乳機機組，其具有分成兩部分的串列式精乳機組，其中，在串列式精乳機組的這兩個部分之間構造有冷卻段。該冷卻段比布置在串列式精乳機組的進入區域中的冷卻段更有效，因為在通過串列式機架的一部分之后，熱乳鋁帶厚度更小，并且相比于進入溫度可能在到達冷卻段時已經出現了更低的熱乳帶材溫度。此外，利用該設備可在第一串列式精乳機架中比在具有冷卻段的乳機的進入區域中進行更大的厚度縮減，因為在更大的變形時出現的溫度提高可通過冷卻段在進入到串列式精乳機組的第二部分中之前再次降低溫度。
[0010]在該設備配置中的缺點是，由于需要很大的機架間距，一方面必需更多的結構空間，并且另一方面生產過程不穩定，這是因為帶材在穿入和抽出期間的側向偏移的風險，此夕卜，對于不需要冷卻的品種，例如軟的Alxxx或A3XXX品種，關于溫度控制的工藝控制受到嚴格限制。特別對于提到的品種有利的是，達到高于300°C的卷取溫度，以在卷材中獲得再結晶過程，并且因此在隨后的冷乳工藝中降低所需的力和功。串列式精乳機組的兩個部分的大的間距在此導致并非所期望的不容易施加影響的溫度降低。
[0011 ]但通過由現有技術已知的串列式精乳機組不可調整在串列式精乳機組中的有針對性的溫度控制，使得有針對性地影響熱乳鋁帶的在通過串列式精乳機組時出現的冷卻過程，并且由此可影響相應與溫度相關地在乳制的熱乳鋁帶中進行的再結晶過程和/或擴散過程。
【發明內容】
[0012]因此，本發明的目的是，提供一種解決方案，該解決方案能夠以改善的方式在串列式精乳機組中進行熱乳鋁帶的乳制時調整乳件中的冷卻曲線和溫度一時間路徑。
[0013]此外，還應提供這樣的解決方案，該解決方案能夠在同時緊湊的結構形式的情況下通過小的機架間距以及分開地調整乳制和卷起溫度來避免或減少材料在再處理或再加工之前的迄今必需的靜止階段、縮短加工時間并且因此提高產量。
[0014]對于開頭詳細說明的類型的熱乳鋁帶乳機機組，根據本發明，該目的由此實現，即，至少一個冷卻段布置在熱乳鋁帶乳機機組的出口區域中，并且為串列式精乳機組分配有至少一個在乳制方向上后置的剪邊機。
[0015]在改進方案中，本發明還規定，在多機架的串列式精乳機組的至少兩個乳機機架之間布置有中間機架冷卻系統。
[0016]通過本發明可以多種方式進行在串列式精乳機組中乳制的且緊接著卷取的鋁合金或由該合金構成的熱乳鋁帶的冷卻過程。這通過使用至少一個剪邊機支持。
[0017]在串列式乳機機組的出口區域中可布置有剪邊機。這是有利的，以去除由于工序出現的不均勻的熱乳帶材邊緣(其可引起撕裂)并且因此產生均勻的帶材邊緣。剪切是可調整的并且去除約2_至150mm的帶材邊緣。通過如此限定的帶材邊緣可取消預防措施，以顧及到由于乳制工序產生的在帶材邊緣處的溫度梯度。因此，在帶材邊緣的區域中的可能的不平整度可得到避免，其通常由于冷卻得以加強。此外，可通過確定地了解剪邊的帶材寬度以簡單的方式進行冷卻裝置的取決于寬度的調整。
[0018]在本發明的意義中，中間機架冷卻系統理解成布置在串列式乳機機組的兩個乳機機架之間的冷卻裝置。該中間機架冷卻系統例如可將約5001/min至150001/min的冷卻劑劑量施加到帶材上。這么大的劑量是需要的，以實現帶材中的合適的冷卻。
[0019]在本發明的意義中，冷卻段理解成布置在串列式乳機機組的最后的乳機機架和卷取裝置之間的冷卻裝置。該冷卻段可將約20001/min至500001/min的冷卻劑劑量施加到帶材上。這么大的劑量是需要的，以實現帶材中的合適的冷卻。
[0020]利用中間機架冷卻系統可有針對性地調整在變形期間的溫度和終乳溫度。利用布置在熱乳鋁帶乳機機組的出口中并且尤其布置在多機架的串列式精乳機組的出口中的冷卻段還可有針對性地調整卷取溫度。在此將終乳溫度理解成這樣的溫度，熱乳鋁帶在最后的乳制道次中以該溫度從串列式精乳機組離開，并且將卷取溫度理解成這樣的溫度，乳制的熱乳鋁帶以該溫度卷到或繞到卷料筒上。
