冷軋取向硅鋼生產工藝的制作方法

專利名稱：冷軋取向硅鋼生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及冶金技術領域，特別一種冷軋取向硅鋼的生產工藝。
背景技術：
冷軋取向硅鋼是用以制造各種發電機、變壓器、和電工儀表，是電力、電工、電訊工業 中必不可少的節能降耗磁性材料。因受生產工藝的高、精、尖的制約，全世界僅有十幾家鋼 廠能生產該產品，因此冷軋取向硅鋼市場供應緊缺，目前國內自給率僅50%。
冷軋取向硅鋼其生產工序復雜，生產成本高，技術含量高，生產難度大，但附加值也高， 其市場價格可達到普通鋼材的數倍。隨著我國國民經濟的迅速發展，電力'工業呈快速增長趨 勢，電網建設投資步伐逐步加快，輸變電設備行業的高速增長發展，就為冷軋取向硅鋼帶來 更多的發展空間。
目前，國內傳統生產冷軋取向硅鋼由于是選用MnS、 ALN作為抑制劑，決定了板坯的加 熱爐溫度要1330-1350'C，使許多板材熱軋廠的加熱爐達不到生產條件，或因嚴重影響加熱爐 的使用壽命而不能生產硅鋼熱軋巻；同時，其生產工序多且復雜，生產周期長，這些因素都 極大地制約了我國冷軋取向硅鋼在量上的突破。
目前，日本的冷軋硅鋼無論在產品質量，還是新技術、新產品開發等方面，都處于世界 領先地位，尤其是新日鐵公司和川崎制鐵公司是生產硅鋼的兩大基地，近年來，兩公司先后 開發生產出具有高磁感取向硅鋼產品(新日鐵公司的Hi-B鋼和川崎制鐵公司的RGH系列產品) 及磁疇細化型取向硅鋼產品，推動了世界取向硅鋼的發展。
川崎制鐵公司提出第二次冷軋分成前段和后段，第二次冷軋的總壓下率為R (%),前段 軋制以連續方式在100。C以下進行，使得(222)強度變高，錯位量少，軋制溫度低，可防止 微細析出的碳化物變粗大，連續方式促使均勻變形，提高磁感，軋制的板厚為0.3R 0.8R。 后段軋制在可逆方式下至少軋制1道次且在175 30(TC進行，必要時前后段之間實施熱處理。
4后段軋制中變形量大，不斷生成變形帶，使二次再結晶晶核增加，細化二次結晶粒，降低鐵 損°
在我國，現有冷軋取向硅鋼生產技術其生產工序復雜，生產成本高，技術含量門檻高而 限制了各廠家的投產及擴產。主要存在的問題是(1)選用抑制劑較為單一，抑制劑的溶解
溫度點高，使得熱軋巻生產時，板坯的加熱溫度要1330'C — 一135(TC，致使許多冶煉廠的加 熱爐都不能勝任。(2)硅鋼的傳統冶煉模'式是采用高爐加轉爐吹煉，對控制取向硅鋼成份命 中率能力一般。(3)生產工序復雜。

發明內容
本發明旨在解決傳統冷軋取向硅鋼生產技術及工序復雜、成本高、熱軋板坯所需加熱溫 度高、控制取向硅鋼成份命中率低、脫碳退火需兩次操作等技術問題，'以提供一種簡化生產 技術及工序、降低生產成本、熱軋板坯所需加熱溫度低、控制取向硅鋼成份命中率高、脫碳 退火僅需一次操作的冷軋取向硅鋼生產工藝。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
本發明的冷軋取向硅鋼生產工藝，包括如下步驟-
a) 將生鐵、IF鋼和返回料加入電爐冶煉，控制爐料中元素含量C小于或等于0.1%、 P 小于或等于0.0P/。冶煉產出的鋼水注入鋼包，控制前述鋼水溫度1620 168(TC;
b) 將鋼包置于爐外加熱爐中，加入占爐料總重0. 1 0. 2%的AL塊、1. 5 2. 25%的石灰、 0.25~0.37%的矽石、0. 25~0. 37%的螢石進行熔煉，待全部熔融后，加入占爐料總 重0. 20~0.30°/。的碳粉；當鋼水中S的含量為0.003 0.007%時，調控Cu含量為 0.58 0.64%、 C含量為0.30~0.50°/。；冶煉產出的鋼水注入中間包，控制前述鋼水 溫度1655 1695。C;
