Pada 16 April, pada Konferensi Industri Aluminium AICE 2025 SMM (ke-20) dan Forum Teknologi Pengecoran Aluminium Pameran Industri Aluminium, yang diselenggarakan bersama oleh SMM Information & Technology Co., Ltd., SMM Metal Trading Center, dan Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., serta diselenggarakan bersama oleh Zhongyifeng Jinyi (Suzhou) Technology Co., Ltd. dan Lezhi County Qianrun Investment Service Co., Ltd., He Xiangwen, Kepala Insinyur Departemen Proses di China Nonferrous Metals Processing Technology Co., Ltd., membahas inovasi dan penerapan teknologi pengolahan aluminium proses pendek.
01 Ikhtisar Teknologi Pengolahan Aluminium Proses Pendek
1.1 Ikhtisar Teknologi Pengolahan Aluminium Proses Pendek
Definisi Teknologi Proses Pendek:
Teknologi proses pendek mengacu pada proses pembuatan produk yang diinginkan langsung dari aluminium cair, dengan menghilangkan beberapa langkah perantara dalam proses tradisional, seperti langsung mengecor dan menggulung aluminium cair menjadi lembaran tipis, sehingga mengurangi konsumsi energi dan waktu produksi. Proses ini memiliki aliran yang pendek, konsumsi energi yang rendah, dan efisiensi produksi yang tinggi, memenuhi tuntutan industri pengolahan aluminium modern terhadap efisiensi, penghematan energi, dan perlindungan lingkungan.
Keuntungan Teknologi Proses Pendek:
Pengurangan Konsumsi Energi:
Dalam pengolahan aluminium tradisional, aluminium cair menjalani beberapa langkah pendinginan dan pemanasan ulang, sehingga menghasilkan konsumsi energi yang tinggi. Teknologi proses pendek menghilangkan langkah-langkah ini, langsung memproduksi produk dari aluminium cair, sehingga secara signifikan mengurangi konsumsi energi.
Peningkatan Efisiensi Produksi:
Dengan menghilangkan langkah-langkah perantara, siklus produksi dipersingkat, dan efisiensi produksi ditingkatkan, sehingga memungkinkan respon yang lebih cepat terhadap permintaan pasar.
Status Penerapan Teknologi Proses Pendek Saat Ini:
Saat ini, penerapan teknologi proses pendek dalam industri pengolahan aluminium secara bertahap meningkat, terutama dalam produksi lembaran tipis, strip, dan produk lainnya, di mana teknologi ini menunjukkan keunggulan yang signifikan. Misalnya, beberapa perusahaan menggunakan teknologi proses pendek untuk memproduksi lembaran aluminium otomotif, foil, dan lembaran aluminium seri 1, 3, dan 8 umum, tidak hanya meningkatkan efisiensi produksi tetapi juga mengurangi biaya.
Diskusi ini berfokus pada produksi bahan lembaran dan strip, karena proses produksinya umumnya paling panjang, paling intensif energi, dan membutuhkan investasi tertinggi dalam pengolahan aluminium.
1.1 Teknologi Pengolahan Aluminium Proses Pendek Utama
Proses Pengecoran dan Penggulungan Ganda, Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Micromill, Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Hazelett
1.2 Peralatan Utama untuk Teknologi Proses Pendek
02 Inovasi dan Pengembangan Proses Pengecoran dan Penggulungan Ganda
2.1 Jalur Produksi Pengecoran dan Penggulungan yang Khas
Pengecoran Ganda: Pengecoran ganda mengeraskan aluminium cair menjadi strip coran-gulungan, dengan ketebalan strip umum berkisar antara 5-12mm (ketebalan strip coran-gulungan cepat berkisar antara 3-8mm), dan seri paduan umum mencakup 1XXX, 3XXX, 8XXX, dan beberapa 5XXX.
2.1 Konfigurasi Utama Jalur Produksi Pengecoran dan Penggulungan
Catatan: Konfigurasi di atas menghilangkan fasilitas tambahan seperti perangkat pencampuran elektromagnetik, perangkat pengolahan online, penghilangan debu, dan perangkat penghilangan gas sisi tungku.
2.2 Metode Tata Letak Utama Jalur Produksi Pengecoran dan Penggulungan
Tata Letak Cermin Pengecoran Berdekatan:
Keuntungan: Jalur pengecoran berdekatan dapat dikelola oleh satu tim, sehingga mengurangi jumlah personil.
Tata Letak Arah yang Sama Pengecoran Berdekatan:
Keuntungan: Komponen peralatan pengecoran dapat dibagikan, sehingga mengurangi jumlah suku cadang.