[0021]因此，不僅可在300°C至370°C的再結晶的溫度范圍內，而且可在230°C至260°C的溫度范圍中的擴散過程的范圍內有針對性地影響冷卻過程，并且因此影響形成的組織結構。
[0022 ]因此，例如可在AA6XXX品種中在300 °C至370 °C之間的溫度范圍內的再結晶的范圍內執行熱變形，以獲得盡可能均勻的、特征在于很好的晶粒細化的組織結構，其中，同時可將卷取溫度根據材料調整到在200 °C以下，最高可至250 °C以下的范圍內的溫度，以阻止或明顯放慢擴散過程的進行，并且由此阻止在熱乳鋁帶卷取到卷料筒上時或在熱乳鋁帶在卷料筒上冷卻時由于擴散過程形成粗的析出物。精確的、取決于合金地調整卷取溫度是重要的，就此而言，將溫度調整成，在其中不再發生擴散過程或僅還極其緩慢地發生擴散過程。因此，利用本發明可在沒有損失產量的情況下以在300°C至370°C的范圍中的終乳溫度乳制多種鋁合金，并且根據合金借助于布置在熱乳鋁帶乳機機組的出口區域中的冷卻段實現在〈200 °C的范圍最高〈250 °C的范圍中的低的卷取溫度。
[0023]終乳溫度降到300°C至370°C的范圍通過中間機架冷卻系統來實現，其能夠實現有針對性地冷卻熱乳鋁帶和/或從卷材中再次引出精乳機組的串列式機架的轉變成熱的乳制功。由于中間機架冷卻系統，每個道次可在乳制方向上在串列式精乳機組的每個串列式機架之后調整期望的溫度，從而比起在現有技術中的情況，熱乳鋁帶可在更低溫度的情況下經受更多數量的道次。由此可提高配備有、尤其加裝有這種串列式精乳機組的熱乳鋁帶乳機機組的產量。
[0024]在繞在卷料筒上期間含水的材料殘留在鋁帶上導致腐蝕作用和表面變色。因為鋁帶未被酸洗，倘若沒有借助于帶材干燥來克服該過程，表面缺陷將殘留并且同樣導致質量損失或廢品。因此，在有利的設計方案中，本發明的特征在于，在乳制方向上在冷卻段之后并且在卷料筒之前布置有帶材干燥系統，其包括干燥裝置和/或冷卻介質引出裝置。因為由于通過冷卻段在其運行時調整的低的鋁帶溫度，熱乳鋁帶不再可通過其固有熱量完全干燥，所以在冷卻段之后和在卷料筒之前安裝帶材干燥系統是有利的。
[0025]在本發明的有利的改進方案中，其特征還在于，冷卻段和中間機架冷卻系統構造為層流式的帶材冷卻部或噴射冷卻部。由此可以有利的方式實現在約300°C和更低的溫度的溫度范圍內的很好的冷卻結果，在該范圍內，在更高的溫度中出現過渡沸騰，而在更低的溫度中出現起泡沸騰。該范圍的特征在于熱傳導系數的特別明顯的取決于溫度的改變，熱傳導系數的值從在約300°C時調定的值開始至約250°C溫度明顯上升，此后又明顯下降到約200°C時的范圍。
[0026]在另一設計方案中，本發明規定，熱乳鋁帶乳機機組具有控制和/或調節裝置，其使得乳機機架和冷卻段以及至少一個中間機架冷卻系統彼此獨立地被控制，并且與相應的熱乳鋁帶材料相匹配地且尤其彼此獨立地調整和調節乳制速度、中間機架冷卻系統、終乳溫度和卷取溫度。
[0027]乳制乳劑或去除礦物質的水將特別有利的冷卻效果施加給熱乳鋁帶，從而本發明還規定，冷卻段和中間機架冷卻系統加載有作為冷卻介質的乳制乳劑或去除礦物質的水。
[0028]有利地，根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組的特征也還在于，在串列式精乳機組的進入區域中布置有粗乳帶材冷卻器。由此還可已經將冷卻效果有針對性地施加給進入到串列式精乳機組中的熱乳鋁帶。
[0029]因為熱傳導系數如之前闡述的那樣在過渡沸騰和起泡沸騰的溫度范圍中明顯取決于溫度改變，適宜的是，這反映在存儲在控制和/或調節裝置中的工藝過程模型中。因此，本發明的特征還在于，在控制和/或調節裝置中存儲和形成有過程模型，其顧及到熱傳導系數在熱乳鋁帶的冷卻期間的變化并且結合到熱乳鋁帶乳機機組的控制和/或調節過程中，尤其是串列式精乳機組和粗乳帶材冷卻器和/或中間機架冷卻系統和/或冷卻段和/或帶材干燥系統的控制和/或調節過程中。
