紀(jì) 冰，王祝堂，鄧 可

(1.東北輕合金有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150060； 2.中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)，北京 100814；3.中色科技股份有限公司 蘇州分公司，江蘇 蘇州 215000)

4 軋制鋁箔用的帶坯

軋制鋁箔用的帶坯按生產(chǎn)工藝有三種：鑄錠熱軋的帶坯，雙輥式連續(xù)鑄軋的帶坯，哈茲萊特連鑄連軋的帶坯。2020年全世界生產(chǎn)約8 800 kt鋁箔，其中64%即約5 600 kt是中國(guó)生產(chǎn)的，國(guó)外90%以上鋁箔是用鑄錠熱軋帶坯軋制的，而中國(guó)用這種帶坯軋制的箔材僅約占20 %,即約78 %的鋁箔是雙輥式連續(xù)鑄軋帶坯生產(chǎn)的，約2%是用哈茲萊特帶坯生產(chǎn)的。雙輥連鑄機(jī)組設(shè)備配置見圖1。

圖1 雙輥連鑄機(jī)組設(shè)備配置示意圖Fig.1 Twin-roll continuous casting unit configuration diagram

4.1 產(chǎn)品特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝變化

在三種方式生產(chǎn)的鋁箔帶坯中，鑄錠熱軋-冷軋帶坯誕生于20世紀(jì)初，至今仍是生產(chǎn)鋁箔帶坯的主導(dǎo)工藝，在當(dāng)前全世界用的鋁箔帶坯中，約占總量的76%，在中國(guó)2020年用的帶坯中約占20%。連續(xù)鑄軋-冷軋帶坯于20世紀(jì)60年代中期首先在美國(guó)雷諾茲金屬公司(Reynolds Metal)的溫泉城(Hot Springs)鋁業(yè)公司應(yīng)用，中國(guó)于1983年華北鋁業(yè)公司率先采用此種帶坯軋制鋁箔。哈茲萊特連鑄連軋工藝于1947年面世。

連鑄連軋-冷軋帶坯的生產(chǎn)工藝及品質(zhì)與鑄錠熱軋帶坯的相同，當(dāng)然，鑄坯生產(chǎn)是不一樣的。不管帶坯是用什么工藝生產(chǎn)的，其冷軋工藝均相同。

鑄錠熱軋-冷軋帶坯宜用單機(jī)架雙卷取熱軋機(jī)生產(chǎn)或(1+x)機(jī)列生產(chǎn)，當(dāng)然，(1+x)式熱連軋機(jī)生產(chǎn)具有最佳的品質(zhì)。有些鋁箔生產(chǎn)不能用連續(xù)鑄軋-冷軋帶坯，如高壓電子陽極箔、易燃液體防爆箔、航空航天器及軍工產(chǎn)品鋁合金箔、鋰離子電池箔等宜用鑄錠熱軋-冷軋帶坯。凡是可鑄錠熱軋-冷軋帶坯生產(chǎn)的鋁箔均可用哈茲萊特連鑄連軋-冷軋帶坯生產(chǎn)。三種帶坯生產(chǎn)特性比較見表8。

表8 三種帶坯工藝特性Table 8 Three kinds of stocks process characteristics

4.2 鑄錠熱軋工藝與哈茲萊特法的差異

1)乍看起來，這兩種工藝的差異僅在錠坯不同，傳統(tǒng)熱軋法用的是厚300 mm～600 mm的扁錠，而哈茲萊特法用的是19 mm厚的帶坯，但它們的主要不同處：凝固速度不同(前者水冷速度為1 ℃/s，后者的水冷速度為50 ℃/s～70 ℃/s)；前者需要均勻化熱處理，后者不需要。由于這兩個(gè)差別的存在，導(dǎo)致二者在下游加工工藝和晶體組織方面也存在差別。哈茲萊特法凝固速度快于直冷鑄造工藝，其枝晶胞較細(xì)，晶粒度較小，金屬間化合物的顆粒較小，且形貌和成分不同于鑄錠的。另外，在固溶體中保留的合金化元素也比鑄錠中的多。

2)哈茲萊特法鑄軋帶材采用在線軋機(jī)連軋，大多情況下，這是一種溫軋，即在軋制完成后，材料沒有完成再結(jié)晶。這種連軋的終軋溫度在很大程度上取決于連鑄速度、連軋機(jī)結(jié)構(gòu)、軋制的冷卻技術(shù)等?？偟膩碚f，若連鑄機(jī)后布置2～3機(jī)架，其終軋溫度一般不高于315 ℃，不足以觸發(fā)合金的再結(jié)晶過程。連鑄的3×××系鋁合金的固溶體中保留更多的錳元素，降低了軋制時(shí)合金的回復(fù)動(dòng)力，而這種回復(fù)動(dòng)力正是再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力。哈茲萊特工藝3×××系鋁合金鑄坯的固溶體中，投入的錳元素可保留85%～90%，而直冷工藝的只有75%。

熱軋工藝的鑄錠固溶體中也含有錳元素，在熱軋之前，扁錠一般要進(jìn)行均勻化處理，溫度為510 ℃～600 ℃，保溫可達(dá)24 h或更長(zhǎng)。在均勻化后，生成了含錳豐富的沉積物。扁錠的高溫均勻化，由于粗大顆粒彌散物的沉淀，從而減少了固溶體中的錳和其他合金元素的含量。這種粗大彌散物的存在有利于合金的再結(jié)晶過程。

3)哈茲萊特帶坯熱軋前沒有經(jīng)過熱處理，其熱軋坯的固溶體中保有大部分合金元素錳。鑄錠法和哈茲萊特法兩種工藝的熱軋坯的電阻率也大不相同，因電阻率與固溶體中錳的含量成正比。錳含量越大，電阻率越高。同時(shí)，兩種工藝的熱軋帶對(duì)于再結(jié)晶處理的響應(yīng)也大不相同。鑄錠熱軋帶在343 ℃下保溫30 min就夠了，而哈茲萊特帶則需要在538 ℃下保溫2 h才能完成再結(jié)晶。這種對(duì)于熱處理的不同響應(yīng)也與兩種鑄坯中錳含量差異有關(guān)。哈茲萊特帶坯中有更高的錳含量，在退火過程中滯緩了再結(jié)晶。

哈茲萊特法生產(chǎn)的3×××系鋁合金鋁板帶，必須采用高溫長(zhǎng)時(shí)間熱處理，方能獲得彎曲、深拉所需要的最佳成形性能。在這次退火后，中間退火和最終退火獲得再結(jié)晶就容易多了，因?yàn)殄i已從固溶體中析出來了。中間退火既可以是批量式的，也可以是連續(xù)式的。要特別小心別讓板帶在爐中變色或產(chǎn)生斑紋。不少廠家常常會(huì)碰到這個(gè)問題，這是氧化造成的，特別是在高溫?zé)崽幚項(xiàng)l件下，更容易變色或產(chǎn)生斑紋。含有錳的合金在熱處理時(shí)容易變色或產(chǎn)生斑紋，因?yàn)殄i對(duì)于氧的親和力大。為了防止氧化，要用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，同時(shí)爐的密封性要好，防止氧氣滲透進(jìn)去。

