CN104741409A - 一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法。采用如下优化的工艺参数：热轧轧制公里数控制在45公里以内；热轧带钢凸度控制在40±5μm；热轧带钢全长平均绝对楔形小于20μm；热轧带钢局部高点小于12μm；冷轧带钢屈服强度大于230Mpa；冷轧投入精细冷却系统，采用工作辊分段冷却；连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。本发明充分利用现有设备，对热轧、冷轧、连续退火各工艺流程进行了优化，极大降低了冷轧连续退火硅钢横折印缺陷发生的概率，同时成品的性能及板形均满足要求，具有良好的经济效益。

Description

一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法
技术领域
本发明属于材料加工工程领域，涉及一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法。
背景技术
无取向硅钢主要用于小型电机、微型电机、密闭电机、整流器等电工钢，是电力、电子和军事工业不可或缺的重要软磁合金。无取向硅钢要进行退火工序，一是要完成再结晶，然后晶粒长大，形成完善、均匀的再结晶晶粒。二是要进行脱碳，使含碳量降低到成品要求的范围内。退火工序是无取向硅钢获得最终磁性和机械性能要求的关键工序。
根据设备的不同，带钢的退火可分为罩式退火和连续退火。两种退火方式均可能产生横折印，但两者产生的横折印有本质区别。罩式退火带钢的横折印是在后续的平整工序中，在开卷张力的作用下，带钢所受到的应力超过屈服极限而发生塑性变形，导致在带钢表面产生横折印。而在连续退火中，带钢要在连续退火炉内进过多次掉头转向，带钢在高温下又很软，所以极易发生屈服变形，产生横折印，在后续的平整工序中，连续退火工序产生的横折印进一步加深、扩展。
横折印缺陷严重影响带钢表面质量及成材率，轻则部分切除，重则整卷报废。目前对退火带钢横折印缺陷的控制研究较多，绝大部分是针对罩式退火带钢在后续开卷过程中产生的横折印。如中国专利授权公告号CN 202263798U公布了一种冷轧带钢平整装置，此装置将平整机机前和机后的两开卷张力辊及张力辊之前设置的开卷转向辊辊身两端均磨制出对称的斜锥面结构。该装置能够有效消除冷轧带钢平整横折印，但是对设备进行了改造，增加了生产设备，且只能消除平整过程中的横折印，无法消除连续退火过程中产生的横折印。2007年4月，北京科技大学韩广秀等发表的论文“退火冷轧钢卷开卷时表面横折印问题”，提出了减小带钢在打开过程中的反弯和罩式炉中的粘结程度来克服带钢表面横折印缺陷的途径，并发现增大开卷张力有利于减轻或避免横折印的产生。该方法还是针对罩式退火带钢在平整时产生的横折印。以上研究都是针对带钢罩式退火后在平整过程中产生的横折印，而对带钢在连续退火过程中产生的横折印研究较少。
发明内容
本发明提供了一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，对无取向硅钢各工艺流程进行了优化，降低了无取向硅钢在连续退火炉内产生横折印的概率，提高了带钢表面质量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种连续退火硅钢横折印的控制方法，采用的工艺流程包括：冶炼->连铸->热轧->酸洗->五机架连轧->连续退火->重卷，优选的各工序的工艺参数如下：
(1)热轧轧制公里数控制在45公里以内；
(2)热轧带钢凸度控制在40±5μm；
(3)热轧带钢全长平均绝对楔形小于20μm；
(4)热轧带钢局部高点小于12μm；
(5)冷轧带钢屈服强度大于230Mpa；
(6)冷轧投入精细冷却系统，采用工作辊分段冷却；
(7)连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。
优选的，在上述的热轧工序中，轧制公里数控制在45公里以内。
优选的，在上述的热轧工序中，带钢凸度控制在40±5μm。
优选的，在上述的热轧工序中，带钢全长平均绝对楔形小于20μm。
优选的，在上述的热轧工序中，带钢局部高点小于12μm。
优选的，在上述的冷轧工序中，带钢屈服强度大于230Mpa。