[0030]此外，為了適當地考慮到相應待乳制的熱乳鋁帶的溫度并且可與道次相關地施加影響，有利地在控制和/或調節裝置中存儲和形成過程模型，其考慮到熱乳鋁帶在在串列式精乳機組的機架中的各道次期間的相應的溫度水平對在相應的乳輥和相應的熱乳鋁帶材料之間的摩擦的反作用并且結合到熱乳鋁帶乳機機組的控制和/或調節過程中，尤其是串列式精乳機組和粗乳帶材冷卻器和/或中間機架冷卻系統和/或冷卻段和/或帶材干燥系統的控制和/或調節過程中，本發明同樣這樣設置。
[0031]由于至少一個冷卻段、中間機架冷卻系統和可能的粗乳帶材冷卻器是不同的、可彼此獨立地操控和開動的裝置，利用根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組可彼此獨立地以及與相應調整的并且同樣可與冷卻部無關地調節的乳制速度無關地在在熱乳鋁帶生產時的特別的期望的溫度一時間路徑的意義中取決于合金地有針對性地調整冷卻曲線。
[0032]可針所謂的HT品種(可通過熱處理淬火的合金)制成特別細地分布的析出物，其中，最終產品具有有利的機械特性。
[0033]同樣，在制造NHT品種(不可淬火的合金)時，最后的變形(S卩，在串列式精乳機組中的最后的道次中)的溫度范圍在產量沒有損失情況下如此降低，即，在材料中的冷成形在沒有再結晶的情況下留在卷到卷料筒上的卷材的隨后的卷起和冷卻中，由此可明顯提升這種熱乳鋁帶相對于根據現有技術制成的熱乳鋁帶的強度。利用根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組可以這種方式針對AA5XXX合金制成H2或甚至H3品種，而沒有在其他情況下必需的附加的冷乳步驟。
[0034]上述目的同樣通過一種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA6XXX系的鋁鎂硅合金構成的熱乳鋁帶的方法實現，該方法包括以下步驟:
[0035]一將由AA6XXX系的鋁鎂硅合金構成的鋁合金塊加熱到490°C至570°C的溫度，
[0036]一在熱乳鋁帶乳機機組的粗乳機組中以高于400°C的溫度范圍將鋁合金塊粗乳成具有20mm至50mm的厚度的熱乳鋁帶，
[0037]—在熱乳鋁帶乳機機組的多機架的串列式精乳機組中在開動在精乳機組的串列式機架之間的中間冷卻系統的情況下乳制熱乳鋁帶，使得在最后的兩個乳制道次期間在在300 0C和370 °C之間的溫度范圍內實現在30 %和50 %之間的變形率以及在2mm和6mm之間的期望的熱乳帶材厚度，
[0038]一為熱乳帶材剪邊，并且
[0039]一在熱乳鋁帶乳機機組的出口中借助于冷卻段將熱乳鋁帶冷卻到<250°C的卷取溫度，優選冷卻到150°C至230 V的卷取溫度，
[0040]其中，在〈60s的時間段內執行精乳工序。
[0041 ]對于其他的可鍛鋁合金(例如還選自AA2XXX或AA7XXX系)，可使用相應的具體值。
[0042]由此例如可生產鋁質乳制產品或熱乳鋁帶，其具有尤其在汽車工業中所需的材料特性，并且在熱處理之后在T4狀態中具有很大的變形能力，而沒有趨于或僅以很小的程度趨于形成羅平態(Roping，S卩，表面呈具有不同深度和長度的山脊狀突起和山谷狀凹陷的狀態，)，并且在T6狀態(其通常通過在涂漆(烤漆)之后加熱達到)中經歷進一步的強度提升。在此，名稱T4和T6涉及根據DIN EN 515的用于熱處理的代號。
[0043]通過將用于熱乳鋁帶元件的精乳的工序持續時間限制到〈60s的時間段來避免形成析出物。
[0044]上述目的例如同樣通過一種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA5XXX系(例如AA5052)的鋁鎂合金構成的熱乳鋁帶的方法實現，該方法包括步驟:
[0045]一將由AA5XXX系的鋁鎂合金構成的鋁合金塊加熱到450°C至550°C的溫度，