5×××系鋁合金(如5052鋁合金)不含合金元素錳，兩種工藝的退火條件大致相同。鑄錠軋制的5052鋁合金的退火溫度是343 ℃，保溫2 h，而哈茲萊特工藝的是400 ℃，保溫2 h。

4)軋制工藝的差異。加工硬化是非熱處理強(qiáng)化合金的主要強(qiáng)化方法。用哈茲萊特工藝生產(chǎn)板帶時(shí)，材料的強(qiáng)化靠的是熱軋和冷軋，后者更為有效一些。冷軋時(shí)，細(xì)小的顆粒分布得更加均勻一些。帶材中組分的均勻性與冷軋的道次壓下量成正比。道次壓下量越大，均勻性越好。在冷變形中，固溶體中強(qiáng)化元素起著強(qiáng)化作用，并不是所有的溶質(zhì)成分都有效地起強(qiáng)化作用。但是，溶質(zhì)含量高通常能起著強(qiáng)化作用，因?yàn)椴牧现械奈诲e(cuò)量增加了。

如果冷軋前的熱軋帶未經(jīng)過均勻化處理，冷軋道次之間的中間退火便是整個(gè)軋制過程中第一次高溫中間退火，它促使含錳的彌散物從固溶體中沉積出來。這種細(xì)密的彌散物沉積后阻撓再結(jié)晶進(jìn)行。由于沉積物密度較大，再結(jié)晶所需的成核中心孕育的時(shí)間較長(zhǎng)，數(shù)量就減少。為了激勵(lì)成核中心的形成，就必須采用長(zhǎng)時(shí)間高溫退火。鑒于如上所述，哈茲萊特工藝板帶需要高溫退火，方能取得與直冷工藝相同的性能。

5)合金成分差異。合金成分差異是一個(gè)重要問題。由于凝固速度高這一特性，哈茲萊特工藝的某些合金的化學(xué)成分可以不同于鑄錠熱軋的，從而使該工藝生產(chǎn)的材料具有更優(yōu)的性能，而且更加經(jīng)濟(jì)。例如在生產(chǎn)3004鋁合金板帶時(shí)，錳和鎂的含量可以取其低限，仍然能夠具有鑄錠工藝所生產(chǎn)的材料的性能。哈茲萊特工藝的凝固速度可以靈活地加以調(diào)節(jié)，其方法是采用具有不同表面涂層的鑄造鋼帶、不同的鑄造模腔覆蓋氣體。

中國(guó)已經(jīng)投產(chǎn)的哈茲萊特生產(chǎn)線有兩條，還簽署了引進(jìn)兩條生產(chǎn)線的協(xié)議。該法雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但也有一些不足之處，如可生產(chǎn)的鋁合金種類有限、批量應(yīng)大、投資也大，再引進(jìn)時(shí)宜慎重，應(yīng)深入討論，全面權(quán)衡。

4.3 雙輥式鑄軋帶坯

中國(guó)不但是一個(gè)雙輥式鑄軋鋁箔帶坯生產(chǎn)大國(guó)，也是一個(gè)強(qiáng)國(guó)，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，鑄軋機(jī)制造水平也居世界前列，已出口到俄羅斯、印度、越南等國(guó)。雙輥式連續(xù)鑄軋帶坯可簡(jiǎn)稱鑄軋帶坯，是生產(chǎn)1×××系、3×××系、8×××系鋁合金箔的主要原料，目前80%以上的鋁箔是以它為坯料軋制的，也有約15%的冷軋薄板是以它為原料生產(chǎn)的。此工藝可生產(chǎn)寬2 150 mm或更寬的帶坯，是一種能耗低、溫室氣體排放少的綠色低成本工藝，其發(fā)展已有175年的歷史，早在1846年，美國(guó)人貝西默(Bessemer)就提出，從兩根旋轉(zhuǎn)的軋輥上方澆注鋁液，通過內(nèi)部有循環(huán)水冷卻的一對(duì)鑄軋輥輥縫。結(jié)晶凝固與稍有變形后從下方引出帶坯，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和工藝技術(shù)條件而未獲成功。直到1956年，美國(guó)的亨特·道格拉斯(Hunter-Douglas)兩個(gè)企業(yè)聯(lián)合，對(duì)貝西默的設(shè)想做了改進(jìn)，成功地研制出亨特式雙輥鑄軋機(jī)。

4.3.1 自主研制雙輥式連續(xù)鑄軋技術(shù)與鑄軋機(jī)

中國(guó)從20世紀(jì)70年代中期在東北輕合金有限責(zé)任公司與華北鋁業(yè)有限公司開始自力更生研制雙輥式連續(xù)鑄軋技術(shù)與鑄軋機(jī)，制造了一臺(tái)600 mm鑄軋機(jī)。1981年2月所生產(chǎn)的帶坯送往日本昭和鋁業(yè)公司小山鋁箔廠試軋鋁箔，結(jié)果：軋制0.007 mm厚、260 mm寬箔材的平均成品率為75.8%，其品質(zhì)接近日本的。此后中國(guó)依靠研發(fā)、引進(jìn)鑄軋機(jī)與組建中外合資企業(yè)相結(jié)合的思路發(fā)展鑄軋技術(shù)與雙輥式鑄軋機(jī)，從2000年起中國(guó)再也沒有引進(jìn)這類鑄軋機(jī)了，還有少量出口，并逐漸成為世界鑄軋機(jī)王國(guó)。不過，還應(yīng)指出的是，在研發(fā)能力與技術(shù)方面，與諾貝麗斯-普基鋁業(yè)工程公司(Novelis PAE)的JUMBO 3C?與3CM?鑄軋機(jī)相比還有一些差距。

1984年7月16日中國(guó)華北鋁業(yè)公司與日本神戶鋼鐵公司組建合資企業(yè)“中日涿神有色金屬業(yè)加工專用設(shè)備有限公司”在人民大會(huì)堂舉行簽字儀式，這是中國(guó)有色金屬工業(yè)系統(tǒng)首家中外合資企業(yè)。該公司主要經(jīng)營(yíng)雙輥式鑄軋機(jī)、冷軋機(jī)、箔軋機(jī)、擠壓機(jī)，以及精整設(shè)備等。

中國(guó)雙輥式鋁帶坯連續(xù)鑄軋機(jī)按生產(chǎn)帶坯的企業(yè)類型可分為三種：分布于平軋鋁產(chǎn)品企業(yè)的，分布于原鋁廠的，獨(dú)立生產(chǎn)企業(yè)的。在2017年保有的850臺(tái)鑄軋機(jī)中，平軋鋁產(chǎn)品企業(yè)擁有544臺(tái)，占總臺(tái)數(shù)的64%；原鋁廠擁有268臺(tái)，占總臺(tái)數(shù)的31.5%；獨(dú)立生產(chǎn)企業(yè)擁有38臺(tái)，占總數(shù)的4.5%。

