RU2758511C1 - Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties - Google Patents

Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties Download PDF

Info

Publication number
RU2758511C1
RU2758511C1 RU2020128845A RU2020128845A RU2758511C1 RU 2758511 C1 RU2758511 C1 RU 2758511C1 RU 2020128845 A RU2020128845 A RU 2020128845A RU 2020128845 A RU2020128845 A RU 2020128845A RU 2758511 C1 RU2758511 C1 RU 2758511C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
carbon
melt
content
slag
Prior art date
Application number
RU2020128845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Бахтин
Николай Петрович Удовенко
Юрий Юрьевич Бабушко
Евгений Николаевич Тюленев
Алексей Анатольевич Уваркин
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2020128845A priority Critical patent/RU2758511C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758511C1 publication Critical patent/RU2758511C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of ferrous metallurgy, namely to production of ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel used for manufacturing high-frequency engines for electric cars and electrotechnical apparatuses with high power efficiency. The method includes steel smelting, combined blowing of the steel melt in a converter, decarburisation of the steel melt in a vacuum, alloying of the steel melt by carbon-refined ferrosilicon, continuous casting of the steel melt into slabs, hot rolling of the slabs, normalisation annealing, etching, cold rolling, and final annealing with application of an electrical insulating coating. Duting the steel smelting, hot briquet iron is used as a solid metal charge with a consumption of up to 200 kg/t of steel. After the combined blowing in a converter, the steel melt is poured into concrete monolithic steel ladles with a slag belt made of periclase-carbon bricks with the content of carbon no more than 10% wt. Metallurgical lime and high-alumina materials with the content of Al2O3 of at least 70% wt. are used at a ratio of 1:1 for induction of slag in the steel ladle. After the decarburisation in a vacuum, the steel melt located in the steel ladle is alloyed with ferrosilicon with the content of carbon no more than 0.01% wt. in an amount ensuring the content of silicon in the melt within the range of 2.5 to 3.5% wt. The steel melt is cast into slabs through an intermediate ladle and a crystalliser, using an assimilating slag-forming mixture for the intermediate ladle with the content of carbon no more than 0.35% wt. and a slag-forming mixture for the crystallser with the content of carbon no more than 2.1% wt., resulting in steel slabs containing, % wt.: less than 0.005 carbon, 2.5 to 3.5 silicon, 0.05 to 1.00 manganese, 0.001 to 0.013 nitrogen, less than 0.015 sulphur, 0.1 to 1.5 aluminium, 0.01 to 0.10 antimony, less than 0.01 titanium, iron and inevitable impurities the rest. Cold rolling is executed to the final thickness with a degree of reduction of at least 70%.
EFFECT: production of sheet steel exhibiting a high complex of magnetic and mechanical properties is ensured.
2 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству особонизкоуглеродистой холоднокатаной электротехнической изотропной стали с высоким комплексом магнитных и механических свойств, используемой для изготовления высокочастотных двигателей для электромобилей и электротехнических устройств с высокой энергоэффективностью.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of extra-low-carbon cold-rolled electrical isotropic steel with a high complex of magnetic and mechanical properties, used for the manufacture of high-frequency motors for electric vehicles and electrical devices with high energy efficiency.

Характерной особенностью качества такой стали является сочетание низких удельных магнитных потерь, высокой магнитной индукции и высокого уровня прочностных свойств (предел текучести, временное сопротивление разрыву). Во многом эти характеристики достигаются оптимизацией структурного и текстурного состояний стали, которые в значительной степени определяются химическим составом и технологией обработки металла.A characteristic feature of the quality of such steel is a combination of low specific magnetic losses, high magnetic induction and a high level of strength properties (yield strength, tensile strength). In many ways, these characteristics are achieved by optimizing the structural and textural states of steel, which are largely determined by the chemical composition and metal processing technology.

Одним из способов снижения удельных магнитных потерь, увеличения магнитной индукции и управления уровнем прочностных свойств является снижение содержания примесных элементов (углерода, азота, серы, титана), легирование такими элементами как кремний и алюминий, а также управление процессами текстурообразования при холодной прокатке и термической обработке.One of the ways to reduce specific magnetic losses, increase magnetic induction and control the level of strength properties is to reduce the content of impurity elements (carbon, nitrogen, sulfur, titanium), alloying with elements such as silicon and aluminum, as well as control texturing processes during cold rolling and heat treatment. ...

