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从清洗线本身来看，合理配置脱脂、酸洗、清刷、钝化、烘干等工序环节、采用先进的工艺控制方式实现清洗－退火连续化生产是保证清洗过程稳定、高效，达到不发生工艺介质混窜、彻底清除影响带材表面质量的各种污物、尽量降低污染物的排放、减少工艺介质的耗量、提高带材表面质量的关键。因此根据各铜加工企业生产工艺流程的不同，目前国内外对高精板带清洗线配置主要有3种方案：
① 将除油清洗与酸洗研磨工序分开，形成除油清洗机列和酸洗机列的设计，其中除油清洗机列用于退火前带材的卸张、脱脂、烘干，目的是保证带材卷式退火质量；酸洗－清刷（研磨）机组主要用于退火后带材表面的处理，目的是保证退火后带材表面洁净、光泽和平整；
② 脱脂清洗和酸洗清刷集中配置在同一机列上，形成脱脂－酸洗－清刷（研磨）－钝化－烘干清洗机列，各段可以全线联动，也可单独使用脱脂、酸洗功能；
③ 将脱脂清洗、展开式退火炉、酸洗清刷配置成连续化的退火－清洗生产线。随着现代大张力、大卷重、高速轧制技术的发展，带材薄型化趋势明显，罩式退火虽然具有设备结构简单、工作可靠、造价低廉、密封性好等特点，但在退火过程中带卷内外性能不均、薄带退火易粘接、残油污迹等弊端日益显现，因而自20世纪90年代起，展开式连续退火炉得到了广泛应用，连续展开式退火目前主要有两种形式：立式展开炉和水平气垫炉，国外称为AP炉，其特点是将清洗、退火、冷却、酸洗、抛光、研磨等多种功能集成于一体，其典型布置形式如图4、图5所示，具有连续化、高效率、高表面、均匀快速的技术优势，是目前铜及铜合金高精带连续化生产的发展方向。
图3 立式展开炉平面布置方案
图4 水平气垫炉平面布置典型方案
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目前国内先进铜加工企业薄带采用气垫炉或立式展开炉退火，其脱脂、退火、酸洗、清刷一次完成，成为提高生产效率、保证带材表面质量重要工艺方法，实现了清洗－退火连续化生产。而对于中厚带中间退火，国内外普遍采用气体保护罩式炉卷式退火工艺，退火与清洗相分离，这种退火－清洗方式对于生产规模较大的铜加工企业，采用脱脂清洗与酸洗清刷清洗集中或分离布置的比较见表12，如果采用脱脂、酸洗－清刷集中配置的清洗线，脱脂工序与酸洗工序不能同时工作，其工序生产效率得不到充分发挥，现实中有些企业常常省略退火前的脱脂清洗工序，而仅靠退火后酸洗－清刷工序满足带材表面质量的要求，这对于高精板带材生产是十分不利的，同时也产生了较多的由于过度依赖清刷、研磨带来的表面质量问题。另外为提高清洗线的生产效率，国内对清洗线的速度要求也越来越高，以弥补工序生产效率的不足，其间必然带来清洗质量的下降和设备功率匹配等方面的问题。因此对于具有一定规模的铜加工企业而言，采用脱脂清洗与酸洗－清刷相分开配置的清洗工艺应是较理想的选择，这是目前铜板带生产企业应认真考虑、讨论的工艺问题。
表12 脱脂酸洗集中配置和分开配置的优缺点对比
配置形式 脱脂将脱脂清洗工序与酸单体机列长，穿带长度长，工艺控制环节多，各工序段工艺介质易发生混窜，工序间挤干效果要求高，带材表面擦划伤机率较高；脱脂、酸洗产品特点 优点 缺点 酸洗、清刷（研磨）、钝机列制造成本较低，工艺介质循环洗 化、烘干工序集中配置利用充分，一条生产线既能满足脱集在一条生产线上，采用脂清洗的要求，又能满足退火带材共用一条机列，工序利用效率不高，中一套开卷、收卷、张力酸洗－清刷的要求，工艺适应性强。 一条生产线很难保证退火前清洗，退配控制系统。 火后酸洗清刷的工艺要求。 置 脱将脱脂－烘干清洗与单体机列长度缩短，穿带长度大大分开配置机列成本比集中配置高，占脂酸洗－清刷（研磨）、缩短，工艺介质没有混窜的问题，地面积有所增大，电耗、水耗有所增酸钝化、烘干工序分别配挤干夹送辊数量少，带材擦划伤机加。大规模生产的中间清洗效率高，洗 置成线，各自有独立的率较小，操作效率高；各自执行不但对于生产规模较小时，其清洗效率精品文档
精品文档 分开卷、收卷、张力控制同的清洗目的，退火前脱脂清洗，开配置 三、现代高精铜及铜合金板带材清洗技术的发展
