1.本發(fā)明屬于有色金屬加工（鋁合金加工）和金屬包裝領(lǐng)域，具體涉及一種利用廢鋁合金罐生產(chǎn)的鋁合金罐。

背景技術(shù)：

2.3104鋁合金，屬于al

?

mn

?

mg系鋁合金，具有強(qiáng)度高、韌性高、耐腐蝕性強(qiáng)以及深沖成型性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包裝、運(yùn)輸、鋁合金罐體的生產(chǎn)制造。其板材具有較低的各向異性和制耳率，被廣泛應(yīng)用于制備鋁合金深沖罐。

3.鋁合金罐需要回收制備再生鋁，目前國(guó)內(nèi)外行業(yè)中尚無(wú)全面使用回收廢鋁合金罐生產(chǎn)罐體料的方案。且國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)及企業(yè)多是將回收的廢鋁合金罐降級(jí)用于低端產(chǎn)品，無(wú)法做到循環(huán)保級(jí)用于鋁合金罐產(chǎn)品，每次都需要用新鋁材做鋁合金罐，造成大量的浪費(fèi)。使用火電生產(chǎn)1噸電解鋁約排放二氧化碳11.2噸，與原生鋁相比，再生鋁只需要相當(dāng)于 5% 的能量，只排放相當(dāng)于5%的溫室氣體。根據(jù)《再生有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃》，據(jù)測(cè)算，與原生鋁生產(chǎn)相比，每噸再生鋁相當(dāng)于節(jié)能3,443千克標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)水22立方米，減少固體廢物排放 20 噸。由此可見(jiàn)廢鋁回收再利用對(duì)鋁行業(yè)低碳環(huán)保發(fā)展的重要性。

4.之所以鋁合金罐無(wú)法保級(jí)回收利用，主要原因：3104鋁合金板材生產(chǎn)過(guò)程中，晶粒細(xì)化劑鈦絲必須添加，因此隨著廢鋁合金罐的重復(fù)使用，ti元素會(huì)隨著晶粒細(xì)化劑鈦絲的添加而不斷積累增加。最終導(dǎo)致鋁合金中ti元素超標(biāo)，無(wú)法再作為3104鋁合金使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的，以回收鋁合金罐為原料的再生鋁無(wú)法循環(huán)保級(jí)再次作為鋁合金罐的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用廢鋁合金罐生產(chǎn)的鋁合金罐。

6.一種利用廢鋁合金罐生產(chǎn)鋁合金罐，其制備方法包括以下步驟：（1）對(duì)廢鋁合金罐篩選，脫漆烘烤，熔化成鋁水；（2）熔鑄：將鋁水運(yùn)輸至熔煉爐，熔鑄；（3）精煉：包括保溫爐內(nèi)精煉和在線精煉；（4）過(guò)濾：控制n20含量不超過(guò)10k/kg al；（5）鑄造：添加al

?

3ti

?

1b晶粒細(xì)化劑，添加量為0.2

?

0.4kg/t al，鑄造速度60mm/min，鑄造溫度690℃；（6）鋸銑，均熱化；（7）熱軋，冷軋；（8）切邊，深沖成罐。

7.其中，所述的步驟（1）熔化溫度為730

?

780℃。

8.其中，所述的步驟（2）熔鑄后，鋁液各元素含量：si≤0.5%、fe≤0.8％、cu≤0.3％、mn：0.7～0.9％、mg：1.0～1.5％、ti：0.02～0.05％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤ 0.05％，其余為al，所述的百分比為重量百分比。

9.優(yōu)選的，w（fe）大于w（si），w（fe）和w（si）分別表示該元素在鋁液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

10.其中，所述的步驟（3）中，精煉介質(zhì)為氬氣和氯氣。

11.具體的，所述的保溫爐精煉溫度740～750℃；根據(jù)氬氣流量控制氯氣流量，將氯氣比例控制在4%～5%，氬氣進(jìn)口壓力0.60～0.75mpa，出口壓力0.60～0.75mpa，流量：10.0～14.0mm

3

/hr；氯氣進(jìn)口壓力0.30～0.35mpa，出口壓力0.30～0.35mpa，流量0.5～0.7mm

3

/hr；氬氣精煉時(shí)間40min，氬氣與氯氣混合氣體精煉時(shí)間10min。

12.具體的，在線精煉，溫度700～730℃；氬氣壓力為0.65～0.75mpa，氬氣流量為6.5～10.0nm

3

/hr；氯氣壓力為0.30～0.35mpa，氯氣流量為0.02～0.05nm

3

/hr。

13.其中，所述的步驟（4），過(guò)濾采用mcf管過(guò)濾（a級(jí)）和mcf管過(guò)濾（c級(jí)）雙級(jí)過(guò)濾，鋁液溫度為695

?

