CN105568118B - 低温高磁感取向硅钢生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温高磁感取向硅钢生产工艺,其包括以下工艺流程:炼铁→炼钢→铸坯→硅钢带热轧→常化处理→酸洗→钢带切边→冷轧→脱碳→渗氮→氧化镁涂层→罩式炉高温热处理→拉伸→精整→包装、标识→成品入库。采用本发明低温高磁感冷轧取向硅钢生产工艺生产取向硅钢,成份命中率达95左右%,主抑制剂AlN相比传统采用MnS为主抑制剂,其溶解温度为1250℃,降低热轧加热温度;脱碳退火直接把硅钢含碳量从400PPm一次脱至30ppm,达到了国际先进水平。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域中的炼钢技术,具体涉及一种低温高磁感取向硅钢生产工艺。
背景技术
低温高磁感冷轧取向硅钢是生产能耗低、噪音低S13及以上型号变压器的新磁性材料。低温高磁感冷轧取向硅钢其生产工序相当复杂,生产成本高,技术含量极高,生产难度极大,产品附加值高,其市场价格可达到普通钢材的9倍左右。因受生产工艺的高、精、尖的制约,目前全世界仅有十几家钢厂能生产该产品;在中国由于武钢、宝钢引进日本专利技术能生产,首钢和鞍钢能少量生产。因此低温高磁感冷轧取向硅钢市场供应紧缺,目前国内自给率仅80%左右。
目前市场上生产的普通冷轧取向硅钢(CGO钢)由于受生产工艺的制约,其磁感应强度为1.82~1.85A/m;铁损≥1.20W/Kg,采用普通冷轧取向硅钢制造的变压器能耗高、噪音大;低温高磁感取向硅钢生产技术主要存在的技术难度是:(1)氮含量高且范围极窄难控制,导致成份命中率低。(2)AlN的析出行为决定了Hi—B热轧带必须进行常化处理。(3)通过冷轧硅钢带渗氮,提高AlN含量、提升其抑制能力。(4)一次大压下冷轧和时效轧制,提升磁感应强度。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种简化生产技术及工序、降低生产成本和提高取向硅钢成分命中率的低温高磁感取向硅钢生产工艺。
为了达到上述发明目的,本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
提供一种低温高磁感取向硅钢生产工艺,其包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水;
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水;
b2、当钢水中C含量小于等于0.1%时,向钢水中加入钢水总量1.5~2.25%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P;
b3、当钢水中的S含量小于等于0.1%、P含量小于等于0.1%,且钢水温度为1620~1680℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料(中间钢包中的钢水)总重0.1~0.2%的Al块、0.20~0.30%的硅铁、0.03~0.05%Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入碳粉进行增碳处理;
b4、当钢水温度低于1520℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.1~0.2%的Al锭;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.03~0.04%,调整Si含量至3.0~3.5%,Mn、Cu、S重量比为19~22∶58~62∶0.5~1.5;
b5、当钢水温度冷却至1530~1580℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;
C、当钢坯冷却至500~800℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;当硅钢带的温度冷却至500~650℃时,对硅钢带进行卷取;
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1050~1150℃,恒温设定时间后采用喷水急冷快速强化冷却;
E、控温冷轧:在恒温200℃左右对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为85~90%;
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用3~5%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为790~900℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量小于等于30PPm时进行渗氮处理;
G、采用3~5%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为300~500℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干;
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1170~1200℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构;
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为800~830℃;之后,对热应力拉伸后的成品硅钢带进行剪裁整型。
本发明的有益效果为:热轧处理时能够充分“固溶—析出”AlN抑制剂,增加硅钢带表面深度的(110)[001]高斯织构,常化处理(正火处理)时能够使大量固溶热轧时低温析出的细小且不稳定的AlN的充分析出,提高AlN的抑制能力;控温冷轧能够防止硅钢带冷轧断裂,提高(110)[001]高斯晶粒取向度或位向偏离角,以提升硅钢带的磁感应强度;罩式炉高温热处理能够获得单一的(110)[001]高斯织构,净化了钢质。
由于在生产取向硅钢上析出的AIN抑制剂溶解温度较MnS低的特点,使钢坯的加热温度降低100℃左右,提高了加热炉的使用寿命,减少硅钢的氧化烧损、成材率至少提高了2.5%,降低冷轧生产的生产成本,提高成品硅钢带的表面质量。
