CN114277241B - 一种取向硅钢高温退火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种取向硅钢高温退火用装置，涉及硅钢制造技术领域，解决了相关技术中取向硅钢钢卷在高温退火工序存在边部浪形缺陷严重、大量切边浪费的技术问题。装置包括退火底板和沙状或粉状非金属耐高温填充物，退火底板设有中心轴孔，退火底板一侧设有环形槽，且环形槽与中心轴孔的中心线重合，沙状或粉状非金属耐高温填充物填充设于环形槽，其中，取向硅钢高温退火用装置用于将取向硅钢钢卷置于退火底板上且取向硅钢钢卷的外缘悬空置于环形槽上，以进行高温退火。通过本申请的取向硅钢高温退火用装置，可有效地抑制取向硅钢钢卷的变形，提高带钢板形质量和成材率。
Description
技术领域
本发明涉及硅钢制造技术领域，尤其涉及一种取向硅钢高温退火方法。
背景技术
变压器的生产对取向硅钢钢带的板形质量有着严格的要求，取向硅钢板形质量对变压器的制造和变压器的产品性能起重要作用。在取向硅钢生产过程中，环形炉或罩式炉高温退火工序是影响带钢板形质量的关键工序之一。取向硅钢在高温退火阶段由于炉内温度较高、退火时间长且温度分布不均匀均会对带钢板形产生不利影响，即使经过平整拉伸退火也难以消除，对产品板形质量产生不利影响。
取向硅钢在高温退火工序，需在炉内呈卷曲状立式退火如图1所示，钢卷下端部与底板接触会发生变形，产生边部浪形缺陷，越靠近外圈带钢边浪越严重。有关钢卷下端部边浪控制方法，取向硅钢在精整工序仍需大量切边，以满足变压器的生产要求。因此亟需解决取向硅钢高温退火时下端部边浪问题，以提高成材率，降低生产成本。
发明内容
本申请提供一种取向硅钢高温退火方法，解决了相关技术中取向硅钢钢卷在高温退火工序存在边部浪形缺陷严重、大量切边浪费的技术问题。
本申请提供一种取向硅钢高温退火用装置，包括退火底板和沙状或粉状非金属耐高温填充物，退火底板设有中心轴孔，退火底板一侧设有环形槽，且环形槽与中心轴孔的中心线重合，沙状或粉状非金属耐高温填充物填充设于环形槽，其中，取向硅钢高温退火用装置用于将取向硅钢钢卷置于退火底板上且取向硅钢钢卷的外缘悬空置于环形槽上，以进行高温退火。
可选地，环形槽包括槽底以及靠近中心线的第一槽壁，第一槽壁包括与槽底相接的第一边缘以及远离槽底的第二边缘，第一边缘与中心线的间距大于第二边缘与中心线的间距。
可选地，第一槽壁呈圆台状设置，第一槽壁与槽底的夹角大于90°且小于175°。
可选地，沙状或粉状非金属耐高温填充物包括热处理专用熔融石英砂。
可选地，沙状或粉状非金属耐高温填充物的粒度控制为20-2000μm。
可选地，退火底板包括由碳钢或耐热钢制成。
可选地，环形槽：
的槽宽为100mm-500mm；
的槽深为10mm-100mm；以及
与退火底板的周缘的间距大于0且小于等于100mm。
一种取向硅钢高温退火方法，采用取向硅钢高温退火用装置，取向硅钢高温退火用装置包括：
退火底板，设有中心轴孔，且，一侧设有环形槽，环形槽与中心轴孔的中心线重合；以及
沙状或粉状非金属耐高温填充物，填充设于环形槽；
取向硅钢高温退火方法包括：
退火底板内置于高温退火炉，且退火底板设有环形槽的一侧朝上布置，将取向硅钢钢卷放置于退火底板上，且取向硅钢钢卷的周缘悬空布置于环形槽上，环形槽填充沙状或粉状非金属耐高温填充物；
进行高温退火；
出炉后取向硅钢钢卷经热拉伸平整，精整切边。
可选地，环形槽包括槽底以及靠近中心线的第一槽壁，第一槽壁包括与槽底相接的第一边缘以及远离槽底的第二边缘，第一边缘与中心线的间距大于第二边缘与中心线的间距。
可选地，环形槽：
的槽宽为100mm-500mm；
的槽深为10mm-100mm；以及
与退火底板的周缘的间距大于0且小于等于100mm。
本申请有益效果如下：本申请提供一种取向硅钢高温退火用装置，用于取向硅钢钢卷的高温退火工序，将取向硅钢钢卷置于退火底板上且取向硅钢钢卷的外缘悬空置于环形槽上，可以减少钢卷底侧端部与退火底板的接触面积，从而减弱钢卷底侧变形严重区域的受力，通过在环形槽中添加沙状或粉状非金属耐高温填充物，可以实现钢卷底部与退火底板之间“软接触”，使受力均匀，变形量小，后续切边量小，通过本申请的取向硅钢高温退火用装置，可有效地抑制取向硅钢钢卷的变形，提高带钢板形质量和成材率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为置于底板上的钢卷高温退火前和退火后的状态示意图；
图2为钢卷高温退火前和退火后的变形示意图；
图3为本申请提供的取向硅钢高温退火用装置的整体结构示意图；
图4为将取向硅钢钢卷置于图3取向硅钢高温退火用装置的截面示意图；
图5为图3所示取向硅钢高温退火用装置的相关尺寸参数示意图。
