CN103667881A - 高磁感取向硅钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高磁感取向硅钢的生产方法，解决了现有高磁感取向硅钢生产存在成品单边磁性不良、磁性合格率不稳定的问题。技术方案包括将连铸坯经预轧、电磁感应加热炉加热、粗轧、精轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，通过控制电磁感应加热炉加热步骤中板坯炉床侧温度为1390℃～1410℃，并对粗轧后板坯的炉床侧进行单边加热，在所述常化步骤中采用三段式常化退火工艺最终提高板坯的磁性均匀性，大幅降低因单侧磁性不良导致的成品磁性合格率，提高整体的平均磁感值。

Description

高磁感取向硅钢的生产方法
技术领域
本发明涉及一种硅钢的生产方法，具体的说是一种高磁感取向硅向的生产方法。
背景技术
高磁感取向硅钢先天抑制剂法由于以MnS、AlN作为重要抑制剂，抑制力强，具有成品磁感高的特点。MnS固溶温度高，传统加热炉中要使铸坯心部温度达到MnS固溶温度，其铸坯表面温度一般要达到1380℃左右，对应炉温要求达到1400℃左右；同时，要使MnS能充分、均匀地固溶，还需要长时间保温。由于加热温度高、高温保温时间长，使用煤气等火焰方式加热，其铸坯表面氧化严重，成材率低。
采用电磁感应原理对板坯进行加热，其升温速度高，板坯内外温度差小；与常规火焰加热炉相比，能大幅缩短总在炉时间和高温段时间，从而大幅改善热轧板表面质量。但是，采用电磁感应加热板坯生产的高磁感取向钢时，由于其板坯炉床侧温度不均匀，长期以来，存在成品单边磁性不良、磁性合格率不稳定的现象。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种高磁感取向硅向的生产方法，能有效改善因采用电磁感应加热炉加热板坯存在的单边磁性不良问题，具有工艺简单、操作简便、能有效改善磁性均匀性、大幅提高成品磁性合格率，提高整体的平均磁感值。
本发明方法包括将连铸坯经预轧、电磁感应加热炉加热、粗轧、精轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，其中，
所述电磁感应加热炉加热步骤中，在电磁感应加热炉内，预轧后板坯炉床侧所对应的感应加热线圈的输出功率较板坯其它部位所对应的感应加热线圈的输出功率高5-30%，控制板坯炉床侧温度为1390℃～1410℃。
在粗轧步骤中，对粗轧后板坯的炉床侧进行单边加热，加热时间为2～10秒，使板坯的炉床侧加热至1200℃～1250℃；
所述常化步骤中，采用三段式常化退火工艺，先将热轧板加热1100～1150℃，保温12～60秒；然后降温至860℃，再次升温至880℃～900℃，保温1-2分钟；最后在920～930℃，加热1～2分钟。
所述电磁感加热炉加热步骤中，控制出炉板坯的炉床侧与板坯中间温度差不大于10℃。
所述预轧步骤中，连铸坯经燃气炉低温预热后再进行预轧，控制预热温度为1180℃～1250℃，预轧的下压率为10-30%，侧压量为80-150mm。
所述粗轧的终轧温度为1170℃～1210℃，所述精轧终轧温度为950℃～1050℃，精轧后板厚2.0～2.3mm。
将常化后的钢板冷却至50～80℃后进行冷轧，采用非对称的快速水冷，冷却水温控制在40～60℃，板坯的炉床侧冷却速度为40～70℃/S，较其它部位冷却速度慢5～10℃/S。
连铸坯经燃气炉低温预热后再进行预轧，施加10-30%的压下率，同时施加100mm以上的侧压量，在入电磁炉前破碎板坯边部及角部的柱状晶，减少热轧过程中的边裂发生，这样，经电磁感应加炉加热后，板坯表层及角部柱状晶不会过于发达，减少成品线状细晶，提高成品的磁性均匀性和稳定性；侧压量的控制，有利于显著改善边部的磁性。
进一步的，发明人发现板坯在磁感应加热炉内时，被放置于炉床上的耐热金属垫块上，而炉床装有循环水冷却装置，从而导致接触板坯炉床侧的温度较其余部位偏低、对应部位的成品磁性稳定性差，磁性不均匀。对于上述问题，发明人通过增加电磁感应加热炉内板坯炉床侧所对应的感应加热线圈的输出功率，使其较板坯其它部位所对应的感应加热线圈的输出功率增加5～30%，以解决板坯炉床侧温度较低的问题，同时控制板坯的炉床侧温度为1390～1410℃，避免板坯表面氧化；确保出炉时，板坯炉床侧与板坯中部的温度差不大于10℃，以避免边部裂纹和磁性恶化现象的发生。
进一步的，发明人在粗轧后，还对板坯炉床侧的边部进行单边加热，使该部温度达1200～1250℃，这样做的目的是为了减少边部与中部的温度差、从而提高板坯横向的磁性均匀性；粗轧终轧温度1170℃～1210℃，精轧终轧温度控制在950～1050℃，精轧完成后再快冷至520℃-550℃，板厚控制在2.0mm-2.3mm，控制MnS均匀细小的大量析出，同时避免AlN的大量析出。
所述常化为三段式常化退火工艺，其目的是为了提高磁性合格率，改善磁性的均匀性，常化后的冷却采用非对称的快速水冷，冷却水温控制在40～60℃；板坯的炉床侧冷却速度为40～70℃/S，较其它部位冷却速度慢5～10℃/S。以提高AlN析出的稳定性。
有益效果
本发明工艺简单，针对单侧磁性不良导致的成品磁性合格率低的问题，通过对工艺的改进，提高板坯的磁性均匀性，大幅降低因单侧磁性不良导致的成品磁性合格率，提高整体的平均磁感值。
具体实施方式
实施例：
将连铸坯经燃气炉低温预热后再预轧、电磁感应加热炉加热、粗轧、精轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，
其中，
1.燃气炉低温预热：将连铸坯送入燃气炉低温预热至1180～1250℃.
2.预轧：将预热后的连铸坯进行1-3道预轧，控制预轧的下压率为10-30%，侧压量为80-150mm。
3.电磁感应加热炉加热：将预轧后的板坯送入电磁感应加热炉进行加热，控制炉温为1400℃，使板坯的炉床侧所对应的感应加热线圈的输出功率为1000～1500kw,较板坯其它部位所对应的感应加热线圈的输出功率高5-30%，控制板坯炉床侧温度为1390～1410℃，使出炉板坯的炉床侧与板坯中间温度差不大于10℃。
4.粗轧、精轧：对出炉后的板坯进行5-7道粗轧，再经7道次精轧，快速冷却至550℃，得到2.0-2.3mm的热轧板。其中，对粗轧后板坯的炉床侧进行单边加热后再精轧，加热时间为2～10秒,加热温度为1200～1250℃，使板坯的炉床侧的温度在精轧入口处达到1200～1250℃，所述粗轧的终轧温度为1170℃～1210℃，所述精轧终轧温度为950℃～1050℃，精轧后板厚2.0～2.3mm。
5.常化：将热轧板进行三段式常化退火，先将钢板加热1100～1150℃，保温12～60秒（为常化1段）；然后降温至860℃，再次升温至880℃～900℃，保温1-2分钟（为常化2段）；最后在920～930℃，加热1～2分钟（为常化3段）；将常化后的板坯冷却至50～80℃后进行冷轧，采用非对称的快速水冷，冷却水温控制在40～60℃，板坯的炉床侧冷却速度为40～70℃/S，较其它部位冷却速度慢5～10℃/S。
6.对常化冷却后的钢板进行冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，
按照上述工艺进行的本发明实施例1-8和比较例的成分和工艺以及实施效果参见表1。
表1-1实施例1-8和比较例的成分和主要工艺参数
Figure BDA0000441976920000041
Figure BDA0000441976920000051
表1-2实施例和比较例的成分和主要工艺参数
Figure BDA0000441976920000052
比较例：
将连铸坯经燃气炉低温预热后再经预轧、电磁感应加热炉加热、粗轧、精轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，
其中，
1、燃气炉低温预热：将连铸坯送入燃气炉低温预热至1200℃.
粗轧：将预热后的连铸坯进行3道粗轧，控制粗轧的下压率为13%，侧压量为60mm。
3、电磁感应加热炉加热：将粗轧后的板坯送入电磁感应加热炉进行加热，控制炉温为1400℃，使板坯全范围的感应加热线圈输出功率均匀设定。
4、粗轧、精轧：对出炉后的板坯进行5-7道粗轧，粗轧终轧温度1180～1200℃；再经7道次精轧至2.0-2.3mm，精轧终轧温度920～1020℃；再快冷至550℃，完成热轧。
5、常化：将热轧板进行两段式常化退火，先将板坯加热1100～1150℃，保温12～60秒（为常化1段）；然后降温至860℃，再次升温至880℃～900℃，保温1-2分钟（为常化2段）；将常化后的板坯冷却至50～80℃后进行冷轧，冷却水温控制在40～60℃，板面均匀冷却速度为40～80℃/S。
6、对常化冷却后的钢板进行冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢。
7、得到成品的磁性合格达到90%左右，单边磁性不良发生率10～18%。经爱泼斯坦方圈法测试，典型试样的B800：1.925T，P17/50：1.009w/kg。

