CN100462194C - 一种镍带制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镍带制造方法，包括轧制、半成品退火、再轧制、成品退火等工序步骤，在所述轧制工序前，将原料电解镍板经分切后进行退火处理，然后直接进行轧制。采用本发明技术方法，保证了镍带的高纯度和低内阻，满足电池生产对高纯度、低内阻镍薄板的需求，同时省去了传统工艺中的熔炼、刨面、热轧工序及其设备，降低了设备投资成本、车间占地面积，减少了生产线操作工人，大大降低了生产能耗，降低了生产成本，并使生产周期缩短了近一半，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属镍带的制造方法，更具体地说，涉及一种直接用电解镍板制造镍带的方法。
背景技术
金属镍薄板(即镍带)作为原材料广泛运用电子产品制造行业，如在手机电池、电子线路板、灯泡等电子产品的生产制造中，需大量运用镍带。镍带的厚度、纯度和延展性等物理参数，是影响以其为原料的电子产品质量的关键因素。随着电子产品的小型化和高性能化的发展趋势，对镍带的厚度、纯度和延展性等物理参数提出了越来越高的要求，要求更薄的厚度、更高的纯度和更好的延展性、导电性、更低的电阻值。
作为原材料的电解镍板因含氢、硫成份高，脆性大、韧性小，不能轧制。目前，金属镍带是采用传统的工艺方法进行生产的，如图1所示，生产金属镍带的传统方法是：先将电解镍板经分切、真空熔炼浇铸成镍锭，经过刨面后加热、进行热轧，对热轧后的半成品进行酸洗，然后在进行多次冷轧、压延、退火和酸洗，达到规定厚度后，进行分条，然后对成品进行退火，最后进行包装完成。
这种传统的镍带生产工艺存在如下问题：
1.在熔炼铸锭的工艺环节中，按照工艺要求，需添加铁、锰、钛、硅、碳、稀土等辅料，使得产品中杂质含量增高，其成品中镍、钴以外的杂质含量达0.5％左右，这样就大大降低了材料的纯度，使得镍带的内阻增大，难以获得满足要求的高纯度、低内阻的镍带；
2.生产环节多，设备投资大，需要生产占地面积大；
3.生产周期长，一般从投料到出成品需要7天时间，生产效率低；
4.能耗高，在熔炼、热轧工序，消耗大量电能，生产成品耗电成本约7000元/吨。
5.在熔炼过程中，由于高温(1500℃以上)影响，造成2％以上的损耗；
尽管上述制造镍带的传统方法存在诸多缺陷和不足，但几十年来，一直是沿用上述传统方法来进行镍带的生产，尚未出现新的替代方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种镍带制造方法，直接采用高纯度的电解镍原料板进行压延制造镍带，克服现有传统制造方法带来的降低镍带纯度、导致镍带内阻增加的缺陷，同时还克服现有制造方法存在的能耗高、生产效率低、设备投资大的缺陷。
本发明实现上述发明目的所采用的技术方案是：一种镍带制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将电解镍原料板分切成所需规格后进行退火处理；
S2、然后对电解镍原料板进行轧制，至适当半成品厚度；
S3、对半成品镍带进行退火处理；
S4、对经退火处理的半成品镍带进行轧制，至客户要求成品厚度；
S5、对经轧制的半成品镍带进行清洗；
S6、根据客户对产品力学性能的要求，对成型镍带进行退火处理。
上述镍带制造方法，其特征在于：所属步骤S1中，原材料退火温度为300℃至450℃之间，保温10至5小时；所述步骤S6中，成型镍带退火采用井式退火炉进行热处理，退火处理参数如下：
| 厚度(毫米) | 加热温度℃ | 恒温时间(小时) | 出炉硬度(HV) |
| 0.07～0.10 | 360±10 | 6 | 70～110 |
| 0.10～0.15 | 370±10 | 7 | 70～110 |
| 0.15～0.25 | 380±10 | 7 | 70～110 |
| 0.25～0.35 | 385±10 | 8 | 70～110 |
所述步骤S3、S4可根据需要重复进行，直至客户要求的成品厚度。
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3半成品镍带退火采用井式惰性气体气氛保护炉退火，参数如下：
| 厚度(毫米) | 加热温度℃ | 恒温时间(小时) | 出炉硬度(HV) |
| 0.15 | 380±20 | 7 | 70~110 |
| 0.25 | 380±20 | 7 | 70~110 |
| 0.35 | 380±20 | 8 | 70~110 |
| 0.4 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 0.45 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 0.5 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 1.05 | 400±20 | 4 | 70~110 |
