CN104762551A - 一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，包括步骤：(1)、冶炼钢水、薄带连铸获得铸带，薄带连铸的过热度为30～55℃；(2)、铸带经过冷却直接进行热轧卷取，获得热轧带钢，其中热轧压下量为30％～50％；(3)、热轧带钢经过压下量≤60％的冷轧；(4)、退火处理，获得无取向硅钢成品板。本发明工艺流程短，生产成本低，节能减排明显。通过适当的热轧压下量消除异常粗大的柱状晶组织，避免冷轧产品的瓦楞状缺陷，同时使得铸态组织中的{100}面织构得到遗传；降低冷轧压下量，避免冷轧{111}织构的形成，使得退火板{100}织构比例增高，得到高磁感无取向硅钢产品，高磁感无取向硅钢的磁感在1.81T以上。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工领域，特别涉及一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法。
背景技术
硅钢具有特殊且优异的磁性能，可分为取向硅钢和无取向硅钢。其中无取向硅钢主要用于各类型电机、压缩机等。为了降低电机工作时的能量损耗，需不断改善无取向硅钢的磁性能，在降低铁损的时候，同时提高硅钢的磁感应强度。
目前，无取向硅钢的生产主要是采用传统工艺的厚板坯连铸连轧+冷轧退火技术。由于大的热轧压下量和大的冷轧压下量，使得最终带钢组织中的{111}织构很强，这不利于无取向硅钢磁感应强度的提高。有研究报道，在无取向硅钢中添加特定的合金元素或在冷轧前增加常化工序等可提高磁感应强度，但这必将增加无取向硅钢的生产成本。
中国专利申请CN 1131333C公开了一种高磁感系列无取向硅钢及其生产方法。该专利通过添加P+Sn/Sb0.08～0.45％使得无取向硅钢的磁感提高0.12T以上。该专利合金成本较高，炼钢过程中合金成分控制较严格。
中国专利CN 102453844B公开了一种磁性能优良的高效无取向硅钢制造方法。该专利通过添加Sb0.04～0.08％提高无取向硅钢的磁性能，最终磁感在1.78～1.796T。该专利合金成本较高，但提高磁感的作用相对较低。
针对先进的薄带铸轧技术，已有相关报道发明出无取向硅钢产品。中国专利CN 102041367B公开了一种薄带连铸冷轧无取向硅钢的制造方法。该专利通过控制等轴晶比例，并控制热轧压下量在15％以下，避免硅钢瓦楞缺陷的同时，使得无取向硅钢的磁感在1.70T～1.79T。该专利生产的无取向硅钢的磁感相对较低。
中国专利CN 102069165公开了一种基于双辊薄带连铸技术的无取向硅钢版的制造方法。该专利通过提高浇铸过热度控制铸态柱状晶组织以提高无取向硅钢的磁性能。该专利所述的铸带组织为柱状晶，在后续冷轧中出现瓦楞状缺陷的可能性较大。
美国专利US5482107公开了一种薄带连铸方法生产硅钢的方法。该发明主要特征是保留铸态组织中的(100)有利织构，并通过轻微冷轧避免破坏铸态组织。该发明专利中铸带的厚度最多是成品厚度的120％，因此难以生产薄规格的冷轧产品。
综上所述，以上技术方案在生产高磁感无取向硅钢和薄规格无取向硅钢方面尚有不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，控制铸态组织，通过适当的热轧压下量消除异常粗大的柱状晶组织，避免冷轧产品的瓦楞状缺陷，同时使得铸态组织中的{100}面织构得到遗传；降低冷轧压下量，避免冷轧{111}织构的形成，使得退火板{100}织构比例增高，得到高磁感无取向硅钢产品。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，包括步骤：
(1)、冶炼钢水、薄带连铸获得铸带，薄带连铸的过热度为30～55℃；
(2)、铸带经过冷却直接进行热轧卷取，获得热轧带钢，其中热轧压下量为30％～50％；
(3)、热轧带钢经过压下量≤60％的冷轧；
(4)、退火处理，获得无取向硅钢成品板。
优选的，在上述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法中，所述钢水的成分按重量百分比包括：C：≤0.005％，Si：0.5～1.5％，Mn：0.1～0.4％，Al：≤0.5％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选的，在上述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法中，所述步骤(2)中，热轧的温度为850～1050℃。
优选的，在上述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法中，所述步骤(2)中，卷取的温度为620～680℃。
优选的，在上述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法中，所述步骤(4)中，退火温度为860～950℃。
本申请还公开了一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，利用中频真空感应炉冶炼成分为：C：≤0.005％，Si：0.5～1.5％，Mn：0.1～0.4％，Al：≤0.5％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出1～2.5mm的铸带，铸带通过水冷至850～1050℃进行热轧，热轧压下量为30～50％，热轧带钢随后于620～680℃卷取，热轧带钢经过压下量≤60％的冷轧，随后于860～950℃退火，并涂层得到无取向硅钢板。
本申请还公开了一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，利用中频真空感应炉冶炼成分为：C0.004％，Si1.0％，Mn0.3％，Al0.35％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出2.5mm的铸带，铸带通过水冷至950℃进行热轧，热轧压下量为50％，热轧带钢随后于650℃卷取，热轧带钢经过压下量为60％的冷轧，随后于890℃退火30s，并涂层得到0.5mm厚无取向硅钢板
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)、本发明通过对薄带连铸过热度的控制，获得较高比例的{100}面织构，并同时避免发达柱状晶组织的生成。
(2)、本发明通过热轧工序，打碎异常粗大的柱状晶组织，提高硅钢表面质量。另外，通过小压下量热轧，避免破坏原始组织织构，使得对无取向硅钢有利的{100}织构得到遗传。