附图标注：10-取向硅钢高温退火用装置，100-退火底板，110-中心轴孔，120-环形槽，121-槽底，122-第一槽壁，122a-第一边缘，122b-第二边缘，130-中心线，200-沙状或粉状非金属耐高温填充物，20-取向硅钢钢卷，21-钢卷下边浪。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种取向硅钢高温退火方法，解决了相关技术中取向硅钢钢卷在高温退火工序存在边部浪形缺陷严重、大量切边浪费的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种取向硅钢高温退火用装置，包括退火底板和沙状或粉状非金属耐高温填充物，退火底板设有中心轴孔，退火底板一侧设有环形槽，且环形槽与中心轴孔的中心线重合，沙状或粉状非金属耐高温填充物填充设于环形槽，其中，取向硅钢高温退火用装置用于将取向硅钢钢卷置于退火底板上且取向硅钢钢卷的外缘悬空置于环形槽上，以进行高温退火。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
请参照图3和图4，本实施例公开一种取向硅钢高温退火用装置10，包括退火底板100和沙状或粉状非金属耐高温填充物200，退火底板100设有中心轴孔110，退火底板100一侧设有环形槽120，且环形槽120与中心轴孔110的中心线130重合，沙状或粉状非金属耐高温填充物200填充设于环形槽120，其中，取向硅钢高温退火用装置10用于将取向硅钢钢卷20置于退火底板100上且取向硅钢钢卷20的外缘悬空置于环形槽120上，以进行高温退火。
发明人发现，取向硅钢在高温退火工序，需在炉内呈卷曲状立式退火如图1所示，钢卷下端部与底板接触会发生变形，产生边部浪形缺陷，如图1的钢卷下边浪21所示，越靠近外圈带钢边浪越严重。
进一步地，发明人发现，边浪原因为钢卷自重及钢卷和底板热膨胀系数不同，因此在升温和降温阶段，钢卷与底板的膨胀量和收缩量不同，导致钢卷和底板间由于摩擦而产生边浪且越靠近外圈带钢边浪越严重。通过模拟钢卷在高温退火炉中的状态发现，如图5所示，钢卷在受热过程中会产生径向和轴向的变形量，钢卷的最外侧的形变量最大，且钢卷的外侧形变程度大于钢卷内侧的形变程度。
因此，发明人发明了一种取向硅钢高温退火用装置10，用于取向硅钢钢卷20的高温退火工序。具体地，将取向硅钢钢卷20置于退火底板100上，而且取向硅钢钢卷20的外缘悬空置于环形槽120上，从而可以减少钢卷底侧端部与退火底板100的接触面积，从而减弱钢卷底侧变形严重区域的受力。通过在环形槽120中添加沙状或粉状非金属耐高温填充物200，可以实现钢卷底部与退火底板100之间“软接触”，使受力均匀，变形量小，从而减小了后续切边量，减少了材质浪费。
综上所述，通过本申请的取向硅钢高温退火用装置10，可有效地抑制取向硅钢钢卷20的变形，提高带钢板形质量和成材率。
可选地，如图3所示，可结合图4，环形槽120包括槽底121以及靠近中心线130的第一槽壁122，第一槽壁122包括与槽底121相接的第一边缘122a以及远离槽底121的第二边缘122b，第一边缘122a与中心线130的间距大于第二边缘122b与中心线130的间距。从而限定了第一槽壁122呈倾斜设置，而且限定了倾斜方向，结合图5的变形情况，当取向硅钢钢卷20置于取向硅钢高温退火用装置10进行高温退火时，倾斜设置的第一槽壁122有利于该处钢卷变形均匀过渡，有利于升温时钢卷的膨胀，以及后续降温时钢卷的回缩。
可选地，第一槽壁122可如图4所示的直斜边设置，且可以设置成弧状的倾斜面。
可选地，如图3和图5所示，第一槽壁122呈圆台状设置，第一槽壁122与槽底121的夹角A限定为大于90°且小于175°。
可选地，沙状或粉状非金属耐高温填充物200包括热处理专用熔融石英砂、耐高温非金属粉末等。
有关沙状或粉状非金属耐高温填充物200的限定，应具备以下性能：至少耐1200℃高温，且在高温下能保持一定流动性，不粘结，不分解，不释放有害气体。
可选地，沙状或粉状非金属耐高温填充物200的粒度控制为20-2000μm较佳。
本实施例的取向硅钢高温退火用装置10用于取向硅钢钢卷20的高温退火工序，可以理解的是，也可以用于其它材质钢卷的高温退火处理。可选地，退火底板100包括由碳钢、耐热钢或其它钢材制成制成。
实施例2
基于实施例1的取向硅钢高温退火用装置10，本实施例提供一种取向硅钢高温退火方法，取向硅钢高温退火方法包括如下步骤：
退火底板100内置于高温退火炉，包括环形炉或罩式炉，且退火底板100设有环形槽120的一侧朝上布置，将取向硅钢钢卷20放置于退火底板100上，且取向硅钢钢卷20的周缘悬空布置于环形槽120上，环形槽120填充沙状或粉状非金属耐高温填充物200，填充物高度不大于环形槽120的槽深；