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип к предложенному изобретению является способ производства электротехнической изотропной стали, приведенный в патенте РФ №2521921 «Способ производства особонизкоуглеродистой холоднокатаной изотропной электротехнической стали», в котором для улучшения характеристик готовой стали при легировании и внепечной обработке используют материалы с низким содержанием углерода. Применение таких материалов позволяет получить в готовой стали особонизкое содержание углерода и снизить уровень удельных магнитных потерь. Недостатком данного способа является относительно низкий уровень магнитных и неоптимальный уровень прочностных свойств готового металла. В этом способе не учитывается влияние прочих легирующих и примесных элементов, а также изменение текстуры при холодной прокатке и термической обработке.The closest in technical essence and taken as a prototype to the proposed invention is a method for the production of electrical isotropic steel, given in the patent of the Russian Federation No. 2521921 "Method for the production of especially low-carbon cold-rolled isotropic electrical steel" low carbon content. The use of such materials makes it possible to obtain an especially low carbon content in the finished steel and to reduce the level of specific magnetic losses. The disadvantage of this method is the relatively low level of magnetic and suboptimal level of strength properties of the finished metal. This method does not take into account the influence of other alloying and impurity elements, as well as the change in texture during cold rolling and heat treatment.

Технической задачей, на осуществление которой направлено техническое решение предлагаемого изобретения, является получение низкого содержания примесных элементов (углерода, азота, серы, титана), обеспечение требуемого химического состава по содержанию легирующих элементов и получение благоприятных текстурных ориентировок в готовой электротехнической изотропной стали. При этом достигается получение такого технического результата, как обеспечение низких удельных магнитных потерь, высокой магнитной индукции и высокого уровня прочностных свойств (предел текучести, временное сопротивление разрыву) в готовой стали.The technical problem, the implementation of which is aimed at the technical solution of the invention, is to obtain a low content of impurity elements (carbon, nitrogen, sulfur, titanium), to ensure the required chemical composition in terms of the content of alloying elements and to obtain favorable textural orientations in the finished electrical isotropic steel. This achieves a technical result such as ensuring low specific magnetic losses, high magnetic induction and a high level of strength properties (yield strength, tensile strength) in the finished steel.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе производства особонизкоуглеродистой холоднокатаной электротехнической изотропной стали с высоким комплексом магнитных и механических свойств, включающем выплавку стали, содержащую, масс. % менее 0,005 углерода, от 2,5 до 3,5 кремния, от 0,05 до 1,00 марганца, менее 0,013 азота, менее 0,015 серы, от 0,1 до 1,5 алюминия, 0,01-0,10 сурьмы, менее 0,01 титана, железо и неизбежные примеси - остальное, с комбинированной продувкой металла в конвертере, обезуглероживанием металла в вакууме, легированием стали рафинированным от углерода ферросилицием, непрерывную разливку стали в слябы, горячую прокатку, нормализационный отжиг, травление, холодную прокатку на окончательную толщину и окончательный отжиг с нанесением электроизоляционного покрытия. При производстве слябов в качестве твердой металлошихты используют горячебрикетированное железо с расходом до 200 кг/т стали, для наведения шлака в сталеразливочном ковше используют известь металлургическую и высокоглиноземистый материалы (с содержанием Al2O3 не менее 70%) в соотношении 1:1, в процессе легирования во время вакуумирования присаживают ферросилиций с содержанием углерода не более 0,01% в количестве, обеспечивающем содержание кремния в расплаве в пределах от 2,5 до 3,5%, используют бетонные монолитные сталеразливочные ковши (шлаковый пояс - из периклазоуглеродистого кирпича с содержанием углерода не более 10%), разливку ведут с использованием ассимилирующей шлакообразующей смеси для промежуточного ковша с содержанием углерода не более 0,35% и шлакообразующей смеси для кристаллизатора с содержанием углерода не более 2,1%.To solve the problem in the proposed method for the production of extra-low-carbon cold-rolled electrical isotropic steel with a high complex of magnetic and mechanical properties, including steel smelting containing, mass. % less than 0.005 carbon, from 2.5 to 3.5 silicon, from 0.05 to 1.00 manganese, less than 0.013 nitrogen, less than 0.015 sulfur, from 0.1 to 1.5 aluminum, 0.01-0.10 antimony, less than 0.01 titanium, iron and inevitable impurities - the rest, with combined blowing of metal in a converter, decarburization of metal in vacuum, alloying of steel with ferrosilicon refined from carbon, continuous casting of steel into slabs, hot rolling, normalizing annealing, pickling, cold rolling to the final thickness and final annealing with the application of an electrically insulating coating. In the production of slabs, hot briquetted iron is used as a solid metal charge with a consumption of up to 200 kg / t of steel, metallurgical lime and high-alumina materials (with an Al 2 O 3 content of at least 70%) are used to induce slag in a steel-pouring ladle in a 1: 1 ratio. during the alloying process during the evacuation, ferrosilicon is added with a carbon content of not more than 0.01% in an amount that provides a silicon content in the melt in the range from 2.5 to 3.5%, concrete monolithic steel-pouring ladles are used (slag belt is made of periclase-carbon bricks containing carbon not more than 10%), casting is carried out using an assimilating slag-forming mixture for a tundish with a carbon content of not more than 0.35% and a slag-forming mixture for a crystallizer with a carbon content of not more than 2.1%.