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3半成品镍带退火采用隧道式氢还原退火炉退火，设定退火炉进料端区、中区、出料端区退火温度分别为700±50℃、750±50℃、700±50℃，镍带厚度和走速关系为：
上述镍带制造方法，其特征在于：在所述步骤S5和S6之间，还包括根据宽度规格对清洗后的半成品镍带进行分条；在步骤S6后，还包括对成品镍带进行包装。
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S2中轧制工序包括将电解镍原料板反复轧制，进行清洗、退火后，再进行反复轧制，如此反复进行；所述清洗采用碱性除油粉将成品镍带进行电解除油处理后，水洗烘干。
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S2还包括在所述轧制工序将镍板轧制到可缠绕厚度之前一级轧制前的某一厚度时，将多块镍板依次首尾对接焊接，连接成一块完整的首尾分离的镍板。
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3中半成品退火还可采用电阻炉退火。
上述镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S6中成品退火采用井式惰性气体气氛保护炉退火，保护气体为氩气。
本发明技术方案的有益效果是：
1.保证镍带的高纯度和低内阻。本方法直接采用高纯度镍板原材料进行轧制，省去了传统工艺中的熔炼、刨面、热轧工序及其设备，降低了设备投资成本和车间占地面积；更重要的是，避免了在熔炼过程中添加辅料造成镍板纯度下降，内阻增大的缺陷，本方法不改变镍带的内在物质成份，其镍、钴含量在99.93％以上，保证了镍带的高纯度、低内阻(比传统工艺生产的镍带低15％左右)；
2.降低了生产成本。本方法省去了高能耗的熔炼工序，减少了熔炼过程中2％的材料损耗，约减少材料损耗价值3000元/T，并减少了多道工序，大大降低了生产能耗，成品的能耗由老工艺方法的耗电费约7000元/吨下降到新工艺方法的约2500元/吨；新工艺方法不需要老工艺方法采用真空熔炼所需要的辅助材料打坩锅、保护气体、模具等，节约成本约1500元/吨；另外，新工艺方法使一条生产线减少了约10名操作工人，减少了人工成本。
3.生产周期大大缩短。因减少了多道工序，生产周期由传统工艺方法从投料到出成品耗时7天减少到新工艺方法的仅需3天，生产周期缩短一半以上。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是镍带的传统生产工艺方法流程图；
图2是本发明工艺方法实施例1、2、3的流程图；
图3是本发明工艺方法实施例4的流程图；
图4是本发明工艺方法实施例5的流程图。
具体实施方式
本发明工艺方法直接采用高纯度电解镍板进行轧制。本实施例中所列举的轧机规格可用相近规格的轧机替代。
实施例1：
如图2所示，本实施例包括如下步骤：
a.将高纯度电解镍板进行分切；
b.将分切的电解镍板加热至300℃，保温10小时，进行原料退火处理，充分析出电解镍板中的氢、硫等有害物质，改善材料性能，降低脆性、提高韧性；可采用电阻炉(包括井式或卧式惰性气体气氛保护炉，惰性气体可采用氩气、氮气等，以下半成品、成品退火井式惰性气体气氛保护炉亦相同)，或柴油燃烧机箱式加热炉进行退火处理；
c.对经预处理的电解镍板进行轧制；轧制包括反复轧制，以使得镍板的厚度逐步轧制到生产工艺计划的半成品厚度。如第一轮轧制是初，利用
轧机将电解镍原料板由厚度为13至30毫米经反复轧制到厚度为1.2至3毫米，再进行半成品退火。在将镍板轧制到可缠绕厚度的前一次轧制前的某一厚度时，如2.5毫米(该厚度可以视轧制工序的计划而定，条件是经轧制后可以缠绕)，可将多块镍板依次首尾对接焊接，连接成一块完整的首尾分离的镍带，第二轮轧制是中轧，利用
或-160轧机将厚度为1.2至3毫米的半成品经反复轧制到厚度为0.35毫米，然后进行半成品退火，再由厚度为0.35毫米反复轧制到工艺所需的厚度规格。上述半成品退火的次数视轧制过程中半成品硬度而定，一般当半成品硬度大于170HV时，需进行半成品退火。
半成品板退火处理，可采用井式惰性气体气氛保护炉退火，退火后硬度为70~110HV，退火温度和恒温时间视半成品厚度而定，其关系如表1：
表1
| 厚度(毫米) | 加热温度℃ | 恒温时间(小时) | 出炉硬度(HV) |
| 0.15 | 380±20 | 7 | 70~110 |
| 0.25 | 380±20 | 7 | 70~110 |
| 0.35 | 380±20 | 8 | 70~110 |
| 0.4 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 0.45 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 0.5 | 400±20 | 4 | 70~110 |
