CN1743127A - 薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法 - Google Patents

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Abstract

一种薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法，生产工艺步骤为：薄板坯连铸、均热炉均热、热连轧、常化退火、冷轧、脱碳退火、高温退火，在均热炉均热步骤中控制均热温度为1050～1150℃，时间为10～120分钟。本发明的显著特点是采用短流程方法生产取向硅钢，该方法节省了板坯冷却过程，解决了因板坯冷却造成的抑制剂的析出问题。由于不需要抑制剂的重新固溶过程，即可以用低温均热炉均热方法来代替高温加热，因而解决了板坯加热炉高温易损坏问题，减少了烧损，降低了能量消耗，提高了生产效率，提高了产品质量。

Description

薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法。
背景技术
目前，取向硅钢的生产普遍采用的工艺流程是板坯连铸、高温加热、连轧、常化退火、冷轧、脱碳退火、高温退火。
为了获得优良的高斯取向织构，通常需要加入Mn、S、Al和N等元素，以形成MnS和AlN为主要成分的抑制剂，而为使粗大的MnS、AlN抑制剂在加热中完全固溶，普通取向硅钢铸坯的加热温度需保证在1350～1370℃，而高磁感取向硅钢中由于Mn和S含量高，铸坯的加热温度更高，达1380～1400℃。
为了解决MnS和AlN抑制剂的固溶和弥散析出问题，在常规生产工艺流程中由于板坯冷却后需要对连铸板坯进行高温加热，高温加热导致加热炉损害严重，板坯烧损而且热能消耗较高。由于高温加热后取向硅钢在随后的轧制、冷却和退火等环节工艺方法变得异常错综复杂。不同的工艺方法生产的取向硅钢，由于其晶粒取向和大小的差异很大而导致其铁损和磁感强度水平级别相差很大。生产高品质取向硅钢难度很大，而且生产成本较高。
发明内容
针对取向硅钢带现有生产技术存在的问题，本发明提供一种薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法。
本发明采用薄板坯连铸连轧短流程工艺方法生产取向硅钢。具体生产工艺流程是薄板坯连铸、均热炉均热、热连轧、常化退火、冷轧、脱碳退火、高温退火。其中，薄板坯连铸、均热和热连轧工序是连续进行的。针对此工艺流程进行取向硅钢基体元素和抑制剂元素成份设计，以质量百分比计的取向硅钢的组成为：C0.025～0.1％，Si2.5～4.5％，Mn0.02～0.15％，S0.01～0.05％，Al0.015～0.08％，N0.003～0.015％，Cu0.02～0.15％，Sn0.06～0.2％，Se0.01～0.04％，余量为Fe。
取向硅钢的具体轧制工艺如下。
(1)薄板坯连铸。采用上述设计成分、冶炼好的钢水，利用薄板坯连铸机生产50mm～90mm连铸薄板坯，薄板坯拉速为2～3m/min，铸坯温度为850～1100℃。
(2)均热炉均热。将连铸薄板坯在均热炉中均热，均热温度为1050～1150℃，时间为10～120分钟。
(3)热连轧。对均热后的薄板坯进行热连轧，开轧温度为1050～1150℃，终轧温度为850～1100℃，轧制道次数5～8，轧后厚度为1.5～3.5mm。热轧带钢进入层流冷却区进行冷却，控制冷却速度为10～100℃/s。热轧带钢轧制后进入卷取机进行卷曲，卷取温度为500～600℃。
(4)常化退火。钢卷在冷轧前需要进行两段式常化处理，其一段温度控制为1100±20℃，时间为20～60s，二段温度控制为930±20℃，时间为60～120s，在90～99℃水中冷却。
(5)冷轧。将常化处理后的带钢进行冷轧，轧前厚度为1.5～3.5mm，轧后厚度为0.2～0.3mm，总变形量为90％～95％，冷轧第三和第四道次在带钢表面涂布Na2CO3水溶液，保持带钢温度为200～250℃。
(6)脱碳退火。将冷轧后带钢进行脱碳退火，退火前碱洗并烘干钢板表面，然后快速升温，采用两段式脱碳退火，控制一段温度为860±20℃，时间为120～240s，控制二段温度为890±20℃，时间为10～60s，采用的气氛为湿的75～80％氮气+20～25％氢气(体积比)，露点30～50℃，冷却段通干的75～80％氮气+20～25％氢气(体积比)。
(7)高温退火。最后进行带钢的高温退火，高温退火前在带钢表面涂MgO，然后采用高温罩式炉退火，采用的气氛是55～60％H2+40～45％N2(体积比)，首先升温至850±20℃，保温4～6h，然后在100％H2气氛中加热至1200±20℃，保温15～25h。
本发明的显著特点是采用短流程方法生产取向硅钢，该方法节省了板坯冷却过程，解决了因板坯冷却造成的抑制剂的析出问题。由于不需要抑制剂的重新固溶过程，即可以用低温均热炉均热方法来代替高温加热，因而解决了板坯加热炉高温易损坏问题，减少了烧损，降低了能量消耗，提高了生产效率，提高了取向硅钢带产品的质量。
具体实施方式
实施例1