[0046]—在熱乳鋁帶乳機機組的粗乳機組中以高于400°C的溫度范圍將鋁合金塊粗乳成具有20mm至50mm的厚度的熱乳鋁帶，
[0047]—在熱乳鋁帶乳機機組的多機架的串列式精乳機組中在開動在精乳機組的串列式機架之間的中間冷卻系統的情況下乳制熱乳鋁帶，使得在最后的兩個乳制道次期間在在250 0C和300 °C之間的溫度范圍內實現在30 %和50 %之間的變形率以及在2mm和8mm之間的期望的熱乳帶材厚度，
[0048]一對熱乳帶材剪邊，并且
[0049]—在使用或未使用冷卻段的情況下卷取熱乳鋁帶，其中在〈60s的時間段內進行帶材元件的精乳工序。
[0050]由此可生產熱乳鋁帶，其在熱乳之后已經達到相應于H2或H3規格的強度值，而沒有執行冷乳工藝。
[0051 ]每個帶材元件少于60s的短的乳制時間能夠實現降低在乳制工序的最后的道次之間的再結晶過程。
[0052]特別適宜地可在熱乳鋁帶乳機機組中執行該方法。因此，根據本發明的方法在設計方面的特征還在于，在根據權利要求1 一 9中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組中執行該方法。
[0053]本發明能夠實現生產的熱乳鋁帶有利地應用在構件、底盤或結構件或在機動車、飛機或軌道車輛制造中使用的板材中，尤其用作機動車制造中的零件、底盤件、外板或內板，優選用作車身結構元件。
[0054]因此，最后，本發明的特征也還在于通過根據權利要求10至12中任一項所述的方法制成的熱乳鋁帶的應用，其用于生產構件、底盤或結構件或在機動車、飛機或軌道車輛制造中使用的板材，尤其用作在機動車制造中的零件、底盤件、外板或內板，優選用作車身結構元件。
【附圖說明】
[0055]下面借助附圖示例性地進一步闡述本發明。其中:
[0056]圖1以示意性的圖示示出了根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組的精乳機組區域，
[0057]圖2以示意性的圖示示出了根據圖1的精乳機組的帶材干燥系統的細節，
[0058]圖3示出了根據本發明進行了加裝的熱乳鋁帶乳機機組的精乳機組區域，
[0059]圖4以示意性的圖示相比于現有技術示出了可利用根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組實現的溫度一時間路徑(冷卻曲線)，
[0060]圖5以示意性的圖示相比于現有技術示出了可在根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組的四個支架的串列式精乳機組中實現的溫度一時間路徑(冷卻曲線)，在出口區域中沒有開動冷卻段，并且
[0061]圖6示意性地示出了過程控制部。
【具體實施方式】
[0062]圖1示出了根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組的串列式精乳機組區域，該熱乳鋁帶乳機機組具有包括四個串列式機架I的多機架的串列式精乳機組2、在串列式精乳機組2的進入區域中的粗乳帶材冷卻器3和在熱乳鋁帶乳機機組的出口區域中的分配的冷卻段4。在各串列式乳機機架I之間布置有中間機架冷卻系統5。在乳制方向上在串列式精乳機組2之后并且在冷卻段4之前布置有剪邊機6，而在乳制方向上在冷卻段4之后并且在容納乳制的熱乳鋁帶7的卷料筒8之前布置有帶材干燥系統9。在串列式精乳機組2和剪邊機6之間布置有測量儀或測量裝置10，通過其可探測帶材溫度、帶材速度、帶材表面等等。測量儀或測量裝置10與在圖6中僅僅示意性地示出的控制和/或調節裝置11處于有效連接中，通過該控制和/或調節裝置可彼此獨立地控制和調節串列式乳機機架1(尤其是乳制速度)、冷卻段4以及中間機架冷卻系統5，并且可在要求的情況下控制和調節粗乳帶材冷卻器3以及帶材干燥系統9。獨立的控制和調節各冷卻裝置例如表現在:可彼此獨立地并且與控制乳制速度無關地開動或停用由粗乳帶材冷卻器3、以及尤其中間機架冷卻系統5和冷卻段4交付到熱乳鋁帶7上的冷卻介質質量流。由此可使乳制速度、中間機架冷卻系統5、終乳溫度和卷取溫度彼此獨立地與相應待乳制的、由鋁合金構成的熱乳鋁帶材料單獨匹配地并且使它們彼此獨立地進行調整和調節。布置在卷料筒8之前的帶材干燥系統9能夠實現在通過冷卻段4之后將仍存在于熱乳鋁帶7的表面上的冷卻介質去除，并且由此預防表面缺陷。冷卻段4和中間冷卻系統5構造為層流式的帶材冷卻部或噴射冷卻部。優選的冷卻介質是(常用的)乳制乳劑或去除礦物質的水。