采用氧气顶底复合吹氧转炉冶炼较用电炉冶炼成本低20%左右,使冶炼成分的命中率提高了13%;脱碳渗氮并进,生产效率更高,生产成本更低,投资少。
综上所述,采用本发明低温高磁感冷轧取向硅钢生产工艺生产取向硅钢,成份命中率达95左右%,主抑制剂AlN相比传统采用MnS为主抑制剂,其溶解温度为1250℃,降低热轧加热温度;脱碳退火直接把硅钢含碳量从400PPm一次脱至30ppm,达到了国际先进水平。
采用本工艺生产的取向硅钢制造的变压器较普通冷轧硅钢制造的变压器节能16%左右、降低噪声4~7分贝、空载损失降低25%左右,解决了普通冷轧取向硅钢制造的变压器能耗高、噪音大的缺点,满足了变压器既节能降耗,又环保的要求。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
本发明提供的低温高磁感取向硅钢生产工艺包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水;
Fe3O4+C→Fe+CO2 Fe2O3+C→Fe+CO2
在进行铁矿石选取时,最好是选取含S、P等有害元素含量低的铁矿石,冶金焦炭最好是高强度低灰份的。
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水;
Si、(Mn、S、P、C)+O2→SiO2+(MnO、SO2、P2O5、CO2)
b2、当钢水中C含量小于等于0.1%时,向钢水中加入钢水总量1.5~2.25%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P,使S、P含量小于等于0.01%;
SiO2(MnO、FeO、S、P)+CaO→CaO·SiO3((MnO·SiO3+FeO·SiO3)+CaS+Ca·PO4)
b3、当钢水中的S含量小于等于0.1%、P含量小于等于0.1%,且钢水温度为1620~1680℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料总重0.1~0.2%的Al块、0.20~0.30%的硅铁、0.03~0.05%的Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入占炉料总重0.20~0.30%的碳粉进行增碳处理;
b4、当钢水温度低于1520℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.1~0.2%的Al锭,加入Al锭期间控制真空度小于等于500Pa,且Al锭加入时间为5~15分钟;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.03~0.04%,调整Si含量至3.0~3.5%,Mn、Cu、S重量比为19~22∶58~62∶0.5~1.5;之后,采用电磁搅拌中间钢包中的钢水,采用电磁搅拌能够进一步除去钢水的杂质,使钢水中的成分均匀,从而消除成分偏析。
b5、当钢水温度冷却至1530~1580℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;采用这个方式进行浇注,能够有效地防止有害气体夹杂,顺利完成初次结晶。
C、当钢坯冷却至500~800℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;热轧处理完成后,采用层流方式对硅钢带进行冷却,当硅钢带的温度冷却至500~650℃时,对硅钢带进行卷取;其中的将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带进一步包括:
当钢坯在加热炉中加热至1290℃左右时,对钢坯进行初轧得到硅钢带,初轧压下率大于等于80%;当硅钢带的温度冷却至1080~1100℃时进行精轧,精轧的压下率大于等于80%。
该步骤的热轧处理时,能够充分“固溶—析出”AlN抑制剂,增加硅钢带表面深度的(110)[001]高斯织构。
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1050~1150℃,恒温2分钟左右后采用喷水急冷快速强化冷却。
由于在热轧处理过程中析出的抑制剂AlN析出量少且尺寸细小,抑制能力小。通过常化处理能够使大量固溶热轧时低温析出的细小且不稳定的AlN的大量析出,提高抑制能力。
E、控温冷轧:在恒温200℃左右对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为85~90%;具体地为,采用粗面工作辊、大压下、闭油,在恒温200℃左右快速冷轧,一次冷轧至成品厚度,总压下率85~90%。
大压下率是获得更多具有{111}<112>位向的变形带,过渡带保留原来的{110}<001>位向压晶粒。脱碳退火时{110}<001>位向压晶粒聚集成位向准确的(110)[001]初次晶粒(二次晶核),并与周围的{111}<112>形变带构成大角晶界。退火后获得细小均匀的初次再结晶基体,提高磁感应强度。通过变形时效作用是钢带中的固溶碳和氮含量增加,提高抑制能力,形成更多的变形带和过渡带,使脱碳退火后初次再结晶基体中位向准确的二次晶核增多,降低铁损。
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用3~5%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为790~900℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量小于等于30PPm时进行渗氮处理。
成品硅钢带在进行脱碳处理时,其以6~8m/min的速度通过进行脱碳,脱碳、渗氮处理完成后,在钢带表面形成SiO2薄膜,完成初次再结晶,消除硅钢磁时效等。脱碳退火后的钢进入渗氮炉进行渗氮处理,增加AlN抑制剂量。
G、采用3~5%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为300~500℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干。
其中,退火处理后的成品硅钢带上涂敷的MgO涂液中添加有TiO2和B,在氧化镁涂液中添加TiO2能够在成品硅钢带表面形成良好的MgSiO4玻璃薄膜保护层,改善表面质量,进一步提升磁感降低铁损;添加B能够防止AlN粗大、改善玻璃薄膜质量,更好的提升磁感降低铁损等。
