CN108374130B - 无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法 - Google Patents

无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，涉及无取向硅钢及其生产方法。本发明包括以下步骤：步骤A：冶炼；步骤B：连铸；步骤C：加热；步骤D：热连轧；步骤E：酸洗；步骤F：冷轧；步骤G：再结晶退火。本发明利用薄板坯连铸连轧流程生产出合格的高牌号无取向硅钢。

Description

无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法
技术领域
本发明涉及无取向硅钢及其生产方法，更具体地说，涉及一种无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程无常化工艺生产高牌号高效无取向硅钢的方法。
背景技术
目前已公开的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的工艺，如专利公开号：CN102134675 A、专利公开号：CN 101906577 A以及专利公开号：CN 103088253 A等专利申请，基本上为低牌号或中牌号的无取向硅钢生产方法。
现有薄板坯连铸连轧生产中低牌号无取向硅钢的工艺基本成熟，但是对于高牌号无取向硅钢，尤其是硅含量大于2.5％时，则全部采用传统厚板坯流程生产，因为薄板坯连铸连轧流程具有连铸冷速快，无电磁搅拌等工艺特点，连铸坯等轴晶较少，加之其热轧过程没有传统厚板坯流程粗轧道次的大压下破碎柱状晶，因此热轧带状组织严重，容易出现瓦楞状缺陷，影响成品磁性能及表面质量，目前尚没有薄板坯连铸连轧流程生产高牌号无取向硅钢的工艺公开。
综上，如何利用薄板坯连铸连轧流程生产高牌号无取向硅钢，从而充分发挥薄板坯连铸连轧流程的优点，是现有技术中亟需解决的技术难题。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有薄板坯连铸连轧流程难以生产出合格的高牌号无取向硅钢的不足，提供了一种无取向硅钢及薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，利用薄板坯连铸连轧流程生产出合格的高牌号无取向硅钢。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的无取向硅钢，其化学成分质量百分比为：
Si：2.5～3.5％，Al：0.10～1.5％，Mn：0.10～1.5％，[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，稀土元素(La和/或Ce和/或Nd)：0.001～0.01％，余量为Fe和其他杂质元素。
本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤B：连铸；
步骤C：加热；
步骤D：热连轧；
步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤G：再结晶退火。
作为本发明更进一步的改进，步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：2.5～3.5％，Al：0.10～1.5％，Mn：0.10～1.5％，[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，稀土元素(La和/或Ce和/或Nd)：0.001～0.01％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束后1～2分钟内加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间≥3分钟。
作为本发明更进一步的改进，步骤B连铸过程中，控制拉速为2.8～4.6米/分钟，连铸获得厚度为30～70mm的铸坯。
作为本发明更进一步的改进，步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度﹥800℃，加热温度950～1150℃，均热时间＜30分钟。
作为本发明更进一步的改进，步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制950～1100℃，终轧温度控制900～920℃，控制卷取温度600～700℃，控制热轧板目标厚度0.8～1.0mm。
作为本发明更进一步的改进，步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm。
作为本发明更进一步的改进，步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1000～1200℃，控制保温时间1～3分钟。
作为本发明更进一步的改进，步骤B连铸过程中，控制中间包过热度≤0℃，保证等轴晶率≥80％；步骤D热连轧过程最后一道次压下率控制大于50％；步骤F冷轧过程控制压下率≤50％。
作为本发明更进一步的改进，步骤F冷轧过程采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；步骤G再结晶退火过程采用纯氢气气氛。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)现有薄板坯连铸连轧生产中低牌号无取向硅钢的工艺基本成熟，但是对于高牌号无取向硅钢，尤其是硅含量大于2.5％时，则存在明显的产品缺陷，针对以上问题，本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，将步骤A至步骤G的各工艺参数相互配合，利用薄板坯连铸连轧流程生产出合格的高牌号无取向硅钢，从而充分发挥薄板坯连铸连轧流程的优点。