При этом режимы холодной прокатки имеют следующие вариации:In this case, the cold rolling modes have the following variations:

- холодная прокатка на окончательную толщину производят в 2 этапа с промежуточным отжигом по следующей схеме - прокатка на промежуточную толщину, промежуточный отжиг, прокатка на конечную толщину;- cold rolling to the final thickness is carried out in 2 stages with intermediate annealing according to the following scheme - rolling to an intermediate thickness, intermediate annealing, rolling to a final thickness;

- суммарная степень деформации при холодной прокатке на окончательную толщину составляет не менее 70%.- the total degree of deformation during cold rolling to the final thickness is not less than 70%.

- степень деформации при холодной прокатке на промежуточную толщину составляет не менее 30%.- the degree of deformation during cold rolling to an intermediate thickness is at least 30%.

Такие элементы как хром, никель и медь в электротехнической изотропной стали оказывают отрицательное влияние на уровень магнитных свойств за счет дополнительного рассеяния магнитного поля на данных примесных атомах. Использование при выплавке стали в качестве твердой металлошихты горячебрикетированного железа с расходом до 200 кг/т стали позволяет обеспечить низкое содержание примесных элементов.Elements such as chromium, nickel and copper in isotropic electrical steel have a negative effect on the level of magnetic properties due to additional scattering of the magnetic field on these impurity atoms. The use of hot briquetted iron as a solid charge in steel smelting with a consumption of up to 200 kg / t of steel allows for a low content of impurity elements.

Кроме вышеназванных элементов негативное влияние на удельные магнитные потери оказывает и такой элемент как сера. Для минимизации содержания серы в стали используют металлургическую известь и высокоглиноземистый материалы (с содержанием Al2O3 не менее 70 мас. %) в соотношении 1:1 для наведения шлака в сталеразливочном ковше. Использование этих материалов в таком соотношении позволяет наиболее полно удалить серу из металла при внепечной обработке.In addition to the above elements, an element such as sulfur also has a negative effect on the specific magnetic losses. To minimize the sulfur content in the steel, metallurgical lime and high-alumina materials (with an Al 2 O 3 content of at least 70 wt.%) Are used in a 1: 1 ratio to introduce slag in a steel-pouring ladle. The use of these materials in such a ratio allows the most complete removal of sulfur from the metal during out-of-furnace treatment.

На уровень магнитных и механических свойств, а также получение их определенного соотношения свойств значимое влияние оказывают получение низкого содержания углерода и содержания кремния в узких допусках. Данные эффекты достигают за счет того, что в процессе легирования во время вакуумирования присаживают ферросилиций с содержанием углерода не более 0,01% в количестве, обеспечивающем содержание кремния в расплаве в пределах от 2,5 до 3,5% (с точностью регулирования его в пределах ±0,05%).The level of magnetic and mechanical properties, as well as obtaining a certain ratio of properties, is significantly influenced by obtaining a low carbon content and a silicon content within narrow tolerances. These effects are achieved due to the fact that in the process of alloying during evacuation, ferrosilicon with a carbon content of not more than 0.01% is added in an amount that ensures the silicon content in the melt in the range from 2.5 to 3.5% (with an accuracy of its regulation in within ± 0.05%).

Для в предлагаемом изобретении используют бетонные монолитные сталеразливочные ковши (шлаковый пояс - из периклазоуглеродистого кирпича с содержанием углерода не более 10%). Данный прием позволяет минимизировать поступление углерода в сталь при внепечной обработке.For the present invention, concrete monolithic steel-pouring ladles are used (slag belt - made of periclase-carbon bricks with a carbon content of not more than 10%). This technique allows you to minimize the flow of carbon into steel during out-of-furnace processing.

