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1ctp版鋁版基生產技術創新

為提高CTP版鋁版基的產品質量和成品率，減少流動資金占用，本工程在國內有色金屬加工行業率先采用如下技術生產CTP版鋁版基:⑴采用熱軋卷帶套筒軋制的生產工藝。熱軋卷帶套筒軋制的卷材不僅可以避免卸卷后的卷材回縮造成的擦劃傷，而且在冷軋生產時帶套筒的卷材采用雙錐頭開卷和卷取生產可有效避免生產中卷材的錐擺，同時又可獲得穩定的張力，使得CTP版鋁板基帶材平整度較好。⑵采用支撐卷材套筒方式的高架倉庫。支撐卷材套筒方式可避免卷材表面與機械設備和料架等接觸，大大減少了帶材表面缺陷，提高CTP版鋁板基表觀質量。⑶采用熱軋卷材直接進入冷卻箱內進行冷卻的生產工藝。這種工藝大大縮短了中間在制品的周轉時間，縮短了生產周期，減少了流動資金占用，提高了經濟效益。⑷采用通過地下隧道運輸熱軋卷材方案。熱軋卷材從熱軋車間經過一個地下隧道進入冷軋車間高架倉庫，有效避免了地上運輸時與廠區道路運輸發生干涉及危險，提高了運輸效率和安全。

