[实用新型]制备板栅用连铸连轧铅带的连轧生产线

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属板带的连轧机组，尤其是一种制备板栅用连铸连轧铅带的连轧生产线。

背景技术

电极板栅作为电子集流体，同时起到固定活性物质的作用，是铅酸蓄电池的重要组成部分。铅酸蓄电池的使用过程中，多孔的活性物质会渗透硫酸，导致板栅发生腐蚀，影响板栅的循环使用寿命，进而对蓄电池的耐用性造成重要的影响；同时，电子的传递要求板栅具有良好的导电性，要求在使用过程中板栅的腐蚀产物具有较低的阻抗，尤其是正极板栅。板栅的耐腐蚀性和晶体结构之间存在密切的关系，因此为了改进板栅的晶体结构，以改善板栅的耐腐蚀性能和钝化产物，通常的方法包括加入锑等合金元素以及铸轧工艺的采用。与直接铸造成型的板栅相比，铸轧成型工艺首先铸成铸坯，然后对铸坯压延形成薄铅带，之后通过切口拉伸等工艺最终形成板栅。由于轧制使得铅带的组织更致密、机械强度高，因此所生产的板栅耐穿透腐蚀、循环寿命延长。

目前，铸轧成型工艺包括连铸连轧工艺和常规铸轧工艺。其中，常规铸轧工艺，采用模铸和轧机的组合，容易实施，但生产效率低，模铸时铅液大量暴露且位置分散，污染大；连铸连轧的自动化程度高、生产效率高，且连铸时铅液仅在结晶轮附近暴露，可通过集中抽风的方式有效的避免铅烟污染。

但连轧为连续式生产，板带在连轧过程中，需要一定的牵引力保证板带的进给也即板带具备一定的张力，且压下量越大、连续轧制的道次越多、轧制的温度越低则要求的张力越大，而极限的张力又受到抗力强度、断面尺寸等的限制。因此，如钢带的轧制，通常包括热轧和冷轧，首先通过提高轧制温度进行高于常温的轧制，以减小大压下量时的变形抗力，在获得大压下量的同时保证低的张力；但高于常温的轧制，受热胀冷缩等因素的影响，板型的控制精度低，表面质量差，通常需要在高于常温的轧制之后进行常温轧制。铅的抗拉、剪切以及蠕变强度均极低，虽然使得铅具备良好的塑性加工性能，但同时使得铅受轧制张力的影响更大，因此要对铅带实施大轧制比的连轧，多温度段轧制是其必然的选择。但，对铅带实施多温度段的连轧存在一定的技术困难。

首先，对于铅带的冷却可以采用水冷或空冷，其中水冷又包括喷淋冷却和浸没式冷却。但在采用高压冷却水喷淋冷却时，由于铅质软，容易在铅带表面形成冲击坑，甚至导致铅带被高压水束流击穿，因此无法采用。而浸没式冷却，只能在卷取后进行，成卷的冷却由于换热量极大，因此存在降温速度慢的问题，铅带组织会在卷取和冷却过程中不断长大，且冷却过程中存在径向的温度差，进而导致卷内、外的性能差异；而且铅带在热态条件下卷取后，容易由于自身重力影响而变形，进而导致板宽、板厚一致性差并影响后一轧机的轧制。因此，目前通常采用低压冷却水喷淋和强制空冷对铅带进行冷却，受冷却能力限制，降温速度慢，冷却距离短时，降温幅度小，使得多温度段的轧制失去意义；而要实现大的降温幅度，就需要延长冷却距离，但在距离延长的同时也延长了晶粒的生长时间，无法对前一轧机的轧制组织进行有效的保留，弱化了前一轧机对铅带组织的改善效果，在极端情况下，甚至可能导致到达后一轧机的铅带组织次于到达前一轧机的铅带组织，同样会使得多温度段的轧制失去意义。

其次，对于轧机之间的连接，由于卷取方式存在上述的问题，因此仅考虑通过直连方式实现轧机之间的连接。但直连方式，需要通过后一轧机对前一轧机的铅带实施牵引，由于冷却能力的限制，两轧机之间的铅带较长，且铅的抗拉、剪切强度极低，因此极易在张力作用下拉伸变形甚至断带，尤其是在两轧机出现同步性差异时。

另外，所谓热轧即在再结晶温度以上对板带进行的轧制，所谓冷轧即在再结晶温度以下对板带进行的轧制。但纯铅的熔点在327℃，铅合金的熔点通常也低于400℃，根据公式——再结晶温度等于绝对温度熔点乘以0.4，计算得到的纯铅再结晶温度为-33℃，因此，铅及铅合金在常温条件下的轧制属于轧制工艺中的热轧。而且，铅在凝固过程中，并不存在复杂的相变过程，如纯铅仅存在一个凝固相，因此铅不存在通过对相变过程的控制改善轧制组织的轧制及热处理工艺。在常温下，铅及铅合金表现出良好的塑性加工性能，变形抗力小，且无需退火处理，因此，目前铅带的常规铸轧工艺均采用单温度段轧制，且为了保证板型和表面质量，该单温度段轧制是常温轧制。

因此，目前制备板栅用铅带的连铸连轧成套设备的轧机机组仅包括一台轧机，仅对铅带实施常温下的单温度段轧制，受铅的强度限制，轧制比小，限制了连铸连轧铅带性能的提高。

实用新型内容