Также получения низкого содержания углерода в стали предусмотрена разливка с использованием ассимилирующей шлакообразующей смеси для промежуточного ковша с содержанием углерода не более 0,35% и шлакообразующей смеси для кристаллизатора с содержанием углерода не более 2,1% (минимизация поступления углерода при разливке из шлакообразующих материалов).Also, for obtaining a low carbon content in steel, casting is provided using an assimilating slag-forming mixture for a tundish with a carbon content of not more than 0.35% and a slag-forming mixture for a crystallizer with a carbon content of not more than 2.1% (minimization of carbon input when casting from slag-forming materials) ...

На основании проведенных лабораторных и промышленных опытов установлены граничные условия режимов холодной прокатки стали (количество проходов, степень деформации).On the basis of laboratory and industrial experiments, the boundary conditions for cold rolling of steel (the number of passes, the degree of deformation) were established.

Для одновременного получения высокого комплекса магнитных свойств (низкие удельные магнитные потери и высокая магнитная индукция) и высокого уровня прочностных характеристик необходимо формирование в готовой стали оптимального размера микрозерна феррита и увеличение полюсной плотности кубической ориентировки текстуры (200) и близкой к ней ориентировки (310).To simultaneously obtain a high set of magnetic properties (low specific magnetic losses and high magnetic induction) and a high level of strength characteristics, it is necessary to form an optimal ferrite micrograin size in the finished steel and to increase the pole density of the cubic texture orientation (200) and an orientation close to it (310).

Результаты проведенных исследований позволяют утверждать, что для получения оптимального размера микрозерна и повышения полюсной плотности ориентировок (200) и (310) в текстуре холоднокатаных отожженных полос необходимо холодную прокатку проводить в два этапа с промежуточным отжигом (прокатка на промежуточную толщину, промежуточный отжиг, прокатка на конечную толщину). При проведении одностадийной холодной прокатки получают более низкий уровень магнитных свойств. Проведение холодной прокатки в три этапа приводит к значительному снижению производительности задействованного оборудования и увеличению расходов на производство без значимого улучшения качества и является технически и экономически нецелесообразным.The results of the studies performed allow us to assert that in order to obtain the optimal micrograin size and increase the pole density of orientations (200) and (310) in the texture of cold-rolled annealed strips, it is necessary to carry out cold rolling in two stages with intermediate annealing (rolling to an intermediate thickness, intermediate annealing, rolling to final thickness). When performing single-stage cold rolling, a lower level of magnetic properties is obtained. Cold rolling in three stages leads to a significant decrease in the productivity of the equipment involved and an increase in production costs without a significant improvement in quality and is technically and economically impractical.

На основе результатов проведенных работ было установлено, что увеличение суммарной степени деформации при холодной прокатке на окончательную толщину приводит к увеличению полюсной плотности ориентировок текстуры (200) и (310), что, в свою очередь, обеспечивает улучшение магнитных свойств. Увеличение степени деформации также приводит к уменьшению размера зерна феррита и, соответственно, к повышению предела текучести и временного сопротивления разрыву. Нижний предел суммарной степени деформации при холодной прокатке на окончательную толщину составляет не менее 70% и обусловлен тем, что при данной величине отмечается получение стабильного оптимального сочетания магнитных и механических характеристик готовой стали, полностью отвечающего требованиям стандартов. При деформации менее 70% отмечается получение нестабильного уровня как магнитных, так и механических свойств - возможно получение отклонений от требований стандартов как по магнитным, так и по механическим свойствам.Based on the results of the work carried out, it was found that an increase in the total degree of deformation during cold rolling to the final thickness leads to an increase in the pole density of texture orientations (200) and (310), which, in turn, provides an improvement in the magnetic properties. An increase in the degree of deformation also leads to a decrease in the grain size of the ferrite and, accordingly, to an increase in the yield strength and ultimate tensile strength. The lower limit of the total degree of deformation during cold rolling to the final thickness is at least 70% and is due to the fact that at this value, a stable optimal combination of magnetic and mechanical characteristics of the finished steel is obtained, which fully meets the requirements of standards. With a deformation of less than 70%, an unstable level of both magnetic and mechanical properties is obtained - it is possible to obtain deviations from the requirements of the standards in terms of both magnetic and mechanical properties.

