CN116020868A - 十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，包括：获取热轧酸洗板；将热轧酸洗板进行一次冷轧得到一次冷轧板，一次冷轧一次冷轧包括4道次轧制；将一次冷轧板进行脱碳退火后进行二次冷轧得到二次冷轧板，二次冷轧包括2道次轧制；其中，一次冷轧和二次冷轧采用十八辊单机架机组；将二次冷轧板进行涂氧化镁、高温退火‑涂绝缘层及拉伸平整退火、激光刻痕处理得到普通取向硅钢。本申请实施例通过设置十八辊单机架在一次冷轧和二次冷轧时各道次压下率、各道次张力、各道次串辊值，可以稳定地生产出合格的冷轧硅钢产品，其中普通取向硅钢产品的纵向厚度偏差控制在+0.002mm，横向同板差控制在≤0.008mm以内，板形良好。

Description

十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法

技术领域

本申请属于钢材加工技术领域，尤其涉及一种十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法。

背景技术

取向硅钢，是一种重要的软磁合金，主要用于制造变压器、电机、压缩机等。因其产品在加工过程中需冲片及叠片的特殊性，除了对硅钢产品有高磁感、低铁损，还需高的叠装系数，而硅钢片表面光滑，板形良好和厚度均匀，是保证铁芯叠装系数高的重要因素。取向硅钢按制备工艺和磁性能可分为普通取向硅钢(Conventional grain-oriented siliconsteel，CGO)和高磁感取向硅钢(High permeability grain-orientedsilicon steel，Hi-B)。

现有技术通常用四辊单机架轧机、六辊单机架轧机、二十辊单机架轧机生产取向硅钢，但是现有技术的生产方法易出现轧制不稳定的情况，不利于普通取向硅钢的稳定生产。

发明内容

本申请实施例提供一种十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，以提高生产普通取向硅钢产品的稳定性。

本申请实施例提供的十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，包括：获取热轧酸洗板；将热轧酸洗板进行一次冷轧得到一次冷轧板，一次冷轧包括4道次轧制，4道次轧制包括：第1道次压下率27％～33％，入口张力100～140KN，出口张力210～270KN，轧制力7000～10000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率24％～29％，入口张力150～190KN，出口张力180～230KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第3道次压下率23％～28％，入口张力110～150KN，出口张力130～180KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第4道次压下率23％～28％，入口张力70～110KN，出口张力110～160KN，轧制力6000～9000KN，串辊40～100mm；将一次冷轧板进行脱碳退火后进行二次冷轧得到二次冷轧板，二次冷轧包括2道次轧制，2道次轧制包括：第1道次压下率35％～42％，入口张力50～80KN，出口张力60～100KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率30％～36％，入口张力40～70KN，出口张力50～90KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；其中，一次冷轧和二次冷轧采用十八辊单机架机组；将二次冷轧板进行涂氧化镁、高温退火-涂绝缘层及拉伸平整退火、激光刻痕处理得到普通取向硅钢。

可选地，获取热轧酸洗板的步骤包括：获取热轧钢板，控制热轧钢板经五个酸洗槽进行酸洗处理，其中，酸洗速度满足v≤60m/min，酸液温度T满足75℃～90℃，第一酸洗槽酸液溶度满足100g/L～160g/L，第二酸洗槽、第三酸洗槽、第四酸洗槽中酸液溶度独立地为170g/L～230g/L，第五酸洗槽酸液溶度满足260g/L～330g/L。

可选地，热轧酸洗板厚度为2.0～3.0mm，宽度1000～1300mm，一次冷轧板的厚度为0.6～0.64mm。

可选地，一次冷轧的总压下率为70％～80％。

可选地，二次冷轧板的厚度为厚度0.24～0.27mm。

可选地，二次冷轧的总压下率为55％～65％。

可选地，十八辊单机架包括具有第一锥度和第二锥度的锥形辊的中间辊，以及设于中间辊第一侧且与中间辊接触的工作辊，工作辊用于轧制待轧制的钢材，中间辊在轧制过程中沿其自身轴向方向窜动。

可选地，中间辊第一锥度对应的I区的锥长L1取值为300mm～450mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥长L2取值为50mm～100mm。

可选地，中间辊第一锥度对应的I区的锥高H1的取值为1mm～3mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥高H2的取值为0.02mm～0.09mm。

