CN115927806B - 一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，包括步骤S1：对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成的普通取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥；步骤S2：取向硅钢进行收卷；步骤S3：取向硅钢卷用钢制打包带收紧打包；步骤4：钢卷进行高温退火前，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台、炉底板水平度及平整度进行检查；步骤S5：根据步骤S4测量的结果，选择相应的退火工艺或炉台、炉底板调整，取向硅钢卷送入高温退火炉内，进行高温退火处理,通过确保炉底板平整，降低高温退火冷却阶段冷却速度，优化了硅钢卷冷却过程当中内外部温度的均匀性，消除了退火过程中应力集中形成的因素，消除了马蹄印缺陷，降低了次品率。

Description

一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺

技术领域

本发明涉及取向硅钢制造技术领域，尤其涉及一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺。

背景技术

取向硅钢是制作变压器铁心的重要材料，高质量的变压器铁心对取向硅钢板形质量有着严格的要求，良好的板形有利于提高变压器铁心的叠装系数，对于提高变压器的性能有重要的影响。在取向硅钢的生产工艺流程中，高温退火是完成二次再结晶的关键工序，同时该工序也是影响取向硅钢板形质量的关键工序之一。

发明专利(CN 113145646)《一种改善硅钢边缘裂边的工艺》中公开了一种炉底板平整度检测装置。在目前的高温退火工艺使用该平整度检测装置，可以比较方便的测出炉底板的平整度，能对减少马蹄印缺陷起到一定帮助作用。但是该装置需要等到炉底板降低到合适的温度时进行检测，检测效率较低。该装置不适用于测量存在较复杂形状的炉台的水平度和平整度。实际生产证明，在炉台平水平度和平整度不好的情况下进行高温退火，如图2所示，炉台上覆盖的炉底板在高温下很快出现明显变形。

高温退火工序中，在炉底板支撑力及自身重力的影响下，硅钢卷加热过程中底部产生蠕变变形，向外膨胀，高温退火冷却阶段，由于硅钢卷底部外圈冷却速度快，硅钢卷中部冷却速度慢，受热膨胀恢复慢，在硅钢卷外圈压强增大，如果炉台或炉底板水平度或平整度不好，炉底板支撑力分布不均匀，则更容易在高温退火过程中造成局部应力集中，产生在后续拉伸平整工艺中难以修复的马蹄印缺陷。

本公司在实际生产过程中，存在马蹄印缺陷的钢卷数量比例在60％以上，马蹄印常常出现在高温退火卷的外圈与炉底侧接触的位置，纵剪线平均开边宽度达50mm以上,其造成的板材损失在3％以上，严重浪费了钢材。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其优点在于通过优化高温退火工艺，取消马蹄印缺陷，有效地改善最终产品的板形，减少材料的损耗。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S1、对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成取向硅钢，取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥；

步骤S2、将S1处理完成的取向硅钢进行收卷；

步骤S3、将S2收卷完成的取向硅钢打包收紧；

步骤S4、准备高温退火炉，高温退火炉包括炉台(17)和炉底板(18)，炉底板(18)安装在炉台(17)上，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台(17)和炉底板(18)的水平度及平整度进行检查；

步骤S5、根据步骤S4的测量的结果，选择相应的退火工艺或炉台(17)、炉底板(18)参数调整：测得的炉台(17)或炉底板(18)变形＜2mm，高温退火阶段，断电随炉冷却至850-870℃时打开散热口，冷却至600～650℃时吊外罩；当炉台(17)或炉底板(18)变形≥2mm且＜5mm时，高温退火阶段，断电随炉冷却至830～850℃时打开散热口，冷却至550～600℃时吊外罩；当炉台(17)或炉底板(18)变形≥5mm时更换平整的炉台(17)或炉底板(18),之后重复测量和调整过程，最后将收紧打包后的取向硅钢卷送入高温退火炉内，进行高温退火处理。

进一步的，在步骤S1中，所述取向硅钢的厚度为0.20-0.30mm，宽度在1150-1250mm。

进一步的，在步骤S2中，收卷张力系数为3-9kg/mm2。

进一步的，在步骤S3中，钢制打包带张力为3-8kg。

进一步的，在步骤S4中，所述平行光检查装置包括平行光源(1)和投影屏(2)，所述平行光源(1)和投影屏(2)相对布置在炉台(17)的两侧，所述平行光源(1)底部设置有支架一(3)，所述投影屏(2)的底部设置有支架二(4)，所述支架一(3)和支架二(4)设有高度调整机构(5)。

