L'alliage d'aluminium 3004 est utilisé pour la fabrication de boîtes embouties, de ponts de navires, d'emballages alimentaires et de boissons, ainsi que dans d'autres secteurs industriels. Les boîtes embouties en alliage d'aluminium 3004 présentent un taux de rendement élevé, de bonnes propriétés décoratives, une forte plasticité et une excellente résistance à la corrosion. Actuellement, le processus de fabrication de l’alliage d’aluminium 3004 utilise la méthode de refroidissement direct à l’eau (méthode DC), qui comprend la coulée, le traitement thermique d’homogénéisation des lingots, le laminage à chaud, le recuit de recristallisation, le laminage à froid et le recuit. En raison de la forte déformation subie par l’alliage d’aluminium 3004 et des exigences élevées en matière de qualité de surface des bandes d’alliage d’aluminium 3004, bien que la méthode susmentionnée soit efficace, le coût de traitement par coulée continue et laminage des bandes d’aluminium reste relativement élevé. C’est pourquoi il est envisagé de traiter l’alliage d’aluminium 3004 par la méthode de coulée et de laminage, qui consiste à “ former et laminer ” directement un bain de métal en fusion pour obtenir une ébauche semi-finie ou un produit fini. La particularité de ce procédé réside dans le fait que son cristalliseur est constitué de deux cylindres rotatifs équipés d’un système de refroidissement à l’eau. Le métal en fusion subit les deux étapes de solidification et de laminage à chaud entre les interstices des cylindres, et l’ensemble du processus s’effectue en très peu de temps (2 à 3 secondes).
Coulée continue et laminage de bandes d'aluminium
Le processus de base de la coulée continue et du laminage des bandes d'aluminium se déroule comme suit : lingot d'aluminium → four de fusion → four statique → unité de dégazage→ unité de filtrage → buse de coulée → laminoir → unité intermédiaire → enrouleuse.
Ce procédé consiste à couler et à laminer de l'aluminium fondu pour obtenir une brame d'une épaisseur de 6 à 10 mm et d'une largeur de 650 à 1 400 mm, puis à la rembobiner avant de l'acheminer directement vers le laminoir à froid pour le laminage de finition. Ainsi, dans le processus de production des tôles et bandes d’aluminium, les étapes de lingotage, de chauffage, de laminage à chaud et d’ébauche des billettes sont supprimées, ce qui permet non seulement de raccourcir le flux de production des tôles et bandes d’aluminium et de réduire considérablement les coûts d’investissement du projet, mais aussi de limiter les pertes par combustion du métal pendant le processus de production, d’économiser de l’énergie et, parallèlement, d’assurer facilement la production en continu de tôles et de bandes d’aluminium.
Procédé de coulée continue et de laminage
1. Introduire la charge dans le four de fusion, procéder à la fusion à une température comprise entre 700 °C et 800 °C, effectuer un affinage à l'argon toutes les 1,5 h à 2,5 h, et procéder à un décapage ;
2. Introduire la masse fondue dans le four statique, maintenir la température dans le four statique entre 725 °C et 740 °C, ajouter le agent de raffinage 2 kg/t à 3 kg/t après un temps de repos de 15 minutes à 1 heure, puis retirer les scories une fois après l'affinage.
3. Introduire la masse fondue provenant du four statique dans le boîte de dégazage, et procéder au dégazage à l'argon et au raffinage toutes les 1,5 à 2,5 heures, et retirer les scories toutes les heures.
4. Introduire la masse fondue provenant du caisson de dégazage dans le caisson de filtration afin d'éliminer les impuretés présentes dans la masse fondue. L'étape consistant à éliminer les impuretés de la masse fondue comprend également : la mise en place du plaque filtrante en mousse céramique dans le boîtier de filtre et en serrant le joint d'étanchéité autour de la plaque filtrante ; préchauffer uniformément le boîtier filtrant et la plaque filtrante pendant 15 à 30 minutes afin de les amener à une température proche de la température de fusion. Le préchauffage s'effectue à l'aide d'un chauffage électrique ou au gaz.
5. Verser la matière fondue sur la plaque neutre du boîte de circulation en fibre d'alumine à travers le auge et rigole pour contrôler le niveau de la masse fondue dans le réservoir avant. Comprend également :
Saupoudrer la poudre de talc dans la boue du réservoir d'écoulement avant, sécher et chauffer à une température comprise entre 400 °C et 500 °C ; nettoyer les résidus dans le four statique ; contrôler la hauteur du niveau de la masse fondue dans le réservoir d'écoulement avant. La partie inférieure du caisson avant communique avec le fond du canal d'écoulement du réservoir avant par un tube droit ; le caisson avant est muni de protection de louche À la surface du liquide, la barre de guidage de l'échelle de la cloche est équipée d'une échelle graduée et d'un manchon coulissant de positionnement, tandis que le flotteur est fixé et positionné sur la périphérie extérieure. Les manchons coulissants sont reliés entre eux, et les manchons coulissants de positionnement sont reliés à la tête fluorescente en graphite située au niveau du tuyau droit, sur la face inférieure du boîtier avant, par l'intermédiaire d'un levier.
6. Le métal en fusion est introduit dans la machine de coulée continue et de laminage à double cylindre à partir du embout de coulée en fibre céramique et coulé en continu sous forme de bande.
Il existe un écart de 2 mm à 3 mm entre la lèvre supérieure et la lèvre inférieure de l'embout de la gaine et de la buse, d'une part, et les cylindres de la machine de coulée continue et de laminage à double cylindre, d'autre part. Le oreille de roulette est placé aux deux extrémités de la lèvre supérieure et de la lèvre inférieure de la buse d'alimentation. Afin d'améliorer la régularité de l'oreille de la pointe moulée, le bord de celle-ci est enduit de poudre de graphite, ce qui permet de résoudre le problème des fissures importantes sur le bord de l'ébauche.