世界制造商VAI铝箔轧机的穿带和卷取设计取得突破

　　基于在铝箔轧机制造方面的丰富经验，最近，世界著名的铝箔轧机制造商VAI公司开发了解决铝箔轧机穿带和卷取问题的工艺技术。最新的VAIFoil轧机设计可显著提高成品率、产量和生产效率。这种新技术不仅针对VAI制造的新轧机，而且对许多现有轧机也可采用这项最新技术进行更新改造。

　　当前，铝箔轧机向高速、宽幅、大卷重方向发展的趋势正在逐渐更新原来的轧机设计理念，特别是在轧机速度和生产效率方面。因此，对新的高性能铝箔轧机的挑战也就是解决这些问题，并提高轧机性能的极限参数。

　　VAI的VAntage工艺控制系统对箔材的板形和厚度公差设定了一个标准，这套系统的成功之处，在于它很大程度解决了产品质量因素对轧机的速度和产量的限制，而将重点转移到机械部件上，如熨平辊、带材干燥系统、箔材喂料系统。VAI在家用铝箔深加工工艺和设计技术的基础上，研制了上述关键部件的成熟设计技术，包含在从VAIFoil的技术套装软件中。

　　熨平辊随著铝箔轧制速度的提高，在铝箔卷取过程中，由于空气进入导致卷材迭缩和松卷，增加了生产损耗和下步加工的难度。为避免出现上述现象，通常的做法是限制带材的轧制速度，结果使轧机的生产能力不能充分发挥。

　　为解决这个问题，VAI分析了卷曲熨平的工艺过程，找出关键因素。VAIFoil的设计包括一套动平衡特性良好、低惯性的中空熨平辊、油气润滑辊轴承和人工控制装置。这中间就出现了三个特别需要考虑的因素：———熨平辊在卷材上的位置；———如何保持恒定的熨平压力；———熨平辊表面包覆材料。

　　关于熨平辊的位置，主要要求在卷取过程中能使辊与箔材的接触面恰好维持在箔材与卷筒的切点之后，这样才能正确保证熨平辊能有效地挤出空气。通过充分周密考虑设计带卷辊的相对位置，避免操作手接触进出口侧的危险，VAI的设计成功地满足了这一要求。

　　熨平压力的精确控制，对成品卷的质量是相当重要的。对于这一点，VAI开发了由伺服阀系统和控制演算法组成的套装软件，并将其集成了VAn－tage系统。操作侧和驱动侧两边的独立闭环控制系统和足够的气缸压力，保证恒定的熨平压力。

　　影响熨平辊性能的另一个关键因素，是熨平辊表面采用的包覆材料。对该材料要求耐轧制油的蚀性，有合适的表面硬度以避免碰伤，有一定的减震作用和吸住箔材的能力。钢辊对于厚规格的带材卷取比较有利，劣质的包覆材料可迅速压平并减小卷材上的压痕，然而，这种辊子振动程度高，噪音较大。与其相比，聚氨酯对带材有一定的吸引力，还具有一定的减震效果。从大多数的铝箔轧机应用效果来看，除了专门用于厚规模的产品生产的轧机采用钢辊比较有益之外，VAI一般推荐采用包胶辊。在大多数情况下，由于轧机设计生产的规格范围比较宽，还是应该考虑钢辊和包胶辊能互换。

　　带材干燥系统除去轧制后带材表面的残余冷却液，保证其表面清洁干燥，是衡量带材品质的一个重要指标，这对提高带材的成品率及产量都有很重要的意义。测试表明，带材在离开辊缝时表面是非常干燥的。因此，VAI＇sALUVanceStrip的带材干燥系统更注重如何防止冷却液污染后再去清除它。基于这个思路，这套ALUVance系统综合各方因素提供了一套完整的干燥系统。

　　支撑辊清辊器：可阻止轧辊入口侧冷却液随着支撑辊的方向转带到出口侧。在轧机出口和入口侧的上、下部均设置了挡板，它通过压靠在支撑辊辊面的一个“卫板”来实现。卫板安置在上、下支撑辊轴承座之间，并可通过一个转轴转动。该装置允许线外准确的调整，并可用测力仪来精确设定卫板的压紧力，以确保最优的清刷效果和较长的卫板使用寿命。清辊器还可帮助清理碎片。

　　吹扫喷嘴：设置在轧机的出口侧，正对着上工作辊和上支撑辊与工作辊的辊缝，可产生一个横向气流，有效地把轧制油吹向轧机两侧。特别选择“十字”喷嘴用于辊间区域，选择两排扁平喷嘴用于工作辊，喷嘴的喷射效果取决于正确的角度设置和气流流速，上述的这些参数都是靠经验取得。所有的喷嘴装置都固定于轴承座上，有利于离线调整，空气通过上工作辊的轴承座自动连接装置进入喷嘴。

　　轧机防溅板：防止冷却液带出的最简单装置，是获得带材表面最大程度干燥的可靠保证。出口侧防溅板用插销固定在带材的上方，易于迅速移开，在轧机维护和碎屑清理时，设置于辊颈处的挡油帘可以减少超出带材宽度之外的辊间润滑油的流出，上部清辊器上的辅助防油板保证由清辊器除去的冷却液不会在清辊器上流失。带材上部所有的防溅板都有一定角度倾斜，而且上面有一些适当的流槽，可以将冷却液聚在一起沿流槽流到轧机两侧（带材的外端）。

　　优化喷射控制：这并不是ALUVance带材干燥系统的直接组成，而是减少整个轧机带出的冷却液数量的重要因素。简而言之，冷却液用的越少，带材表面越易控制。VAI对工作辊冷却机制的分析表明，喷射区域面积的大小对冷却效果最为重要。它的作用效果高出冷却液流速的10倍。因此，VAI丰富的加工经验说明优化喷射方式，选择合适的喷嘴，可以明显降低冷却液流量，同时又不影响冷却效果和箔材的板形。

　　箔材穿带系统最大限度的增加工作时间，对达到产量目标是非常重要的。这其中有一个非常关键的因素就是如何降低穿带时间。由于带材宽度增加，穿带的难度随之增大，特别是薄规格箔材的穿带。在VAIFoil设计的技术方案中，对于厚度在0.7mm以下的所有箔材的轧制过程，VAI开发了一套箔材喂料系统，即在轧机出口侧设置浮动平台，简化和加快穿带过程。

　　在设置张紧辊的同时，箔材喂料系统在厚规格箔材（厚度＞0.1mm）穿带时采用吸盘夹送带材，而对小于0.1mm的薄规格箔材采用VAI的“BlownWing”装置送料穿带。

　　BlownWing是一个特别研制的带有气嘴的波纹板，可产生负压吸住薄规格箔带材。基于Bernoulli原理，即速度提高，压力减小。这套装置对箔材和BlownWing间距有自动调整功能。一旦起皱，箔材凭藉自身的刚度也可以在一定程度上撑开自己。当箔材端头伸出料台250mm，就能可靠地送到轧辊咬口处。

　　在准备穿带时，入口的张紧辊处于打开上极限位置，安装在张紧辊机架两侧的穿带支架排列调整好位置，穿带料架系住铝箔带材的两个边部，中间有一个支撑板在宽度方向上托住带材，该支架由一个传动链条沿着导卫方向向前引料，开卷机也同步开卷。当建立起入口张力后，穿带支架退回，张紧辊重新压下到轧制的位置。

　　这套系统已成功地应用于三辊和四辊压紧的铝箔轧机前装置中，并带有切边装置，对干、湿箔材产品的生产都相当好。