CN102828006B - 一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法，采用含碳量控制在在万分之0.3(30ppm)以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料，经过一次冷轧，然后进行再结晶退火。其特点是在退火过程中，在保证通气总量保持不变条件下，采用间歇通入氢气用量的方式，按照比例减少氢气用量，本发明的优点及效果在于，节约了脱碳需要的氢气用量，同时也减少了正常工艺氢气用量，同时使得炉内始终为氧化气氛，并处于强、弱、强的变化之中，一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消失，从而减少碳套辊结瘤，延长了碳套的使用时间和更换周期，即保证加湿条件，使得炉内露点恒定，保证了连续退火光亮退火，是一举多得的降成本方案。

Description

一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法

技术领域

本发明涉及了一种生产中低牌号冷轧无取向硅钢的生产方法，具体是一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法。

背景技术

冷轧无取向硅钢采用连续脱碳退火方式进行生产，其核心要求成品的碳含量在万分之0.3（30ppm）以下，且需要保证碳套辊不结瘤，而碳套辊不结瘤的主要因素是要求均热炉内保持弱氧化气氛，目前均热炉段保护气体的使用一般采用如下工艺：

1.均热炉测量段，H₂%：20±2%（体积百分数）

2.加湿器，增湿温度：45±3℃；

3.均热炉段，露点（DP）：18±3℃；

4.保护气H₂＋N₂分配

干混合气：H₂：90m³/h＋N₂：110m³/h

湿混合气：H₂：90m³/h＋N₂：110m³/h

上述工艺生产过程中存在以下问题：

1，由于氢气的还原性，当炉内的通气吹入的氢气过多使炉内无法保持弱氧化气氛，上述采用的是全程连续通气方式，通入的氢气无法调节均热炉内变化的氧化气氛，至使碳套辊结瘤；

2，从成本上来讲这种吹气方式造成能源的浪费，其生产成本增加。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，在保证生产无取向硅钢产品符合国家标准基础上，在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方法，减少氢气用量、减少碳套辊结瘤，实现低成本生产无取向硅钢。本发明的技术方案为：采用含碳量控制在在万分之0.3（30ppm）以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料，经过一次冷轧，然后进行再结晶退火。其特点是在退火过程中，在保证通气总量保持不变条件下，采用间歇通入氢气用量的方式，按照比例减少氢气用量，其具体保护气体的使用采用如下工艺：

1）加湿器增湿温度：45±3℃；

2）均热炉段DP：10～30℃；（露点范围增加体现氧化性的变化）

3）保护气H₂＋N₂分配

a）干混合气：H₂＋N₂其比例按H₂：N₂＜1

b）湿混合气具体的通气方案按下列公式进行，通用的气体通入方式：

氢气使用其曲线为：

$f{\left(t\right)}_{H_2}=\left\{\begin{array}{cc}{Q}_{H_{2_{\max }}}-\mathrm{\αt}& (0\≤t\≤\frac{T}{2})\\ \mathrm{\αt}-Q_{H_{2_{\min }}}& (\frac{T}{2}\≤t\≤T)\end{array}\right.m^3/h$

氮气使用其曲线为：

$f{\left(t\right)}_{N_2}=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{\αt}+Q_{N_{2\min }}& (0\≤t\≤\frac{T}{2})\\ Q_{n_{2\max }}-\mathrm{\αt}& (\frac{T}{2}\≤t\≤T)\end{array}\right.m^3/h$

f（t）为周期函数：f（t）=f（t+T），周期为T小时；

t为通入气体时间，单位小时，周期为T小时；

α为气体小时的变化量（m³/h²）（视具体炉况及使用量而定）；

为均热段设定的最高供气量（m³/h）；

为均热段设定的最低供气量（m³/h）；

为均热段设定的最高供气量（m³/h），

为均热段设定的最低供气量（m³/h）。

本发明的优点及效果在于，在保证通气总量保持不变情况下，保证了炉内压力的稳定，采用间歇通入氢气用量的方式，按照比例减少氢气用量，节约了因脱碳需要的氢气用量，同时也减少了正常工艺氢气用量，同时使得炉内始终为氧化气氛，并处于强、弱、强的变化之中，一旦发生氧化能力不足产生的结瘤就会在氧化性变强的过程中消失，从而减少碳套辊结瘤，延长了碳套的使用时间和更换周期，即保证加湿条件，使得炉内露点恒定，保证了连续退火光亮退火，是一举多得的降成本方案。

