CN103510004A

CN103510004A - 一种低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法

Info

Publication number: CN103510004A
Application number: CN201310438864.7A
Authority: CN
Inventors: 孙致平; 董梅; 王立涛; 裴陈新; 朱涛; 沈新玉; 占云高; 陈健; 胡柯
Original assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Magang Group Holding Co Ltd; Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: CN103510004B

Abstract

本发明公开了一种低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢种按成分冶炼，钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1150～1250℃，加热时间为0.3～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.2mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火和涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品；本发明通过合理调整控制钢种化学成分配比，将钢中Si含量控制在0.15%以下，采用薄板坯连铸连轧工艺，电工钢的生产成本低，经济性好；同时，本发明得到的电工钢成品的磁性能优异，铁损P_1.5/50≤7.0W/Kg，B₅₀₀₀磁感≥1.75T。

Description

一种低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法

技术领域

本发明涉及无取向电工钢领域，具体涉及一种低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法。

背景技术

低牌号冷轧无取向电工钢大量用于制造小电机、镇流器等。这些电器对电工钢的磁感B₅₀₀₀要求很高，一般要求B₅₀₀₀≥1.74T。

为满足磁感要求，低牌号冷轧无取向电工钢的含Si量一般在0.2～0.4%，少数低牌号无铝电工钢的含Si量甚至高达0.7%。

随着国内电机行业的竞争日趋激烈，下游电机行业对主要原料——电工钢的成本要求也越来越高，都希望获得低价格磁感高的电工钢。而国内中低牌号电工钢的产能也已饱和，激烈的市场竞争要求钢厂能提供经济型的低牌号冷轧无取向电工钢以满足市场需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种满足低成本要求的经济型低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明通过控制钢中的化学成分，并采用合适的生产工艺，获得了磁感值B₅₀₀₀高的经济型低牌号无取向电工钢产品，制造的0.5mm电工钢成品铁损P_1.5/50≤7.0W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.75T。

该低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，钢种按成分冶炼，钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1150～1250℃，加热时间为0.3～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.2mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火和涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

作为优选方案一，所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C≤0.015，Si≤0.15，0.1≤Mn≤0.3，0.15≤P≤0.35，0.1≤Als≤0.3，S≤0.012，N≤0.008，Ti≤0.006，Zr≤0.006，其余为Fe及不可避免的杂质，其中Si、P、Zr和Ti的含量满足（Si+P）≥0.2，（Zr+Ti）≤0.008。

作为优选方案二，所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C：0.0085，Si：0.05，Mn：0.2，P：0.25，Als：0.15，S：0.0075，N:0.0062，Ti：0.0025，Zr：0.0022，其余为Fe及不可避免的杂质。

作为优选方案三，所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C：0.0120，Si：0.10，Mn：0.15，P：0.35，Als：0.28，S：0.0045，N:0.0035，Ti：0.0035，Zr：0.0040，其余为Fe及不可避免的杂质。

薄板坯热轧的终轧温度控制在820～890℃，卷取温度控制在670～750℃。

热轧板酸洗连轧在酸洗连轧机组（PL-TCM）上进行，采用盐酸酸洗，且酸洗温度控制在70～90℃；4道次冷轧轧制，冷轧的总压下率在75～77.3%。

退火在连续退火炉中进行，退火温度为650～830℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在25～40℃。

该电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤7.0W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.75T。

C：钢中的C含量控制在≤0.015%，C是强烈阻碍晶粒长大的元素，引起铁损增加和磁时效，超过0.015%将给连续退火的脱碳带来严重负担。

Si：≤0.15%，Si是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素，超过0.15%将使电工钢磁感降低，难以满足B₅₀₀₀≥1.75T的要求，也使电工钢生产成本增加。

Mn:0.1%≤Mn≤0.3%,Mn不但能够提高钢带的电阻率，降低铁损之作用，而且Mn还改善钢带的冷轧性能，均匀成品钢带的组织。若Mn低于0.1%，电工钢的磁性能不良，若Mn高于0.3%，电工钢的冶炼成本增加，经济性不佳。