所謂獨(dú)立生產(chǎn)企業(yè)是指既不提取原鋁又不生產(chǎn)平軋鋁產(chǎn)品的企業(yè)，大多靠近原鋁廠，利用它們的原鋁經(jīng)成分調(diào)整與凈化、細(xì)化處理后鑄軋帶坯；也有用重熔錠熔煉鋁合金鑄軋帶坯的。用原鋁鑄軋帶坯是一條節(jié)能環(huán)保的綠色平軋鋁產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，帶坯生產(chǎn)能力已占冷軋用帶坯產(chǎn)能的60%左右，是中國(guó)鋁加工業(yè)特點(diǎn)之一。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，冷軋用鋁帶坯的90%以上是熱軋的。但是，并不是所有的變形鋁合金的冷軋用的帶坯都可以鑄軋的，只有1×××系、部分8×××系、個(gè)別3×××系和個(gè)別5×××系鋁合金可以生產(chǎn)鑄軋帶坯，不過它們的產(chǎn)量占冷軋用帶坯總量的70%以上。

鑄軋機(jī)的大小可按鑄軋輥直徑或輥面寬度劃分，20世紀(jì)80-90年代中國(guó)制造的鑄軋機(jī)輥面寬度多為1 300 mm～1 660 mm，而21世紀(jì)以來，中國(guó)制造的則以輥面寬度B≥1 800 mm的居多。2017年中國(guó)擁有的850臺(tái)鑄軋機(jī)中，輥面寬度B<1 450 mm的約占15%，128臺(tái)；輥面寬度B≥1 450 mm～≤1 680 mm約占65%，553臺(tái)；B≥1 700 mm～2 300 mm的約占20%，169臺(tái)。

中國(guó)生產(chǎn)的最大鑄軋機(jī)是Φ980 mm×2 300 mm，傾斜式，是2007年上海天重重型機(jī)器設(shè)備有限公司為河南淅川鋁業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)制造的。早在1969年渤海鋁業(yè)有限公司就自行設(shè)計(jì)制造過3臺(tái)傾斜式Φ960 mm×2 300 mm雙輥式鑄軋機(jī)，可鑄軋1×××系、部分8×××系、3003、3012、5052等鋁合金帶坯，其簡(jiǎn)明技術(shù)參數(shù)：帶坯厚度5 mm～10 mm；帶坯名義厚度6 mm；帶坯最大厚度，1×××系鋁合金的2 100 mm，3003鋁合金的1 650 mm；帶卷內(nèi)徑610 mm；帶卷最大外徑2 000 mm；帶卷最大質(zhì)量15 t；規(guī)格Φ980 mm×2 300 mm；最大預(yù)載力26 000 kN；最大軋制力矩110 t·m×2；牌坊立柱截面積40×50 cm2；最大設(shè)計(jì)鑄軋速度2 m/min；實(shí)際生產(chǎn)鑄軋速度0.8 m/min～1.2 m/min。

該鑄軋機(jī)生產(chǎn)的帶坯品質(zhì)可達(dá)到：輥周長(zhǎng)范圍內(nèi)帶坯縱向厚度偏差不大于公稱帶厚的±1%；橫向厚差不大于帶坯公稱厚度的±0.5%；側(cè)彎度不大于2 mm/m；帶卷塔形不大于±5 mm，但前5圈的除外。

4.3.2 雙輥式鑄軋機(jī)的出口

云南新美鋁鋁箔有限公司(現(xiàn)名浩鑫鋁業(yè)有限公司，外資已退出)1999年引進(jìn)的Φ940 mm×1 700 mm鑄軋機(jī)是中國(guó)引進(jìn)的最后一臺(tái)，自此以后中國(guó)自行設(shè)計(jì)與制造的鑄軋機(jī)可完全滿足國(guó)內(nèi)高速發(fā)展的需求。2001年洛陽有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院向越南海防鋁制品廠出口1臺(tái)Φ680 mm ×1 000 mm鑄軋機(jī)，是中國(guó)鑄軋機(jī)首次走出國(guó)門。

2007年上海捷如重型機(jī)電有限公司向俄羅斯莫斯科多漢(Dorhan)公司出口2臺(tái)Φ600 mm×900 mm鑄軋機(jī)，同年7月又向印度出口1臺(tái)Φ680 mm×1 400 mm的。2007年上海天重重型機(jī)器設(shè)備有限公司向印度新德里百諾肯(Benorkem)鋁業(yè)公司出口Φ690 mm×1 450 mm及Φ820 mm×1 700 mm的鑄軋機(jī)各1臺(tái)。

4.3.3 引進(jìn)的雙輥式帶坯鑄軋機(jī)

自1987年華北鋁業(yè)公司與撫順鋁廠各引進(jìn)1臺(tái)3C鑄軋機(jī)開始到1999年云南新美鋁鋁箔有限公司引進(jìn)1臺(tái)Φ940 mm×1 700 mm亨特鑄軋機(jī)為止，中國(guó)共引進(jìn)鑄軋機(jī)12臺(tái)，其基本技術(shù)參數(shù)見表9。

表9 引進(jìn)的雙輥式帶坯鑄軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)Table 9 Technical parameters of the imported twin-roll foil-stock casting machine

4.3.4 各種雙輥式鑄軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)

各種雙輥式鑄軋機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表10。

表10 雙輥式帶坯連續(xù)鑄軋機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 10 Technical parameters of various kinds of twin-roll foil-stock continuous casting machine

4.3.5 生產(chǎn)能力n≥100 kt/a鑄軋帶坯企業(yè)

經(jīng)過近40 a的建設(shè)，中國(guó)已形成一批大型鑄軋帶坯生產(chǎn)企業(yè)，這里所說的大型企業(yè)是指鑄軋帶卷生產(chǎn)能力n≥100 kt/a的企業(yè)，也就是說擁有鑄軋生產(chǎn)線多于10條的企業(yè)。在匡算生產(chǎn)能力時(shí)可按生產(chǎn)線的平均產(chǎn)量10 kt /(條·年)計(jì)算。2020年中國(guó)生產(chǎn)鑄軋帶坯的企業(yè)約有210家，平均每個(gè)企業(yè)有4臺(tái)鑄軋機(jī)，生產(chǎn)能力40 kt/a，其中大型企業(yè)12家，見表11。

表11 中國(guó)生產(chǎn)能力n≥100 kt/a的鑄軋企業(yè)Table 11 Casting and rolling enterprises with production capability n≥100 kt/a in China

在這些大型鋁帶坯生產(chǎn)企業(yè)中，一類是生產(chǎn)的帶坯供本廠與本系統(tǒng)冷軋用，如鼎勝鋁業(yè)有限公司、永順鋁業(yè)有限公司、華北鋁業(yè)有限公司、淅川鋁業(yè)有限公司、鑫泰鋁業(yè)有限公司、德諾鋁業(yè)科技有限公司、神火鋁業(yè)有限公司、民泰鋁業(yè)有限公司、晟通鋁業(yè)科技有限公司等；另一類企業(yè)生產(chǎn)的帶坯除供本廠冷軋帶材外，還對(duì)外銷售一部分或大部分帶卷，如酒鋼天成彩鋁有限公司、山東創(chuàng)新集團(tuán)等。