进一步的，所述高度调整机构(5)包括高度调整套筒(501)、引导杆(502)和刻度线一(503)，高度调整套筒(501)和引导杆(502)螺纹配合，刻度线一(503)刻在引导杆(502)上。

进一步的，所述支架一(3)上设置有水平仪一(6)，所述支架二(4)上设置有水平仪二(7)。

进一步的，所述投影屏(2)的表面设有光信号接收装置(8)，所述光信号接收装置(8)设有按1mm×1mm坐标阵列分布的接受特定波长光信号的接受元件(801)，所述光信号接收装置(8)通过线缆连接至有信号处理计算机(9)。

进一步的，所述炉台(17)的外侧设置有滑轨(11)，所述滑轨(11)上开有滑槽(12)，所述滑槽(12)中滑动连接有滑块(10)，滑轨(11)设有定位槽(14)，所述滑块(10)设有定位孔(15)，定位槽(14)和定位孔(15)可通过定位销(16)进行定位，所述支架一(3)和支架二(4)均安装在滑块(10)上。

进一步的，所述滑轨(11)下方设有3个水平调整螺母(13)，所述水平调整螺母(13)上设置有刻度线二(1301)。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在退火前通过平行光检测装置检查炉台及炉底板的水平度及平整度，并设置相应的退火工艺，确保硅钢卷内外部得到较均匀的冷却，消除造成应力集中产生的因素，有效消除马蹄印的产生。

2.在步骤S4中，使用平行光检查装置，利用平行光源发出的平行光，可以衡量炉底板的水平度和平整度，还适用于衡量存在较复杂形状的炉台的水平度和平整度，以在炉底板处于高温状态下进行检测，不接触炉底板，确保操作人员安全，通过滑轨和定位销的设计，更容易实现检测标准化，提高检测效率。

3.通过合理设置不同水平度及平整度下高温退火过程中断电随炉冷却至打开散热口及吊外罩时的温度，降低了高温退火阶段的冷却速度，确保硅钢卷冷却过程中内外部均匀冷却，避免了快冷造成的应力集中，最终获得的取向硅钢卷消除了马蹄印缺陷，降低了次品率。

附图说明

图1是本发明消除取向硅钢马蹄印的生产工艺流程图。

图2是本发明中炉底板变形后的状态示意图。

图3是本发明所用平行光检测装置的立体示意图。

图4是本发明中滑轨和滑块的立体示意图。

图5是本发明中滑轨及滑块的剖面示意图。

图6是本发明中光信号接收装置示意图。

图7是本发明中高度调整装置示意图及剖面结构。

图8是本发明中水平调整机构示意图。

图中，1、平行光源；2、投影屏；3、支架一；4、支架二；5、高度调整机构；501、高度调整套筒；502、引导杆；503、刻度线一；6、水平仪一；7、水平仪二；8、光信号接收装置；81、接受元件；9、信号处理计算机；10、滑块；11、滑轨；12、滑槽；13、水平调整螺母；1301、刻度线二；14、定位槽；15、定位孔；16、定位销；17、炉台；18、炉底板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1：

一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1、对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成取向硅钢，取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥。本实施例中，取向硅钢的厚度为0.20mm，宽度在1150mm。

步骤S2、将S1处理完成的取向硅钢进行收卷，收卷张力系数为9kg/mm2。

步骤S3、将S2收卷完成的取向硅钢打包收紧，钢制打包带张力为8kg。

步骤S4：打包好的钢卷进行高温退火前，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台和炉底板水平度及平整度进行检查。

如图3所示，平行光检查装置平行光检查装置包括平行光源1和投影屏2，所述平行光源1和投影屏2相对布置在炉台17的两侧，平行光源1底部设置有支架一3，投影屏2的底部设置有支架二4，在进行检测的时候，平行光源1特定波长的平行光能够经过炉台17或炉底板18的上表面投射到投影屏2上。

如图6所示，投影屏2的表面设有光信号接收装置8，光信号接收装置8设有按1mm×1mm坐标阵列分布的接受特定波长光信号的接受元件801，所述光信号接收装置8通过线缆连接至有信号处理计算机9。接受元件801被特定波长光线照射到，另一部分不能被特定波长光线照射到，信号接收装置8中的光信号对应的坐标形成不同的电信号进入信号处理计算机9中进行处理和存储，实现对炉台、炉底板上表面变形情况的测量和记录。