(2)本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，在薄板坯连铸连轧流程上通过对成分及工艺进行合理设定，在无电磁搅拌、无常化工艺下生产出硅含量＞2.5％的高牌号高效无取向硅钢，最终成品磁感高，铁损低，解决了现有薄板坯连铸连轧流程生产高牌号无取向硅钢易出现的瓦楞状缺陷，其主要技术特点体现在：要求钢水中[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，超纯净钢水；添加稀土元素，一是深度净化钢液，减少夹杂物，提高磁性能，二是利用稀土硫化物作为形核质点，细化铸坯柱状晶，消除瓦楞；浇注过程采用负过热度，使等轴晶率大于80％，消除瓦楞；热连轧过程最后一道次压下率控制大于50％，低温大压下，减少热轧板芯部带状组织，改善热轧组织，消除瓦楞；优化热轧板厚度，控制冷轧过程压下率≤50％，中等压下率，减少(111)织构，增加(100)织构，提高磁性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
参考图1，本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：2.5～3.5％，Al：0.10～1.5％，Mn：0.10～1.5％，[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，稀土元素(La和/或Ce和/或Nd)：0.001～0.01％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束后1～2分钟内加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间≥3分钟；
步骤B：连铸；
步骤B连铸过程中，控制拉速为2.8～4.6米/分钟，连铸获得厚度为30～70mm的铸坯；其中，控制中间包过热度≤0℃，保证等轴晶率≥80％；
步骤C：加热；
步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度﹥800℃，加热温度950～1150℃，均热时间＜30分钟；
步骤D：热连轧；
步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制950～1100℃，终轧温度控制900～920℃，控制卷取温度600～700℃，控制热轧板目标厚度0.8～1.0mm；其中，步骤D热连轧过程最后一道次压下率控制大于50％；
步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm；其中，冷轧过程控制压下率≤50％，采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；
步骤G：再结晶退火。
步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1000～1200℃，控制保温时间1～3分钟，采用纯氢气气氛。
现有薄板坯连铸连轧生产中低牌号无取向硅钢的工艺基本成熟，但是对于高牌号无取向硅钢，尤其是硅含量大于2.5％时，则存在明显的产品缺陷，针对以上问题，本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，将步骤A至步骤G的各工艺参数相互配合，利用薄板坯连铸连轧流程生产出合格的高牌号无取向硅钢，从而充分发挥薄板坯连铸连轧流程的优点。
本发明的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，在薄板坯连铸连轧流程上通过对成分及工艺进行合理设定，在无电磁搅拌、无常化工艺下生产出硅含量＞2.5％的高牌号高效无取向硅钢，最终成品磁感高，铁损低，解决了现有薄板坯连铸连轧流程生产高牌号无取向硅钢易出现的瓦楞状缺陷，其主要技术特点体现在：要求钢水中[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，超纯净钢水；添加稀土元素，一是深度净化钢液，减少夹杂物，提高磁性能，二是利用稀土硫化物作为形核质点，细化铸坯柱状晶，消除瓦楞；浇注过程采用负过热度，使等轴晶率大于80％，消除瓦楞；热连轧过程最后一道次压下率控制大于50％，低温大压下，减少热轧板芯部带状组织，改善热轧组织，消除瓦楞；优化热轧板厚度，控制冷轧过程压下率≤50％，中等压下率，减少(111)织构，增加(100)织构，提高磁性能。
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：2.5％，Al：1.5％，Mn：1.5％，[S+O+C+N+Ti]：76ppm，La：0.005％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束1分钟后加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间3分钟；
步骤B：连铸；
步骤B连铸过程中，控制拉速为4.6米/分钟，连铸获得厚度为70mm的铸坯；其中，控制中间包过热度-5℃，等轴晶率90％；
步骤C：加热；
步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度820℃，加热温度1000℃，均热时间25分钟；
步骤D：热连轧；
步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制1000℃，终轧温度控制900℃，控制卷取温度600℃，控制热轧板目标厚度1.0mm；其中，步骤D热连轧过程最后一道次压下率55％；
步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm；其中，冷轧过程控制压下率50％，采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；