针对此工艺流程进行取向硅钢基体元素和抑制剂元素成份设计，以质量百分比计的取向硅钢的组成为：C0.05％，Si3.0％，Mn0.1％，S0.03％，Al0.04％，N0.006％，Cu0.08％，Sn0.1％，Se0.025％，余量为Fe。
取向硅钢的具体轧制工艺如下。
(1)采用上述设计成分、冶炼好的钢水，利用薄板坯连铸机生产70mm连铸薄板坯，薄板坯拉速为2.5m/min，铸坯温度为900℃。
(2)将铸坯在均热炉中均热，均热温度为1100℃，时间为35分钟。
(3)均热后的薄板坯直接进行热连轧，开轧温度为1100℃，终轧温度为920℃，轧制道次数7，轧后厚度为2.5mm。热轧带钢进入层流冷却区进行冷却，控制冷却速度为50℃/s。热轧带钢轧制后进入卷取机进行卷曲，卷取温度为550℃。
(4)钢卷在冷轧前进行两段式常化处理，其一段温度控制为1100℃，时间为40s，二段温度控制为930℃，时间为90s，在95℃水中冷却。
(5)将常化处理后的带钢进行冷轧，轧前厚度为2.5mm，轧后厚度为0.25mm，总变形量90％，冷轧第三和第四道次在带钢表面涂布Na2CO3水溶液，保持带钢温度为200℃。
(6)将冷轧后带钢进行脱碳退火，退火前碱洗并烘干钢板表面，然后快速升温，采用两段式脱碳退火，控制一段温度为860℃，时间为180s，控制二段温度为890℃，时间为35s，采用的气氛为湿的78％氮气+22％氢气(体积比)，露点43℃，冷却段通干的78％氮气+22％氢气(体积比)。
(7)最后进行带钢的高温退火，高温退火前在带钢表面涂MgO，然后采用高温罩式炉退火，采用的气氛是58％H2+42％N2(体积比)，首先升温至850℃，保温5h，然后在100％H2气氛中加热至1200℃，保温20h。
实施例2
针对此工艺流程进行取向硅钢基体元素和抑制剂元素成份设计，以质量百分比计的取向硅钢的组成为：C0.025％，Si4.5％，Mn0.02％，S0.01％，Al0.08％，N0.015％，Cu0.02％，Sn0.06％，Se0.04％，余量为Fe。
取向硅钢的具体轧制工艺如下。
(1)采用上述设计成分、冶炼好的钢材，利用薄板坯连铸机生产85mm连铸薄板坯，薄板坯拉速为3m/min，铸坯温度为950℃。
(2)将铸坯在均热炉中均热，均热温度为1100℃，时间为50分钟。
(3)均热后的薄板坯直接进行热连轧，开轧温度为1100℃，终轧温度为900℃，轧制道次数7，轧后厚度为2.6mm。热轧带钢进入层流冷却区进行冷却，控制冷却速度为60℃/s。热轧带钢轧制后进入卷取机进行卷曲，卷取温度为580℃。
(4)钢卷在冷轧前进行两段式常化处理，其一段温度控制为1090℃，时间为20s，二段温度控制为940℃，时间为120s，在99℃水中冷却。
(5)将常化处理后的带钢进行冷轧，轧前厚度为2.6mm，轧后厚度为0.26mm，总变形量为90％，冷轧第三和第四道次在带钢表面表面涂布Na2CO3水溶液，保持带钢温度为210℃。
(6)将冷轧后带钢进行脱碳退火，退火前碱洗并烘干钢板表面，然后快速升温，采用两段式脱碳退火，控制一段温度为870℃，时间为120s，控制二段温度为890℃，时间为60s，采用的气氛为湿的75％氮气+25％氢气(体积比)，露点45℃，冷却段通干的75％氮气+25％氢气(体积比)。
(7)最后进行带钢的高温退火，高温退火前在带钢表面涂MgO，然后采用高温罩式炉退火，采用的气氛是55％H2+45％N2(体积比)，首先升温至860℃，保温6h，然后在100％H2气氛中加热至1190℃，保温15h。
实施例3
针对此工艺流程进行取向硅钢基体元素和抑制剂元素成份设计，以质量百分比计的取向硅钢的组成为：C0.1％，Si2.5％，Mn0.15％，S0.05％，Al0.015％，N0.003％，Cu0.15％，Sn0.2％，Se0.01％，余量为Fe。
取向硅钢的具体轧制工艺如下。
(1)采用上述设计成分、冶炼好的钢材，利用薄板坯连铸机生产90mm连铸薄板坯，薄板坯拉速为2m/min，铸坯温度为1050℃。
(2)将铸坯在均热炉中均热，均热温度为1150℃，时间为60分钟。
(3)均热后的薄板坯直接进行热连轧，开轧温度为1150℃，终轧温度为950℃，轧制道次数6，轧后厚度为3.5mm。热轧带钢进入层流冷却区进行冷却，控制冷却速度为70℃/s。热轧带钢轧制后进入卷取机进行卷曲，卷取温度为600℃。
(4)钢卷在冷轧前需要进行两段式常化处理，其一段温度控制为1110℃，时间为60s，二段温度控制为940℃，时间为60s，在90℃水中冷却。
(5)将常化处理后的带钢进行冷轧，轧前厚度为3.5mm，轧后厚度为0.3mm，总变形量为91.4％，冷轧第三和第四道次在带钢表面表面涂布Na2CO3水溶液，保持带钢温度为250℃。
(6)将冷轧后带钢进行脱碳退火，退火前碱洗并烘干钢板表面，然后快速升温，采用两段式脱碳退火，控制一段温度为880℃，时间为240s，控制二段温度为900℃，时间为10s，采用的气氛为湿的80％氮气+20％氢气(体积比)，露点50℃，冷却段通干的80％氮气+20％氢气(体积比)。
(7)最后进行带钢的高温退火，高温退火前在带钢表面涂MgO，然后采用高温罩式炉退火，采用的气氛是60％H2+40％N2(体积比)，首先升温至860℃，保温4h，然后在100％H2气氛中加热至1210℃，保温25h。