2.3 Klasifikasi Tungku Peleburan/Tungku Penahan
2.4 Teknologi Inovatif dalam Proses Pengecoran dan Penggulungan
►Inovasi dalam Teknologi Gulungan Pengecoran: Penerapan bahan gulungan pengecoran baru dan teknologi perlakuan permukaan telah meningkatkan masa pakai gulungan pengecoran dan kualitas gulungan coran-gulungan. Misalnya, gulungan pengecoran yang terbuat dari bahan komposit nano atau lengan gulungan tembaga memiliki konduktivitas termal dan ketahanan aus yang lebih tinggi.
►Inovasi dalam Teknologi Kontrol Proses Pengecoran dan Penggulungan: Penerapan sistem kontrol otomatis dalam proses pengecoran dan penggulungan telah mencapai kontrol yang tepat atas proses. Melalui sensor dan teknologi komputer, parameter seperti suhu aluminium cair, komposisi, dan kecepatan gulungan pengecoran dipantau secara real-time dan disesuaikan secara otomatis untuk memastikan kualitas gulungan coran-gulungan yang stabil.
►Inovasi dalam Teknologi Pemurnian Aluminium Cair: Teknologi pemurnian aluminium cair canggih, seperti pencampuran elektromagnetik, perlakuan ultrasonik, dan penyaringan halus, secara efektif menghilangkan kotoran dan gas dari aluminium cair, meningkatkan kemurnian gulungan coran-gulungan dan mengubah ukuran butirannya. Penerapan teknologi ini telah secara signifikan meningkatkan sifat mekanik dan kualitas permukaan gulungan coran-gulungan.
2.5 Optimalisasi dan Peningkatan Proses Pengecoran dan Penggulungan
►Pengembangan Cerdas Proses Pengecoran dan Penggulungan: Teknologi cerdas akan diterapkan lebih luas dalam proses pengecoran dan penggulungan. Melalui teknologi kecerdasan buatan dan data besar, kontrol dan optimalisasi cerdas proses pengecoran dan penggulungan akan dicapai.
►Pengembangan Proses Pengecoran dan Penggulungan Presisi Tinggi: Dengan meningkatnya permintaan pasar, proses pengecoran dan penggulungan presisi tinggi akan menjadi tren masa depan. Dengan lebih mengoptimalkan parameter proses dan teknologi peralatan, gulungan coran-gulungan yang lebih tipis dan lebih seragam akan diproduksi. Menambahkan sistem penyesuaian celah gulungan untuk penyesuaian celah gulungan otomatis sebelum pengecoran dan penggulungan. Tergantung pada kelas paduan, menambahkan fungsi penggilingan tepi untuk mengurangi retakan area besar pada strip coran-gulungan.
►Pengembangan Hijau Proses Pengecoran dan Penggulungan: Pengembangan hijau adalah pilihan yang tak terelakkan untuk proses pengecoran dan penggulungan. Proses dan peralatan produksi yang lebih ramah lingkungan akan diadopsi untuk mengurangi konsumsi energi dan polusi lingkungan, seperti menggunakan pemurnian gas alih-alih agen pemurnian partikel padat.
03 Inovasi dan Pengembangan Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu
3.1 Konfigurasi Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Micromill
•Teknologi Micromill menggabungkan pengecoran dan penggulungan menjadi satu proses, menggunakan pendinginan kecepatan tinggi gulungan ganda selama pengecoran. Pengecoran dan penggulungan kecepatan tinggi dilakukan secara horizontal, memecahkan masalah segregasi tengah dan batasan kecepatan produksi teknologi pengecoran dan penggulungan tradisional.
•Micromill memiliki kecepatan produksi yang lebih cepat, yang membutuhkan pasokan aluminium cair yang tepat waktu dan cukup untuk bagian pengecoran. Oleh karena itu, tungku umumnya lebih besar dan memiliki setidaknya dua unit yang dapat dipertukarkan, lebih baik menggunakan aluminium cair sebagai bahan baku utama. Kapasitas throughput degassing dan penyaringan online juga secara proporsional lebih besar, umumnya sesuai dengan pasokan aluminium cair.
3.1 Ikhtisar Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Micromill
•Alcoa secara resmi mengumumkan produksi komersial teknologi Micromill pada akhir 2015. Saat ini, hanya ada dua jalur percontohan, yang terletak di pabrik San Antonio dan Reno.
•Teknologi ini cocok untuk memproduksi paduan seri 5XXX dan 6XXX. Lebar produk coran dapat melebihi 1.700mm, dengan ketebalan umum berkisar antara 2-7mm, kecepatan pengecoran antara 27-61 m/menit, dan suhu billet coran pada 567℃, yang dapat lebih lanjut digulung menjadi lembaran tipis 1-4mm oleh penggulungan kontinu (data pabrik San Antonio).