710℃。

14.其中，步驟（6）中，所述的均熱化為兩階段均熱化，具體為600

±

10℃加熱3

?

5h后，510

±

10℃保溫1

?

2h。

15.其中，步驟（7）中，所述的熱軋包括熱粗軋和熱精軋，具體的，熱粗軋為粗軋17道次，中間坯溫度450

?

500℃，中間坯厚度30

±

3mm；然后熱精軋，4機(jī)架連軋機(jī)軋制，卷材出口厚度2.0

±

0.5mm，出口溫度350

±

20℃。

16.其中，步驟（7）中，所述的冷軋，軋制速度1200 m/min，出口溫度150

?

160℃，厚度0.26

±

0.02mm。

17.本發(fā)明采用氯氣加氬氣氣氛精煉，增加金屬中渣的去除效果，保證金屬純凈。鑄造的過(guò)程中，為避免ti元素的不利影響，在保證晶粒的情況下，盡可能的減少鈦絲添加量，本發(fā)明中添加al

?

3ti

?

1b作為細(xì)化劑，添加量為0.4kg/t al，在獲得足夠tib2粒子及tial3粒子細(xì)化晶粒的同時(shí)，僅僅增加w（ti）0.0012%，這種微量的添加細(xì)化劑，完全不會(huì)引起鋁合金中ti增加，回收亦不會(huì)出現(xiàn)ti富集。同時(shí)，為減輕高si、高fe對(duì)mn的偏析的影響，加熱工藝采取高溫短時(shí)工藝，600℃*3h。

18.本發(fā)明有益效果本發(fā)明回收大量廢棄鋁合金罐，通過(guò)精煉除雜，采用al

?

3ti

?

1b細(xì)化劑，縮短均熱化加熱時(shí)間，能讓再生鋁再次作為鋁合金罐罐體料使用，不需要再使用新鋁合金板材制備，是3104鋁合金保級(jí)回收利用，低碳環(huán)保，極大的節(jié)約了成本。

附圖說(shuō)明

19.圖1為實(shí)施例1生產(chǎn)的3104合金的晶粒度與夾渣檢測(cè)，podfa測(cè)渣；圖2為對(duì)比例1生產(chǎn)的3104合金的晶粒度與夾渣檢測(cè)，podfa測(cè)渣。

具體實(shí)施方式

20.為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本技術(shù)方案，下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒炯夹g(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。

21.實(shí)施例1所述3104鋁合金罐體料的合金狀態(tài)：3104/h19，成品厚度：0.26mm，其生產(chǎn)流程包

括：廢鋁合金罐篩選

→

脫漆烘烤

→

熔化

→

熔煉

→

精煉

→

過(guò)濾

→

鑄造

→

鋸銑

→

加熱

→

熱粗軋

→

熱精軋

→

冷軋三連軋

→

切邊涂油

→

深沖成罐。

22.1）篩選：將社會(huì)回收的廢鋁合金罐打包塊進(jìn)行破碎，通過(guò)傳送帶，經(jīng)過(guò)重力分選取，去除廢料中的泥土、塑料及其他異物。

23.2）脫漆烘烤：經(jīng)過(guò)篩選的廢鋁合金罐進(jìn)入旋轉(zhuǎn)窯，設(shè)定溫度500℃，烘烤時(shí)間30min，其中20min烘烤，10min旋轉(zhuǎn)。

24.3）熔化：烘烤脫漆后的廢罐進(jìn)入雙室爐中的熔化室，利用熔煉爐內(nèi)的鋁水熔化廢鋁合金罐，并通過(guò)天然氣加熱充分熔化廢鋁合金罐，控制熔化后的鋁液溫度在730～780℃。

25.4）熔鑄：將雙室爐熔化后的鋁液，使用鋁水抬包運(yùn)輸至熔煉爐，化學(xué)成分：si：0.25％、fe：0.51％、cu：0.21％、mn：0.8％、mg：1.28％、ti：0.026%，其他單個(gè)雜質(zhì)≤ 0 .05％，其余為al，熔煉溫度750～760℃。

26.5）精煉：精煉包括保溫爐內(nèi)精煉與在線精煉。其中保溫爐精煉溫度740～750℃，hd2000設(shè)備精煉工藝參數(shù)，hd2000轉(zhuǎn)速設(shè)定280r/min。精煉介質(zhì)氬氣+氯氣，根據(jù)氬氣流量控制氯氣流量，將氯氣比例控制在4%～5%，氬氣進(jìn)口壓力0.60～0.75mpa，出口壓力0.60～0.75mpa，流量：10.0～14.0mm