P:0.15%≤P≤0.35%，P对无取向电工钢钢带的脆化作用较大，随着Si+Al含量的升高，这种脆化作用更强；P含量低于0.15%，钢板的加工性不良，冲片毛刺大，但若P含量超过0.35%反而使钢板冷加工性劣化。

Als:0.1%≤Als≤0.3%,Al是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素之一，若低于0.1%，电工钢的磁性能不良，而超过0.3%，电工钢的冶炼成本增加，且钢板加工性劣化，磁感降低。

S:0.012%以下，超过0.012%将使MnS等S化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。

N:0.008%以下，超过0.008%将使钢中AlN等氮化物析出量大大增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。

Ti、Zr：均小于0.006%，Ti、Zr对无取向电工钢的电磁性能影响很大，强烈阻碍晶粒长大，尤其大幅度提高铁损，原则上钢中Ti、Zr含量越低越好，但从炼钢成本和可操作性的角度，钢中的Ti、Zr含量应控制在0.006%以下。

Si+P含量：≥0.2%；若Si+P含量低于0.2%，则电工钢的铁损将偏高，难以满足P_1.5/50≤7.0W/Kg的要求。

Ti+Zr含量：0.008%以下，若Ti+Zr含量高于0.008%，则电工钢的磁性能将恶化，难以满足P_1.5/50≤7.0W/Kg、B₅₀₀₀≥1.75T的要求。

本发明的优点在于：本发明采用薄板坯连铸连轧工艺，铸坯不经冷却而直接进入加热炉均热后热轧，生产节奏紧凑、节约热能，生产成本较低，经济性好；通过合理的成分设计及生产工艺参数控制，使得钢在低硅（≤0.15%）、低铝(0.1%≤Als≤0.3%)的情况下，仍具有里良好的磁性能，而且因Si+Al含量低，同比电工钢的成本也下降了50元/吨左右，从而具有显著的经济效益。同时，本发明的钢种成分设计及生产工艺保证了电工钢成品板具有良好的磁性能，使0.5mm厚度的电工钢成品铁损P_1.5/50≤7.0W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.75T。

具体实施方式

下面通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

该低牌号冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度70mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1180℃，加热时间为0.3h；薄板坯再经热轧制成2.0mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0085，Si：0.05，Mn：0.2，P：0.25，Als：0.15，S：0.0075，N:0.0062，Ti：0.0025，Zr：0.0022，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为870℃，卷取温度为730；℃酸洗连轧的盐酸酸洗温度为90℃；冷轧4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为75%；退火温度为800，℃保温时间2.0min，炉内露点为35℃。

经上述工艺制成的低牌号冷轧无取向电工钢成品的铁损P_1.5/50为6.7W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.77T，磁性能优异，非常适合制造小电机及镇流器等变压器铁芯，且此工艺得到的低牌号冷轧无取向电工钢成品的成本同比下降50元/吨左右。

实施例2

该低牌号冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度60mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1230℃，加热时间为1.5h；薄板坯再经热轧制成2.2mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0120，Si：0.10，Mn：0.15，P：0.35，Als：0.28，S：0.0045，N:0.0035，Ti：0.0035，Zr：0.0040，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为840℃，卷取温度为670℃；盐酸酸洗温度为80℃；冷轧4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为77.3%；退火温度为750℃，保温时间3.0min，炉内露点为40℃。

经上述工艺制成的低牌号冷轧无取向电工钢成品的铁损P_1.5/50为6.1W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.76T，磁性能优异，非常适合制造小电机及镇流器等变压器铁芯，且此工艺得到的低牌号冷轧无取向电工钢成品的成本同比下降50元/吨左右。