山東創(chuàng)新科技股份有限公司是一家民營(yíng)企業(yè)，是崔立新先生創(chuàng)辦的，位于山東省淄博市，其板材有限公司2020年在產(chǎn)的雙輥式鑄軋機(jī)有45臺(tái)，它們都是上海天重重型機(jī)器有限公司設(shè)計(jì)制造的，Φ1 003 mm×1 900 mm的12臺(tái)，2017年4月交貨；Φ720 mm×1 450 mm的10臺(tái)，2017年12月交貨；Φ1 003 mm×1 900 mm的10臺(tái)，2018年1月交貨。

4.4 鑄錠-冷軋帶坯

在鑄錠冶金品質(zhì)相同的情況下，用不同類型熱軋機(jī)列所生產(chǎn)的鋁箔坯料的品質(zhì)也有所不同。典型的熱軋機(jī)列示意圖如表12所示。

表12 典型熱軋機(jī)列Table 12 Typical hot rolling lines

4.4.1 不同類型熱軋機(jī)列的產(chǎn)品品質(zhì)

由于初始型單機(jī)架熱軋機(jī)和改進(jìn)型單機(jī)架熱軋機(jī)本身結(jié)構(gòu)上的缺陷，成品的表面品質(zhì)和加工品質(zhì)都難以保證，所以這兩種軋機(jī)在新建項(xiàng)目中很少采用。其他熱軋機(jī)列成品在厚差(縱向、橫向)、中凸度(板形)、板帶力學(xué)性能的均勻性、表面品質(zhì)幾項(xiàng)重要的熱軋品質(zhì)指標(biāo)的定性比較見表13。

表13 不同類型熱軋機(jī)生產(chǎn)的熱軋帶材品質(zhì)指標(biāo)定性比較Table 13 Hot-rolled strips quality index qualitative comparison produced on different hot rolling mills

各項(xiàng)參數(shù)對(duì)帶材品質(zhì)的影響如下：

1)壓下量。連軋機(jī)的基本方程計(jì)算表明，給定壓下量變化對(duì)成品帶材厚度差的影響在第一個(gè)機(jī)架最明顯，在第二個(gè)機(jī)架稍有些影響，而在第三個(gè)、第四個(gè)機(jī)架完全沒有影響。給定軋輥轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)成品帶材厚差的影響在第一個(gè)、第五個(gè)機(jī)架最明顯，在第二個(gè)機(jī)架稍有影響，而在第三個(gè)、第四個(gè)機(jī)架完全沒有影響。所以，在具有相同控制功能的AGC條件下，可以認(rèn)為，表13中三種典型熱軋工藝的產(chǎn)品厚差基本上同在一水平上。

2)中凸度。熱軋鋁帶的中凸度控制在熱粗軋階段已基本上定型，在精軋階段精調(diào)。在連軋機(jī)上，每一個(gè)機(jī)架上的輥型都是不同的，可以得到最好的調(diào)節(jié)，而(1+1)式最后的三個(gè)道次使用的是同一輥型，熱軋雙卷取也是如此，每一個(gè)道次輥型都得調(diào)節(jié)，使板形處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3)力學(xué)性能。帶材力學(xué)性能的均勻性直接影響特薄鋁箔軋制的穩(wěn)定性，帶材力學(xué)性能不均勻，在鋁箔雙合軋制中極易斷帶。所以，對(duì)高檔鋁箔坯料，不僅強(qiáng)度變化應(yīng)小于平均值的±5%，而且還要求強(qiáng)度每米變化率要小于或等于±0.3%(參見圖2)。

圖2 帶材強(qiáng)度變化示意圖Fig.2 Strip strength variation diagram

在1 000 m處的強(qiáng)度為100 N/mm2；在1 001 m處的強(qiáng)度應(yīng)為100.3 N/mm2～99.7 N/mm2。

強(qiáng)度變化控制在±5%以內(nèi)并不太困難，但是要把強(qiáng)度每米變化率控制在小于或等于±0.3%并不容易。

4)終軋溫度。為了控制帶材力學(xué)性能的均勻性，首先應(yīng)控制終軋溫度的均勻性(當(dāng)然還和成分的均勻性以及退火制度有關(guān))。在熱連軋機(jī)列上可以通過控制軋制速度來控制終軋溫度。隨機(jī)抽查結(jié)果表明，在沒有溫度自動(dòng)控制的條件下，在(1+3)式熱軋機(jī)列測(cè)得的鋁卷溫度差為±10 ℃。增加了ATC(溫度自動(dòng)控制系統(tǒng))后鋁卷溫度差可控制在10 ℃以內(nèi)。在熱軋雙卷取機(jī)列上，軋件的溫度是靠計(jì)算機(jī)軟件控制的，第一卷的溫度差要靠第二卷的自學(xué)習(xí)過程來修正。另外，軋輥直徑既要考慮粗軋壓下量的需要，又要考慮精軋出口厚度的需要，粗軋機(jī)的軋輥直徑不得不減小，致使軋制道次增加，也很難保證終軋溫度的一致性。1996年，東北輕合金加工廠在非洲某鋁廠考察時(shí)，該鋁廠特意用兩塊鋁錠作了表演，在熱軋雙卷取機(jī)列上，半徑方向卷材實(shí)測(cè)的溫度差為23 ℃。在國(guó)內(nèi)的熱軋雙卷取機(jī)列上取得的數(shù)據(jù)為±30 ℃。在國(guó)內(nèi)(1+1)式熱軋機(jī)列上取得的數(shù)據(jù)也是±30 ℃。

5)表面品質(zhì)。為取得良好的熱軋表面品質(zhì)，粗軋和精軋必須使用兩種性能的乳液，而且，精軋三個(gè)道次的軋輥表面粗糙度也應(yīng)不一樣，這是熱軋雙卷取機(jī)列和(1+1)式熱軋機(jī)列無法實(shí)現(xiàn)的。典型的有代表性的表面缺陷是表面粘鋁。在熱軋雙卷取和(1+1)式機(jī)列上，最后幾個(gè)道次，在較高的溫度下反復(fù)卷取，表面粘鋁量明顯多。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，有一種看法認(rèn)為，對(duì)于熱軋雙卷取和(1+1)式機(jī)列，除了不能用于生產(chǎn)高級(jí)罐料之外，生產(chǎn)高級(jí)鋁箔坯料和高級(jí)PS版坯料是沒有問題的，以至于在國(guó)內(nèi)形成了一個(gè)大上熱軋雙卷取的熱潮。國(guó)內(nèi)的實(shí)踐已經(jīng)證明，這一期望沒能成為現(xiàn)實(shí)。國(guó)內(nèi)已經(jīng)投入生產(chǎn)運(yùn)行的熱軋雙卷取機(jī)列沒有一條可以穩(wěn)定、連續(xù)大批量地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高精鋁帶產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)最大的熱軋雙卷取機(jī)列已經(jīng)被(1+3)式取代。至于熱軋(1+1)式機(jī)列，國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，在1985年經(jīng)日本IHI改造過的西南鋁業(yè)集團(tuán)公司(1+1)式機(jī)列歷經(jīng)了20多年的實(shí)踐，已經(jīng)作出了回答。如果仍然希望用(1+1)式熱軋機(jī)來生產(chǎn)高精鋁帶，除了在設(shè)備硬件上要有更現(xiàn)代化的裝備，還要掌握成熟可靠的生產(chǎn)工藝技術(shù)。當(dāng)然，這不等于說由(1+4)式機(jī)列所軋出來的產(chǎn)品就一定是品質(zhì)高檔的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)2011年運(yùn)行的(1+4)式熱軋生產(chǎn)線已經(jīng)有三條，所生產(chǎn)的鋁箔坯料不全都是“高檔”的。