[0063]由圖2可得悉，帶材干燥系統9以捕集器的形式具有干燥裝置和冷卻介質引出裝置，其中，包括對吹噴射部12、對吹噴射部13、所謂的氣刀14和抽吸部15。
[0064]由圖3可得悉，存在的熱乳鋁帶乳機機組也可通過根據本發明的冷卻方案沒有問題地進行改裝，為此僅必需必要時延長出口區域，并且將目前現存的卷料筒8’移動到卷料筒8的位置，從而提供用于冷卻段4和帶材干燥系統9的位置，或除了卷料筒8 ’之外設置卷料筒8。在串列式精乳機組2的串列式機架I之間加裝中間冷卻系統5，并且在要求的情況下在進入側布置粗乳帶材冷卻器3。
[0065]由在圖4中示出的冷卻曲線或溫度一時間路徑可得悉，利用本發明可在根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組的多機架的串列式精乳機組2的區域中實現熱乳鋁帶7的明顯更快的冷卻，并且還可根據溫度有針對性地進行熱乳鋁帶7的冷卻。在根據本發明配備的串列式精乳機組2中可在一分鐘或60秒內實現冷卻，而且這可冷卻到明顯較低的溫度，而這在根據現有技術的設備中不可實現。由圖4可得悉，熱乳鋁帶7可在熱乳鋁帶乳機機組的粗乳機組中粗乳之后在開動粗乳帶材冷卻器3、中間機架冷卻系統5和冷卻段4的情況下首先明顯更快地乳制到在300°C和360°C之間的范圍內的終乳溫度上，并且然后在熱乳鋁帶7繞到卷料筒8上并且留在此處進一步冷卻之前可冷卻到在<200°C的范圍最高〈250 °C的范圍內的卷取溫度上。
[0066]在圖5中再次示出了四個機架的串列式精乳機組2中的中間冷卻系統5的效果，其中，在溫度一時間路徑上在熱乳鋁帶7繞到卷料筒8上和在卷材中進行冷卻之前取消了開動在出口區域中的冷卻段4和其作用。以實線示出了在沒有中間機架冷卻系統的情況下的冷卻曲線或溫度一時間路徑的走向，而以虛線示出了在具有開動的中間機架冷卻系統的情況下的冷卻曲線或溫度一時間路徑。由圖4和圖5可看出，可如何有針對性地控制待乳制和已乳制的熱乳鋁帶7的冷卻過程，從而可根據關于顆粒細度的期望的結果取決于合金開動各冷卻裝置3、4和5，或可未加利用地保持冷卻裝置停用。
[0067]圖6示意性地示出了控制和/或調節裝置11，利用測量儀或測量裝置10確定的測量值(其代表乳制工序的乳制結果和狀態)反饋或回饋給該控制和/或調節裝置。測量值然后還到達存儲在控制和/或調節裝置11中的工藝過程模型16中。存儲和形成在控制和/或調節裝置11中的工藝過程模型16如此建造，S卩，其考慮到在熱乳鋁帶7的冷卻期間的熱傳導系數的變化并且將其結合到控制和/或調節過程中。工藝過程模型16同樣考慮熱乳鋁帶7在在串列式精乳機組2的串列式機架I中的各道次期間的相應的溫度水平對在乳制乳劑或相應的乳輥之間的摩擦和相應的熱乳鋁帶材料的反作用，并且將其結合到控制和/或調節過程中。如由圖6可得悉的那樣，工藝過程模型16通過以下方式作用于熱乳鋁帶乳機機組的各個裝置的預先調整(設置)，并且尤其作用于具有粗乳帶材冷卻器3、中間冷卻系統5和分配的冷卻段4以及帶材干燥系統9的串列式精乳機組2的在此示出的區域，S卩，過程模型產生調節和/或控制信號，其然后借助于控制和/或調節裝置11傳輸給相應的裝置，例如串列式機架