c) 將中間包置于爐外真空爐中，若鋼液溫度低于1520'C，則向包中加入占爐料總重 0. 1 0.2呢的AL錠；控制真空度小于或等于500Pa,入罐時間5 15分鐘；用生鐵微 調鋼水中C含量于0.03 0.04%之間，調整Si含量于2.8 3.2。/。； Mn、 Cu、 S重量比 為19 22: 58~62: 0.5 1.5;
d) 吊包出鋼，吊包溫度1530 1580°C，之后進行模鑄，模鑄完成后，將鋼錠送至加熱 爐中，鋼錠入爐溫度400 750'C;鋼錠加熱溫度1100 125(TC，鋼錠在爐時間6 10h;之后，將鋼坯取入加熱爐中，加熱溫度為1260 1290°C,加熱時間3 5h,之 后對鋼坯進行初軋，初軋溫度為1100 1200°C，壓下率大于或等于80%;初軋完成 后進行精軋，精軋溫度為900 1080°C，壓下率大于或等于90% ，層流冷卻，當溫 度為500 65(TC時對精軋后的鋼帶進行巻取；
e) 對前述鋼帶進行拋丸酸洗以去除鋼帶表面的氧化鐵皮；
f) 將酸洗完成后的鋼巻在軋機中進行一次軋制；
g) 將一次冷軋后的鋼帶開巻用3 5%的NaOH溶液進行堿洗，再經水洗，之后通過熱 風干燥后進入脫碳退火爐進行脫碳處理，爐內氣氛為N.， 、 H2 、 H20,爐內溫度為790 85(TC，鋼帶以4 6m/min的速度通過脫碳退火爐；
h) 脫碳退火后的鋼將再次返回軋機進行二次軋制，將鋼帶軋至工藝尺寸；
i) 二次軋制完成后，鋼巻經3 5°/。的NaOH溶液堿洗后，再經水洗，之后入爐退火，爐 內氣氛為Nz 、 H2 、 H20,爐內溫度500 600'C;最后涂敷MgO并烘干；
j)將鋼帶送到高溫罩式爐進行高溫退火，爐內氣氛為N2 、 H2，爐內溫度為1100 1300 。C;
k)將鋼巻清洗后涂絕緣層，然后烘千并在退火爐內進行拉伸平整，爐內氣氛為N" H2， 爐內溫度800 830'C;
1)對鋼帶進行剪裁整型后，產出成品。
前述的冷軋取向硅鋼生產工藝，其中步驟C所述的Mn: Cu: S重量比為21: 60: 1。
本發明冷軋取向硅鋼生產工藝的有益效果-
1. 依據(Mn， Cu) ,.8S抑制劑溶解溫度較低的特點，使板坯在加熱爐中的溫度比傳統 的加熱溫度低了 50-70'C，提高了加熱爐的使用壽命，減少硅鋼的氧化燒損約2%;
2. 硅鋼冶煉中，硅鋼的成份范圍很窄，以碳含量為例，標準中的碳上限 一 標準中的 碳下限=0.01% ,冶煉很難達到成分標準的要求，如冶煉不合格或者命中率低，將 極大增加生產成本；如果成分控制能力強，煉一爐，成功一爐，將降低生產成本。該方法利用電爐氧化能力強，LF爐微調成分能力強，V0D除氣、除夾雜、攪拌能力 強的特點，使冶煉成分的命中率提高了 13%;
3. —次脫碳退火比兩次操作完成生產效率更高，生產成本更低。
具體實施例方式
本發明的應用原理、作用與功效，通過如下實施方式予以說明。 實施例1
本發明的冷軋取向硅鋼生產工藝，包括如下步驟-
a) 將生鐵、IF鋼和返回料加入電爐冶煉，控制爐料中元素含量C小于0.1%、P小于0.01%; 冶煉產出的鋼水注入鋼包，控制前述鋼水溫度162(TC; ,
b) 將鋼包置于爐外加熱爐中，加入占爐料總重O. W的AL塊、1.5%的石灰、0.25%的矽 石、0.25%的螢石進行熔煉，待全部熔融后，加入占爐料總重0.20%的碳粉；當鋼水 中S的含量為0.003%時，調控Cu含量為0. 58%、 C含量為0.30%;冶煉產出的鋼水 注入中間包，控制前述鋼水溫度1655'C;
