Фольгопрокатный стан

Для прокатки используют двух- или четырёхвалковые станы, а также многовалковые станы с 6, 12 или 20 валками со скоростью 16—25 м/с; скорость является важным фактором регулирования толщины фольги. Диаметр валков двухвалковых станов составляет 230—460 мм при длине бочки 600—1200 мм, для четырёхвалковых станов диаметр рабочих и опорных валков находится в пределах 160—260 и 400—800 мм соответственно, а длина бочки равна 750—1830 мм^[3]. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости используют лёгкие минеральные масла с добавкой керосина или бензина, иногда также добавляют антифрикционные присадки. Одновременно с маслом возможно дополнительное эмульсионное охлаждение.

Одним из основных разработчиков и изготовителей фольгопрокатных станов в СССР и России является ВНИИМЕТМАШ. Например, в 1991 г. на Дмитровском опытном заводе алюминиевой консервной ленты был создан и введён в промышленную эксплуатацию нереверсивный 6-валковый стан 1350 для выпуска алюминиевой фольги толщиной 0,05—0,1 мм и шириной 1260 мм из подката толщиной 1—2 мм^[4]. По сравнению с традиционными четырёхвалковыми клетями, этот стан обладает повышенной жёсткостью оборудования и улучшенными возможностями регулирования продольной и поперечной разнотолщинности. Такая конструкция может быть использована и для производства стальной жести. ВНИИМЕТМАШ разработал также серию 20-валковых станов холодной прокатки для производства ленты и фольги из стали и цветных металлов толщиной 0,001—0,2 мм и шириной 40—1050 мм^[4].

Алюминиевую фольгу толщиной 0,005—0,2 мм прокатывают на специальных фольгопрокатных станах из алюминиевой ленты толщиной 0,3—0,8 мм. Прокатка ведётся рулонным способом, масса рулонов достигает 5 т. Материалом служит технически чистый алюминий от марки А0 до А25 с содержанием металла от 99,0 до 99,85 %^[5].

Технологический процесс на фольгопрокатном стане включает следующие операции^[3][5].

1. Перемотка исходной полосы на стальные катушки-шпули для получения плотно смотанных рулонов на прочном основании; нередко перемотка сопровождается обрезкой боковых кромок по 5—6 мм с каждой стороны.

2. Прокатка в нескольких последовательно расположенных клетях дуо или кварто; в каждой клети прокатка ведётся за 5—6 проходов со значительным натяжением (которое снижает неравномерность деформации по длине полосы) и частными обжатиями в пределах 40—60 %^[5][6]. Первые их этих клетей являются заготовительными, прокатка в них идёт на шлифованных валках, в конце технологической линии расположены отделочные клети с полированными, зеркальными валками. В первом проходе скорость прокатки постепенно изменяется от заправочной до скорости установившегося процесса (от 0,15 до 1,5 м/с), в последующих проходах она увеличивается до 5—15 м/с и выше.3. Отжиг смотанной в рулоны фольги при температуре 450—510 °С (фольга для пищевых продуктов) или 200—280 °С (фольга для конденсаторов).

4. Сдваивание полос фольги после основной прокатки и совместная прокатка на конечную толщину (при изготовлении особо тонкой фольги толщиной менее 0,01—0,012 мм). Перед операцией сдваивания производится промывка полос в авиационном бензине и, возможно, дополнительный отжиг при температуре 280—380 °С с выдержкой от 20 до 45 мин. Прокатка сдвоенной фольги должна проходить при температуре валков не выше 35—50 °С во избежание сваривания обеих полос, из-за чего их потом сложно разделить. После однопроходной прокатки в сдвоенном состоянии происходит ещё один отжиг при температуре 450—510 °С в течение 6—12 часов, затем правка на роликовой прави́льной машине и резка на мерные длины^[5][6].

5. Вариант карточной прокатки. Особо тонкую алюминиевую фольгу можно получать не только рулонной прокаткой, но и прокаткой карточным способом, когда несколько слоёв фольги складывается в пакет и прокатывается на двухвалковых станах.

Алюминиевую фольгу можно также изготавливать методом прокатки ленты, полученной непосредственно из жидкого металла. При этой технологии литая заготовка образуется путём кристаллизации расплава между водоохлаждаемыми валками, при этом она получает первичное обжатие 10—15 %. Затем полученная заготовка поступает на фольгопрокатный стан. Такая технология минимизирует состав фольгопрокатного оборудования и сокращает необходимое число прокатных проходов^[6][7]