可选地，工作辊和中间辊中的至少一者满足：粗糙度≥1.0um。

本申请与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本申请实施例通过设置十八辊单机架在一次冷轧和二次冷轧时各道次压下率、各道次张力、各道次串辊值，可以稳定地生产出合格的冷轧硅钢产品，其中普通取向硅钢产品的纵向厚度偏差控制在+0.002mm，横向同板差控制在≤0.008mm以内，板形良好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的中间辊的结构示意图；

I、中间辊的锥形辊的第一锥度对应的I区；Ⅱ、中间辊的锥形辊的第一锥度对应的Ⅱ区。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

现有技术通常用四辊单机架轧机、六辊单机架轧机、二十辊单机架轧机生产取向硅钢，但是本申请的发明人注意到在实际生产中二十辊轧机的工作辊辊径较小，因此轧制取向硅钢时发生打滑的风险增大，影响轧机的稳定生产，四辊、六辊轧机的轧制力过大，也不利于取向硅钢的稳定生产。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法。下面首先对本申请实施例所提供的十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法进行介绍。

本申请实施例提供的十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，包括：

获取热轧酸洗板；

将热轧酸洗板进行一次冷轧得到一次冷轧板，一次冷轧一次冷轧包括4道次轧制，4道次轧制包括：第1道次压下率27％～33％，入口张力100～140KN，出口张力210～270KN，轧制力7000～10000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率24％～29％，入口张力150～190KN，出口张力180～230KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第3道次压下率23％～28％，入口张力110～150KN，出口张力130～180KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第4道次压下率23％～28％，入口张力70～110KN，出口张力110～160KN，轧制力6000～9000KN，串辊40～100mm；

将一次冷轧板进行脱碳退火后进行二次冷轧得到二次冷轧板，二次冷轧包括2道次轧制，2道次轧制包括：第1道次压下率35％～42％，入口张力50～80KN，出口张力60～100KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率30％～36％，入口张力40～70KN，出口张力50～90KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；

其中，一次冷轧和二次冷轧采用十八辊单机架机组；

将二次冷轧板进行涂氧化镁、高温退火-涂绝缘层及拉伸平整退火、激光刻痕处理得到普通取向硅钢。

根据本申请实施例，张力的变化可以显著改变轧制压力，大张力轧制是十八单机架优势之一，有利于减少轧制力，使轧制过程更稳定，轧制过程中不易断带。同时随着轧制出口厚度减薄，由于轧件的塑性刚度很大，单独靠调节辊缝进行厚度控制，效果比较差，通过改变张力的方式来厚度控制更迅速有效且能提高钢带的厚度精度。

本申请实施例通过设置十八辊单机架在一次冷轧和二次冷轧时各道次压下率、各道次张力、各道次串辊值，可以稳定地生产出合格的冷轧硅钢产品，其中普通取向硅钢产品的纵向厚度偏差控制在+0.002mm，横向同板差控制在≤0.008mm以内，板形良好。

本申请实施例提供的方法可广泛应用于国产或进口十八辊单机架生产冷轧硅钢产品，将有利于十八辊单机架的国产化和应用。

热轧酸洗板通过炼钢→连铸→热轧→酸洗工艺处理得到。

在一些实施例中，获取热轧酸洗板的步骤包括：获取热轧钢板，控制热轧钢板经五个酸洗槽进行酸洗处理，其中，酸洗速度满足v≤60m/min，酸液温度T满足75℃～90℃，第一酸洗槽酸液溶度满足100g/L～160g/L，第二酸洗槽、第三酸洗槽、第四酸洗槽中酸液溶度独立地为170g/L～230g/L，第五酸洗槽酸液溶度满足260g/L～330g/L。

本申请的发明人注意到，由于取向硅钢在热轧时加热温度较高(1290℃以上)，Si和Fe容易在氧化铁皮与钢基间生成层状的Fe₂SiO₄，使氧化铁皮附着力强，难以去除，需制定单独的酸洗工艺。本申请实施例调节了取向硅钢的热轧钢板的酸洗速度，以较小的速度进行酸洗处理，同时在酸洗时采用五个酸洗槽，并且提高了酸洗槽的酸液浓度，从而实现无需二次酸洗，只需一次酸洗即可取得较好的酸洗效果。