(3)、本发明通过控制冷轧压下量，避免较大的冷轧压下产生对无取向硅钢不利的{111}织构，从而有效提高无取向硅钢板的磁感应强度。
(4)、本发明的生产流程短，工艺简单，生产成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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为本发明具体实施例中无取向硅钢板的薄带铸轧工艺流程示意图；
图2为本发明实施例2中制备的无取向硅钢铸带的宏观织构图(Phi2＝45°)。
图3为本发明实施例2中制备的无取向硅钢热轧板的宏观织构图(Phi2＝45°)。
图4为本发明实施例2中制备的无取向硅钢冷轧板的宏观织构图(Phi2＝45°)。
图5为本发明实施例2中制备的无取向硅钢退火板的宏观织构图(Phi2＝45°)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参图1所示，薄带连铸高磁感无取向硅钢的装置包括中频真空感应炉1、中间包2、双辊薄带连铸机3、熔池4、热轧机6、冷却***7、卷取机8、冷轧机10、退火炉11和涂层机12。
利用上述装置制造无取向硅钢的方法包括：采用中频真空感应炉1冶炼钢水，钢水经中间包2，再经双辊薄带连铸机3形成熔池4，熔池4上表面的钢水的过热度为30～55℃，双辊薄带连铸机3为一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，钢水经结晶辊凝固并导出得到1～2.5mm厚的无取向硅钢薄带5，随后薄带5通过热轧机6进行热轧，热轧压下量为30～50％，然后经过冷却***7冷却，然后由卷取机8卷取后得到无取向硅钢热轧板卷9，热轧板卷经过冷轧机10进行冷轧，冷轧压下量≤60％，冷轧板经由退火炉11进行退火和涂层机12进行涂层处理，最终得到0.5mm厚无取向硅钢板。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
利用中频真空感应炉冶炼成分为：C0.003％，Si0.7％，Mn0.2％，Al0.3％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出1mm的铸带，铸带通过水冷至850℃进行热轧，热轧压下量为30％，热轧带钢随后于630℃卷取。热轧带钢经过压下量为29％的冷轧，随后于860℃退火30s，并涂层得到0.5mm厚无取向硅钢板。本发明制备的无取向硅钢成品板的磁感应强度B50＝1.81T。
实施例2
利用中频真空感应炉冶炼成分为：C0.004％，Si1.0％，Mn0.3％，Al0.35％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出2.5mm的铸带(铸带的宏观织构图参图2所示)，铸带通过水冷至950℃进行热轧(热轧板的宏观织构图参图3所示)，热轧压下量为50％，热轧带钢随后于650℃卷取。热轧带钢经过压下量为60％的冷轧(冷轧板的宏观织构图参图4所示)，随后于890℃退火30s(退火板的宏观织构图参图5所示)，并涂层得到0.5mm厚无取向硅钢板。本发明制备的无取向硅钢成品板的磁感应强度B50＝1.83T。
实施例3
利用中频真空感应炉冶炼成分为：C0.002％，Si1.4％，Mn0.39％，Al0.4％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出1.8mm的铸带，铸带通过水冷至1050℃进行热轧，热轧压下量为40％，热轧带钢随后于670℃卷取。热轧带钢经过压下量为53％的冷轧，随后于940℃退火30s，并涂层得到0.5mm厚无取向硅钢板。本发明制备的无取向硅钢成品板的磁感应强度B50＝1.82T。
最后，还需要说明的是，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。
Claims (7)
1.一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、冶炼钢水、薄带连铸获得铸带，薄带连铸的过热度为30～55℃；
(2)、铸带经过冷却直接进行热轧卷取，获得热轧带钢，其中热轧压下量为30％～50％；
(3)、热轧带钢经过压下量≤60％的冷轧；
(4)、退火处理，获得无取向硅钢成品板。
2.根据权利要求1所述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：所述钢水的成分按重量百分比包括：C：≤0.005％，Si：0.5～1.5％，Mn：0.1～0.4％，Al：≤0.5％，余量为Fe和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，热轧的温度为850～1050℃。
4.根据权利要求1所述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，卷取的温度为620～680℃。
5.根据权利要求1所述的薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中，退火温度为860～950℃。
6.一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：利用中频真空感应炉冶炼成分为：C：≤0.005％，Si：0.5～1.5％，Mn：0.1～0.4％，Al：≤0.5％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出1～2.5mm的铸带，铸带通过水冷至850～1050℃进行热轧，热轧压下量为30～50％，热轧带钢随后于620～680℃卷取，热轧带钢经过压下量≤60％的冷轧，随后于860～950℃退火，并涂层得到无取向硅钢板。
7.一种薄带连铸高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于：利用中频真空感应炉冶炼成分为：C0.004％，Si1.0％，Mn0.3％，Al0.35％，余量为Fe和不可避免杂质的钢水，钢水通过一对具有冷却作用的反向旋转的结晶辊，直接浇铸出2.5mm的铸带，铸带通过水冷至950℃进行热轧，热轧压下量为50％，热轧带钢随后于650℃卷取，热轧带钢经过压下量为60％的冷轧，随后于890℃退火30s，并涂层得到0.5mm厚无取向硅钢板。
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