На основании проведенных опытов было установлено, что кроме суммарной степени деформации на свойства готовой стали оказывают влияние и степень деформации при холодной прокатке на промежуточную толщину. Данный параметр влияет также на технологичность обработки стали при термической обработке и последнем этапе холодной прокатки. Низкая степень деформации при холодной прокатке на промежуточную толщину приводит к ухудшению текстуры (низкая полюсная плотность ориентировок (200) и (310)) и, как следствие, ухудшению уровня магнитных свойств. Кроме того, низкая степень деформации приводит к повышенной хрупкости холоднокатаного металла, из-за чего при задаче металла на термическую обработку происходят обрывы полосы, а также травмирование кромки (увеличение риска обрыва на втором этапе холодной прокатки). Нижний предел степени деформации при холодной прокатке на промежуточную толщину составляет не менее 30% и необходим для предотвращения снижения полюсной плотности благоприятных компонент текстуры и обеспечения удовлетворительной пластичности металла при термической обработке и последующей холодной прокатке.On the basis of the experiments carried out, it was found that, in addition to the total degree of deformation, the properties of the finished steel are also influenced by the degree of deformation during cold rolling on the intermediate thickness. This parameter also affects the manufacturability of steel processing during heat treatment and the last stage of cold rolling. A low degree of deformation during cold rolling to an intermediate thickness leads to a deterioration in texture (low pole density of orientations (200) and (310)) and, as a consequence, a deterioration in the level of magnetic properties. In addition, a low degree of deformation leads to increased brittleness of cold-rolled metal, due to which, when the metal is being heat treated, strip breaks occur, as well as edge trauma (an increase in the risk of breakage at the second stage of cold rolling). The lower limit of the degree of deformation during cold rolling to an intermediate thickness is at least 30% and is necessary to prevent a decrease in the pole density of favorable texture components and to ensure satisfactory plasticity of the metal during heat treatment and subsequent cold rolling.

Анализ патентной литературы показывает отсутствие отличительных признаков заявленного способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень».Analysis of the patent literature shows the absence of distinctive features of the claimed method with features of known technical solutions. Based on this, a conclusion is made about the compliance of the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Применение предлагаемого изобретения позволяет улучшить магнитные свойства холоднокатаной электротехнической изотропной стали, в том числе снизить удельные магнитные потери P1,5/50 и P1,0/400 на 0,1-0,3 Вт/кг и 0,4-0,6 Вт/кг соответственно, повысить магнитную индукцию В5000 на 0,01-0,02 Тл, повысить предел текучести и временное сопротивление разрыву на 30-50 МПа.The use of the invention makes it possible to improve the magnetic properties of cold-rolled electrical isotropic steel, including reducing the specific magnetic losses P 1.5 / 50 and P 1.0 / 400 by 0.1-0.3 W / kg and 0.4-0, 6 W / kg, respectively, increase the magnetic induction B5000 by 0.01-0.02 T, increase the yield strength and ultimate tensile strength by 30-50 MPa.

Ниже приведены варианты осуществления изобретения, не исключающие другие варианты в пределах формулы изобретения.Below are embodiments of the invention without excluding other options within the claims.

Пример.Example.