| 1.05 | 400±20 | 4 | 70~110 |
也可采用隧道式氢还原退火炉退火，氢还原退火可除去镍带表面的油污，保证镍带表面的光洁度，按照表2参数进行：
表2
d.对半成品镍带进行反复轧制，直至客户要求成品厚度；可采用
90轧机将半成品经反复轧制到厚度为不同成品厚度；
e.对经轧制的半成品镍带进行清洗；
f.对成型镍带进行退火处理，采用井式惰性气体气氛保护炉退火，氩气保护，退火后硬度为70~110HV，退火温度和恒温时间视成品厚度而定，其关系如表3：
表3
| 厚度(毫米) | 加热温度℃ | 恒温时间(小时) | 出炉硬度(HV) |
| 0.07～0.10 | 360±10 | 6 | 70～110 |
| 0.10～0.15 | 370±10 | 7 | 70～110 |
| 0.15～0.25 | 380±10 | 7 | 70～110 |
| 0.25～0.35 | 385±10 | 8 | 70～110 |
实施例2：
如图2所示，本实施例与实施例1步骤相同，区别仅为加热温度为410℃，恒温7小时。
实施例3：
如图2所示，本实施例与实施例1步骤相同，区别仅为加热温度为450℃，恒温5小时。
以上3个实施例中，成品退火加热温度公差控制在±5℃，可获得较好的处理效果。
实施例4：
如图3所示，本实施例包括如下步骤：
a.根据客后户所需成品宽度将电解镍原料板进行分切，以便在后续步骤中，将半成品分切成成品宽度，减少材料浪费；
b.将高纯度电解镍板进行原料退火处理；
c.对经预处理的电解镍板进行轧制；轧制包括反复轧制，然后进行清洗、退火，以使得镍板的厚度逐步轧制到生产计划的半成品厚度；
d.对半成品镍带进行退火处理；
e.对半成品镍带进行反复轧制，直至客户要求成品厚度；
f.对半成品镍带进行清洗，采用碱性除油粉将成品镍带进行电解除油处理后，水洗烘干；
g.根据客户要求宽度规格对清洗后的半成品镍带进行分条；可采用圆盘剪进行分条；
h.对成型镍带进行退火处理；
i.对成品镍带进行包装。
实施例5：
如图4所示，本实施例与实施例4相同，区别在于：根据客户对产品力学性能的要求，可直接在分条后进行成品包装操作，而不需要进行成型镍带退火处理。
采用本发明技术方案，可实现：
1 保证镍带的高纯度和低内阻。本方法直接采用高纯度镍板原材料进行轧制，省去了传统工艺中的熔炼、刨面、热轧工序及其设备，降低了设备投资成本和车间占地面积；更重要的是，避免了在熔炼过程中添加辅料造成镍板纯度下降，内阻增大的缺陷，本方法不改变镍带的内在物质成份，其镍、钴含量在99.93％以上，保证了镍带的高纯度、低内阻(比传统工艺生产的镍带低15％左右)；
2 降低生产成本。本方法省去了高能耗的熔炼工序，减少了熔炼过程中2％的材料损耗，镍按15万/T计算，约减少材料损耗价值3000元/T，并减少了多道工序，大大降低了生产能耗，成品的能耗由老工艺方法的耗电费约7000元/吨下降到新工艺方法的约2500元/吨；新工艺方法不需要老工艺方法采用真空熔炼所需要的辅助材料打坩锅、保护气体、模具等，节约成本约1500元/吨；另外，新工艺方法使一条生产线减少了约10名操作工人，减少了人工成本。
3 生产周期大大缩短。因减少了多道工序，生产周期由传统工艺方法从投料到出成品耗时7天减少到新工艺方法的仅需3天，生产周期缩短一半以上。
Claims (9)
1.一种镍带制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将电解镍原料板分切成所需规格后进行退火处理；
S2、然后对电解镍原料板进行轧制，至适当半成品厚度；
S3、对半成品镍带进行退火处理；
S4、对经退火处理的半成品镍带进行轧制，至客户要求成品厚度；
S5、对经轧制的半成品镍带进行清洗；
S6、根据客户对产品力学性能的要求，对成型镍带进行退火处理。
2.根据权利要求1所述的镍带制造方法，其特征在于：所属步骤S1中，原材料退火采用罩式退火炉进行热处理，退火温度为300℃至450℃之间，保温10到5小时；所述步骤S6中，成型镍带退火采用井式退火炉进行热处理，退火处理参数如下：
所述步骤S3、S4根据需要重复进行，直至客户要求的成品厚度。
3.根据权利要求2所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3半成品镍带退火采用井式惰性气体气氛保护炉退火，参数如下：
4.根据权利要求2所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3半成品镍带退火采用隧道式氢还原退火炉退火，设定退火炉进料端区、中区、出料端区退火温度分别为700±50℃、750±50℃、700±50℃，镍带厚度和走速关系为：
5.根据权利要求1至4任一项所述的镍带制造方法，其特征在于：在所述步骤S5和S6之间，还包括根据宽度规格对清洗后的半成品镍带进行分条；在步骤S6后，还包括对成品镍带进行包装。