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1170~1200℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构,达到净化钢质的目的。
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为800~830℃,该种处理方式能够改善成品硅钢带的板形,获得较好的产品表面质量。之后,对热应力拉伸后的成品硅钢带进行剪裁整型,去除不合格的产品。
在本发明的一个实施例中,步骤C与步骤D之间进一步包括采用盐酸对热轧后的硅钢带进清洗;盐酸能够去除热轧处理后的硅钢带表面的氧化铁、油污、铁锈等,保证了硅钢带表面的质量。
在步骤D与步骤E之间进一步包括切除常化处理后硅钢带裂边的步骤;通过切除硅钢带裂边处理后,可以防止硅钢带在冷轧时断带。
实施例1
低温高磁感取向硅钢生产工艺包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水。
Fe3O4+C→Fe+CO2 Fe2O3+C→Fe+CO2
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水;
Si、(Mn、S、P、C)+O2→SiO2+(MnO、SO2、P2O5、CO2)
b2、当钢水中C含量0.1%时,向钢水中加入钢水总量1.5%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P,使S、P含量0.01%;
SiO2(MnO、FeO、S、P)+CaO→CaO·SiO3((MnO·SiO3+FeO·SiO3)+CaS+Ca·PO4)
b3、当钢水中的S含量0.1%、P含量0.1%,且钢水温度为1620℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料总重0.1%的Al块、0..20%的硅铁、0.03%Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入占炉料总重0.20%的碳粉进行增碳处理。
b4、当钢水温度为1510℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.1%的Al锭,加入Al锭期间控制真空度500Pa,且Al锭加入时间为6分钟;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.03%,调整Si含量至3.0%,Mn、Cu、S重量比为19∶58∶0.55;之后,采用电磁搅拌中间钢包中的钢水,采用电磁搅拌能够进一步除去钢水的杂质,使钢水中的成分均匀,从而消除成分偏析。
b5、当钢水温度冷却至1530℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;采用这个方式进行浇注,能够有效地防止有害气体夹杂,顺利完成初次结晶。
C、当钢坯冷却至500℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;热轧处理完成后,采用层流方式对硅钢带进行冷却,当硅钢带的温度冷却至500℃时,对硅钢带进行卷取;其中的将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带进一步包括:
当钢坯在加热炉中加热至1290℃左右时,对钢坯进行初轧得到硅钢带,初轧压下率80%;当硅钢带的温度冷却至1080℃时进行精轧,精轧的压下率80%。
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1100℃,恒温1.5分钟后采用喷水急冷快速强化冷却。
E、控温冷轧:在恒温180℃对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为85%。
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用3%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为790℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量30PPm时进行渗氮处理。
成品硅钢带在进行脱碳处理时,其以6m/min的速度通过进行脱碳,脱碳、渗氮处理完成后,在钢带表面形成SiO2薄膜,完成初次再结晶。
G、采用3%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为300℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干。
其中,退火处理后的成品硅钢带上涂敷的MgO涂液中添加有TiO2和B,在氧化镁涂液中添加TiO2能够在成品硅钢带表面形成良好的MgSiO4玻璃薄膜保护层。
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1170℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构。
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为800℃。
实施例2
低温高磁感取向硅钢生产工艺包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水。
Fe3O4+C→Fe+CO2 Fe2O3+C→Fe+CO2
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水;
Si、(Mn、S、P、C)+O2→SiO2+(MnO、SO2、P2O5、CO2)
b2、当钢水中C含量0.8%时,向钢水中加入钢水总量1.83%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P,使S、P含量0.008%。
SiO2(MnO、FeO、S、P)+CaO→CaO·SiO3((MnO·SiO3+FeO·SiO3)+CaS+Ca·PO4)
