CN111100972A - 一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法，该方法包括：冷轧后无取向硅钢经碱洗、漂洗烘干，去除轧硬卷表面残油残铁，而后进入Na2CrO3溶液中，进行表面钝化处理，漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为20‑50g/L，pH值为4‑6，溶液温度为35‑50℃。经钝化处理的冷轧无取向硅钢表面形成一层致密的钝化膜，该钝化膜在退火过程中能有效的防止无取向硅钢表面氧化，进而防止炉内碳套辊结瘤。本发明所述的方法能有效延长碳套辊的使用寿命，减少由碳套辊结瘤导致表面划伤和硌痕缺陷的发生，提高无取向硅钢产品表面质量。此外，由于无取向硅钢在退火炉内不易发生氧化，在退火过程中避免使用H2，极大降低了退火生产工序成本，同时提高生产过程安全性。
Description
技术领域
本发明属于轧钢工艺技术领域，具体涉及一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法。
背景技术
无取向硅钢是制造各类电机铁芯的重要磁性材料，广泛应用于各类家电压缩机、工业电机、新能源汽车等行业。然而在无取向硅钢的退火生产过程中，经常出现炉底辊大面积结瘤问题，导致无取向硅钢表面出现硌痕、划伤缺陷，影响无取向硅钢绝缘涂层涂覆均匀性和板面平整性，最终导致产品绝缘不良和叠片不佳问题，同时极大降低炉辊的使用寿命，增加生产成本。炉底辊结瘤主要是因为无取向硅钢在退火升温加热过程中，表面发生氧化反应，无取向硅钢表面氧化物颗粒在高温条件下易黏附在炉底辊表面，形成结瘤物。为降低炉底辊结瘤对硅钢产品质量的影响，目前国内主要硅钢生产企业，炉底辊普遍采用的石墨碳套辊。这主要是由于碳套辊表面存在孔隙，能一定程度吸附无取向硅钢表面杂质和氧化物，且碳套辊表面出现结瘤物时易修磨。
针对碳套辊表面结瘤物，专利公开号为CN 102776345 B的文献公开了一种控制板带连续退火炉碳套辊结瘤的方法，该方法是在接触炉辊一面喷淋或涂敷温度50-100℃的饱和NaCl水溶液并烘干，按照常规工艺进行退火处理，使微小熔融液滴状的NaCl均匀填充在石墨碳套辊高温下产生的微小孔隙中，出炉后对无取向硅钢表面进行干刷或喷淋、刷洗及清理操作。NaCl不仅起到了润滑作用，减少无取向硅钢及碳套辊之间的摩擦，而且填充碳套辊表面微小孔隙，起到预防和控制碳套辊表面结瘤的作用，从而可延长碳套辊更换周期一倍以上，极大减少无取向硅钢表面划伤及硌印缺陷，提高钢板表面质量。该方法主要通过NaCl填充碳套辊表面孔隙，但无法根除无取向硅钢在炉内氧化物来源问题，因此对防止炉辊结瘤的效果有限。
专利公开号为CN 104878187 A的文献公开了一种除瘤方法，该方法是在检测到退火炉中的碳套辊结瘤时，通过将退火炉炉内的露点控制在25-30℃之间，将炉内气氛调节为氧化性气氛，使铁粉与碳套辊发生轻微反应，破坏结瘤物的附着点。然后降低退火炉的炉温和控制碳套辊的运行速度，降温速度控制在100℃/h-150℃/h之间，使碳套辊和无取向硅钢之间形成速度差，且将速度差控制在10％-20％。利用结瘤物与碳套辊的膨胀系数不同，使结瘤物与碳套辊间产生应力，降低结瘤物与碳套辊表面的结合力，然后利用速度差使碳套辊和无取向硅钢之间产生摩擦力，并通过摩擦力使结瘤物脱离碳套辊辊面进行除瘤。该方法是在结瘤物已经形成后，通过降温修磨将结瘤物去除。不能防止碳套辊结瘤的产生，且对实际生产效率带来很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单，便于操作的生产方法。该方法能有效预防及减少碳套辊结瘤，延长碳套辊的使用寿命，减少由碳套辊结瘤导致的表面划伤和硌痕缺陷，提高无取向硅钢产品表面质量。
为此，本发明所采取的主要措施是：
(1)碱洗、漂洗、烘干处理；
(2)钝化、漂洗、烘干处理；
(3)连续式退火，明火升温加热；
(4)均热保温；
(5)冷却；
(6)涂层并烘干。
步骤(1)分别采用碱洗、电解碱洗、漂洗、烘干，清洗剂均采用NaOH和消泡剂，NaOH浓度为0.8-3.0％，碱洗槽内温度35-70℃。无取向硅钢经碱洗后，漂洗烘干；
步骤(2)无取向硅钢烘干后经Na2CrO3溶液进行表面钝化处理，后漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为20-50g/L，pH值为4-6，溶液温度为35-50℃；
步骤(3)钝化处理后无取向硅钢进行连续式退火，经明火段升温加热，明火段炉温为950～1150℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
步骤(4)无取向硅钢在均热段进行保温，均热段炉温为850～950℃，均热保温时间为40～70s，露点为-40～-10℃，均热段采用纯N2气氛保护；
步骤(5)分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为20-60℃；
步骤(6)无取向硅钢上下表面均匀涂覆绝缘涂层，涂层膜重控制在1.3±0.3g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为550-580℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
通过清洗后、退火前对无取向硅钢表面进行钝化处理，使无取向硅钢在退火炉内不易发生氧化反应，避免炉内碳套辊表面氧化物堆积结瘤。本发明有效的延长了炉内碳套辊的使用寿命，同时提高硅钢成品表面质量。此外，由于无取向硅钢表面不易发生氧化，在连续退火炉内，采用纯N2气氛保护，避免使用H2做还原性气氛，降低生产工序成本，提高了生产安全性。本发明操作便捷，适用性强，效果明显，可广泛应用于无取向硅钢退火工序。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，经Na2CrO3溶液进行表面钝化处理，后漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为20g/L，pH值为5，溶液温度为45℃；