1、粗乳帶材冷卻器3、冷卻段4、中間冷卻系統5和帶材干燥系統9。控制和/或調節裝置11的組成部分是未進一步示出的過程控制計算機，在其中存儲有工藝過程模型16，并且該過程控制計算機控制期望的溫度一時間路徑和調節裝置的設定。冷卻裝置3、4和5可如此設計，即，它們可根據乳制的熱乳鋁帶7的寬度來調整。
[0068]尤其通過根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組可關于溫度和/或在串列式機架I中設定的變形率設定和調試單獨的、特定的并且必要時取決于合金的時間路徑，以在在乳制的熱乳鋁帶的相應的鋁合金中出現的組織和因此確定的材料特性和/或強度方面獲得相應期望的結果。因此，可在根據本發明的熱乳鋁帶乳機機組處彼此獨立地執行對變形、(冷卻)時間和溫度的控制，而沒有產量損失。更確切地說，相對于根據現有技術的類似的精乳機組，甚至可實現產量提升。對于任何可使用的鋁合金可設定這樣的條件，使得在乳制產品中細微分布地存在析出物。由此可實現明顯更好的均勻延伸值。大的析出物的形成可由此防止，SP，在熱變形之后使熱乳鋁帶7快速在〈200°C的溫度范圍最高<250°C的溫度范圍中冷卻，在其中沒有發生擴散過程，或擴散過程僅明顯減慢地發生。如果再結晶在相對低的溫度下僅部分地或不再發生，并且由此由于殘留的變形能可在卷取在卷料筒8上的卷材中積聚用于再結晶的活化能量，可特別有利地使用中間機架冷卻系統5。
【主權項】
1.一種熱乳鋁帶乳機機組，該熱乳鋁帶乳機機組包括多機架的串列式精乳機組(2)、至少一個在乳制方向上后置的卷料筒(8)和分配的至少一個冷卻段(4)，其特征在于，所述至少一個冷卻段(4)布置在所述熱乳鋁帶乳機機組的出口區域中，并且為所述串列式精乳機組(2)分配有至少一個在乳制方向上后置的剪邊機(6)。2.根據權利要求1所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，在所述多機架的串列式精乳機組(2)的至少兩個乳機機架(I)之間布置有中間機架冷卻系統(5)。3.根據權利要求1或2所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，在乳制方向上在所述冷卻段(4)之后并且在所述卷料筒(8)之前布置有帶材干燥系統(9)，該帶材干燥系統具有干燥裝置和/或冷卻介質引出裝置。4.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，所述冷卻段(4)和所述中間機架冷卻系統(5)為層流式的帶材冷卻部或噴射冷卻部。5.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，所述冷卻段(4)和所述中間冷卻系統(5)加載作為冷卻介質的乳制乳劑或去除礦物質的水。6.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，所述熱乳鋁帶乳機機組具有控制和/或調節裝置(11)，該控制和/或調節裝置使所述乳機機架(I)和所述冷卻段(4)以及所述中間機架冷卻系統(5)彼此獨立地被控制，并且與相應的熱乳鋁帶材料匹配地且尤其彼此獨立地調整和調節乳制速度、中間機架冷卻系統(5)、終乳溫度和卷取溫度。7.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，在所述串列式精乳機組(2)的進入區域中布置有粗乳帶材冷卻器(3)。8.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，在所述控制和/或調節裝置(11)中存儲和形成有過程模型(16)，該過程模型考慮熱傳導系數在熱乳鋁帶(7)的冷卻期間的變化，并且將該過程模型結合到所述熱乳鋁帶乳機機組的控制和/或調節過程中，尤其是串列式精乳機組(2)和粗乳帶材冷卻器(3)和/或中間機架冷卻系統(5)和/或冷卻段(4)和/或帶材干燥系統(9)的控制和/或調節過程中。9.