Claims (2)

1、一种薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法，其特征在于工艺步骤为：
(1)采用设计好成分、冶炼好的钢水，利用薄板坯连铸机生产50mm～90mm连铸薄板坯，薄板坯拉速为2～3m/min，铸坯温度为850～1100℃；
(2)将连铸薄板坯在均热炉中均热，均热温度为1050～1150℃，时间为10～120分钟；
(3)对均热后的薄板坯进行热连轧，开轧温度为1050～1150℃，终轧温度为850～1100℃，轧制道次数5～8，轧后厚度为1.5～3.5mm，热轧带钢进入层流冷却区进行冷却，控制冷却速度为10～100℃/s，热轧带钢轧制后进入卷取机进行卷曲，卷取温度为500～600℃；
(4)在冷轧前对钢卷进行两段式常化处理，其一段温度控制为1100±20℃，时间为20～60s，二段温度控制为930±20℃，时间为60～120s，在90～99℃水中冷却；
(5)将常化处理后的带钢进行冷轧，轧前厚度为1.5～3.5mm，轧后厚度为0.2～0.3mm，总变形量为90％～95％，冷轧第三和第四道次在带钢表面涂布Na2CO3水溶液，保持带钢温度为200～250℃；
(6)将冷轧后带钢进行脱碳退火，退火前碱洗并烘干钢板表面，然后快速升温，采用两段式脱碳退火，控制一段温度为860±20℃，时间为120～240s，控制二段温度为890±20℃，时间为10～60s，采用的气氛为湿的75～80％氮气+20～25％氢气，露点30～50℃，冷却段通干的75～80％氮气+20～25％氢气，其中气体比例为体积比；
(7)最后进行带钢的高温退火，高温退火前在带钢表面涂MgO，然后采用高温罩式炉退火，采用的气氛是55～60％H2+40～45％N2，首先升温至850±20℃，保温4～6h，然后在100％H2气氛中加热至1200±20℃，保温15～25h，其中气体比例为体积比。
2、按照权利要求1所述的薄板坯连铸连轧生产取向硅钢带的方法，其特征在于取向硅钢的设计成分以质量百分比计为：C 0.025～0.1％，Si 2.5～4.5％，Mn 0.02～0.15％，S 0.01～0.05％，Al 0.015～0.08％，N 0.003～0.015％，Cu 0.02～0.15％，Sn 0.06～0.2％，Se 0.01～0.04％，余量为Fe。
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