6)坯料性能與熱軋溫度的關(guān)系。不同熱軋溫度生產(chǎn)的鋁箔坯料在鋁箔軋制時(shí)的表現(xiàn)也不一樣。熱軋溫度高生產(chǎn)的坯料在鋁箔軋制時(shí)冷作硬化的傾向越明顯(圖3)。

圖3 用熱軋溫度不同的坯料冷軋鋁箔時(shí)的冷作硬化特性Fig.3 Cold hardening characteristics as aluminum foils cold-rolled with stocks hot-rolled under different temperatures

因此坯料的熱軋溫度不同，鋁箔軋制時(shí)的速度效應(yīng)也不同。這意味著，鋁箔軋制速度不同，對(duì)坯料熱軋時(shí)的軋制溫度要求也不同，反之亦然。

同樣，帶坯熱軋溫度不同，鋁箔退火的軟化特性也不一樣(如圖4)。

圖4 熱軋溫度不同對(duì)鋁箔退火軟化特性的影響Fig.4 Effect of different hot rolling temperatures onannealing softening characteristics of aluminum foils

空調(diào)器散熱片常用H22、H24狀態(tài)材料，其軟化曲線在這一區(qū)間隨溫度的變化較大，其性能更難于控制。若印刷、著色材料易于軟化，則在印刷、著色后的干燥工序會(huì)變軟。

7)熱軋帶材溫度的均勻性。如前所述，在連軋機(jī)列上，從熱粗軋出來的中間毛坯在進(jìn)入連軋的第一機(jī)架開始溫度分布就是不均勻的(圖5)，如果沒有溫度自動(dòng)化控制，這樣大的溫差必然會(huì)給后續(xù)工序的厚差、性能的均勻性造成不良影響。

圖5 (1+4)式熱連軋帶材的溫度分布Fig.5 Temperature distribution of (1+4) continuous hot rolling strips

8)軟鋁合金熱軋前組織均勻化的必要性。硬鋁合金為取得均勻的組織和優(yōu)異的性能，在熱加工前要進(jìn)行組織均勻化處理是大家所熟知的。那么，軟鋁合金熱軋前組織均勻化處理有必要嗎?

對(duì)純鋁而言，在結(jié)晶時(shí)生成的硅質(zhì)點(diǎn)、化合物FeAl3及兩個(gè)三元化合物α(Al12Fe3Si)和β(Al8Fe2Si)都是既脆又硬的片狀或針狀化合物。如果不進(jìn)行組織均勻化處理，在隨后的熱加工和冷加工過程中這些硬脆的化合物只能被破碎與細(xì)化，而無法改變其硬脆的特性。對(duì)于比較厚的箔材，其影響不很明顯；當(dāng)鋁箔的厚度幾乎與破碎的粒子的尺寸一樣大時(shí)，例如對(duì)厚度為6 μm的鋁箔，這些硬脆的化合物就會(huì)成為形成針孔的主要原因。對(duì)軟鋁合金熱軋前組織均勻化的目的就是既要改變這些硬脆的化合物的形態(tài)又要改變其特性。

對(duì)于3003鋁合金，熱軋前的均勻化處理可顯著細(xì)化箔材的晶粒。

9)熱軋鋁箔坯料的表面品質(zhì)對(duì)鋁箔的品質(zhì)也是不可忽視的重要影響，但又是很難檢測(cè)的。熱軋和冷軋后，僅僅檢查頭部幾圈是很不夠的。在最現(xiàn)代化的熱軋和冷軋機(jī)列裝有計(jì)算機(jī)控制的在線連續(xù)檢測(cè)裝置，能夠提供可靠的整卷帶表面品質(zhì)情況。在沒有在線連續(xù)檢測(cè)裝置時(shí)，可在熱軋機(jī)列尾部設(shè)置陽極氧化著色間及時(shí)對(duì)表面品質(zhì)進(jìn)行抽樣檢查。

10)提高熱軋帶材表面品質(zhì)，將表面缺陷控制在產(chǎn)生的初級(jí)階段，在熱軋機(jī)列上安裝在線連續(xù)表面檢測(cè)裝置正在悄然興起，通過在線連續(xù)表面檢測(cè)取得的缺陷頻率分布圖可以發(fā)現(xiàn)上下表面缺陷的種類、位置和嚴(yán)重程度，從而查找出原因并及時(shí)消除，可避免熱軋后的開卷檢查，防止大量有缺陷的產(chǎn)品流入下道工序。

11)來自熱軋坯料的鋁箔針孔，有很大一部分(約70%)是來自熔鑄過程。按照罐料要求，以“N20”標(biāo)準(zhǔn)控制非金屬夾雜，對(duì)特薄鋁箔來說是完全不夠的。

5 2018年中國(guó)鋁箔工業(yè)十強(qiáng)

為了促進(jìn)中國(guó)鋁箔工業(yè)的發(fā)展與奮發(fā)圖強(qiáng)，中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)于2018年進(jìn)行了企業(yè)評(píng)優(yōu)活動(dòng)，通過自報(bào)材料、對(duì)材料審核與專家會(huì)議評(píng)審、打分等方式，評(píng)選出了12家優(yōu)秀企業(yè)(十強(qiáng))，其中第4、第6名各有2個(gè)企業(yè)。他們的名次如下：

第一名 鎮(zhèn)江鼎勝鋁業(yè)股份有限公司

第二名 廈門鋁箔有限公司

第三名 江蘇常鋁鋁業(yè)股份有限公司

第四名 廣東乳源東陽光優(yōu)艾西杰鋁業(yè)有限公司，山東南山東海鋁箔有限公司

第五名 河南民泰鋁業(yè)股份有限公司

第六名 新疆眾和鋁業(yè)有限公司，昆山鋁業(yè)有限公司

第七名 華北鋁業(yè)有限公司

第八名 河南龍鼎鋁業(yè)有限公司

第九名 上海華豐鋁業(yè)有限公司

第十名 遠(yuǎn)博實(shí)業(yè)有限公司

6 2016年中國(guó)鋁箔創(chuàng)新獎(jiǎng)

