CN114733912B - 无取向硅钢的冷轧轧制方法及无取向硅钢 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，在轧制过程中第x台和第x+1台机架间的张力F(x)设置为：F(x)＝(A0+B0x)+(A1+B1x)([Si]‑0.8％)+(A2+B2x)([Al]‑0.2％)，其中，x＝1，2，3，4；A0：根据冷轧机组预设的张力固定值；B0：由于加工硬化影响，根据冷轧机组预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A1、A2分别为根据无取向硅钢内Si、Al含量预设的张力的固定影响系数；B1、B2为在加工硬化的影响下，分别根据无取向硅钢内Si、Al含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；[Si]为0.8‑1.2％，[Al]为0.2‑0.5％。本发明根据硅、铝含量调节各机架间张力，从而各机架的轧制力和机架间张力相配合使轧制过程稳定。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼制造技术领域，尤其涉及一种无取向硅钢的冷轧轧制方法、及采用该无取向硅钢的冷轧轧制方法得到的无取向硅钢。
背景技术
无取向硅钢主要用作各类电机和变压器的铁芯，具有优异的电磁性能，是一种重要的软磁材料，其同板差是无取向硅钢关键指标之一，直接影响电机铁芯冲压与叠片的质量，进而影响电机产品的质量。由于Si元素的加入，无取向硅钢的强度和变形抗力相对于普通低碳钢有一定差别，如果使用一般钢种的轧制模型，必然会引起各机架压下率分配不均，各机架间张力过小，各机架轧制力较大；从而导致轧制过程稳定性较差，实际厚度与目标厚度偏差较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无取向硅钢冷轧轧制方法及无取向硅钢，通过合理设置各机架间张力，得到较低的同板差的无取向硅钢，解决了现有技术中硅钢轧制不稳定，同板差较大的问题。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，在轧制过程中第x台和第x+1台机架间的张力F(x)设置为：
F(x)＝(A0+B0x)+(A1+B1x)([Si]-0.8％)+(A2+B2x)([Al]-0.2％)，
其中，x＝1，2，3，4；A0：根据冷轧机组预设的张力固定值；B0：由于加工硬化影响，根据冷轧机组预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A1：根据无取向硅钢内Si含量预设的张力的固定影响系数；B1：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Si含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A2：根据无取向硅钢内Al含量预设的张力的固定影响系数；B2：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Al含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数，[Si]为0.8-1.2％，[Al]为0.2-0.5％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，A0＝110，A1＝1000，A2＝1000，B0＝10，B1＝2000，B2＝1000。
作为本发明一实施方式的进一步改进，[Si]为0.8-1.0％，[Al]为0.2-0.4％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，沿无取向硅钢轧制方向，各机架的压下率趋势为先上升后下降。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述无取向硅钢采用五机架六辊连轧机组进行轧制，沿无取向硅钢的轧制方向，各机架压下率λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：(1.16-1.42)：(1.04-1.26)：(0.91-1.11)：(0.51-0.64)。
作为本发明一实施方式的进一步改进，λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：9/7：8/7：1：4/7。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述λ1为25％-40％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述无取向硅钢轧制前厚度为2.5mm-2.8mm。
作为本发明一实施方式的进一步改进，无取向硅钢轧制后厚度为0.5mm。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式还提供一种无取向硅钢，所述无取向硅钢为采用前述的冷轧轧制方法得到的无取向硅钢。
本发明的有益效果如下：
本发明中，根据无取向硅钢中不同的硅、铝含量调节各机架间张力，从而使得各机架的轧制力相对于该硅、铝含量下的钢材相适宜，避免轧制力较小轧机轧不动或轧制力太大导致轧制过程不稳定使板形较差等问题。
具体实施方式
以下将结合具体实施方式对本发明进行详细的描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做的反应条件、反应物或原料用量上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明一实施方式提供了一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，在轧制过程中第x台和第x+1台机架间的张力F(x)设置为：