c) 將中間包置于爐外真空爐中，若鋼液溫度低于152CTC，則向包中加入占爐料總重0. 1% 的AL錠；控制真空度小于或等于500Pa，入罐時間15分鐘；用生鐵微調鋼水中C含 量為0.03%，調整Si含量于2.8。/。； Mn、 Cu、 S重量比為19: 58: 0.5;
d) 吊包出鋼，吊包溫度153(TC，之后進行模鑄，模鑄完成后，將鋼錠送至加熱爐中， 鋼錠入爐溫度40(TC;鋼錠加熱溫度IIO(TC,鋼錠在爐時間10h;之后，將鋼坯放 入加熱爐中，加熱溫度為1260'C，加熱時間5h，之后對鋼坯進行初軋，初軋溫度為 IIOO'C，壓下率大于80%;初軋完成后進行精軋，精軋溫度為900°C，壓下率大于 90% ，層流冷卻，當溫度為500'C時對精軋后的鋼帶進行巻取；
e) 對前述鋼帶進行拋丸酸洗以去除鋼帶表面的氧化鐵皮；
f) 將酸洗完成后的鋼巻在軋機中進行一次軋制；
g) 將一次冷軋后的鋼帶開巻用3。/。的NaOH溶液進行堿洗，再經水洗，之后通過熱風干 燥后進入脫碳退火爐進行脫碳處理，爐內氣氛為& 、 H2 、 H20，爐內溫度為790'C， 鋼帶以4m/min的速度通過脫碳退火爐；
7h) 脫碳退火后的鋼將再次返回軋機進行二次軋制，將鋼帶軋至工藝尺寸；
i) 二次軋制完成后，鋼巻經3%的NaOH溶液堿洗后，再經水洗，之后入爐退火，爐內 氣氛為& 、 H2 、 H20，爐內溫度55(TC;最后涂敷MgO并烘干
j)將鋼帶送到高溫罩式爐進行高溫退火，爐內氣氛為N2 、 H2，爐內溫度為120(TC;
k)將鋼巻清洗后涂絕緣層，然后烘干并在退火爐內進行拉伸平整，爐內氣氛為Nn H2， 爐內溫度800°C;
1)對鋼帶進行剪裁整型后，產出成品。 實施例2
本發明的冷軋取向硅鋼生產工藝，包括如下步驟
a) 將生鐵、IF鋼和返回料加入電爐冶煉，控制爐料中元素含量C等于0.1。/。、P等于0.0in/。; 冶煉產出的鋼水注入鋼包，控制前述鋼水溫度168CTC;
b) 將鋼包置于爐外加熱爐中，加入占爐料總重0.2%的AL塊、2.25%的石灰、0.37%的 矽石、0. 37%的螢石進行熔煉，待全部熔融后，加入占爐料總重0.3(P/。的碳粉；當鋼 水中S的含量為0.007%時，調控Cu含量為0. 64%、 C含量為0.50%;冶煉產出的鋼 水注入中間包，控制前述鋼水溫度1695'C;
c) 將中間包置于爐外真空爐中，若鋼液溫度低于1520'C,則向包中加入占爐料總重0. 2% 的AL錠；控制真空度小于或等于500Pa，入罐時間5分鐘；用生鐵微調鋼水中C含 量為0.04%，調整Si含量于3.2%; Mn、 Cu、 S重量比為22: 62: 1.5;
d) 吊包出鋼，吊包溫度1580°C，之后進行模鑄，模鑄完成后，將鋼錠送至加熱爐中， 鋼錠入爐溫度75(TC;鋼錠加熱溫度1250°C，鋼錠在爐時間6h;之后，將鋼坯放入 加熱爐中，加熱溫度為1290'C,加熱時間3h ，之后對鋼坯進行初軋，初軋溫度為 1200°C，壓下率大于或等于80%;初軋完成后進行精軋，精軋溫度為1080'C,壓下 率大于或等于90%，層流冷卻，當溫度為650'C時對精軋后的鋼帶進行巻取；
e) 對前述鋼帶進行拋丸酸洗以去除鋼帶表面的氧化鐵皮；
f) 將酸洗完成后的鋼巻在軋機中進行一次軋制；g) 將一次冷軋后的鋼帶開巻用5。/。的NaOH溶液進行堿洗，再經水洗，之后通扭熱風干 燥后進入脫碳退火爐進行脫碳處理，爐內氣氛為Na 、 H2 、 H20，爐內溫度為85(TC, 鋼帶以4m/min的速度通過脫碳退火爐；
h) 脫碳退火后的鋼將再次返回軋機進行二次軋制，將鋼帶軋至工藝尺寸；
i) 二次軋制完成后，鋼巻經5%的NaOH溶液堿洗后，再經水洗，之后入爐退火，爐內 氣氛為& 、 H2 、 H20,爐內溫度60(TC;最后涂敷MgO并烘干；