В ПАО «НЛМК» проводилось опытное производство холоднокатаной электротехнической изотропной стали по предлагаемому способу. В конвертерном цехе №1 в конвертере емкостью 160 т вели комбинированную продувку металла, при которой в расплав жидкого металла через верхнюю фурму подавался кислород, а через донные продувочные устройства не позже чем за 3 минуты до окончания продувки, в расплав в течение 50 с подавали инертный газ (аргон) с расходом 0,15 Нм3/мин. Затем полученный расплав сливали в 'заранее подготовленный сталеразливочный ковш, выпускное отверстие которого было заранее заполнено малоуглеродистой засыпкой. Футеровка сталеразливочного ковша была выполнена из огнеупорного материала с содержанием углерода 1,3-1,8%. Обезуглероживание жидкого металла вели в вакууме с использованием циркуляционного вакууматора в течение заданного времени, после чего в расплав, находящийся в сталеразливочном ковше, присаживали ферросилиций с содержанием углерода не более 0,01-0,02% в количестве 20 кг/т, обеспечивающем заданное содержание кремния в расплаве, причем ферросилиций присаживали порциями, равномерно до окончания процесса вакуумной обработки. Затем на МНЛЗ вели непрерывную разливку жидкого металла через промежуточный ковш емкостью 50 т и кристаллизатор в слябы, размером 250×(900-1300) мм. В промежуточный ковш присаживали ассимилирующую шлакообразующую смесь с содержанием углерода 0,13-0,18%, а в кристаллизаторе использовали шлакообразующую смесь, содержащую 1,5% углерода. Затем в цехе горячей прокатки была проведена горячая прокатка полученных слябов. Слябы нагревались до температуры 1210-1220°C, время нагрева 3,5-4,0 час. Прокатка производилась на толщину 2,0 мм, температура конца черновой прокатки 940-960°C, температура конца чистовой прокатки 770-790°C. Прокатанные полосы сматывались в рулон с температурой смотки 620-640°C. После этого в цехе динамных сталей была проведена дальнейшая обработка полученных рулонов. Нормализационный отжиг производили в агрегате нормализации при температуре 800°C. Травление нормализованных рулонов было проведено на НТА в соляной кислоте. Холодную прокатку проводили на реверсивном стане на толщины 0,50; 0,35; 0,30; 0,27 мм в один или два этапа (с промежуточной термической обработкой при температуре 900°C). После холодной прокатки был проведен окончательный (рекристаллизационный) отжиг в азото-водородной защитной атмосфере с содержанием водорода 30-40% при температуре 1000°C.PJSC "NLMK" carried out a pilot production of cold-rolled electrical isotropic steel according to the proposed method. In converter shop No. 1, combined blowing of metal was carried out in a converter with a capacity of 160 tons, in which oxygen was supplied to the molten metal through the upper tuyere, and through the bottom blowing devices no later than 3 minutes before the end of the blowing, an inert gas (argon) with a flow rate of 0.15 Nm 3 / min. Then the resulting melt was poured into a previously prepared steel-pouring ladle, the outlet of which was pre-filled with a low-carbon backfill. The lining of the steel-pouring ladle was made of refractory material with a carbon content of 1.3-1.8%. Decarburization of liquid metal was carried out in vacuum using a circulating vacuum apparatus for a specified time, after which ferrosilicon with a carbon content of not more than 0.01-0.02% in an amount of 20 kg / t, providing a specified content silicon in the melt, and ferrosilicon was added in portions, evenly until the end of the vacuum treatment process. Then, the continuous casting of liquid metal was carried out at the continuous casting machine through an intermediate ladle with a capacity of 50 tons and a crystallizer into slabs with a size of 250 × (900-1300) mm. An assimilating slag-forming mixture with a carbon content of 0.13-0.18% was planted in the tundish, and a slag-forming mixture containing 1.5% carbon was used in the crystallizer. Then, in the hot rolling shop, the obtained slabs were hot rolled. The slabs were heated to a temperature of 1210-1220 ° C, the heating time was 3.5-4.0 hours. Rolling was carried out to a thickness of 2.0 mm, the temperature of the end of the rough rolling was 940-960 ° C, the temperature of the end of the finish rolling was 770-790 ° C. The rolled strips were coiled at a coiling temperature of 620-640 ° C. After that, further processing of the obtained coils was carried out in the dynamo steel workshop. Normalization annealing was performed in a normalization unit at a temperature of 800 ° C. The pickling of normalized rolls was carried out on NTA in hydrochloric acid. Cold rolling was carried out on a reversing mill at a thickness of 0.50; 0.35; 0.30; 0.27 mm in one or two steps (with intermediate heat treatment at 900 ° C). After cold rolling, the final (recrystallization) annealing was carried out in a nitrogen-hydrogen protective atmosphere with a hydrogen content of 30-40% at a temperature of 1000 ° C.

Свойства электротехнической изотропной стали, полученные в результате опытного использования предлагаемого технического решения, представлены в таблице.The properties of electrical isotropic steel, obtained as a result of the experimental use of the proposed technical solution, are presented in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Из анализа представленных данных (таблица) можно сделать вывод, что комплекс магнитных и механических свойств (удельные магнитные потери P1,5/50 и P1,0/400, магнитная индукция В5000, предел текучести σт, временное сопротивление разрыву σв) полученной стали с использованием предлагаемого способа выше, чем стали, полученной по ранее известному способу.From the analysis of the presented data (table), it can be concluded that the complex of magnetic and mechanical properties (specific magnetic losses P 1.5 / 50 and P 1.0 / 400 , magnetic induction B 5000 , yield stress σ t , ultimate tensile strength σ in ) the obtained steel using the proposed method is higher than the steel obtained by the previously known method.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет обеспечить соответствие характеристик получаемой продукции как стандартным требованиям, так и дополнительным требованиям потребителей по магнитным и механическим свойствам.Thus, the use of the proposed method makes it possible to ensure that the characteristics of the resulting product comply with both standard requirements and additional consumer requirements for magnetic and mechanical properties.

Следовательно, задача, на решение которой направлено технической решение, выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.Consequently, the task to be solved by the technical solution is performed, while the above technical result is obtained.