无取向硅钢经钝化处理后，进行连续式退火，进明火升温段升温加热，明火段炉温为1050℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢在均热段进行保温，均热段炉温为880℃，均热保温时间为50s，露点为-15℃，均热段采用N2气氛保护；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
实施例2
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，经Na2CrO3溶液进行表面钝化处理，后漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为30g/L，pH值为5，溶液温度为45℃；
无取向硅钢经钝化处理后，进行连续式退火，进明火段升温加热，明火段炉温为1100℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢经明火段升温后，进均热段保温，炉温为900℃，保温时间为50s，露点为-25℃，均热段采用N2气氛保护；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢出退火炉后，上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
实施例3
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，经Na2CrO3溶液进行表面钝化处理，后漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为30g/L，pH值为5，溶液温度为50℃；
无取向硅钢经钝化处理后，进行连续式退火，进明火段升温加热，明火段炉温为1100℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢经明火段升温后，进均热段保温，炉温为920℃，保温时间为50s，露点为-40℃，均热段采用N2气氛保护；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢出退火炉后，上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
实施例4
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，经Na2CrO3溶液进行表面钝化处理，后漂洗烘干。Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为35g/L，pH值为5，溶液温度为50℃；
无取向硅钢经钝化处理后，进行连续式退火，进明火段升温加热，明火段炉温为1120℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢经明火段升温后，进均热段保温，炉温为950℃，保温时间为50s，露点为-40℃，均热段采用N2气氛保护；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢出退火炉后，上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
对比例1
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，进明火段升温加热，明火段炉温为1100℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢经明火段升温后，进均热段保温，炉温为880℃，保温时间为50s，露点为-40℃，均热段采用N2+H2气氛保护，H2含量为15％；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢出退火炉后，上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
对比例2
对无取向硅钢进行正常的碱洗、电解清洗、漂洗、烘干。清洗后无取向硅钢表面用滤纸擦拭表面3秒钟，滤纸表面无油污；
无取向硅钢清洗后，进明火段升温加热，明火段炉温为1100℃，明火段采用焦炉煤气和压缩空气混合燃烧方式；
无取向硅钢经明火段升温后，进均热段保温，炉温为920℃，保温时间为50s，露点为20℃，均热段采用N2+H2气氛保护，H2含量为25％；
无取向硅钢经保温退火后，分别采用气雾冷却和喷淋冷却，经冷却后无取向硅钢温度为60℃；
无取向硅钢出退火炉后，上下表面均匀涂敷绝缘涂层，涂层膜重控制在1.4g/m2，涂层经烘干炉烘干处理，烘干温度为560℃。
表1为实施例和对比例现场实施效果对比：
表1实施例和对比例现场实施效果
结合表1可知，使用本发明所述的技术方案，减少了碳套辊结瘤，提高了碳套辊使用周期，达到预期效果。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法，该方法包括：冷轧无取向硅钢经碱洗、漂洗、烘干处理；后经Na2CrO3溶液钝化、漂洗、烘干处理；进行连续式退火，在连续式退火炉内经明火段升温加热，均热保温；冷却出炉；带钢冷却至室温后，经涂覆辊，在带钢上、下表面均匀涂覆绝缘涂层，并烘干至硅钢成品。
2.根据权利要求1所述的一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法，其特征在于：Na2CrO3溶液的成分包括Na2CrO3、NaOH和水，Na2CrO3溶液中Na2CrO3浓度为20-50g/L，pH值为4-6，使用时Na2CrO3溶液溶液温度为35-50℃。
3.根据权利要求1所述的一种防止连续退火炉碳套辊结瘤的方法，其特征在于：连续式退火过程中，均热保温段炉内露点为-40～-10℃，采用纯N2气氛保护，退火均热温度为850～950℃，均热保温段时间为40～70s。
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