CN101684514A - 一种高效冷轧电工钢产品的制造方法 - Google Patents

一种高效冷轧电工钢产品的制造方法 Download PDF

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高振宇
张智义
金文旭
李文权
冷显国
张仁波
罗理
李亚东
李元华
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Abstract

本发明提供一种高效冷轧电工钢产品的制造方法，包括冶炼-连铸-热轧-酸洗冷轧-连续退火工序，其特征在于在热轧和酸洗冷轧之间采用可控的交流电源感应加热退火装置对热轧板进行感应加热退火。所述的热轧板电感应加热分为两段加热。本发明采用电感应加热退火，投资小，节能，成本低，无污染，加热速度快，热损少、加热效率高，均匀性好，处理后的热轧板表面质量好可减轻后序酸洗工序负担，而且设备放置灵活，可单列机组，也可设在酸洗轧制联合机组酸洗前活套内，再利用余温进行酸洗处理，更节省能源并能实现连续化作业。尤其在高牌号冷轧电工钢生产中可替代常化机组，实现一次大压下率冷轧法高效率低成本生产。

Description

一种高效冷轧电工钢产品的制造方法
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，尤其涉及一种高效冷轧电工钢产品的制造方法。
背景技术
冷轧电工钢生产中，Si含量≥2％，采用一次冷轧制造工艺时，热轧板必须常化，主要目的是使热轧板组织更均匀，使再结晶晶粒增多，防止成品瓦垅状缺陷；同时，常化处理使晶粒的析出物粗化，加强(100)和(110)组分以及减弱(111)组分，磁性能明显提高，特别是磁感值。
面对着世界范围的节能、降耗、节约资源和环境保护的迫切需要，以冷轧电工钢产品制造铁芯的机电产品逐步向小型化、高精度化和高效率化的发展，促使常规产品向高性能产品转型，常化工艺应用越来越普遍。实施常化工艺的主体装备是常化机组，相当于热轧板(卷)的连续式退火机组，投资大、占地多、能源消耗大、工序成本高。
替代常化工艺的技术广泛报道的有热轧卷高温卷取技术和热轧卷罩式退火技术。热轧卷高温卷取由于受卷取机能力限制，而且不能实现高温短时控制均匀组织及析出物形态，更为严重的是因头尾(卷内外圈)冷却不均，造成成品磁性不均。热轧卷罩式退火技术同样不能控制钢卷组织的均匀性，而且高温退火时间长，热轧板晶粒过大，冷加工性差并使成品表面质量恶化，加之高温铁皮常给酸洗带来困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供一种用电感应加热退火装置替代常化机组处理热轧板，实现高效率生产高性能冷轧电工钢产品的方法。
本发明高效冷轧电工钢产品的制造方法是这样实现的：该方法包括冶炼-连铸-热轧-酸洗冷轧-连续退火工序，其特征在于在热轧和酸洗冷轧之间采用可控的交流电源感应加热退火装置对热轧板进行感应加热退火。
本发明高效冷轧电工钢产品的制造方法所述的热轧板电感应加热分为两段加热，前段采用频率为300～500KHz的电源加热，根据机组速度及板厚情况及感应电源情况不同，以钢板表面达到加热温度为准，当温度达到设定温度时停止感应加热。由于经过前段感应加热后，热量由钢板表面向心部传递，温度降低，后段采用频率为30～40KHz的电源加热以补充热量，后段加热时间以维持钢板表面温度恒定为准，钢板表面的加热温度为800～950℃。
本发明高效冷轧电工钢产品的制造方法所述的电感应加热退火装置的主要参数设计原理为：
Figure A20081001347500041
其中：δ为涡流穿透深度，可根据热轧板厚度推算；ρ为钢板电阻率；μ为钢板磁导率；f为工作频率。
本发明采用可控的一定频率下的交流电源对一定速度下运行的热轧钢带进行电感应加热退火，加热速度快，加热从表面向心部进行，表面产生的感生电流较大，产生热量较多，而且频率越高表面与心部温差越大。中高牌号冷轧无取向硅钢表面有利织构组分高于心部，心部一般为变形晶粒。采用感应加热，由于温度是由表面向心部递减，当表面温度达到钢的再结晶温度时，表面晶粒先形核长大，随着热量向心部扩散，晶粒由表面向心部长大，有利取向晶粒逐渐吞并不利取向晶粒，从而达到改善织构的作用。为进一步控制组织及析出物状态，随后可附设冷却装置快速冷却以防止析出物长大。