如图3和图7所示，支架一3和支架二4设有高度调整机构5，高度调整机构5包括高度调整套筒501、引导杆502和刻度线一503，高度调整套筒501和引导杆502螺纹配合，刻度线一503刻在引导杆502上。在调节高度的时候，转动套筒501，使引导杆502做升降运动，工作人员通过观察刻度线一503，了解引导杆502升降的高度。

如图3所示，支架一3上设置有水平仪一6，支架二4上设置有水平仪二7，通过水平仪一6和水平仪二7检测支架一3和支架二4是否处于水平，保证安装在支架一3和支架二4上的部件处于水平状态。

如图4和图5所示，炉台17的外侧设置有滑轨11，滑轨11上开有滑槽12，滑槽12中滑动连接有滑块10，滑轨11设有定位槽14，滑块10设有定位孔15，定位槽14和定位孔15可通过定位销16进行定位，支架一3和支架二4均安装在滑块10上。在测量的时候，一次测量完成后，拔出定位销16，转动环形滑块10一定角度，使用定位销16连接定位槽14和定位孔15，使平行光源1和投影屏2旋转一定角度，重复上述步骤进行测量2～4次即可得到炉台17或炉底板18上表面的水平度及平整度大小。

如图4和图8所示，滑轨11下方设有3个水平调整螺母13，水平调整螺母13上设置有刻度线二1301。通过转动水平调整螺母13，调节滑轨11的水平度。

本实施例中，测得炉台17平整度为1mm,炉底板18平整度为1mm。

步骤S5：根据步骤S4的测量的结果，选择相应的退火工艺或炉台17、炉底板18参数调整：测得的炉台17或炉底板18变形＜2mm，高温退火阶段，断电随炉冷却至850-870℃时打开散热口，冷却至600～650℃时吊外罩；当炉台17或炉底板18变形≥2mm且＜5mm时，高温退火阶段，断电随炉冷却至830～850℃时打开散热口，冷却至550～600℃时吊外罩；当炉台17或炉底板18变形≥5mm时更换平整的炉台17或炉底板18,之后重复测量和调整过程，最后将收紧打包后的取向硅钢卷送入高温退火炉内，进行高温退火处理。

本实施例中，高温退火阶段，断电随炉冷却至850℃时打开散热口，冷却至600℃时吊外罩。

实施例2：

步骤S1、对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成取向硅钢，取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥。本实施例中，取向硅钢的厚度为0.25mm，宽度在1150mm。

步骤S2：对步骤1处理后的取向硅钢进行收卷，收卷张力系数为9kg/mm2；

步骤S3：对步骤2收卷后的取向硅钢卷用钢制打包带收紧打包，钢制打包带张力为8kg；

步骤S4：在步骤3打包好的钢卷进行高温退火前，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台、炉底板水平度及平整度进行检查。使用平行光检查装置，测量4次，得到炉台17或炉底板18上表面的水平度及平整度大小。

本实施例中，炉台平整度为0mm，炉底板平整度为1mm。

步骤S5中，将上述钢卷送入高温退火炉内进行高温退火处理。然后等待后续工艺处理。

本实施例中，高温退火阶段，断电随炉冷却至860℃时打开散热口，冷却至650℃时吊外罩。

实施例3：

步骤S1、对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成取向硅钢，取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥。本实施例中，取向硅钢的厚度为0.30mm，宽度在1250mm。

步骤S2：对步骤1处理后的取向硅钢进行收卷，收卷张力系数为9kg/mm2；

步骤S3：对步骤2收卷后的取向硅钢卷用钢制打包带收紧打包，钢制打包带张力为8kg；

步骤S4：在步骤3打包好的钢卷进行高温退火前，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台、炉底板水平度及平整度进行检查。使用平行光检查装置，测量4次，得到炉台17或炉底板18上表面的水平度及平整度大小。