Claims (2)

1. Способ производства особонизкоуглеродистой холоднокатаной электротехнической изотропной стали, включающий выплавку стали, комбинированную продувку расплава стали в конвертере, обезуглероживание расплава стали в вакууме, легирование расплава стали рафинированным от углерода ферросилицием, непрерывную разливку расплава стали в слябы, горячую прокатку слябов, нормализационный отжиг, травление, холодную прокатку и окончательный отжиг с нанесением электроизоляционного покрытия, отличающийся тем, что при выплавке стали в качестве твердой металлошихты используют горячебрикетированное железо с расходом до 200 кг/т стали, после комбинированной продувки в конвертере расплав стали сливают в бетонные монолитные сталеразливочные ковши с шлаковым поясом из периклазоуглеродистого кирпича с содержанием углерода не более 10 мас.%, для наведения шлака в сталеразливочном ковше используют известь металлургическую и высокоглиноземистые материалы с содержанием Al2O3 не менее 70 мас.% в соотношении 1:1, после обезуглероживания в вакууме находящийся в сталеразливочном ковше расплав стали легируют ферросилицием с содержанием углерода не более 0,01 мас.% в количестве, обеспечивающем содержание кремния в расплаве в пределах от 2,5 до 3,5 мас.%, разливку расплава стали в слябы ведут через промежуточный ковш и кристаллизатор с использованием ассимилирующей шлакообразующей смеси для промежуточного ковша с содержанием углерода не более 0,35 мас.% и шлакообразующей смеси для кристаллизатора с содержанием углерода не более 2,1 мас.% с получением стальных слябов, содержащих, мас.%: менее 0,005 углерода, от 2,5 до 3,5 кремния, от 0,05 до 1,00 марганца, от 0,001 до 0,013 азота, менее 0,015 серы, от 0,1 до 1,5 алюминия, от 0,01 до 0,10 сурьмы, менее 0,01 титана, железо и неизбежные примеси - остальное, а холодную прокатку проводят на конечную толщину со степенью обжатия не менее 70%.1. Method for the production of extra-low-carbon cold-rolled electrical isotropic steel, including steel smelting, combined blowing of steel melt in a converter, decarburization of steel melt in vacuum, alloying of steel melt with ferrosilicon refined from carbon, continuous casting of steel melt into slabs, hot rolling of slabs, normalizing , cold rolling and final annealing with the application of an electrical insulating coating, characterized in that when steel is smelted, hot briquetted iron is used as a solid metal charge with a consumption of up to 200 kg / t of steel, after combined blowing in a converter, the steel melt is poured into concrete monolithic steel-pouring ladles with a slag belt from periclase-carbon bricks with a carbon content of not more than 10 wt.%, metallurgical lime and high-alumina materials with an Al 2 O 3 content of at least 70 wt.% in a ratio of 1: 1 are used to introduce slag in a steel-pouring ladle , after decarburization in vacuum, the steel melt in the steel-pouring ladle is alloyed with ferrosilicon with a carbon content of not more than 0.01 wt.% in an amount that ensures the silicon content in the melt in the range from 2.5 to 3.5 wt.%, pouring the steel melt into slabs are led through a tundish and a crystallizer using an assimilating slag-forming mixture for a tundish with a carbon content of not more than 0.35 wt% and a slag-forming mixture for a crystallizer with a carbon content of not more than 2.1 wt% to obtain steel slabs containing, by weight .%: less than 0.005 carbon, from 2.5 to 3.5 silicon, from 0.05 to 1.00 manganese, from 0.001 to 0.013 nitrogen, less than 0.015 sulfur, from 0.1 to 1.5 aluminum, from 0, 01 to 0.10 antimony, less than 0.01 titanium, iron and inevitable impurities - the rest, and cold rolling is carried out to the final thickness with a reduction rate of at least 70%. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что холодную прокатку проводят за два этапа - прокатку на промежуточную толщину, промежуточный отжиг и прокатку на окончательную толщину, при этом степень деформации при холодной прокатке на промежуточную толщину составляет не менее 30%.2. A method according to claim 1, characterized in that cold rolling is carried out in two stages - rolling to an intermediate thickness, intermediate annealing and rolling to a final thickness, and the degree of deformation during cold rolling to an intermediate thickness is at least 30%.
RU2020128845A 2020-08-31 2020-08-31 Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties RU2758511C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128845A RU2758511C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128845A RU2758511C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758511C1 true RU2758511C1 (en) 2021-10-29

Family

ID=78466576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128845A RU2758511C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758511C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115094307A (en) * 2022-05-30 2022-09-23 江苏联峰能源装备有限公司 Hot work die steel continuous casting round billet for electroslag remelting and production process thereof
CN115418440A (en) * 2022-07-29 2022-12-02 新疆八一钢铁股份有限公司 Preparation method of high-strength cold-rolled sheet

