CN109261717B - 一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法，粗轧前采用定宽压力机，在板坯进入粗轧前一次性侧压控制；定宽压力机加工板坯边部的模块采用一定凸度模式，控制板坯侧面呈现凹面状，抵消板坯楞角在之后的粗轧过程中侧面翻平宽展，以及增加侧压变形深入程度，避免平面双鼓型缺陷产生；在不改变企业电工钢整体生产流程、不增加铸坯清理、不改变结晶器结构的基础上，在热轧粗轧过程中进行装置和方法的微小调整，控制缺陷在边部的部位，减少最终切除量或在产品生产工艺中必需切除的范围内，提高产品收得率；同时放宽板坯宽度规格，方便于生产组织并提高铸机产量，通过热轧一定方式的定宽轧制，达到效益最大化。

Description

一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法。

背景技术

冷轧电工钢产品是应用广泛的金属功能性软磁材料，主要应用于各类电机及电器的铁芯制造领域。

冷轧硅钢产品是冶金行业长流程产品，因硅钢主体合金为硅元素，随着牌号的提升，硅含量提高，基体导温导热系数变差。硅钢前工序炼钢及热轧生产中，铸坯成型、坯冷却、加热及热轧过程中，边角部位冷却或升温滞后于板坯整体，产生热应力；在热应力作用下，边角部位产生微裂纹；又因材质中含硅铝等易氧化元素，裂纹所在部位常有氧化倾向，塑性变差；板坯在轧制过程中，造成边裂；或在粗轧过程中，由于显著的轧制宽展，造成边角楞部位在边部产生位移，在随后的精轧及冷轧过程中，形成边部类似夹杂的线状缺陷；此外，侧压量增加，沿板坯横向变形不均匀程度增加，“狗骨”型变形也进一步加剧边部线状缺陷的产生，特别是中低牌号存在相变的产品生产中。需专业化产线加以重视及制定特殊的控制方式。

硅钢特别是高牌号硅钢产品特有的“边部线状缺陷”造成冷轧轧辊生产周期缩短；钢带切损增加；热轧粗轧侧压量小，铸坯规格增加；生产效率及生产成本控制均受到较大影响。

现有技术中,板坯定宽多使用平面模块,易使板坯侧面产生褶皱,随后这些褶皱进入水平轧制辊轧制时,由于翻平宽展被轧入板坯上下表面,形成缺陷。大侧压技术(SIZINGPRESS，简称SP)是目前比较成熟的热轧新工艺，具有很大的优越性。如吴洪等报道的《无取向硅钢边部“翘皮”缺陷产生机理及控制》金属材料与冶金工程，第40卷第l期，提及SP侧压量大，显著降低了连铸坯宽度品种，有效地提高了连铸生产效率；来料规格品种的减少，简化了轧制计划，容易控制物流；侧压所具有的特性，使板坯的头尾形状良好，减少切损，同时宽度更便于控制，使成材率得到提高。但SP装置的这些特点在高牌号硅钢产品的生产应用中，因边部线状缺陷的产生，功能发挥受限。

对于高硅高牌号无相变产品生产中存在的边部缺陷未有相应解决的技术措施，限制了高牌号硅钢采用粗轧大侧压生产组织的灵活性及高效性。

板坯在粗轧机轧制中，原有轧前立辊控宽及定宽能力很弱，为固定铸坯宽度尺寸，有利于连铸产量的提升，常常在热轧粗轧前设置压力定宽机，根据成品要料规格进行不同侧压量的控制。大侧压技术(SIZING PRESS，简称SP)是目前比较成熟的热轧新工艺，具有很大的优越性。但SP装置的这些特点在高牌号硅钢产品的生产应用中，因边部线状缺陷的产生，功能发挥受限。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法，在不改变企业电工钢整体生产流程、不增加铸坯清理、不改变结晶器结构的基础上，在热轧粗轧过程中进行装置和方法的微小调整，控制缺陷在边部的部位，减少最终切除量或在产品生产工艺中必需切除的范围内，提高产品收得率；同时放宽板坯宽度规格，方便于生产组织并提高铸机产量，通过热轧一定方式的定宽轧制，达到效益最大化。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法，包括：

1)粗轧前采用定宽压力机，在板坯进入粗轧前一次性侧压控制；

2)定宽压力机加工板坯边部的模块采用一定凸度模式，控制板坯侧面呈现凹面状，抵消板坯楞角在之后的粗轧过程中侧面翻平宽展，以及增加侧压变形深入程度，避免平面双鼓型缺陷产生；

3)结合板坯宽展公式，制订模块凸度值遵循下述公式的计算：

式中：

δ：模块凸度值；

H：原始板坯厚度；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.09846±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.094356±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.121484±0.0005；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。