2工程設計創新和優化

遵循優質、高效、安全、低耗和環保的原則，在進行CTP版鋁版基工程設計過程中，結合項目實際情況，經認真分析和多方案比選，在生產工藝技術、主要設備選擇、主廠房和設備基礎、通風、供配電、污水處理等諸多方面對工程設計進行了創新和優化。選擇的生產工藝技術和主要生產設備均引進，工程建成后設備整體性能達到世界先進水平。①選擇低液位復合鑄造技術(LHC)生產變形鋁及鋁合金扁錠。低液位復合鑄造技術采用自動控制系統使結晶器內金屬液面低、液面波動小且自動潤滑，生產的扁錠表面光滑，粗晶層淺，內部結晶組織也有較大改善，從而提高了成品率和產品的均一性。②扁錠熱軋前的均熱與加熱均在立推式扁錠加熱/均熱爐中完成，減少了能源消耗，同時采用高速噴流蓄熱式燒嘴加熱，各區加熱制度及溫度單獨控制，可有效縮短加熱周期，提高扁錠加熱精度。③熱軋機組裝配有厚度自動控制、斷面凸度自動系統、溫度自動控制及熱軋過程自動控制、自動軋制程序表、工藝模型設定及自適應等系統，確保CTP版鋁版基熱軋帶材的性能、幾何精度和表觀質量。④冷軋車間規模化、專業化的生產，符合國內外鋁加工發展趨勢。采用大卷重寬幅軋制、軋制中實現高速化、精密化(凸度、厚度自動控制和板形自動控制)、智能化(軋制程序和軋制策略自動化、過程最優化控制)、操作自動化(卷材自動裝卸、套筒自動運輸和自動喂料等)、卷材存儲管理立體化和智能化。冷軋機配有完善的厚度自動控制系統(AGC)、板形自動控制系統(AFC)以及過程自動控制系統(如過程優化、自動軋程表建立、工藝模型設定及自適應等)。厚度自動控制系統控制采用最新的多變量非相干控制技術以及質量流控制等技術，提高了動態響應速度，精度高，對板形和凸度影響小，并能有效地減少帶材頭尾的超差部分。板形控制系統配合VC等可變凸度控制裝置提高了板形控制的范圍、效果以及響應速度。熱軋機組基礎比較復雜，設有兩層的地下室，每層樓板的荷載非常大，為滿足設備使用要求，部分梁采用了型鋼混凝土梁。因熱軋機組基礎長度超出規范規定的鋼筋混凝土結構不設伸縮縫的最大間距，但為保證設備的整體性和施工進度，采用了在混凝土中添加膨脹劑的方法(加強帶添加15%的高性能混凝土膨脹抗裂劑，其他區域添加8%的高性能混凝土膨脹抗裂劑)圓滿解決了該問題。精整車間純拉伸矯直機組是當今世界最先進的鋁加工設備，設備要求車間采用空調。經與建設方和設備供貨方多次溝通協調，有針對性的設計了節能高效的空調方案———將主廠房圍護結構中的保溫層較其他同類車間加厚20mm，降低能耗約10%;在純拉伸矯直機組的通風和空調之間設置遮擋設施，防止兩部分間互相干擾，減少了空調冷、熱量的散失———實現了最大限度節能。根據工程所在地情況，確定采用可靠的三電源供電方案。由廠區東側110kV高壓架空電纜走廊向廠區內110kV變電站提供110kV雙回路電源進線，并在循環消防水泵站設置1臺一次電源，直接引自市政10kV線路的800kVA專用變壓器來滿足各個生產車間應急用電負荷。主要生產車間均設置了雙電源自動切換裝置，以確保在事故情況下(主要負荷)正常運行。若一旦出現臺風等不可抗力而致使兩路供電電源均無法供電，還設置了1臺1000kVA應急發電站，以滿足主要生產設備安全停止運行。與國內同類工程相比，三電源供電方案大大提高了生產的安全性。壓縮空氣氮氣站與循環消防水泵站立體化布置，節省了建設用地。由于受建設場地的限制，建設方要求將壓縮空氣氮氣站布置在循環消防水泵站之上，這種布置方式在我公司尚屬首次。設計中針對兩個站房及內部設備布置情況，并充分考慮了空壓機的振動因素，最終使設計順利實施，節約了建設用地。此外，循環消防水泵站采用了恒壓變流量(PLC變頻控制)供水模式，自動化程度高，節省人力資源，節能效果顯著。為適應現代化企業生產管理的要求，設計了先進、完整、有效的制造執行系統(MES系統)。MES系統覆蓋熔鑄、熱軋、冷軋、精整等主要車間和各個輔助生產設施，系統從原料入庫開始，直至成品合格向用戶發貨出廠為止。MES系統具有強大的工序計劃管理、作業協調與監控、軋輥和銑刀等工件管理、質量控制以及物流、通信、信息管理等功能，可全流程跟蹤合同的生產執行情況。生產車間主廠房設置專用排煙天窗，解決了廠房排煙問題，節約了建設投資和運行維護費用。《建筑設計防火規范》規定丁類廠房面積大于5000m2時需設排煙設施。如果按相關規范要求設置機械排煙，每個生產車間主廠房屋面上將需設數十臺排煙風機，投資大且今后生產運行維護費用較高。經認真分析和方案比選，確定采用設置專用排煙天窗，該天窗正常生產時關閉，有火情時開啟。該方案的實施，既符合設計規范的相關規定，又以較小的建設投資解決了主廠房排煙問題。多專業團結協作，優化了冷卻箱進排風設計。冷卻箱設計時遇到了較大困難，冷卻箱為進口設備，設備方要求室外進排風以保證冷卻箱工作質量。冷卻箱集中配置于冷卻跨，每臺風機的風量為20×104m3/h。進排風管直徑很大，配置上頗為困難，且排風管位于室外，管徑大、自重大，很難支撐于廠房柱上，而風管下面又需要放置風機，風管不能自立于地面，如何設置排風管就成為設計的難題。經通風設計人員與相關專業設計人員共同努力，確定采用在排風機上方設置混凝土平臺，平臺上布置風管，最終圓滿解決了問題。⑼采用國外先進的污水處理工藝技術和設備，提高了污水處理效果和生產水復用率。本工程產生的污水主要有生活污水、堿性含油廢水、脫鹽水系統排水、循環水系統排污水、廢乳液和磨削廢液等。考慮污水種類的多樣性和污水成份的復雜性，污水處理站采用國外先進的污水處理工藝技術和設備，設計處理能力940m3/d。污水經處理出水達到當地水污染物排放一級標準，其主要指標如下:pH6～9;BOD5＜20mg/L;COD＜60mg/L;氨氮＜10mg/L;懸浮物＜60mg/L;礦物油＜5mg/L;動植物油＜10mg/L;磷酸鹽＜0．5mg/L;陰離子表面活性劑(LAS)＜4mg/L。處理后污水回用于廠區綠化、道路澆灑、循環水補充水等，提高了生產水復用率，節約了生產和生活用水。

3結論

該工程自2011年1月投產以來，生產工藝穩定，產品質量、成品率和生產效率等各項指標均達到或超過設計指標。所生產的CTP版鋁版基質量國內領先并達到國際先進水平，產品在國內市場享有盛譽，且遠銷歐美等國際市場，為建設方取得了良好的經濟效益。

作者：劉仲昱單位：中南大學材料科學與工程學院中色科技股份有限公司