b3、当钢水中的S含量0.08%、P含量0.09%,且钢水温度为1650℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料总重0.15%的Al块、0.25%的硅铁、0.04%Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入占炉料总重0.25%的碳粉进行增碳处理。
b4、当钢水温度1490℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.15%的Al锭,加入Al锭期间控制真空度450Pa,且Al锭加入时间为10分钟;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.036%,调整Si含量至3.25%,Mn、Cu、S重量比为21.3∶60∶0.97;之后,采用电磁搅拌中间钢包中的钢水。
b5、当钢水温度冷却至1552℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;采用这个方式进行浇注,能够有效地防止有害气体夹杂,顺利完成初次结晶。
C、当钢坯冷却至650℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;热轧处理完成后,采用层流方式对硅钢带进行冷却,当硅钢带的温度冷却至553℃时,对硅钢带进行卷取;其中的将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带进一步包括:
当钢坯在加热炉中加热至1290℃时,对钢坯进行初轧得到硅钢带,初轧压下率85%;当硅钢带的温度冷却至1090℃时进行精轧,精轧的压下率85%。
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1100℃,恒温2分钟采用喷水急冷快速强化冷却。
E、控温冷轧:在恒温200℃对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为88%。
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用4%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为850℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量25PPm时进行渗氮处理。
成品硅钢带在进行脱碳处理时,其以7m/min的速度通过进行脱碳,脱碳、渗氮处理完成后,在钢带表面形成SiO2薄膜。
G、采用4%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为400℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干。
其中,退火处理后的成品硅钢带上涂敷的MgO涂液中添加有TiO2和B,在氧化镁涂液中添加TiO2能够在成品硅钢带表面形成良好的MgSiO4玻璃薄膜保护层。
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1185℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构。
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为810℃,该种处理方式能够改善成品硅钢带的板形,获得较好的产品表面质量。之后,对热应力拉伸后的成品硅钢带进行剪裁整型,去除不合格的产品。
实施例3
低温高磁感取向硅钢生产工艺包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水;
Fe3O4+C→Fe+CO2 Fe2O3+C→Fe+CO2
在进行铁矿石选取时,最好是选取含S、P等有害元素含量低的铁矿石,冶金焦炭最好是高强度低灰份的。
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水。
Si、(Mn、S、P、C)+O2→SiO2+(MnO、SO2、P2O5、CO2)
b2、当钢水中C含量0.05%时,向钢水中加入钢水总量2.25%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P,使S、P含量均为0.05%;
SiO2(MnO、FeO、S、P)+CaO→CaO·SiO3((MnO·SiO3+FeO·SiO3)+CaS+Ca·PO4)
b3、当钢水中的S含量0.05%、P含量小于等于0.05%,且钢水温度为1680℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料总重0.2%的Al块、0.30%的硅铁、0.05%Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入占炉料总重0.30%的碳粉进行增碳处理;
b4、当钢水温度低1350℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.2%的Al锭,加入Al锭期间控制真空度450Pa,且Al锭加入时间为15分钟;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.04%,调整Si含量至3.5%,Mn、Cu、S重量比为22∶62∶1.5;之后,采用电磁搅拌中间钢包中的钢水,采用电磁搅拌能够进一步除去钢水的杂质,使钢水中的成分均匀,从而消除成分偏析。
b5、当钢水温度冷却至1580℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;采用这个方式进行浇注,能够有效地防止有害气体夹杂,顺利完成初次结晶。
C、当钢坯冷却至800℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;热轧处理完成后,采用层流方式对硅钢带进行冷却,当硅钢带的温度冷却至650℃时,对硅钢带进行卷取;其中的将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带进一步包括:
当钢坯在加热炉中加热1300℃时,对钢坯进行初轧得到硅钢带,初轧压下率90%;当硅钢带的温度冷却至11100℃时进行精轧,精轧的压下率90%。