•Produk utama adalah bahan baku untuk panel dalam dan luar otomotif, dengan keuntungan terbesar adalah kemampuan untuk menggantikan panel otomotif yang saat ini diproduksi melalui penggulungan panas.
3.1 Karakteristik Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Micromill
•Aliran Proses Pendek: Penggulungan panas tradisional slab membutuhkan waktu sekitar 20 hari untuk mengubah lelehan aluminium menjadi gulungan, sedangkan Micromill menyelesaikannya hanya dalam 20 menit.
•Lahan Pendudukan Kecil, Konsumsi Energi Rendah: Lahan pendudukan adalah 1/4 dari jalur penggulungan panas tradisional, dan konsumsi energi adalah 1/2.
•Kinerja Produk Unggulan: Kecepatan solidifikasi tinggi sangat meningkatkan struktur mikro, menghasilkan butir yang halus. Kemampuan pembentukan 40% lebih tinggi dan kekuatan 30% lebih tinggi daripada lembaran aluminium otomotif tradisional, memberikan fleksibilitas desain yang lebih besar dan kinerja kendaraan yang lebih baik bagi pelanggan.
3.2 Konfigurasi Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Hazelett
•Teknologi pengecoran dan penggulungan kontinu Hazelett terdiri dari pengecoran dan penggulungan kontinu, dengan intinya adalah pengecoran kontinu. Selama pengecoran, lelehan aluminium masuk ke dalam rongga cetakan yang dibentuk oleh dua sabuk baja yang sepenuhnya tegang dan dua rantai blok logam persegi panjang yang dapat bergerak sesuai dengan kebutuhan lebar. Sabuk baja dan rantai blok logam bergerak secara bersamaan, dan air pendingin secara tidak langsung mendinginkan sabuk baja untuk mengeraskan lelehan dalam rongga cetakan, menyelesaikan pengecoran.
•Pengecoran dan penggulungan kontinu Hazelett memiliki kapasitas produksi per jam yang lebih tinggi daripada Micromill, yang membutuhkan pasokan aluminium cair yang lebih tepat waktu dan cukup untuk bagian pengecoran. Oleh karena itu, tungku umumnya lebih besar dan memiliki setidaknya 3-4 unit yang dapat dipertukarkan, lebih baik menggunakan aluminium cair sebagai bahan baku utama. Kapasitas throughput degassing dan penyaringan online juga secara proporsional lebih besar, umumnya sesuai dengan pasokan aluminium cair.
3.2 Ikhtisar Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Hazelett
•Di dalam negeri, Longding Aluminium di Luoyang, Henan (dioperasikan pada 2012) dan Liansheng Light Alloy di Inner Mongolia (dioperasikan pada 2016) masing-masing memperkenalkan satu jalur produksi lembaran dan strip aluminium Hazelett.
•Metode ini memiliki kecepatan pengecoran yang cepat dan dicocokkan dengan penggulungan berikutnya. Produk utama adalah bahan baku penggulungan foil aluminium dan produk seri 1XXX, 3XXX, 8XXX umum, serta beberapa produk seri 4XXX, 5XXX, 6XXX. Ketebalan produk coran umum berkisar antara 16-50mm, dengan kecepatan pengecoran 3-8 m/menit, yang dapat lebih lanjut digulung menjadi lembaran tipis dengan ketebalan 1,0-7,0mm dan lebar 1.300-1.935mm.
•Produk utama yang dapat diproduksi termasuk foil kemasan, strip kabel, foil wadah, dan foil pendingin udara.
3.2 Karakteristik Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinu Hazelett
•Kolam pasokan aluminium cair tertutup penuh, mempertahankan aliran aluminium cair yang alami dan stabil.
•Ujung nozzle pasokan terbuat dari bahan keramik khusus dengan stabilitas termal yang baik, yang memungkinkan gas yang dilepaskan dari aluminium cair untuk menembus melalui ujung nozzle.
•Sabuk baja memiliki stabilitas yang baik dan dipanaskan hingga 150℃ oleh induksi.
•Gulungan pendukung magnetik berkekuatan tinggi digunakan untuk menekan deformasi termal lokal.
•Lapisan khusus diterapkan pada permukaan kontak antara billet coran dan sabuk baja yang terus bergerak dan didinginkan dengan air.
•Gas inert disuntikkan ke dalam rongga cetakan melalui bagian atas dan bawah ujung nozzle, yang memungkinkan penyesuaian laju pendinginan sabuk baja sesuai kebutuhan.3.3 Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinyu Lainnya
1. Mesin Pengecoran dan Penggulungan Kontinyu Kaiser Micro Twin-Belt
•Sebuah kemajuan dari jalur pengecoran dan penggulungan kontinyu Hazelett, yang awalnya dimaksudkan untuk produksi khusus bahan badan kaleng.