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156307C1 (en) * 1999-02-01 2000-09-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Process of out-of-furnace treatment of electrical sheet steel
CN102260822B (en) * 2011-07-27 2013-06-05 攀钢集团有限公司 Smelting method of high-phosphorus low-sulfur non-oriented electrical steel
CN103397249A (en) * 2013-07-30 2013-11-20 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Low-oxygen and low-carbon electrical steel and production method thereof
RU2521921C1 (en) * 2012-12-14 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Production method of ultra low carbon cold-rolled isotropic electrical steel
EP3272898A1 (en) * 2015-03-20 2018-01-24 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. High magnetic induction and low iron loss non-oriented electrical steel sheet with good surface state and manufacturing method therefor
US10385414B2 (en) * 2012-03-26 2019-08-20 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Non-oriented silicon steel and its manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156307C1 (en) * 1999-02-01 2000-09-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Process of out-of-furnace treatment of electrical sheet steel
CN102260822B (en) * 2011-07-27 2013-06-05 攀钢集团有限公司 Smelting method of high-phosphorus low-sulfur non-oriented electrical steel
US10385414B2 (en) * 2012-03-26 2019-08-20 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Non-oriented silicon steel and its manufacturing method
RU2521921C1 (en) * 2012-12-14 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Production method of ultra low carbon cold-rolled isotropic electrical steel
CN103397249A (en) * 2013-07-30 2013-11-20 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Low-oxygen and low-carbon electrical steel and production method thereof
EP3272898A1 (en) * 2015-03-20 2018-01-24 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. High magnetic induction and low iron loss non-oriented electrical steel sheet with good surface state and manufacturing method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115094307A (en) * 2022-05-30 2022-09-23 江苏联峰能源装备有限公司 Hot work die steel continuous casting round billet for electroslag remelting and production process thereof
CN115418440A (en) * 2022-07-29 2022-12-02 新疆八一钢铁股份有限公司 Preparation method of high-strength cold-rolled sheet
CN115418440B (en) * 2022-07-29 2023-07-28 新疆八一钢铁股份有限公司 Preparation method of high-strength cold-rolled sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7416543B2 (en) Manufacturing method of wire rod for ultra-high strength steel cord
CN101139681B (en) High grade cold rolling non-oriented silicon steel and method for manufacturing same
EP4206353A1 (en) High-grade non-oriented silicon steel and production method therefor
CN106048390B (en) A kind of production method of thin slab continuous casting and rolling production non-oriented electrical steel 50W800
CN102471818B (en) Method for producing grain-oriented electromagnetic steel plate
CN112143974B (en) Production method of non-oriented silicon steel and non-oriented silicon steel
JP7159311B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetic properties and its manufacturing method
CN1948517A (en) Manufacturing method of cold rolling electric steel special for compressor
CN110735088A (en) Non-oriented silicon steel produced by thin slabs and manufacturing method thereof
CN109136444A (en) Quickly, the new energy car battery shell steel and production method of punch process is thinned
CA3146888C (en) 600mpa grade non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof
RU2758511C1 (en) Method for producing ultra low carbon cold-rolled electrotechnical isotropic steel with high complex of magnetic and mechanical properties
CN108504926A (en) New-energy automobile non-oriented electrical steel and its production method
CN110819906A (en) Method for improving deep drawing performance of cold-rolled strip steel with deteriorated residual elements of Cu, As and Sn
CN112143964A (en) Non-oriented electrical steel plate with extremely low iron loss and continuous annealing process thereof
CN109182907B (en) Method for producing semi-process non-oriented electrical steel by endless rolling
CN114015931B (en) Non-oriented electrical steel with excellent iron loss and magnetic property and production method thereof
CN111088457A (en) Non-oriented electrical steel and preparation method thereof
CN114182062B (en) Method for accurately controlling Als content of high-magnetic-induction oriented silicon steel plate blank
CN113462857B (en) Electrical steel and preparation method thereof
WO2021238895A1 (en) Low-cost non-oriented electrical steel plate with extremely low aluminum content, and preparation method therefor
RU2775241C1 (en) Method for the production of electrical isotropic steel
RU2806222C1 (en) Economical sheet of non-textured electrical steel with very low aluminum content and method of its manufacture
RU2521921C1 (en) Production method of ultra low carbon cold-rolled isotropic electrical steel
RU2262540C1 (en) Method of production of isotropic electrical steel with phosphorus