进行高温退火；
出炉后取向硅钢钢卷20经热拉伸平整，精整切边。
通过本方法，可显著改善高温退火后取向硅钢边部浪形，有效降低精整切边量，提高板形质量及成材率，降低生产成本。
实施例3
基于实施例1的取向硅钢高温退火用装置10，以及实施例2的取向硅钢高温退火方法，本实施例对所涉及的取向硅钢高温退火用装置10，其中退火底板100的环形槽120相关参数进行限定。
具体地，如图5所示，环形槽120的槽宽L1限定为100mm-500mm，此处槽宽值得是环形槽120沿径向方向的尺寸宽度；环形槽120的槽深L2限定为10mm-100mm，环形槽120与退火底板100的周缘的间距L3限定为大于0且小于等于100mm。
本实施例公开一组试验数据。具体地，采用5个实验组和5个对比组，采用实施例1的取向硅钢高温退火用装置10，以及实施例2的取向硅钢高温退火方法，主要设计不同尺寸的退火底板100，及环形槽120撒沙试验。
采用5个实验组，试验参数如表1所示：
表1
采用5个对比组，其中，对比组1，未应用退火底板100；在对比例2至5中，应用退火底板100。相关工艺参数如表2所示：
表2
依据上述实验组和对比组所得到取向硅钢钢卷20，经高温退火和拉伸平整后，评估板形，比较结果见表3。
表3
此处作一举例比较，将试验组1与对比组1相比较，试验组1的效果优于对比组1，判断设置有环形槽120、设有斜边和往环形槽120添加沙状或粉状非金属耐高温填充物200的效果突出。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种取向硅钢高温退火方法，其特征在于，采用取向硅钢高温退火用装置，所述取向硅钢高温退火用装置包括：
退火底板，设有中心轴孔，且，一侧设有环形槽，所述环形槽与所述中心轴孔的中心线重合；以及
沙状或粉状非金属耐高温填充物，填充设于所述环形槽；
所述取向硅钢高温退火方法包括：
步骤S1.所述退火底板内置于高温退火炉，且所述退火底板设有所述环形槽的一侧朝上布置，将取向硅钢钢卷放置于所述退火底板上，且所述取向硅钢钢卷的周缘悬空布置于所述环形槽上，所述环形槽填充所述沙状或粉状非金属耐高温填充物；
步骤S2.进行高温退火；
步骤S3.出炉后所述取向硅钢钢卷经热拉伸平整，精整切边；
所述环形槽的槽宽为100mm-500mm，所述环形槽的槽深为10mm-100mm，所述环形槽与所述退火底板的周缘的间距大于0且小于等于100mm。
2.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火方法，其特征在于，所述环形槽包括槽底以及靠近所述中心线的第一槽壁，所述第一槽壁包括与所述槽底相接的第一边缘以及远离所述槽底的第二边缘，所述第一边缘与所述中心线的间距大于所述第二边缘与所述中心线的间距。
3.如权利要求2所述的取向硅钢高温退火方法，其特征在于，所述第一槽壁呈圆台状设置，所述第一槽壁与所述槽底的夹角大于90°且小于175°。
4.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火方法，其特征在于，所述沙状或粉状非金属耐高温填充物包括热处理专用熔融石英砂。
5.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火方法，其特征在于，所述沙状或粉状非金属耐高温填充物的粒度控制为20-2000μm。
6.如权利要求1所述的取向硅钢高温退火方法，其特征在于，所述退火底板包括由碳钢或耐热钢制成。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: 064400 No. 025 Zhao'an Street, Qian'an Economic Development Zone, Tangshan City, Hebei Province Patentee after: Shougang Zhixin Electromagnetic Materials (Qian'an) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 064400 No. 025, Zhao an street, western industrial area, Qian'an, Tangshan City, Hebei Patentee before: SHOUGANG ZHIXIN QIAN'AN ELECTROMAGNETIC MATERIALS Co.,Ltd. Country or region before: China |
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