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1150℃,恒温2.5分钟后采用喷水急冷快速强化冷却。
E、控温冷轧:在恒温210℃对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为90%。
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用5%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为900℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量20PPm时进行渗氮处理。
成品硅钢带在进行脱碳处理时,其以8m/min的速度通过进行脱碳,脱碳、渗氮处理完成后,在钢带表面形成SiO2薄膜,完成初次再结晶,消除硅钢磁时效等。脱碳退火后的钢进入渗氮炉进行渗氮处理,增加AlN抑制剂量。
G、采用5%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为500℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干。
其中,退火处理后的成品硅钢带上涂敷的MgO涂液中添加有TiO2和B,在氧化镁涂液中添加TiO2能够在成品硅钢带表面形成良好的MgSiO4玻璃薄膜保护层。
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1200℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构。
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为830℃,该种处理方式能够改善成品硅钢带的板形,获得较好的产品表面质量。之后,对热应力拉伸后的成品硅钢带进行剪裁整型,去除不合格的产品。
本发明冷轧取向硅钢生产工艺的主要技术指标:
1、含碳量从400PPm左右一次脱至30PPm以下。
2、成份命中率达95左右%。
3、坯卷成材率>80%,磁感、铁损达标。
4、抑制剂AlN的含量达到280~300PPm。
由本发明生产的冷轧取向硅钢主要技术指标:
1、产品执行标准:国标GB/T2521-2002;
2、产品检测指标
其它的指标检测:层间电阻≥80Ω.cm2,附着性B-D级。
综上所述,本发明低温高磁感冷轧取向硅钢生产工艺,具有简化生产技术及工序、生产成本低等技术特点,同时还具有热轧板坯所需加热温度低、硅钢成份命中率高、脱碳渗氮一并进行等诸多优点。
Claims (5)
1.低温高磁感取向硅钢生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
A、炼铁处理:将铁矿石或烧结矿、石灰或石灰石及冶金焦炭放入高炉进行还原冶炼生产铁水;
B、炼钢工艺
b1、将铁水加入氧气顶底复合吹氧转炉,氧化去除铁水中的Si、Mn、S、P、C、Ni、Cr和Cu得到钢水;
b2、当钢水中C含量小于等于0.1%时,向钢水中加入钢水总量1.5~2.25%的石灰造渣,除去金属氧化物、非金属氧化物和钢水中的S、P;
b3、当钢水中的S含量小于等于0.1%、P含量小于等于0.1%,且钢水温度为1620~1680℃时,出钢至中间钢包;在中间钢包中加入占炉料总重0.1~0.2%的Al块、0.20~0.30%的硅铁、0.03~0.05%Sn进行脱氧合金化,同时吹氮气,加入碳粉进行增碳处理;
b4、当钢水温度低于1520℃时,向中间钢包中加入占炉料总重0.1~0.2%的Al锭;之后,用生铁微调钢水中C含量至0.03~0.04%,调整Si含量至3.0~3.5%,Mn、Cu、S重量比为19~22∶58~62∶0.5~1.5;
b5、当钢水温度冷却至1530~1580℃时,采用长弧水口、氩气惰性气体保护连续浇铸得到钢坯;
C、当钢坯冷却至500~800℃时,将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带;当硅钢带的温度冷却至500~650℃时,对硅钢带进行卷取;
D、常化处理:将热轧后的硅钢带加热至1050~1150℃,恒温设定时间后采用喷水急冷快速强化冷却;
E、控温冷轧:在恒温200℃左右对常化处理后的硅钢带采用一次冷轧达到成品硅钢带的厚度,冷轧时的总压下率为85~90%;
F、对冷轧后的成品硅钢带进行脱碳、渗氮处理
采用3~5%的NaOH溶液对成品硅钢带进行碱洗处理,再水洗,之后通过热风干燥后进入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为790~900℃的脱碳退火炉进行脱碳处理,直至成品硅钢带中C含量小于等于30ppm时进行渗氮处理;
G、采用3~5%的NaOH溶液对渗氮后的成品硅钢带进行碱洗,再经水洗后进行入炉内气氛为N2、H2、H2O,炉内温度为300~500℃的炉内进行退火处理,之后在退火处理后的成品硅钢带上涂敷上MgO涂液并烘干,MgO涂液中添加有TiO2和B;
H、罩式炉高温热处理:将涂敷添加有TiO2的MgO的成品硅钢带送入炉内气氛为N2、H2;炉内温度为1170~1200℃的高温罩式炉进行高温退火得到单一的(110)[001]高斯织构;
I、对罩式炉高温热处理的成品硅钢带刷洗后涂绝缘层,并在退火炉内拉伸平整,退火炉内的气氛为N2、H2,炉内温度为800~830℃;之后,对热应力拉伸后的成品硅钢带进行剪裁整型。
2.根据权利要求1所述的低温高磁感取向硅钢生产工艺,其特征在于,所述步骤C中将钢坯送入加热炉中加热后进行热轧处理得到硅钢带进一步包括:
当钢坯在加热炉中加热至1290℃左右时,对钢坯进行初轧得到硅钢带,初轧压下率大于等于80%;当硅钢带的温度冷却至1080~1100℃时进行精轧,精轧的压下率大于等于80%。
3.根据权利要求1所述的低温高磁感取向硅钢生产工艺,其特征在于,所述步骤C与步骤D之间进一步包括采用盐酸对热轧后的硅钢带进清洗。
4.根据权利要求1-3任一所述的低温高磁感取向硅钢生产工艺,其特征在于,所述步骤b3中加入占炉料总重0.20~0.30%的碳粉进行增碳处理。
5.根据权利要求1-3任一所述的低温高磁感取向硅钢生产工艺,其特征在于,所述步骤D与步骤E之间进一步包括切除常化处理后硅钢带裂边的步骤。
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