中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)于2016年進(jìn)行了一次中國(guó)鋁箔創(chuàng)新獎(jiǎng)評(píng)選活動(dòng)，目的是收集和評(píng)選鋁箔企業(yè)新近開發(fā)并商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品和最佳解決方案，并作廣泛性的公益?zhèn)鞑ズ屯茝V，增加公益認(rèn)知，鼓勵(lì)和倡導(dǎo)鋁箔上下游企業(yè)的緊密合作，展現(xiàn)鋁箔的優(yōu)秀特性和特殊作用，促進(jìn)和擴(kuò)大鋁箔應(yīng)用，在為消費(fèi)者帶來便利的同時(shí)，也推動(dòng)鋁箔產(chǎn)品對(duì)社會(huì)綠色消費(fèi)和可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

2016年中國(guó)鋁箔創(chuàng)新獎(jiǎng)設(shè)置了5個(gè)能展現(xiàn)鋁箔作用和企業(yè)創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)，還設(shè)有特別應(yīng)用獎(jiǎng)，加工協(xié)會(huì)按規(guī)定組成了專家評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)，評(píng)委包括國(guó)內(nèi)鋁箔生產(chǎn)、包裝、工業(yè)制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等方面的專家，他們根據(jù)評(píng)選規(guī)則和評(píng)分條例對(duì)報(bào)獎(jiǎng)產(chǎn)品逐一評(píng)定，最終確定6類獲獎(jiǎng)產(chǎn)品中的16個(gè)得主。

1)市場(chǎng)與設(shè)計(jì)獎(jiǎng)(Marketing Design)

獲獎(jiǎng)的3個(gè)：寧波時(shí)代鋁箔科技有限公司的“G20峰會(huì)專用環(huán)保熱封鋁箔餐盒”，湖南新向維包裝有限公司的“個(gè)性化數(shù)碼鋁箔包裝袋”，青島維勒日用品有限公司的“萬能食品烹飪鋁箔”。

2)便利消費(fèi)獎(jiǎng)(Consumer Convenience)

榮獲此獎(jiǎng)項(xiàng)的有3個(gè)：杭州群樂包裝有限公司的“鋁箔易撕封TM“復(fù)合罐”，上海愛邦新型包裝材料有限公司的“四格鋁箔中餐盒”，嘉興金信鋁容器有限公司的“無皺系列鋁箔容器”。

3)資源效率獎(jiǎng)(Resource efficiency)

產(chǎn)品和系統(tǒng)能最大限度地減少產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的資源用量。獲獎(jiǎng)的有3個(gè)：昆山鋁業(yè)有限公司的“方便面蓋超薄鋁箔”，洛陽龍鼎鋁業(yè)有限公司的“高產(chǎn)高精3004鋁合金餐具鋁箔”，云南浩鑫鋁箔有限公司的“用鑄軋帶坯制備的0.009 mm雙面光鋰離子電池集流體鋁箔”。

4)產(chǎn)品保護(hù)獎(jiǎng)(Product Preservation)

獲此類獎(jiǎng)的有3個(gè)：紛美包裝有限公司與煙臺(tái)東海鋁箔有限公司的“雙零無菌包裝鋁箔”，江蘇瀚林藥用包裝材料有限公司的“栓劑鋁塑復(fù)合膜”，寧波時(shí)代鋁箔科技股份有限公司的小龍蝦鋁箔熱封盒。

5)技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)(Technical Innovation)

獲此項(xiàng)獎(jiǎng)的有3個(gè)：云南浩鑫鋁箔有限公司的“4 μm、4.5 μm電力電容器超薄鋁箔”，江蘇大亞鋁業(yè)有限公司的“4.5 μm超薄電力電容器箔”，昆山鋁業(yè)有限公司的“超寬鋁箔-玻璃纖維復(fù)合絕熱棉(紙)”。

6)特別獎(jiǎng)

青島維勒日用品股份有限公司的“鋁箔容器及家用箔”在零售市場(chǎng)上的開拓。

7 有特色的鋁箔生產(chǎn)企業(yè)與產(chǎn)品

7.1 云南浩鑫鋁業(yè)有限公司的鑄軋帶坯超薄箔及9 μm雙面光電池箔

云南浩鑫鋁業(yè)有限公司是中國(guó)也是世界鑄軋帶坯超薄電力電容器鋁箔的“搖藍(lán)”。2005年，該公司用自產(chǎn)的鑄軋帶坯軋出了世界寬幅第一卷0.005 mm超薄箔，2007年7月用鑄軋帶坯成功地批量生產(chǎn)出0.004 5 mm箔。2014年5月浩鑫鋁業(yè)有限公司又成功軋出0.004 mm箔4.15 t，經(jīng)檢測(cè)，產(chǎn)品針孔在0.0045 mm標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，滿足客戶要求。

該公司批量生產(chǎn)的9 μm鋰離子電池集流體鋁箔在“2016中國(guó)鋁箔創(chuàng)新獎(jiǎng)”評(píng)選活動(dòng)中獲“資源效率獎(jiǎng)”。鋰離子電池當(dāng)今已成為各類電子的主力電源，因?yàn)樗哂幸幌盗袃?yōu)點(diǎn)：工作電壓高、能量密度大、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無污染等，隨著全球插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的高速持續(xù)發(fā)展，鋰離子電池的用量也相應(yīng)上升。

鋰離子電池的正極集流體是用鋁箔制的，過去箔的厚度為0.016 mm，現(xiàn)在已減薄至0.010 mm。云南浩鑫鋁箔有限公司具有超前理念，憑借他們的開拓精神與精湛技術(shù)，經(jīng)過二三年的開發(fā)，于2015年開始批量生產(chǎn)純度大于99%的厚0.009 mm(9 μm)雙面光鋰離子電池集流體箔。

浩鑫鋁箔有限公司獨(dú)家生產(chǎn)的9 μm雙面光電池箔具有如下優(yōu)點(diǎn)：綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保，他們利用原鋁鑄軋帶坯制備這種箔，每年可節(jié)電800×104kWh，減排溫室氣體3 000 kt，廢水零排放，廢渣、廢油等全部得到有效的循環(huán)與利用；節(jié)約資源，生產(chǎn)的9 μm雙面光電池箔的成品率高達(dá)90%，邊部廢料有較大下降，能源消耗減少，有效地節(jié)約了資源；表面品質(zhì)優(yōu)秀，涂布性能好，力學(xué)性能高，抗拉強(qiáng)度Rm=270 N/mm2，伸長(zhǎng)率不小于2%，電學(xué)性能良好，電阻率不大于0.032 0 Ω·mm2/m；采用這種超薄集流體箔，可制得質(zhì)量輕的小型化鋰離子電池。

