CN103614615A

CN103614615A - 一种低成本冷轧无取向电工钢的制造方法

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Publication number: CN103614615A
Application number: CN201310438531.4A
Authority: CN
Inventors: 孙致平; 董梅; 王立涛; 裴陈新; 朱涛; 沈新玉; 占云高; 丰慧; 孙静
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: 2014-03-05

Abstract

本发明公开了一种低成本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60～90mm厚度的薄板坯，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1100～1250℃，加热时间为0.2～1.5h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品；该冷轧无取向电工钢的制造方法，电工钢的生产成本低；经该方法制造的电工钢成品的磁性能优异，且磁性能波动小，其铁损P_1.5/50≤5.30W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.71T。

Description

一种低成本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生产领域，特别是涉及一种低成本冷轧无取向电工钢的制造方法。

背景技术

冷轧无取向电工钢大量用于制造中、小型电机及小型发电机等。

国内近5年有大量的硅钢生产线投产，如首钢迁钢、中冶新材、本钢及四川瑞致等。因电工钢产能过剩导致电工钢价格一路走低，市场竞争很激烈。另一方面，下游电机企业迫于电机制造成本压力，也对低成本型冷轧无取向电工钢有着强烈需求。

因此，冷轧中、低牌号电工钢产品想要在市场上立足，除了具备良好的磁性能外，其性价比也是一个至关重要的因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本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：

该低成本冷轧无取向电工钢的制造方法，通过控制钢中的化学成分，并采用合适的生产工艺，获得了低成本冷轧无取向电工钢产品，制造的0.5mm电工钢成品铁损P_1.5/50≤5.30W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.71T。

该低成本冷轧无取向电工钢的制造方法为，钢种按成分冶炼，钢水连续浇铸成60～90mm厚度的薄板坯，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1100～1250℃，加热时间为0.2～1.5h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

作为优选方案一，薄板坯的化学成分重量百分比为：C≤0.01，0.6≤Si≤1.0，0.1≤Mn≤0.3，0.08≤P≤0.15，Als≤0.005，S≤0.01，N≤0.005，0.0010≤B≤0.0045，Ti≤0.008，其余为Fe及不可避免的杂质。

作为优选方案二，薄板坯的化学成分重量百分比为：C：0.0035，Si：0.80，Mn：0.20，P：0.11，Als：0.0015，S：0.0050，N:0.0025，B：0.0030，Ti：0.0042，其余为Fe及不可避免的杂质。

作为优选方案三，薄板坯的化学成分重量百分比为：C：0.0060，Si：0.95，Mn：0.28，P：0.09，Als：0.0010，S：0.0035，N:0.0020，B：0.0025，Ti：0.0030，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840～900℃，卷取温度控制在660～730℃。

热轧板酸洗连轧在酸洗连轧联合机组上进行，酸洗采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在70～95℃；冷轧采用4道次轧制，冷轧总压下率为75～80%。

退火在连续退火炉中进行，退火温度为700～900℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在20～35℃。

0.5mm厚度的电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤5.30W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.71T。

薄板坯各化学成分的作用如下：

C：钢中的C含量控制在≤0.01%，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0.01%将给连续退火的脱碳带来严重负担。

Si：0.6%≤Si≤1.0%，Si是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素，超过1.0%将使电工钢磁感降低，难以满足B₅₀₀₀≥1.71T的要求，也使电工钢生产成本增加；若Si含量小于0.6%，则铁损P_1.5/50将难以满足≤5.3W/Kg的要求。

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:0.08%≤P≤0.15%，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0.08%，钢板的加工性不良，冲片毛刺大，但若P含量超过0.15%反而使钢板冷加工性劣化。

Als:≤0.005%,Al是增加电阻元素，是电工钢最重要的合金元素之一，但采用铝脱氧的成本高；若Als超过0.005%，则电工钢中微细的AlN析出物将大幅增加，强烈阻碍晶粒长大，铁损劣化。

S:0.01%以下，超过0.01%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:0.005%以下，超过0.005%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。

B：0.0010%≤B≤0.0045%，硼可以和氮结合形成BN，从而起到固定钢中N的作用，防止电工钢成品发生磁时效；若B含量小于0.0010%，则难以发挥固定钢中N的作用；若B量大于0.0045%，则会形成其他含硼的化合物，使钢的晶粒细化而对磁性有害。

Ti：小于0.008%，Ti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含量越低越好，但从炼钢成本和可操作性的角度，钢中的Ti含量应控制在0.008%以下。

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；通过合理的成分设计及生产工艺参数控制，使得钢在不添加Al脱氧的情况下，仍具有里良好的磁性能，而且因不添加Al，电工钢的成本也下降了100元/吨左右，从而具有显著的经济效益。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，且磁性能波动小，使0.5mm厚度的电工钢成品铁损P1.5/50≤5.3W/Kg，磁感B5000≥1.71T。

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

该低成本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，加热炉的温度在1230℃，加热时间为0.5h；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：0.0035，Si：0.80，Mn：0.20，P：0.11，Als：0.0015，S：0.0050，N:0.0025，B：0.0030，Ti：0.0042，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为900℃，卷取温度为710℃；酸洗连轧工艺中盐酸酸洗温度为80℃，冷轧经4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为77.3%；退火温度为850℃，保温时间3.0min，炉内露点为25℃。

经上述工艺制成的冷轧无取向电工钢带，其磁性能优异，电工钢成品的铁损P_1.5/50为5.14W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.73T；该冷轧无取向电工钢的生产成本比含铝（一般铝含量为0.2～0.5%）冷轧无取向电工钢降低约100元/吨，可以满足下游电机用户对电工钢的高性价比需求。