3

/hr；氯氣進(jìn)口壓力0.30～0.35mpa，出口壓力0.30～0.35mpa，流量0.5～0.7mm

3

/hr。氬氣精煉時(shí)間40min，氬氣與氯氣混合氣體精煉時(shí)間10min。在線精煉設(shè)備為snif精煉箱，采用雙轉(zhuǎn)子精煉。工藝：溫度700～730℃；除氣介質(zhì)為氬氣和氯氣；氬氣壓力為0.65～0.75mpa，氬氣流量為6.5～10.0nm

3

/hr；氯氣壓力為0.30～0.35mpa，氯氣流量為0.02～0.05nm

3

/hr；使用入口單轉(zhuǎn)子噴吹氯氣；snif轉(zhuǎn)子速度500～600r/min，氯氣占比0.2%～0.6%。

27.6）過(guò)濾：采用mcf管過(guò)濾（a級(jí)）+mcf管過(guò)濾（c級(jí)）雙級(jí)過(guò)濾，鋁液溫度695～710℃，鋁液通過(guò)量3000噸以內(nèi)。并使用limca在線測(cè)渣監(jiān)控鋁液的夾渣量，控制n20含量不超過(guò)10k/kg al。

28.7）鑄造：添加al

?

3ti

?

1b晶粒細(xì)化劑，添加量0.4kg/t al，鑄造速度60mm/min，鑄造溫度690℃，水溫20~30℃。

29.8）鋸銑：引錠頭鋸切250mm，大面銑面10mm。

30.9）加熱：加熱溫度600℃，保溫時(shí)間3h，510℃保溫1h。

31.10）熱粗軋：粗軋17道次，最后兩道次速度1m/min，中間坯溫度475℃，中間坯厚度30mm。

32.11）熱精軋：4機(jī)架連軋機(jī)軋制，卷材出口厚度2.0mm，出口溫度350℃。

33.12）冷軋三連軋：三連軋入口2.0mm，出口0.26mm，總加工率87%。冷連軋軋制速度：1200m/min，冷軋出口溫度152℃。

34.13）切邊機(jī)：速度1100m/min，表面涂油量250mg/

㎡

。

35.limca測(cè)渣，n20為1.3k/kg al。

36.采用實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料扁錠晶粒尺寸，見(jiàn)表1所示。

37.表1實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的扁錠晶粒尺寸

采用實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料的碳排放量，如表2所示。

38.表2實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的碳排放量采用實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料的成品性能，如表3所示。

39.表3實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的成品拉伸性能對(duì)比例1本實(shí)施例所述3104鋁合金罐體料的合金狀態(tài)：3104/h19，成品厚度：0.26mm，其生產(chǎn)流程包括：熔煉

→

精煉

→

過(guò)濾

→

鑄造

→

鋸銑

→

加熱

→

熱粗軋

→

熱精軋

→

冷軋三連軋

→

切邊涂油

→

深沖成罐。

40.1）熔鑄：使用原鋁鋁水與鋁錠，化學(xué)成分：si:0.20％、fe：0.40％、cu：0.20％、mn：0.9％、mg：1.2％、ti：0.015%，其他單個(gè)雜質(zhì)≤ 0 .03％，其余為al，熔煉溫度750～760℃。

41.2）精煉：同實(shí)驗(yàn)例。

42.3）過(guò)濾：采用cff（50ppi）過(guò)濾+mcf管過(guò)濾（c級(jí)）雙級(jí)過(guò)濾，鋁液溫度695～710℃，鋁液通過(guò)量3000噸以內(nèi)。

43.4）鑄造：添加al

?

5ti

?

0.2b晶粒細(xì)化劑，添加量1.2kg/t al，鑄造速度60mm/min，鑄造溫度690℃，水溫20~30℃。

44.5）鋸銑：同實(shí)驗(yàn)例。

45.6）加熱：加熱溫度600℃，保溫時(shí)間8h，510℃保溫1h。

46.7）熱粗軋：粗軋17道次，中間坯溫度475℃，中間坯厚度30mm。

47.8）熱精軋：4機(jī)架連軋機(jī)軋制，卷材出口厚度2.2mm，出口溫度340℃。

48.9）冷軋三連軋：三連軋入口2.2mm，出口0.26mm，總加工率88%。冷連軋軋制速度：1000m/min，冷軋出口溫度130℃。

49.10）切邊機(jī)：同實(shí)驗(yàn)例。

50.采用對(duì)比實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料的晶粒度與夾渣檢測(cè)，見(jiàn)下圖。

51.limca測(cè)渣，n20為0.9k/kg al。

52.采用實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料扁錠晶粒尺寸，見(jiàn)表4所示。

53.表4實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的扁錠晶粒尺寸

采用對(duì)比實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料的碳排放量，如表5所示。

54.表5實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的碳排放量采用對(duì)比實(shí)施例生產(chǎn)的3104合金罐體料的成品性能，如表6所示。