示例性地，酸洗速度为45m/min、48m/min、50m/min、53m/min53m/min或55m/min。

示例性地，第一酸洗槽酸液溶度可以为100g/L、110g/L、120g/L、130g/L、140g/L或150g/L。

示例性地，第二酸洗槽酸液溶度可以为170g/L、180g/L、190g/L、200g/L、210g/L或220g/L。

示例性地，第三酸洗槽酸液溶度可以为170g/L、180g/L、190g/L、200g/L、210g/L或220g/L。

示例性地，第四酸洗槽酸液溶度可以为170g/L、180g/L、190g/L、200g/L、210g/L或220g/L。

示例性地，第五酸洗槽酸液溶度可以为260g/L、270g/L、280g/L、290g/L、300g/L、310g/L或320g/L。

按照常规进行后工序，与其它单机架生产普通取向硅钢无差异，在此不再赘述。

在一些实施例中，热轧酸洗板厚度为2.0～3.0mm，宽度1000～1300mm，一次冷轧板的厚度为0.6～0.64mm。

十八辊单机架工作辊辊径140～170mm，小辊径与带钢有害接触面小，相应的带钢边部边缘降小，要比六辊工作辊385～435mm大辊径轧辊带钢边降控制效果好，有利于改善同板差。同时串辊值大，有利于改善同板差。

在一些实施例中，一次冷轧的总压下率为70％～80％。一次冷轧压下率过小，会导致晶粒尺寸不均匀，使后续脱碳退火板有利织构{111}<112>、{411}<148>含量较低，不利于后续高温退火后产生Goss({110}〈001〉)织构。一次冷轧压下率过大，会使后续的高温二次再结晶Goss晶粒充分成长困难。当一次冷轧变形量超过80％时，会使{111}〈112〉向{111}〈110〉织构转动，对二次再结晶Goss长大产生不利影响。同时二次再结晶组织中小晶粒增多，二次再结晶不完全。综合考虑后将一次冷轧的压下率设置为为70％～80％。

在一些实施例中，二次冷轧板的厚度为0.24mm～0.27mm。

在一些实施例中，二次冷轧的总压下率为55％～65％，二次冷轧压下率在55％～65％时，形成有利织构{111}〈112〉，对高斯织构有利，超过这个范围后，会使高斯织构{110}〈001〉沿ND轴旋转成为黄铜取向{110}〈112〉，造成磁性能变差。

在一些实施例中，十八辊单机架包括具有第一锥度和第二锥度的锥形辊的中间辊，以及设于中间辊第一侧且与中间辊接触的工作辊，工作辊用于轧制待轧制的钢材，中间辊在轧制过程中沿其自身轴向方向窜动。

在本申请的单机架轧机轧制钢产品的方法中，中间辊的第一侧即中间辊靠近待轧制钢材的一侧，工作辊置于该侧以便形成上下相对设置的轧制钢材的通道，在中间辊的带动下工作辊对待轧制钢材进行轧制，中间辊是主动辊，工作辊是传动辊；工作辊由传动辊和位于上、下工作辊之间的钢材带动运动对钢材进行轧制。

中间辊对横向厚差的改善主要来自于锥度接触值的影响，但锥度接触值越大，中部压下越多中部延伸越大，也就越容易产生中浪。

中间辊锥度锥高的增大，有效的降低了工作辊边部的接触，减小了工作辊边部的接触压力，工作辊的脑区变形减小，轧件出口处的边降现象会减弱，有利于改善横向厚度差。同时边部延伸也减小，使轧件沿宽度方向的延伸更趋于均匀，中间平辊区域接触压力及轧制力则增加。

在一些实施例中，中间辊第一锥度对应的I区的锥长L1取值为300mm～450mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥长L2取值为50mm～100mm。

在一些实施例中，中间辊第一锥度对应的I区的锥高H1的取值为1mm～3mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥高H2的取值为0.02mm～0.09mm。

十八辊单机架中间辊采用两段式不同斜率锥度辊型，与一段式锥度相比，这种辊型减小锥度拐角处的辊间接触应力集中，增强窜辊的调节效果，消除辊系边部的急剧弹性压扁、弹性变形，有利于改善横向同板差和边部板形质量。

在一些实施例中，工作辊和中间辊中的至少一者满足：粗糙度≥1.0um。粗糙度适当大点，有利于单机架在轧制过程中不打滑。

在一些实施例中，在一次轧制和二次轧制的步骤中，十八辊单机架的乳化液的溶度为2.0％～3.0％，乳化液温度为45℃～55℃。乳化液用于对带钢进行润滑和冷却，乳化液温度过高会使乳化液添加剂析出,使乳化液旳稳定性变差,过低会使润滑性能不能有效发挥。