專家評(píng)語：鋰離子電池正極集流體鋁箔多數(shù)厚度為10 μm，必須具有良好的綜合性能，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量還不能滿足需求，需進(jìn)口一部分，云南浩鑫鋁箔有限公司采用鑄軋帶坯制備9 μm雙面光鋰離子電池正極集流體箔是對(duì)這類箔厚度的又一次創(chuàng)新與突破，是電池鋁箔中的佼佼者。目前，該公司采用鑄軋帶坯制備這種電池箔先進(jìn)技術(shù)，性能優(yōu)秀、厚度小、附加值高，完全滿足了市場(chǎng)對(duì)集流體箔的生產(chǎn)和使用需求，實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口，同時(shí)還有少量出口，從而進(jìn)一步降低了國(guó)內(nèi)鋰離子電池生產(chǎn)成本，對(duì)推動(dòng)中國(guó)鋁箔加工技術(shù)的創(chuàng)新起了一定的領(lǐng)軍作用。

云南浩鑫鋁箔有限公司生產(chǎn)的4 μm、4.5 μm電力電容器超薄鋁箔也獲得了“資源效率獎(jiǎng)”。生產(chǎn)5 μm以下的超薄鋁箔具有相當(dāng)大的難度，而且用鑄軋帶坯制備則更難。這種鋁箔用于制備電力電容器的極板，只有中國(guó)、瑞士等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠生產(chǎn)。

該公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了鑄軋帶坯合金成分精準(zhǔn)控制訣竅，均勻化退火、中間退火、表面退火技術(shù)及軋制工藝先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際上熱軋帶坯工藝同類產(chǎn)品水平，兩種工藝生產(chǎn)的4.5 μm鋁箔的品質(zhì)比較如表14所示。

表14 浩鑫公司產(chǎn)品與國(guó)際熱軋坯生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)比較Table 14 Quality comparison of products of Haoxin Co., Ltd. with the foreign hot-rolled stocks products

浩鑫鋁箔有限公司在研發(fā)4 μm、4.5 μm超薄電力電容器鋁箔過程中已獲得授權(quán)專利23項(xiàng)，發(fā)表論文10余篇。中國(guó)三縱三橫特高電壓，電網(wǎng)電容器組獲得大量應(yīng)用。

浩鑫鋁業(yè)有限公司2018年決定投資4.91億元建一個(gè)新能源動(dòng)力電池鋁箔35 kt/a的新項(xiàng)目，于2019年6月開工，可于2021年投產(chǎn)。該公司現(xiàn)有雙零箔生產(chǎn)能力36 kt/a。新項(xiàng)目建成后，公司雙零箔生產(chǎn)能力可超過70 kt /a，成為西南地區(qū)最大的高端鋁箔生產(chǎn)企業(yè)。

7.2 江蘇大亞鋁業(yè)有限公司的4.5 μm電力電容器鋁箔

江蘇大亞鋁業(yè)有限公司采用鑄軋-冷軋帶坯批量制備4.5 μm超薄電力電容器箔，2014年開始在國(guó)內(nèi)大量應(yīng)用，2015年開始出口歐洲ABB公司。2016年該產(chǎn)品銷量達(dá)300 t，已成為該公司創(chuàng)新產(chǎn)品，開拓市場(chǎng)主打品種之一。

該公司與帶坯供應(yīng)企業(yè)共同制定了三定工藝：定重熔用錠渠道、定熔鑄工藝、定鑄軋機(jī)及其工藝，保證了帶坯的品質(zhì)及其穩(wěn)定性、一致性與可追溯性。在箔軋工藝方面采用該公司獨(dú)創(chuàng)的“高速大壓下量”軋制工藝，對(duì)軋輥粗糙度、油溫、道次壓下量、軋制油配比都作了專門設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)控制，在確保鋁箔厚度的同時(shí)，減少了針孔數(shù)；對(duì)分切機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，確保了起速、降速階段張力控制均勻穩(wěn)定，選用小機(jī)架分切機(jī)專門分切電容器箔。

采用負(fù)壓、低溫、長(zhǎng)時(shí)間工藝退火，可確定箔材的各項(xiàng)性能和有良好的可開卷性，可確保電容箔上機(jī)纏繞速度要求。4.54 μm超薄電力電容器鋁箔的特性：厚度偏差±3%，針孔數(shù)不大于5 000個(gè)/m2。

7.3 最大高端電子/電池箔生產(chǎn)企業(yè)乳源東陽光優(yōu)艾希杰有限公司

廣東乳源東陽光優(yōu)艾希杰(UACJ，日本聯(lián)合鋁業(yè)公司)是一家中日合資企業(yè)，是中國(guó)三大高端鋁箔(中子箔、鋰電池箔、釬焊箔)生產(chǎn)基地，原有生產(chǎn)能力90 kt/a，新建的總投資90億日元汽車鋰離子電池正極箔項(xiàng)目已于2020年投產(chǎn)，使公司高端箔總生產(chǎn)能力達(dá)130 kt/a，成為中國(guó)與世界最大的這類工廠。新項(xiàng)目占地面積2萬m2，優(yōu)艾希杰公司占49%股份，中國(guó)占51%。優(yōu)艾希杰目前有4個(gè)生產(chǎn)電子、電池高端鋁箔的企業(yè)，在日本群馬縣、栃木縣各有一個(gè)，在馬來西亞和中國(guó)乳源分別有一個(gè)，是世界這類產(chǎn)品的領(lǐng)軍者。據(jù)日本UACJ預(yù)計(jì)，2025年電池相關(guān)的全球市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大到2017年的3.5倍，達(dá)到約210 kt。中國(guó)一直是高端電池鋁箔進(jìn)口者，同時(shí)90%以上來自日本，乳源東陽光優(yōu)艾希杰公司新項(xiàng)目2021年下半年達(dá)產(chǎn)后，就再不需要進(jìn)口了。

7.4 昭和電工鋁箔有限公司

昭和電工鋁箔有限公司是日本昭和電工有限公司(Show Denko KK工業(yè)公司，SDK)的獨(dú)資企業(yè)，位于南通市，專業(yè)生產(chǎn)電工高純鋁箔，原有生產(chǎn)能力4.8 kt/a，2013年擴(kuò)建了7.2 kt/a，2015年5月投產(chǎn)，當(dāng)前總產(chǎn)能12 kt/a。工廠雖不大，但經(jīng)濟(jì)效益好，產(chǎn)品附加值高。

7.5 2015年榮登全球最大雙零鋁箔企業(yè)的晟通鋁箔公司

2015年一季度晟通集團(tuán)鋁箔板塊三期項(xiàng)目全部建成投產(chǎn)后，雙零鋁箔生產(chǎn)能力達(dá)200 kt/a，從而成為全球此類鋁箔的最大單一生產(chǎn)企業(yè)。晟通鋁箔板塊是分三期建成的，一期有2臺(tái)1 850 mm的四輥不可逆式箔軋機(jī)，捷如重工有限公司設(shè)計(jì)制造，2002年投產(chǎn)。二期有4臺(tái)四輥不可逆式的涿神有色金屬加工專用設(shè)備有限公司的2 000 mm箔軋機(jī)，2012年投產(chǎn)。三期有10臺(tái)四輥不可逆式的涿神公司的2 000 mm箔軋機(jī)，2014年3月起陸續(xù)交貨，10月全部交付完畢，2015年3月投產(chǎn)完畢，形成雙零箔生產(chǎn)能力200 kt/a。

