CN110218850B - 一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂 - Google Patents

Abstract

一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，该隔离剂是在氧化镁粉剂中添加占总质量百分比0.20％～2.00％的炭质材料。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，通过粒度、渣系组成调整、高温渣系隔离剂的选择，达到既保证钢卷高温净化退火工艺需求，又降低边部粘结缺陷产生，提高取向硅钢成材率及综合质量指标。本发明的实施使高温热处理生产中粘结率降低30％～50％以上，经济效益显著。

Description

一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂

技术领域

本发明属于冷轧取向电工钢领域，尤其涉及一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂。

背景技术

冷轧取向电工钢产品是电力行业发展的重要的金属功能性软磁材料，主要应用于各类输变电变压器铁芯制造领域。

国内外仅少数大型钢铁联合企业可以进行全流程全工艺的生产，是冶金长流程典型产品之一，因生产难度大，工艺复杂，被称为冶金产品中“皇冠上的明珠”。

取向硅钢产品生产的重要工艺环节就是高温净化退火工序，钢卷在炉中立式高温退火，最高退火温度控制在1200℃～1230℃范围。立式钢卷与底盘接触部位在高温、重力等复杂因素作用下，局部过烧过热及“渣”熔融，边部易变形或粘结，造成后部工序开卷处理时产生撕裂、边裂及断带，严重时造成整卷报废。

目前，主要以氧化镁或氧化镁添加其他化合物来作为高温退火隔离剂。美国Armco(美国阿姆柯钢铁)公司在氧化镁中添加二氧化硅作为退火隔离剂，二次再结晶退火过程中钢板表面形成疏松的硅酸镁，有利于保护气体进入钢板表层，净化钢质，但在后序的刷洗过程中很难去除干净；彭志华等公开的《一种取向硅钢隔离涂层的涂料配方》(CN103114181A)中添加了纳米级氧化镁、二氧化钛、硼化物及锑化物，此技术可以使取向硅钢获得良好的硅酸镁底层，但成本较高，现有技术中的隔离剂均是涂覆在带钢表面，防粘结效果不理想。

发明内容

本发明提供了一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，通过粒度、渣系组成调整、高温渣系隔离剂的选择，达到既保证钢卷高温净化退火工艺需求，又降低边部粘结缺陷产生，提高取向硅钢成材率及综合质量指标。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，该隔离剂是在氧化镁粉剂中添加占总质量百分比0.20％～2.00％的炭质材料。

所述的氧化镁粉剂氧化镁纯度≥98.5wt％；粒度≤0.50mm。

所述的氧化镁粉剂粒度≤0.50mm，其中0.20～0.30mm粒度分布占比≥80％。

所述的炭质材料为石墨和炭黑的混合物，其中石墨的粒径为0.060～0.100mm，所占质量百分比为30％～80％，比表面积为5.0～15m²/g；炭黑的粒径为0.020～0.050mm，所占质量百分比为10％～60％，比表面积为80～120m²/g。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，通过粒度、渣系组成调整、高温渣系隔离剂的选择，达到既保证钢卷高温净化退火工艺需求，又降低边部粘结缺陷产生，提高取向硅钢成材率及综合质量指标。

本发明的实施使高温热处理生产中粘结率降低30％～50％以上，经济效益显著。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，本发明的隔离剂是用在钢卷底部与盖板之间，防止边部粘结的作用显著，该隔离剂是在氧化镁粉剂中添加占总质量百分比0.20％～2.00％的炭质材料。

所述的氧化镁粉剂氧化镁纯度≥98.5wt％；粒度≤0.50mm；其中0.20～0.30mm粒度分布占比≥80％。氧化镁纯度越高，隔离粉剂的软化温度、熔点及半球点温度越高，对阻止钢卷边部粘结效果越明显。

所述的炭质材料为石墨和炭黑的混合物，其中石墨的粒径为0.060～0.100mm，所占质量百分比为30％～80％，比表面积为5.0～15m²/g；炭黑的粒径为0.020～0.050mm，所占质量百分比为10％～60％，比表面积为80～120m²/g。