实施例3

该低牌号冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度75mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1200℃，加热时间为0.3h；薄板坯再经热轧制成2.1mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0090，Si：0.07，Mn：0.21，P：0.27，Als：0.25，S：0.0035，N:0.0030，Ti：0.0041，Zr：0.0027，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为890℃，卷取温度为690℃；盐酸酸洗温度为82℃；冷轧4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为76.2%；退火温度为830℃，保温时间2.5min，炉内露点为31℃。

经上述工艺制成的低牌号冷轧无取向电工钢成品的铁损P_1.5/50为6.7W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.75T，磁性能优异，非常适合制造小电机及镇流器等变压器铁芯，且此工艺得到的低牌号冷轧无取向电工钢成品的成本同比下降50元/吨左右。

实施例4

该低牌号冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度80mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1160℃，加热时间为0.8h；薄板坯再经热轧制成2.05mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.0150，Si：0.15，Mn：0.30，P：0.20，Als：0.30，S：0.0031，N:0.0027，Ti：0.0042，Zr：0.0027，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为820℃，卷取温度为670℃；盐酸酸洗温度为85℃；冷轧4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为75.6%；退火温度为830℃，保温时间2.0min，炉内露点为40℃。

经上述工艺制成的低牌号冷轧无取向电工钢成品的铁损P_1.5/50为6.0W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.77T，磁性能优异，非常适合制造小电机及镇流器等变压器铁芯，且此工艺得到的低牌号冷轧无取向电工钢成品的成本同比下降50元/吨左右。

实施例5

该低牌号冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度90mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度为1190℃，加热时间为0.5h；薄板坯再经热轧制成2.15mm厚度的热轧板；热轧板经过酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

薄板坯的化学成分重量百分比为C：0.007，Si：0.11，Mn：0.10，P：0.32，Als：0.27，S：0.0051，N:0.0042，Ti：0.0051，Zr：0.0024，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为880℃，卷取温度为750℃；盐酸酸洗温度为84℃；冷轧4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为76.7%；退火温度为830℃，保温时间2.2min，炉内露点为25℃。

经上述工艺制成的低牌号冷轧无取向电工钢成品的铁损P_1.5/50为5.9W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.78T，磁性能优异，非常适合制造小电机及镇流器等变压器铁芯，且此工艺得到的低牌号冷轧无取向电工钢成品的成本同比下降50元/吨左右。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：钢种按成分冶炼，钢水连续浇铸成厚度60～90mm的薄板坯；薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度控制在1150～1250℃，加热时间为0.3～2.0h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.2mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火和涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

2.如权利要求1所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C≤0.015，Si≤0.15，0.1≤Mn≤0.3，0.15≤P≤0.35，0.1≤Als≤0.3，S≤0.012，N≤0.008，Ti≤0.006，Zr≤0.006，其余为Fe及不可避免的杂质，其中Si、P、Zr和Ti的含量满足（Si+P）≥0.2，（Zr+Ti）≤0.008。

3.如权利要求1所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C：0.0085，Si：0.05，Mn：0.2，P：0.25，Als：0.15，S：0.0075，N:0.0062，Ti：0.0025，Zr：0.0022，其余为Fe及不可避免的杂质。

4.如权利要求1所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：所述薄板坯的化学成分配比，按重量百分比计为：C：0.0120，Si：0.10，Mn：0.15，P：0.35，Als：0.28，S：0.0045，N:0.0035，Ti：0.0035，Zr：0.0040，其余为Fe及不可避免的杂质。

5.如权利要求1或2或3或4所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：薄板坯热轧的终轧温度控制在820～890℃，卷取温度控制在670～750℃。

6.如权利要求5所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：热轧板酸洗连轧在酸洗连轧机组上进行，采用盐酸酸洗，且酸洗温度控制在70～90℃；4道次冷轧轧制，冷轧的总压下率在75～77.3%。

7.如权利要求6所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：退火在连续退火炉中进行，退火温度为650～830℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在25～40℃。

8.如权利要求7所述的低牌号冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤7.0W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.75T。