CN106480305A - 一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法，冷轧板面粗糙度0.50～2.0μm；脱碳段露点D.P控制在20～45℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；还原段露点D.P控制在≤15℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；脱碳段温度为760～950℃；还原段温度增加0～50℃；工艺段速度降速0～20m/min；炉压控制在常规控制炉尾炉头压差的基础上增加1～10Pa。本发明针料碳含量超标来料，可有效提高脱碳效率，使成品碳含量控制在0.0012～0.0016％，典型铁损值降低0.1W/kg，产品磁性能改善，满足了产品磁时效标准要求。
Description
技术领域
本发明属于冷轧工艺技术领域，特别涉及一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法。
背景技术
电工钢是广泛应用的金属功能性软磁材料，在冶金生产过程中，因碳对电磁性能、磁时效的有害作用，产品多采用以硅为主导合金的超低碳洁净钢质设计及生产控制。在成品工序生产中，通常是用连续炉在湿氢保护气体中进行脱碳，这时要求碳在钢中的扩散率最大，也就是使在钢中扩散的碳有最大的扩散速度。
在已有文献报道中，脱碳的理论解析公式中涉及到温度、扩散系数、原始碳含量、脱碳时间及板厚；报道的生产实践中涉及板温、气氛组成、露点、炉气分压比及炉压的控制等等。在冷轧硅钢连续退火中，表面仅涉及到清洁处理；针对众多无取向电工钢高中低牌号系列产品的脱碳处理，尤其是针对冷轧无取向电工钢生产中偶发的原料碳含量(C 0.0030～0.0100％)超标，即所谓的“利用材”，则无具体的实践操作方法。
发明内容
本发明提供一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法，其目的旨在针对冷轧无取向电工钢生产中偶发的原料碳含量超标，采取相应的轧制及退火工艺控制技术，提高脱碳效率，改善产品磁性能，以满足产品磁时效标准要求。
为达此目的，本发明采取了如下解决方案：
一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法，其特征在于，对于来料碳含量在0.0030％～0.0100％的热轧卷，其无取向电工钢的冷轧生产方法为：
(1)冷轧轧制板面粗糙度指标控制在0.50～1.6μm，控制方法为随着碳含量的增加，加大粗糙度指标；
(2)对于一段式连续退火炉，将整体均热段的前2/3部分设为脱碳段，后1/3部分设为还原段；脱碳段通入加湿气体，露点D.P控制在20～45℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；还原段通入干混合气体，露点D.P控制在≤15℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；露点及混合气体含量监测点为脱碳段的中间部位；
对于二段式连续退火炉，则第一段为脱碳段，第二段为还原段，按一段式连续退火炉的脱碳段与还原段气氛控制方式对应操作；
(3)炉温控制：设定脱碳段温度为760～950℃，碳、硅、铝含量高的按上限温度调整；还原段温度控制：在同牌号钢种对应制度下增加5～50℃；
(4)工艺段速度控制：以原有工艺段速度为基准，降速2～20m/min；
(5)炉压控制：在同牌号钢种常规控制炉尾炉头压差的基础上增加1～10Pa。
根据来料热轧卷碳含量不同，所选取的冷轧对应工艺参数为：
| 来料碳含量％ | 0.003～0.0055 | ＞0.0055～0.007 | ＞0.007～0.0100 |
| 冷轧粗糙度μm | 0.50～0.85 | 0.75～1.25 | 1.20～1.60 |
| 脱碳段露点℃ | 20～30 | 25～35 | 30～45 |
| 还原段露点℃ | 0～10 | -5～5 | 0～-30 |
| 脱碳段温度℃ | 800～830 | 820～850 | 850～930 |
| 还原段温度提高℃ | 5～8 | 5～10 | 5～30 |
| 工艺段速度降低m/min | 2～5 | 5～10 | 10～20 |
| 炉内压差增加Pa | 1～2 | 1～5 | 3～8 |