F(x)＝(A0+B0x)+(A1+B1x)([Si]-0.8％)+(A2+B2x)([Al]-0.2％)，
其中，x＝1，2，3，4；A0：根据冷轧机组预设的张力固定值；B0：由于加工硬化影响，根据冷轧机组预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A1：根据无取向硅钢内Si含量预设的张力的固定影响系数；B1：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Si含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A2：根据无取向硅钢内Al含量预设的张力的固定影响系数；B2：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Al含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数，[Si]为0.8-1.2％，[Al]为0.2-0.5％。
钢材在轧制过程中，随着轧制次数的增加，硬度也会越大，此即为加工硬化，设置前述张力递加系数，能够随轧制次数的增加使张力的增大值变大，减小轧制所需的轧制力，减小加工硬化带来的影响。同时设置上述对应硅、铝含量的固定影响系数，减小由于硅、铝使钢材的强度增强对轧制力的影响。上述公式根据不同的硅、铝含量计算得到机架间张力，从而使得各机架的轧制力相对于该硅、铝含量下的钢材相适宜。根据计算所得不同机架间张力进行轧制，避免轧制力较小轧机轧不动或轧制力太大导致轧制过程不稳定，使板形较差等问题，得到同板差较优的无取向硅钢。
优选的，上述公式中，A0＝110，A1＝1000，A2＝1000，B0＝10，B1＝2000，B2＝1000。由于硅、铝能够加强钢材强度，在不含硅、铝时，张力固定值和各机架间张力递加系数较小；而硅对钢材强度影响相对铝较大，因此，硅含量的增加在加工硬化的影响下，各机架间张力递加系数较大。
优选的，[Si]为0.8-1.0％，[Al]为0.2-0.4％。硅、铝在此含量下根据上述公式计算所得的机架间张力，使轧制过程的稳定性更佳。
进一步的，沿无取向硅钢轧制方向，各机架的压下率趋势为先上升后下降。无取向硅钢中添加的硅、铝元素能够增强钢材的强度，将压下率先上升后下降能够使轧制过程保持稳定，尤其能够防止第一道次轧制时压下率太大使过程不稳定，第一道次轧制完成板形不好等问题。
具体的，所述无取向硅钢采用五机架六辊连轧机组进行轧制，所述五机架六辊连轧机组包括1#、2#、3#、4#、5#机架，1#、2#、3#、4#、5#机架对应的压下率依次为：λ1、λ2、λ3、λ4、λ5，沿无取向硅钢的轧制方向，各机架压下率满足如下公式：
λ2＝aλ1
λ3＝bλ1
λ4＝cλ1
λ5＝dλ1
其中，a为1.16-1.42，b为1.04-1.26，c为0.91-1.11，d为0.51-0.64。
根据公式可以得出
经过该公式可以计算得出1#机架的压下率，从而根据各机架的压下率与1#机架的压下率之间的关系计算出2#、3#、4#、5#机架的压下率。
其中，hn为轧制后成品无取向硅钢厚度，h0为轧制前无取向硅钢原料厚度。由各机架间压下率可看出，2#机架的压下率大于1#机架的压下率，3#、4#、5#机架的压下率逐渐减小，轧制压下率呈现先上升后下降的趋势，且5#机架的压下率相对于4#机架的压下率下降较多。前述压下率先上升后下降的趋势能够防止1#机架压下率太大造成生产不稳定的情况，因此把最大压下率设置于2#机架，后续机架压下率受轧制力的影响同时考虑轧制过程的稳定性逐渐减小；5#机架的压下率降低较大能够进一步减小1#-4#机架较大的压下率轧制带来的不平整问题，达到改善板形的效果。优选的，λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：9/7：8/7：1：4/7。
进一步的，所述λ1为25％-40％，1#机架的压下率在该范围内能避免第一道次轧制结束后，由于钢材边部延伸量过小造成应力增大而出现裂纹，也能避免初次轧制变形量过大导致加工硬化严重使后续轧制难以进行的问题。
优选的，所述无取向硅钢轧制前厚度为2.5mm-2.8mm，更优选的，所述无取向硅钢轧制前厚度为2.65mm-2.75mm；轧制后无取向硅钢的厚度为0.5mm。
下面结合一些具体的实施例，对本申请的技术方案进行进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，采用五机架六辊连轧机组，用于轧制的无取向硅钢Si含量为0.86％，Al含量为0.30％，原料厚度为2.7mm。根据1#-5#机架压下率关系：λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：9/7：8/7：1：4/7，计算出1#-5#机架的压下率，分别为28.3％，36.4％，32.4％，28.3％，16.2％；跟据各机架间的张力公式，计算出各机架间的张力，1#-2#机架间张力F1＝124N/mm2，2#-3#机架间张力F2＝136N/mm2，3#-4#机架间张力F3＝148N/mm2，4#-5#机架间张力F4＝160N/mm2。使用该轧制模型生产无取向硅钢时，1#-5#机架轧制力分别为10847kN、10883kN、8984kN、8090kN、8744kN。轧制过程稳定，同板差均值为6.8μm。
实施例2