j)將鋼帶送到高溫罩式爐進行高溫退火，爐內氣氛為Nz 、 H2，爐內溫度為130(TC;
k)將鋼巻清洗后涂絕緣層，然后烘干并在退火爐內進行拉伸平整，爐內氣氛為N2、 H2, 爐內溫度830'C;
1)對鋼帶進行剪裁整型后，產出成品。 實施例3
a) 將生鐵、IF鋼和返回料加入電爐冶煉，控制爐料中元素含量C小于或等于0.1%、 P 小于或等于0.01%;冶煉產出的鋼水注入鋼包，控制前述鋼水溫度165(TC;
b) 將鋼包置于爐外加熱爐中，加入占爐料總重0. 15%的AL塊、2. 10%的石灰、0. 29%的 矽石、0. 29%的螢石進行熔煉，待全部熔融后，加入占爐料總重0.25%的碳粉；當鋼 水中S的含量為0.005%時，調控Cu含量為0. 59%、 C含量為0.40%;冶煉產出的鋼 水注入中間包，控制前述鋼水溫度1675'C;
c) 將中間包置于爐外真空爐中，若鋼液溫度低于152(TC，則向包中加入占爐料總重' 0.15M的AL錠；控制真空度小于或等于500Pa,入罐時間10分鐘；用生鐵微調鋼水 中C含量為0.035%，調整Si含量于2.9。/。； Mn、 Cu、 S重量比為21: 60: 1;
d) 吊包出鋼，吊包溫度1560°C,之后迸行模鑄，模鑄完成后，將鋼錠送至加熱爐中， 鋼錠入爐溫度600。C;鋼錠加熱溫度1200°C,鋼錠在爐時間8h:之后，將鋼坯放入 加熱爐中，加熱溫度為！280'C，加熱時間4h ,之后對鋼坯進行初軋，初軋溫度為 115(TC，壓下率大于或等于80%;初軋完成后進行精軋，精軋溫度為1020°C，壓下 率大于或等于90% ,層流冷卻，當溫度為60(TC時對精軋后的鋼帶進行巻取；
e) 對前述鋼帶進行拋丸酸洗以去除鋼帶表面的氧化鐵皮；f) 將酸洗完成后的鋼巻在軋機中進行一次軋制；
g) 將一次冷軋后的鋼帶幵巻用4n/。的NaOH溶液進行堿洗，再經水洗，之后通過熱風干 燥后進入脫碳退火爐進行脫碳處理，爐內氣氛為N2 、 H2 、 H20,爐內溫度為80(TC, 鋼帶以5m/min的速度通過脫碳退火爐；
h) 脫碳退火后的鋼將再次返回軋機進行二次軋制，將鋼帶軋至工藝尺寸；
i) 二次軋制完成后，鋼巻經鄉的NaOH溶液堿洗后，再經水洗，之后入爐退火，爐內 氣氛為& 、 H2 、 H20，爐內溫度550。C;最后涂敷MgO并烘干；
j)將鋼帶送到高溫罩式爐進行高溫退火，爐內氣氛為N2 、 H2，爐內溫度為120(TC;
k)將鋼巻清洗后涂絕緣層，然后烘干并在退火爐內進行拉伸平整，爐內氣氛為N2、 H2， 爐內溫度820°C;
1)對鋼帶進行剪裁整型后，產出成品。
本發明冷軋取向硅鋼生產工藝，采用電爐+VOD (爐外真空精煉)做取向硅鋼冶煉，成分 命中率達97-98%,相比傳統冶煉模式的成分命中率約高13%;在MnS， ALN的基礎上調控Cu 含量至0. 58-0. 64%,形成在較低溫度就能溶解的(Mn, Cu) ,.8S抑制劑，其溶解溫度為1250 'C;直接把硅鋼含碳量從350ppm—次脫至30ppm達到一次脫碳退火，達到了國內先進水平。
本發明冷.軋取向硅鋼生產工藝的主要技術指標
1. 含碳量從350ppm左右一次脫至30ppm以下；
2. 坯巻成材率>62%,磁感、鐵損達標；
3. 抑制劑Cu的含量0.58 0.64%。 由本發明生產的冷軋取向硅鋼主要技術指標 1.產品執行標準國標GB/T2521-2002牌號磁感應強度要求(T) B08鐵損要求(W/Kg) Pi 7/50產品達到該牌號的比例 (%)
F30Q120〉1.85<1.236
F30Q130>L83<1.3- 44
F30Q140〉1.80<1.420
其它的指標檢測