本发明采用电感应加热退火，投资小，节能，成本低，无污染，加热速度快，热损少、加热效率高，均匀性好，处理后的热轧板表面质量好可减轻后序酸洗工序负担，而且设备放置灵活，可单列机组，也可设在酸洗轧制联合机组酸洗前活套内，再利用余温进行酸洗处理，就更节省能源并能实现连续化作业。在高牌号冷轧电工钢生产中采用本发明，可替代常化机组，实现一次大压下率冷轧法高效率低成本生产。本发明同样也适用于冷轧电工钢常规产品的生产，可提高常规产品磁感应强度，降低铁损值，达到高效产品性能要求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
1、高牌号冷轧电工钢生产
本发明以生产下列化学成分(重量百分比)的冷轧无取向硅钢为例：C：0.005％，Si：3.25％，Mn：0.32％，P：0.012％，S：0.002％，Als：0.35％。
冶炼和连铸：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理后铸成钢坯；热轧：钢坯加热后热轧；冷轧：采用连轧方式将热轧板一次轧制成厚度为0.5mm的成品板：退火：冷轧后钢带经连续退火炉湿氢脱碳退火，经涂绝缘层等工序后制成成品。本发明实施例热轧卷取温度为650℃，在冷轧前热轧板经感应加热装置加热处理。表1为本发明用于高牌号产品实施例的感应加热参数和与对比例产品的性能对比。对比例产品在冷轧前热轧板经930℃，保温2分钟连续常化处理。
2、冷轧电工钢常规产品生产
本发明以生产下列化学成分(重量百分比)的冷轧无取向硅钢为例：C：0.002％，Si：1.20％，Mn：0.23％，P：0.015％，S：0.003％，Als：0.25％。
冶炼和连铸：采用转炉冶炼，RH真空精炼处理后铸成钢坯；热轧：钢坯加热后热轧；冷轧：采用连轧方式将热轧板一次轧制成厚度为0.5mm的成品板：退火：冷轧后钢带经连续退火炉湿氢脱碳退火，经涂绝缘层等工序后制成成品。发明实施例热轧卷取温度为630℃，在冷轧前热轧板经感应加热装置加热处理。表2为本发明用于常规产品实施例的感应加热参数和与对比例产品的性能对比。对比例热轧卷取温度为700℃。
表1 高牌号产品实施例感应加热参数和与对比例产品的性能对比
  感应加热参数   B5000   P15
实施例1   前段采用320KHz电源，加热时间12秒；后段采用31KHz电源，加热时间24秒；钢板表面加热温度950℃ 1.701   3.02
实施例2   前段采用410KHz电源，加热时间9秒；后段采用36KHz电源，加热时间18秒；钢板表面加热温度950℃ 1.695 2.95
实施例3   前段采用470KHz电源，加热时间8秒；后段采用48KHz电源，加热时间16秒；钢板表面加热温度950℃ 1.709 3.09
 对比例1   1.685   3.01
表2 常规产品实施例感应加热参数和与对比例产品的性能对比
  感应加热参数   B5000   P15
实施例4   前段采用350KHz电源，加热时间10秒；后段采用30KHz电源，加热时间20秒；钢板表面加热温度900℃ 1.723 4.05
实施例5   前段采用400KHz电源，加热时间9秒；后段采用35KHz电源，加热时间18秒；钢板表面加热温度900℃ 1.725 4.12
实施例6   前段采用480KHz电源，加热时间8秒；后段采用45KHz电源，加热时间16秒；钢板表面加热温度900℃ 1.727 4.08
 对比例2   1.711   4.25

Claims (2)

1.一种高效冷轧电工钢产品的制造方法，包括冶炼-连铸-热轧-酸洗冷轧-连续退火工序，其特征在于在热轧和酸洗冷轧之间采用可控的交流电源感应加热退火装置对热轧板进行感应加热退火。
2.根据权利要求1所述的高效冷轧电工钢产品的制造方法，其特征在于所述热轧板电感应加热分为两段加热，前段采用频率为300～500KHz的电源加热，当温度达到设定温度时停止加热，后段采用频率为30～40KHz的电源加热以补充热量，钢板表面的加热温度为800～950℃。
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