CN104816135A - 一种电工钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电工钢及其制造方法，包括如下步骤：(1)将电工钢剪切为一定长度的钢板；(2)将步骤(1)所得钢板旋转90度后焊接在一起；(3)连续不断地焊接组成新的钢卷；(4)新钢卷的横向为原钢卷的纵向。通过把钢卷原纵向变换为新钢卷的横向，新钢卷横向磁性能有以下变化：横向铁损大幅度降低。横向磁感应强度大幅度提高。横向磁导率大幅度增加。

Description

一种电工钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及电工钢的生产和加工方式。

背景技术

冷轧无取向电工钢带的生产是通过转炉、RH冶炼合格钢水，钢水连铸为厚的钢坯，厚的钢坯通过热轧减薄到适合冷轧的厚度。由于热轧时生产方式，轧辊夹持的原因，热轧时厚度减薄主要依靠长度的增加，宽度有宽展，但是与长度的增加相比是微不足道的。

热轧钢带通过酸洗、冷轧到需要的厚度，冷轧电工钢一般的厚度为0.35mm、0.5mm、0.65mm等。相对钢坯厚度200mm(厚板坯)或70mm(薄板坯)，冷轧长度增加了400多倍或100多倍而宽度变化很小。由于从钢坯到冷轧钢带主要在纵向变形，因此磁性能在纵向和横向有非常大的差别。同时高牌号电工钢热轧均在铁素体的组织条件下完成，热轧没有组织转变、再结晶困难，冷轧无取向电工钢的硅含量越高(牌号高)，造成纵向与横向的磁性能差别越大。

一般情况下，无取向电工钢磁性能是纵向和横向磁性能的平均值，希望各向异性小。改善无取向电工钢纵向磁性能的现有专利：“一种纵向磁性能优异的电工钢制造方法-200810012976.5”(鞍钢股份有限公司)，其方法是在无取向电工钢的加工过程中的常化时于700～760℃轧制方向加3000～9000Oe的磁场条件下常化处理。

冷轧无取向电工钢的应用主要是旋转电机的铁芯和小型变压器铁芯的制造。小型变压器铁芯制造尽量利用电工钢优良的纵向磁性能，而一般旋转电机的铁芯是冲制为圆形，圆形是利用电工钢360°各方向的性能。

旋转电机的铁芯制造有另一种方法，即冷轧无取向电工钢钢卷用纵切机组按照纵向剪切为窄带，按照横向的方式冲为电机线圈的齿槽，带有齿槽的窄带弯曲、缠绕为圆形的铁芯。这种制造方法是完全利用电工钢一个方向的磁性能，即横向的磁性能。

现有专利：“用于制造交流发电机螺旋盘绕铁芯工艺-201310222482.0”(腾普精机有限公司)是采用螺旋盘绕制造铁芯，作为线圈的铁芯是利用电工钢的横向，利用退火的方法改善铁芯的磁性能；“一种盘绕式电机铁芯的加工方法-200410084691.4”(宁波市宝捷机电有限公司)；“一种新型的定子铁芯结构及其加工工艺-201110360599.6”(信质电机股份有限公司)、“采用撕开方式的定子铁芯片冲槽工艺-CN201310196219”(信质电机股份有限公司)。这些专利均为铁芯的缠绕加工、制造，没有考虑电工钢的性能，实际均为利用电工钢横向磁性能。

现有螺旋盘绕铁芯制造的方法，是通过钢卷的纵向加工为窄带、弯曲缠绕为铁芯，加工便利，电工钢利用率高。但是有如下缺点：

1)作为线圈的铁芯，是利用电工钢的横向铁损。电工钢横向铁损高，使得运行时的电能消耗大。

2)作为线圈的铁芯，是利用电工钢的横向磁感。电工钢横向磁感低，使得要得到要求的磁感，需要增加线圈的圈数，增加铜线或铝线的用量。铜线或铝线的增加，同样增加电的消耗。

3)制造同样功率或效率的电机，用磁性能差的横向，造成的结果是电工钢用量增加、线圈的用量增加。即造成制造成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电工钢及其制造方法，针对以上缺点使要制造的钢卷横向磁性能大幅度提高(为原冷轧无取向电工钢纵向磁性能)。因此下游用户不需要改变加工方式，即：采用纵切带、冲齿、弯曲为圆形(螺旋盘绕铁芯)制造圆形铁芯。圆形铁芯的齿缠绕的线圈中电工钢为电工钢轧制过程中的纵向。具体技术方案如下：