晟通集團(tuán)在生產(chǎn)雙零鋁箔方面創(chuàng)造了多個(gè)世界第一：

1)擁有最多的2 000 mm級(jí)軋機(jī)。2014年晟通擁有四輥不可逆式2 000 mm鋁箔軋機(jī)14臺(tái)，占中國(guó)總臺(tái)數(shù)(68臺(tái))的20.6%，全球總臺(tái)數(shù)(83臺(tái))的16.87。

2)最大的雙零箔生產(chǎn)企業(yè)。全世界以生產(chǎn)雙零鋁箔為主的工廠約有38個(gè)，中國(guó)約有14個(gè)，晟通的生產(chǎn)能力200 kt/a，比德國(guó)格雷文布洛伊軋制廠的(160 kt/a)大25%，比中國(guó)廈順鋁箔有限公司的生產(chǎn)能力約大45%。

3)一次性建成的最大的雙零箱生產(chǎn)廠。晟通集團(tuán)雖于2002年投產(chǎn)了2臺(tái)1 850 mm箔軋機(jī)，但14臺(tái)2 000 mm箔軋機(jī)是在2012年-2014年投產(chǎn)的，200 kt/a的生產(chǎn)能力是在2002年-2014年的12 a內(nèi)形成的，格雷文布洛伊軋制廠的160 kt/a生產(chǎn)能力的形成卻歷時(shí)40 a(1963年-2003年)。

4)全部用鑄軋帶坯生產(chǎn)。盡管用鑄軋帶坯生產(chǎn)雙零箔的成材率比用熱軋帶坯時(shí)的稍低一些，但總體上用鑄軋帶坯生產(chǎn)雙零箔的加工成本至少低1 000元/t，同時(shí)它們的品質(zhì)相當(dāng)。不過，不管用哪種帶坯生產(chǎn)的包裝鋁箔，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，其厚度不得薄于0.006 mm，否則其針孔可大到足以透過氧與其他氣體，不能起到所要求的隔離作用。10多年的生產(chǎn)證明，晟通鑄軋公司生產(chǎn)的鑄軋帶坯品質(zhì)優(yōu)秀。同時(shí)，用鑄軋帶坯生產(chǎn)鋁箔具有環(huán)保與節(jié)能減排等優(yōu)勢(shì)。

5)全部為國(guó)產(chǎn)軋機(jī)。晟通集團(tuán)的14臺(tái)四輥不可逆式2 000 mm箔軋機(jī)全部是涿神有色金屬加工專用設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)、制造、總成的。為了評(píng)估軋機(jī)的性能，先訂購4臺(tái)，2012年投產(chǎn)，經(jīng)過一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，證明軋機(jī)的各項(xiàng)性能達(dá)到了預(yù)期的效果，于是決定全部采用涿神公司的設(shè)備。但是，分切機(jī)、軋輥磨床及軋制工藝過程參數(shù)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備全部引進(jìn)。

8 鋁箔的市場(chǎng)

中外鋁箔市場(chǎng)概況見表15。鋁箔的應(yīng)用領(lǐng)域，在不同國(guó)家和在一個(gè)國(guó)家的不同時(shí)期都有所不同，中國(guó)2010年的表觀消費(fèi)量，應(yīng)用領(lǐng)域中空調(diào)箔用量最大，因?yàn)榭照{(diào)器的出口量大，同時(shí)由于人民生活水平的提高與小康社會(huì)的到來，空調(diào)器的產(chǎn)量還會(huì)逐年有較大增長(zhǎng)，對(duì)空調(diào)箔的需求還會(huì)在今后一二十年內(nèi)長(zhǎng)盛不衰?？照{(diào)器鋁箔厚度約為0.1 mm，但進(jìn)入21世紀(jì)以來，其厚度已達(dá)0.08 mm～0.09 mm，還會(huì)繼續(xù)稍有減薄。空調(diào)箔用的鋁合金為1050、1100、1200、8006、8011、3102。

表15 中外鋁箔消費(fèi)市場(chǎng)大致比較Table 15 Comparison between Chinese and foreign aluminum foil markets

2020年中國(guó)鋁箔消費(fèi)量2 989 kt，比2019年的上升7.6%，其中空調(diào)器約占45.5%，包裝工業(yè)(卷煙、糖果、奶品、食品、飲品、醫(yī)藥、化妝品、照相器材、機(jī)械零件等等)約占22.87%，汽車復(fù)合箔、電纜包覆、建筑裝潢、鋁塑復(fù)合管、電容器等約占21%，其他(家用、建筑保溫、百葉窗、交通運(yùn)輸裝備絕熱、紡織業(yè)等)約占10.7%。

據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會(huì)(EAA)的研究，厚0.004 5 mm～0.005 9 mm的鋁箔不是一種優(yōu)質(zhì)包裝材料，不能起絕對(duì)阻擋作用，可以透過有機(jī)物分子，可見在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下，0.006 35 mm～0.005 9 mm箔是當(dāng)今最經(jīng)濟(jì)最有效的包裝材料，目前用途僅限于電力電容器。據(jù)調(diào)查，2020年，中國(guó)0.005 mm箔的市場(chǎng)容量不超過16 kt，全世界市場(chǎng)總?cè)萘恳仓徊贿^38 kt，中國(guó)市場(chǎng)容量占全球總量的42%。

中國(guó)鋁箔的進(jìn)出口量見表16。

表16 中國(guó)鋁箔的進(jìn)出口量*(kt)Table 16 The import and export amounts of Chinese aluminum foil*(kt)

9 結(jié)束語

至2021年中國(guó)鋁箔工業(yè)發(fā)展已歷經(jīng)90 a，筆者將其發(fā)展分為4個(gè)階段，對(duì)每個(gè)階段的發(fā)展做了簡(jiǎn)要的說明。中國(guó)鋁箔工業(yè)的前50 a的進(jìn)展極為緩慢，98.5%的生產(chǎn)能力是后40 a形成的。2006年中國(guó)鋁箔產(chǎn)量745 kt，超過美國(guó)的，從而成為世界最大鋁箔生產(chǎn)國(guó)，截至2003年中國(guó)一直是鋁箔凈進(jìn)口國(guó)，2004年開始成為鋁箔凈出口國(guó)，這是不可逆轉(zhuǎn)的，將繼續(xù)延續(xù)下去。

中國(guó)已成為初級(jí)鋁箔工業(yè)強(qiáng)國(guó)，再過四五年時(shí)間，一定能把一些短板如動(dòng)力電池箔(0.009 mm～0.01 mm厚)等補(bǔ)齊，2025年中國(guó)將發(fā)展成世界鋁箔強(qiáng)國(guó)。

(續(xù)完)