55.表6實(shí)施例生產(chǎn)3104合金罐體料的成品拉伸性能由表1，表3，表4，表6可以看出，本發(fā)明提供的再生鋁在晶粒大小，屈服強(qiáng)度，延伸率和制耳率均達(dá)到了原生鋁的水平，這表明本發(fā)明提供的再生鋁與原生鋁均可以作為深沖罐原料來(lái)使用，這實(shí)現(xiàn)了廢鋁料的保級(jí)循環(huán)利用，表2和表5表明，再生鋁的生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放明顯小于原生鋁，符合節(jié)能減排的要求。技術(shù)特征：

1.一種利用廢鋁合金罐生產(chǎn)的鋁合金罐，其特征在于，其制備方法包括以下步驟：（1）對(duì)廢鋁合金罐篩選，脫漆烘烤，熔化成鋁水；（2）熔鑄：將鋁水運(yùn)輸至熔煉爐，熔鑄；（3）精煉：包括保溫爐內(nèi)精煉和在線精煉；（4）過(guò)濾：控制n20含量不超過(guò)10k/kg al；（5）鑄造：添加al

?

3ti

?

1b晶粒細(xì)化劑，添加量為0.2

?

0.4kg/t al，鑄造速度60mm/min，鑄造溫度690℃；（6）鋸銑，均熱化；（7）熱軋，冷軋；（8）切邊，深沖成罐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的步驟（1）熔化溫度為730

?

780℃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的步驟（2）熔鑄后，鋁液各元素含量：si≤0.5%、fe≤0.8％、cu≤0.3％、mn：0.7～0.9％、mg：1.0～1.5％、ti：0.02～0.05％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.05％，其余為al，所述的百分比為重量百分比。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的鋁液中，w（fe）大于w（si）。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的步驟（3）中，精煉介質(zhì)為氬氣和氯氣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的保溫爐精煉溫度740～750℃；根據(jù)氬氣流量控制氯氣流量，將氯氣比例控制在4%～5%，氬氣進(jìn)口壓力0.60～0.75mpa，出口壓力0.60～0.75mpa，流量：10.0～14.0mm

3

/hr；氯氣進(jìn)口壓力0.30～0.35mpa，出口壓力0.30～0.35mpa，流量0.5～0.7mm

3

/hr；氬氣精煉時(shí)間40min，氬氣與氯氣混合氣體精煉時(shí)間10min。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁合金罐，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在線精煉，溫度700～730℃；氬氣壓力為0.65～0.75mpa，氬氣流量為6.5～10.0nm

3

/hr；氯氣壓力為0.30～0.35mpa，氯氣流量為0.02～0.05nm

3

/hr。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，所述的步驟（4），過(guò)濾采用a級(jí)mcf管過(guò)濾和c級(jí)mcf管雙級(jí)過(guò)濾，鋁液溫度為695

?

710℃。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，步驟（6）中，所述的均熱化為兩階段均熱化，具體為600

±

10℃加熱3

?

5h后，510

±

10℃保溫1

?

2h。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金罐，其特征在于，步驟（7）中，所述的熱軋包括熱粗軋和熱精軋，具體的，熱粗軋為粗軋17道次，中間坯溫度450

?

500℃，中間坯厚度30

±

3mm；然后熱精軋，4機(jī)架連軋機(jī)軋制，卷材出口厚度2.0

±

0.5mm，出口溫度350

±

20℃；所述的冷軋，軋制速度1200 m/min，出口溫度150

?

160℃，厚度0.26

±

0.02mm。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種利用廢鋁合金罐生產(chǎn)的鋁合金罐，屬于有色金屬加工（鋁合金加工）和金屬包裝領(lǐng)域，具體的，通過(guò)廢罐篩選，脫漆烘烤，熔化，熔煉，精煉，過(guò)濾，鑄造，鋸銑，加熱，熱粗軋，熱精軋，冷軋，切邊涂油，深沖成罐。本發(fā)明回收廢鋁合金罐（其材質(zhì)主要為3104合金），再制成同樣的3104鋁合金，深沖得鋁合金罐，整個(gè)制備過(guò)程中，幾乎不造成w（Ti）的增加，不用擔(dān)心Ti富集的問(wèn)題，縮短均熱化時(shí)間，避免了3104鋁合金中Mn的偏析問(wèn)題，有效保證了罐用鋁合金的保級(jí)回收利用，尤其是對(duì)于海洋運(yùn)輸這種大規(guī)模高密度的使用鋁合金深沖罐，極大地減少了鋁合金深沖罐成本，亦符合低碳環(huán)保的問(wèn)題。亦符合低碳環(huán)保的問(wèn)題。亦符合低碳環(huán)保的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：尹世峰 王成 劉柏銘 王新建 葉俊

受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄒平宏發(fā)鋁業(yè)科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.22

技術(shù)公布日：2021/10/26