优选的，在上述的冷轧工序中，采用精细冷却系统，采用工作辊分段冷却。
优选的，在上述的冷轧工序中，连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。
导致连续退火带钢产生横折印的主要原因在热轧工序。热轧轧制公里数过长、热轧带钢凸度偏小、楔形过大、存在局部高点等，是造成连续退火硅钢产生横折印的主要原因。另外，当热轧原料各项指标控制正常或接近临界值时，冷轧工作辊磨损不均匀、带钢屈服强度偏低、带钢板形不良、连退炉内张力设置不合理等，也会导致或增大横折印发生的可能性。
带钢的断面形状与轧辊的不均匀磨损密切相关，轧制公里数对轧辊的不均匀磨损影响最大。轧辊的不均匀磨损，直接导致带钢出现局部高点、猫耳等，这些很难在冷轧工序消除，进而加大横折印产生的概率。而将热轧轧制公里数控制在45公里以内，能够有效的降低局部高点及猫耳。
热轧带钢断面轮廓一般用凸度、楔形和局部高低点来表示。热轧凸度值偏低、楔形绝对值和凸度值接近甚至比凸度值大，这些都会使有限的局部高点放大，进而加大横折印产生的概率。将凸度控制在40±5μm、带钢全长平均绝对楔形控制在20μm以内、局部高点控制在12μm以内，可有效降低热轧断面轮廓对连续退火硅钢横折印的影响。
材料的性能与横折印有很大的关系，材料的屈服强度、屈服平台与横折印有密切关系。低屈服强度的材料，由于塑性变形范围较大，残余应力变化导致的不均与塑性变形更容易表现出来，从而更易产生横折缺陷。控制冷轧带钢屈服强度大于230Mpa，炉内张力小于6.0N/mm2，可降低其在连续退火炉内发生屈服变形的概率。
板形不良会造成沿带钢宽度方向张力分布不均的现象，当带钢在连退炉内不断来回转向时，炉内张力和板形不良造成的张力叠加，带钢极易产生横折印。冷轧投入精细冷却系统，采用工作辊分段冷却，可有效控制带钢局部浪形。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：无需对现有设备进行改进，对引起无取向硅钢产生横折印的各工序进行了工艺优化。各工序间的协调控制，降低了各工序生产难度，取得了良好的效果。有效解决了无取向硅钢在连续退火后产生横折印的问题，同时带钢具有良好的断面轮廓，以及较低的浪形，具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
批量生产676卷50W800，563卷50W1300，规格0.5mm*1200mm，相关工艺参数：
冶炼工艺
50W800的目标化学成分(按重量％)为：C 0.002，Si 0.75，Mn 0.25，Al 0.33，P＜0.030，S＜0.005，其余为Fe及不可避免杂质；50W1300的目标化学成分为：C 0.0025，Si 0.4，Mn 0.23，Al＜0.005，P＜0.060，S＜0.0035，其余为Fe及不可避免杂质。
热轧工艺
50W800及50W1300出炉目标温度为1150℃，在炉时间≥150min，粗轧出口目标温度1000℃，终轧目标温度865℃，卷取目标温度700℃。
50W800及50W1300轧制公里数控制在45公里以内，热轧带钢凸度控制在40±5μm，热轧带钢全长平均绝对楔形小于30μm，热轧带钢局部高点小于12μm。
冷轧工艺
50W800及50W1300热轧带钢经过酸洗后剪边，在1450五机架连轧机组生产，冷轧带钢屈服强度大于230Mpa，冷轧未投入精细冷却系统。
连退工艺
50W800及50W1300冷轧带钢经过清洗后在连续退火炉内退火，连退炉内张力控制在4.0N/mm2以内。
实施结果：8卷50W800产生横折印，缺陷发生比例1.18％；5卷50W1300产生横折印，缺陷发生比例0.89％。
实施例2
批量生产161卷50W800，399卷50W1300，规格0.5mm*1200mm，相关工艺参数：
冶炼工艺
50W800的目标化学成分(按重量％)为：C 0.002，Si 0.75，Mn 0.25，Al 0.33，P＜0.030，S＜0.005，其余为Fe及不可避免杂质；50W1300的目标化学成分为：C 0.0025，Si 0.4，Mn 0.23，Al＜0.005，P＜0.060，S＜0.0035，其余为Fe及不可避免杂质。
热轧工艺