步骤G：再结晶退火。
步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1000℃，控制保温时间1分钟，采用纯氢气气氛。
实施例2
本实施例的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：3.0％，Al：1.0％，Mn：1.0％，[S+O+C+N+Ti]：70ppm，(La+Ce)：0.008％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束后2分钟时加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间4分钟；
步骤B：连铸；
步骤B连铸过程中，控制拉速为3.5米/分钟，连铸获得厚度为50mm的铸坯；其中，控制中间包过热度-5℃，等轴晶率85％；
步骤C：加热；
步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度850℃，加热温度1100℃，均热时间25分钟；
步骤D：热连轧；
步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制1080℃，终轧温度控制920℃，控制卷取温度650℃，控制热轧板目标厚度0.9mm；其中，步骤D热连轧过程最后一道次压下率60％；
步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm；其中，冷轧过程控制压下率44.44％，采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；
步骤G：再结晶退火。
步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1100℃，控制保温时间2分钟，采用纯氢气气氛。
实施例3
本实施例的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：3.5％，Al：0.10％，Mn：0.10％，[S+O+C+N+Ti]：67ppm，稀土元素(La+Ce+Nd)：0.01％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束后2分钟时加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间4分钟；
步骤B：连铸；
步骤B连铸过程中，控制拉速为2.8米/分钟，连铸获得厚度为30mm的铸坯；其中，控制中间包过热度-6℃，等轴晶率80％；
步骤C：加热；
步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度820℃，加热温度1150℃，均热时间25分钟；
步骤D：热连轧；
步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制1100℃，终轧温度控制920℃，控制卷取温度700℃，控制热轧板目标厚度0.8mm；其中，步骤D热连轧过程最后一道次压下率控制65％；
步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm；其中，冷轧过程控制压下率37.5％，采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；
步骤G：再结晶退火。
步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1200℃，控制保温时间3分钟，采用纯氢气气氛。
具体实施例1-3生产出的无取向硅钢的磁性能见以下的表1，且实施例1-3生产出的无取向电工钢成品表面无瓦楞缺陷，表面质量良好。
表1磁性能
Figure BDA0001622271620000081
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，其特征在于：该生产方法为无常化处理工艺，具体包括以下步骤：
步骤A：冶炼；
步骤A冶炼过程中，首先进行转炉冶炼，然后进行RH精炼处理，处理后钢水终点化学成分质量百分比为：
Si：2.5～3.5％，Al：0.10～1.5％，Mn：0.10～1.5％，[S+O+C+N+Ti]≤80ppm，稀土元素(La和/或Ce和/或Nd)：0.001～0.01％，余量为Fe和其他杂质元素；
在RH精炼合金化结束后1～2分钟内加入所述稀土元素，加入所述稀土元素后进行搅拌，搅拌时间≥3分钟；
步骤B：连铸；
步骤B连铸过程中，控制拉速为2.8～4.6米/分钟，连铸获得厚度为30～70mm的铸坯；
步骤B连铸过程中，控制中间包过热度≤0℃，保证等轴晶率≥80％；
步骤C：加热；
步骤C加热过程中，将铸坯送入隧道炉加热，铸坯进炉温度﹥800℃，加热温度950～1150℃，均热时间＜30分钟；
步骤D：热连轧；
步骤D热连轧过程中，进行7机架热连轧，开轧温度控制950～1100℃，终轧温度控制900～920℃，控制卷取温度600～700℃，控制热轧板目标厚度0.8～1.0mm；
步骤D热连轧过程最后一道次压下率控制大于50％；步骤E：酸洗；
步骤F：冷轧；
步骤F冷轧过程中，冷轧至厚度0.5mm；
步骤F冷轧过程控制压下率≤50％；
步骤G：再结晶退火；
步骤G再结晶退火过程中，控制退火温度1000～1200℃，控制保温时间1～3分钟。
2.根据权利要求1所述的薄板坯连铸连轧流程生产无取向硅钢的方法，其特征在于：步骤F冷轧过程采用单机架可逆冷轧机或者冷连轧机；步骤G再结晶退火过程采用纯氢气气氛。
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