实施例1～实施例2：

十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，酸洗工艺的参数见表1，一次冷轧和二次冷轧的工艺参数见表2。

表1实施例1和实施例2酸洗的工艺参数

表2实施例1和实施例2一次冷轧和二次冷轧的工艺参数

对比例1

十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，酸洗工艺的参数见表3，一次冷轧和二次冷轧的工艺参数见表4。

表3对比例1酸洗的工艺参数

表4对比例1一次冷轧的工艺参数

实施例1～2采用本申请实施例提供的酸洗工艺进行酸洗，酸洗表面氧化物少，酸洗效果好，十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法进行生产，合理的设置各道次压下率、各道次张力、各道次串辊值、中间辊锥度值，十八辊单机架经二次冷轧可以稳定的生产出合格的冷轧硅钢产品，其中冷轧硅钢产品纵向厚度偏差控制在+0.002mm，横向同板差控制在≤0.008mm以内，板形良好。按照常规进行后工序，成品性能符合标准。而对比例1的热轧钢板经酸洗时，酸洗速度高于本申请的上限，第二酸洗槽、第三酸洗槽和第四酸洗槽中酸液溶度低于本申请下限，最终导致钢板表面氧化物残留较多，需进行二次酸洗，在轧制时，第1道次张力过小，导致轧制力异常，轧制电流达到110％，超过轧机负荷，轧制不稳定，引起钢带断带。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种十八辊单机架生产普通取向硅钢的方法，其特征在于，包括：

获取热轧酸洗板；

将所述热轧酸洗板进行一次冷轧得到一次冷轧板，所述一次冷轧所述一次冷轧包括4道次轧制，所述4道次轧制包括：第1道次压下率27％～33％，入口张力100～140KN，出口张力210～270KN，轧制力7000～10000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率24％～29％，入口张力150～190KN，出口张力180～230KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第3道次压下率23％～28％，入口张力110～150KN，出口张力130～180KN，轧制力6500～1000KN，串辊40～100mm；第4道次压下率23％～28％，入口张力70～110KN，出口张力110～160KN，轧制力6000～9000KN，串辊40～100mm；

将所述一次冷轧板进行脱碳退火后进行二次冷轧得到二次冷轧板，所述二次冷轧包括2道次轧制，所述2道次轧制包括：第1道次压下率35％～42％，入口张力50～80KN，出口张力60～100KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；第2道次压下率30％～36％，入口张力40～70KN，出口张力50～90KN，轧制力5000～8000KN，串辊40～100mm；

其中，所述一次冷轧和所述二次冷轧采用十八辊单机架机组；

将所述二次冷轧板进行涂氧化镁、高温退火-涂绝缘层及拉伸平整退火、激光刻痕处理得到普通取向硅钢。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取热轧酸洗板的步骤包括：

获取热轧钢板，控制所述热轧钢板经五个酸洗槽进行酸洗处理，其中，酸洗速度满足v≤60m/min，酸液温度T满足75℃～90℃，第一酸洗槽酸液溶度满足100g/L～160g/L，第二酸洗槽、第三酸洗槽、第四酸洗槽中酸液溶度独立地为170g/L～230g/L，第五酸洗槽酸液溶度满足260g/L～330g/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热轧酸洗板厚度为2.0～3.0mm，宽度1000～1300mm，所述一次冷轧板的厚度为0.6～0.64mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次冷轧的总压下率为70％～80％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次冷轧板的厚度为厚度0.24～0.27mm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次冷轧的总压下率为55％～65％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述十八辊单机架包括具有第一锥度和第二锥度的锥形辊的中间辊，以及设于中间辊第一侧且与中间辊接触的工作辊，工作辊用于轧制待轧制的钢材，所述中间辊在轧制过程中沿其自身轴向方向窜动。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中间辊第一锥度对应的I区的锥长L1取值为300mm～450mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥长L2取值为50mm～100mm。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中间辊第一锥度对应的I区的锥高H1的取值为1mm～3mm，中间辊第二锥度对应的Ⅱ区的锥高H2的取值为0.02mm～0.09mm。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作辊和所述中间辊中的至少一者满足：粗糙度≥1.0um。

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