表中所列“还原段温度提高、工艺段速度降低、炉内压差增加”均是指在碳含量合格的同牌号钢种常规“还原段温度、工艺段速度、炉内压差”基础上“提高、降低、增加”的数值。
本发明的有益效果为：
本发明针对炼钢工序由于工艺波动造成的冷轧无取向电工钢生产原料碳含量超标问题，采取相应的轧制及退火工艺控制技术，从而可有效提高脱碳效率，使成品碳含量控制在0.0012～0.0016％，典型铁损值降低0.1W/kg，产品磁性能改善，满足了产品磁时效标准要求，使“利用材”产品得以挽救，产品电磁性能及表面质量均达到出厂标准。
具体实施方式
牌号50AW800，还原段常规炉温控制在830～920℃，常规工艺段速度85～120m/min，常规炉尾炉头压差1～3Pa。对比例1与实施例1冷轧生产方法为：
对比例1：
热轧卷Si：0.75～0.90％；Als：0.15～0.30％；C≤0.0035％；冷轧板粗糙度控制≤0.60μm；采用一段式连续退火炉生产，保护气氛为氢氮混合(氢20％+氮80％)；均热段1/3部位露点为12℃，均热段后部气氛露点为5℃；均热段前2/3段板温平均830℃，后1/3平均为830℃，炉尾与炉头压力差目标5Pa；工艺段速度120m/min；成品“自然脱碳”控制C：≤0.0027％；典型铁损值为4.95W/kg。
实施例1：
热轧卷来料碳为0.0065％。冷轧板粗糙度控制在1.20μm；采用一段式连续退火炉生产，保护气氛为氢氮混合(氢25％+氮75％)；均热段1/3部位露点为30℃，均热段后部气氛露点为0℃；均热段前2/3段板温平均840℃，后1/3平均为840℃，炉尾与炉头压力差8Pa；工艺段速度110m/min；成品碳为0.0016％；典型铁损值为4.83W/kg。
牌号50AW350，还原段常规炉温控制在830～920℃，常规工艺段速度85～120m/min，常规炉尾炉头压差1～3Pa。对比例2与实施例2冷轧生产方法为：
对比例2：
热轧卷Si：2.25～2.40％；Als：0.35～0.50％；C≤0.0030％；冷轧板粗糙度控制≤0.60μm；二段式连续退火炉生产，保护气氛为氢氮混合(氢25％+氮75％)；一均热段1/3部位露点为10℃，均热段后部气氛露点为-10℃；一均热段板温平均900℃，二均热段平均为920℃，炉尾与炉头压力差目标6Pa；工艺段速度85m/min；成品“自然脱碳”控制C：≤0.0020％；典型铁损值为2.95W/kg。
实施例2：
热轧卷来料碳为0.0055％。冷轧板粗糙度控制1.00μm；采用二段式连续退火炉生产，一均热段保护气氛为氢氮混合(氢30％+氮70％)；一均热段1/3部位露点为32℃，二均热段气氛露点为0℃；一均热段板温平均900℃，二均热段板温平均为930℃，炉尾与炉头压力差目标9Pa；工艺段速度80m/min；成品碳为0.0012％；典型铁损值为2.85W/kg。
Claims (2)
1.一种提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法，其特征在于，对于来料C 0.003～0.01％的碳含量超标热轧卷，其无取向电工钢的冷轧生产方法为：
(1)冷轧轧制板面粗糙度指标控制在0.50～1.6μm，控制方法为随着碳含量的增加，加大粗糙度指标；
(2)对于一段式连续退火炉，将整体均热段的前2/3部分设为脱碳段，后1/3部分设为还原段；脱碳段通入加湿气体，露点D.P控制在20～45℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；还原段通入干混合气体，露点D.P控制在≤15℃，气氛为≥15％氢气与≤85％氮气两种气体组成；露点及混合气体含量监测点为脱碳段的中间部位；
对于二段式连续退火炉，则第一段为脱碳段，第二段为还原段，按一段式连续退火炉的脱碳段与还原段气氛控制方式对应操作；
(3)炉温控制：设定脱碳段温度为760～950℃，碳、硅、铝含量高的按上限温度调整；还原段温度控制：在同牌号钢种对应制度下增加5～50℃；
(4)工艺段速度控制：以原有工艺段速度为基准，降速2～20m/min；
(5)炉压控制：在同牌号钢种常规控制炉尾炉头压差的基础上增加1～10Pa。
2.根据权利要求1所述的提高冷轧电工钢脱碳效率的生产方法，其特征在于，根据来料热轧卷碳含量不同，所选取的冷轧对应工艺参数为：
表中所列“还原段温度提高、工艺段速度降低、炉内压差增加”均是指在碳含量合格的同牌号钢种常规“还原段温度、工艺段速度、炉内压差”基础上“提高、降低、增加”的数值。
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