本实施例中，炉台平整度为1mm，炉底板平整度为4mm。

步骤S5中，将上述钢卷送入高温退火炉内进行高温退火处理。然后等待后续工艺处理。

本实施例中，高温退火阶段，断电随炉冷却至860℃时打开散热口，冷却至650℃时吊外罩。

对比例1：

与实施例1相同，不同之处仅在于炉台平整度为2mm,炉底板平整为6mm。

对比例2：

与实施例2相同，不同之处仅在于高温退火阶段，断电随炉冷却至870℃时打开散热口，冷却至670℃时吊外罩。

对比例3：

与实施例3相同，不同之处仅在于高温退火阶段，断电随炉冷却至860℃时打开散热口，冷却至630℃时吊外罩。

将实施例1、2、3，对比例1、2、3制备的而普通取向硅钢卷，进行酸洗、涂绝缘液、热拉伸平整后，检查马蹄印缺陷宽度及面积占比情况，检查结果如表1所示。

表1

由表1可知，相比于现有技术，对比例1相对于实施例1炉台、炉底板水平度、平整度变大以后，马蹄印出现，平均宽度为40mm，造成板材损失2.1％。对比例2相对于实施例2加快了高温退火阶段的冷却速度，马蹄印出现，平均宽度为35mm，造成板材损失1.8％。实施例3相对于对比例3，在炉台、炉底板存在一定程度不平整的情况下，通过合理控制高温退火冷却速度，马蹄印也可以得到有效控制。本发明通过退火前严格控制炉台、炉底板的水平度和平整度，同时降低高温退火阶段的冷却速度，消除局部应力集中形成的因素，可以达到消除马蹄印缺陷的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对由原材料经过炼钢、热轧、冷轧制成取向硅钢，取向硅钢进行开卷、活套、清洗、涂氧化镁、干燥；

步骤S2、将S1处理完成的取向硅钢进行收卷；

步骤S3、将S2收卷完成的取向硅钢打包收紧；

步骤S4、准备高温退火炉，高温退火炉包括炉台（17）和炉底板（18），炉底板（18）安装在炉台（17）上，使用平行光检查装置对高温退火炉的炉台（17）和炉底板（18）的水平度及平整度进行检查；

在步骤S4中，所述平行光检查装置包括平行光源（1）和投影屏（2），所述平行光源（1）和投影屏（2）相对布置在炉台（17）的两侧，所述平行光源（1）底部设置有支架一（3），所述投影屏（2）的底部设置有支架二（4），所述支架一（3）和支架二（4）设有高度调整机构（5）；所述投影屏（2）的表面设有光信号接收装置（8），所述光信号接收装置（8）设有按1mm×1mm坐标阵列分布的接受特定波长光信号的接受元件（801），所述光信号接收装置（8）通过线缆连接至有信号处理计算机（9）；

步骤S5、根据步骤S4的测量的结果，选择相应的退火工艺或炉台（17）、炉底板（18）参数调整：测得的炉台（17）且炉底板（18）变形＜2mm，高温退火阶段，断电随炉冷却至850-870℃时打开散热口，冷却至600~650℃时吊外罩；当炉台（17）或炉底板（18）变形≥2mm且＜5mm，且炉台（17）和炉底板（18）变形都小于5mm时，高温退火阶段，断电随炉冷却至≥830℃且小于850℃时打开散热口，冷却至断电随炉冷却至≥550℃且小于600℃时吊外罩；当炉台（17）或炉底板（18）变形≥5mm时更换平整的炉台（17）或炉底板（18）,之后重复测量和调整过程，最后将收紧打包后的取向硅钢卷送入高温退火炉内，进行高温退火处理。

2.根据权利要求1所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：在步骤S1中，所述取向硅钢的厚度为0.20-0.30mm，宽度在1150-1250mm。

3.根据权利要求1所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：在步骤S2中，收卷张力系数为3-9kg/mm2。

4.根据权利要求3所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：在步骤S3中，钢制打包带张力为3-8kg。

5.根据权利要求1所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：所述高度调整机构（5）包括高度调整套筒（501）、引导杆（502）和刻度线一（503），高度调整套筒（501）和引导杆（502）螺纹配合，刻度线一（503）刻在引导杆（502）上。

6.根据权利要求1所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：所述支架一（3）上设置有水平仪一（6），所述支架二（4）上设置有水平仪二（7）。

7.根据权利要求1所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：所述炉台（17）的外侧设置有滑轨（11），所述滑轨（11）上开有滑槽（12），所述滑槽（12）中滑动连接有滑块（10），滑轨（11）设有定位槽（14），所述滑块（10）设有定位孔（15），定位槽（14）和定位孔（15）可通过定位销（16）进行定位，所述支架一（3）和支架二（4）均安装在滑块（10）上。

8.根据权利要求7所述的一种消除取向硅钢马蹄印的生产工艺，其特征在于：所述滑轨（11）下方设有3个水平调整螺母（13），所述水平调整螺母（13）上设置有刻度线二（1301）。