根據上述權利要求中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組，其特征在于，在所述控制和/或調節裝置(11)中存儲和形成有過程模型(16)，該過程模型考慮熱乳鋁帶(7)在所述串列式精乳機組(2)的機架(I)中的各道次期間的相應的溫度水平對在相應的乳輥和相應的熱乳鋁帶材料之間的摩擦的反作用，并且將該過程模型結合到所述熱乳鋁帶乳機機組的控制和/或調節過程中，尤其是串列式精乳機組(2)和粗乳帶材冷卻器(3)和/或中間機架冷卻系統(5)和/或冷卻段(4)和/或帶材干燥系統(9)的控制和/或調節過程中。10.—種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA6xxx系的鋁鎂硅合金構成的熱乳鋁帶(7)的方法，該方法包括以下步驟: 一將由AA6XXX系的鋁鎂硅合金構成的鋁合金塊加熱到490 °C至570 °C溫度上， 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的粗乳機組中以高于400°C的溫度范圍將鋁合金塊粗乳成具有20mm至50mm厚度的熱乳鋁帶， 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的多機架的串列式精乳機組(2)中在開動在精乳機組(2)的串列式機架(I)之間的中間冷卻系統(5)的情況下乳制熱乳鋁帶(7)，使得在最后的兩個乳制道次期間在300 0C和370 0C之間的溫度范圍內，變形率在30 %和50 %之間，并且期望的熱乳帶材厚度在2mm和6mm之間， 一為熱乳帶材剪邊，以及 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的出口中借助于冷卻段(4)將熱乳鋁帶冷卻到<250°C的卷取溫度上，優選冷卻到150°C至230°C的卷取溫度上， 其中，在〈60s的時間段內執行在多機架的所述串列式精乳機組(2)中的精乳工序。11.一種用于在熱乳鋁帶乳機機組中熱乳由AA5xxx系的鋁鎂合金形成的熱乳鋁帶(7)的方法，該方法包括以下步驟: 一將由AA5xxx系的鋁鎂合金構成的鋁合金塊加熱到450 °C至550 °C的溫度上， 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的粗乳機組中以高于400°C的溫度范圍將鋁合金塊粗乳成具有20mm至50mm厚度的熱乳鋁帶， 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的多機架的串列式精乳機組(2)中在開動在精乳機組(2)的串列式機架(I)之間的中間冷卻系統(5)的情況下乳制熱乳鋁帶(7)，使得在最后的兩個乳制道次期間在250 0C和300 0C之間的溫度范圍內，變形率在30 %和50 %之間，并且期望的熱乳帶材厚度在2mm和8mm之間， 一為熱乳帶材剪邊，并且 一在所述熱乳鋁帶乳機機組的出口中優選借助于冷卻段(4)將熱乳鋁帶優選冷卻到〈250°C的卷取溫度上，尤其冷卻到150°C至230°C的卷取溫度上，并且卷取熱乳鋁帶， 其中，在〈60s的時間段內執行在多機架的所述串列式精乳機組(2)中的精乳工序。12.根據權利要求10或11所述的方法，其特征在于，在根據權利要求1至9中任一項所述的熱乳鋁帶乳機機組中執行該方法。13.通過根據權利要求10至12中任一項所述方法制成的熱乳鋁帶(7)的應用，該熱乳鋁帶用于生產構件、底盤或結構件或在機動車、飛機或軌道車輛制造中使用的板材，尤其用作在機動車制造中的零件、底盤件、外板或內板，優選用作車身結構元件。
【文檔編號】B21B3/00GK105848797SQ201480071115
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年9月16日
【發明人】M·布羅伊爾
【申請人】Sms集團有限公司