一种电工钢的制造方法，进一步地，包括如下步骤：

(1)将电工钢剪切为一定长度的钢板；

(2)将步骤(1)所得钢板旋转90度后焊接在一起；

(3)连续不断地焊接组成新的钢卷；

(4)新钢卷的横向为原钢卷的纵向。

进一步地，步骤(1)中所述电工钢为冷轧无取向电工钢。

进一步地，步骤(1)中通过一个横切机组把生产的冷轧无取向电工钢剪切为一定长度的钢板。

进一步地，步骤(1)中通过一个飞剪把生产的冷轧无取向电工钢剪切为一定长度的钢板。

进一步地，步骤(1)中所述电工钢为冷轧无取向电工钢钢卷，其采用如下步骤制备：

a.炼钢；

b.连铸连轧；

c.热轧；

d.常化酸性；

e.冷轧；

f.退火。

进一步地，步骤(1)中电工钢钢卷被送到横切机组进行剪切。

进一步地，在横切机组，冷轧无取向电工钢钢卷被剪切为要求长度的钢板，钢板长度按照新钢卷要求的宽度。

进一步地，步骤(2)中，剪切后的钢板被送到拼焊机组，把钢板旋转90度后完成焊接。

进一步地，步骤(2)中，步骤(4)中通过卷取机卷取为钢卷。

一种电工钢，采用上述方法制造。

与目前现有技术相比，本发明通过把钢卷原纵向变换为新钢卷的横向，新钢卷横向磁性能有以下变化：

1)横向铁损大幅度降低。

2)横向磁感应强度大幅度提高。

3)横向磁导率大幅度增加。

4)用户在用缠绕方式制造圆形铁芯时，相当把电工钢牌号提高2个以上(实际牌号由于Si含量更高，无法实现缠绕加工)。新电工钢的价格能够提高1个以上(每吨价格提高1000元。主要为高牌号电工钢)。

附图说明

图1为冷轧无取向电工钢剪切示意图

图2为拼焊之后的新钢卷示意图

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

在一个优选实施例中，通过一个横切机组(或飞剪)把生产的冷轧无取向电工钢剪切为一定长度的钢板，钢板旋转90度后焊接在一起、连续不断的焊接组成新的钢卷。旋转90度后焊接在一起组成的新钢卷的横向为原钢卷的纵向。图1表示的是正常生产的冷轧钢卷被横切为钢板a(1、2、5、4)、b(2、3、6、5)、等等。2、5为剪切位置，3、6也为剪切位置。以此类推不断的剪切，整个钢卷被剪切为钢板。图2是把按照图1剪切的钢板a、b等等旋转90度后焊接为一个整体，焊接、卷取为新钢卷。新钢卷的卷取方向是图1钢卷的横向，新钢卷的横向为图1的纵向，2到3的连线是焊缝，1,5到2,6的连线是焊缝。

经过炼钢、连铸(连轧)、热轧、(常化)酸性、冷轧和退火(涂层)生产的成品冷轧无取向电工钢钢卷，不同硅+铝含量横向磁性能见表1。冷轧退火(涂层)钢卷被送到横切机组。在横切机组，冷轧无取向电工钢钢卷被剪切为要求长度的钢板(已经剪去不良的边部，宽度是原板宽)，钢板长度按照新钢卷要求的宽度。剪切后的钢板被送到一个拼焊机组，把钢板旋转90度后完成焊接，按照同样方式连续不断的焊接，使钢板连接成为一个连续的钢带，通过卷取机卷取为钢卷。

剪切、旋转90度、焊接后组成钢卷的横向磁性能见表2。硅+铝含量相同的新钢卷横向磁性能中铁损大幅度降低，磁感大幅度提高，磁导率大幅度提高。

表1  原电工钢钢卷的磁性能

表2  通过旋转90度焊接的新电工钢钢卷的磁性能

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，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改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电工钢的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将电工钢剪切为一定长度的钢板；

(2)将步骤(1)所得钢板旋转90度后焊接在一起；

(3)连续不断地焊接组成新的钢卷；

(4)新钢卷的横向为原钢卷的纵向。

2.如权利要求1所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述电工钢为冷轧无取向电工钢。

3.如权利要求1或2所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中通过一个横切机组把生产的冷轧无取向电工钢剪切为一定长度的钢板。

4.如权利要求1或2所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中通过一个飞剪把生产的冷轧无取向电工钢剪切为一定长度的钢板。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述电工钢为冷轧无取向电工钢钢卷，其采用如下步骤制备：

a.炼钢；

b.连铸连轧；

c.热轧；

d.常化酸性；

e.冷轧；

f.退火。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(1)中电工钢钢卷被送到横切机组进行剪切。

7.如权利要求6所述的电工钢的制造方法，其特征在于，在横切机组，冷轧无取向电工钢钢卷被剪切为要求长度的钢板，钢板长度按照新钢卷要求的宽度。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，剪切后的钢板被送到拼焊机组，把钢板旋转90度后完成焊接。

9.如权利要求1-8中任一项所述的电工钢的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，步骤(4)中通过卷取机卷取为钢卷。

10.一种电工钢，其特征在于，采用如权利要求1-9所述方法制造。