适用于采用氧化镁粉末隔离钢卷底部与盖板的接触；在原有氧化镁粉剂中添加炭质材料，调整氧化镁粒度分布，炭质材料在氧化镁基料(氧化镁与杂质与取向钢金属表面生成物)间存在较大的界面张力，致使基料熔化后不可能润湿、吸收和同化炭质材料。炭质材料的存在，分布于基料颗粒周围，阻止了已熔的微小液渣珠的聚合，其中炭黑为无定型结构，粒径很细，在渣中分散度大，吸附力强，对渣粉隔离能力强，对熔渣流动、汇聚的阻滞作用都很强；石墨为晶型结构，颗粒较粗大，多呈片状，骨架作用明显，氧化速度较慢，稳定性作用强，活性度差。两种炭质组合，各自发挥作用，充分保证功能状态。从而保持粉渣避免烧结或粘结状态的产生。

本发明虽然炭质材料在高温状态下会对钢板基体发生一定程度的渗透，既“增碳”，但在全程的非氧化保护气氛下，碳扩散活性降低，并且取向钢是高硅钢，表面氧化形成二氧化硅与后涂覆的氧化镁形成“硅酸镁”底膜，阻碍了碳的扩散及渗透；此外，如发生“增碳”也仅发生在钢卷底部10mm范围内，在中后序成品生产精整工序切除部位之内。

实施例1：

1)选取氧化镁纯度为99.3wt％；粒度≤0.50mm，其中0.20～0.30mm粒度分布占比为88％的氧化镁粉剂；

2)在氧化镁粉剂添加炭质材料，填加质量百分比为0.80％；混合均匀；炭质材料配比见表1；

表1：实施例1炭质材料

炭质材料种类	粒径要求	质量百分比％	比表面积要求
				石墨	0.060～0.100mm	60％	5.0～15m<sup>2</sup>/g
炭黑	0.020～0.050mm	40％	80～120m<sup>2</sup>/g

实施例2：

1)选取氧化镁纯度为98.6wt％；粒度≤0.50mm，其中0.20～0.30mm粒度分布占比为87％；

2)氧化镁粉剂添加炭质材料，填加质量百分比为1.00％；混合均匀；炭质材料配比见表2；

表2：实施例2炭质材料

炭质材料种类	粒径要求	质量百分比％	比表面积要求
				石墨	0.060～0.100mm	55％	5.0～15m<sup>2</sup>/g
炭黑	0.020～0.050mm	45％	80～120m<sup>2</sup>/g

实施例3

1)选取氧化镁纯度为99.0wt％；粒度≤0.50mm，其中0.20～0.30mm粒度分布占比为90％；

2)氧化镁粉剂添加炭质材料，填加质量百分比为0.90％；混合均匀；炭质材料配比见表3；

表3：实施例3炭质材料

炭质材料种类	粒径要求	质量百分比％	比表面积要求
				石墨	0.060～0.100mm	50％	5.0～15m<sup>2</sup>/g
炭黑	0.020～0.050mm	50％	80～120m<sup>2</sup>/g

本技术方案实施后，取向硅钢高温退火生产中边部粘结率降低30～50％以上。

Claims (2)

1.一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，其特征在于，该隔离剂是在氧化镁粉剂中添加占总质量百分比0.20％～2.00％的炭质材料；

所述的炭质材料为石墨和炭黑的混合物，其中石墨的粒径为0.060～0.100mm，所占质量百分比为30％～80％，比表面积为5.0～15m²/g；炭黑的粒径为0.020～0.050mm，所占质量百分比为10％～60％，比表面积为80～120m²/g；

所述的氧化镁粉剂粒度≤0.50mm，其中0.20～0.30mm粒度分布占比≥80％。

2.根据权利要求1所述的一种降低取向硅钢高温退火边部粘结缺陷的隔离剂，其特征在于，所述的氧化镁粉剂氧化镁纯度≥98.5wt％。