50W800及50W1300出炉目标温度为1150℃，在炉时间≥150min，粗轧出口目标温度1000℃，终轧目标温度865℃，卷取目标温度700℃。
50W800及50W1300轧制公里数控制在45公里以内，热轧带钢凸度控制在40±5μm，热轧带钢全长平均绝对楔形小于20μm，热轧带钢局部高点小于12μm。
冷轧工艺
50W800及50W1300热轧带钢经过酸洗后剪边，在1450五机架连轧机组生产，冷轧带钢屈服强度大于230Mpa，冷轧投入精细冷却系统，采用工作辊分段冷却。
连退工艺
50W800及50W1300冷轧带钢经过清洗后在连续退火炉内退火，连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。
实施结果：1卷50W800产生横折印，缺陷发生比例0.62％；3卷50W1300产生横折印，缺陷发生比例0.75％。
对比实施例
批量生产242卷50W800，76卷50W1300，规格0.5mm*1200mm，相关工艺参数：
冶炼工艺
50W800的目标化学成分(按重量％)为：C 0.002，Si 0.75，Mn 0.25，Al 0.33，P＜0.030，S＜0.005，其余为Fe及不可避免杂质；50W1300的目标化学成分为：C 0.0025，Si 0.4，Mn 0.23，Al＜0.005，P＜0.060，S＜0.0035，其余为Fe及不可避免杂质。
热轧工艺
50W800及50W1300出炉目标温度为1150℃，在炉时间≥150min，粗轧出口目标温度1000℃，终轧目标温度865℃，卷取目标温度700℃。
50W800及50W1300轧制公里数控制在55-60公里，热轧带钢凸度控制在25±5μm，热轧带钢全长平均绝对楔形小于30μm，热轧带钢局部高点小于15μm。
冷轧工艺
50W800及50W1300热轧带钢经过酸洗后剪边，在1450五机架连轧机组生产，冷轧带钢屈服强度小于230Mpa，冷轧未投入精细冷却系统。
连退工艺
50W800及50W1300冷轧带钢经过清洗后在连续退火炉内退火，连退炉内张力控制在6.5N/mm2以内。
实施结果：17卷50W800产生横折印，缺陷发生比例9％；8卷50W1300产生横折印，缺陷发生比例10.53％。
显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，采用的工艺流程为：冶炼->连铸->热轧->酸洗->五机架连轧->连续退火->重卷，其特征在于：
(1)热轧轧制公里数控制在45公里以内；
(2)热轧带钢凸度控制在40±5μm；
(3)热轧带钢全长平均绝对楔形小于20μm；
(4)热轧带钢局部高点小于12μm；
(5)冷轧带钢屈服强度大于230Mpa；
(6)冷轧投入精细冷却系统，采用工作辊分段冷却；
(7)连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。
2.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的热轧工序中，轧制公里数控制在45公里以内。
3.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的热轧工序中，带钢凸度控制在40±5μm。
4.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的热轧工序中，带钢全长平均绝对楔形小于20μm。
5.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的热轧工序中，带钢局部高点小于12μm。
6.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的冷轧工序中，带钢屈服强度大于230Mpa。
7.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的冷轧工序中，采用精细冷却系统，采用工作辊分段冷却。
8.根据权利要求1所述的连续退火无取向硅钢横折印的控制方法，其特征在于：所述的冷轧工序中，连退炉内张力控制在6.0N/mm2以内。
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