6.根据权利要求5所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S2中轧制工序包括将电解镍原料板反复轧制，进行清洗、退火后，再进行反复轧制，如此反复进行；所述清洗采用碱性除油粉将成品镍带进行电解除油处理后，水洗烘干。
7.根据权利要求6所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S2还包括在所述轧制工序将镍板轧制到可缠绕厚度之前一级轧制前的某一厚度时，将多块镍板依次首尾焊接，连接成一块完整的首尾分离的镍带。
8.根据权利要求2所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S3中半成品退火采用电阻炉退火。
9.根据权利要求6至8任一项所述的镍带制造方法，其特征在于：所述步骤S6中成品退火采用井式惰性气体气氛保护炉退火，保护气体为氩气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Owner name: SHENZHEN BEICHEN NON-FERROUS METAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: LIN YUBIN Effective date: 20100607 |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518000 BEICHEN NON-FERROUS METAL CO., LTD. HENZHEN CITY, BILING VILLAGE, PINGSHAN TOWN, LONGGANG DISTRICT, SHENZHEN CITY, GUANGDONG PROVINCE TO: 518000 DONGYA ROAD, BILING VILLAGE, PINGSHAN TOWN, LONGGANG DISTRICT, SHENZHEN CITY |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100607 Address after: East Road 518000 Shenzhen city Longgang District Pingshan Zhen Bi Village Patentee after: Shenzhen Beichen nonferrous Pioneer Metals Corporation Address before: Bi Village Pingshan Town Longgang District Shenzhen city Guangdong province 518000 Shenzhen Beichen nonferrous Pioneer Metals Corporation Patentee before: Lin Yubin |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGXI JIANGNIE HIGH PURITY MATERIALS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN BEICHEN NON-FERROUS METAL CO., LTD. Effective date: 20110512 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518000 DONGYA ROAD, BILING VILLAGE, PINGSHAN TOWN, LONGGANG DISTRICT, SHENZHEN CITY TO: 336600 INDUSTRIAL PARK, FENYI COUNTY, XINYU CITY, JIANGXI PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110512 Address after: 336600 Jiangxi province Xinyu City Fenyi County Industrial Park Patentee after: Lin Yubin Xu Zhuohui Address before: East Road 518000 Shenzhen city Longgang District Pingshan Zhen Bi Village Patentee before: Shenzhen Beichen nonferrous Pioneer Metals Corporation |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090218 Termination date: 20200720 |