附图说明

附图为本发明湿混合气氢气和氮气使用其曲线。

具体实施方式

下面结合本发明的具体实施例对本发明做详细说明；

对于低、中牌号冷轧无取向硅钢来讲，由于现阶段的炼钢生产工艺改进和提高，在LF炉或RH炉炉外精炼阶段碳含量已经控制在万分之0.3（质量百分数）以下，因此，对于低、中牌号冷轧无取向硅钢在退火过程中不用脱碳；因此在保证生产无取向硅钢产品符合国家标准基础上，在退火过程中采用间歇式减量通入氢气的退火方法，减少氢气用量、减少碳套辊结瘤，实现低成本生产无取向硅钢是完全可行的。

均热炉一般采用13-15段，测量段和通入氢气、氮气段一般在中间段，即7或8段。本发明实施例采用卧式连续退火炉中均热炉采用14段式退火，测量段和通入氢气、氮气段采用第7段。

采用表1所示成分的钢种（w1000牌号），在保证通气总量保持不变条件下，采用间歇通入氢气用量的方式，其具体保护气体的使用采用如下工艺：

1）加湿器增湿温度：45±3℃；

2）均热炉段DP：10～30℃；（最高值取30℃可保证炉内较强的氧化气氛）

3）保护气H₂＋N₂分配

a）干混合气：H₂＋N₂其比例按H₂：N₂＜1，对于1.5米宽、14段的均热炉，干混合气：H₂40m³/h,视均热炉段H₂含量调整，最低保证值＋N₂160m³/h

b）湿混合气具体的通气方案按下列公式进行：

湿混合气：总量200m³/h，总量保持不变即保证了炉内压力的稳定。

湿混合气采用两小时为周期的间歇式使用。

1）氢气使用其曲线为：

$f{\left(t\right)}_{H_2}=\left\{\begin{array}{cc}80-60t& (0\≤t\≤1)\\ 60t-40& (1\≤t\≤2)\end{array}\right.m^3/h$

2）氮气使用其曲线为：

$f{\left(t\right)}_{N_2}=\left\{\begin{array}{cc}60t+120& (0\≤t\≤1)\\ 240-60t& (1\≤t\≤2)\end{array}\right.m^3/h$

f（t）为周期函数：f（t）=f（t+2），周期为2小时。

干混合气：H₂40m³/h（视均热炉段H₂含量调整）＋N₂160m³/h

湿混合气：如图所示，在本实施例中氢气最高通气量选80m³/h，氢气最低通气量选40m³/h，氮气最高通气量选240m³/h，氮气最低通气量选120m³/h；周期为2小时，按H₂用量为50m³/h，N₂用量150m³/h，相当于减少100m³/h的氢气用量，而增加氮气量为100m³/h。

表1w1000成分范围（质量百分比）

表2两卷w1000的性能

表3没采用间歇式通氢的原方法与采用间歇减量通氢的性能对比

由表1的成分及实验后的产品性（表2，表3）能比对指标可以看出，本发明

1.产品性能符合国家标准；

2.氢气使用量减少，成本明显降低。

满足炉内脱氧化气氛，减少了碳套辊结瘤，减少磨辊次数，延长了碳套辊的使用寿命。

Claims (1)

1.一种冷轧硅钢采用间歇式减量通入氢气的退火方法，采用含碳量控制在30ppm以下热轧带钢作为冷轧硅钢原料，经过冷轧后，进行再结晶退火，其特征在于，退火过程中，在保证通气总量保持不变条件下，采用间歇通入氢气用量的方式，具工艺如下：

1）加湿器增湿温度：45±3℃；

2）均热炉段DP：10～30℃；

3）保护气H₂＋N₂分配

a）干混合气：H₂＋N₂的比例按m³/h为H₂：N₂＜1；

b）湿混合气具体的通气方案按下列公式进行：

氢气使用曲线为：

$f{\left(t\right)}_{H_2}=\left\{\begin{array}{cc}{Q}_{H_{2_{\max }}}-60t& (0\≤t\≤1)\\ 60t-Q_{H_{2_{\min }}}& (1\≤t\≤2)\end{array}\right.$    m³/h

氮气使用曲线为：

$f{\left(t\right)}_{N_2}=\left\{\begin{array}{cc}60t+Q_{N_{2_{\min }}}& (0\≤t\≤1)\\ Q_{N_{2_{\max }}}-60t& (1\≤t\≤2)\end{array}\right.$    m³/h

f（t）为周期函数：f（t）=f（t+2），周期为2小时；

t为通入气体时间，单位小时；

为均热段设定的最高供气量，m³/h；

为均热段设定的最低供气量，m³/h；

为均热段设定的最高供气量，m³/h；

为均热段设定的最低供气量，m³/h。

Images