CN111250540A - 一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺 - Google Patents

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Abstract

一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。其技术方案是：先将硅钢坯料开卷，启动轧机(9)，穿带，卷取2～3圈，建立张力，轧机(9)加速，进入稳定轧制阶段；再采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源(5)，对轧件(2)加载直流电流，进行轧制；当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源(5)，进行卷取。加载直流电流是通过两个电刷组施加：位于轧机(9)前的第一组电刷(4)与直流电源(5)的正极相连，位于轧机(9)后的第二组电刷(6)与直流电源(5)的负极相连，第一组电刷(4)和第二组电刷(6)分别与轧件(2)的表面直接接触；第一组电刷(4)通过轧件(2)与第二组电刷(6)形成电流回路，轧件(2)横断面的电流密度为5～40A/mm2。本发明投资小、能耗低、硅钢轧件表面质量好和成材率高。

Description

一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺
技术领域
本发明属于硅钢冷轧技术领域。尤其涉及一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。
背景技术
轧制工艺是有色金属材料及黑色金属材料加工的最常见最经济的生产方式，通常采用轧机联合机组的方式进行。随着硅含量的提高，硅钢的磁性、电阻率均会提高，但同时变形抗力的升高及塑性的降低会造成冷轧加工性能变差。在冷轧过程中，钢板边部的裂纹密集，此时在张力作用下，裂纹极其敏感并迅速扩展，易导致边部裂纹、带材拉断等问题。
为解决部分硅钢变形抗力过大、塑性较差的问题，有采用二次冷轧法进行轧制的措施。但中间退火后的钢卷卷取张力小，容易导致松卷，并在第二次冷轧的轧制性能不稳定，且易发生断带。
为克服一次冷轧及二次冷轧工艺的技术难题，有人提出采用酸洗常化后，在开卷之前进行预加热保温至150℃以上再开轧。但整卷预加热会使钢卷在径向和横向分布不均，导致轧制过程不稳定，板型难以精确控制。
“一种能防止Si≥3.5硅钢边裂及脆断的冷轧方法”(CN 104399749A)专利技术，先对开卷的板带预热，采用乳化液喷淋，并将前1～4道次的出侧乳化液流量完全关闭，采用一次冷轧法冷轧，卷取时起步张力小于设定卷取速度下设定张力的60～80％，按常规进行后工序。但该工艺需对板带进行预加热，从而增加了吨钢能耗，也不利于成品的表面质量。
“一种防止高硅电工钢冷轧断带的方法”(CN 104014855A)专利技术，针对硅含量达到2.0以上和厚度为1～4mm的高硅电工钢，在热轧钢带两侧分设刀具进行铣削，当带钢厚度小于10mm时，钢带一侧设置一个刀具同时铣削，当带钢厚度大于10mm时，带钢一侧设置两个以上刀具同时铣削。该方法对坯料限制较大，另需额外改造设备，增加固定设备投资，且造成硅钢损失仍较大。
“一种控制高磁感取向硅钢常化后冷轧边裂的方法”(CN 104475460A)的专利技术，对常化后的取向硅钢板采用喷嘴纵向交叉方式冷却，在钢带两边距边部30mm范围内不设喷嘴喷水冷却，经常规酸洗后预热保温进行常规冷轧。该方法需增加额外设备，增加固定设备投资，另预热保温会增加吨钢能耗，并恶化成品的表面质量。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种投资小、能耗低、成材率高、轧件表面质量好的基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)、先将硅钢坯料开卷，启动轧机，穿带，将轧件卷取2～3圈，建立张力，轧机加速，进入稳定轧制阶段。
2)、轧件进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源，对轧件加载直流电流，进行轧制。
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源，进行卷取。
所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：第一组电刷与直流电源的正极相连，第二组电刷与直流电源的负极相连，第一组电刷位于轧机前，第二组电刷位于轧机后，第一组电刷和第二组电刷分别与轧件的表面直接接触；第一组电刷通过轧件与第二组电刷形成电流回路，轧件横断面的电流密度为5～40A/mm2。
所述轧机为单机架可逆轧机。
所述润滑轧制工艺的润滑冷却乳化液采用常规润滑冷却乳化液。
由于采用上述技术方案：本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明采用一次冷轧工艺，仅增加直流电流加载装置，投资小。
本发明利用了金属材料的电致塑性效应，无需使用预热保温措施，能降低硅钢轧件的变形抗力30～50％，利于采用大压下轧制及高速轧制，能耗低，降低生产成本。
本发明无需使用预热保温措施，减少坯料氧化，能保证或提高所轧制的硅钢轧件的表面加工质量。
本发明利用了金属材料的电致塑性效应，能提高硅钢轧件塑性，降低内应力，提高了硅钢轧件的塑性加工性能，能减少硅钢轧件边裂及断带，提高了成材率。
因此，本发明具有投资小、能耗低、硅钢轧件表面质量好和成材率高的特点。
附图说明
图1为本发明的一种冷轧工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。所述硅钢冷轧工艺是：
1)、先将硅钢坯料通过放卷机1开卷，启动轧机9，轧件2穿过前导向辊3、轧机9和后导向辊7进行穿带，通过卷取机8将轧件2卷取2～3圈，建立张力，轧机9加速，轧件2进入稳定轧制阶段。
2)、轧件2进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源5对轧件2加载直流电流，进行轧制。
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源5，停止加载直流电流，进行卷取。
所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：一组电刷4与直流电源5的正极相连，另一组电刷6与直流电源5的负极相连，两组电刷与轧件2的上表面直接接触，两组电刷与轧件之间形成电流回路，轧件2横断面的电流密度为5～40A/mm2。
本具体实施方式中：
所述轧机9为单机架可逆轧机；
所述润滑轧制工艺的润滑冷却乳化液采用常规润滑冷却乳化液。
实施例中不再赘述。
实施例1
一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。本实施例所述硅钢为1.5％的无取向硅钢，坯料厚度为2mm，成品厚度为0.5mm。
所述硅钢冷轧工艺如图1所示：
1)、先将硅钢坯料通过放卷机1开卷，启动轧机9，轧件2穿过前导向辊3、轧机9和后导向辊7进行穿带，通过卷取机8将轧件2卷取2圈，建立张力，轧机9加速，轧件2进入稳定轧制阶段。
2)、轧件2进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源5对轧件2加载直流电流，进行轧制。
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源5，停止加载直流电流，进行卷取。
如图1所示，所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：一组电刷4与直流电源5的正极相连，另一组电刷6与直流电源5的负极相连，两组电刷与轧件2的上表面直接接触，两组电刷与轧件之间形成电流回路，轧件2横断面的电流密度为5A/mm2。
实施例2
一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。本实施例所述硅钢为2.5％的无取向硅钢，坯料厚度为2mm，成品厚度为0.35mm。
所述硅钢冷轧工艺如图1所示：
1)、先将硅钢坯料通过放卷机1开卷，启动轧机9，轧件2穿过前导向辊3、轧机9和后导向辊7进行穿带，通过卷取机8将轧件2卷取3圈，建立张力，轧机9加速，轧件2进入稳定轧制阶段。
2)、轧件2进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源5对轧件2加载直流电流，进行轧制。
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源5，停止加载直流电流，进行卷取。
如图1所示，所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：一组电刷4与直流电源5的正极相连，另一组电刷6与直流电源5的负极相连，两组电刷与轧件2的上表面直接接触，两组电刷与轧件之间形成电流回路，轧件2横断面的电流密度为40A/mm2。
实施例3
一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺。本实施例所述硅钢为3.5％的取向硅钢，坯料厚度为2mm，成品厚度为0.5mm。
所述硅钢冷轧工艺如图1所示：
1)、先将硅钢坯料通过放卷机1开卷，启动轧机9，轧件2穿过前导向辊3、轧机9和后导向辊7进行穿带，通过卷取机8将轧件2卷取2.5圈，建立张力，轧机9加速，轧件2进入稳定轧制阶段。
2)、轧件2进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源5对轧件2加载直流电流，进行轧制。
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源5，停止加载直流电流，进行卷取。
如图1所示，所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：一组电刷4与直流电源5的正极相连，另一组电刷6与直流电源5的负极相连，两组电刷与轧件2的上表面直接接触，两组电刷与轧件之间形成电流回路，轧件2横断面的电流密度为20A/mm2。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式采用一次冷轧工艺，仅增加直流电流加载装置，投资小。
本具体实施方式利用了金属材料的电致塑性效应，无需使用预热保温措施，能降低硅钢轧件的变形抗力30～50％，利于采用大压下轧制及高速轧制，能耗低，降低生产成本。
本具体实施方式无需使用预热保温措施，减少坯料氧化，能保证或提高所轧制的硅钢轧件的表面加工质量。
本具体实施方式利用了金属材料的电致塑性效应，能提高硅钢轧件塑性，降低内应力，提高了硅钢轧件的塑性加工性能，能减少硅钢轧件边裂及断带，提高了成材率。
因此，本具体实施方式具有投资小、能耗低、硅钢轧件表面质量好和成材率高的特点。