铜及铜合金板带材清洗技术的进步与合金品种、润滑技术、电气自动化控制技术以及光亮退火技术的发展密切相关，现代轧机除油效果的改善、低残留轧制润滑油的使用、还原性退火技术等对铜及铜合金板带材加工表面质量的提高奠定了坚实的技术基础，推动了现代铜及铜合金板带材清洗技术向连续高效、低污染、低排放、高表面质量方向发展，当前铜及铜合金板带材清洗技术的主要技术进步表现在如下几个方面。 3.1 退火－清洗连续化生产技术
当前以水平气垫炉和立式展开炉为代表的退火－清洗机组在速度、张力分段、控温精度、炉压、气氛循环、炉体密封等方面控制水平日益提高，机组生产速度最高可达到120m/min，炉内微张力控制水平可以达到≤2N/mm，退火后材料硬度波动≤±5HV，晶粒度波动小于±5μm，大幅提高了高精板带材退火－清洗生产效率和产品表面质量，使之成为目前先进的高精板带生产方式。 3.2 高表面质量、无污染、高效率清洗技术
铜及铜合金板带材清洗排放的污染物包括：废酸、废碱等液体介质、碱雾废气等，这些物质是铜加工企业重要的污染物排放源。随着国内外环保意识的提高，环保政策、法规日益严格，高效、无污染的表面清洗技术成为铜加工领域重要的技术发展方向，其中高压热水冲洗技术配合两级热水喷淋，可以达到10 mg/m的脱脂效果；配合全氢光亮退火技术可以达到消除退火色、保证带材光亮的效果。从而彻底淘汰了传统的酸、碱清洗－清刷介质，实现清洗机组污染物零排放，该项技术的研发，是最具发展前途的无污染、高效清洗技术。 3.3 高精度清洗后处理清刷、磨洗控制技术
采用带磨粒的刷辊和抛光磨辊处理退火后带材，彻底清除退火、清洗产物，提高退火后带材表面质量。目前各种清洗专用刷辊、抛光辊产品、规格已形成系列，可以满足不同表面光洁度的要求。在刷洗压力方面实现了闭环控制，可根据带材表面状况适当调节刷洗力度，提高带材表面质量。同时为增加清刷的稳定性，对于宽度大于400 mm的带材，采用了两端支撑的可以快速更换刷辊的刷箱结构，有效避免了宽板清刷、研磨产生的振痕，经过清刷或研磨后的带材具有优良的表面光洁度。 3.4 长寿命防变色钝化技术
以BTA（C6H5N3）和AMT(2-氨基-5-琉基-1,3,4-噻二唑)为基的复配有机化学成膜防变色钝化技术具有良好的防变色效果，其中新近开发的AMT复配钝化剂，具有在80 ℃湿热空气中24 h不变色的优良钝化效果，对于保持成品带材的品质具有重要的意义。 3.5 高效烘干、冷却技术
为保证带材成品卷取出于干燥状态，卷取温度低于60 ℃，现代烘干装置普遍采用了多层气幕、循环气流烘干、冷却区段设计，可以最大限度提高烘干、冷却效率，缩短了工艺烘干时间，为提高清洗线速度奠定了基础。 3.6 新型挤干辊的应用
为提高各工序段的挤干效果，3M公司开发的新型不织布叠合制成的“千年辊”，其为多段多孔形结构，可精品文档
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优势不明显。 系统。 回火后酸洗清刷，工序利用效率高，有利于提高带材表面质量。 精品文档
根据带材宽度配置挤干辊段数，与橡胶挤干辊相比摩擦系数大，具有高速下不打滑，对工艺介质及细小渣屑具有良好的阻挡、吸附、甩出作用，挤干效果比橡胶辊高、可有效减少带材产生擦划伤，使用寿命是一般橡胶辊的10～40倍，具有良好的性价比优势，完全满足高品质高精铜及铜合金板带材生产的需要。 四、结语
铜及铜合金板带材作为支持现代科技发展的关键基础性功能材料，广泛应用于各种高精密器件的加工制造，对材料的性能、精度和表面质量要求不断提高，薄型化、高精度、高性能、高表面质量已成为现代高精铜及铜合金带材的重要发展方向，高效率、高表面质量、节能环保的新型表面清洗技术及先进的工艺控制技术是未来高精铜及铜合金板带材生产工艺及装备开发的重要内容，当前新型铜带清洗技术不断涌现，是当今铜加工行业应重点关注的技术发展领域，新型铜及铜合金板带材清洗技术的推广应用，对提高我国高精铜及铜合金板带材品质具有重要的推动作用。
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(整理)铜及铜合金板带材表面清洗技术及装备