3)热轧粗轧后进行精轧、卷取，热轧卷常化、冷轧、退火和绝缘涂层等工序制成成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本技术实施后，成品工序生产中，边部线状缺陷基本控制在距边部7～15mm范围内，控制在传统最终产品单侧切边量15mm～20mm内，避免了出现在边部16～30mm部位，提高了产品成材率；此外，解决了以往由于边部缺陷原因而导致的小侧压量控制，现AP定宽压力机最大侧压量由前期的150mm可提升到设计能力的上限300～350mm，提高了铸机及热轧产量和排产的灵活性。

附图说明

图1为板坯轧制展宽示意图；

图2为本发明的粗轧前采用定宽压力机示意图；

图3为原始板坯横断面图；

图4为采用本发明的方法控制板坯横断面图。

图中：1-板坯2-锤头3-动力系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

本发明的一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法适用于无取向电工钢中高牌号的产品生产，产品硅铝质量百分比含量之和≥1.7％，热轧时无相变；适用于铸坯厚度≥90mm的中薄板坯及传统厚板坯铸机生产的各厚度规格的硅钢板坯轧制；适用于热轧生产中粗轧前采用压力定宽机(SP装置)，对粗轧过程中板坯的展宽进行提前控制。

粗轧轧制过程中，依据板坯的宽厚比，一定存在坯侧面单鼓形变形；并且根据宽展组成，翻平宽展将原板坯角部位置(产生线状缺陷的原因部位)向板面中心线方向移动；并随着道次的增加及板坯逐渐减薄，缺陷会逐步远离边部，参见图示。此外，大的侧压量造成板坯“狗骨”型变化，既板坯横向变形不均产生“双鼓型”展宽，凸出部位因温降及随后塑性变形受限，极易形成线状缺陷。图1中，H为轧前厚度，h为轧后厚度，BH为原始宽度，B1为滑动宽展，B2为翻平宽展，B3为鼓形宽展。为此，采取以下技术方式：

一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法，包括：

1)如图2所示，粗轧前采用定宽压力机，在板坯进入粗轧前一次性侧压控制；

2)定宽压力机加工板坯边部的模块采用一定凸度模式，控制板坯侧面呈现凹面状，抵消板坯楞角在之后的粗轧过程中侧面翻平宽展，以及增加侧压变形深入程度，避免平面双鼓型缺陷产生；

3)结合板坯宽展公式，制订模块凸度值遵循下述公式的计算：

式中：

δ：模块凸度值；

H：原始板坯厚度；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.09846±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.094356±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.121484±0.0005；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。

3)热轧粗轧后同常规生产工艺流程进行精轧、卷取，热轧卷常化、冷轧、退火和绝缘涂层等工序制成成品。

如图3、4所示，为本方案控制板坯横断面与原始板坯横断面对比图。此技术应用生产中不同板坯厚度规格的易产生边部线状缺陷的产品，效果良好。

下面具体实施例分230≤H≤250mm、150≤H＜230mm、90≤H＜150mm三类进行讨论。

实施例1

连铸板坯厚度230mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.09846，粗轧后中间坯厚度为45mm，板坯温度1025℃，轧辊半径530mm，代入上述公式求出模块凸度值为6mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部5mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的25mm改进至15mm，对比缺陷产品提升成材率约1.5％。

实施例2

连铸板坯厚度200mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.094356，粗轧后中间坯厚度为50mm，板坯温度1028℃，轧辊半径530mm，代入上述公式求出模块凸度值为5.7mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部6mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的20mm改进至10mm，对比缺陷产品提升成材率约1.8％。

实施例3

连铸板坯厚度135mm，铸坯厚度规格修正系数K取0.121484，粗轧后中间坯厚度为43mm，板坯温度1028℃，轧辊半径530mm，代入上述公式求出模块凸度值为6.8mm，产品边部线状缺陷可控制在距边部4mm范围内，最终成品单侧切边量由原始的18mm改进至9mm，对比缺陷产品提升成材率约1.7％。

以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (1)

1.一种冷轧硅钢生产中改进产品边部质量的轧制方法，包括：

1)粗轧前采用定宽压力机，在板坯进入粗轧前一次性侧压控制；

2)定宽压力机加工板坯边部的模块采用一定凸度模式，控制板坯侧面呈现凹面状，抵消板坯楞角在之后的粗轧过程中侧面翻平宽展，以及增加侧压变形深入程度，避免平面双鼓型缺陷产生；

其特征在于，还包括：

3)结合板坯宽展公式，制订模块凸度值遵循下述公式的计算：

式中：

δ：模块凸度值；

H：原始板坯厚度；

K：铸坯厚度规格修正系数：230≤H≤250mm板坯，取0.09846±0.0005；150≤H＜230mm板坯，取0.094356±0.0005；90≤H＜150mm板坯，取0.121484±0.0005；

h：粗轧后板坯厚度,取值范围40-50mm；

f：外摩擦系数f＝0.8×(1.05-0.0005t),t为轧件温度，取值范围1020-1030℃；

R：轧辊半径，520-550mm。

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