層間電阻》80Q.cm: 附著性 B - D級
從上所述，本發明冷軋取向硅鋼生產工藝，具有簡化生產技術及工序、降低生產成本等 技術特點，同時還具有熱軋板坯所需加熱溫度低、控制取向硅鋼成份命中率高、脫碳退火僅 需一次操作等諸多優點。
1權利要求
1.冷軋取向硅鋼生產工藝，其特征在于包括如下步驟a)將生鐵、IF鋼和返回料加入電爐冶煉，控制爐料中元素含量C小于或等于0.1％、P小于或等于0.01％；冶煉產出的鋼水注入鋼包，控制前述鋼水溫度1620～1680℃；b)將鋼包置于爐外加熱爐中，加入占爐料總重0.1～0.2％的AL塊、1.5～2.25％的石灰、0.25～0.37％的矽石、0.25～0.37％的螢石進行熔煉，待全部熔融后，加入占爐料總重0.20～0.30％的碳粉；當鋼水中S的含量0.003～0.007％時，調控Cu含量為0.58～0.64％、C含量為0.30～0.50％；冶煉產出的鋼水注入中間包，控制前述鋼水溫度1655～1695℃；c)將中間包置于爐外真空爐中，若鋼液溫度低于1520℃，則向包中加入占爐料總重0.1～0.2％的AL錠；控制真空度小于或等于500Pa，入罐時間5～15分鐘；用生鐵微調鋼水中C含量于0.03～0.04％之間，調整Si含量于2.8～3.2％；Mn、Cu、S重量比為19～22∶58～62∶0.5～1.5；d)吊包出鋼，吊包溫度1530～1580℃，之后進行模鑄，模鑄完成后，將鋼錠送至加熱爐中，鋼錠入爐溫度400～750℃；鋼錠加熱溫度1100～1250℃，鋼錠在爐時間6～10h；之后，將鋼坯放入加熱爐中，加熱溫度為1260～1290℃，加熱時間3～5h，之后對鋼坯進行初軋，初軋溫度為1100～1200℃，壓下率大于或等于80％；初軋完成后進行精軋，精軋溫度為900～1080℃，壓下率大于或等于90％，層流冷卻，當溫度為500～650℃時對精軋后的鋼帶進行卷取；e)對前述鋼帶進行拋丸酸洗以去除鋼帶表面的氧化鐵皮；f)將酸洗完成后的鋼卷在軋機中進行一次軋制；g)將一次冷軋后的鋼帶開卷用3～5％的NaOH溶液進行堿洗，再經水洗，之后通過熱風干燥后進入脫碳退火爐進行脫碳處理，爐內氣氛為N2、H2、H2O，爐內溫度為790～850℃，鋼帶以4～6m/min的速度通過脫碳退火爐；h)脫碳退火后的鋼將再次返回軋機進行二次軋制，將鋼帶軋至工藝尺寸；i)二次軋制完成后，鋼卷經3～5％的NaOH溶液堿洗后，再經水洗，之后入爐退火，爐內氣氛為N2、H2、H2O，爐內溫度500～600℃；最后涂敷MgO并烘干；j)將鋼帶送到高溫罩式爐進行高溫退火，爐內氣氛為N2、H2，爐內溫度為1100～1300℃；k)將鋼卷清洗后涂絕緣層，然后烘干并在退火爐內進行拉伸平整，爐內氣氛為N2、H2，爐內溫度800～830℃；l)對鋼帶進行剪裁整型后，產出成品。
2.如權利要求l所述的冷軋取向硅鋼生產工藝，其特征在于步驟c所述的Mn: Cu: S重量比為21: 60: 1。
全文摘要
本發明冷軋取向硅鋼生產工藝，涉及冶金技術領域，旨在解決傳統冷軋取向硅鋼生產技術及工序復雜、成本高、熱軋板坯所需加熱溫度高、控制取向硅鋼成份命中率低、脫碳退火需兩次操作等技術問題。本發明包括如下步驟電爐控制冶煉；爐外加熱爐和爐外真空爐精煉；吊包出鋼、模鑄出鋼錠；開坯；熱軋；拋丸酸洗；一次冷軋；完全脫碳退火；二次冷軋；退火涂MgO；罩式爐高溫退火；鋼帶平整涂絕緣層；縱剪裁邊并包裝入庫。本發明適用于冷軋取向硅鋼的生產。
文檔編號C21D8/12GK101643829SQ20091016437
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者劉鵬程 申請人:江油市豐威特種帶鋼有限責任公司