•Namun, stabilitas dan keseragaman kualitas bahan kalengnya jauh lebih rendah daripada bahan baku gulungan panas, sehingga belum banyak digunakan.
2. Mesin Pengecoran dan Penggulungan Kontinyu Metode Launa (Caster II)
•Prinsip pengecorannya pada dasarnya sama dengan jalur pengecoran dan penggulungan kontinyu Hazelett, dengan perbedaan bahwa permukaan atas dan bawah rongga cetakan bukanlah sabuk baja, melainkan blok pendingin yang bergerak ke arah yang sama.
•Terutama digunakan untuk memproduksi gulungan panas untuk strip foil aluminium yang digulung dingin, tetapi juga tidak stabil dalam bahan baku strip kaleng, sehingga tidak memiliki perbedaan mendasar dibandingkan dengan pengecoran dan penggulungan kontinyu Hazelett.
3. Mesin Pengecoran dan Penggulungan Kontinyu MAN (Inggris)
•Aluminium cair masuk ke dalam rongga cetakan yang dibentuk oleh sabuk baja dan cincin alur cetakan yang dipasang pada roda kristalisasi. Panas dihilangkan oleh sabuk baja dan cincin alur cetakan, sehingga aluminium mengeras, yang kemudian diekspor dari outlet saat roda kristalisasi berputar, masuk ke dalam pabrik penggulungan berikutnya.
•Lebar produk dari jalur produksi seperti ini umumnya tidak lebih dari 500 mm, dengan ketebalan sekitar 20 mm, dan gulungan panas memiliki ketebalan 2,5 mm untuk penggulungan dingin, sehingga membatasi penggunaannya.
3.4 Inovasi dalam Proses Pengecoran dan Penggulungan Kontinyu
Inovasi dalam Teknologi Pengecoran: Teknologi pengecoran yang berbeda diadopsi dengan mengoptimalkan struktur nozzle, struktur rongga pendingin, dan parameter pengecoran untuk meningkatkan kualitas pengecoran dan efisiensi produksi. Misalnya, bahan dan struktur nozzle baru digunakan untuk memungkinkan aliran aluminium cair yang lebih seragam ke dalam area cetakan pengecoran; berbagai bentuk rongga pendingin digunakan untuk meningkatkan kapasitas pendinginan pengecoran kontinyu.
Inovasi dalam Teknologi Penggulungan: Teknologi penggulungan canggih diadopsi untuk meningkatkan kualitas strip dengan mengoptimalkan struktur pabrik penggulungan dan parameter penggulungan. Misalnya, pabrik penggulungan panas dan pabrik penggulungan dingin multi-stand digunakan untuk mengontrol secara tepat ketebalan dan kualitas permukaan strip.
Inovasi dalam Teknologi Kontrol Otomasi: Sistem kontrol yang sangat otomatis digunakan untuk memantau dan mengontrol berbagai parameter dalam proses pengecoran dan penggulungan secara real-time melalui sensor dan teknologi komputer. Misalnya, sistem Automatic Gauge Control (AGC) dan Automatic Flatness Control (AFC) digunakan untuk mengontrol secara tepat ketebalan dan kehalusan strip.
Inovasi dalam Teknologi Pendingin: Teknologi pendingin canggih digunakan untuk meningkatkan efisiensi pendingin dengan mengoptimalkan struktur dan parameter sistem pendingin. Misalnya, teknologi pendingin multi-titik diterapkan untuk memastikan pendinginan yang seragam pada strip di berbagai posisi.
04 Kesimpulan
4.1 Kesimpulan
Penerapan: Teknologi pengecoran proses pendek dibandingkan dengan jalur proses yang memerlukan penggulungan panas untuk pembukaan billet. Dengan mengintegrasikan secara erat peleburan dan pengecoran dengan penggulungan berikutnya, ia menghasilkan produk yang mendekati produk akhir dari pabrik pengolahan aluminium, sehingga sangat cocok untuk produksi skala besar produk tunggal.
Keuntungan: Konsumsi energi komprehensif rendah, luas lahan kecil, biaya satuan rendah, dan jumlah personil yang dibutuhkan minimal.
Kerugian: Kinerja produk masih perlu ditingkatkan, dan variasi produk perlu ditingkatkan.
Meskipun teknologi proses pendek tidak dapat sepenuhnya menggantikan penggulungan panas, keuntungannya dalam memproduksi produk tunggal skala besar tertentu masih signifikan. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengembangkan teknologi proses pendek secara kuat!
4.2 Kesimpulan
Klik untuk melihat laporan khusus tentang Konferensi Industri Aluminium dan Pameran Industri Aluminium AICE 2025 SMM (ke-20)