Claims (3)

1.一种基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺，其特征在于所述硅钢冷轧工艺是：
1)、先将硅钢坯料开卷，启动轧机(9)，穿带，将轧件(2)卷取2～3圈，建立张力，轧机(9)加速，进入稳定轧制阶段；
2)、轧件(2)进入稳定轧制阶段时，采用润滑轧制工艺，同时开启直流电源(5)，对轧件(2)加载直流电流，进行轧制；
3)、当进入轧制甩尾阶段时，关闭直流电源(5)，进行卷取；
所述加载直流电流是通过两个电刷组施加：第一组电刷(4)与直流电源(5)的正极相连，第二组电刷(6)与直流电源(5)的负极相连，第一组电刷(4)位于轧机(9)前，第二组电刷(6)位于轧机(9)后，第一组电刷(4)和第二组电刷(6)分别与轧件(2)的表面直接接触；第一组电刷(4)通过轧件(2)与第二组电刷(6)形成电流回路，轧件(2)横断面的电流密度为5～40A/mm2。
2.根据权利要求1所述基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺，其特征在于所述轧机为单机架可逆轧机。
3.根据权利要求1所述基于直流电流辅助的硅钢冷轧工艺，其特征在于所述润滑轧制工艺的润滑冷却乳化液采用常规润滑冷却乳化液。
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