实施例2

该低成本冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度65mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1180℃，加热时间为1.2h；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：0.0060，Si：0.95，Mn：0.28，P：0.09，Als：0.0010，S：0.0035，N:0.0020，B：0.0025，Ti：0.0030，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670℃；酸洗连轧工艺中盐酸酸洗温度为85℃，冷轧经4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为75%；退火温度为900℃，保温时间2.0min，炉内露点为30℃。

经上述工艺制成的冷轧无取向电工钢带，其磁性能优异，电工钢成品的铁损P_1.5/50为4.85W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.72T；该冷轧无取向电工钢的生产成本比含铝（一般铝含量为0.2～0.5%）冷轧无取向电工钢降低约100元/吨，可以满足下游电机用户对电工钢的高性价比需求。

实施例3

该低成本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，加热炉的温度在1100℃，加热时间为1.5h；薄板坯再经热轧制成2.3mm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：0.008，Si：0.85，Mn：0.25，P：0.11，Als：0.0010，S：0.006，N:0.0024，B：0.0027，Ti：0.0041，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℃；酸洗连轧工艺中盐酸酸洗温度为82℃，冷轧经4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为78.3%；退火温度为790℃，保温时间3.5min，炉内露点为28℃。

经上述工艺制成的冷轧无取向电工钢带，其磁性能优异，电工钢成品的铁损P1.5/50为5.23W/Kg，磁感B5000为1.73T；该冷轧无取向电工钢的生产成本比含铝（一般铝含量为0.2～0.5%）冷轧无取向电工钢降低约100元/吨，可以满足下游电机用户对电工钢的高性价比需求。

实施例4

该低成本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，加热炉的温度在1130℃，加热时间为0.5h；薄板坯再经热轧制成2.4mm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：0.0035，Si：0.98，Mn：0.23，P：0.09，Als：0.0024，S：0.004，N:0.0031，B：0.0039，Ti：0.0065，其余为Fe及不可避免的杂质；热轧的终轧温度为900℃，卷取温度为730℃；酸洗连轧工艺中盐酸酸洗温度为85℃，冷轧经4道次轧至0.5mm厚度，总压下率为79.2%；退火温度为870℃，保温时间2.4min，炉内露点为20℃。

经上述工艺制成的冷轧无取向电工钢带，其磁性能优异，电工钢成品的铁损P1.5/50为4.92W/Kg，磁感B5000为1.72T；该冷轧无取向电工钢的生产成本比含铝（一般铝含量为0.2～0.5%）冷轧无取向电工钢降低约100元/吨，可以满足下游电机用户对电工钢的高性价比需求。

实施例5

该低成本冷轧无取向电工钢及其制造方法，钢水连续浇铸成厚度85mm的薄板坯，薄板坯不经冷却而直接进入加热炉加热，加热炉的温度在1200℃，加热时间为0.8h；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：0.0025，Si：1.0，Mn：0.30，P：0.08，Als：0.0019，S：0.0047，N:0.0023，B：0.0031，Ti：0.0037，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℃；酸洗连轧工艺中盐酸酸洗温度为83℃，冷轧经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3.0min，炉内露点为20℃。

经上述工艺制成的冷轧无取向电工钢带，其磁性能优异，电工钢成品的铁损P_1.5/50为4.67W/Kg，磁感B₅₀₀₀为1.71T；该冷轧无取向电工钢的生产成本比含铝（一般铝含量为0.2～0.5%）冷轧无取向电工钢降低约100元/吨，可以满足下游电机用户对电工钢的高性价比需求。

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

1.一种低成本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60～90mm厚度的薄板坯，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1100～1250℃，加热时间为0.2～1.5h；薄板坯再经热轧制成2.0～2.5mm厚度的热轧板；热轧板经酸洗连轧、退火、涂层而制成0.5mm厚度的电工钢带成品。

2.如权利要求1所述的低成本冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：薄板坯的化学成分重量百分比为：C≤0.01，0.6≤Si≤1.0，0.1≤Mn≤0.3，0.08≤P≤0.15，Als≤0.005，S≤0.01，N≤0.005，0.0010≤B≤0.0045，Ti≤0.008，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的低成本冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：薄板坯的化学成分重量百分比为：C：0.0035，Si：0.80，Mn：0.20，P：0.11，Als：0.0015，S：0.0050，N:0.0025，B：0.0030，Ti：0.0042，其余为Fe及不可避免的杂质。

4.如权利要求1所述的低成本冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：薄板坯的化学成分重量百分比为：C：0.0060，Si：0.95，Mn：0.28，P：0.09，Als：0.0010，S：0.0035，N:0.0020，B：0.0025，Ti：0.0030，其余为Fe及不可避免的杂质。

5.权利要求1或2或3或4所述的低成本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在840～900℃，卷取温度在660～730℃。

6.权利要求5所述的低成本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联合机组上进行，酸洗采用盐酸酸洗，酸洗温度控制在70～95℃；冷轧采用4道次轧制，冷轧总压下率为75～80%。

7.权利要求6所述的低成本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700～900℃，保温时间为1～4min，炉内露点控制在20～35℃。

8.权利要求7所述的低成本冷轧无取向电工钢的制造方法，其特征在于：所述电工钢带成品的铁损P_1.5/50≤5.30W/Kg，磁感B₅₀₀₀≥1.71T。