本实施例提供了一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，采用五机架六辊连轧机组，用于轧制的无取向硅钢Si含量为0.95％，Al含量为0.35％，原料厚度为2.65mm。根据1#-5#机架压下率关系：λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：9/7：8/7：1：4/7，计算出1#-5#机架的压下率，分别为28.1％，36.1％，32.1％，28.1％，16.0％。跟据各机架间的张力公式，计算出各机架间的张力，1#-2#机架间张力F1＝127N/mm2，2#-3#机架间张力F2＝142N/mm2，3#-4#机架间张力F3＝156N/mm2，4#-5#机架间张力F4＝171N/mm2。使用该轧制模型生产无取向硅钢时，1#-5#机架轧制力分别为10979kN、10998kN、9057kN、8232kN、8874kN。轧制过程稳定，同板差均值为7.1μm。
对比例
本对比实施例为使用一般钢种的轧制模型生产无取向硅钢，采用五机架六辊连轧机组，用于轧制的无取向硅钢Si含量为0.86％，Al含量为0.30％，热轧原料厚度为2.7mm。其中1#-5#机架压下率分别为36.3％，34.9％，30.0％，25.0％，15.0％；1#-2#机架间张力为110N/mm2，2#-3#机架间张力为118N/mm2，3#-4#机架间张力为135N/mm2，4#-5#机架间张力为140N/mm2。使用该轧制模型生产无取向硅钢时，1#-5#机架轧制力分别为11923kN、11423kN、10656kN、9133kN、8278kN。轧制过程中，无取向硅钢厚度波动较大，同板差均值为9.2μm。
将实施例1与对比实施例进行比较，可以看出，采用同样硅、铝含量的无取向硅钢，轧制前后无取向硅钢厚度相同，采用本发明提供的一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，优化了各机架压下率分配，同时根据无取向硅钢强度高的特点，设置更优的各机架间的张力，所得轧制后成品的硅钢的同板差有较大的改善。本发明提供的一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，能够解决五机架六辊连轧机组在生产无取向硅钢过程中各机架轧制力偏大，轧制稳定性差的问题，同板差水平提升明显。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，在轧制过程中第x台和第x+1台机架间的张力F(x)设置为：
F(x)＝(A0+B0x)+(A1+B1x)([Si]-0.8％)+(A2+B2x)([Al]-0.2％)，
其中，x＝1，2，3，4；A0：根据冷轧机组预设的张力固定值；B0：由于加工硬化影响，根据冷轧机组预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A1：根据无取向硅钢内Si含量预设的张力的固定影响系数；B1：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Si含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数；A2：根据无取向硅钢内Al含量预设的张力的固定影响系数；B2：在加工硬化的影响下，根据无取向硅钢内Al含量预设的第x台机架与第x+1台机架间的张力递加系数，[Si]为0.8-1.2％，[Al]为0.2-0.5％；
并且，沿无取向硅钢轧制方向，各机架的压下率趋势为先上升后下降。
2.根据权利要求1所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，A0＝110，A1＝1000，A2＝1000，B0＝10，B1＝2000，B2＝1000。
3.根据权利要求1所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，[Si]为0.8-1.0％，[Al]为0.2-0.4％。
4.根据权利要求1所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，所述无取向硅钢采用五机架六辊连轧机组进行轧制，沿无取向硅钢的轧制方向，各机架压下率λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：(1.16-1.42)：(1.04-1.26)：(0.91-1.11)：(0.51-0.64)。
5.根据权利要求4所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，λ1：λ2：λ3：λ4：λ5＝1：9/7：8/7：1：4/7。
6.根据权利要求4所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，所述λ1为25％-40％。
7.根据权利要求1所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，所述无取向硅钢轧制前厚度为2.5mm-2.8mm。
8.根据权利要求1所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法，其特征在于，所述无取向硅钢轧制后厚度为0.5mm。
9.一种无取向硅钢，其特征在于，所述无取向硅钢为采用权利要求1-8任一项所述的无取向硅钢的冷轧轧制方法得到的无取向硅钢。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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