Claims (5)

1.一种高磁感取向硅钢的生产方法，包括将连铸坯经预轧、电磁感应加热炉加热、粗轧、精轧、常化、冷轧、脱碳退火、高温退火和拉伸平整退火得到高磁感取向硅钢，其特征在于，
所述电磁感应加热炉加热步骤中，在电磁感应加热炉内，预轧后板坯炉床侧所对应的感应加热线圈的输出功率较板坯其它部位所对应的感应加热线圈的输出功率高5-30%，控制板坯炉床侧温度为1390℃～1410℃。
在粗轧步骤中，对粗轧后板坯的炉床侧进行单边加热，加热时间为2～10秒，使板坯的炉床侧加热至1200℃～1250℃；
所述常化步骤中，采用三段式常化退火工艺，先将热轧板加热1100～1150℃，保温12～60秒；然后降温至860℃，再次升温至880℃～900℃，保温1-2分钟；最后在920～930℃，加热1～2分钟。
2.如权利要求1所述的高磁感取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述电磁感加热炉加热步骤中，控制出炉板坯的炉床侧与板坯中间温度差不大于10℃。
3.如权利要求1或2所述的高磁感取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述预轧步骤中，连铸坯经燃气炉低温预热后再进行预轧，控制预热温度为1180℃～1250℃，预轧的下压率为10-30%，侧压量为80-150mm。
4.如权利要求1或2所述的高磁感取向硅钢的生产方法，其特征在于，所述粗轧的终轧温度为1170℃～1210℃，所述精轧终轧温度为950℃～1050℃，精轧后板厚2.0～2.3mm。
5.如权利要求1或2所述的高磁感取向硅钢的生产方法，其特征在于，将常化后的钢板冷却至50～80℃后进行冷轧，采用非对称的快速水冷，冷却水温控制在40～60℃，板坯的炉床侧冷却速度为40～70℃/S，较其它部位冷却速度慢5～10℃/S。
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